JPS5810903A - 圧電振動子の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波洗浄器等に使用される超音波圧電振動
子を駆動するのに適した圧電振動子の駆　　−動回路に
関する。

従来から、この種の圧電振動子の駆動回路として発振器
、増幅器及び電力増幅器から成るリニア回路を構成し、
このリニア回路によりて圧電振動子を機械的負荷の変換
器とした弾性振動する超音波振動系に電気信号を供給す
る駆動装置が実用商品化されている。

さて、そのような従来の圧電振動子の駆動回路では、発
振回路と振動子とが各々共振周波数をもつ複同調系であ
るため、いわゆるｇ１込現象や接近誘動等による不都合
を起こしゃすい欠点を膚していたが、とりあえず実用電
気回路上の妥協点を求め、各々の共振周波数の差をミス
マツチン７ｏ形で許容損失として実用化していた。しか
し、これでは圧電振動子の発熱や駆動回路側の発熱が問
題となる・ これらの欠点を除失する手段としては、自動追尾発振方
式として、振動子の振動に比例した電圧を増幅器の入力
に正帰還することにより、振動振幅が最大となる周波数
を自動的に発生させる回路の構成が必要である。そのた
め、装置が高価になり、工業用機器等の動用的利用の面
でしか解決されず、一般家庭用小型機器への商品化応用
の障害の一因となっている。

そのような自動追尾発振方式ともて、振動系の機械Ｑが
高く、インピーダンスおよび共振周波数の変化の大きい
ものでは、実用上の補正、校正の範囲が挾く、むしろ操
作上に於ける使用上の妥協点な操作ルールで維持してい
たにすぎない。

しかるに、半導体の発展及び多目的利用が容易な今日１
これらの動作を単一半導体で電力増幅、緩衝増幅及び発
振を同時に行える自動発振器は実用化の上でこの上もな
い魅力のある構成であり、さらにやや複雑にはなるが自
動追尾が行える帰還発振器は理にかなったものとして広
く一般的な今日の常用手段となってしまったのである。

そのような帰還発振器の基本構成は１８１図の如くμの
利得をもつ増幅回路１とこの増幅回路ｌの出力Ｃ雪を１
倍して入力側に戻す帰還回路２とから成る。ここで、最
初の入力を・・とすると、・！＝・・＋β＠１１　％　
９ｓ：μ・１であり１増幅度・３／・・の発振条件は・
、＝Ｑでもｅｇが４住することであって、μβ＝１とな
る。しかるにこの条件はあくまで振動系の基本モードが
単一な場合であり、静的な条件であって、実用的な動的
動作には種々の問題、すなわち引込現象、不要共振の発
生があり、利用上負荷効果の変動に対して田スの多い、
能率の低さが問題となっている。一方、動的な振　゛動
系を考慮した方式としては、振動系におりて基本波モー
ドだけでなく不要共振モードに対処した、基本共振周波
数のみ通過する＃振回路を機幅回路１に挿入し、自動追
尾を行うものがある。この場合、共振回路のＱをＱ、と
し、機械系すなわち帰還回路２の基本波共振のＱをＱβ
としたとき、周波数変化に伴うＱの変化によって位相が
ずれて実際の発振周波数が！であるとすると、追尾追跡
が追尾の条件から、動的な状態で負荷変動による不要共
振モードの発生を防ぐだけめ単純１なフィルタ構成によ
り自動追尾を行う自動追跡回路を具備しており１単一基
本波モードのみの発振の場合にはこのようにして中級の
実用化は行われてきた。

しかるに・圧電素子のｉ用、利用市場に於ける超音波圧
電振動子の動力源利用の分野では、今日までの単なる固
有共振点を駆動するのみならず、負荷の多様性に起因す
る複数又は多数の連動共振点が潜在する振動系を駆動す
る必要が発生し、その対応がすべてコストアップにつな
がり、一般的利用、民生用サイドでの超音波動力源の使
用が限られているのである。

本発明は、むしろ圧電振動子を含む振動系の多数共振点
を無理なく有効なもの、不要なものに区分して複数の有
効共振点を一連の共振系として低い周波数から順次高い
方の有効な共振点を導出するようなトリガー駆動を行う
ものであり、あくまでコスト及び形状の点から安く小さ
く単純な構成である圧電振動子の駆動回路を提供するこ
とを―的としている。

