JPH0763676B2 - 超音波発振装置 - Google Patents
超音波発振装置Info
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- JPH0763676B2 JPH0763676B2 JP61075477A JP7547786A JPH0763676B2 JP H0763676 B2 JPH0763676 B2 JP H0763676B2 JP 61075477 A JP61075477 A JP 61075477A JP 7547786 A JP7547786 A JP 7547786A JP H0763676 B2 JPH0763676 B2 JP H0763676B2
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- Japan
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- circuit
- ultrasonic
- feedback
- resistance
- ultrasonic oscillator
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
- H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
- B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
- B06B1/0238—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave
- B06B1/0246—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave with a feedback signal
- B06B1/0253—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave with a feedback signal taken directly from the generator circuit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/70—Specific application
- B06B2201/77—Atomizers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般に超音波発振装置に関し、特に例えば自動
車用燃料噴射装置等を始めとする各種超音波霧化装置に
好適に用いられる超音波発振装置に関する。
車用燃料噴射装置等を始めとする各種超音波霧化装置に
好適に用いられる超音波発振装置に関する。
従来の技術 この種の超音波発振装置は、一般に、定速度で且つ安全
動作可能に構成されているもので、超音波霧化装置に設
けられている超音波振動子ホーンを駆動する電気音響変
換素子としての超音波振動子に直列に抵抗が接続されて
いる負荷抵抗型のものと、超音波発振装置を構成してい
る増幅回路の帰還回路に直列に抵抗が接続されている帰
還抵抗型のもとに大別される。第３図は、前記負荷抵抗
型の超音波発振装置の回路構成の一例を示したもので、
第３図にて図示した負荷抵抗型の超音波発振装置は、増
幅回路１と、該増幅回路１の出力側に夫々接続されてい
る整合用コイル２、負荷抵抗R27に接続されコンデンサ
３、４、５と超音波振動子６の制動容量とで形成される
ブリツジ平衡回路と、コンデンサ８、コイル９が直列接
続され前記ブリツジ平衡回路からの出力信号を前記増幅
回路１の入力側に正帰還させる帰還回路と、増幅回路１
の入力側に接続されている入力抵抗R310とによつて構成
されている。
動作可能に構成されているもので、超音波霧化装置に設
けられている超音波振動子ホーンを駆動する電気音響変
換素子としての超音波振動子に直列に抵抗が接続されて
いる負荷抵抗型のものと、超音波発振装置を構成してい
る増幅回路の帰還回路に直列に抵抗が接続されている帰
還抵抗型のもとに大別される。第３図は、前記負荷抵抗
型の超音波発振装置の回路構成の一例を示したもので、
第３図にて図示した負荷抵抗型の超音波発振装置は、増
幅回路１と、該増幅回路１の出力側に夫々接続されてい
る整合用コイル２、負荷抵抗R27に接続されコンデンサ
３、４、５と超音波振動子６の制動容量とで形成される
ブリツジ平衡回路と、コンデンサ８、コイル９が直列接
続され前記ブリツジ平衡回路からの出力信号を前記増幅
回路１の入力側に正帰還させる帰還回路と、増幅回路１
の入力側に接続されている入力抵抗R310とによつて構成
されている。
これに対して第４図は、前述した帰還抵抗型の超音波発
