便携式超声波驱害仪探析

　　该便携式超声波驱害仪的电路原理图可简单划分为2大部分：

　　(1)供电电路，其利用家庭单相220V交流电，经过转化，做成12V的直流供电电源，以供驱动电路使用;

　　(2)超声波驱害工作电路，利用振荡原理产生振荡信号，再对信号放大，输出超声波束，以驱走害物。下面逐一进行介绍。

　　1 直流稳压电源供电电路

　　该电路可把家用220V单相交流电转换成12V的直流电，作为驱动电源使用。其制作比较简易(或者从市场直接购买一个12V的直流稳压电源也可行)。该电路主要由输入电压变换电路、稳压调整电力和恒压输出电路构成。如图1所示。

　　家用220V单相交流电压经过电压变换电路的小型变压器T后，转变成16V的交流电压，再经过整流二极管VD1～VD4、电容C1～C4和芯片7812的整流、滤波、稳压作用，使16V的低压交流电转换成12V的直流稳压电为后面的电路供电。R1起到保护提示灯LED的作用，LED则可用来观察电路是否正常通电。

　　2 超声波驱害工作电路

　　该电路系统由以下电路模块组成：能够产生无稳态的多谐振荡信号发生器模块，简称模块I;形成NPN型晶体三极管的射极跟随变换电路模块，简称模块Ⅱ;锁相环集成芯片CD4046控制下的电压高低控制振荡信号模块，简称模块Ⅲ;TWH68专用放大集成电路驱动的TWH15型筒式超响度压电陶瓷扬声器的电路模块，简称模块Ⅳ。其电路如图2所示。

　　模块I由时基集成电路芯片IC1、电阻器R1～R3、电容器C1等组成。模块II由NPN型晶体三极管V及其偏置元器件组成。模块Ⅲ由锁相环集成电路芯片IC2和电阻电容元器件组成。模块Ⅳ由TWH68型专用放大模块(它内部含有功率放大电路和升压变压器等)和TWH15型扬声器组成。

　　当我们为之接上12V的电压后，模块I产生无稳态的多谐振荡器振荡信号。从芯片IC1的第7管脚输出频率约为11Hz的振荡信号。它经过晶体管V后变换成锯齿形波，再从芯片IC2的第9管脚输入，经过芯片 IC2的控制和处理后，从IC2的第4管脚输出频率约为25kHz左右的扫频信号。该扫频信号经TWH68 的放大和升压作用后传送到超响度压电陶瓷扬声器(BL)中，并从扬声器中发出100dB以上的超声波束，从而可在一定范围内将老鼠以及害虫等驱除。改变电阻器R6和R7的电阻值以及电容器C3的电容值，可以改变模块Ⅲ输出信号的频率，从而可以调节输出超声波的频率和分贝值，尽最大可能地将老鼠、蟑螂等驱除。图1中电子元件可选择下列配置元器件：T：二次侧输出电压16V的电源变压器;VD1～VD4：1N4007型硅整流二极管1*4;C1﹑C3：可选独石电容器，电容分别为4700μF和0.1μF;C2、C4：耐压值为16V以上铝电解电容器，电容值分别为4700μF和220μF;7812型芯片(最好带散热片);R1：1.5 kΩ 的碳膜或金属膜电阻器;LED：红色普通发光二极管。图2中电子元件可选择下列配置元器件：NPN：NPN 型晶体三极管;IC1：NE555或μA555型时基集成电路芯片;IC2：CD4046 型锁相环集成电路芯片(图中其余各管脚因未对之接入线路处理，故隐去，制作者安装时应注意管脚对应);R1～R7：为1/4W 碳膜电阻器或金属电阻器。阻值分别为100kΩ﹑100kΩ、510kΩ、1kΩ、1kΩ、38kΩ、51kΩ;C1：涤纶电容器或独石电容器，电容值为0.1μF;C2：耐压值10V铝电解电容器，电容值为1μF;C3、C4：为高频资介电容器，电容值均为1000pF、1000pF;VD：可选1N4007或1N4001型硅整流二极管;TWH68：TWH68型专用放大模块;BL：TWH15型筒式超响度压电陶瓷扬声器。