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超声波老鼠障碍


这个项目, 超声鼠驱动剂 from ,展示如何创建人类对人类不见的人鼠斥责者。

大鼠最多可以听到40kHz,而人类只能听到20kHz(较旧的时间!)。这种设计在20-40kHz频率范围内运行 - 所以没有人可以听到它的操作。

唯一的缺点将是您对您的其他宠物的影响,可以听到这些频率(但由于设计状态,输出放大器的水平不需要高)。

原因是它模拟了害怕的大鼠所做的噪音,因此不需要高容量以使其有效。

如今,请在这些天中,添加微控制器可以很容易地增强系统的操作,并且您可以在需要时使用运动传感器来打开系统。此外,您可以将定时器添加到微控制器软件中以控制其活动的电源。只在晚上。



超声鼠驱动者的执行摘要

具有具有波形和调制特性的电子声发电机和放大器,其在低强度以低强度再现为声音时的发出信号是有效的,导致大鼠从所述再现信号的区域逃离。信号的波形和调制特性模拟了通过搅拌RAT制成的超声波声音。在放大器中提供反馈路径,以保持独立于不同数量的换能器施加的负载的声级。

超声鼠驱动的背景

这种设计的声音模拟器专门用于使大鼠留下一个区域,并且已被发现成功地去除来自迄今为止失败的传统电子设备的选定实验领域的大鼠。

在经验上确定了在这种设计中,可在追逐来自区域的大鼠的基调或声音可以分为两类。在第一类中,我们具有高强度的声音,涉及频率和波形都不关键的大鼠疼痛的阈值;在第二类中,我们具有相对较低的强度声音,而是具有与实际大鼠产生恐惧或搅拌的实际大鼠产生的声脉冲的波莎和调制特性。这种设计被引导到第二类中的声音。

在大鼠上进行的实验表明,当后者被吓坏或搅拌时,大鼠被类似于由另一只老鼠所制作的声音令人害怕的声音。例如,捕获了许多野生大鼠(rattus rattus)并置于大线网上外壳中。当它们被释放或搅拌被释放或搅拌时,通过高频冷凝器麦克风,以示波器扩增和观察到的声音。

然后设计了一种电子声音模拟器,其密切重复上述大鼠声音。当来自该电子声音模拟器的声音被再现在大鼠时,有人指出,大鼠被其扰动。已经发现,上述实例中的大鼠发出的声音类似于实验生物学(1966)45,321-328,授权在蟑螂中赋予蟑螂的声音生产和接收所描述的和所示的那些。

M.Guthrie,特别是页面326和327,图。图6(c)和6(d),其说明了大鼠的声音的记录。

由于对大鼠的听力峰值为每秒约40,000个循环的频率,因此这种频率对人类没有任何影响。大鼠也使低频声音具有类似的波形和调制特性,但发现上述高频再现声音对它们具有与低频声音相同的干扰效果,但不影响人类。

由于低频率效率,填充高强度声音的大面积,并且还因为低换能器的效率,并且还因为在将大鼠追加的区域中具有相当大的声音吸收材料,这不仅困难,而且昂贵因此,更经济,更容易覆盖具有在该设计中产生的相对低强度声音的大型大鼠侵扰区域。已经发现,大鼠留下这种设计模拟器产生的声音的区域对它们感到听音。

超声波老鼠驱蚊综述

因此,本设计的目的是提供一种能够产生包括由脉冲较低频率调制的载波频率幅度的电信号的电子设备,该信号由换能器转换为声能量,以便从由此覆盖的区域追逐大鼠的能量声能。

另一个目的是提供一种固态RAT声音模拟器,适于自动维持预设的声能量水平。是否采用单个或多个换能器。

又一个目的是提供一种固态大鼠声音模拟器,其频率输出在追逐大鼠,但对人类无害。

对其他和其他目的在理解关于将描述的说明性实施例中的理解之后是显而易见的,或者将在所附权利要求中指示,并且在本领域技术人员将在实践中使用设计时,本领域技术人员将在本领域技术人员中进行各种优点。