振装置の回路構成の一例を示したもので、第４図と前記
第３図を比較対照して明らかなように帰還抵抗型の超音
波発振装置の回路構成と負荷抵抗型の超音波発振装置の
回路構成とは大略同一であるが、帰還抵抗型のものに
は、負荷抵抗型のものに接続されている負荷抵抗R27が
なく代りに帰還回路のコンデンサ８、コイル９と直列に
帰還抵抗R417が接続された構成となつている。
振装置の回路構成の一例を示したもので、第４図と前記
第３図を比較対照して明らかなように帰還抵抗型の超音
波発振装置の回路構成と負荷抵抗型の超音波発振装置の
回路構成とは大略同一であるが、帰還抵抗型のものに
は、負荷抵抗型のものに接続されている負荷抵抗R27が
なく代りに帰還回路のコンデンサ８、コイル９と直列に
帰還抵抗R417が接続された構成となつている。
発明が解決しようとする問題点 ところで上述した負荷抵抗型の超音波発振装置にあつて
は、前述した超音波振動子６における電流（即ち振動子
電流）がコンデンサ５を介してそのまま負荷抵抗R27に
流れ込むために、前記負荷抵抗R27における電力損失
（即ち負荷抵抗R27において消費される電力の大きさ）
による発振装置の効率低減、超音波振動子６負荷の増大
に伴う前記超音波振動子６の定速度駆動が出来なくなる
等の欠点がある。このような負荷抵抗型の超音波発振装
置の有する欠点は、本発明者等によつて実施された特性
試験によつても確認されている。
は、前述した超音波振動子６における電流（即ち振動子
電流）がコンデンサ５を介してそのまま負荷抵抗R27に
流れ込むために、前記負荷抵抗R27における電力損失
（即ち負荷抵抗R27において消費される電力の大きさ）
による発振装置の効率低減、超音波振動子６負荷の増大
に伴う前記超音波振動子６の定速度駆動が出来なくなる
等の欠点がある。このような負荷抵抗型の超音波発振装
置の有する欠点は、本発明者等によつて実施された特性
試験によつても確認されている。
第５図は本発明者によつて得られた測定データを示すも
ので、縦軸には超音波振動子６の振動速度ｖと該振動子
６の無負荷時における振動速度voとの比が、又、横軸に
は超音波振動子６の等価値列抵抗R1と入力抵抗R310との
比が夫々設定されており、曲線11、12、13、14、15、16
は負荷抵抗R27と入力抵抗R310との比をパラメータとし
た超音波振動子６の振動速度特性曲線を示しているもの
である。曲線11はR2/R3＝０のときの振動速度特性を示
したものであり、曲線12はR2/R3＝0.045のときの、曲線
13はR2/R3＝0.09のときの、曲線14はR2/R3＝0.225のと
きの、曲線15はR2/R3＝0.45のときの、曲線16はR2/R3＝
0.9のときの夫々の超音波振動子６の振動速度特性を示
している。即ち、第５図は、負荷抵抗R27及び超音波振
動子６の等価値列抵抗R1の値が増大すると前記超音波振
動子６が定速度駆動から逸脱し、負荷抵抗R27＝０のと
きにのみ、前記等価直列抵抗R1と独立して超音波振動子
６が定速度となることを示しているものである。上述し
た測定データは、前記欠点とともに負荷抵抗型の超音波
発振装置には該発振装置が発振を停止する（即ち失速す
る）に至る負荷の上限値が小さい等の欠点を有すること
も示している。更には前述した帰還回路のコンデンサ
８、コイル９及び抵抗R27、R310によつて決定される定
常状態での前記増幅回路１の発振可能な周波数帯域幅
が、温度変動、負荷変動による前記超音波振動子６の共
振周波数の可変帯域幅よりも狭いために、超音波振動６
の共振周波数の可変に追随して発振周波数を可変とする
ことが大幅な制限を受ける。又、前記増幅回路１への過
励振入力に起因するトランジスタ等半導体増幅素子の破
壊を招来するおそれもあつた。
ので、縦軸には超音波振動子６の振動速度ｖと該振動子
６の無負荷時における振動速度voとの比が、又、横軸に
は超音波振動子６の等価値列抵抗R1と入力抵抗R310との
比が夫々設定されており、曲線11、12、13、14、15、16
は負荷抵抗R27と入力抵抗R310との比をパラメータとし
た超音波振動子６の振動速度特性曲線を示しているもの
である。曲線11はR2/R3＝０のときの振動速度特性を示
したものであり、曲線12はR2/R3＝0.045のときの、曲線
13はR2/R3＝0.09のときの、曲線14はR2/R3＝0.225のと
きの、曲線15はR2/R3＝0.45のときの、曲線16はR2/R3＝
0.9のときの夫々の超音波振動子６の振動速度特性を示
している。即ち、第５図は、負荷抵抗R27及び超音波振
動子６の等価値列抵抗R1の値が増大すると前記超音波振
動子６が定速度駆動から逸脱し、負荷抵抗R27＝０のと
きにのみ、前記等価直列抵抗R1と独立して超音波振動子
