超聲波流量計芯片的原理探討  四十

3．3．3測時控制電路設計

超聲波流量計測時電路的起始信號由同步電路同步后，測時開始，MCU開始計數，當檢測到STOP信號后，測時停止。準確捕捉STOP信號，是能否精確測量時間的關鍵。由換能器接收到的波形，一般采用過零比較法或閾值比較法，采樣接收信號轉換成脈沖信號，即STOP信號。

測時電路是取STOP信號的三個跳變沿，通過測量的傳播時間t1，t2，t3，得到兩個相鄰STOP脈沖的寬度，通過判斷是否是有效的STOP信號，由此來確定測時的停止點。利用控制電路，檢測到STOP信號，就啟動測時電容充電，每次充電至時鐘脈沖的下一個上升沿到來為止，STOP信號三個脈沖依次對三個不同的測時電容充電，由三個充電電容的充電電壓來獲得STOP三個沿的時間點。STOP測時停止信號與CLK結合，按照設計的要求，每個STOP脈沖給一個測時電容充電，測時電容CO、C1、C2的狀態依次由指示位TO、T1、T2表示并給MCU檢測控制電路。電容處于充電時，指示位為低電平，否則為高電平。這部分電路主要由D觸發器與開關電路組成，由于每個電容的充電都是按照嚴格的邏輯控制的，因此這部分電路不僅電路設計上要對稱，使每個脈沖到達的時間相同，不會造成誤操作，在版圖的設計也要嚴格對稱，版圖的設計在第四章介紹。