40kHZ超聲波發(fā)射電路分析

40kHZ超聲波發(fā)射電路(1)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之一，由F1~F3三門振蕩器在F3的輸出為40kHZ方波，工作頻率主要由C1、R1和RP決定，用RP可調(diào)電阻來調(diào)節(jié)頻率。F3的輸出激勵(lì)換能器T40-16的一端和反向器F4，F(xiàn)4輸出激勵(lì)換能器T40-16的另一端，因此，加入F4使激勵(lì)電壓提高了一倍。電容C3、C2平衡F3和F4的輸出，使波形穩(wěn)定。電路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四個(gè)反向器，剩余兩個(gè)不用(輸入端應(yīng)接地)。電源用9V疊層電池。測(cè)量F3輸出頻率應(yīng)為40kHZ±2kHZ，否則應(yīng)調(diào)節(jié)RP。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(2)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之二，電路中晶體管VT1、VT2組成強(qiáng)反饋穩(wěn)頻振蕩器，振蕩頻率等于超聲波換能器T40-16的共振頻率。T40-16是反饋耦合元件，對(duì)于電路來說又是輸出換能器。T40-16兩端的振蕩波形近似于方波，電壓振幅接近電源電壓。S是電源開關(guān)，按一下S，便能驅(qū)動(dòng)T40-16發(fā)射出一串40kHZ超聲波信號(hào)。電路工作電壓9V，工作電流約25mA。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。電路不需調(diào)試即可工作。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(3)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之三，由VT1、VT2組成正反饋回授振蕩器。電路的振蕩頻率決定于反饋元件的T40-16，其諧振頻率為40kHZ±2kHZ。頻率穩(wěn)定性好，不需作任何調(diào)整，并由T40-16作為換能器發(fā)出40kHZ的超聲波信號(hào)。電感L1與電容C2調(diào)諧在40kHZ起作諧振作用。本電路適應(yīng)電壓較寬(3~12V)，且頻率不變。電感采用固定式，電感量5.1mH。整機(jī)工作電流約25mA。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(4)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之四，它主要由四與非門電路CC4011完成振蕩及驅(qū)動(dòng)功能，通過超聲換能器T40-16輻射出超聲波去控制接收機(jī)。其中門YF1與門YF2組成可控振蕩器，當(dāng)S按下時(shí)，振蕩器起振，調(diào)整RP改變振蕩頻率，應(yīng)為40kHZ。振蕩信號(hào)分別控制由YF4、YF3組成的差相驅(qū)動(dòng)器工作，當(dāng)YF3輸出高電平時(shí)，YF4一定輸出低電平;YF3輸出低電平時(shí)，YF4輸出高電平。此電平控制T40-16換能器發(fā)出40kHZ超聲波。電路中YF1~YF4采用高速CMOS電路74HC00四與非門電路，該電路特點(diǎn)是輸出驅(qū)動(dòng)電流大(大于15mA)，效率高等。電路工作電壓9V，工作電流大于35mA，發(fā)射超聲波信號(hào)大于10m。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(5)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之五，由LM555時(shí)基電路及外圍元件構(gòu)成40kHZ多諧振蕩器電路，調(diào)節(jié)電阻器RP阻值，可以改變振蕩頻率。由LM555第3腳輸出端驅(qū)動(dòng)超聲波換能器T40-16，使之發(fā)射出超聲波信號(hào)。電路簡(jiǎn)單易制。電路工作電壓9V，工作電流40~50mA。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。LM555可用NE555直接替代，效果一樣。

雙穩(wěn)態(tài)超聲波接收機(jī)電路

由于單穩(wěn)態(tài)接收機(jī)無記憶功能，所以不能用在家用電器的開與關(guān)中，適用面不寬。是一種雙穩(wěn)態(tài)超聲波接收機(jī)電路，它的前級(jí)電路同圖2-186電路完全一樣，只是執(zhí)行電路不同。

電路中，由VT5、VT6及相關(guān)輔助元件構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)電路，當(dāng)VT4每導(dǎo)通一次(發(fā)射機(jī)工作一次)，觸發(fā)信號(hào)經(jīng)C7、C8向雙穩(wěn)電路送進(jìn)一個(gè)觸發(fā)脈沖，VT5、VT6狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，當(dāng)VT6從截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，VD5截止，VT7截止，繼電器K釋放;當(dāng)再來一個(gè)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，VT6由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，VD5導(dǎo)通，VT7導(dǎo)通，繼電器K吸合......由于增加了雙穩(wěn)電路，使之用于電燈、電扇、電視等電器遙控成為現(xiàn)實(shí)。調(diào)試時(shí)，在a點(diǎn)與+6V(電源)之間用導(dǎo)線快速短路一下后松開，繼電器應(yīng)吸合(或釋放)，再短路一下松開，繼電器應(yīng)釋放(或吸合)，如果繼電器無反應(yīng)，請(qǐng)檢查雙穩(wěn)電路元件焊接質(zhì)量和元件參數(shù)。一般情況下一次即可成功。

單穩(wěn)式超聲波接收器電路

單穩(wěn)式超聲波接收器電路原理圖，超聲波換能器R40-16諧振頻率為40kHZ，經(jīng)R40-16選頻后，將40kHZ以外的干擾信號(hào)衰減，只有諧振于40kHZ的有用信號(hào)(發(fā)射機(jī)信號(hào))送入VT1~VT3組成的高通放大器放大，經(jīng)C5、VD1檢出直流分量，控制VT4、VT5組成的電子開關(guān)帶動(dòng)繼電器K工作。由于該電路僅作單路信號(hào)放大，當(dāng)發(fā)射機(jī)每發(fā)射一次超聲波信號(hào)時(shí)，接收機(jī)的繼電器吸合一次(吸合時(shí)間同發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)時(shí)間相同)，無記憶保持功能�？捎米鳠o線遙控?cái)z象機(jī)快門控制、兒童玩具控制、窗簾控制等。電路中VT1β≥200，VT2β≥150，其他元件自定。電路不需調(diào)試即可工作。如靈敏度和抗干擾不夠，可檢查三極管的β值與電容C4的容量是否偏差太大。經(jīng)實(shí)測(cè)，配合相應(yīng)的發(fā)射機(jī)，遙控距離可達(dá)8m以上。在室內(nèi)因墻壁反射，故沒有方向性。電路工作電壓3V，靜態(tài)電流小于10mA。