Импульсное ультразвуковое приемопередающее устройство Советский патент 1975 года по МПК B06B1/06 

1

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в ультразвуковых контрольно-измерительных приборах.

Известно импульсное приемо-передающее устройство, в котором электроакустический преобразователь подключен ко входу приемного усилителя и через два диода и трансформатор - к выходу генератора электрических импульсов.

Электрический импеданс электрического преобразователя не согласован с входным сопротивлением приемного усилителя, вследствие чего уменьшается амплитуда принятых электрических импульсов и ухудшается их форма.

Цель изобретения - увеличить амплитуду и улучшить форму принятого сигнала.

Это достигается тем, что выход генератора электрических импульсов связан через диод с первой обмоткой трансформатора, через резистор подключен к источнику смеш,ения, а через другой резистор - к базе транзистора, который включен между второй обмоткой трансформатора и входом приемного усилителя, а электроакустический преобразователь подключен к третьей обмотке трансформатора.

На чертеже изображена схема предлагаеiMoro устройства.

Устройство состоит из генератора электрических импульсов -1, выход которого связан через диод 2 с первой обмоткой трансформатора 3, через резистор 4 подключен к источнику смещения, а через другой резистор 5 - к базе транзистора 6, который включен между второй обмоткой трансформатора 3 и входом приемного усилителя 7. Электроакустический преобразователь 8 подключен к третьей обмотке трансформатора 3.

Устройство работает следующ.им образом.

Генератор электрических импульсов 1 вырабатывает импульсы положительной полярности, и, когда их амплитуда превышает отрицательное напряжение смещения диода 2, в первой обмотке трансформатора 3 протекает ток, который в третьей обмотке этого трансформатора создает напряжение, возбуждающее электроакустический преобразователь 8. При этом положительный импульс генератора 1 подается через резистор 5 на базу транзистора 6, который запирается и отключает приемный усилитель 7 от второй обмотки трансформатора 3 на время действия возбуждающего импульса. Так как диод 2 несколько ограничивает нижнюю часть зондирующего импульса, крутизна его фронтов увеличивается. Коэффициент трансформации между третьей и первой обмоткой трансформатора 3 выбран таким, чтобы было обеспечено оптимальное согласование выходного сопротивления генератора 1 электрических возбуждающих имиульсов с входным электрическим импедансом электроакустического преобразователя 8. Такое согласование .возможно потому, что отключение приемного усилителя 7 во время действия зондирующего импульса исключает трансформирование электрической мощности во вторую Обмотку. Таким образом колебательное давление, развиваемое электроакустическим преобразователем 8 в рабочую среду, является максимальным при заданной мощности возбуждающего генератора 1.

По окончании электрического возбуждающего импульса транзистор 6 отпирается и насыщается под действием отрицательного смещения, подключенного к его базе через резисторы 4 и 5, и приемный усилитель 7 подключается :к второй обмотке трансформатора 3. Отрицательное смещение на диоде 2 больще напряжения принятого сигнала, который индуцируется из третьей обмотки трансформатора в первую, и в режиме приема выходное сопротивление электрического генератора импульсов 1 является отключенным от первой обмотки. Коэффициент трансформации между второй и третьей обмотками выбран таким, чтобы было обеспечено оптимальное по амплитуде и полосе пропускания согласование выходного электрического импеданса электроакустического преобразователя 8 с входным сопротивлением приемного усилителя 7. При этом выходное сопротивление генератора электрических импульсов 1 не оказывает вредного влияния на согласование из-за закрытого диода 2.

Таким образом, оптимальное согласование электрических импедансов как в режиме излучения, так и в режиме приема увеличивает амплитуду сигнала на входе приемного устройства 7 и улучщает его форму из-за раещирения полосы пропускания системы.

Предмет изобретения

Импульсное ультразвуковое приемо-передающее устройство, содержащее электрический преобразователь, генератор электрических имиульсов, трансформатор и приемный усилитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды и улучщения формы принятого сигнала, выход генератора электрических импульсов связан через диод с первой обмоткой трансформатора, через резистор подключен к источнику смещения, а через другой резистор - к базе транзистора, который включен между второй обмоткой трансформатора и входом приемного усилителя, а электроакустический преобразователь подключен к третьей обмотке трансформатора.