根据本发明的设计,前述目的通常通过提供一种改进的电子大鼠排斥装置,该电子大鼠排斥装置包括在人听觉范围上方的振荡器,其频率由另一个下频振荡器的放大信号进行调制,该频率也是人类的放大信号听觉范围。调制振荡器的频率是由多谐振荡器调制的脉冲。

然后通过电压放大器的几个级放大调制载波频率,以产生放大的载波频率,该载波频率驱动电力放大器,该功率放大器连接到能够在高约40,000个周期的高频率下产生声能量的扬声器型换能器。第二。

由换能器传递的调制信号具有类似于受到惊吓的大鼠产生的声音的特征,并且由于这种相似性与天然大鼠的声音,即使水平低,也有效地排斥来自该声音的大鼠,作为频率。选择是大鼠的最佳听力范围。

驱动换能器或换能器的输出电压被采样并用于控制一个电压放大器级的增益,使得如果输出电压趋于下降,则受控阶段的增益增加,并且输出电压返回到预设价值。提供控制以调整振荡器的频率,调制的百分比和输出电平。


图1:超声波鼠障碍物的框图

View larger image 这里.


超声鼠驱动剂的描述

现在参考附图,尤其是图1。如图1所示,以块形成,幅度调制载波频率振荡器10,适于以每秒约40,000个循环的频率操作作为能量源,该频率由具有能量的脉冲调制频率放大器11调制的幅度源以每秒约20,000个周期的频率操作的调制频率振荡器12,并且由脉冲突发调制器13调制哪个放大器11。

来自幅度调制载波频率振荡器10的信号连接到复合信号缓冲放大器14,其中信号被放大到用于驱动增益控制的复合信号放大器15的适当电平。复合信号包括由脉冲调制的载波频率幅度调制频率,脉冲持续时间为约50毫秒,脉冲之间的约20毫秒间隔。

构成列车中脉冲突发的单个脉冲约为50微秒宽。缓冲放大器14的输出连接到增益控制复合信号放大器15和控制电压放大器和信号衰减器16,其中自动调节信号幅度以在输出处为单个或多个提供预设电压电平。换能器17连接到互补对称输出放大器18。

来自增益控制复合信号放大器15的信号连接到驱动器放大器19,在那里它进一步被放大到足够的电平,以驱动互补对称输出放大器18以产生换能器17的所需输出功率。

从输出放大器18旁路将换能器18旁路到输出电平控制电压整流器21的相同信号电压的一部分,其中信号被整流,过滤,调节到适当的电平,然后连接到控制电压逆变器放大器22其中信号在极性中反转180度。

来自放大器22的反相信号连接到控制电压放大器和信号衰减器16,在那里它被放大到用于控制增益控制的复合信号放大器15的适当电平。

控制电压放大器和信号衰减器16还用于在达到增益控制复合信号放大器15的输入之前衰减信号电压的目的,该衰减与控制电压相称。自动控制的输出电平特征具有几个优点,因为在负载电阻中没有热量消散,这通常是用于未使用的换能器。

当未使用时,驱动放大器19和输出放大器18级的输出放大器18级的热量减少,因为当较少的换能器17连接到放大器18时功率电平自动减小。


图2:超声波老鼠拒绝的原理图

View larger image 这里.


现在参考图3的示意图。如图2所示,示出了具有合适电压和电流的直流电源23,正电位连接到端子24和终端26的负(接地)电位。终端24处的电压通过电阻器27减小到所需的水平在引线28中,在引线30中通过齐纳二极管29保持在该水平的恒定。

引线30中的电容器31滤波由齐纳二极管29产生的噪声。由电压供应引线30提供的所有电压由齐纳二极管29调节。此时可以提及振荡器和低电平级被提供有调节电压的调节电压防止漂移,并且所有电压都被称为连接到端子26的接地引线33。

am载波频率振荡器的超声波老鼠防护电路

幅度调制载波频率振荡器10(图1)包括在图1中。 2,作为弛豫振荡器连接的UNIACINCTION晶体管34,其基部两个元件36处具有用于幅度调制的幅度调制。该晶体管34包括频率确定电阻电容网络,该电阻电容网络包括电位计37,用于调节振荡频率,固定电阻器38和A与电位计37串联连接的电容器39. UNIACINCTION晶体管34的发射器元件41与电容器39连接到电阻器38。

