DE1275195B

DE1275195B - Generator zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen

Info

Publication number: DE1275195B
Application number: DEN23724A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Martinus Van De Burgt; Hermanus Stephanus Josep Pijls
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1962-09-12
Filing date: 1963-09-09
Publication date: 1968-08-14
Also published as: ES291522A1; BR6352436D0; DK112391B; BE637224A; CH435827A; GB1026085A; US3296511A; NL283155A; NL123223C

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H 03b

Deutsche Kl.: 21 d2-5/50

Nummer: 1275195

Aktenzeichen: P 12 75 195.0-35 (N 23724)

Anmeldetag: 9. September 1963

Auslegetag: 14. August 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Generator zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen großer Leistungen, z. B. von mehreren Watt bis zu mehreren Kilowatt, mit einem rückgekoppelten Oszillator, bei dem der vom Oszillator erzeugte Hochfrequenzstrom der Belastung des Generators in Form eines im Belastungskreis gelegenen Wandlers, insbesondere magnetostriktiven oder piezoelektrischen Ultraschallschwingers, zugeführt wird und dem Wandler eine elektrische Spannung entnommen wird, die als Rückkopplungsspannung zum Oszillator zurückgeführt wird.

Bei solchen Anordnungen finden Wandler verschiedener Typen Verwendung, z. B. magnetostriktive oder piezoelektrische Wandler, die je nach der Ausbildung des Ultraschalloszillators entweder in der Reihenresonanzfrequenz oder in der Parallelresonanzfrequenz angeregt werden. Je nach der Verwendung, z. B. zu Säuberungszwecken, zum Emulgieren, Löten, Schweißen, zur Unterwassersignalisierung u. dgl., sind die Wandler dabei eingerichtet zum Erzeugen von Frequenzen, die im Frequenzbereich von z. B. 3 bis 1(X)OkHz liegen.

In einem z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 872 578 bekannten Generator dieser Art ist in dem Belastungskreis in Reihe mit einem magnetostriktiven Wandler ein Reihenwiderstand geschaltet, von welchem die Rückkopplungsspannung entnommen wird, die dem rückgekoppelten Oszillator zurückgeführt wird. Durch die verschiedenen Gesetzmäßigkeiten der vom Oszillator und vom Wandler gebildeten Schwingungssysteme wird bei Änderung der Belastung des Wandlers die Oszillatorfrequenz nicht mehr genau mit der Eigenfrequenz des Wandlers übereinstimmen, was zur Folge hat, daß die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Schwingungsenergie, besonders bei hohen Belastungen, sehr ungünstig ausfällt.

Die Erfindung bezweckt, einen für die verschiedenen Typen von Wandlern bei Erregung entweder in der Reihenresonanzfrequenz oder in der Parallelresonanzfrequenz allgemein verwendbaren Generator vom eingangs erwähnten Typ zu schaffen, der sich trotz einfacher Ausbildung durch einen maximalen Wirkungsgrad bei der Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Schwingungsenergie auszeichnet, während außerdem die Bedienung besonders einfach ist.

Der Generator nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Rückkopplungsspannung in an sich bekannter Weise ■ der 5P Wandler in einen ersten Brückenzweig und eine eine Reaktanz enthaltende Impedanz in einen zweiten Generator zum Erzeugen von
Ultraschallschwingungen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,

2000 Hamburg, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Cornells Martinus van der Bürgt,
Hermanus Stephanus Josephus Pijls,
Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 12. September 1962 (283 155)

Brückenzweig einer Brückenschaltung geschaltet ist, deren übrige Brückenzweige von frequenzunabhängigen Elementen gebildet werden, welche Brückenschaltung bei der Eigenfrequenz des Wandlers mit der Impedanz des Wandlers im angeklemmten Zustand im Gleichgewicht ist und die Rückkopplungsspannung der bei angeklemmtem Wandler spannungslosen Diagonale der Brückenschaltung entnommen wird, während durch Einschaltung einer Reaktanz in den Belastungskreis, die mit der Reaktanz des Belastungskreises auf die Eigenfrequenz des Wandlers abgestimmt ist, die Ausgangsbelastung eine vom Belastungszustand des Wandlers unabhängige reelle Ausgangsimpedanz erhält.

Dazu sei bemerkt, daß die Einschaltung eines Wandlers in einen Brückenzweig eines Differentialbrückenoszillators z.B. aus »A.E.U«, 1958, S.401 bis 406 und Fi g. 11, bekannt ist.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erzielt, daß unabhängig vom Belastungszustand des Wandlers die Oszillatorfrequenz immer sehr genau mit der Eigenfrequenz des Wandlers übereinstimmt. Dabei erhält die Ausgangsbelastung des Oszillators immer eine vom Belastungszustand des Wandlers unabhängige reelle Ausgangsimpedanz. Die vom Wandler gebildete Oszillatorbelastung enthält nämlich bei dessen Eigenfrequenz eine reaktive

SM 590/1S6

Komponente, die zusammen mit der übrigen Reaktanz magnetischem Material mit kleinem Verlustwinkel, des Belastungskreises durch die zusätzlich in den das im wesentlichen aus nichtleitenden kubischen Belastungskreis eingeschaltete Reaktanz auf die Eigen- Ferriten zusammengesetzt ist, und aus zwischenfrequenz des Wandlers abgestimmt werden kann. liegenden Platten 10,10' aus dauermagnetischem Zusammen mit einer optimalen Leistungsübertragung 5 Material, das aus nichtkubischen Kristallen von Eisenvom Oszillator zum Wandler wird hier eine vom polyoxyden und mindestens einem der Metalle Ba-Belastungszustand des Wandlers unabhängige Er- rium, Strontium, Blei und gegebenenfalls Calcium regung des Wandlers in seiner Eigenfrequenz erzielt, besteht. Die Verwendung des genannten piezomagnewobei außerdem die Gefahr von Parasitärschwingun- tischen Materials weist den wichtigen Vorteil auf, gen abgewendet ist, so daß hier, wie bereits gesagt, 10 daß im piezomagnetischen Wandler 8 der Umsetzungsein maximaler Wirkungsgrad der Umwandlung elek- faktor elektrischer Energie in mechanische Energie irischer Energie in mechanische Schwingungsenergie einen sehr hohen Wert aufweist. Dabei kann die erreicht wird. Vormagnetisierung nicht nur durch die dauermagne-Es sei noch bemerkt, daß Oszillatoren mit einer tischen Platten 10,10', sondern auch anders durch-Differentialbrückenschaltung an sich bekannt sind, 15 geführt werden, z.B. dadurch, daß der piezomagnewobei in einen Brückenzweig ein Quarzkristall ge- tische Wandler 8 mit einer Vormagnetisierungswickschaltet ist zur Erzielung einer sehr konstanten lung versehen ist, die an einer geeigneten Vorspan-Schwingungsfrequenz (Quarzstabilität). Diese bekann- nungsquelle liegt.

