40kHz超声波发射电路设计与分析

该资源是一份关于40kHz超声波发射接收电路设计的参考文档，包含四种不同的40kHz超声波发射电路方案。这些电路主要用于产生40kHz的超声波信号，用于特定的通信或传感应用，例如超声波测距、定位或者数据传输。 **40kHz超声波发射电路设计详解** 1. **电路(1) - 振荡器电路** 这个电路基于F1至F3三门振荡器，其中F3的输出产生40kHz的方波。工作频率由电容C1、电阻R1和可调电阻RP决定，通过RP可以调节频率。F3的输出通过反向器F4激励换能器T40-16的两端，从而双倍增强激励电压。电容C2和C3用于平衡F3和F4的输出，保持波形稳定。电路使用了CC4069六反向器IC中的四个，其余两个未使用，应接地。供电采用9V叠层电池。发射的超声波信号有效范围大于8米。 2. **电路(2) - 强反馈稳频振荡器** 在这个电路中，VT1和VT2构成强反馈稳频振荡器，其频率等于超声波换能器T40-16的共振频率。T40-16同时作为反馈耦合元件和输出换能器，其两端的波形接近方波，电压幅度接近电源电压。通过按下开关S，电路可以发射一串40kHz的超声波信号。工作电压为9V，电流约为25mA，无需调试即可工作，且发射距离大于8米。 3. **电路(3) - 正反馈回授振荡器** 此电路由VT1和VT2组成，形成一个正反馈振荡器，其频率稳定性由反馈元件T40-16决定，谐振频率在40kHz±2kHz范围内。电感L1与电容C2形成40kHz的谐振回路。该电路适应较宽的电压范围（3~12V），频率不变。使用5.1mH的固定电感，工作电流同样约为25mA，发射距离同样超过8米。 4. **电路(4) - 四与非门电路** 最后一种设计使用四与非门集成电路CC4011，结合YF1和YF2形成可控振荡器，通过调整RP设定40kHz的频率。振荡信号通过YF4和YF3组成的差相驱动器工作，YF3和YF4的输出互补，控制T40-16产生超声波。按下开关S激活振荡器，实现超声波的发射。 在所有这些电路中，超声波换能器T40-16扮演关键角色，将电信号转换为超声波。电路设计考虑了频率稳定性、驱动能力以及功耗等因素，确保在不同条件下能有效地发射40kHz的超声波信号。这些电路可以为超声波传感器、无线通信设备或检测系统提供基础模块。