送信レベルをアップしようと、出力波形P-Pの電圧アップとして思いつく、供給電源のアップを試みた。
但し、超音波発振に使用しているタイマーICの最大定格が15Vなので、ドライブトランジスタを追加して、このコレクタ電源として加えることにした。またベース抵抗による40kHz信号立ち上がり特性が悪化するので0.01μFを並列に入れた。
昇圧型DC-DCコンバータだが、汎用のタイマーIC(LMC555)による発振回路+コイルの逆起電力を応用したものを、まず製作開始。
秋月で販売されている1.5V白色LEDライトの回路を参考にした。同じ乗数で作ってみて、目標の20V以上の電圧(無負荷で40V程度)が出力されたが、ドライブのトランジスタが異常に発熱する。発振周波数は約230kHzだった。
原因は基本の回路が、電源電圧1.5V用なのに対し、今回9Vなので、コレクタ電流が流れすぎたものと思われ、ベース抵抗を1kΩから10kΩに変更した。
それでも結構、消費電流が大きくて、定電圧機能も無いのでDC-DCコンバータ専用IC(MC34063A)の昇圧回路を使って追加製作した。
やはり消費電流は大きいが(80mA程度)正常に動作した。
確かに電源電圧9V入力に比べて、長い距離でも安定して動作した様に感じる。
しかし、やはり330cmを超えると測定不能なってしまう。部屋を変えてみたが解消せず。引き続き調査中である。
訂正:先程、測定可能な距離を13mと誤記してしまいました。330cmの間違いです。
お詫びして訂正します。距離を伸ばすべく実験継続中です。
5/6再調査
結局、当方の勉強不足で、コンパレータとしての使い方を間違えておりました。
というのは、コンパレータ専用ICに代えても動作がおかしい(かえって動作しない)ので、参考回路を見てみたら、オープンコレクタ出力になっており、出力にプルアップ抵抗を入れる必要があること。
「lm339.pdf」をダウンロード 「LM393.pdf」をダウンロード
(2素子用のコンパレータだとピン配列がOP-AMPと同一なので、簡単に交換して確認出来たのだが、手持ICは4素子用で、そのままでは接続出来ないので、写真の様にユニバーサル基板で変換アダプタを作って実験した。)
OP-AMP(LM358)はプルアップ抵抗が不要な様だが、付けると更に安定動作した。
ということで、上記実験のDC/DC-CONV回路を外して9Vで動作させる様にした。
後は330cmの壁である。プログラムの考え方が可笑しいかもしれないので、継続調査中。