ten Oszillatoren unterscheiden sich jedoch in Aufgaben- Zum Erhalten der zur Aussteuerung der als Oszilstellung und Lösung grundsätzlich von dem erfindungs- 20 lator geschalteten Röhren 1,2 erforderlichen Rückgemäßen Generator zum Erzeugen von Ultraschall- kopplungsspannung ist der Rückkopplungskreis 11 schwingungen großer Leistungen. elektrisch unmittelbar mit dem Belastungskreis 7 ver-Die Erfindung und ihre Vorteile werden nach- bunden, wobei die dem Belastungskreis 7 entnommene stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Rückkopplungsspannung über einen Rückkopplungs-Darin zeigt: 25 transformator 12 und Gitterkondensatoren 13,14 Fi g. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung an die Steuergitter der Tetroden 1, 2 gelegt wird, die nach der Erfindung unter Verwendung eines piezo- über Gitterwiderstände 15,15'an der Minusklemme 16 magnetischen Wandlers, der in seiner Reihenresonanz- einer Gitterspannungsquelle liegen. Bei der geschilfrequenz betrieben wird, derten Vorrichtung bildet der piezomagnetische Wand-Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, 30 ler 8 mit seiner mechanischen Belastungsimpedanz bei der zur Erläuterung der Wirkungsweise der piezo- das frequenzbestimmende Element des Oszillators magnetische Wandler durch sein elektrisches Ersatz- 1, 2, so daß der Oszillator 1, 2 mit einer Frequenz schaltbild dargestellt ist, - schwingt, die vom piezomagnetischen Wandler 8 be-

Fig. 3a und 3b Vektordiagramme zur weiteren stimmt wird.

Erläuterung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, 35 Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß bei F ig. 4 eine Variante der in Fig. 1 dargestellten der Verwendung der bisher geschilderten Vorrichtung Vorrichtung, der Wirkungsgrad der Umwandlung elektrischer Fig. 5 eine Vorrichtung nach der Erfindung mit Energie in die vom piezomagnetischen Wandler 8 einem piezoelektrischen Wandler, abgegebene mechanische Schwingungsenergie bei F ig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Vor- 40 hoher Belastung dieses piezomagnetischen Wandlers 8 richtung nach der Erfindung, stark abnimmt, und es wurde gefunden, daß diese F i g. 7 eine Vorrichtung nach der Erfindung unter Erscheinung auf die besondere Natur der vom piezo-Verwendung eines piezomagnetischen Wandlers, der magnetischen Wandler 8 gebildeten Impedanz zurückin seiner Parallelresonanzfrequenz betrieben wird, zuführen ist, die in F ig. 2 durch das elektrische Fi g. 8 die in Fi g. 7 gezeigte Vorrichtung, bei der 45 Ersatzschaltbild dargestellt ist. Wie nämlich aus der piezomagnetische Wandler durch sein elektrisches dieser Figur erhellt, besteht die elektrische Impedanz Ersatzschaltbild dargestellt ist, und des piezomagnetischen Wandlers 8 im wesentlichen Fi g. 9 ein Vektordiagramm zur weiteren Erläute- aus einem Reihenkreis 18 mit einem mit ihm in rung der in Fi g. 7 gezeigten Vorrichtung. Reihe geschalteten Widerstand 19, wobei die Abstimm-Bei der Vorrichtung nach F i g. 1 wird die Ultra- 50 frequenz des Kreises die Reihenresonanzfrequenz schallenergie mit einer Frequenz von 22 kHz einem des piezomagnetischen Wandlers 8 bestimmt und in Gegentakt ausgebildeten Röhrenoszillator mit der Widerstand 19 im wesentlichen die Belastung Tetroden 1, 2 entnommen, deren Anoden über eine des piezomagnetischen Wandlers 8 darstellt, und Leitung 3 an der Plusklemme 4 einer Speisespannungs- aus einer im wesentlichen durch eine Parallelindukquelle liegen. Die dargestellte Vorrichtung ist z.B. 55 tionsspule 17 gebildeten Impedanz, die gemessen für eine Leistung von 10 bis 100 Watt geeignet. wird, wenn der piezomagnetische Wandler 8 festge-Der beim Schwingen des Elektronenröhrenoszil- klemmt ist, d.h., wenn er am Schwingen gehindert lators 1, 2 erzeugte Oszillatorstrom wird über einen wird.

Anpassungstransformator 5 der Erregerspule 6 eines Zur Erläuterung der vorstehenden Erörterungen

im Belastungskreis 7 des Oszillators 1,2 liegenden 60 ist in Fig. 3a das Strom-Spannungs-Diagramm des

piezomagnetischen Wandlers 8 zugeführt, der infolge- piezomagnetischen Wandlers dargestellt, wenn über

dessen in Schwingungen gerät und seine mechanische diesem eine Spannung V auftritt, deren Frequenz ω_α

Schwingungsenergie an die Belastung, z. B. ein Flüs- genau gleich der Reihenresonanzfrequenz o>_a des piezo-

sigkeitsbad, abgibt. Bei der dargestellten Vorrichtung magnetischen Wandlers 8 ist.

wird der piezomagnetische Wandler in seiner Reihen- 65 Beträgt im elektrischen Ersatzschaltbild nach F i g. 2

resonanzfrequenz erregt. die Resonanzimpedanz des gedämpften Reihenkreises

In seinem Aufbau besteht der piezomagnetische 18.19 und die Induktanz 17 des piezomagnetischen

Wandler 8 aus zwei I-förmigen Körpern 9.9' aus piezo- Wandlers 8 R bzw. L. so fließt bei der Reihenresonanz-