６が定速度となることを示しているものである。上述し
た測定データは、前記欠点とともに負荷抵抗型の超音波
発振装置には該発振装置が発振を停止する（即ち失速す
る）に至る負荷の上限値が小さい等の欠点を有すること
も示している。更には前述した帰還回路のコンデンサ
８、コイル９及び抵抗R27、R310によつて決定される定
常状態での前記増幅回路１の発振可能な周波数帯域幅
が、温度変動、負荷変動による前記超音波振動子６の共
振周波数の可変帯域幅よりも狭いために、超音波振動６
の共振周波数の可変に追随して発振周波数を可変とする
ことが大幅な制限を受ける。又、前記増幅回路１への過
励振入力に起因するトランジスタ等半導体増幅素子の破
壊を招来するおそれもあつた。
上述したように、負荷抵抗型の超音波発振装置には多く
の欠点や不具合があるので実用的とは言い難い。一方、
上述した負荷抵抗型の超音波発振装置に比較すれば、帰
還抵抗型の超音波発振装置には前述したような不具合を
もたらす負荷抵抗R27が接続されていないだけ不具合は
少ないと言えるが、帰還抵抗型の超音波発振装置にも以
下に記載するような問題点があることが本発明者等によ
り明らかとなつた。
の欠点や不具合があるので実用的とは言い難い。一方、
上述した負荷抵抗型の超音波発振装置に比較すれば、帰
還抵抗型の超音波発振装置には前述したような不具合を
もたらす負荷抵抗R27が接続されていないだけ不具合は
少ないと言えるが、帰還抵抗型の超音波発振装置にも以
下に記載するような問題点があることが本発明者等によ
り明らかとなつた。
（１）帰還抵抗R417として入力抵抗R310よりも充分に低
い値の素子を用いた場合。
い値の素子を用いた場合。
回路系の利得μβがμβ》１となるので超音波振動子６
の発振開始時即ち立上り時における特性と発振装置が失
速するに至る負荷の上限値が大きい等の利点の他に、帰
還抵抗型のものに共通な定速度性が良い、効率が良い等
の利点を有するが、増幅回路１の発振可能な周波数帯域
幅が狭く温度変動、負荷変動による超音波振動子６の共
振周波数の可変に追随出来ず、増幅回路１への過振動入
力に起因するトランジスタ等半導体増幅素子の破壊をも
たらすおそれがある。
の発振開始時即ち立上り時における特性と発振装置が失
速するに至る負荷の上限値が大きい等の利点の他に、帰
還抵抗型のものに共通な定速度性が良い、効率が良い等
の利点を有するが、増幅回路１の発振可能な周波数帯域
幅が狭く温度変動、負荷変動による超音波振動子６の共
振周波数の可変に追随出来ず、増幅回路１への過振動入
力に起因するトランジスタ等半導体増幅素子の破壊をも
たらすおそれがある。
（２）帰還抵抗R417として入力抵抗R310よりも充分に高
い値の素子を用いた場合。
い値の素子を用いた場合。
前記（１）の場合とは逆に、増幅回路１の発振可能な周
波数帯域幅が広く、又、増幅回路１への過励振入力に起
因するトランジスタ等半導体増幅素子の破壊のおそれは
ない等の利点を有するとともに前述した帰還抵抗型のも
のに共通の利点を有するが、増幅回路１への帰還入力電
圧が高い値の帰還抵抗R417によつて分圧されるために回
路系の利得μβはμβ》１となりにくく、発振開始時に
超音波振動子６が無負荷に近い状態でないと起動せず、
発振装置が失速するに至る負荷の上限値が小さい等の欠
点がある。
波数帯域幅が広く、又、増幅回路１への過励振入力に起
因するトランジスタ等半導体増幅素子の破壊のおそれは
ない等の利点を有するとともに前述した帰還抵抗型のも
のに共通の利点を有するが、増幅回路１への帰還入力電
圧が高い値の帰還抵抗R417によつて分圧されるために回
路系の利得μβはμβ》１となりにくく、発振開始時に
超音波振動子６が無負荷に近い状態でないと起動せず、
発振装置が失速するに至る負荷の上限値が小さい等の欠
点がある。
上述したように、帰還抵抗型の超音波発振装置にも帰還
抵抗の値の大きさによつてその特性が変わり、帰還抵抗
の値が小さいときと大きいときとでその特性が逆になる
という問題点があつた。
抵抗の値の大きさによつてその特性が変わり、帰還抵抗
の値が小さいときと大きいときとでその特性が逆になる
という問題点があつた。
目的 本発明は上述したごとき従来の技術の問題点を改善する
ために創案されたものであつて、その目的は、帰還抵抗
の値が増幅回路の入力抵抗の値よりも充分に小さいとき
の優れた特性と帰還抵抗の値が入力抵抗の値よりも充分
に大きいときの優れた特性との両方が得られる超音波発
振装置を提供することにある。
ために創案されたものであつて、その目的は、帰還抵抗
の値が増幅回路の入力抵抗の値よりも充分に小さいとき
の優れた特性と帰還抵抗の値が入力抵抗の値よりも充分
に大きいときの優れた特性との両方が得られる超音波発
振装置を提供することにある。