本発明は、単一半導体素子によるパルス駆動を介して有
効共振系の選択共振により振動系を高能率に駆動できる
ように１静的、動的動作両面において実用上発生する周
波数変化、インピーダンス変化、共振系Ｑの変化を有利
に追跡し得る自励発振駆動を可能にしたものである。従
って、圧電振動子を介していかなる機械的負荷において
も動力源よりの駆動力が効果的に女親整合の条件を保持
して能率よ（負荷にエネルギとして伝送されることにな
る。

以下、本発明に係る圧電振動子の駆動回路の実施例を図
面に従って説明する。

第２ｖ！Ｊは本発明の第１実施例を示す。この図におい
て、スイッチング用トランジスタＱ１のコレクタはパル
ス駆動用チ、−クコイル（変圧器）ＯＲ，のタップに接
続され、このチョークコイルＯＥＩを介してコレクタに
電源電圧ＶＤＤが印加されている。また、トランジスタ
のベースにはスタータとしての自己ベースバイアス用抵
抗器Ｒ１を通してバイアス電流が流され、アースされた
二主ツタとベースとの間に入力制限用ダイオードＩ）１
が接続されている０前記チ冒−クコイル０１ｉｌ　とア
ースとの間には超音波圧電振動子Ｔと帰還同調用変成器
ｘ１の帰還発振用ピックアップコイルＬ。

との直列回路が接続され、変成器ｘ１の共振点可変設置
コイルＬＡは同調用コンデンサａと共に直列共振回路を
構成しており、前記トランジスタＱｌのベースとアース
間に接続される。圧電振動子Ｔには振動機械負荷構造Ｐ
が結合されている０例えば、超音波洗浄器であれば圧電
振動子Ｔは洗浄容器底部に配設される。

、　上記構成において、振動子Ｔは振動機械負荷構造Ｐ
に密着一体化した形で配置結合されており、第３図の如
く振動子Ｔには電気的駆動回路ＤＲが接続され、かつ仕
事負荷として振動機械負荷構造Ｐが設けられていると考
えられる。振動子Ｔはその中間にあって仕事量を高能率
で行わなければならないのであるが、この場合、振動子
Ｔは振動機械負荷構造アと駆動回路ＤＲに挾まれた圧電
共鳴・器、すなわち大意なレゾネータ−と考えられるの
である。しかも、Ｔなる圧電振動子にはＰの゛密着によ
る構造上の長さ、厚さ１直径、高さ等の寸法的なものが
付属的に存在し、めんどうな事にはこの寸法、即ち長さ
に起因する形状機械構造は静的な場合と動的動作ではそ
れぞれの違いを保持して変化するやっかいな共鳴点を有
するものであり、一度振動させて仕事量に利用しようと
する場合でも特定の共鳴点を取捨選択する余地なしに弾
性振動する場合が多く、系列的な一連の時間連動動作と
なって固定しているのである。

本発明は、この点に着目し、このことを有効に利用して
一連の共振系の連動動作を１又はｊＩ微ぐらいに選択し
て一番能率の良い、負荷として理にかなった連結動作と
して使用するための手段を構成するものであり一例によ
ってこの関係を図説する。

今、第４図に示すある圧電振動子Ｔを一種のレゾネータ
−（共鳴器）と仮説してそのそれぞれのレゾネーシ冒ン
を周波数ｆとインピーダンス２から考えると、ｆ＆１　
という径方向共振点と少し周波数の高い所にｆ！凰とい
う厚み共振点が、振動子の形状的な固有周波数として存
在する。Ｉｎ。