在循环开始时,发射器元件41是反向偏置的并且因此处于非导通状态。当电容器39通过电位计37和电阻器38充电时,发射器元件41中的电压朝向引线30的电源电压上升,使得当该电压达到峰值点电压时,发射器元件41变得正向偏置并且之间的动态电阻发射器元件41和基部一个元件42下降到低值。

然后,电容器39通过发射器元件41排出。当发射器元件41处的电压达到最小值时,发射器元件41停止导通电流,然后重复循环。

电阻器43连接在UniCenction晶体管34的基部两个元件36和电源引线30之间,电源引线30作为负载阻抗,而连接在UniCenction晶体管34的基部一个元件42和接地引线33之间的电阻器44用于偏置级以进行正常操作。信号

在UNIAction晶体管34的基部元件36中,通过调制电压引线47通过调制电压引线47连接到该阶段的基部两个元件36的较大频率调制电压幅度被连接到调制频率放大器晶体管49的集电极组件48通过耦合电容器50。

超声波老鼠防护电路的调制频率振荡器

调制频率振荡器12(图1)包括在图1中。 2连接的UNICENCTION晶体管51

40作为宽松振荡器。用于该振荡器的频率确定电阻电容网络包括用于调节振荡频率的电位计52,固定电阻器53和与电位计52串联连接的电容器54. UNIConition晶体管51的发射器元件56连接到电阻器53在其与电容器54的结处。在循环开始时,发射器元件56是反向偏置的并且相应地处于非导通状态。

当电容器54通过电位计52和电阻器53充电时,发射器元件56中的电压朝向引线30的电源电压上升,使得当该电压达到峰值点电压时,发射器元件56变得正向偏置和动态电阻发射器元件56和基部一个元件57下降到低值。然后,电容器54通过发射器元件56排出。

当该发射器元件56处的电压达到最小值时,发射器元件56停止开启电流,然后重复循环。电阻器58连接在UNIConit晶体管51的基部两个元件59之间,并且电源引线30作为跨信号电压的负载阻抗。

连接在UNIConit晶体管51和接地引线33的基部一个元件57之间的电阻器61用于偏置级以进行正常操作。晶体管51的信号输出通过耦合电容器62,电压电平调节电位计63和耦合电容器64进馈到调制频率放大器晶体管49的基部元件66。

超声波老鼠防护电路调制频率放大器

调制频率放大器11(图1)在图1中的内嵌。 2作为脉冲调制放大器连接的晶体管49。该级通过调制信号耦合电阻器68连接为具有脉冲调制的公共发射器放大器,其具有引入晶体管49的发射元件67的脉冲调制。

连接在发射器元件67和接地引线33之间的电阻器69用于偏置晶体管49和用于脉冲调制电压的分压器的功能。

连接在晶体管49和接地引线33的发射器元件67之间的电容器71用于防止由于脉冲调制而防止可听点击的功能,并且它还通过发射极电阻器69减少引入到平台中的信号变性。电阻器72连接在一起晶体管49的电压供应线30和基部元件66也与连接在晶体管49的基部元件66和接地引线33之间的电阻器73串联连接,用于晶体管49的前偏压。

连接在晶体管49的电压供应线30和集电极元件48之间的电阻器74用作收集器负载阻抗。来自晶体管49的脉冲调制信号通过电容器50和引线47耦合到幅度调制载波频率振荡器Unijunition晶体管34。

超声波鼠驱动电路的脉冲突发调制器

脉冲突发调制器13(图1)包括在图1中。图2包括(自由运行的)误码多纤维器,包括一对晶体管76和77.脉冲调制电压是晶体管76的集电极元件78处的方波。分别连接晶体管76和77的发射器元件79和81连接到地面引线33。