問題点を解決するための手段 上記目的は、本発明に係る超音波発振装置によつて達成
される。要約すれば本発明は、増幅回路と；超音波振動
子ホーンを駆動する超音波振動子と、この超音波振動子
の制動容量との間に平衡条件が成立するように配置され
た容量素子とで形成されたブリツジ平衡回路と；前記増
幅回路の出力側と前記ブリツジ平衡回路との間に接続さ
れ、そして前記増幅回路の出力側からみて前記超音波振
動子の共振周波数において負荷側と共役整合となるよう
に設定されている誘導素子と；発振開始時には回路系の
利得が１よりも充分に大きくなるように前記平衡回路か
ら出力される信号の帰還量を調整するとともに、発振の
定常状態においては前記超音波振動子の許容周波数帯域
幅を拡大するように前記平衡回路から出力される信号の
帰還量を調整する正抵抗非線形素子が直列接続されてお
り、前記ブリツジ平衡回路からの出力信号を前記増幅回
路の入力側に正帰還させる帰還回路と；を備えたことを
特徴とする超音波発振装置である。
される。要約すれば本発明は、増幅回路と；超音波振動
子ホーンを駆動する超音波振動子と、この超音波振動子
の制動容量との間に平衡条件が成立するように配置され
た容量素子とで形成されたブリツジ平衡回路と；前記増
幅回路の出力側と前記ブリツジ平衡回路との間に接続さ
れ、そして前記増幅回路の出力側からみて前記超音波振
動子の共振周波数において負荷側と共役整合となるよう
に設定されている誘導素子と；発振開始時には回路系の
利得が１よりも充分に大きくなるように前記平衡回路か
ら出力される信号の帰還量を調整するとともに、発振の
定常状態においては前記超音波振動子の許容周波数帯域
幅を拡大するように前記平衡回路から出力される信号の
帰還量を調整する正抵抗非線形素子が直列接続されてお
り、前記ブリツジ平衡回路からの出力信号を前記増幅回
路の入力側に正帰還させる帰還回路と；を備えたことを
特徴とする超音波発振装置である。
実施例 以下図面により本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明の一実施例に従う帰還抵抗型の超音波
発振装置の回路構成を示した図であり、本発明の一実施
例に従う帰還抵抗型の超音波発振装置の回路構成は、前
記第４図にて図示した帰還抵抗型の超音波発振装置のそ
れと略同一である。即ち、本発明の一実施例に従う帰還
抵抗型の超音波発振装置は、増幅回路１と、該増幅回路
１の出力側に夫々接続されている誘導素子即ち整合コイ
ル２と、この整合コイル２に接続された容量素子即ちコ
ンデンサ３、４、５と超音波振動子６の制動容量とで形
成されるブリツジ平衡回路と、コンデンサ８、コイル９
及び帰還量調整手段即ち正抵抗非線形素子18が直列接続
され前記ブリツジ平衡回路からの出力信号を前記増幅回
路１の入力側に正帰還させる帰還回路と、増幅回路１の
入力側に接続されている入力抵抗R310とによつて構成さ
れている。前述した増幅手段は、増幅回路１と前記帰還
回路から成る。
発振装置の回路構成を示した図であり、本発明の一実施
例に従う帰還抵抗型の超音波発振装置の回路構成は、前
記第４図にて図示した帰還抵抗型の超音波発振装置のそ
れと略同一である。即ち、本発明の一実施例に従う帰還
抵抗型の超音波発振装置は、増幅回路１と、該増幅回路
１の出力側に夫々接続されている誘導素子即ち整合コイ
ル２と、この整合コイル２に接続された容量素子即ちコ
ンデンサ３、４、５と超音波振動子６の制動容量とで形
成されるブリツジ平衡回路と、コンデンサ８、コイル９
及び帰還量調整手段即ち正抵抗非線形素子18が直列接続
され前記ブリツジ平衡回路からの出力信号を前記増幅回
路１の入力側に正帰還させる帰還回路と、増幅回路１の
入力側に接続されている入力抵抗R310とによつて構成さ
れている。前述した増幅手段は、増幅回路１と前記帰還
回路から成る。
前記増幅回路１からの出力は定電圧出力に設定されてお
り、整合用コイル２のインダクタンスは、前記増幅回路
１の出力端子側からみて超音波振動子６の共振周波数に
おいて負荷側（即ちコンデンサ３、４、５と超音波振動
子６の制動容量とで形成されるブリツジ平衡回路側）と
共役整合となるように設定されている。前記ブリツジ平
衡回路を形成しているコンデンサ３、４、５には、それ
ぞれのキヤパシタンスC3、C4、C5と前記超音波振動子６
の制動容量Cdとの間において、C3・C5＝C4・Cdなるブリ
ツジ平衡条件が成立するようなコンデンサが夫々使用さ
れている。
り、整合用コイル２のインダクタンスは、前記増幅回路
１の出力端子側からみて超音波振動子６の共振周波数に
おいて負荷側（即ちコンデンサ３、４、５と超音波振動
子６の制動容量とで形成されるブリツジ平衡回路側）と
共役整合となるように設定されている。前記ブリツジ平
衡回路を形成しているコンデンサ３、４、５には、それ