！！Ｌｓ　ｅ・・・・・・ｔ　ｆｎｏｏと自然消滅高次
高調周波数は径方向と厚み方向の振動に依る歪に起因す
る一連の連動周波数である。このｆｎ・・・・・・は仕
事量としてはじゃまな不要共振点である。故にｆ＆ｓ　
とｆテ１の共振点を利用して負荷に供給する有効で効率
のよい弾性振動を行わせる場合この二つをうまく組合せ
しかも同時にこの二つの周波数で駆動しないと、この振
動子は仕事量をしない電力消費用容量となり電力をアー
スにバイパスするバイパスコンデンサでしか働きがなく
なってしまう。そこで１ｆ＆１と！？１の有効共振点を
有する圧電振動子に有効弾性振動が負荷として取りだせ
る機械負荷として容器等又は集束、すべり力、振幅を加
えるべき機械構造を結合させた圧電振動子の動的振動系
は、ｆ＆ｌｌ　ｔ　Ｚｙａが低い方へずれてくるものの
、依然として存在し、時としては機械構造の固有寸法に
共鳴した空胴共振点がキャビチー周波数として発生して
くる。一般的にキャビチー周波数が発生する空胴共振点
は仕事はしないじゃまな周波数となる。この事は厚さと
長さの比や硬さや柔かさ、又は容積比等を考慮して消滅
させなければならないが、仕事量を誘発させる動的な有
効共振点としてｆ＆ｌ＊ｆｔ＊を今度は駆動回路に夫々
電気的結合をさせなければならない。この場合、本発明
は、第２図の実施例の如き特定の構成により、共振点保
持及び固定又はサーボ機能による追跡安定化を行い、複
数の有効共振点を（この場合たわみと厚み）押えたり阻
害したりしないで、ｆ　＆ｌ　ｅ　ｆ。

の振動周波数とは関係ないそれより低い所に存在するト
リガー周波数によってｆｓ、ｓ　ｏ　ｆｔｓ、（Ｄ弾性
振動が有効に負荷へ供給されるようパルス駆動させる□
もので、本実施例ではとのトリガー周波数をｆ＆ｓとｆ
ｖｓの呼び出し周波数又は追い出し周波数として半すイ
クル電圧で名のごとく引金入力としてトランジスタｑ１
をスイッチング駆動、スタートさせるのである。このよ
うな、本実施例の構成は、いままでに再三述べた入力側
、出力側の単一共振、単一モードの同調駆動では人力と
出力が結合して引込現象を誘発し、その対策として結合
をずらせて周波数を隔離して半共振点を使用する従来の
方式より完全に理にかなった駆動力を発生し負荷へ供給
出来る一因にもなっている。

この点についての本実施例の働きを以下に説明する。第
４図における共振点Ｚ＆ｌｓ／ｙｌを固有している圧電
振動子に機械的負荷を結合させた場合の共振点はｆ＆ｓ
　ｅ　ｆｖｓに変化するが、径方向寸法に起因するあお
り振動点ｆ１寓と、厚み寸法によりて快走されるｆ＆ｓ
の対応厚み方向共振点ｆｔｓは機械負荷に結合されたた
め径方向、厚み方向の両面で見かけ上それぞれ寸法が増
加した分だけ共振点は低（下ってＱを若干低下されて固
定される。仕事量を取りだす振動系のレゾナンスは、実
はこのｆｓｓとｆｌとなった共振点の利用であって、ゴ
ムマリの一部を指で押して凹を作ると全体か又一部弱い
所はその押して凹んだ部分に比例した凸部又はふくらみ
を作るゴムマリの加圧に良く似た複数共振点は固有共振
点として存在し、駆動によるエネルギ供給はこの点を有
利に利用するのである。しかるに／＆＊ｌ／ｙｌいずれ
か一方の周波数と同じ入力帰還の発振駆動では、その基
本波に対してのみ過電流帰還が起りやがては引込現象と
なりて発振は停止して、仕事量には不要な別な発振ルー
プ周波数を作り、これによって半導体は電流過大となっ
て発熱しやがて破損する。

この場合、本実施例においては、負荷系の共振点をｆ　
！ｓより若干高い周波数の方で固定して第２図のチ、−
タフイル（ｌＩｉｌと振動子τの共振時キャパシタすな
わち容量負荷Ｃ！とを直列共振させるもので、その直列
共振周波数は、振軌チの利用最高周波数（この場合ｆ１
）より若干高い所に設定する。

