[實用新型]壓電陶瓷換能器的激發電路

有效

• 申請號: 201220371509.3
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN202943013U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 范寶山;鄭洪剛;楊忠華
• 申請（專利權）人: 西安思坦儀器股份有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術領域

本實用新型屬于電學領域，涉及一種受迫激發電路，尤其涉及一種壓電陶瓷換能器的激發電路。

背景技術

壓電陶瓷換能器的激發脈寬不同，可以激發出不同頻率的聲波信號。常規聲波測井儀所用的壓電陶瓷換能器為管狀結構，不同直徑的儀器所用的換能器直徑不同。管狀壓電陶瓷換能器的主諧振點一般遵循一個規律：直徑越大，主諧振點頻率越??；直徑越小，主諧振點頻率越大，而常規聲波測井儀器所用的聲波頻率為20kHz左右。大直徑儀器所用的大直徑的換能器的主諧振點為20kHz左右，用常規單脈沖激發即可得到20kHz左右的聲波。而小直徑儀器所用的換能器的主諧振頻率達到了30kHz到45kHz左右。用單脈沖激發這種小直徑換能器，所得到的聲波頻率與要求的20kHz往往相差較大。

常規單脈沖激發情況下，激發脈沖結束后，升壓變壓器原邊續流電路工作，能消耗掉激發脈沖結束后的余波激發的部分能量，但這種余波激發還是比較明顯。一方面，激發脈沖后的余波振蕩能串擾到聲波接收電路，造成聲波基線的不平直；另一方面，余波振蕩可以激發換能器產生聲波，造成在規定的接收時間內接收到的聲波沒有結束，該周期的聲波影響到下一周期的聲波，特別對于儀器周期較短的聲波接收有明顯地影響。

實用新型內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種在諧振頻率比較高的小直徑晶體激發時能夠得到常規20kHz聲波、同時可減弱激發余波對聲波基線的干擾使得到的聲波基線更平直的壓電陶瓷換能器的激發電路。

本實用新型的解決方案是：本實用新型提供了一種壓電陶瓷換能器的激發電路，其特殊之處在于：所述壓電陶瓷換能器的激發電路包括升壓電路；所述升壓電路是兩路，所述兩路升壓電路并聯。

上述升壓電路包括低壓脈沖輸入端、偏置電阻、mos管、限流電阻、二極管、變壓器以及高壓觸發脈沖輸出端；所述變壓器包括變壓器原邊以及變壓器副邊；所述mos管包括源極、漏極以及柵極；所述低壓脈沖輸入端分別與偏置電阻和mos管的柵極相連；所述mos管的源極與偏置電阻并聯后接地；所述mos管的漏極分別通過限流電阻和二極管接入變壓器原邊；所述高壓觸發脈沖輸出端與變壓器副邊相連。

上述變壓器原邊是帶有中心抽頭。

上述變壓器原邊的匝數比是1：1；所述變壓器原邊與變壓器副邊的匝數比是1：16。

本實用新型的優點是：

本實用新型提供了一種壓電陶瓷換能器的激發電路，該電路區別于常規的激發方式，提供了兩組脈沖序列，對壓電陶瓷晶體交替激發，激發電路輸出的激發正相端分別接到變壓器原邊的異名端，這樣施加到壓電陶瓷晶體上的將是交替的正負脈沖。各激發脈沖寬度相同，設定為25us，即可得到頻率為20kHz左右的聲波，本實用新型解決了傳統技術中諧振頻率比較高的小直徑晶體激發時不能得到常規20kHz聲波、同時減弱了激發余波對聲波基線的干擾使得到的聲波基線更平直等技術問題。

附圖說明

圖1是本實用新型所提供的激發電路的電路原理示意圖。

圖2是基于本實用新型所提供激發電路所產生的激發脈沖序列；

具體實施方式

本實用新型提供了一種壓電陶瓷換能器的激發電路，參見圖1，該激發電路包括升壓電路；升壓電路是兩路，兩路升壓電路并聯。

參見圖1，本實用新型所采用的升壓電路包括低壓脈沖輸入端、偏置電阻（R1或R3）、mos管（Q1或Q3）、限流電阻（R5或R6）、二極管（D1或D3）、變壓器以及高壓觸發脈沖輸出端；變壓器包括變壓器原邊以及變壓器副邊；mos管（Q1或Q3）包括源極、漏極以及柵極；低壓脈沖輸入端分別與偏置電阻（R1或R3）和mos管的柵極相連；mos管的源極與偏置電阻（R1或R3）并聯后接地；mos管的漏極分別通過限流電阻（R5或R6）和二極管（D1或D3）接入變壓器原邊；高壓觸發脈沖輸出端與變壓器副邊相連。

激發晶體所用升壓變壓器原邊設計要求為：變壓器原邊是帶有中心抽頭；變壓器原邊的匝數比是1：1；變壓器原邊與變壓器副邊的匝數比是1：16。所以要比常規激發方式多一套激發電路，采用本實用新型所提供的電路，即采用兩組激發脈沖分別輸入到兩套激發電路中，激發電路輸出的激發正相端分別接到變壓器原邊的異名端，這樣施加到壓電陶瓷晶體上的將是交替的正負脈沖。

本實用新型的具體工作方式是：

1）輸入第一低壓脈沖以及第二低壓脈沖；

2）將第一低壓脈沖以及第二低壓脈沖分別升壓至第一高壓觸發脈沖以及第二高壓觸發脈沖；