Ancho de banda real del transductor ultrasónico para el filtrado

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Tengo un par de transductores ultrasónicos con una "Frecuencia de resonancia gruesa" de 975 kHz ± 30kHz según la hoja de datos. Hice una prueba de barrido de frecuencia en la que pude ver que funcionaron mejor a una frecuencia de 1 MHz (pico) como se muestra en la siguiente imagen:

Me pregunto cuál es el ancho de banda real del modelo de transductor:

  • 975 kHz ± 30kHz

o

  • 1000 kHz ± 30kHz?

Lo pregunto porque estoy diseñando un filtro de paso de banda en el que necesito definir el ancho de banda, y no estoy seguro de qué frecuencias elegir, ya que los transductores funcionan mejor a una frecuencia forzada.

    
pregunta Tibbe

1 respuesta

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Si el BW total se define como el umbral de amplitud de 0.707 (-3dB) y en la mitad inferior, el promedio de BW es de -35kHz a 965 KHz, podríamos aproximarlo como un BW de 70kHz con un Q = 1000/70 = 14 o inversamente 1 / Q = 7.1%

Dado un 10% de tiempo de aumento del 90%, T = 0.35 / f (-3dB), esperamos un tiempo de aumento de la envoltura de ráfaga de 0.35 / 70kHz = 5 us o aproximadamente 5 ciclos en el centro f.

La tolerancia central de f es 30 kHz @ 975 kHz o 3%. El error real es 25kHz o + 2.5%

El tiempo de subida efectivo no cambiará significativamente cuando una portadora pulsada esté dentro de la especificación de tolerancia del 3%. La impedancia de carga y la carga de energía de estado estable serán muy sensibles a la frecuencia fuera del centro real, pero no durante el tiempo de subida del pulso.

Respuesta corta:

BW no es lo mismo que Tolerancia y siempre se espera que sea mayor. De lo contrario, se debe ajustar manualmente.

Otro (para el usuario avanzado)

por ejemplo se espera que un Cristal con una tolerancia natural de 100 ppm tenga un BW de al menos 100 a 200 ppm, mientras que los MFG con mejores controles de proceso pueden alcanzar una tolerancia de 25 a 50 ppm a 25 ° C, aunque es probable que el BW sea el mismo.

Una vez más,% Tolerancia siempre debe ser inferior a% BW.
Sin embargo, en una parte "buena", el% de tolerancia de error en el% BW relativo al centro f o el error de tolerancia de Q siempre será mucho menor que el error de frecuencia central.

Los Xtals especiales de corte de 10MHz SC con un error de < 0.00001 ppm (1e-11) a alguna temperatura de horno, todavía tendrán un ruido de fase BW mayor que 1e-11. Se utilizan para relojes de nivel de estrato y de OCXO extremadamente estables.

Un filtro Q LC muy alto con un% BW de 0.5 o un Q de 200, pero tiene un error de tolerancia del 1% no es muy práctico ya que el Q es mayor que su tolerancia central con resultados deficientes. Dado que es más difícil producir una baja tolerancia en los componentes de LC que en los cristales, los LC BW < El 1% es difícil a menos que se sintonice manualmente y luego debe compensarse con la temperatura.

¿Cómo definirás TÚ tus requisitos?

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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