第５図に負荷系の共振点とＺｌｔ／ｙｓとトリガー周波
数との関係を示す。例えば、負荷系の共振点を設定点ｆ
ｘの周波数に固定してお（と、チ。

−クコイルａＨ１負荷の単一スイツチング用シランジス
タｑ１は、負荷がＬ　／　Ｏ共振すなわち同調側Ｊ−で
！なる振動子にパルスを供給するもので、供給含有周波
数としてのｆ！意で最大供給が行われるｉそれ以上の不
要高調波周波数では、振動子！の静電容量そのものがイ
ンピーダンスの低いバイパスコンデンサとしてアースす
る働きをして、振動系に異状な不要振動を与えない働き
をするのである・ さて１−見ある設定点にチー−クツイル（１１１１と振
動子テの容量Ｏ！を直列共振させるように構成した単な
るスイッチング回路の如く見える第２図の本実施例回路
は、実は第６図に示すトランジスタを用いたペース、エ
ミッタ帰還発振回路の形式を利用したものである。第６
図の基本的なペース、工電ツタ帰還発振回路であると、
トランジスタＱｖのエミッタ側に挿入される帰還用コイ
ルエア雪に直流が過大に流れ、発熱及び帰還用コイルの
Ｑの低下を招くばかりか、一種のトランス変成器として
エミ、り電流に対応するような大型の）ランスになって
しまう０これでは経済的でなく、単なる負荷系の有効周
波数を入力帰還信号としてピックアップするピックアッ
プコイルを二次側としたこの変成用コイルの一次側は選
択共振点の設定インダクタンスであるので、小形にした
方がコスト、形状の両面で実用に供する条件に適合す、
るし、コイルに直流を流して一次同調側に損失的な負荷
効果を招か姻ないようにすることが望ましい。

そこで、第２図の本実施例の回路では、スイッチング負
荷系に直列゛接続されて一次入力への帰還同調回路を構
成するようにし、交流誘導のみが帰還を無視できるよう
に構成されている０すなわち、ピックアップコイルＬ、
を閉ループ負荷可動系の非直流個所に直列に挿入して、
帰還同調用ピックアップ信号源としたのが特長であり、
以下に述べる数々のメリットと効果の点で最も完成され
た同調帰還方式となりている。

第２図から判るように、チョークコイルＯＨい振動子！
、ピックアップ用帰還コイルＴＪ雪は交流負荷系に直列
に接続されており、ピックアップコイルのインダクタン
スは、チョーク−イルのインダクタンスに対して無視で
きる（らい小さいものであるが、振動子の駆動アース側
に直列接続されて振動子から見た直接アースの形で無視
できる。

しかるにこのピックアップフィルが二次側となる帰還同
調用変ｔＬ＠ｘｙの一次側のコンデンサ０は１同調用容
量とトランジスタの直流バイアスをみださないための入
力信号のカップリングコンデンサの働きを兼ねている。

このコンデンサ０はフィルとトランジスタのペース側へ
入れても直列共振系に影響は与えないが、ペース側に入
れるとチャタ′： リンダ、過渡現象の際の高圧パルスのため、コンデンサ
の耐圧を高（しなければならず不利となるばかりか、入
力にリップル誘導しやすいフィルの直接片方アースは好
ましくなく、これらの作用に一番有利なようにペースに
直列共振直結となっている。しかも非直線素子Ｄ１なる
ダイオードの順方向電圧特性を利用して、０．７ｖ附近
以上のバイアスは掛らないようり之ツター用及びスイッ
チングダイオードとしての併用効果を利用して）ツンジ
スタのペース、エミッタの順方向電流特性に起因する発
熱による電流増加を、同じシリコン素子の温度特性類似
点を利用して補償する過電流制御の役目を司っている接
続構成が特長である。

