40kHZ超聲波發(fā)射電路(1)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之一，由F1~F3三門(mén)振蕩器在F3的輸出為40kHZ方波，工作頻率主要由C1、R1和RP決定，用RP可調(diào)電阻來(lái)調(diào)節(jié)頻率。F3的輸出激勵(lì)換能器T40-16的一端和反向器F4，F(xiàn)4輸出激勵(lì)換能器T40-16的另一端，因此，加入F4使激勵(lì)電壓提高了一倍。電容C3、C2平衡F3和F4的輸出，使波形穩(wěn)定。電路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四個(gè)反向器，剩余兩個(gè)不用（輸入端應(yīng)接地）。電源用9V疊層電池。測(cè)量F3輸出頻率應(yīng)為40kHZ±2kHZ，否則應(yīng)調(diào)節(jié)RP。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(2)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之二，電路中晶體管VT1、VT2組成強(qiáng)反饋穩(wěn)頻振蕩器，振蕩頻率等于超聲波換能器T40-16的共振頻率。T40-16是反饋耦合元件，對(duì)于電路來(lái)說(shuō)又是輸出換能器。T40-16兩端的振蕩波形近似于方波，電壓振幅接近電源電壓。S是電源開(kāi)關(guān)，按一下S，便能驅(qū)動(dòng)T40-16發(fā)射出一串40kHZ超聲波信號(hào)。電路工作電壓9V，工作電流約25mA。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。電路不需調(diào)試即可工作。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(3)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之三，由VT1、VT2組成正反饋回授振蕩器。電路的振蕩頻率決定于反饋元件的T40-16，其諧振頻率為40kHZ±2kHZ。頻率穩(wěn)定性好，不需作任何調(diào)整，并由T40-16作為換能器發(fā)出40kHZ的超聲波信號(hào)。電感L1與電容C2調(diào)諧在40kHZ起作諧振作用。本電路適應(yīng)電壓較寬（3~12V），且頻率不變。電感采用固定式，電感量5.1mH。整機(jī)工作電流約25mA。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(4)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之四，它主要由四與非門(mén)電路CC4011完成振蕩及驅(qū)動(dòng)功能，通過(guò)超聲換能器T40-16輻射出超聲波去控制接收機(jī)。其中門(mén)YF1與門(mén)YF2組成可控振蕩器，當(dāng)S按下時(shí)，振蕩器起振，調(diào)整RP改變振蕩頻率，應(yīng)為40kHZ。振蕩信號(hào)分別控制由YF4、YF3組成的差相驅(qū)動(dòng)器工作，當(dāng)YF3輸出高電平時(shí)，YF4一定輸出低電平；YF3輸出低電平時(shí)，YF4輸出高電平。此電平控制T40-16換能器發(fā)出40kHZ超聲波。電路中YF1~YF4采用高速CMOS電路74HC00四與非門(mén)電路，該電路特點(diǎn)是輸出驅(qū)動(dòng)電流大（大于15mA），效率高等。電路工作電壓9V，工作電流大于35mA，發(fā)射超聲波信號(hào)大于10m。

40kHZ超聲波發(fā)射電路(5)

40kHZ超聲波發(fā)射電路之五，由LM555時(shí)基電路及外圍元件構(gòu)成40kHZ多諧振蕩器電路，調(diào)節(jié)電阻器RP阻值，可以改變振蕩頻率。由LM555第3腳輸出端驅(qū)動(dòng)超聲波換能器T40-16，使之發(fā)射出超聲波信號(hào)。電路簡(jiǎn)單易制。電路工作電壓9V，工作電流40~50mA。發(fā)射超聲波信號(hào)大于8m。LM555可用NE555直接替代，效果一樣。

雙穩(wěn)態(tài)超聲波接收機(jī)電路

由于單穩(wěn)態(tài)接收機(jī)無(wú)記憶功能，所以不能用在家用電器的開(kāi)與關(guān)中，適用面不寬。是一種雙穩(wěn)態(tài)超聲波接收機(jī)電路，它的前級(jí)電路同圖2-186電路完全一樣，只是執(zhí)行電路不同。