ぞれのキヤパシタンスC3、C4、C5と前記超音波振動子６
の制動容量Cdとの間において、C3・C5＝C4・Cdなるブリ
ツジ平衡条件が成立するようなコンデンサが夫々使用さ
れている。
前述した正抵抗非線形素子18は、前記帰還回路に接続さ
れているコンデンサ８、コイル９と直列に接続されてお
り、前記増幅回路１から前記ブリツジ平衡回路に出力さ
れ、該ブリツジ平衡回路より前記コンデンサ８、コイル
９を介して増幅回路１の入力側に正帰還される該増幅回
路１からの出力信号の一部を前述した入力抵抗R310との
間で分圧して前記増幅回路１に印加するようになつてい
る。前記正抵抗線形素子18は、回路系の発振開始時即ち
立上り時には抵抗値が前記入力抵抗R310の値よりも充分
に小さく、従つて該回路系は発振の立上りに必要なμ
β》１（即ち、該回路系の利得が１よりも充分に大きい
ことを意味している）を満足することとなつて良好な立
上り特性が得られ、一方、前記回路系の発振の定常状態
では抵抗値が前記入力抵抗R210の値よりも充分に大きく
なつてμβ＝１を満足せしめ、超音波振動子６の共振周
波数の可変に対して追随して該回路系の発振周波数を可
変することができるように作用するものである。このよ
うにして前記回路系の発振周波数が前記超音波振動子６
の可変した共振周波数と整合したところでμβ＝１とな
つて回路系は安定状態となる。前記正抵抗非線形素子18
には、例えばランプ等に用いられるタングステン抵抗若
しくはポジスタ（村田製作所の登録商標である）と称さ
れるＮ型原子価制御型半導体を使用するのが好ましく、
タングステン抵抗を使用する、場合には、定格電流の70
％以下で使用し、その抵抗値Ｒ（Ω）と帰還電流Ｉ（m
A）との関係は、Ｒ＝7.36e×ｐ（0.015I）となるランプ
を採用するのが最も望ましい。
れているコンデンサ８、コイル９と直列に接続されてお
り、前記増幅回路１から前記ブリツジ平衡回路に出力さ
れ、該ブリツジ平衡回路より前記コンデンサ８、コイル
９を介して増幅回路１の入力側に正帰還される該増幅回
路１からの出力信号の一部を前述した入力抵抗R310との
間で分圧して前記増幅回路１に印加するようになつてい
る。前記正抵抗線形素子18は、回路系の発振開始時即ち
立上り時には抵抗値が前記入力抵抗R310の値よりも充分
に小さく、従つて該回路系は発振の立上りに必要なμ
β》１（即ち、該回路系の利得が１よりも充分に大きい
ことを意味している）を満足することとなつて良好な立
上り特性が得られ、一方、前記回路系の発振の定常状態
では抵抗値が前記入力抵抗R210の値よりも充分に大きく
なつてμβ＝１を満足せしめ、超音波振動子６の共振周
波数の可変に対して追随して該回路系の発振周波数を可
変することができるように作用するものである。このよ
うにして前記回路系の発振周波数が前記超音波振動子６
の可変した共振周波数と整合したところでμβ＝１とな
つて回路系は安定状態となる。前記正抵抗非線形素子18
には、例えばランプ等に用いられるタングステン抵抗若
しくはポジスタ（村田製作所の登録商標である）と称さ
れるＮ型原子価制御型半導体を使用するのが好ましく、
タングステン抵抗を使用する、場合には、定格電流の70
％以下で使用し、その抵抗値Ｒ（Ω）と帰還電流Ｉ（m
A）との関係は、Ｒ＝7.36e×ｐ（0.015I）となるランプ
を採用するのが最も望ましい。
第２図は、上述したごとき構成の帰還抵抗型の超音波発
振装置を、超音波霧化装置に適用した場合の超音波振動
子の動特性を示したものである。
振装置を、超音波霧化装置に適用した場合の超音波振動
子の動特性を示したものである。
第２図中、曲線19は基本波振動モード、曲線20はスプリ
アス振動モードであり、同図中38、132、38、135、38、
141、45、709とあるのは黒丸印で示した位置の周波数
（単位KHz）を表わしたものである。なおスプリアスモ
ード20は、前述した帰還回路のコンデンサ８及びコイル
９により瀘波されて発振しないように設定する。
アス振動モードであり、同図中38、132、38、135、38、
141、45、709とあるのは黒丸印で示した位置の周波数
（単位KHz）を表わしたものである。なおスプリアスモ
ード20は、前述した帰還回路のコンデンサ８及びコイル
９により瀘波されて発振しないように設定する。
上述した本発明の一実施例に従う帰還抵抗型超音波発振
装置が奏する効果と従来の装置のそれとの差異は以下に
示す第１表を参照すれば明らかであろう。
装置が奏する効果と従来の装置のそれとの差異は以下に
示す第１表を参照すれば明らかであろう。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、帰還回路に、発振
装置の発振には前記増幅手段の利得が１よりも充分に大