さて、以上の様な相互接続によりての総合動作と各部の
作用による駆動方式を説明する。前述したチークコイル
Ｏｉ［ｌのインダクタンスと、５圧電振動子！の共振周
波数容量のりアクタンスは、この回路で駆動する最高有
効周波数／ｗ諺、がチ−クコイルａＨ１と振動子Ｔとの
直列共振によるレゾナンス特性の中点附近になるよう、
ｆｌより高い接近した共振点に固定する。帰還同調用変
成器１１は二次側のピックアップコイルＬ、が駆動系に
直列に接続されているから、駆動系の駆動信号群をピッ
クアップして変成＠ｘｙｒの相互インダクタンスを迩じ
て一次同調側へ帰還されるが、この際この一次側のイン
ダクタンスは直列挿入の同調コンデンサａと直列共振し
、その共振時のＱ特性によつてその帰還電圧は共振点で
最小となるペースのス、イツチング用入力電圧としてト
ランジスタｑ１のペースへ加えられ、帰還電圧が入力さ
れるようになっている。この際、帰還量の変化やチャタ
リング、過渡現象等に依る過昇圧電圧を押えるため、非
直線素子としてダイオードＤｌをペースバイアス安定化
入力制限リミッタ−及びトランジスタｑ１のペース、工
叱ツタ電圧の防護用（Ｖｅｅ　　は５００ｖあつても’
Ｖ１ｍは５ん７ｖで低いため）を兼ねて挿入する。この
場合、ペース抵抗器Ｒ１はダイオードの両端に０．７ｖ
附近のトランジスタＱｌのペースバイアスを作る偏寄用
自己バイアス抵抗である。この場合、帰還１１１調用変
成器１１のインダクタンスを可変として、−次側可変イ
ンダクタンスとコンデンサａとの共振特性によりて下記
の事がらが成立する。

第２図における自動発ａｔｍの駆動回路構成では、帰還
同調用変成器工１の一次側の共振点可変設定フィル−１
の可変インダクタンスによって動作は変化する。今、第
７図の如く帰還同調用変成器工１の一次側の直列共振周
波数をＯ２０，■、■。

■と順次周波数を上げて行くと、 ■の附近でｆ＆＊　ｅ　ｆｖｓの周波数の振動電圧が振
動子でに供給される＠ ■の附近ではｆ＆ｓの周波数と引込現象を起すが、ｆ、
諺の周波数で最大となつた振動電圧が振動子Ｔに供給さ
れる０ ■の附近ではｆｌとｆｔ、の振動電圧が振動子！に供給
されるがｆ＆雪の弾性振動の仕事量は低（、実質的にｆ
ｔｓの振動の単一振動モード駆動となる・ ■ではｆ、ｓとの間で引込現象を起しｆ＆ｓなる振動電
圧が振動子τへ供給されるが、仕事量としての振動子Ｔ
の弾性振動は微弱である。

■では異状発振を起して駆動回路と振動子−との間で単
一接近基本モードとなり引込現象を起す。

これらのことから第２図の構成に於て、負荷系の直列共
振点と入力側の帰還同調側の設定関係は、第７図に於け
る■のｆｌより若干低い所で入力側を同調設定し固定し
ておけば安定に振動子はｆ＆ｓと！！露の振動を起し、
振動子系の機械負荷に強力なる弾性振動の仕事量即ち駆
動力を発生することが判る。弾性振動を利用して機械負
荷にエネルギを供給する様な動力源としての駆動回路に
於ては、固有単一基本モードの周波数発振器では損失が
多く又振動子の性質から考えても性能的に最大点の弾性
振動を引き出したり、させたりするには径方向のベンデ
ィングモードと厚さ方向のシ、クネスモードの複数利用
が有利であり又振動子自簀厚さの方向に歪めばその反作
用として径方向の振動も発生するし、その逆に径方向を
歪ま坩れば厚さ方向も歪んで相互的な連動弾性運動を起
す（素子の性質がある点から、通信や計測方面の単一基
本モードとして有効な一周波数の伝送キャリヤ送受方式
として動作的に利用する場合以外はほとんど複数の基本
モードを積極的に利用するのが得策である。

しかし、直接複数の共振周波数に同調を取った共振状態
で駆動すると前記の引込現象が起きるためＱを下げたり
、周波数を隔したりして利用していたが、この点本発明
では出力負荷側と入力側の周波数は別な周波数であり、
かつその時の条件は利用しようとする最高周波数より高
い所に駆動負荷系のレゾナンスを設けておくとその周波
数より低い周波数で弾性振動を起す振動子固有の延び、
縮み周波数は駆動系のレゾナンスで別つばられる範囲で
は駆動電力によって弾性振動を起し、その弾性振動のモ
ードは振動子自身の基本的モードに類似もしくは起因す
る共振周波数であって全く別なものではないのである。