5 6

frequenz ω_α durch den Reihenkreis 18,19 ein mit der Um hierbei die Verluste auf ein Mindestmaß zu

_, ι/ ι · ι i_ · cu uz <- ^v λ beschränken, d. h., um die vom Widerstand 20 und

Spannung V gleichphasiger Strom vom Wert _Έ und _{den Impedanzen 21 22} aufgenommene Leistung mög-

durch die Parallelinduktanz 17 ein Strom vom Wert liehst zu verringern, müssen der in Reihe mit dem V , . .. , . „ _, ,. „, .. j . 5 piezomagnetischen Wandler geschaltete Widerstand20 -^jr, wobei die vektonelle Summe dieser Strome den ^_heblich ⁵ _{kleiner und die} impedanz" der Reihen-Gesamtstrom / durch den piezomagnetischen Wand- schaltung des Widerstandes 22 und der Induktanz 21 ler 8 darstellt. Bei der Reihenresonanzfrequenz ω_α erheblich größer als die Impedanz des piezomagnedes piezomagnetischen Wandlers 8 ergibt sich zwischen tischen Wandlers 8 sein. Zum Beispiel sind bei einer dem Strom / und der Spannung V eine Phasenverschie- io in der Praxis eingehend erprobten Vorrichtung vom bung ψ, deren Größe mit zunehmender Belastung zu- angegebenen Typ, bei der die Impedanz der Parallelnimmt, induktanz 17 und des Reihenzweiges 18,19 des piezo-Wird jetzt der piezomagnetische Wandler 8 als magnetischen Wandlers 26 bzw. 35 Ohm betragen, frequenzbestimmendes Element in den Belastungs- der mit dem piezomagnetischen Wandler 8 in Reihe kreis 7 des Oszillators 1, 2 aufgenommen, so schwingt 15 geschaltete Widerstand 20 gleich 0,5 Ohm und die der Oszillator 1, 2 nicht genau in der Reihenresonanz- Impedanzen der Induktanz 21 und des Widerstandes frequenz ω_α des piezomagnetischen Wandlers 8, son- 22 im anderen Zweig der Brückenschaltung gleich dem weist in bezug auf diese Frequenz a>_a eine Fre- 1040 bzw. 20 Ohm.

quenzabweichung auf, wobei der Oszillator 1, 2 sich, Die Wirkungsweise der geschilderten Vorrichtung um der Schwingbedingung zu genügen, auf eine der- 20 wird nachstehend an Hand der in F i g. 3 dargestellten artige Frequenz ω einstellt, daß für diese Frequenz Vektordiagramme näher erläutert,
der piezomagnetische Wandler 8, der aus der Parallel- Wenn in dieser Figur der Vektor V die Spannung induktanz 17 und dem gedämpften Reihenkreis 18,19 über den Brückenzweigen 8, 20 und 21, 22 darstellt, besteht, reellen Charakter aufweist. Auf diese Weise betragen die Ströme durch den gedämpften Reihenwird der piezomagnetische Wandler 8 vom Erregungs- 25 kreis 18,19 und die Parallelinduktanz 17 des piezostrom auf jeden Fall nicht genau in seiner Reihen- magnetischen Wandlers 8. bei der Reihenresonanzresonanzfrequenz io_a angeregt, und dies ist die Ursache frequenz «>_u des belasteten Wandlers im Vektordiader vorstehend erwähnten Erscheinung, daß bei Be- „_ramm A_or p; 1 _nr„vt;^u ^v u™, ^v „„ί lastung des piezomagnetischen Wandlers 8 die Um- ^{gramm der Fl} ^ ^{3a praktlsch} Tf ^bzw" ^T' ^wei1 Wandlung elektrischer Energie in mechanische Schwin- 30 die Beeinflussung dieser Ströme durch den sehr gungsenergie besonders ungünstig ist. kleinen Widerstand 20 von 0,5 Ohm ohne weiteres Zur Verbesserung dieser Umwandlung ist bei der vernachlässigt werden kann. Auf die bereits an dargestellten Vorrichtung zum Erzeugen der Rück- Hand der Fi g. 3a erläuterte Weise wird der Gesamtkopplungsspannung der piezomagnetische Wandler 8 strom / durch den piezomagnetischen Wandler durch

in eine Brückenschaltung aufgenommen, in der der 35 .· 1 * · n ο j τ μ * ·· ^ν λ ^ν

.,, ,, ο · f r. ·■ ι · 1 · die vektonelle Summe der Teilstrome -=- und —r

Wandler 8 in einen ersten Bruckenzweig und eine R w_aL

eine Reaktanz enthaltende Impedanz 21 in einen gegeben, und dieser Strom / erzeugt über dem Widerzweiten Brückenzweig geschaltet ist und die bei der stand R₀ eine Spannung IR₀, die in eine mit der Reihenresonanzfrequenz o>_a mit der Impedanz des Brückenspannung V gleichphasige Komponente vom

Wandlers 8 im eingeklemmten Zustand im Gleich- 40 „, . ν „ _, ■ „ .. , _T/ ,

gewicht ist, wobei diese Impedanz, wie bereits erwähnt, ^Wert Tf ' ^R° ^{und eine zur} Bruckenspannung V senk-

im wesentlichen aus der Induktanz 17 besteht. Bei ,. _T, . .,, . V _n 1 u

der dargestellten Vorrichtung, bei der der Wandler 8 ^rechte Komponente vom Wert -^- ■ R₀ zerlegbar in seiner Reihenresonanzfrequenz erregt wird, ist ist.

er zum Bilden eines Brückenzweiges mit einem 45 Durch die Reihenschaltung der Induktanz 21 und Widerstand 20 in Reihe geschaltet, während die des Widerstandes 22 fließt bei der Eigenfrequenz ω_α Reihenschaltung des Wandlers 8 und des Wider- ein Strom

