超聲波液位計研發(fā)的探討  三十一

2-7-2 電源電路

電源的作用是供給電器元件所需的穩(wěn)定電壓。由于電器元件都要求工作在穩(wěn)定的電壓之下，所以電源電路不但要提供所需的電壓，而且所提供的電壓必須還要是穩(wěn)定的。因此可以說電源是整個超聲波液位計系統(tǒng)的能源中心，系統(tǒng)中的電源電路是非常重要的部分。電源電路的好壞在很大程度上影響了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所有的用電器要正常工作，就必須有一個好的電源電路。電源的設計主要涉及功耗、電壓以及電流等方面的內容。電源廣義上包括了電源和電源電路，常見的電源有市電提供的220V 交流電，還有就是各種電池。常見的電源電路有各種的穩(wěn)壓電源，不間斷電源等。本課題中使用到的直流電源包括+10V、+5V、+3.3V 和+1.65V。其中+10V 為超聲波發(fā)射電路提供電源，+5V 為各種元器件提供電壓，+3.3V 單獨為數(shù)字電路及各種CMOS 器件提供電壓，而+1.65V 是給超聲波信號的偏置直流電壓。

這里需要說明的是，上述電路中共有三個地線，分別是+12V 電源地、發(fā)射電路地線EGND 和接收電路地線SGND。由于探頭發(fā)射超聲波過程中的瞬態(tài)功率太大，為了有效避免交叉干擾，將這幾個地線進行了隔離。在圖2.27 中， Ru7 的阻值不能過大，否則三極管和單運放MAX4167 組成的反饋回路就不足以穩(wěn)定+1.65V 電壓，實驗過程表明，電阻過大會導致其上有很大的紋波電壓干擾，從而影響后級電路的正常工作；阻值過小，則會導致電路的整體功耗的提高。限于本文的篇幅，電源電路的工作原理不作過多介紹。

§2-8 本章小結

本章主要介紹了整機電路以及各個單元電路的設計與分析。首先給出的總體設計框圖，介紹了整機的整體要實現(xiàn)的功能，并選擇了系統(tǒng)的外圍器件和電路。通過對各單元電路的分析給出了相關實際電路，包括發(fā)射電路、濾波電路、程控增益電路、精密包絡檢波電路、比例微分電路、整形電路以及外圍附屬電路等等，并給出了部分實驗波形圖。從實驗結果看，各個單元電路設計基本符合設計要求，完成了預定的功能，為整機高性能指標的實現(xiàn)奠定了基礎。

第三章 超聲波液位計軟件系統(tǒng)設計

超聲波液位計