JPS5947268B2 - 水中探知用発振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、超音波パルスを送信する水中探知装置の発
振装置に関する。

超音波振動子をパルス波によつて励振する場合、パルス
波の瞬時電力は極めて大きいが、パルスくり返し周期に
対するパルス巾が非常に小さいから、振動子の平均消費
電力は比較的小さい。

従つて、振動子の励振回路を半導体化する場合、半導体
の許用損失がこの平均消費電力に耐え得るものを用いれ
ばよい。

ところが、超音波パルスのパルス巾、くり返し周期は常
に一定とは限らず、近距離探知を行なうときぱパルスく
り返し周期が小さくなわ、遠距離探知を行なうときはパ
ルス巾が長くなるようになされている。

この発明は、パルス巾が長くなり、あるいはパルスくり
返し周期が小さくなつた場合でも超音波パルスの送信に
要する平均消費電力を一定化させる装置を提供する。

以下図面の実施例において説明する。

第１図において、基準発振器１は超音波振動子Ｚの共振
周波数に等しい周波信号を生成する。

２はゲート回路で、パルス発生器３から送出されるパル
ス波の持続時間だけ導通して基準発振器１の周波信号を
通過させる。

従つて、基準発振器１の発振周波信号は、パルス発生器
３からパルス波が送出される毎に、パルス状に通過して
電圧増巾器４に導かれる。なお、パルス発生器３が送出
するパルス波のパルス巾及びパルスくり返し周期は、調
節器５によつて任意に調節し得るようになされている。
電圧増巾回路４は、いわゆるドライバー回路で、ゲート
回路２からパルス状に送出される周波信号を電圧増巾し
て電圧回路６へ送出する。

電力増巾器６は、電圧増巾された周波信号を電力増巾し
た後、増巾出力によつて超音波振動子ｚを励振する。

一方、検出器７は電源回路８の電圧変動あるいは電流変
動を検出して、その検出出力によつて電圧増巾回路４を
制御する。

すなわち、パルス発生器３のパルス巾を長くした場合、
あるいは、パルスくり返し周期を小さくした場合は、上
記のように、平均消費電力が大きくなり、それに伴なつ
て電源回路８の出力電圧、あるいは電流変動が大きくな
る。

検出器７は、この電圧、電流変動を検出して、電圧増巾
回路４が増巾する周波信号の振巾を制御する。

第２図は、この制御回路及び電圧増巾回路の具体例を示
す。

第２図に卦いて、検出器７は電源回路８の出力電圧の変
動を検出する。

検出回路７はコンデンサーに電源電圧を充電することに
より電圧変動の直流成分を検出する。検出器７の出力電
圧は反転増巾器９によつて反転された後、制御用トラン
ジスタ１０のベースに導かれる。

制御用トランジスタ１０はＰＮＰ型が用いられ、ベース
電圧が高くなるとエミツタ抵抗Ｒ３の電圧降下が小さく
なり、ベース電圧が低くなると電圧降下が大きくなる。
制御用トランジスタ１０のエミツタ電圧は逆方向接続さ
れたダイオードＤ２を介して電圧増巾回路４のトランジ
スタ４１，４２のエミツタ回路へ導かれる。

トランジスタ４１，４２はＮＰＮ型が用いられ、ゲート
回路２からパルス状に送出される周波信号をプツシユプ
ル増巾する。

トランジスタ４１，４２のコレクタ出力は変成器Ｔを介
して電力増巾回路６へ導かれる。又、トランジスタ４１
，４２のベース入力にはトランジスタ４３，４４のコレ
クタ出力が導かれ、このトランジスタ４３，４４はゲー
ト回路２から送出される周波信号を電圧増巾する。又、
トランジスタ４３，４４のコレクタにはトランジスタ４
５が導通している間のみ電源電圧＋Ｅが導かれる。そし
て、トランジスタ４５は、パルス発生器３のパルス波が
送出されている間のみ導通する。な卦、パルス発生器３
のパルスは抵抗Ｒ４とコンデンサーＣ１で構成される積
分回路を介してトランジスタ４５のベースに導かれる。
従つて、トランジスタ４５に導かれるパルス波は、その
立上りが鈍つて導かれる結果、トランジスタ４５の導通
がパルス波の立上りに遅れて生じる。これは、パルス波
の立上りを鈍らせて、パルス波のオーバーシユウトをな
くすことにより、振動子ｚの過励振をなくし、増巾用ト
ランジスタの破壊を防止するものである。上記装置にお
いて、パルス発生器３のパルス波のくり返し周期が短く
なり、あるいは、パルス巾が長くなつて励振回路の消費
電力が大きくなると、電源回路８の出力電圧が低下する
。

それに従つて、検出器７の出力電圧も低下し、この出力
電圧が反転増巾器９で反転される。従つて、反転増巾器
９の出力電圧は上昇し、それに伴なつて制御用トランジ
スタ１０のエミッタ電圧も上昇する。

このエミツタ電圧はダイオードＤ２を介してプツシユプ
ルトランジスタ４１，４２のエミツタへ導かれ、トラン
ジスタ４１，４２のエミツタ電圧を持ち上げる。従つて
、エミッタ電圧が持ち上げられた分だけ、トランジスタ
４１，４２は各々のコレクタ電圧の変化範囲が減少する
から、これによつて励振周波信号の波高値が低くなる。
その結果、波高値が低くなつた分だけ、過励振が減少し
て励振回路の消費電力が少くなる。以上説明のように、
この発明においては、励振回路の消費電力が常に一定化
されるように制御される。

従つて、電力増巾用のトランジスタは、使用頻度が最も
多いパルス巾、くり返し周期を考慮して許用損失を決定
すればよい。従つて許用損失の小さなトランジスタを用
いて、パルス巾の長い探知パルス、あるいはくり返し周
期の短かいパルスを送信することができるから、送信回
路を価格的に安価にできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示し、第２図はその電圧増
巾回路、検出器の具体例を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超音波振動子の共振周波数に等しい周波信号を送信
   パルス巾の持続時間だけ該超音波振動子に印加して超音
   波パルスを送信する水中探知用発振装置において、上記
   超音波振動子を励振する電源電圧の直流成分の変動を検
   出する検出器と、上記超音波振動子を励振する電圧増巾
   器へ流入あるいは流出する電流路に設けられ、上記検出
   器の検出出力に基づいて電源電圧の直流成分が低下する
   ときは該電流路を流れる電流を減少させ、逆に、電源電
   圧の直流成分が増大するときは該電流路の電流を増加さ
   せる電流制御回路を具備してなる水中探知用発振装置。