CN103973255A - 匹配网络 - Google Patents

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CN103973255A
CN103973255A CN201410039144.8A CN201410039144A CN103973255A CN 103973255 A CN103973255 A CN 103973255A CN 201410039144 A CN201410039144 A CN 201410039144A CN 103973255 A CN103973255 A CN 103973255A
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A.休伊泽尔
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Krohne AG
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    • H03H11/02—Multiple-port networks
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    • H—ELECTRICITY
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    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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    • H—ELECTRICITY
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    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements

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Abstract

本发明主题为“匹配网络”。描述并示出用于匹配负载1的阻抗和电能量源2的阻抗的匹配网络，该匹配网络具有电感3和电容4。在讨论中的类型的匹配网络还结合超声换能器使用。此外如果超声换能器发射超声波（“发射情形”），已知的匹配网络则完成该期望，然而如果超声换能器应接收超声波（“接收情形”），则未完成该期望。根据本发明，这个问题通过下列方式满足：由非线性的阻抗和电感3或电容4组成的串联电路5并联连接到匹配网络的输出端。

Description

匹配网络
技术领域
本发明涉及一种匹配网络，所述匹配网络用于使负载的阻抗与电压源的阻抗或电流源的阻抗或者电能量源的阻抗匹配，所述匹配网络具有电感和电容。
背景技术
经常谈及电压源或电流源。然而，在各种情况下意指电能量源，这是因为在各种情况下电压源也应提供电流以供使用并且电流源仅仅当它也提供电压以供使用时才使得有意义（不否认的是，也有一些电压源不必提供电流；然而，在此不涉及这种类型的电压源）。
众所周知，当所连接的负载的阻抗相当于电能量源的阻抗时，电能量源则可以提供或者放出电能量的最大值。
由于在一般情况下连接到电压源上的负载的阻抗不等于该电能量源的阻抗，所以使用匹配网络，所述匹配网络确保，电能量源“视”相当于电能量源的阻抗的阻抗为负载。借助表达：电能量源“视”相当于电能量源的阻抗的阻抗为负载，意指以下：
准确地说，在此讨论中的类型的匹配网络自然不能改变负载的阻抗，因此也不能使负载的阻抗与电压源的阻抗匹配。相反地，在所提到的使用匹配网络的情况下，匹配网络一方面连接到电能量源上并且另一方面连接到负载上。因此，借助表达：电能量源“视”阻抗为负载，意指：用于电能量源的匹配网络是相当于电能量源的阻抗的阻抗。
用于使负载的阻抗与电能量源的阻抗匹配的先前所述类型的匹配网络经常具有电感和电容。下面也应从这样的匹配网络出发：如果另外的匹配网络也是已知的，则也可以设想，另外的匹配网络也完成先前已经讨论过的。
下面应结合在超声换能器中使用的匹配网络描述考虑。
超声换能器作为超声流量测量装置的主要部分具有换能器元件（经常是压电元件）作为主要的功能元件，所述换能器元件构造用于发射或接收超声波。如果换能器元件要用于发射超声波，则需要电能量源，所述电能量源给换能器元件供给电能量。如果换能器元件用于接收超声波，则在各种情况下在换能器元件之后连接电放大器。第一种情况随后称作“发射情形”，第二种情况称作“接收情形”。
匹配网络是四端的。在结合超声换能器使用的情况下，可区分超声换能器要发送超声波的情形（“发射情形”）与超声换能器要接收超声波的情形“接收情形”。对于“发射情形”匹配网络一方面可连接到电能量源上，另一方面可连接到超声换能器的换能器元件上。与此相对，对于“接收情形”，匹配网络一方面可连接到超声换能器的换能器元件上，另一方面可连接到放大器上。
如果结合超声换能器使用所谈论中的、先前描述的匹配网络，则发现，在以下情形中实现期望：在该情形中，超声换能器发射超声波（“发射情形”），但当超声换能器要接收超声波（“接收情形”）时，超声换能器没有完成它要完成的。
发明内容
根据本发明，先前提到的问题现在通过以下方式满足：在一开始描述的匹配网络中，由非线性阻抗和电感或电容组成的串联电路并联连接到匹配网络的输出端。优选地，两个反并联连接的二极管设置为非线性阻抗。
附图说明
下面结合两个附图一方面解释现有技术（图1），另一方面解释根据本发明的匹配网络（图2）。
具体实施方式
图1示出用于使负载1的阻抗与电能量源2的阻抗匹配的匹配网络。在匹配网络的基础结构中，所示的匹配网络（更确切地说，不仅是图1中的匹配网络而且是图2中的匹配网络）由电感3和电容4组成。不仅在图1中而且图2中简图（a）和（c）示出用于情形“发射情形”的匹配网络，而也是不仅在图1而且图2中简图（b）和（d）示出用于情形“接收情形”的匹配网络。
根据本发明，正如图2所示的那样，由非线性阻抗组成的串联电路5并联连接到匹配网络的输出端，简图（a）和（c），“发射情形”；或者并联连接到匹配网络的输入端，简图（b）和（d），“接收情形”。在所述实施例中，两个反并联连接的二极管6、7设置为非线性阻抗。
当电能量源2的电压足够大，因此反并联连接的二极管6、7导通时，根据本发明的在图2中所示的匹配网络在情形“发射情形”中正常工作。在情形“接收情形”中，当输入电压如此小，使得反并联连接的二极管6、7没有导通时，所示匹配网络实际上不工作。当超声换能器的换能器元件设置为负载1时，得到这样的“接收情形”。
此外附图1和2中的简图（b）还显示设置用于“接收情形”的放大器9。

Claims (2)

1.一种匹配网络，所述匹配网络用于使负载(1)的阻抗与电能量源(2)的阻抗匹配，所述匹配网络具有电感(3)和电容(4)，
其特征在于，
由非线性阻抗和所述电感(3)或所述电容(4)组成的串联电路(5)并联连接到所述匹配网络的输出端。
2.根据权利要求1所述的匹配网络，其特征在于，两个反并联连接的二极管(6,7)设置为非线性阻抗。
CN201410039144.8A 2013-01-28 2014-01-27 匹配网络 Pending CN103973255A (zh)

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140806