きくなるように前記平衡回路から出力される信号の帰還
量を調整するとともに、前記装置における発振の定常状
態においては前記超音波振動子の許容周波数帯域幅を拡
大するように前記平衡回路から出力される信号の帰還量
を調整する帰還調整手段、即ち、正抵抗非線形素子を接
続することとしたので、極めて簡便な回路構成にて、超
音波発振装置の発振開始時及び発振の定常状態のいずれ
においても優れた特性が得られる超音波発振装置を提供
することができる。
装置の発振には前記増幅手段の利得が１よりも充分に大
きくなるように前記平衡回路から出力される信号の帰還
量を調整するとともに、前記装置における発振の定常状
態においては前記超音波振動子の許容周波数帯域幅を拡
大するように前記平衡回路から出力される信号の帰還量
を調整する帰還調整手段、即ち、正抵抗非線形素子を接
続することとしたので、極めて簡便な回路構成にて、超
音波発振装置の発振開始時及び発振の定常状態のいずれ
においても優れた特性が得られる超音波発振装置を提供
することができる。
第１図は、本発明の一実施例に従う帰還抵抗型の超音波
発振装置の回路構成を示した図である。 第２図は、第１図にて図示した装置を、超音波霧化装置
に適用したときの超音波振動子の動特性を示した図であ
る。 第３図は、従来の負荷抵抗型の超音波発振装置の回路構
成を示した図である。 第４図は、従来の帰還抵抗型の超音波発振装置の回路構
成を示した図である。 第５図は、前記第３図にて図示した装置における負荷抵
抗及び超音波振動子の等価直列抵抗の振動速度特性を示
した図である。 1:増幅回路 ３、４、5:コンデンサ 6:超音波振動子 8:コンデンサ 9:コイル 18:正抵抗非線形素子
発振装置の回路構成を示した図である。 第２図は、第１図にて図示した装置を、超音波霧化装置
に適用したときの超音波振動子の動特性を示した図であ
る。 第３図は、従来の負荷抵抗型の超音波発振装置の回路構
成を示した図である。 第４図は、従来の帰還抵抗型の超音波発振装置の回路構
成を示した図である。 第５図は、前記第３図にて図示した装置における負荷抵
抗及び超音波振動子の等価直列抵抗の振動速度特性を示
した図である。 1:増幅回路 ３、４、5:コンデンサ 6:超音波振動子 8:コンデンサ 9:コイル 18:正抵抗非線形素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 誠 埼玉県春日部市大字大枝89武里団地１―23 ―504 (56)参考文献 特公 昭56−24586（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭56−35261（ＪＰ，Ｙ２) 超音波技術便覧 改訂２版（昭43−５− １）日刊工業新聞社Ｐ．567−578
Claims (2)
- 【請求項１】増幅回路と；超音波振動子ホーンを駆動す
る超音波振動子と、この超音波振動子の制動容量との間
に平衡条件が成立するように配置された容量素子とで形
成されたブリツジ平衡回路と；前記増幅回路の出力側と
前記ブリツジ平衡回路との間に接続され、そして前記増
幅回路の出力側からみて前記超音波振動子の共振周波数
において負荷側と共役整合となるように設定されている
誘導素子と；発振開始時には回路系の利得が１よりも充
分に大きくなるように前記平衡回路から出力される信号
の帰還量を調整するとともに、発振の定常状態において
は前記超音波振動子の許容周波数帯域幅を拡大するよう
に前記平衡回路から出力される信号の帰還量を調整する
正抵抗非線形素子が直列接続されており、前記ブリツジ
平衡回路からの出力信号を前記増幅回路の入力側に正帰
還させる帰還回路と；を備えたことを特徴とする超音波
発振装置。 - 【請求項２】前記正抵抗非線形素子は、タングステン抵
抗或いはＮ型原子価制御型半導体で構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波発振装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075477A JPH0763676B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 超音波発振装置 |
| US07/034,235 US4734659A (en) | 1986-04-03 | 1987-04-02 | Ultrasonic oscillator |
| KR1019870003182A KR960001072B1 (ko) | 1986-04-03 | 1987-04-03 | 초음파 발진장치 |
| DE8787302925T DE3775251D1 (de) | 1986-04-03 | 1987-04-03 | Ultraschalloszillator. |
