push pull Transducer oder Alternative

[Sascha (Gast)]

wertes Forum!

Ich vergleiche (und suche, also wenn jemand noch Ideen und Links hat 
wäre ich froh über Mitteilung) grad verschiedene Arten, die 40 kHz 
Ultraschallkapseln anzusteuern.
Bei dem Link 
http://www.ee.latrobe.edu.au/~djc/UltraSonics/Ultrasonics.htm ist eine 
push-pull Ansteuerung mit Invertern gezeigt. Die Frage ist: wofür dient 
der zusätzliche Kondensator im oberen Zweig? Der Transducer selber ist 
doch schon einer?
Push/Pull ist wie es scheint mit die einfachste Art aus einer 5V 
Versorgung etwas mehr Leistung zu bekommen. Luft nach oben bis 20 oder 
30 Vpp wäre natürlich noch.

Ich will aber nichts überstürzen und erst die obige Frage verstehen. 
Wenn ihr mir eure Lieblingsschaltungen zur Ansteuerung solcher Kapseln 
näherbringen könnt, würde mich das aber auch sehr freuen.

[Hagen R. (hagen)]

Auszug aus der Seite:

"The circuit below drive the transducer with pulses whose amplitude is 
twice that of the power supply"

Die Spannung am Piezo ist doppelt so groß wie an VCC. Der zusätzliche 
Kondensator ist dafür da und er symmmetriert diese auch noch. Siehe 
Bilder.

Gruß Hagen

[Sascha (Gast)]

Ich wundere mich, weil ich meine, daß ich eine ähnliche Schaltung schon 
ohne Kondensator im Internet gesehen habe. Möglicherweise einfach falsch 
gewesen?

Also wie genau der Kondensator "dafür da" ist leuchtet mir vielleicht 
noch nicht ganz ein.
Meine Erklärung ist angenommen oben liegen 5V an und unten dann 0 V. Im 
nächsten Zyklus oben 0 und unten 5. Der zusätzliche Kondensator gibt 
wegen der Ladungserhaltung den Wechsel von 5 auf 0 V durch einen Puls 
von 0 auf -5 V weiter. Die Differenz zu den unten anliegenden 5 V sind 
10 V, was der größere Amplitudenhub ist. Richtig?
Woraus ergibt sich die Größe des c?

Und die Umfrage nach weiteren einfachen und vielleicht auch komplexeren 
Schaltungen halte ich hiermit aufrecht.

[HR (Gast)]

Sascha schrieb:
> Richtig?

Ja.

> Woraus ergibt sich die Größe des c?

Aus der Energiemenge die nötig ist für den Transducer und Frequenz des 
Umschaltens des Transducers. Ich würde so ca. 2nF benutzen da das die 
Kapazität der meisten 40kHz US Transducer ist.

Unbelastet wirst du immer maximal VCC *2 mit dieser Methode erzeugen, es 
ist eine kapazitive Ladungspumpe. Diese gibts auch als vertige Chips zB. 
bei Maxim, zB. RS232 Treiber nutzen das aus (doppelte Ladungspumpe um 
auf +-10 Volt zu kommen). Du könntest also auch ohne Probleme einen der 
RS232 Treiber mit Ladungspumpe (die meisten haben das) dafür benutzen. 
Vorteil: du erreichst höhere Spannungen und hast bessere Effizienz.

Gruß Hagen