偏置电压通过电阻器84从晶体管76的基部元件82供应到晶体管76的基部元件82,电阻器84也与从基部元件82连接到接地引线33的电阻器85串联,以及通过电阻器87的晶体管77的基部元件86哪种电阻器也与电阻器88串联,电阻器88连接到从晶体管77的30个基部元件86连接到地引线33。

晶体管76的集电极元件78通过电容器89连接到晶体管77的基部元件86,并且晶体管77的集电极元件91通过电容器92连接到晶体管76的基部元件82.连接在多谐波电压供应引线80之间的电阻器93和连接在晶体管77的多抗动器电压供应引线80和集电极元件91之间的晶体管76的集电极元件78和电阻器94是集电器负载电阻器。

与电压供应引线28和电容器95串联的电阻器83用作DC电压供应引线28和多谐振荡器电压供应引线80之间的去耦滤波器。该滤波器的目的是防止多谐波脉冲调制直流电压供应引线28并且出现为从换能器45的声音输出。

AM调制超声波老鼠防护电路的载体输出

来自基座两个元件36处的超声波丢失晶体管34的幅度调制载波频率振荡器的信号通过耦合电容器97,电压电平调节电位计98和耦合电容器99连接到复合信号缓冲器放大器晶体管96。

晶体管96包括在复合信号缓冲放大器14(图1)中,并且该信号被馈送到该晶体管96的基部元件100,该晶体管96作为公共发射器放大器连接。

电位器101用于设置用于驱动后续放大器级的信号的水平55。电阻器102和103包括用于基座元件100的偏置分压器网络。连接在发射器元件105和接地引线33之间的电阻器104还有助于稳定阶段。在发射器元件105和接地引线33之间连接的电容器106用于防止信号的退化。

晶体管96的集电极元件107的信号通过电位计101和电容器108连接到信号衰减器二极管109,并且还经由电容器111连接到晶体管112,其是增益控制复合信号放大器15的组件(图1)。

超声波老鼠避雷器电路的增益控制复合信号放大器

增益控制复合信号放大器晶体管112中发生的放大量由控制电压放大器晶体管113控制。由于晶体管113更加重大,基部元件114处的正向偏压和晶体管112的集电极112处的电压是从而降低了导致晶体管112的放大减少。

而且,作为晶体管113更加普罗,二极管109在其阻抗中产生更多,其中分流器跨越信号。来自晶体管112的集电极元件116的信号通过耦合电容器119在基元件118处耦合到驱动器放大器晶体管117。

电阻器110和115是为晶体管112的基部元件114提供适当偏置的分压器。电阻器110还从集电极116向基本元件114供应回的AC进料。从发射元件121连接到的发射极偏置电阻器120接地引线33倾向于稳定阶段的温度变化,并且由于在该电阻器120上没有使用旁路电容器,因此在该阶段也获得了所需的低频衰减。

超声波鼠驱动电路的驱动放大器

驱动放大器19(图1)包括图1中。 2作为公共发射极放大器连接在电路中的上述晶体管117。向前偏置通过电阻器122提供给晶体管117,电阻器122连接在晶体管117的基部118和电阻器123和124的连接之间。晶体管117的偏置由输出晶体管125和126的电压降控制。

连接在晶体管117的基座元件118的一侧上的电阻器127和其另一侧到接地引线33是基座偏置分压器的一部分,与电阻器122串联连接,以形成基本元件偏置分压器网络。与晶体管117的集电元件129串联的二极管128安装在与输出晶体管125和126相同的散热器上,并为这些输出晶体管125和126提供温度补偿。

超声波鼠驱动电路的驱动放大器空转电流

驱动器放大器晶体管117的空转电流由电阻器131建立,并且来自该晶体管117的信号分别直接耦合到输出晶体管125和126的基本元件132和133。

超声波老鼠防护电路的互补 - 对称放大器

互补 - 对称输出放大器18(图1)包括在图1中。如上所述,前述晶体管125和126,前者是NPN晶体管和后者PNP晶体管,两个晶体管以B类推挽互补对称配置连接。