Standes 20 durch einen zweiten Brückenzweig über- y

brückt wird, der aus der Impedanz 21 in Form einer =-,

Induktanz und einem mit ihr in Reihe geschalteten 50 ^i + ^ω«Α

Widerstand 22 besteht. Hierbei ist der Rückkopp-

lungskreis 11 an die Diagonalpunkte 23, 24 ange- der, weil die Größe des Widerstandes R₁ nur einen schlossen, die aus dem Verbindungspunkt des piezo- kleinen Bruchteil der Impedanz O)₁₁L₁ der Induktanz 21

magnetischen Wandler 8 und des mit ihm in Reihe , . .. „ ,,. . , . , V . _A , ... , ,,..,

geschalteten Widerstandes 20 im einen Zweig und ₅₅ betragt, praktisch gleich ^_x ist und über dem Wider-

aus dem Verbindungspunkt 24 der beiden Impedanzen . , -v, . _o VR, , _n ,. ,

21 und 22 im anderen Zweig besteht. Hat der in ^{stand 22 eine S}P^an«^u«g ~±_x ^erzeug¹' ^so daß die den

Reihe mit dem piezomagnetischen Wandler geschaltete Diagonalpunkten 23,24 der Brückenschaltung 8,20,

Widerstand 20 den Wert ^₀ und sind die Impedanzen 21, 22 entnommene Rückkopplungsspannung V₁ durch

der Induktanz 21 und des Widerstandes 22 W_nL₁ 60 die Differenz zwischen den Spannungen über dem

bzw. R₁, so lautet die Bedingung für Brückengleich- Widerstand 20 im einen Brückenzweig und dem

gewicht bei eingeklemmtem piezomagnetischem Wand- Widerstand 22 im anderen Brückenzweig gegeben

ler: ρ ρ ^w'^rd- Wird jetzt, wie vorstehend erwähnt, die Größe

■ftp Ki l]\ Rr R

TTT ~ m L₁ f,r -^r gleich der Größe —f- gemacht, die die Bedingung

für Brückengleichgewicht bei eingeklemmtem piezo-

-—<L ₌ J^L (U) magnetischem Wandler angibt, so wird infolgedessen

/- Li die Spannungskomponente über dem Widerstand 20

senkrecht zur Spannung F im Wert von — _r · R₀

(0_aL·

durch die Gesamtspannung —τ- ■ R₁ über dem Widerstand 22 ausgeglichen. Den Diagonalpunkten 23,24 wird somit eine mit der Spannung V über der Brücke genau gleichphasige Rückkopplungsspannung F₁ von

VRn V

der Größe -^- entnommen, die nur vom Strom ■

dem mit ihm in Reihe geschalteten Widerstand 20 durch den Brückenzweig überbrückt ist, der aus der Reihenschaltung der Induktanz 21 und des Widerstandes 22 besteht, wird dieser Brückenzweig bei der Vorrichtung nach F i g. 4 durch die Reihenschaltung eines Widerstandes 26 und eines Kondensators 27 gebildet.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist gleich derjenigen der Vorrichtung der Fig. 1, wobei, um

jj VllkULUUilUVll; UlV 11Ul T Will UtJ. V/»U j-j

durch den gedämpften Reihenkreis 18,19 bestimmt io sicherzustellen, daß der piezomagnetische Wandler 8 wird, so daß jetzt ausschließlich der gedämpfte unabhängig vom Betriebszustand genau in seiner Reihenkreis 18,19 das frequenzbestimmende Element
des Oszillators 1, 2 bildet. Bei dieser Ausführungsform der Brückenschaltung, bei der ein Brückenzweig
aus dem piezomagnetischen Wandler 8 und ein 15 sator 27 bestehende Brücke bei eingeklemmtem Brückenzweig aus der Reaktanz 21 besteht, während piezomagnetischem Wandler 8 im Gleichgewicht ist, die übrigen Brückenzweige aus den Widerständen 22
bzw. 23 bestehen, wird der piezomagnetische Wandler
immer in seiner Reihenresonanzfrequenz erregt, wobei

es sich herausstellt, daß dabei im ganzen Belastungs- 20 bzw. R₀ angegeben werden und der Widerstand 26 bereich des Wandlers keine Parasitärschwingungen und der Kondensator 27 R₁ bzw. C₁ betragen, so lautet

Reihenresonanzfrequenz ω_α erregt wird, die Bedingung, daß die aus dem piezomagnetischen Wandler 8, dem Widerstand 20, dem Widerstand 26 und dem Konden-

wieder erfüllt werden muß. Wenn die Parallelinduktanz 17 des piezomagnetischen Wandlers 8 und der mit ihr in Reihe geschaltete Widerstand 20 durch L

auftreten.

• Trotz einfachem Bau gewährleistet die Schaltungsanordnung somit, daß unabhängig von den Betriebsverhältnissen ein günstiger Wirkungsgrad der Um- Wandlung elektrischer Energie in mechanische Schwingungsenergie erzielt wird.

Zur weiteren Wirkungsgradsteigerung unter Beibehaltung der erreichten Vorteile ist bei der dargestellten Vorrichtung der Anpassungstransformator 5 durch einen Parallelkondensator 25 überbrückt, der zusammen mit der Induktanz des Belastungskreises 7 angenähert auf die Reihenresonanzfrequenz ω_α des piezomagnetischen Wandlers 8 abgestimmt ist. Durch

diese Bedingung jetzt:

oder

C₁R₁

(HI)

(IV)

suchungen wurde nämlich festgestellt, daß sonst der Oszillator insbesondere bei höheren Belastungen des Wandlers die Neigung hat, auf eine von der Eigen-

Auch hier gilt, daß das Brückengleichgewicht bei eingeklemmtem Wandler frequenzunabhängig ist, und diese Bedingung erweist sich bei der Vorrichtung nach der Erfindung von besonderem Belang, um

diese Maßnahme wird erzielt, daß bei der Reihen- 35 unter allen Betriebsverhältnissen einen optimalen resonanzfrequenz ω_α der Belastungskreis 7 des Oszil- Wirkungsgrad zu erzielen. Durch eingehende Unterlators 1, 2 reellen Charakter erhält, so daß durch
geeignete Bemessung des Transformators 5 die Oszillatorröhren 1,2 der Belastung angepaßt werden
können. Außerdem bildet der erhaltene abgestimmte 40 frequenz des Wandlers abweichende Frequenz um-Belastungskreis für außerhalb seiner Bandbreite lie- zuspringen.

