Генератор звуковых импульсов Советский патент 1974 года по МПК H03K6/00 B06B1/02 

1

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и может быть использовано, в частности, в акустических локаторах, эхолотах, ультразвуковых дефектоскопах и толщиномерах.

Известны генераторы коротких звуковых импульсов, содержащие последовательное соединение из генератора видеоимпульсов, генератора радиоимпульсов, усилителя мощности и электроакустического преобразователя.

Однако Б известных устройствах импульс звукового давления, возбужденный в акустическом преобразователе, не оканчивается в момент окончания возбуждающего импульса из-за колебательных свойств акустического преобразователя.

После окончания электрического импульса имеют место затухающие колебания, которые увеличивают «мертвую зону измерительного прибора и отрицательно сказываются на его помехоустойчивости.

Для уменьщения влияния переходных процессов, возникающих в акустическом преобразователе, обычно используется электродинамическая обратная связь. Но введение отрицательной обратной связи уменьшает излучаемую устройством мощность.

Цель изобретения - уменьшить длительность излучаемого импульса без снижения излучаемой генератором мощности и чувствительности в режиме приема.

2

Это достигается тем, что в генератор звуковых импульсов дополнительно введен транзисторный ключ, а электроакустический преобразователь выполнен в виде двух склеенных четвертьволновых элементов, причем один из них подключен к выходу усилителя мощности, а другой - к его входу и коллектору транзисторного ключа, управляющий электрод которого соединен с выходом гейератора видеоимпульсов.

На чертеже приведена схема предлагаемого генератора звуковых импульсов.

Генератор звуковых импульсов содержит генератор 1 видеоимпульсов, выход которого

соединен с входом генератора 2 радиоимпульсов. Сигнал с генератора 2 радиоимпульсов поступает на усилитель 3 мощности и далее - на полуволновой электроакустический преобразователь 4 с отражателем 5 из пористой

резины. Электроакустический преобразователь выполнен из двух элементов четвертьволновой толщины. Возбуждающи элемент подключен к выходу усилителя 3 мощности, а приемный элемент - к его входной клемме и коллектору транзисторного ключа 6. Управляющий электрод 7 транзисторного ключа соединен с выходом генератора 1 видеоимпульсов, который генерирует прямоугольные импульсы, поступающие па генератор 2. Генератор 2 генерирует синусоидальные колебания, частота которых соответствует резонансной частоте

преобразователя 4. Таким образом, импульсный сигнал генератора 1 получает синусоидальное заполиение от генератора 2, усиливается в усилителе 3 и поступает на преобразователь 4. Сигнал, поступивший на его возбуждающий элемент, возбуждает всю колебательную систему на частоте резонанса, соответствующего суммарной толщине пластин. Благодаря тому, что преобразователь 4 выполнен из двух идентичных четвертьволповых преобразователей, механически соединенных между собой и образующих одну полуволновую колебательную систему, каждый из элементов (возбуждающий и приемный) совершает практически одинаковые по фазе, амплитуде и форме колебания. Эти колебания от приемного элемента поступают на входную клемму усилителя 3 и создают сигнал электромеханической обратной связи, что позволяет гасить колебания не только основной толщиной моды колебаний, но и колебания радиальные и изгибные. Гашение колебаний неосновных мод оказывается наиболее важным с точки зрения эффективности гашения заднего фрОБта импульса так как эти моды колебаний оказываются слабо связанными со средой излучения, а эквивалентная добротность и время переходного процесса колебательпых систем этих мод велики. Поэтому система преобразователя из двух элементов, один из которых соединен с клеммой усилителя 3, обеспечивает гашение колебаний в конце импульса, т. е. осуществляет уменьшение его длительности.

Во время генерирования видеоимпульсов генератором 1 транзисторный ключ 6 открыт и

напряжение, снимаемое с приемного элемента, закорочено на «землю. С окончанием видеоимнульса ключ переходит в непроводящее состояние, и напряжение обратной связи с приемного элемента поступает на входную клемму усилителя 3, вызывая быстрое затухание колебаний преобразователя 4. Практически время, равное 2-3 периодам затухающих колебаний преобразователя, оказывается достаточным, чтобы обратная связь перестала действовать и не снижала чувствительность приема.

Испытания генератора звуковых колебаний показали, что амплитуда затухающих колебаНИИ преобразователя 4 уменьшается в 100 раз за время, равное 2-3 периодам, а «мертвая зона уменьшается на 30%.

Предмет изобретения

Генератор звуковых импульсов, содержащий последовательное соединение из генератора видеоимпульсов, генератора радиоимпульсов,

усилителя мощности и электроакустического преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности излучаемого импульса, в него дополнительно введен транзисторный ключ, а электроакустический преобразователь выполнен в виде двух склеенных четвертьволновых элементов, причем один из них подключен к выходу усилителя мощности, а другой - к его входу и коллектору транзисторного ключа, управляющий

электрод которого соединен с выходом генератора видеоимпульсов.