МЕТОД СТАБІЛІЗАЦІЇ РЕЗОНАНСНОГО РЕЖИМУ П’ЄЗОПЕРЕТВОРЮВАЧІВ У СИСТЕМАХ З ФАПЧ

DOI: 10.31673/2786-8362.2025.022812

  • Мовчанюк А. В. (Movchanyuk A.V.) Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ.
  • Кирпатенко І. М. (Kyrpatenko I.M.) Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ.
  • Новосад А. А. (Novosad A.A.) Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ.
  • Зінгер Я. Л. (Zinher Ya.L.) Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ.

Анотація

У статті розглянуто особливості
узгодження п’єзокерамічних перетворювачів з вихідними каскадами генераторів на резонансних
частотах. Проаналізовано вплив узгоджуючих фільтрів на імпеданс та фазові характеристики, а
також можливість формування сигналу зворотного зв’язку для реалізації системи ФАПЧ.
Запропоновано підходи для стабілізації режиму роботи та підвищення ефективності ультразвукових
генераторів.
Ключові слова: п’єзокерамічний перетворювач, узгодження імпедансу, ультразвуковий
генератор, резонансна частота, узгоджуючий фільтр, фазове автопідстроювання частоти,
електромеханічні характеристики

Список використаної літератури
1. Choi H. Pre-Matching Circuit for High-Frequency Ultrasound Transducers // Sensors. 2022.
Vol. 22, Issue 22. URL: https://doi.org/10.3390/s22228861.
2. Huang W., Li J., Wu S., et al. Dual-Frequency Impedance Matching Network Design Using
Genetic Algorithm for Power Ultrasound Transducer // Micromachines. 2024. Vol. 15, Issue 3. URL:
https://doi.org/10.3390/mi15030344.
3. Capineri L. Matching Network Design for Ultrasonic Guided Wave Interdigital Transducers
// Sensors. 2025. Vol. 25, Issue 17. URL: https://doi.org/10.3390/s25175401.
4. Yang Y., Wei X., Zhang L., Yao W. The Effect of Electrical Impedance Matching on the
Electromechanical Characteristics of Sandwiched Piezoelectric Ultrasonic Transducers // Sensors.
2017. Vol. 17, Issue 12. URL: https://doi.org/10.3390/s17122832.
5. Lee J., Kim J. Theoretical and Empirical Verification of Electrical Impedance Matching
Method for High-Power Transducers // Electronics. 2022. Vol. 11, Issue 2. URL:
https://doi.org/10.3390/electronics11020194.
6. A. Movchanyuk, V. Fesich, I. Sushko and Y. Vistyzenko, "The research of L-type matching
filter parameters," 2016 International Conference Radio Electronics & Info Communications
(UkrMiCo), Kyiv, Ukraine, 2016, pp. 1-5, URL: https://doi.org/10.1109/UkrMiCo.2016.7739596.
7. Y. Vistyzenko, A. Movchanyuk, I. Sushko and A. Novosad, "LL-type filter for piezoelectric
transducer," 2017 International Conference on Information and Telecommunication Technologies
and Radio Electronics (UkrMiCo), Odesa, Ukraine, 2017, pp. 1-6, URL:
https://doi.org/10.1109/UkrMiCo.2017.8095384.
8. A. Movchanyuk, R. Antypenko, I. Sushko, N. Lashchevska and A. Shulha, "Synthesis of the
Bandpass Filter with a Predetermined Phase Error for Generators with PLL for Piezoceramic
Transducers," 2020 IEEE 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics,
Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), Lviv-Slavske, Ukraine, 2020, pp. 222-
225, URL: https://doi.org/10.1109/TCSET49122.2020.235427.
9. Feng, Y., Zhao, Y., Yan, H., & Cai, H. (2023). A Driving Power Supply for Piezoelectric
Transducers Based on an Improved LC Matching Network. Sensors, 23(12), 5745. URL:
https://doi.org/10.3390/s23125745.
10. H. Zhou, S. H. Huang and W. Li, "Electrical Impedance Matching Between Piezoelectric
Transducer and Power Amplifier," in IEEE Sensors Journal, vol. 20, no. 23, pp. 14273-14281, 1
Dec.1, 2020, URL: https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.3008762.

Номер
№ 2 (2025)
Розділ
Статті