| EP87302925A EP0240360B1 (en) | 1986-04-03 | 1987-04-03 | Ultrasonic oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075477A JPH0763676B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 超音波発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234581A JPS62234581A (ja) | 1987-10-14 |
| JPH0763676B2 true JPH0763676B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=13577415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075477A Expired - Lifetime JPH0763676B2 (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | 超音波発振装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4734659A (ja) |
| EP (1) | EP0240360B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0763676B2 (ja) |
| KR (1) | KR960001072B1 (ja) |
| DE (1) | DE3775251D1 (ja) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH08233581A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-09-13 | Yoshiro Tomikawa | 静電型変換手段の駆動装置 |
| JPH08307199A (ja) * | 1995-01-11 | 1996-11-22 | Yoshiro Tomikawa | 静電型変換手段の容量成分低減回路および静電型変換手段の駆動装置ならびに検出装置 |
Family Cites Families (28)
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|---|---|---|---|---|
| US578461A (en) * | 1897-03-09 | Emile hertz | ||
| US1659538A (en) * | 1926-08-25 | 1928-02-14 | Burnoyl Heating Corp | Nozzle for liquid-fuel burners |
| US1758119A (en) * | 1927-09-24 | 1930-05-13 | Moon Axel R Le | Lawn-sprinkler nozzle |
| US1730664A (en) * | 1928-11-27 | 1929-10-08 | Kruse William John | Nozzle |
| FR786492A (fr) * | 1934-05-23 | 1935-09-03 | Pulvérisateur de liquide | |
| US2596341A (en) * | 1945-03-29 | 1952-05-13 | Owens Illinois Glass Co | Burner block and burner |
| DE861344C (de) * | 1948-10-02 | 1952-12-29 | Bosch Gmbh Robert | Einspritzventil fuer Brennkraftmaschinen |
| US2712962A (en) * | 1952-12-11 | 1955-07-12 | Esther C Goddard | Double deflecting spray nozzle |
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| US3373752A (en) * | 1962-11-13 | 1968-03-19 | Inoue Kiyoshi | Method for the ultrasonic cleaning of surfaces |