这种类型的电路的使用消除了使用在高频操作中存在问题的变压器的需要。输出放大器中的变压器的消除也大大降低了该设备的重量和成本。

每个晶体管125和126中的每个晶体管125和126的空转电流由电阻器123和124在各个发射极电路中建立。 D.C.偏置二极管128上的电压降基本上与通过该二极管的电流的变化无关,因为它具有低动态阻抗。

二极管128两端的该电压随温度的增加而减小,并且部分地补偿输出晶体管125和126的基础发射极电压的变化。来自输出晶体管125和126的信号耦合到换能器17(图。如图1所示,或者通过耦合电容器134并联连接的多个换能器17。

超声波老鼠防护电路的换能器

通过插入输出插孔136,换能器17或换能器通过并联连接。在换能器17上可用的电压也用于在插孔136处用于保持单个换能器17的恒定输出电平。

超声波老鼠防护电路的输出电平控制电压整流器

输出电平控制电压整流器21(图1)包括在图1中。 2与电容器139串联的2电压倍增器整流二极管137和138.在插孔136上可用的输出电压和又在换能器17处通过电阻器141连接到电容器139。

电阻器141用作去耦电阻,以防止输出信号通过提供隔离而失真。电容器142用于过滤整流器控制电压。电阻器143和电容器144提供所需的延迟时间常数并且还有助于进一步过滤连接到控制电压逆变器放大器晶体管147的基部元件146的控制电压。

控制电压逆变器放大器的超声波老鼠拒换电路

控制电压逆变器放大器22(图1)包括在图2中。 2上述晶体管147连接为公共发射极电压放大器。由于控制电压为负极性,因此连接到调节的D.C的电阻器148。需要在晶体管147的基部元件146处建立正面偏压。

增益控制罐的超声波鼠驱动电路

电位计149用于将控制电压调节到增益控制复合信号放大器晶体管113和信号衰减器二极管109的正常操作所需的水平。连接在调节的DC电压供应引线30和晶体管147的集电极元件152之间的电阻器151用作负载电阻。

D.C.在该电阻器151上显影的控制电压,并且直接连接到控制电压放大器晶体管113的基部元件153.连接在晶体管147的发射器元件156和接地引线33之间的电阻器154有助于提供该阶段的稳定的15操作。

用于超声波鼠驱动电路的增益减少的反演阶段

该阶段需要反转D.C.控制电压,使得增益控制电压放大器晶体管112的增益随着互补对称输出放大器18的输出处的信号电压而降低。而且,当该放大器18的输出处的信号电压降低时,由于控制电压的变化,晶体管112的增益增加。

超声波鼠驱动电路获得衰减二极管动作

二极管109的阻抗随着流过它的电流而变化。通过该二极管的电流也由控制电压控制。由于信号电压跨越互补对称输出放大器18的输出增加(图1),因此较大的电流流过二极管109,这使得二极管将信号衰减到更大程度。当跨该放大器18的信号减小时,较小的电流通过二极管109流过二极管109,通过二极管减少信号的衰减。

超声波老鼠防护电路的控制电压放大器和信号衰减器

控制电压放大器和信号衰减器16(图1)包括在图1中。 2晶体管113,其作为公共发射器D.C.电压放大器,以及二极管109,其功能在前面的段落中描述。来自晶体管147的集电极元件152的控制电压直接连接到控制40电压放大器晶体管113的基部元件153。

连接在基部元件153和接地引线33之间的电阻器157用作分压器,以维持晶体管113的适当信号电平和偏置。

晶体管113的发射极稳定和偏压由连接在发射元件159和接地引线33之间的电阻器158提供。晶体管113的集电极元件161通过电阻器162,二极管109和电阻器163的串联组合提供电压。由于二极管109是有效地串联和集电元件161和晶体管113的电源电压引线之间,流过二极管109的电流与通过晶体管113的导通成比例。

通过晶体管113的电流传导随着互补对称输出放大器18 55的输出处的信号电压的增加而增加(图1)。

这完成了未经溶解的大鼠防止电路内的所有晶体管级的描述。


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