電路中，由VT5、VT6及相關(guān)輔助元件構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)電路，當(dāng)VT4每導(dǎo)通一次（發(fā)射機(jī)工作一次），觸發(fā)信號(hào)經(jīng)C7、C8向雙穩(wěn)電路送進(jìn)一個(gè)觸發(fā)脈沖，VT5、VT6狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，當(dāng)VT6從截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，VD5截止，VT7截止，繼電器K釋放；當(dāng)再來(lái)一個(gè)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，VT6由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，VD5導(dǎo)通，VT7導(dǎo)通，繼電器K吸合......由于增加了雙穩(wěn)電路，使之用于電燈、電扇、電視等電器遙控成為現(xiàn)實(shí)。調(diào)試時(shí)，在a點(diǎn)與+6V（電源）之間用導(dǎo)線快速短路一下后松開(kāi)，繼電器應(yīng)吸合（或釋放），再短路一下松開(kāi)，繼電器應(yīng)釋放（或吸合），如果繼電器無(wú)反應(yīng)，請(qǐng)檢查雙穩(wěn)電路元件焊接質(zhì)量和元件參數(shù)。一般情況下一次即可成功。

單穩(wěn)式超聲波接收器電路

單穩(wěn)式超聲波接收器電路原理圖，超聲波換能器R40-16諧振頻率為40kHZ，經(jīng)R40-16選頻后，將40kHZ以外的干擾信號(hào)衰減，只有諧振于40kHZ的有用信號(hào)（發(fā)射機(jī)信號(hào)）送入VT1~VT3組成的高通放大器放大，經(jīng)C5、VD1檢出直流分量，控制VT4、VT5組成的電子開(kāi)關(guān)帶動(dòng)繼電器K工作。由于該電路僅作單路信號(hào)放大，當(dāng)發(fā)射機(jī)每發(fā)射一次超聲波信號(hào)時(shí)，接收機(jī)的繼電器吸合一次（吸合時(shí)間同發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)時(shí)間相同），無(wú)記憶保持功能。可用作無(wú)線遙控?cái)z象機(jī)快門(mén)控制、兒童玩具控制、窗簾控制等。電路中VT1β≥200，VT2β≥150，其他元件自定。電路不需調(diào)試即可工作。如靈敏度和抗干擾不夠，可檢查三極管的β值與電容C4的容量是否偏差太大。經(jīng)實(shí)測(cè)，配合相應(yīng)的發(fā)射機(jī)，遙控距離可達(dá)8m以上。在室內(nèi)因墻壁反射，故沒(méi)有方向性。電路工作電壓3V，靜態(tài)電流小于10mA。

------------------

一、壓電陶瓷超聲波換能器簡(jiǎn)介

壓電陶瓷超聲波換能器體積小，靈敏度高、性能可靠、價(jià)格低廉，是遙控、遙測(cè)、報(bào)警等電子裝置最理想的電子器件、用此換能器構(gòu)成的超聲波遙控開(kāi)關(guān)，可使家電產(chǎn)品、電子玩具加速更新?lián)Q代，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
二、技術(shù)參數(shù)
靈敏度：≥—70dB / V / ubar
諧振頻率：40KHZ±1KHZ（UCM—T40K1·發(fā)射用）
38KHZ±1KHZ（UCM—R40K1·接收用）
頻 帶 寬：2KHZ±0.5KHZ
外形尺寸：∮16mm×22.5mm
三、使用環(huán)境
溫 度：—20℃~ + 60 ℃ 相對(duì)濕度：20 ±5℃時(shí)達(dá)98%
四、使用注意事項(xiàng)
兩接線腳焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免器件內(nèi)之焊點(diǎn)溶化脫焊及造成底座與接線腳之間松動(dòng)。
不宜與腐蝕性物質(zhì)接觸

超聲波遙控電路應(yīng)用舉例

1、超聲波遙控電燈開(kāi)關(guān)
這種遙控開(kāi)關(guān)，電路簡(jiǎn)單，且免調(diào)試，非常適合初學(xué)者制作。
一、工作原理
為發(fā)射電路。電路采用分立器件構(gòu)成，VT₁和VT₂以及R₁~R₄、C₁、C₂構(gòu)成自激多諧振蕩器，超聲發(fā)射器件B被聯(lián)接在VT₁和VT₂的集電極回路中，以推挽形式工作，回路時(shí)間常由R₁、C₁和R₄、C₂確定。超聲發(fā)射器件B的共振頻率使多諧振蕩電路觸發(fā)。因此，本電路可工作在最佳頻率上。