| US3317139A (en) * | 1965-04-13 | 1967-05-02 | Simms Group Res Dev Ltd | Devices for generating and delivering mechanical vibrations to a nozzle |
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| US3749318A (en) * | 1971-03-01 | 1973-07-31 | E Cottell | Combustion method and apparatus burning an intimate emulsion of fuel and water |
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| DE2239408A1 (de) * | 1972-08-10 | 1974-02-21 | Eric Charles Cottell | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kraftstoff-luftgemisches mittels schallenergie |
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| US4350302A (en) * | 1980-09-19 | 1982-09-21 | Zurn Industries, Inc. | Liquid spray nozzle |
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| IT1156079B (it) * | 1982-07-15 | 1987-01-28 | Fiat Ricerche | Dispositivo di intercettamento di un fluido |
| US4541564A (en) * | 1983-01-05 | 1985-09-17 | Sono-Tek Corporation | Ultrasonic liquid atomizer, particularly for high volume flow rates |
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| US4607239A (en) * | 1985-02-28 | 1986-08-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Adjustment of the frequency-temperature characteristics of crystal oscillators |
-
1986
- 1986-04-03 JP JP61075477A patent/JPH0763676B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-04-02 US US07/034,235 patent/US4734659A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-04-03 EP EP87302925A patent/EP0240360B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-03 DE DE8787302925T patent/DE3775251D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-03 KR KR1019870003182A patent/KR960001072B1/ko active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 超音波技術便覧改訂２版（昭４３−５−１）日刊工業新聞社Ｐ．５６７−５７８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4734659A (en) | 1988-03-29 |
| DE3775251D1 (de) | 1992-01-30 |
| KR870010682A (ko) | 1987-11-30 |
| KR960001072B1 (ko) | 1996-01-18 |
| EP0240360A2 (en) | 1987-10-07 |
| JPS62234581A (ja) | 1987-10-14 |
| EP0240360A3 (en) | 1988-09-28 |
| EP0240360B1 (en) | 1991-12-18 |
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