Электроакустический преобразователь

ОП И АНИЕ и 674251 Сфез Саеетееа Сецнмнстнчеева Республнн(23) Приоритет Гасударствннный еетет СССР в делан нзссрвтеннй н стрьанй(71) Заявите 4) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ то Изобретение относится к радиотехнике и мо. - жет найти применение в различныхэлектроакус" тических устройствах (ультразвуковых линйях задержки, фильтрах и др.).Известен электроакустический преобраэова.тель, позволяющий уменьшить потери энергии З при преобразовании и улучшить условия йймасования преобразователя с внешними электр 3- ческими цепями, состоящий иэ индуктивностн, непосредственно подключенной к пьезопластнне, и активной электрической цепи, которая подклю В чена параллельноинаумтнвности и выйолйейа-ввиде последовательно соединенных усилителяс частотно.завйсимым коэффициентом усиления и дополнительной индуктивности, связанной с первой взаимоиндукцией, Известный преобразо.ватель может быть использован в ограниченной области частот, в которой пьезопластнну; йагру-.женную через переходный слой на рабочую среду, можно представить в видепараллельйо сб- "единенных эквивалентного активного сопротйв ления и емкости; кроме того, он характеризуется сужением полосы пропускания частот при больших значениях эквивалентного активного сопротивления и емкости.- Известно ультразвуковое импульейое йриемо-передающее устройст. во, позволяющее выполйять электрическое согла. сование ньезопреобраэователя с внешнимн элект. рическими цепями, состоящее из электронного ловторнтеля, на выходе которого подключен че. рез индуктивность пьезопреобразователь, и диф ференциального трансформатора, к нижнему выводу которого параллельно эмиттерному сопро. тивлению подключен"коммутируйлцнй транзистор. Это устройство характеризуется уменьшением коэффициента передачи на низких частотах; дпя работы устройства требуется малая величина сопротивления пьезолреобразователя, что приводит к технологическим "трудностям его изговления, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электроакустнческий преобразователь, состоящий нэ последовательно соединенных индуктнв ности, конвертора-отрицательного сойротйвленйя (КОС) и механически демпфнрованной пьезоэлектрической пластины с переходным слоем между пластиной1и рабочей средой. В этом преобразователе актив. ное отрицательное сопротивление КОСа компен.6742513 4сйрует"йотери в катушке индуктивности и дн- а в "случае равенства сопротивления генератора" "электрические по серн в пьеэопластине,и выбира- эквивалентному активному сопротивлению пьеэоется таким, чтобы входное акустическое сопро- -пластины=" равна единичной матрице Е,тивление преобразователя было равно акустичес А В, АВ = Е,кому сопротивлению рабочеи среды. Однако в где А - матрица передачи отрицательного резиспреобраэователе отсутствует электрическое сог.торного гиратора;ласование его с внешними электрическими цепя- В - матрица передачи корректирующего че.ми; кроме того, он имеет узкую полосу акусти тырехлолюсника 5;ческого согласования, В, вматрица передачи реактивного четырехЦелью изобретения является улучшение элект О полюсника пьезопластины 1, нагружен -рического н акустического согласования и расши- " ной через переходной слой 2 иа рабо.рение рабочеи полосы частот. В описьваемом пре- чую среду 3.обраэователе это достигается тем, что в нем ак- Иэ этого условия находятся коэффициент гира "- тивнаяэлектрйческаяцепь выполнена в виде кор- ции и матрица корректирующего четырехполюс= тактирующего четырехнолюсника, включенногоника Изменяя коэффициент гирации отрицатель.междудвумя отрицательными резисторными ги- ных резисторных гираторов 4 и 6 и выбирая со."раторами, один из которых соединен с электро. ответствующим образом матрицу корректирующе.