故に利用最低共振周波数及び利用最高周波数の利用周波
数に対して負荷のレゾナンス周波数は隔れている。しか
し、入力同調側は更にこれらのいずれよりも低いトリガ
ー用設定周波数又は動作点希望周波数であり、これまた
振動子の２つの周波数や負荷系のレゾナンス周波数とも
違う一番低い周波数である。このことから、単一モード
で考える共振周波数と根本的に違って、負荷系の共振、
振動子の共振点駆動のための入力側の同調共振点はそれ
ぞれ３つの固定的な動作の基準を持つもので、 （１）負荷系の共振は、振動子の利用最高、最低共振周
波数で高能率に電力を供給するためのレゾナンス周波数
であり、 （２）振動子の利用最高、最低共振周波数は振動用入力
がスイッチングされ駆動力として振動子に弾性振動を起
す周波数であり、 （３）入力帰還同調周波数は負荷の振動系から振動子の
一番低い方の周波数に近接する引金周波数としてこれま
た（１）、（２）の周波数と違った周波数である。

このように（１）、　（２）、　（３）と３種３様のそ
れぞれ周波数の違いはあるものの、実は、トリガー周波
数、即ちこの駆動方式の希望弾性振動基準周波数はそれ
ぞれ一つ±の周波数に関連のある帰還発振回路の閉ルー
プの出発点の基本モード周波数であり、直列共振系の入
力側と出力側そして駆動負荷系のりシーズループ内で順
送り式に下から上へ、即ち周波数の低い方から高い方へ
それぞれ合致せず、離れずといった関係を保って駆動レ
ゾナンス附近で最大の電力駆動が働くよう、入力）９ガ
一周波数との間に振動子の複数共振モードをはさんだ形
で構成するのが特長である。

これを利得と周波数の関係で下から上へと順送り式に考
えると発振−駆動の原理が理解される。

第８図１〜（０）において、■−［相］−〇はそれぞれ
周波数の高い方の前段の有効レゾナンスの影響下に隣接
し、■はθの関係で［相］に、■はＯの関係で負荷レゾ
ナンス有効帯の下限附辷へ、■は■の関係で０とＴの共
振点へそれぞれ結合関係にあり、伝送エネルギの供給作
用をする連動の有効帯が結合しているのである。このこ
とを仮定して直列共振系の閉ループ内での関係は第８図
φ）で周波数的な結合として考えることができる。しか
もこの駆動方法は入力側に負荷系から直列に導き出した
帰還電圧を直列共振回路を通してその共振特性のＱ特性
によって誘起された入力用周波数（トリーガー設定周波
数）として選択された周波数に対応する誘起電圧として
限定された場合のみ発振駆動用トランジスタはスイッチ
ング動作を起すように構成されている。従来の場合のよ
うな無信号時に既にトランジスタがある動作内に固定さ
れるような方式でなくあくまでも駆動動作は入力信号で
行うスイ、チング駆動方式となっており自己異春発振、
引込現象に強い安定性を有している。

このことは、負荷系の機械的構造を通じて動的な負荷の
変化分が生じた場合、静的動作で安定に膜室固定されて
いるこの閉ループと帰還量のバランスに変化を生じ、そ
の変化に対応するバランス補正の正帰還に依り、その均
衡を保つための偏差分だけ入力信号を増加させる閉ルー
プ内の帰還制御を構成しているのである。このことは一
般的なサーボ系動作理論に適合し、動作としてはバラン
ス用追跡能力を備えている事になる。

すなわち、第９図の帰還同調用変成器工１部分の等価回
路図及び第１０図の同調固定点近傍の周波数−誘導電圧
特性より、静的な安定点でトランジスタＱｓのｖ■は最
小となり、動的な偏差の補正時には周波数に対応した帰
還量の変化で、トランジスタＱ１のｖ騰薦が増加してス
イッチング用入力ベース電圧が高くなり、コレクタ電流
は増大して駆動力を増す方向へ追従する。

第１１図は本発明の第２実ｉ例を示す。この図において
、帰還同調用変成器工１の帰還発振用ビ、クア、ププイ
ルＬ２に並列に分流用抵抗器Ｒ２が接続されている。な
お、その他の回路構成は第２図と同様である。このよう
に、分流用抵抗器Ｒ２を設ければ、帰還同調用変成器エ
アの可変設定コイルＬ１と同調用９ンデンサ０との直列
共振回路のＱを変化させることができ、しかも帰還同調
用変成器ｘ１の発熱を防止して小型化を図ることができ
る。

