用于超声波测距发射及接收电路设计

以 保证
,
基 极 的 方 波 不 失真
。
起保 护 三 极 管 的 作 用 日 起 限 流 的作 用
、
。
及
的 匝数 为
,
设 接入 系 数
二
,
近似
。
等于Байду номын сангаас
与超 声 波 换 能器在 发 射 时 所 需 正 弦 信号 的 振 幅 之 比
,
当
,
较小 时 要求
能 输 出较 大 的 电流振 幅 这 时
。
,
应 取 小一 些
、
,
这 样 可 以 提 高发 射 功 率 和 接 收信 号 的质 量 后 减小 了 发 射与接 收 间 的影 响
,
。
加上
么
损 坏 电感 号及
。
、
、
的 参数 由 发 射 的 超 声 波 频 率 三 极 管 的 型
。
、
。
的 大 小决 定
偏小 时
,
口
输 出 的 方 波 祸合 到 三 极
,
管 的基 极 后 变 为 脉 宽较 窄 的 不 标 准 的 脉 冲波
,
,
以 下 不 会损 坏 接 收部 分 的 电路
。
在 发 射 时 发 射 电路 不 能 破坏 接 收 电 路
, ,
接 受 电 路也 不 能 影 响 发
、
射 在接 收信 号 时 由于信号 较 弱 应 尽 量减 少 由发 射 电路所造 成
的 对 信 号 的损 耗 我们 所设 计 的 电路 如 附 图 所 示 试 验 效 果 良好
用 于 超 声 肠 测 距发尉 及 拐 成 毋 路 计
在具 有超 声 波 测 距 功 能 的 仪器 设 备 中 用 于 驱 动 超声 波发 射
,
阻值 较 大 可 取 几 千 欧 姆
,
,
、
很小 选择
,
、 、
在
门「
,
左右
,
及接 收 的 电路设 计 种 类 较 多
。
从 产 品 的成 本 及 体 积 考虑 多 数 采
可取 几 十 欧 姆 甚至 几 欧 姆 当
较大时
,
可取 几 百 欧姆 甚 至 几
,
、 、
一 兰
器 公
砂 ｝ ・ 年
千 欧 姆 下 在 基 极 谐振 频 率 带 宽范 围 内 呈 感 性
丁
,
。
作为
、 、
的谐振 负载 电容 即 电容 与 丁 并联 后 组成 选频 网 络 的 取值 由 下日 的 电参数决 定 不 同 型 号 的 丁
,
片 机 不 输 出 方波 时 与
口
线最 好 保 持输 出高 电平
,
、
结语
经
、
对
进行充 电
,
在 极短 时 间 内充 电完 毕
。
三 极管
,
该 电路 的优 点 是 发 射 时加 到超 声 波 换 能器 两 端 的 电信 号 为
正 弦波
、
的 基 极 电位 等 于
三 极 管 截止 电感 中没 有直 流通 过 不 会
, , ,
在几个
范围
。
。
、
、
对 发 射 影 响 不 大 是 为接
的 上 端 电位 被 钳 位在
用 集 收 发于 一 体 的 超 声 波 换 能 器 采 用 这 种 设 计 的产 品 其 款 式
收信 号 而 设 计
,
发 射信号 时
,
、
和价 格都具 有 一 定 的 优 势
。
但在 电 路 设 计 方 面 需 要 更 高 的要 求
的作 用
,
藕 合至 放 大 电路 放 大 约
,
倍 后 的信 号经
,
藕 合至 鉴
。
成 的 正 弦 波 驱 动超声 波 换 能 器 丁 发 射 声 波
是 将单 片机从
口输
,
电路 中
频 电路 经鉴频 后 电 路 的 输 出至单 片 机 完成 接收任 务
出的 方波藕合 到三 极管 连接 的
,
的 基 极 当单
,
接 收 电路 原 理
, , ,
’
。
超 声 波 换 能 器 丁 接 收到 被 目标 物体 反 射 回 来 的超 声 波 时
在 其 两 端 产 生 微 弱 的 电信号 其 振 幅 一 般 不 大 于
即 双 向二
、
发射 电路 原 理
,
极管
由 程序 控 制 从
日
。
、
及
、
、
处于 截 止 状 态
、
。
、
阻 断接 受 到 的 电
在 附图 中 单 片机
口
线 输 出超 声 波 驱动 由
信号通 过
、
的通 路
,
及
并联 后 的 阻抗 远 大 于
、
换 能 器 所 需 的方波 我们 采 用 的 是
、 、
、
经 三极管
。
并联 后 的阻 抗
,
接 收到 的 电信号 主 要 有
分压 后 由
超 声 波 换 能 器 丁日 等组成 的 振 荡 电路
。
在振 荡 电路 形
影 响三 极 管 驱动
,
振 荡 电路
。
过于 大 时 由于 充 电和 放 电的时 间常数 不 同 在
,
,
发 射 的 过程 中
、
、
三 极 管 基 极 的 方波 幅 度 会 逐 步减 小
。
。
应 根据
的 参数确定 一 合适 的量值
可 先确定
,
等于
及
“
,
再确定
及
的 参数
。
在三 极 管 的型 号 确 定 后
。
日 可 通 过 实 验 在 几 百 欧 姆 至 几 千 欧 姆 范 围 内确 定
, , ,
、
。
、
的取
值 不 同 应 由 实验确 定 发 射及 接收超声 波 时 并联 网 络 两 端 的阻
,
。
抗 最 大 呈 电 阻 特 性 使三 极 管 的 负载 阻抗 最 大 呈 电阻特性
, , ,
。