дами пьезоэлектрической пластины. го четырехполюсника 5, можно добиться того,На чертеже представлена блок" схема электро-"что входное сопротивление электроакустичес- ,акустического преобразователя, о кого преобразователя, равное сопротивлению наОн состоит из пьезопяастины 1 "спереходным входе отрицательного резисторного гиратора 6,слоем 2 указанной пяастиной и рабочей средой 3 Станбйится равным сопротивлению генератораи активной электрическои цепи; состоящей из- и в то же время эквивалентное акустическое"каскадно соединенйьас отрицательного"резистор. сопротивление преобразователя на выходе оказыного гиратора 4, вход которого йодклйчен"к вается равнь 1 м акустическому сопротивлению ра.электродам пьезоэлектрической пластины 1, кор. бочей средй, при этом амплитудный коэффиректирующего четырехнолюсника 5 н "второгоциент отражения с электрической н акустичес.резисторного гиратора 6, вход которого являет., кой стороны -минимальный. Матрица 8, явля - ся входом электроакустнческого преобразователя. ется матрицей пассивного реактивного четырех.Введенный отрицательюай резнсторный гираторо полюсника, удовлетворяющей условиям физичес.4 преобразует комплексный нмпеданс пьезоппаской ревтифЬЯЬсти во всем частотном диапазоне,Фтины 1 так, что его входной импеданс противо поскольку райизуема матрица В и,следовательположен по знаку и обратно пропорционален им. но, в йдеальном случае преобразователь имеетпедансу пьезопластины 1, нагруженный через пе. бесконечную полосу согласования.реходный слой 2 на рабочую среду 3. Корректи з Для реапьюго устройства полоса согласова.рующий четырехполюсник 5 является" Жссивным нояопределяется частотными свойствами транзн:реактивйьщ четырехнолюсником ирассчйтывает. сторэв в гнраторах запасомустойчивостй и точася так, чтобы отрицательная мнимая часть вход-кутью реапйзации матрицы корректирующегоного имйеданСа гиратора 4 компенси 1 овалась четырехновюсникаположительной мнимой частью выходного импе . Использоаание описываемого электроакустиданса четырехполюсннка 5, а оставшаяся не скоь ческого преобразователя лри конструировании" пейсированйая актйвиая часть импеданса посред: ультразвуковых линии задержки позволяет, неством отрицательного гиратора 6 преобразЬвыва" менМ тейнологии изготовления линий, лучшелась в с 6 противление сположительным зйаком. соглаоэвйвать электроакустический нреобраэоваПьезоэлектрическая пластина 1 с переходнымтель с рабочей средой и внешними электричеслоем 2, нагруженная на рабочую среду 3, описы- кими цепями." вается спомощью эквиваленпвй схемы, представ Проведенные эксперименты показали, чтоленной реактивнымчетьтрехполюсником, нагру.применение преобрамвателя позволяет умень.Йе%йым нз"вйходе"э 1 свйвйентнйм йстйвййм" со-"- цйЖзатухаййе осйовного сигнала в ультразвуковых линиях задержки на 15-30 дБ, расщирить36Электрическое иакустическое согласование полосу пропускания на 20.40%, по сравнению сдостигается, если общая матрица передачйцени, - йрименяемыьш в настоящее времяультраэвуко.состоящеи иэ" каскадйо соедйнейньх отрицатель-выйй линмявщ задержки, и активно влиять на"ного реэисторного гиратора 6, корректирующе- форму амплитудно-частотной и фаэовой частот.го четырехполюсника 5, отрицательнОго резистор 5 ной характеристик,ного гнратора 4 и реактивного четырехполюснн.Формула изобретенияка пьеэопластины 1 с переходным слоем 2 меж- ." 3ду указанной пластичной и рабочей средой 3, рав-Электроакустический преобразователь, вклю.на матрице передачи идеального трансформатора, чаниций пмзоэлектрическую пластину с переходЦНИИ по д 13035 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 5ным слоем между пластиной н рабочей средой и активную электрическую цепь, отличающийся тем, что, с целью улучшения электрического ч акустического согласования и расширения рабочей полосы частот, в нем активная электри 6ческая цепь выполнена в виде корректирующего четырехполюсннка, включенного между двумя от . рицательными резисторныье гираторамн,один нз которых соединен с электродами пьезоэлектрической пластины. Подпиго комитета СССи открытийаушская наб., д.