Електроакустичний п’єзоперетворювач

Изобретение относится к электроакустике, а частности, устройствам для преобразования электрической энергии в механическую. Известен электроакустический пьезопреобразователь, содержащий металлическую мембрану и дисковый пьезотрансформатор, на одной поверхности которого расположены с зазором друг относительно друга входной и выходной электроды, а на другой общий электрод, причем пьезотрансформатор закреплен на мембране со стороны общего электрода [1]. Указанный преобразователь наиболее близок по совокупности признаков и выбран в качестве прототипа. Задачей изобретения является улучшение условий возбуждения преобразователя в автогенераторной схеме. Поставленная задача решается тем, что в электроакустическом пьезопреобразова-теле, содержащем металлическую мембрану и дисковый пьезотрансформатор, на одной поверхности которого расположены с зазором друг относительно друга входной и выходной электроды, а на другой общий электрод, причем пьезотрансформатор закреплен на мембране со стороны общего электрода, согласно изобретению, входной и выходной электроды расположены симметрично относительно центральной оси пьезотрансформатора и каждый из них имеет выступ и впадину в центральной части, причем выступы входного и выходного электродов размещены во впадинах выходного и входного электродов соответственно. Изобретение поясняется чертежами. где на фиг. 1 показан первый вариант выполнения преобразователя согласно изобретению; на фиг.2 - аторой вариант выполнения преобразователя согласно изобретению. Преобразователь содержит пьезотронсформатор 1 и металлическую мембрану 2. Пьезотрансформатор 1 имеет входной электрод 3, выходной электрод 4 и общий электрод 5. Зазор между электродами 3 и 4 минимальный (~0,5 мм), обусловлен только технологическими факторами. На электродах 3 и 4 имеются выступы 7. Форма выступа (фиг.1) выполнена в виде сегмента круга диаметром d. D - диаметр пьезоэлемента. На фиг.2 изображен вариант, в котором выступы выполнены в виде прямоугольников. Преобразователь работает следующим образом. Входной электрод 3 подключается ко входу усилителя (на чертеже не показан), а выходной электрод 4 к выходу усилителя. Общий электрод 5 подключается к общему проводу усилителя. В схеме возникают колебания на резонансной частоте преобразователя. Как известно, для возбуждения автогенератора должно соблюдаться условие Кус. Кос ³ 1. где Кус, Кос комплексные коэффициенты передачи усилителя и цепи обратной связи (ОС). Для автогенератора с пьезотрансформатором в цепи ОС желательным, очевидно, является работа пьезотрансформатора в режиме холостого хода, что обеспечивает минимальные энергозатраты в цепи ОС (т.е. минимум энергопотребления, несвязанного с акустическим излучением преобразователя, т.е. экономичность преобразователя). Этого можно достичь, увеличивая входное сопротивление усилителя или уменьшая выходное сопротивление пьезотрансформатора. Кроме того, очевидно, желательным является увеличение коэффициента передачи пьезотрансформатора Кпер. что ускоряет переходной процесс, позволяет упростить схему усилителя, снизить энергозатраты. Итак, техническим эффектом данного изобретения является улучшение условий возбуждения преобразователя в схеме автогенератора, что достигается за счет уменьшения выходного сопротивления пьезотрансформатора и увеличения Кпер.