gende Frequenzen eine sehr niedrige Impedanz, so In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß, wenn

daß für diese Schwingungen an den Anoden der die Impedanz des Wandlers in eingeklemmtem ZuRöhren 1, 2 keine hohen Spannungen auftreten kön- stand nicht aus einer nahezu reinen Reaktanz benen, die sonst eine Zunahme der Röhrenverlustleistung 45 steht, sondern einen gewissen Verlustwiderstand entherbeiführen könnten. Diese Maßnahme ist besonders hält, wie es z. B. bei piezomagnetischen Wandlern vorteilhaft für in Klasse C geschaltete Oszillator- vom geschichteten metallischen Typ der Fall ist, röhren, bei denen die impulsförmigen Röhrenströme die die Reaktanz enthaltende Impedanz im Brückenstarke harmonische Komponenten enthalten. zweig auch mit einem Widerstand versehen werden Gegebenenfalls kann der Rückkopplungstransfor- 5° muß, der in Reihe mit oder parallel zu der Reaktanz mator 12 durch einen Parallelkondensator auf die geschaltet werden kann. Kennzeichnend bei all diesen

Reihenresonanzfrequenz ω_α des piezomagnetischen Wandlers 8 abgestimmt werden, was insbesondere dann wichtig sein kann, wenn die Oszillatorröhren 1,2 im Gitterstrom gesteuert werden.

Die geschilderte Vorrichtung hat außer den bereits erwähnten Vorteilen, insbesondere einem einfachen Bau, einem maximalen Umwandlungswirkungsgrad und einer günstigen Röhrenbelastung, den Vorteil

Ausführungsformen ist stets, daß die Bedingung des Brückengleichgewichtes weitgehend unabhängig von der Frequenz ist.

F i g. 5 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung, bei der an Stelle eines piezomagnetischen Wandlers ein piezoelektrischer Wandler 28 Verwendung findet, der aus einem vorpolarisierten piezoelektrischen Material mit kleinem Verlustwinkel, z. B. aus. Bleizirkonat-

einer einfachen Bedienung, weil keine Frequenz- 60 titanat, besteht.

einstellung erforderlich ist, während weiter eine hohe Wie bei den Vorrichtungen nach den F i g. 1 und 4

Betriebssicherheit erhalten wird. ist der piezoelektrische Wandler 28 in eine Brücken-

F ig. 4 zeigt eine Variante der in Fig. 1 dar- schaltung aufgenommen, bei der in Reihe mit dem gestellten Vorrichtung, die die angeführten Vorteile piezoelektrischen Wandler 28 in einen Brückenzweig aufweist. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen 65 ein Widerstand 29 geschaltet ist, wobei diese Reihen-Bezugsziffern bezeichnet. schaltung 28,29 von einem Widerstand 30 und

Im Gegensatz zur Vorrichtung nach Fig. 1, bei einem Kondensator 31 überbrückt wird; während

der der.piezomagnetische Wandler 8 zusammen mit die Rückkopplungsspannung den Diagonalpunkten

9 10

32,33 der Brückenschaltung entnommen wird. Auch Bedingung für Brückengfeichgewicht schreiben:
hier sind die Elemente 29, 30,31 der Brückenschaltung

so bemessen, daß sie bei der Reihenresonanzfrequenz Jh. — °'^a (VU)

des piezoelektrischen Wandlers 28 mit der Impedanz «2 ⁽⁰A

des piezoelektrischen Wandlers 28 im eingeklemmten 5 °der

Zustand, die im wesentlichen aus einer Parallel- >h ___ L fVTITi

kapazität besteht, Brückengleichgewicht herstellen. n₂ ~ L₁ '
Wenn die Parallelkapazität des piezoelektrischen

Wandlers 28 in eingeklemmtem Zustand durch C und und diese Bedingung (VIII) ist gleichfalls unabder Widerstand 29, der Kondensator 31 und der 10 hängig von der Frequenz.

Widerstand 30 durch R₀, C₁ bzw. R₁ dargestellt Auf die bereits vorstehend erläuterte Weise ist

werden, so ist die Bedingung für Brückengleichgewicht die dem Widerstand zwischen den Diagonalpunkten

bei eingeklemmtem piezoelektrischem Wandler: 39, 40 entnommene Rückkopplungsspannung V,

gleichphasig mit der Spannung über der Brücke,

Rq _ -Ri /y, 15 so daß der piezomagnetische Wandler 8 unter sämt-

11 liehen Betriebsverhältnissen genau in seiner Reihen-

~ö>JZ UiJZ₁ resonanzfrequenz ω_α erregt wird. Es sei darauf hin-

oder " " gewiesen, daß diese Ausführungsform der Brücken-

R₀C = R₁C₁ (VI) schaltung den Vorteil mit sich bringt, daß die Ströme

20 durch die Selbstinduktion 35 und durch die Selbstinduktanz 17 des piezomagnetischen Wandlers 8 sich

Auf völlig gleiche Weise wie bei den Vorrichtungen im Widerstand 41 ausgleichen, so daß der bereits der F i g. 1 und 4 wird der piezoelektrische Wandler 28 geringe Leistungsverlust zum Erzeugen der Rückunabhängig vom Belastungszustand genau in seiner kopplungsspannung noch weiter herabgesetzt wird. Reihenresonanzfrequenz angeregt, so daß ein günstiger 25 Diese Brückenschaltung kann ohne weiteres auch Wirkungsgrad der Umwandlung elektrischer Energie unter Verwendung piezoelektrischer Wandler benutzt in mechanische Schwingungsenergie stets gewährleistet werden, in welchem Falle der ^-piezomagnetische ist. Infolge der Tatsache, daß der piezoelektrische Wandler durch einen piezoelektrischen Wandler und Wandler 28 bei seiner Reihenresonanzfrequenz eine die Selbstinduktanz 35 durch einen Kondensator vorwiegend kapazitive Natur hat, muß jetzt zum 30 ersetzt werden müssen.

