JPS6025103Y2 - 圧電振動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば圧電ブザーを構成するための圧電発音
体のような圧電振動素子即ち圧電気逆効果によって振動
を得る素子を発振器に結合して駆動する圧電振動装置に
関するものである。

圧電ブザー装置又は圧電振動装置は良く知られているが
、簡単な回路構成で且つ所望の発振状態を容易に得るこ
とが可能な装置はまだ知られていない。

そこで、本考案の目的は回路構成が簡単であると共に、
所望の振動状態を容易に得ることが可能な圧電振動装置
を提供することにある。

上記目的を遠戚するための本考案は、その一端が直流電
源の一端に接続されたトランスの１次巻線と、コレクタ
が前記１次巻線の他端に接続されたトランジスタと、前
記トランジスタのエミッタと前記直流電源の他端との間
に接続されたエミッタ抵抗と、前記１次巻線に電磁結合
され且つその一端が前記トランジスタのベースに接続さ
れたトランスの２次巻線と、前記２次巻線の他端と前記
直流電源の一端との間に接続されたベース制御用抵抗と
、前記２次巻線の他端と前記直流電源の他端との間に接
続されたベース制御用コンンデンサと、前記トランジス
タのコレクタと前記直流電源の他端との間に接続された
圧電振動素子とから戊る圧電振動装置に係わるものであ
る。

上記本考案によれば極めて簡単な回路構成で間欠的に振
動する振動装置を提供することが可能になる。

またエミッタ抵抗の調整によって振動期間を容易に変え
ることが可能になる。

以下、図面を参照して本考案の実施例について本考案の
実施例に係わる圧電ブザー装置を示す第１図に於いて、
約９Ｖの直流電源１の一端にトランス２の１次巻線３の
一端が接続され、１次巻線３の他端にトランジスタ４の
コレクタが接続されている。

そして、トランジスタ４のエミッタと直流電源１の他端
との間に５〜１００Ω程度のエミッタ抵抗５が接続され
ている。

従ってで１次巻線３とトランジスタ４とは直列接続であ
り、トランジスタ４がオンの期間に流れるコレクタ電流
で１次巻線３にエネルギーが蓄積される。

■次巻線３に電磁結合されたトランス２の２次巻線６の
一端はトランジスタ４のベースに接続すれ、この２次巻
線６の他端はベース制御用抵抗７を介して電源１の一端
に接続されている。

また２次巻線６の他端と直流電源１の他端との間に、ベ
ースに逆バイアスを付与することが可能な極性即ち第１
図に示すような極性で有極性電解コンデンサ８が接続さ
れている。

更にトランジスタ４のコレクタと電源１の他端との間に
圧電発音体９が接続されている。

尚トランス２は、ポットフェライトコアにペアー線を巻
き付けて１次巻線３と２次巻線６としたものであり、ト
ランジスタ４にコレクタ電流が流れた時にこのトランジ
スタ４のオンを維持する方向の電圧が２次巻線６に発生
するような極性にしたものである。

また圧電発音体９は、第２図に示す如く直径約２０Ｂの
円板状セラミック圧電体１０に一対の電極１１．１２を
設け、ここに直径約２７咽の円板状黄銅板から成る振動
板１３を接着材１４て貼り付け、動可能に保持した公知
の圧電発音体である。

