Возбуждение пьезика.

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

Доброго дня! Потребовалось мне возбуждать пьезик для ультразвукового сканирования. При этом питание схемы завязано на аккумулятор и в общем то может быть от 8 до 14 вольт. При этом нужно генерировать одинаковые(вне зависимости от питания) посылки амплитудой порядка 100 вольт . Так как не хочется городить DC/DC преобразователь, решил я запитывать контур током. Набросал следующую схемку:
Изображение
Но никак не могу понять, как это будет заряжаться.
Понятное дело, что в начальные условия будут нулевой ток на катушке и нулевой заряд на емкости, а конечные - нулевой заряд на емкости и (Uпит-0.6)/R ток на катушке.
А вот динамика непонятна. Подскажите пожалуйста! будет ли это вообще работать?
Последний раз редактировалось FPGAlover Пт фев 28, 2014 11:05:10, всего редактировалось 2 раза.
Шоб я польку танцевал..
Реклама
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

А ток базы откуда возьмётся?
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Реклама
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

Gudd-Head писал(а):А ток базы откуда возьмётся?
Через емкость фронт пройдет. Собственно это временная защита от перегрева резистора, (если контроллер взглюкнет и он 1 держать будет ).
собственно RC базы выбирается с постоянной времени значительно большей чем надо для запитки индуктивности.
ммм. Тут надо еще подтянуть к земле правую обкладку. Иначе по обратному фронту база в минуса уйдет и там же останется :shock:
Ну вопрос собственно не в этом...
Последний раз редактировалось FPGAlover Пт фев 28, 2014 10:44:27, всего редактировалось 1 раз.
Шоб я польку танцевал..
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

FPGAlover писал(а):Через емкость фронт пройдет.
А дальше? Ёмкость зарядилась, а как разряжаться будет?
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

через резистор и pn переход транзистора на землю.
А вот после обратного фронта в минусах останется... обкладку правую надо подтянуть к земле ...
Сейчас на схеме поправлю..
Шоб я польку танцевал..
Реклама
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

Как-то странно у вас полевик нарисован — исток с подложкой в одном месте, а затвор — в другом :dont_know:
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Реклама
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

Gudd-Head писал(а):Как-то странно у вас полевик нарисован
Действительно... зарисовался ;) Ну, для ясности это P канальный мосфет.

И все таки, как будет происходить переходный процесс?
Шоб я польку танцевал..
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

собрал на макетке.. Работает как и задумано. Вот только с биполярником косяк, из за мягкого выключения полевика пропадает эффект хорошего щелчка...
Изображение
при пошаговой отладке программы на микроконтроллере закосячил и брейкпоинт поставил после взвода сигнала - схема неплохо задымилась :shock: так что защиту по времени открытия ставить таки надо))
Шоб я польку танцевал..
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

FPGAlover писал(а):Вот только с биполярником косяк, из за мягкого выключения полевика пропадает эффект хорошего щелчка...
Поставьте "драйвер для бедных":
Изображение
А насчёт ограничения времени открытия я ща подумаю.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

Вопрос: А зачем тут R1 стоит? Для электромагнитной совместимости?
Шоб я польку танцевал..
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

Чтобы хоть какое-то ограничение тока затвора было :)))
Вот вам защита:
Изображение
VT1 — силовой транзистор.
Если с МК (точка на схеме) слишком долго приходит лог "1", С1 через R2 заряжается до ≈0,7 В и открывает VT2, который закрывает VT1. При кратковременной подаче лог "0" С1 через VD1 (Шоттки!) быстренько разряжается. Параллельно С1 можно поставить резистор чтобы заряжать кондёр не до лог "1", а где-то до 1 В.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

Спасибо! А в каких случаях ток затвора имеет место что 1ом имеет смысл? (извиняюсь за безграмотность)
Я тут вот что подумал - поскольку раскачка пьезика не должна зависеть от питания (8-12v) то имеет смысл заряжать индуктивность до определенного тока. Такое решение пришло в голову:
Изображение
Последний раз редактировалось FPGAlover Пн мар 03, 2014 15:08:35, всего редактировалось 1 раз.
Шоб я польку танцевал..
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