Erhalten einer richtigen Belastungsanpassung der F i g. 7 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfin-

Anpassungstransformator 5 durch eine Induktanz 34 dung mit einem piezomagnetischen Wandler 8, der

überbrückt werden, die mit der Kapazität des Be- in seiner Parallelresonanzfrequenz m_r erregt wird,

lastungskreises 7 angenähert auf die Reihenresonanz- Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Be-

frequenz des piezoelektrischen Wandlers abgestimmt 35 zugsziffern bezeichnet,

ist. Bei dieser Ausführungsform ist der piezomagne-

F ig. 6 zeigt eine Variante der vorstehend be- tische Wandler 8 zum Bilden eines Brückenzweiges

schriebenen Vorrichtungen. Entsprechende Elemente mit einer Selbstinduktanz 42 in Reihe geschaltet,

sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. während dieser Brückenzweig 8, 42 durch die Reihen-

Bei dieser Vorrichtung ist der piezomagnetische 40 schaltung zweier Widerstände 43, 44 überbrückt ist, Wandler 8 wieder in eine Brückenschaltung auf- wobei die Rückkopplungsspannung dem Verbingenommen, wobei zum Bilden eines Brückenzweiges dungspunkt 45 des piezomagnetischen Wandlers 8 der piezomagnetische Wandler 8 mit einer Induk- und der Induktanz 42 im einen Brückenzweig und tanz 35 in Reihe geschaltet ist und der andere dem Verbindungspunkt 46 der beiden in Reihe ge-Brückenzweig aus zwei in Reihe geschalteten Wick- 45 schalteten Widerstände 43, 44 im anderen Brückenlungen 36, 37 eines Speisetransformators 38 besteht, zweig entnommen wird. Um den Energieverlust im während die Rückkopplungsspannung einem zwi- Brückenzweig 43, 44 möglichst zu beschränken, ist sehen die Diagonalpunkte 39, 40 der Brückenschal- die Impedanz dieses Brückenzweiges 43, 44 größer tung geschalteten Widerstand 41 entnommen wird, als die Impedanz des piezomagnetischen Wandlers 8 die aus dem Verbindungspunkt 40 des Wandlers 8 5° bemessen.

und der mit ihm in Reihe geschalteten Induktanz 35 Ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen

in einem Zweig und aus dem Verbindungspunkt 39 Vorrichtungen ist die Brückenschaltung so ausge-

der in Reihe geschalteten Wicklungen 36, 37 des bildet, daß bei der Parallelresonanzfrequenz w_r des

Speisetransformators im anderen Zweig bestehen. piezomagnetischen Wandlers 8 die Brücke mit der

Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen 55 Impedanz des piezomagnetischen Wandlers 8 im

Vorrichtung ist die dargestellte Brücke mit der Impe- eingeklemmten Zustand im Gleichgewicht ist. Wenn

danz des piezomagnetischen Wandlers in einge- die Widerstände 43, 44 die Werte R bzw. R₁ und die

klemmtem Zustand im Gleichgewicht, und wenn die Impedanzen des piezomagnetischen Wandlers 8 im

Windungszahlen der Wicklungen 36 und 37 H₁ bzw. eingeklemmten Zustand und der Induktanz 42 die

«2 sind, wobei somit.über den beiden Wicklungen 36 60 Werte L bzw. L, haben, so ist die Bedingung für

und 37 Spannungen auftreten, die den Windungs- Brückengleichgewicht:

zahlen n_x und n₂ proportional sind, müssen diese ^l₁ R₁

Spannungen mit den Spannungen über dem piezo- J^ = -^-

magnetischen Wandler in eingeklemmtem Zustand ₀₍j_er ^r

und der Induktanz der Spule 35 Gleichgewicht her- ⁶S LR

stellen. Wenn die Induktanz 17 (vgl. F i g. 2)· des -γ- = -^-, (X)
piezomagnetischen Wandlers 8 den Wert L und die-

jenigen der Spule 35 den Wert L₁ hat, so läßt sich die welche Gleichgewichtsbedingung (X) wieder unab-

hängig von der Frequenz ist. Auf die vorstehend erläuterte Weise wird hierbei gewährleistet, daß ungeachtet des Belastungszustandes der piezomagnetische Wandler 8 immer genau in seiner Parallelresonanzfrequenz (o_r erregt wird. Damit in dieser Vorrichtung die Oszillatorröhren 1, 2 dem piezomagnetischen Wandler angepaßt sind, d. h. damit der Belastungskreis 7 eine reelle Impedanz bildet, ist in den Belastungskreis 7 in Reihe mit dem piezomagnetischen Wandler 8 ein Kondensator 47 geschaltet, der mit der Induktanz des Belastungskreises 7 auf die Parallelresonanzfrequenz des piezomagnetischen Wandlers 8 abgestimmt ist. Gegebenenfalls kann der Transformator 5 durch einen Parallelkondensator auf die Parallelresonanzfrequenz des piezomagnetischen Wandlers 8 abgestimmt werden, was insbesondere bei in Klasse C geschalteten Oszillatoren vorteilhaft ist, um harmonische Frequenzen über dem Transformator 5 zu unterdrücken.

Zur Erläuterung der in F i g. 7 dargestellten Vorrichtung zeigt F i g. 8 diese Vorrichtung nochmals, wobei jedoch statt des piezomagnetischen Wandlers dessen elektrisches Ersatzschaltbild angegeben ist, während F i g. 9 ein Vektordiagramm darstellt.

Wenn der piezomagnetische Wandler 8 in seiner Parallelresonanzfrequenz ω_τ betrieben wird, kann das in F i g. 8 dargestellte elektrische Ersatzschaltbild vorteilhaft Anwendung finden. Dieses Ersatzschaltbild besteht aus einer Reiheninduktanz 48 vom Wert L die die Impedanz des piezomagnetischen Wandlers 8 in eingeklemmtem Zustand bildet, und einem gedämpften Parallelkreis 49, dessen Abstimmfrequenz die Parallelresonanzfrequenz o>_r des piezomagnetischen Wandlers ist, während der Parallelwiderstand 50 die Belastung bildet, wobei die Impedanz des gedämpften Parallelkreises bei der Parallelresonanzfrequenz z. B. R₀ beträgt.

Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung wird an Hand des Vektordiagramms der F i g. 9 näher erläutert. Wenn dabei der Strom durch den den piezomagnetischen Wandler enthaltenden Brükkenzweig durch / dargestellt wird, so erzeugt dieser Strom / bei der Parallelresonanzfrequenz <»_r des piezomagnetischen Wandlers eine gleichphasige Spannung /R₀, während über der Reiheninduktanz 48 des piezomagnetischen Wandlers vom Wert L und über der Induktanz 42 vom Wert L₁ Spannungen I„,_rL bzw. 1,,,,L₁ auftreten, die in bezug auf den Strom / um 90^c in der Phase verschoben sind. Die Spannung V über dem Brückenzweig ergibt sich dabei durch die vektorielle Addierung der Teilspannungen /K₀, I,.,_rL und /,,,,.L₁.

