JPS59138970A - 静電型超音波振動子の送波回路 - Google Patents
静電型超音波振動子の送波回路Info
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- JPS59138970A JPS59138970A JP1411683A JP1411683A JPS59138970A JP S59138970 A JPS59138970 A JP S59138970A JP 1411683 A JP1411683 A JP 1411683A JP 1411683 A JP1411683 A JP 1411683A JP S59138970 A JPS59138970 A JP S59138970A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- wave transmitting
- ultrasonic transducer
- circuit
- ultrasonic oscillator
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は超音波式の物体検知センサなどに用いられる静
電型超音波振動子の送波回路に関するものである。
電型超音波振動子の送波回路に関するものである。
＄１図および＠２図は従来の静電型超音波振動子の送波
回路を示すものである。上記各図において、入力端子＋
１）から送波ゲートパルスを入力すると、ゲートパルス
期間中４０）Ｇ（ｚの発振回路（２）が起動される。そ
してその発振出力はバシドパスフィルタ（３）を介して
増幅回路＋４）Ｋよって増幅されて、静電型の超音波振
動子（５）を駆動するものである。
回路を示すものである。上記各図において、入力端子＋
１）から送波ゲートパルスを入力すると、ゲートパルス
期間中４０）Ｇ（ｚの発振回路（２）が起動される。そ
してその発振出力はバシドパスフィルタ（３）を介して
増幅回路＋４）Ｋよって増幅されて、静電型の超音波振
動子（５）を駆動するものである。
ここでバンドＪ＼スフイルタ（３）は静電型超音波振動
子（５）を駆動する除に発生する可聴音を抑制して送波
信号の狭帯域化を図っているものである。増幅回路（４
）はターリントン接続されたＮｐＮｕのトラうジュタＱ
、、Ｑ２とｔＰＮＰ型のトランジスタＱ３． Ｑ４の相
補接続型づツシュプル回路によって構成されており、こ
の増幅回路（４）と超音波振動子（１１）との間にはイ
ンピータンス整合および昇圧のための出カドランス（６
）が介装されている。第５図は増幅回路（４）の終段の
トランジスタＱ２ 、 Ｑ４ト出カドランス（６）およ
び超音波振動子（５）の周辺回路を１図示したものであ
り、同図に記載したように出カドランス（６）の−次側
に換算したインヒータシスをＺ１％出カドランス（６）
の二次側のインピータンスをＺ２、超音波振動子（６）
のインヒータシスを２３とすると、ｚｌ−２Ｊは次のよ
うに計算される。まず、静電型の超音波振動子（５）の
送波駆動条件と１〜て、振動子駆動電圧を４０ｏｖｐ−
ｐ ％ 送波イ８９周波数を４０ ＫＨｚとし、振動子
静電容量をＴｏｏ ｐＦとすると、超音波振動子（５）
のインピータンスＺは、１／ωＣ＝ ５．７ ＫΩとな
る。また電源電圧Ｖ ｃ ｃを４ｖとすると、出カドラ
ンス（６）の−次側に印加できる電圧振幅はａｖｐ−ｐ
程度であるので、出力トラシス（６）の巻数比ｎけ、４
００１５−５０となり、インピータンス整合条件から、
ｚ、ξＺ。
子（５）を駆動する除に発生する可聴音を抑制して送波
信号の狭帯域化を図っているものである。増幅回路（４
）はターリントン接続されたＮｐＮｕのトラうジュタＱ
、、Ｑ２とｔＰＮＰ型のトランジスタＱ３． Ｑ４の相
補接続型づツシュプル回路によって構成されており、こ
の増幅回路（４）と超音波振動子（１１）との間にはイ
ンピータンス整合および昇圧のための出カドランス（６
）が介装されている。第５図は増幅回路（４）の終段の
トランジスタＱ２ 、 Ｑ４ト出カドランス（６）およ
び超音波振動子（５）の周辺回路を１図示したものであ
り、同図に記載したように出カドランス（６）の−次側
に換算したインヒータシスをＺ１％出カドランス（６）
の二次側のインピータンスをＺ２、超音波振動子（６）
のインヒータシスを２３とすると、ｚｌ−２Ｊは次のよ
うに計算される。まず、静電型の超音波振動子（５）の
送波駆動条件と１〜て、振動子駆動電圧を４０ｏｖｐ−
ｐ ％ 送波イ８９周波数を４０ ＫＨｚとし、振動子
静電容量をＴｏｏ ｐＦとすると、超音波振動子（５）
のインピータンスＺは、１／ωＣ＝ ５．７ ＫΩとな
る。また電源電圧Ｖ ｃ ｃを４ｖとすると、出カドラ
ンス（６）の−次側に印加できる電圧振幅はａｖｐ−ｐ
程度であるので、出力トラシス（６）の巻数比ｎけ、４
００１５−５０となり、インピータンス整合条件から、
ｚ、ξＺ。
とすると、Ｚｌの値はＺ３／ ｎ’−２，３０となる。
このためプッシュプル段のトランジスタＱ２．Ｑ−に流
れるピーク電流ＩＩ （−ＩＩ ）は、４Ｖ／２．３０
＝ １．８ Ａとなり、消費電流が大きくなり、また他
回路ヘスイッチンクノイズが混入するという問題があっ