次に第３図を参照してこの回路の動作について述べる。

発振回路に直流電源１を接続すると、抵抗７を介してト
ランジスタ４にベース電流が流れトランジスタ４がオン
になる。

そしてこのトランジスタ４を通って１次巻線３に電流が
流れる。

これにより２次巻線６にトランジスタ４をオンにする方
向の電圧が発生し、正帰還動作によってトランジスタ４
のベース電流が更に増大する。

そして、トランジスタ４のコレクタ電流も時間と共に増
大し、ち時点でトランジスタ４のコレクタ電流は飽和領
域に達する。

コレクタ電流が飽和すると、１次巻線３及び２次巻線６
の電圧が零になるので、トランジスタ４は飽和を維持す
ることが不可能になり、急激にオフになる。

この回路では負荷を接続した３次巻線が設けられていな
いので、１次巻線３に蓄積されたエネルギはコンデンサ
としての機能も有する圧電発音体９に移される。

そして、１次巻線３のインダクタンスＬと圧電発音体９
の静電容量ＣとによるＬＣ共振回路が形成され、ＬＣで
決定される共振周波数で振動する。

これにより、第３図のｔ２〜ｔ３期間に説明的に示すよ
うにトランジスタ４のコレクタ電流Ｖｃ及びベース電圧
ＶＢが可聴周波数で変化する。

即ち、トランジスタ４が１２時点で飽和したオフになる
と、トランジスタ４のベースを逆バイアスする電圧が２
次巻線６に発生し、トランジスタ４はオフになる。

しかし、共振働作によって圧電発音体９に充電された電
荷が放出される期間になると２次巻線６にトランジスタ
４を正バイアスする電圧が発生し、２次巻線６、トラン
ジスタ４のベース、エミッタ間、抵抗′５、ベース制御
用コンンデンサ８から成る閉回路でベース電流が流れ、
トランジスタ４がオンになる。

これと同時にコンデンサ８の充電が行われる。

このようにトランジスタ４がオンになると、圧電発音体
９に蓄積されたエネルギの全部が１次巻線３のインダク
タンスに移されず、その一部がトランジスタ４とエミッ
タ抵抗５とから成る回路で吸収される。

１次巻線３と圧電発音体９とによる共振状態が永久に続
くわけではなく、も時点で共振が停止する。

これはトランジスタ４がオンになる毎にコンデンサ８が
充電されてＡ点の電位が低下するためと思われる。

従って、（〜ｔ３の発音期間はトランジスタ４のベース
、エミッタ間抵抗ＲＢ０と抵抗５とコンデンサ８の容量
ｃｏとによって決定される。

コンデンサ８の電圧変化でトランジスタ４がオンになる
ことが不可能になると、１３時点からＡ点の電圧の上昇
が開始し、ち時点で再びトランジスタがオンになり、同
様な動作を繰返す。

従ってｊｊ”ｊ＜の発音休止期間は抵抗７とコンデンサ
８との時定数によって決定される。

上述から明らかなようにこの装置では、圧電発音体９を
コンデンサとして使用するので、簡単な回路構成で間欠
的発音を得ることが出来る。

またエミッタ抵抗５を設けることによって要求される発
音期間ｔ２〜ｔ３を正確に設定することが可能になる。

またエミッタ抵抗５を変化させることによって発音時間
ｔ２〜ｔ３を容易に変えることが可能になる。

またエミッタ抵抗４の値を大きくすれば、実質的に連続
発振させることも可能になる。

以上本考案の実施例について述べたが、本考案は上述の
実施例に限定されるものではなく、更に変形可能なもの
である。

例えば圧電発音体９における振動板１３を合成樹脂板と
腰電気的接続を電極１１に行うようにしてもよい。

また圧電発音体９を３端子構造等としてもよい。

また圧電ブザー以外の装置にも適用可能であり、圧電発
音体９の代りにセラミック圧電振動子を接続腰これを振
動させる場合にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる圧電ブザー装置を示す
回路図、第２図は第１図の装置の圧電発音体９の構成を
説明的に示す側面図、第３図は第１図の回路におけるコ
レクタ電圧とベース電圧とを説明的に示す波形図である
。 尚図面に用いられている符号において、１は直流電源、
２はトランス、３は１次巻線、４はトランジスタ、５は
エミッタ抵抗、６は２次巻線、７は抵抗、８はコンデン
サ、９は圧電発音体である。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）その一端が直流電源の一端に接続されたトランス
   の１次巻線と、 コレクタが前記１次巻線の他端に接続されたトランジス
   タと、 前記トランジスタのエミッタと前記直流電源の他端との
   間に接続されたエミッタ抵抗と、前記１次巻線に電磁結
   合され且つその一端が前記トランジスタのベースに接続
   されたトランスの２次巻線と、 前記２次巻線の他端と前記直流電源の一端との間に接続
   されたベース制御用抵抗と、 前記２次巻線の他端と前記直流電源の他端との間に接続
   されたベース制御用コンデンサと、前記トランジスタの
   コレクタと前記直流電源の他端との間に接続された圧電
   振動素子と、から戒る圧電振動装置。
2. （２）前記圧電振動素子は、セラミック圧電体と、この
   セラミック圧電体に設けられた一対の電極と、の電極に
   貼り付けられた発音用振動板とから成る圧電発音体であ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の圧電振動装置。
3. （３）前記コンデンサは、前記トランジスタのベースに
   逆バイアスを付与することが可能な極性で接続された有
   機性コンデンサである実用新案登録請求の範囲第１項又
   は第２項記載の圧電振動装置。