über dem Brückenzweig mit den beiden in Reihe geschalteten Widerständen 43, 44 tritt die gleiche Gesamtspannung V auf, und über jedem dieser Reihenwiderstände 43, 44 treten den Werten R und R₁ dieser Reihenwiderstände 43, 44 proportionale Teil-

VR VR

spannungen - bzw. auf, die sich gemäß der Brückengleichgewichtsbedingung (IX) oder (X) wie die Spannungen L_r L und l„_r L₁ über der Reiheninduktanz 48 des piezomagnetischen Wandlers 8 bzw. derselben Induktanz 42 verhalten. Den Verbindungspunkten 45, 46 der Brückenschaltung wird dabei genau gleichphasig mit dem den piezomagnetischen Wandler 8 durchfließenden Strom / eine Rückkopplungsspannung V₁ entnommen, die bewirkt, daß der piezomagnetische Wandler ungeachtet seines Belastungszustandes stets in seiner Parallelresonanzfrequenz erregt wird, so daß auch bei dieser Ausfuhrungsform ein maximaler Wirkungsgrad der Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Schwingungsenergie stets gewährleistet ist.

Für piezoelektrische Wandler kann die zuletzt beschriebene Brückenschaltung gleichfalls Verwendung rinden, mit der Maßgabe, daß die Induktanz 42 in der Brücke durch einen Kondensator und der Kondensator 47 im Belastungskreis 7 durch eine Induktanz ersetzt werden. Weiter, kann dabei der Brückenzweig mit den beiden in Reihe geschalteten Widerständen 43, 44 durch die Sekundärwicklung des Anpassungstransformators ersetzt werden, die zu diesem Zweck auf die in F i g. 6 dargestellte Weise mit einer Anzapfung versehen werden muß.

Auf diese Weise ergibt sich durch die Anwendung

der Maßnahmen nach der Erfindung ein für die verschiedenen Typen von Wandlern und zum Betrieb entweder bei der Reihenresonanzfrequenz oder bei der Parallelresonanzfrequenz des Wandlers universell verwendbarer Ultraschallerzeuger, der einfach ausgebildet ist und sich unter sämtlichen Betriebsverhältnissen durch einen maximalen Umwandlungswirkungsgrad auszeichnet. Weiter eignet sich diese Vorrichtung ohne weiteres zur Verwendung bei Gruppen von Wandlern, die zu diesem Zweck sowohl in Reihe als parallel als auch in einer gemischten Reihen-Parallel-Schaltung betrieben werden können.

Es sei noch bemerkt, daß es unter Umständen erwünscht sein kann, ungeachtet der Betriebsverhältnisse stets eine optimale Gittererregung der Oszillatorröhren 1, 2 zu bewirken. Dieser Zweck wird bei den dargestellten Vorrichtungen einfach dadurch erreicht, daß die den Diagonalpunkten der Brückenschaltung entnommene Rückkopplungsspannung auch nach etwaiger Verstärkung einem Gleichrichter zugeführt wird, der eine Regelspannung erzeugt, die mit negativer Polarität den Steuergittern der Verstärkerröhre zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Generator zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen mit einem rückgekoppelten Oszillator, bei dem der vom Oszillator erzeugte Hochfrequenzstrom der Belastung des Generators in Form eines im Belastungskreis gelegenen Wandlers, insbesondere magnetostriktiven oder piezoelektrischen Ultraschallschwingers, zugeführt wird und dem Wandler eine elektrische Spannung entnommen wird, die als Rückkopplungsspannung zum Oszillator zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Rückkopplungsspannung in an sich bekannter Weise der Wandler (8, F i g. 1, 4, 6, 7; 28, F i g. 5) in einen ersten Brückenzweig und eine eine Reaktanz enthaltende Impedanz (21, F i g. 1; 27. Fig. 4: 31. Fig. 5; 35. Fig. 6; 42, Fig. 7) in einen zweiten Brückenzweig einer Brückenschaltung geschaltet ist, deren übrige Brückenzweige (20. 28. Fig. 1; 20. 26. Fig. 4; 29. 30, Fig. 5: 36. 37. Fig. 6; 43, 44. Fig. 7) von frequenzunabhängigen Elementen gebildet werden, welche Brückenschaltung bei der Eigenfrequenz des Wandlers mit der Impedanz des Wandlers im angeklemmten Zustand im Gleichgewicht ist und die Rückkopplungsspannung der bei angeklemm-

tem Wandler spannungslosen Diagonale (23, 24, Fig. 1; 23, 24, Fig. 4; 32, 33, Fig. 5; 39, 40, Fig. 6; 45, 46, Fig. 7) der Brückenschaltung entnommen wird, während durch Einschaltung einer Reaktanz (25, Fig. 1; 25, Fig. 4; 34, Fig. 5; 25, Fig. 6; 47, Fig. 7) in den Belastungskreis (7), die mit der Reaktanz des Belastungskreises auf die Eigenfrequenz des Wandlers (8, F i g. 1, 4, 6, 7; 28, F i g. 5) abgestimmt ist, die Ausgangsbelastung eine vom Belastungszustand des Wandlers unabhängige reelle Ausgangsimpedanz erhält.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen in der Brücke mit der Impedanz des angeklemmten Wandlers (8, Fig. 1, 4, 6, 7; 28, Fig. 5) ein von der Frequenz unabhängiges Brückengleichgewicht herstellen.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Reaktanz enthaltende Impedanz im Brückenarm aus einer reinen Reaktanz (21, Fig. 1; 27, Fig. 4; 28, Fig. 5; 35, Fig. 6; 42, Fig. 7) besteht.

4. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Reaktanz enthaltende Impedanz im Brückenarm aus einer Reaktanz und einem Widerstand besteht.

5. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des Brückenzweiges (21, 22, Fig. 1; 26, 27, Fig. 4; 30, 31, Fig. 5; 36, 37, Fig. 6; 43. 44, Fig. 7) der den den Wandler (8, Fig. 1, 4, 6, 7; 28, Fig. 5) enthaltenden Brückenzweig überbrückt, größer als die Impedanz des Wandlers ist.

6. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Oszillator (1, 2) über einen Anpassungstransformator (38, F i g. 6) mit dem Wandler (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in einen Brückenarm (8) aufgenommene Wandler zur Bildung eines Brückenzweiges mit der die Reaktanz enthaltenden Impedanz (35) im zweiten Brückenarm in Reihe geschaltet ist. und der zweite Brückenzweig aus der von einem Anzapfpunkt (39) versehenen Sekundärwicklung (36, 37) des Anpassungstransformators (38) besteht, von welcher Brückenschaltung die Rückkopplungsspannung dem Anzapfpunkt (39) auf der Sekundärwicklung (36, 37) des Anpassungstransformators (38) und dem Verbindungspunkt (40) des Wandlers (18) mit der die Reaktanz enthaltenden Impedanz (35) entnommen wird.

7. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Wandler (8, Fig. 1, 4, 6; 28, Fig. 5) in seiner Reihenresonanzfrequenz erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke einen Widerstand (20, Fig. 1; 20, Fig. 4; 41, Fig. 6; 29, Fig. 5) enthält, die vom Strom des Wandlers durchflossen wird.

8. Generator nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Strom des Wandlers durchflossene Widerstand (41, Fig. 6) zwischen dem Anzapfpunkt (39) auf der Sekundärwicklung des Anpassungstransformators (38) und dem Verbindungspunkt (40) des Wandlers (8) mit der Reaktanz (35) im anderen Brückenzweig liegt.

9. Generator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Strom des Wandlers (8, Fig. 1, 4; 28, Fig. 5) durchflossene Widerstand (20, F i g. 1, 4; 29, F i g. 5) mit dem Wandler in Reihe geschaltet ist und diese Reihenschaltung durch den zweiten Brückenzweig überbrückt ist, der aus der die Reaktanz enthaltenden Impedanz (21, Fig. 1; 27, Fig. 4; 31, Fig. 5) und einem mit ihr in Reihe geschalteten Widerstand (22, Fig. 1; 26, Fig. 4; 30, Fig. 5) besteht, von welcher Brückenschaltung der Rückkopplungskreis (11) an die Diagonalpunkte (23, 24, Fig. 1; 23, 24, Fig. 4; 32, 33, Fig. 5) angeschlossen ist, die aus dem Verbindungspunkt (23, Fig. 1; 23, Fig. 4; 33, Fig. 5) des Wandlers mit dem mit ihm in Reihe geschalteten Widerstand in einem Zweig und aus dem Verbindungspunkt (24, Fig. l;_f24, Fig. 4; 32, Fig. 5) der in Reihe geschalteten Impedanzen im anderen Zweig bestehen.

10. Generator nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des vom Strom des Wandlers (8, Fig. 1, 4; 28, Fig. 5) durchflossenen Widerstandes (20, Fig. 1; 20, Fig. 4; 29, Fig. 5) kleiner als die Impedanz des Wandlers ist.

11. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Wandler (8, Fig. 7) in seiner Parallelresonanzfrequenz erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden eines Brückenzweiges der Wandler (8) in Reihe mit der die Reaktanz enthaltenden Impedanz (42) geschaltet ist und diese Reihenschaltung vom zweiten Brükkenzweig überbrückt ist, der aus der Reihenschaltung zweier Widerstände (43, 44) besteht, wobei der Rückkopplungskreis (11) an die Diagonalpunkte (45, 46) angeschlossen ist, die aus dem Verbindungspunkt (45) des Wandlers (8) mit der mit ihm in Reihe geschalteten Impedanz (42) in einem Zweig und aus dem Verbindungspunkt (46) der in Reihe geschalteten Widerstände (43, 44) im anderen Zweig bestehen.

12. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Oszillator (1, 2) über einen Anpassungstransformator (5, Fig. 1, 4; 38, Fig. 6) mit einem magnetostriktiven Wandler (8) verbunden ist, der in seiner' Reihenresonanzfrequenz erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungstransformator (5, Fig. 1, 4; 38, Fig. ß) und einem Kondensator (25, Fig. 1, 4; 6) überbrückt ist, der mit der Induktanz des Belastungskreises (7) etwa auf die Reihenresonanzfrequenz des Wandlers (8) abgestimmt ist.

13. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 11, bei dem der Oszillator (1, 2) über einen Anpassungstransformator (5, F i g. 7) mit einem magnetostriktiven Wandler (8) verbunden ist, der in seiner Parallelresonanzfrequenz erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anpassungstransformator (5) und der Brückenschaltung in den Belastungskreis (7) ein Reihenkondensator (47) geschaltet ist, der mit der Induktanz des Belastungskreises (7) etwa auf die Parallelresonanzfrequenz des Wandlers (8) abgestimmt ist.

14. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Oszillator (1, 2) über einen

Anpassungstransformator (5, F i g. 5) mit einem piezoelektrischen Wandler (28, Fig. 5) verbun- ' den ist, der in seiner Reihenresonanzfrequenz erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungstransformator (5) durch eine Induktanz (34) überbrückt ist, die mit der Kapazität des Belastungskreises (7) etwa auf die Reihenresonanzfrequenz des Wandlers (29) abgestimmt ist.

15. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 11, bei dem der Oszillator über einen Anpassungstransformator mit einem piezoelektrischen Wandler verbunden ist, der in seiner Parallelresonanzfrequenz erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anpassungstransformator und der Brückenschaltung in den Belastungskreis eine Reihenspule geschaltet ist,

die mit der Kapazität des Belastungskreises etwa auf die Resonanzfrequenz des Wandlers abgestimmt ist.

16. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Diagonalpunkten (23, 24, Fig. 1; 23, 24, Fig. 4; 32, 33, Fig. 5; 39, 40, Fig. 6; 45, 46, Fig. 7) der Brückenschaltung entnommene Rückkopplungsspannung auch einem Gleichrichter zugeführt wird, der eine Regelspannung erzeugt, die mit negativer Polarität dem Steuergitter einer als Oszillator geschalteten Verstärkerröhre (1, 2) zugeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 872 578;
»A.E.Ü.«, 1958, S. 401 bis 406.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 590/166 8.68 O Bundesdruckerei Berlin