た。
れるピーク電流ＩＩ （−ＩＩ ）は、４Ｖ／２．３０
＝ １．８ Ａとなり、消費電流が大きくなり、また他
回路ヘスイッチンクノイズが混入するという問題があっ
た。
そこで本発明者らは、出カドランス（６）の−次側から
見たインピータンスｚ１を大きくして、前記問題点の改
善を試みたものであるが、インピータンスＺ＋を大きく
するために振動子駆動電圧の振幅の低減や振動子静電容
量の低減、あるいは送波信号周波数の変更を行なうこと
は、振動子の駆動条件の制約があるために実施できず、
また電源電圧Ｖｃｃを上げて代わりに巻数比ｎを低減す
ることは、回路構成上の制約があるために実施できない
ことがわかった。
見たインピータンスｚ１を大きくして、前記問題点の改
善を試みたものであるが、インピータンスＺ＋を大きく
するために振動子駆動電圧の振幅の低減や振動子静電容
量の低減、あるいは送波信号周波数の変更を行なうこと
は、振動子の駆動条件の制約があるために実施できず、
また電源電圧Ｖｃｃを上げて代わりに巻数比ｎを低減す
ることは、回路構成上の制約があるために実施できない
ことがわかった。
本発明は上述のような点に鑑みて為されたものであり、
振動子の駆動条件や回路構成上の制約の範囲内で出カド
ランスの一次側から見たインピータンスの向上を図シ、
消費電流を低減させると共に、他回路に混入するノイズ
を低減させ得るようにした静電型超音波振動子の送波回
路を提供することを目的とするものである。
振動子の駆動条件や回路構成上の制約の範囲内で出カド
ランスの一次側から見たインピータンスの向上を図シ、
消費電流を低減させると共に、他回路に混入するノイズ
を低減させ得るようにした静電型超音波振動子の送波回
路を提供することを目的とするものである。
以下本発明の構成を図示実施例について説明すると、第
４図に示すように、送波信づ・を増幅する増幅回路（４
）の出力に１靜電型の超音波振動子（５）を出カドラン
ス（６）を介して接続し、超音波振動子（５）の静電容
量と、出カドランス（６）のインタフタンスとの並列共
振周波数が送波信号の発振周波数と略等しくなるように
出カドランス（６）のインタフタンスを設定したもので
ある。本実施例にあっては静電型の超音波振動子（５）
の静電容量は変更することができないので、出方トラン
ス（６）としてμ同調型のインタフタシス調整自在なも
のを使用している。しかしてこの出方トラシス（６）の
インタフタンスと静電型超音波振動子（５）の静電容量
との間で並列共振回路を構成し、その並列共振周波数を
送波信号の発振周波数に同調させると、出方トラシス（
６）の−次側から見たインピータンスＺは約１２Ω程度
に上昇し、これによってトランジスタＱ２ 、 Ｑ４に
流れる電流のピーク値を約０．３ Ａ程度に抑制するこ
とが０Ｉｔ１！、になった。
４図に示すように、送波信づ・を増幅する増幅回路（４
）の出力に１靜電型の超音波振動子（５）を出カドラン
ス（６）を介して接続し、超音波振動子（５）の静電容
量と、出カドランス（６）のインタフタンスとの並列共
振周波数が送波信号の発振周波数と略等しくなるように
出カドランス（６）のインタフタンスを設定したもので
ある。本実施例にあっては静電型の超音波振動子（５）
の静電容量は変更することができないので、出方トラン
ス（６）としてμ同調型のインタフタシス調整自在なも
のを使用している。しかしてこの出方トラシス（６）の
インタフタンスと静電型超音波振動子（５）の静電容量
との間で並列共振回路を構成し、その並列共振周波数を
送波信号の発振周波数に同調させると、出方トラシス（
６）の−次側から見たインピータンスＺは約１２Ω程度
に上昇し、これによってトランジスタＱ２ 、 Ｑ４に
流れる電流のピーク値を約０．３ Ａ程度に抑制するこ
とが０Ｉｔ１！、になった。
本発Ｆ３Ａけ叙上のように、送波信号を増幅する増幅回
路の出力に、静電型の超音波振動子を出方トラシスを介
して接続し、超音波振動子の静電容量と出カドランスの
インタフタンスの並列共振周波数が送波信号の発振周波
数と略等しくなるように出力トラシスのインタフタンス
を設定したものであるから、出カドランスの一次側から
見たインピータンスは上昇し、これによって増幅回路の
負荷は軽くなって消費電流は小さくなり、また他回路に
混入するスイッチクジ時のノイズも低減できるという効
果があり、さらにはインピータンス上昇により出力の安
定化の効果がある他、出カドランスにおける共振によっ
て０Ｔ聰音成分も低減できるという効果がある。
路の出力に、静電型の超音波振動子を出方トラシスを介
して接続し、超音波振動子の静電容量と出カドランスの
インタフタンスの並列共振周波数が送波信号の発振周波
数と略等しくなるように出力トラシスのインタフタンス
を設定したものであるから、出カドランスの一次側から
見たインピータンスは上昇し、これによって増幅回路の
負荷は軽くなって消費電流は小さくなり、また他回路に
混入するスイッチクジ時のノイズも低減できるという効
果があり、さらにはインピータンス上昇により出力の安
定化の効果がある他、出カドランスにおける共振によっ
て０Ｔ聰音成分も低減できるという効果がある。
第１図は従来例のブロック図、第２図は同上の具体回路
