超聲波探測(cè)器或接收器電路將能夠檢測(cè)到所有超出人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)能力的高頻聲音。

這些裝置將能夠聽(tīng)到所有可能只有狗、貓和蝙蝠等動(dòng)物才能聽(tīng)到的頻率。超聲波接收器電路可用于增強(qiáng)或擴(kuò)展人類(lèi)的聽(tīng)力能力，使其達(dá)到正常耳朵無(wú)法達(dá)到的水平。

電路的工作原理

參考下圖所示的電路圖，壓電揚(yáng)聲器MIC1由壓電換能器組成。

該器件檢測(cè)入站超聲波信號(hào)并將其傳遞到晶體管Q1的基端。使用Q1和Q2的雙晶體管級(jí)的工作方式類(lèi)似于升壓放大器級(jí)，將檢測(cè)到的超聲波信號(hào)提升到足以觸發(fā)非常非常規(guī)混頻器電路的單輸入的數(shù)量。

IC U2 是一款四通道雙邊開(kāi)關(guān)，其工作方式類(lèi)似于用于超外差接收器的非常干凈的平衡混頻器電路。IC U1a的配置類(lèi)似于變頻方波振蕩器電路。電阻R5、R6和電容C4配置為固定振蕩器級(jí)的頻率和調(diào)諧范圍。

來(lái)自振蕩器級(jí)的方波信號(hào)被引導(dǎo)到幾個(gè)軌道上。在一個(gè)軌道中，U1a輸出成為U2引腳12和引腳13的輸入。在第二條軌道中，信號(hào)進(jìn)入Q3基極，其構(gòu)造類(lèi)似于逆變器。

該逆變器產(chǎn)生的信號(hào)輸出與輸入信號(hào)異相180°。然后，來(lái)自Q3的異相信號(hào)施加到U2引腳5和6處。

在運(yùn)算放大器的這些引腳排列處，兩個(gè)輸入信號(hào)（一個(gè)來(lái)自MIC1的超聲波輸入，另一個(gè)來(lái)自振蕩器輸出）混合在一起。來(lái)自MIC的超聲波信號(hào)與振蕩器的方波混合會(huì)產(chǎn)生可聽(tīng)組合，然后將其應(yīng)用于差分放大器UIb的輸入，該放大器UIb配置為提供2的電壓增益。

引腳7處的U1b輸出隨后由電阻R19和C9進(jìn)行濾波和清潔，以消除混合信號(hào)的高頻材料。

由于只有差分頻率才重要，因此總頻率（添加到振蕩器頻率中的入站超聲波信號(hào)）可能過(guò)高，以至于我們的耳朵聽(tīng)不到，被R19和C9消除，以提供徹底清潔和濾波的輸出信號(hào)。

該清理后的輸出最終提供給功率放大器U3。電阻R21配置為像電路的音量控制一樣工作。

如何測(cè)試和使用

測(cè)試和使用所提出的超聲波接收器電路可以借助以下步驟完成：

在電路打開(kāi)電源的情況下，將音量和調(diào)諧控件的旋鈕調(diào)整到其中段位置。接下來(lái)，將耳機(jī)固定在耳朵上，開(kāi)始在壓電換能器揚(yáng)聲器附近摩擦手指。如果電路一切正常，手指的摩擦必須聽(tīng)起來(lái)像砂紙刷在堅(jiān)硬的表面上。

對(duì)于下一個(gè)測(cè)試程序，請(qǐng)握住一些小金屬螺釘，以及一些螺母和墊圈，然后將它們放在壓電傳感器附近的折疊手指內(nèi)。您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這聽(tīng)起來(lái)像巨大的金屬管相互撞擊。

在執(zhí)行上述測(cè)試程序時(shí)，請(qǐng)確保不斷調(diào)整調(diào)諧電位器，直到您的耳朵開(kāi)始聽(tīng)到充滿異常和奇怪的聲音效果。

振蕩器電路級(jí)的調(diào)諧范圍可以在15 kHz和35 kHz之間。該頻率范圍允許用戶聽(tīng)到 15 kHz 至接近和高于 40 kHz 的外部超聲波。

通常，我們不可能聽(tīng)到 15 kHz 以上的聲音，但是使用此超聲波檢測(cè)器電路，您將能夠聽(tīng)到 15 kHz 以上甚至高達(dá) 40 kHz 頻率的所有聲音。