В принципе, правильно.
Опять кондёр на входе :facepalm:
Но только введя доп. резистор в контур, вы губите и так невысокую добротность (если катушка и вправду у вас целый Ом! :shock: ) и, соответственно, снижаете амплитуду колебаний и их длительность. Короче, лучше мерить ток вне колебательного контура.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

Gudd-Head писал(а):Опять кондёр на входе
ну мне только фронт нужен чтоб триггер взвести :) а у меня сейчас под рукой такой контроллер, что только 2.5 мс минимальный импульс. А индуктивность заряжается гораздо быстрее.
На счет резистора - согласен. Просто с ходу не придумал как ток померить "подальше от земли" :))
Вроде как дифф усилитель на токозадающий резистор повесить должно нормально быть (у меня инстинктивный страх перед измерениями между небом и землей :)) )
Шоб я польку танцевал..
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

FPGAlover писал(а):А в каких случаях ток затвора имеет место что 1ом имеет смысл?
Дело в том, что в момент включения транзистора происходит практически КЗ, т.к. в цепи коллектор-эмиттер-затвор ток ничем не ограничен и транзистору драйвера может сделаться плохо. А с 1 Омом пик тока хотя бы не будет превышать 12 А (при 12 В питания).
FPGAlover писал(а):Просто с ходу не придумал как ток померить "подальше от земли"
Я тоже не могу сходу сказать как это сделать.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Аватара пользователя
Mike_Solo
Вымогатель припоя
Сообщения: 613
Зарегистрирован: Сб окт 20, 2012 18:01:06
Откуда: Москва

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Mike_Solo »

Идея возбуждать пьезик нормированной энергией из катушки мне кажется очень секси! Нужно только прикинуть потребную энергию в катушке, её индуктивность и емкость пьезика и ток в катуше тоже.
Gudd-Head писал(а):
FPGAlover писал(а): Просто с ходу не придумал как ток померить "подальше от земли"
Я тоже не могу сходу сказать как это сделать.
Да ладно, просто надо выкинуть неуклюжий Р-канальный мосфет и вспомнить, как сделан буст-конвертор питания с NPN биполяром или N-mosfet.
Рисовать нечем, так что словами от плюса питания: катушка, быстрый диод, сток, исток, измерительный резистор, земля. К точке между катушей и диодом подключать пьезик, его второй конец - куда угодно, (к земле или питанию), сдобрить питание большим керамическим кондёром и вуаля :idea:
Последний раз редактировалось Mike_Solo Вт мар 04, 2014 18:19:37, всего редактировалось 1 раз.
Иногда мне кажется, что... Тогда я заглядываю в "МЯЯЯУ!" и немедленно убеждаюсь в обратном.
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

остановился на таком варианте
Изображение
вроде должно работать. неуверенность в номиналах резисторов в коллекторных цепях.
буду макетировать - там все тайное станет явным :))
Была мысль отказаться от токозадающего\измерительного резистора и мерить прям с диода, но одалели большие сомнения на счет стабильности его ВАХ.
Шоб я польку танцевал..
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Gudd-Head »

FPGAlover писал(а):Была мысль отказаться от токозадающего\измерительного резистора и мерить прям с диода
Плохая идея. Помимо нелинейности ВАХ, большой температурный уход.
По схеме: узел измерения тока... не нравится он мне. Особенно с учётом колебаний. Пока не могу сказать чем.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
FPGAlover
Прорезались зубы
Сообщения: 210
Зарегистрирован: Пн окт 21, 2013 07:33:45

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение FPGAlover »

Вопрос по схеме: Резистор R4 задает ток баз для Q2 и Q4. Стоит ли остерегаться что один из них будет забирать ток базы на себя, а второй соответственно вяло открываться?
Шоб я польку танцевал..
Аватара пользователя
Mike_Solo
Вымогатель припоя
Сообщения: 613
Зарегистрирован: Сб окт 20, 2012 18:01:06
Откуда: Москва

Re: Возбуждение пьезика.

Сообщение Mike_Solo »

FPGAlover писал(а):вроде должно работать.
Да с чего бы. Операционник будет просто счастлив, когда ему синфазно "забросит" входы на сотню вольт ниже питания.
Измерять надо у "земли".
Иногда мне кажется, что... Тогда я заглядываю в "МЯЯЯУ!" и немедленно убеждаюсь в обратном.
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»