(圖2)為接收電路，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)VT₁構(gòu)成高輸入阻抗放大器，能夠很好地與超聲接收器件B相匹配，可獲得較高接收靈敏度及選頻特性。VT1采用自給偏壓方式，改變R₃即可改變VT₁的表態(tài)工作點(diǎn)，超聲接收器件B將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)VT₁和VT₂兩極放大后，再經(jīng)VD₁和VD₂進(jìn)行半波整流變?yōu)橹绷餍盘?hào)，由C₃積分后作用于VT₃和基極，使VT₃由截止變?yōu)閷?dǎo)通，其集電極輸出負(fù)脈沖，觸發(fā)器JK觸發(fā)D，使其翻轉(zhuǎn)。JK觸發(fā)器Q端的電平直接驅(qū)動(dòng)繼電器K，使K吸合或釋放。由繼電器K的觸點(diǎn)控制電路的開(kāi)關(guān)。

二、元件選用
發(fā)射電路中，VT₁和VT₂用CS9013或CS9014等小功率晶體管，≥100。超聲發(fā)射器件用SE05—40T，電源GB采用一塊9V疊層電池,以減小發(fā)射器體積和重量。
接收電路中，VT₁和3DJ6或是3DJ7等小功率結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。VT₂~VT₃用CS9013，≥100。VD₁和VD₂用IN4148。JK觸發(fā)器263B。超聲接收器件用SE05—40R，與SE05—40T配對(duì)使用。繼電器K用HG4310型。
超聲波遙控電扇變速器
一、工作原理
(圖3)為發(fā)射電路。它采用的是國(guó)產(chǎn)蝙蝠牌FS—A5A型電風(fēng)扇的遙控發(fā)射器。這種發(fā)射器具有體積小、耗電省、工作可靠、電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。在使用時(shí)，每按一下發(fā)射鍵，發(fā)射器發(fā)出約為500ms的40KH_Z的超聲波。發(fā)射電路的工作原理如下。
VT₂和VT₃構(gòu)成直接耦合正反饋振蕩電路，B為40KHz超聲發(fā)射器件，并兼振蕩電路反饋先頻元件。因此，此電路可準(zhǔn)確地振蕩于超聲發(fā)射器件的中心頻率40KH_Z。VT₁和R₂、C₁組成500ms延時(shí)電路。R₁、VD₁是C₁的放電通路，當(dāng)按下發(fā)射鍵S時(shí)，VT₂構(gòu)成的振蕩電路工作，發(fā)出超聲波，同時(shí)，電源通過(guò)R₂向C₁充電，當(dāng)C₁上的電位充到1.4V時(shí)(約經(jīng)過(guò)500ms),VT₁導(dǎo)通,VT₂基極以及VT₃集電極電位下降為0.3V左右,振蕩器停止工作,當(dāng)松開(kāi)發(fā)射鍵S時(shí),C₁通過(guò)VD₁和R₁迅速放電,為下一次發(fā)射作好準(zhǔn)備.VD₃和R₄構(gòu)成發(fā)射指示電路,當(dāng)按發(fā)射鍵時(shí),VD₃發(fā)光。
(圖4)為接收電路。CMOS非門(mén)D₁~D₃由R1偏置為線性放大器，總增益可達(dá)60bB以上，由于CMOS電路的輸入阻抗較高，故能夠很好與超聲接收器件匹配。放大后的信號(hào)由C₁耦合給鎖相環(huán)譯碼器LM567的輸入端3腳。當(dāng)輸入信號(hào)的頻率落在其中心頻率上時(shí)，LM567的邏輯輸出端8腳由高電平變?yōu)榈碗娖健?br />　

-----顏利軍整理

愛(ài)華網(wǎng)本文地址 » http://www.klfzs.com/a/25101015/243775.html