なお、第１１図の構成において、圧電振動子でと帰還発
振用ピックアップコイルＬ、及び分流用抵抗器Ｒ嘗の位
置を交換して、圧電振動子Ｔの片側を直接アースするよ
うにしてもよい。

第１２図は本発明の第３実施例を示す・９の場合、第２
図の回路から自己ベースバイアス用抵抗器Ｒ１を省略し
、外部トリガー信号ＴＧによってトランジスタＱ１にベ
ースバイアスを付与するようにしている。これにより、
外部回路との同期をとることができ、間欠動作や時限動
作をさせることができる。さらに、外部トリガー信号Ｔ
Ｇとして帰還同調用変成器ＸＶの一次側の同ｓｉｘ波数
を入力してもよい。

なお、第１２図の構成において、２個の）ランジスタを
ダーリントン接続したものをトランジスタＱ１の代りに
用いれば、小信号の外部）　ＩＪガー信号ＴＧで制御可
能にできる。

以上説明したように、本発明によれば、単純な構成であ
って安価で小型でしかも効率的に圧電振動子を駆動可能
な圧電振動子の駆動回路を得ることができ、とくに小型
の超音波洗浄器等に用いれば効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は帰還発振器の原理を示す説明図、第２図は本発
明に係る圧電振動子の駆動回路の第１実施例を示す回路
図、第３図はその動作を説明するためのブロック図、第
４図及び第５図は第１実施例の動作を説明するためのグ
ラフ、第６図は従来の基本的なベース、エミッタ帰還発
振回路を示す回路図、第７図は帰還同調用変成器の一次
側直列共振周波数と第１実施例の回路動作との関係を説
明するためのグラフ、第８図は第１実施例のフレフタ側
共振点と圧電振動子の有効共振点と帰還同調用変成器の
一次側直列共振周波数との関係を説明するためのグラフ
、第９図は帰還同調用変成器周辺の等価回路図、第１０
図は帰還同調用変成器の一次側直列共振回路の誘起電圧
の周波数特性を示すグラフ、第１１図は本発明の第２実
施例を示す回路図、第１２図は本発明の第３実施例を示
す回路図である。 ｃＬｔ・・・スイッチング用Ｆランジスタ、ＯＨＩ・・
・ハルス駆動用チ胃−クコイル、Ｒ１・・・自己ベース
バイアス用抵抗器、Ｄｌ・・・入力制限用ダイオード、
Ｔ−・・超音波圧電振動子、工１・・・帰還同調用変成
器、Ｌｌ・・・、共振点可変設定コイル、Ｌ、・・・帰
還発振用ビ、クア、プフィル、ａ・・・同調用コンデン
サＳＰ・・・振動機械負荷構造。 特許出願人　東京電気化学工業株式金社株式金社工冑イ
カコーボレーシ冒ン 代理人　　　弁理士　村　井　　隆 イ 第１図 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　圧電振動子を駆動するトランジスタ駆動回路
   ゛であって、前記圧電振動子とチョークコイル又は変圧
   器とからなる第１の同調回路を設け、前記圧電振動子の
   電流をトランジスタのペース側に帰還する帰還回路に第
   ２の同調回路を設けたことを特徴とする圧電振動子の駆
   動回路。
2. （２）前記第１の同調回路が前記）ランジスタのコレク
   タ又は工１．タ偏に設けられている特許請求の範囲第１
   項記載の圧電振動子の駆動回路。
3. （３）　　前記第１の同調回路を前記圧電振動子の振動
   周波数よりも高（１前記第２の同調回些をその振動周波
   数よりも低く同調させた特許請求の範囲第１項記載の圧
   電振動子の駆動回路０
4. （４）前記トランジスタのペース回路には発振を起動さ
   せるためのペースバイアスを与えるペース抵抗が設けら
   れている特許請求の範囲第１項記載の圧電振動子の駆動
   回路。
5. （５）前記トランジスタのペースバイアスを外部同期信
   号によって供給する特許請求の範囲第１項記載の圧電振
   動子の駆動回路０