超聲波液位計液態介質測量高精度的探討 二十四
若希望超聲波傳感器的測距范圍為O~20m,則要求超聲波接收電路必須具有足夠大的增益,才能對極其微弱的回波信號敏感,同時,又要求近距離目標所產生的回波信號,經放大后不會出現深度飽和現象。因此,前置放大器的增益不能取得太大。
前置放大器是由AD620型儀表運算放大器和阻容網絡構成的。AD620具有低功耗、寬頻帶、高精度和可靠性高等優點,其增益僅由電阻民決定的,使用1%的精密電阻,它就能提供精確的增益G。如果G=1,則&引腳不需連接電阻元件,而對于其它的任何增益,帶通濾波器:用高阻抗運算放大器(TL084)和RC阻容元件構成40KHz的帶通濾波器。
時間一增益控制電路設計:
(1)自動增益控制原理
V為前端放大器的輸出信號,R;為后級放大器的輸入阻抗,V,為后級放大器的輸入電壓,也即信號源經過級間衰減后的輸出電壓,Z為阻值可變的控制元件,R為固定的級間衰減電阻。在此,級問衰減是指R與Z的分壓衰減。
現在假定V的幅值從大逐漸減小,當V為最大值Vmax時,Z為最小值,級間衰減電路的衰減作用最大,其輸出V;被限制在某一電平Vimax以內,使后級放大電路不會發生飽和現象;隨著V從Vmax減4,N某一數值vT,Z逐漸變大,衰減作用逐漸減弱,Vi從Vmax減小到VⅢ當V小于V,,控制元件開路,無級間衰減作用。
用三極管作為控制元件的AGC電路。由于BG的集電極經電阻R。、R2接地,故有‰=1,I。=I。。當V。的初始值足夠大,V。較大,使BG完全導通,它的BE結和CB結同時處于正向偏置狀態,三極管CE結之間的阻抗Z既(相當于兩個二極管串聯)很小,于是,輸入信號V經Z曉與R。分壓后的衰減量很大,使Vi被限制在一定的電平內。隨著V。逐漸減小(放電過程),V。變小,Z。。增大,V經Z旺與R:分壓后的衰減量逐漸減小。從BG完全導通到處于臨界導通狀態的時間歷程,稱為AGC的作用時間。當V。更小,BG截止,CE結內阻很大,相當于開路,這時控制元件BGV不起作用。
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