超聲波液位計(jì)液態(tài)介質(zhì)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(duì)極其微弱的回波信號(hào)敏感，同時(shí)，又要求近距離目標(biāo)所產(chǎn)生的回波信號(hào)，經(jīng)放大后不會(huì)出現(xiàn)深度飽和現(xiàn)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(yùn)算放大器和阻容網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。AD620具有低功耗、寬頻帶、高精度和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，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(duì)于其它的任何增益，帶通濾波器：用高阻抗運(yùn)算放大器(TL084)和RC阻容元件構(gòu)成40KHz的帶通濾波器。

時(shí)間一增益控制電路設(shè)計(jì)：

(1)自動(dòng)增益控制原理

V為前端放大器的輸出信號(hào)，R；為后級(jí)放大器的輸入阻抗，V，為后級(jí)放大器的輸入電壓，也即信號(hào)源經(jīng)過級(jí)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(jí)間衰減電阻。在此，級(jí)問衰減是指R與Z的分壓衰減。

現(xiàn)在假定V的幅值從大逐漸減小，當(dāng)V為最大值Vmax時(shí)，Z為最小值，級(jí)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(nèi)，使后級(jí)放大電路不會(huì)發(fā)生飽和現(xiàn)象；隨著V從Vmax減4,N某一數(shù)值vT，Z逐漸變大，衰減作用逐漸減弱，Vi從Vmax減小到VⅢ當(dāng)V小于V，，控制元件開路，無級(jí)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(jīng)電阻R。、R2接地，故有‰=1，I。=I。。當(dāng)V。的初始值足夠大，V。較大，使BG完全導(dǎo)通，它的BE結(jié)和CB結(jié)同時(shí)處于正向偏置狀態(tài)，三極管CE結(jié)之間的阻抗Z既(相當(dāng)于兩個(gè)二極管串聯(lián))很小，于是，輸入信號(hào)V經(jīng)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(nèi)。隨著V。逐漸減小(放電過程)，V。變小，Z。。增大，V經(jīng)Z旺與R：分壓后的衰減量逐漸減小。從BG完全導(dǎo)通到處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)間歷程，稱為AGC的作用時(shí)間。當(dāng)V。更小，BG截止，CE結(jié)內(nèi)阻很大，相當(dāng)于開路，這時(shí)控制元件BGV不起作用。

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