УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ Советский патент 1966 года по МПК B06B1/08 

Известны ультразвуковые генераторы с автоматической подстройкой частоты, в которых магнитострикционный преобразователь, служащий нагрузкой генератора, включен в качестве избирательного элемента в цепь положительной обратной связи по току.

Особенностью предлагаемого генератора является то, что в нем в цепь положительной обратной связи включен полосовой многоконтурный параллельный фазовый фильтр.

Это отличие позволяет получить устойчивую работу генератора на резонансной частоте механической колебательной системы.

На фиг. 1 показана принципиальная схема генератора; на фиг. 2 - его фазо-частотная характеристика.

Он состоит из генераторной лампы Л1, выходного трансформатора Tpi, сеточного трансформатора Тр2, компенсирующего конденсатора С, магнитострикциопного преобразователя Zj и параллельных резонансных контуров 2ь Zj... 2„ полосового фильтра. J.MI, Z,.,j, 2,,9, См2, R.:i2 - элементы эквивалентной схемы магнитострикционного преобразователя.

Вместе с компенсирующей емкостью С„ магиитострикционный преобразователь представЛяет электрическую цепь, состоящую из двух контуров: параллельного С,,. /.,,-/Д„/ и последовательного L,,,2 С,.,2 R,,,,2. Полный ток to, протекающий по сопротивлению сетка - катод генераторной лампы и частично по контурам фильтра, определяется геометрической суммой двух токов: ii через параллельный контур , L..a и lo через последовательный контур Ья2 С„2 R..i2. Компенсирующая емкость С подбирается так, чтобы обеспечить резонанс токов

в контуре Сд /.„/ LM на частоте /о ,

2- К.и2С,„г

соответствующей механическому резонансу преобразователя, а следовательно, и резонансу напряжений в цепи L,«2 C,vj Очевидно, что на частоте ток ii минимален, а ток ь максимален, поэтому можно считать, что в какой-то области частот Д/ вблизи /о в первом приближении /о /2. Положительная обратная связь по полному току могла бы обеспечить в этой области работу генератора практически на частоте /о. Но на частотах, далеких от резонансной, наоборот, ток , а ток /1 значительно возрастает. Поэтому для далеких от резонанса частот можно пренебречь влиянием контура L,,, R.wz, тогда остается схема генератора с параллельным контуром в нагрузке и связью по полному току. Однако такая схема работать не . тойчивая работа схемы на частоте механического резонанса. Идеальный фазовый фильтр должен иметь фазо-частотную характеристику (см. фиг. 2). Здесь fo - частота механического резонанса магнитострикционного преобразователя /2 - fi 2-4 кгц - полоса пропускания фильтра, определяемая требуемыми пределами автоподстройки частоты и характеристиками магнитострикционного преобразователя. Параллельный многоконтурный полосовой фазовый фильтр составляется из п последовательно соединенных параллельных контуров. Резонансные частоты всех контуров сдвинуты друг относительно друга так, чтобы образевать равномерный ряд в пределах диапазона /2-/1, т. е. 8.(rt) -f,(n-l)- Предмет изобретения Ультразвуковой генератор с автоматической подстройкой частоты, в котором магнитострикционный преобразователь, служащий нагрузкой генератора, включен в качестве избирательного элемента в цепь положительной обратной связи по току, отличающийся тем, что, с целью получения устойчивой работы генератора на резонансной частоте механической колебательной системы, в нем в цепь положительной обратной связи включен полосовой многоконтурный параллельный фазовый фильтр.

J