Радиоэлектроника-с компьютером и паяльником
Шрифт:
Здесь, как принято, индексом s отмечены параметры последовательного (serial) контура. Уточняя схему замещения, необходимо еще учесть собственную статическую емкость С0, образованную между обкладками пьезокварцевой пластинкой и проявляющуюся в отсутствие колебаний.
Рис. 117. Виртуальная
а — схема замещения; б — АЧХ; в — схема исследования модельного компонента; г — окно выбора модели; д — окно редактирования свойств
Поскольку нас в первую очередь интересует принцип действия устройства, то численные значения параметров выбраны несколько произвольно, но так, чтобы работа модели «полуколичественно» согласовывалась в дальнейшем со схемой возбуждающего генератора.
В данной схеме наблюдаются два резонанса (рис. 117, б) в последовательном контуре — резонанс напряжений (верхний пик) и в параллельном контуре резонанс токов (нижний пик), что хорошо видно на экране Боде-плоттера. Для параметров, указанных на схеме, резонансная частота последовательного контура примерно равна 22 кГц, а для параллельного — выше (67 кГц).
В разделе смесь
Свойства пьезокварца выбираются в соответствующих последовательно открываемых окнах (рис. 117, г, д).
Параметры выбранного резонатора Р соответствуют использованным в предыдущей схеме замещения (см. рис. 117, а), поэтому АЧХ, получаемая на Боде-плоттере, будет идентична показанной на рис. 117, б, и здесь не приводится.
Для исследования поведения реального излучателя можно воспользоваться следующим устройством.
Миниатюрный излучатель Мастер КИТ АК076
Внешний вид этого излучателя был показан (см. рис. 19, а); его технические характеристики таковы: полоса частот 2,5…45 кГц, размеры 30x14 мм.
Проведя опыты и ознакомившись с пьезоизлучателем, на его основе можно создать полезное устройство для дома, для семьи.
Ультразвуковой свисток для собак Мастер КИТ NK028
…Монмаранси всякий раз усаживался
«Какого черта он так воет, когда я играю?» — возмущался Джордж, запуская в него башмаком.
«А какого черта ты так играешь, когда он воет?» — продолжал Гаррис, подхватывая башмак, — «оставь его в покое. Как ему не выть! У него музыкальный слух, а от твоей игры поневоле завоешь».
Джером К. Джером. «Трое в одной лодке, не считая собаки»
У английского писателя Джерома К. Джерома не было ультразвукового свистка, не было у него и собственной собаки, до тех пор, пока он не приехал в Россию, где ему и подарили точно такого же фокстерьера, как воспетый им Монмаранси…
Сохранить покой окружающих ранним утром или поздним вечером во время прогулки с собакой Вам поможет не слышный человеческому уху ультразвуковой свисток. Чуткое ухо Вашего любимца мгновенно уловит ультразвуковой сигнал даже на сравнительно больших расстояниях, и эти сигналы не будут повторять несносных звуков банджо, которые извлекал Джордж. При желании вы сможете натренировать Вашу собаку адекватно реагировать на привычные команды в ультразвуковом исполнении…
Это компактное устройство может работать от батарейки. Набор укомплектован пьезоизлучателем.
Принципиальная схема устройства показана на рис. 118, а, собранной в виде виртуальной модели в программе EWB.
В модели сохранены параметры и позиционные обозначения оригинала. Устройство представляет собой обычный мультивибратор на двух NPN-транзисторах VT1 и VT2 и усилительный каскад на PNP-транзисторе VT3. Регулировка частоты повторения импульсов осуществляется резистором R6. На выход усилителя подключен пьезоизлучатель Р, параметры которого мы выбрали, как и ранее, в соответствии с рис. 117, д. Дополнительно в модель подключен осциллоскоп и «датчик тока» в нагрузке Ri.
Сделав необходимые установки на осциллоскопе, включив моделирование и питание (ключ Е), наблюдаем картину колебаний на экране осциллоскопа (рис. 118, б).
Рис. 118. Ультразвуковой свисток для собак Мастер КИТ NK028:
а — виртуальная модель в EWB; б — осциллограмма колебаний; в — общий вид
Верхний луч (канал А) регистрирует ток в преобразователе, а нижний (канал В) — напряжение на нем. Звуки, а точнее ультразвуки, воспроизводимые реальным устройством, в общих чертах будут похожи на кривую тока.
От виртуальности переходим к реальности.
Устройство монтируется на плате А501 размером 27x55 мм в соответствие с приложенным описанием и заключается в корпус BOX-G027. К устройству подключается батарейка с кнопкой и пьезоизлучатель (рис. 118, в).