Excitación del transductor de ultrasonido - frecuencia, tipo de transistor

Quiero comenzar por aclarar un par de errores. 1) El período de tiempo para 2.25 mHz es 0.444 us o 444 ns. 2) La frecuencia de funcionamiento está determinada por la frecuencia de la señal de entrada , no por C1, R1, R3, etc.

Es correcto que cuando T1 está desactivado (no está conduciendo), C1 "intenta" cargar (a través de R2 y Rdis) a Vcc. Sin embargo, cuando T1 en on (conducción completa), C1 se descarga a través del transductor X en series con R3 , con R1 en paralelo pero lo suficientemente alto como para ignorarlo. Dado que la carga y la descarga están determinadas por las respectivas constantes de tiempo RC, si el tiempo entre los pulsos de entrada es "demasiado corto", C1 no se cargará al valor máximo porque se descargará tan pronto como se encienda T1. Por lo general, debe permitir que 5 constantes de tiempo RC carguen y descarguen completamente un condensador. Entonces, para permitir que el capacitor se cargue completamente, ((R2 + Rdis) X C1) X 5 > 247 ns, y para descargar completamente ((50 + R3) X C1) X 5 < 197 ns.
Asigné arbitrariamente más tiempo para cargar (247 ns) y el restante (197 ns) para descargar. Por lo tanto, la señal de entrada debe estar activada para 197 ns, y desactivada para 247 ns. Deberá "jugar" con los valores de C1, R1, R2 y R3, para cumplir con los tiempos de subida y bajada requeridos.
Con respecto al transistor de "avalancha", todo lo que puedo pensar es que tienen tiempos de respuesta "más agudos", por lo tanto, la señal de salida tendría bordes "más agudos".

EDITAR: Después de descansar un rato, volví a su circuito e hice un "primer paso" al determinar los valores de los componentes relacionados y son:

R3 = 10 ohmios; R1 = 6k ohms; R2 = 15 ohms; y C1 = 658.8 pf

Un circuito bastante estándar sería utilizar un MOSFET P-Ch y N-Ch en una configuración de medio puente. Algo como esto:

^{Fuente de imagen}

Puede comprar (como se muestra en ese circuito) circuitos integrados que constan de MOSFET de alto voltaje complementarios y también controladores MOSFET integrados.

Alternativamente, puedes construir ese circuito casi como se muestra a partir de componentes discretos.

Esencialmente, el primer nivel del circuito cambia usando un controlador MOSFET de una señal de nivel lógico a algún lugar en la región de señales de unidad de 10 V para las puertas MOSFET. Estos se acoplan capacitivamente a las puertas MOSFET. Este acoplamiento permite que la compuerta se vuelva a desviar hacia los rieles de la fuente de alimentación de los MOSFET (por ejemplo, +/- 100V) y también proporciona cierto aislamiento entre el voltaje alto y bajo.

Las puertas MOSFET tienen resistencias de puerta a fuente, así como un diodo Zener. Este par es lo que (a) proporciona la polarización a las señales de control, y (b) protege la compuerta de sobretensión.

Hay muchos dispositivos similares a los que se muestran, incluidos los pulsadores integrados que tienen toda la cadena incorporada. Esta topología es bastante estándar, aunque con frecuencia se ve más de un medio puente conectado para formar un nivel de 3 o incluso 5 - Pulsador de nivel.

Si solo necesita un pulso Unipolar, se puede omitir el riel de suministro negativo, conectando la fuente de NMOS a tierra en lugar de una tensión negativa. Esto le daría un pulso unipolar positivo. Si necesita un pulso negativo, puede desviar el otro lado del XDR a + 100V, o puede conectar -100V al NMOS y 0V al PMOS.