図、第３図は同上の要部回路図、第４図は本発明の一実
施例の回路図である。 （４）は増幅回路、（５）は超音波振動子、ｔｅｒａ出
カドランスである。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第３図 す 第４図 手続補正書（自発） 昭和５９年１ 月３０日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１４１１６号 ２、発 明の名称 静電型超音波振動子の送波回路 ３６ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 化 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地名、称
（５８３）松下電二［株式会社代表者小 林 郁 ４、代理人 郵便番号 ５３０ ８、補正の内容 本願明細書￥；５頁第９行目の「約１
２Ω」の＠に「実験によると」を挿入致します。
図、第３図は同上の要部回路図、第４図は本発明の一実
施例の回路図である。 （４）は増幅回路、（５）は超音波振動子、ｔｅｒａ出
カドランスである。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第３図 す 第４図 手続補正書（自発） 昭和５９年１ 月３０日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１４１１６号 ２、発 明の名称 静電型超音波振動子の送波回路 ３６ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 化 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地名、称
（５８３）松下電二［株式会社代表者小 林 郁 ４、代理人 郵便番号 ５３０ ８、補正の内容 本願明細書￥；５頁第９行目の「約１
２Ω」の＠に「実験によると」を挿入致します。
Claims (1)
- （１）送波信号を増幅する増幅回路の出力に、静電型の
超音波振動子を出カドランスを介して接続し、超音波振
動子の静電容量と出力トラシスのインタフタシスとの並
列共振周波数が送波信号の発振周波数と略等しくなるよ
うに出力トラシスのインタフタンスを設定して１戊るこ
とを特徴とする静電型超音波振動子の送波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1411683A JPS59138970A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 静電型超音波振動子の送波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1411683A JPS59138970A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 静電型超音波振動子の送波回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138970A true JPS59138970A (ja) | 1984-08-09 |
Family
ID=11852142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1411683A Pending JPS59138970A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 静電型超音波振動子の送波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138970A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0480681A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-13 | Tokai Rika Co Ltd | 超音波振動子の駆動回路 |
| JP2013250169A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Panasonic Corp | 超音波センサ |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1411683A patent/JPS59138970A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0480681A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-13 | Tokai Rika Co Ltd | 超音波振動子の駆動回路 |
| JP2013250169A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Panasonic Corp | 超音波センサ |
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