Усилитель мощности для сонара, фазирование элементов сонара Опции

[nsemenoff]

Исторически для генерации сигнала в сонаре используется низковольтный усилитель мощности и трансформатор. Но такая схема неизбежно имеет высокую добротность и как следствие искажает сигнал.
Нужно генерировать на гидроакустический преобразователь высокое напряжение (100-400В переменки), причем на каждый элемент независимо. Что можно использовать для коммутации таких сигналов?
Первое, что приходит на ум - мостовая схема с полевыми транзисторами и драйвером для них. Но она работает только в ключевом режиме и для широкополосных сигналов не подходит. И как можно согласовать усилитель с емкостной нагрузкой для эффективного излучения?

[Rst7]

Moderator: А причем тут разработка ИС? Тему перенес.

[saab]

Исторически для генерации сигнала в сонаре используется низковольтный усилитель мощности и трансформатор. Но такая схема неизбежно имеет высокую добротность и как следствие искажает сигнал.
Нужно генерировать на гидроакустический преобразователь высокое напряжение (100-400В переменки), причем на каждый элемент независимо. Что можно использовать для коммутации таких сигналов?
Первое, что приходит на ум - мостовая схема с полевыми транзисторами и драйвером для них. Но она работает только в ключевом режиме и для широкополосных сигналов не подходит. И как можно согласовать усилитель с емкостной нагрузкой для эффективного излучения?

Дык запросто. Я VNA замерил параметры эквивалентной схемы. Получилось просто изумительно, но для воздуха. В воде под нагрузкой должно быть по другому. Добротность должна упасть а резонанс 28КГц. Тут картинка схемок. По ходу подкачу симуляции. Типично по полумостовой схеме. Ватт так на 400-500.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[nsemenoff]

Дык запросто. Я VNA замерил параметры эквивалентной схемы. Получилось просто изумительно, но для воздуха. В воде под нагрузкой должно быть по другому. Добротность должна упасть а резонанс 28КГц. Тут картинка схемок. По ходу подкачу симуляции. Типично по полумостовой схеме. Ватт так на 400-500.

Как ты выбирал параметры эквивалентной схемы пьезоэлемента? Как выбирал последовательную индуктивность? И в чем это моделировал? - Уже здорово, что предложенная тобой схема работает на модели, осталось понять, как ты это сделал, чтобы понимать что делать чтобы поменять параметры

[saab]

Как ты выбирал параметры эквивалентной схемы пьезоэлемента? Как выбирал последовательную индуктивность? И в чем это моделировал? - Уже здорово, что предложенная тобой схема работает на модели, осталось понять, как ты это сделал, чтобы понимать что делать чтобы поменять параметры

Мы знакомы? то что касается эквивалента так это стандартный резонатор и кварц в том числе.
По той же методике как для кварца определил L & C motional & C par. Все срослось попозже выложу. Вкратце три знaчения частоты собственно и с последовательными емкостями 20нан и 40нан, получаем три частоты и в калькуляторе получаем С L & Cpar. R потерь это уже было по наитию. Общая добротность 30-40 и меняется в зависимости от акустической нагрузки.
Можно и этим воспользоваться. Здесь сравниваются кварц и резонатор на 40КГц. Я варировал R от 700 до 1400 но это бау тзе вей депендс.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

... но это бау тзе вей депендс.

Не надо так, пощадите...

[HardEgor]

Источник "40 kHz Piezo Ceramic Transducers"

[saab]

Не надо так, пощадите...

Яволь не вопрос, как скажете.

[nsemenoff]

Мы знакомы? то что касается эквивалента так это стандартный резонатор и кварц в том числе.
По той же методике как для кварца определил L & C motional & C par. Все срослось попозже выложу. Вкратце три знaчения частоты собственно и с последовательными емкостями 20нан и 40нан, получаем три частоты и в калькуляторе получаем С L & Cpar. R потерь это уже было по наитию. Общая добротность 30-40 и меняется в зависимости от акустической нагрузки.
Можно и этим воспользоваться. Здесь сравниваются кварц и резонатор на 40КГц. Я варировал R от 700 до 1400 но это бау тзе вей депендс.

Прошу прощения, если обращение на "ты" здесь неуместно.

А по поводу излучателя - как учесть наличие воды в качестве среды для излучения? Про аналог стандартного кварцевого резонатора и пьезоизлучателя на воздухе я уже понял.
И второй вопрос - можно ли уйти от такой высокой добротности (30-40) ? - Она будет очень сильно портить АЧХ посылаемого сигнала...

[HardEgor]

А по поводу излучателя - как учесть наличие воды в качестве среды для излучения? Про аналог стандартного кварцевого резонатора и пьезоизлучателя на воздухе я уже понял.
И второй вопрос - можно ли уйти от такой высокой добротности (30-40) ? - Она будет очень сильно портить АЧХ посылаемого сигнала...

1.Ставится согласующая прокладка, чтобы согласовать акустические импедансы излучателя и среды в которую надо излучать.
2.С другой стороны излучателя ставится демпфер.
Для теории стоит почитать Г. Кайно Акустические волны, там всё это хорошо расписано.
Для практики можно почитать книжки по дефектоскопии металлов(был раньше сайт с подборкой книжек, сейчас не могу найти...)
Хотя вот например здесь статьи Бархатова, у него даже программа есть красиво моделирующая.