超聲波液體流量計的二合一前置預處理
在眾多的電子設備中,尤其是在測量、監測及控制系統中,越來(lái)越多地使用了傳感器。傳感器輸出的模擬信號往往比較弱,而且常常伴有噪聲或突發(fā)性干擾沖。為此.必須對傳感器接收的信號進(jìn)行前置預處理,以實(shí)現信號的放大、濾波和幅度控制,供后置電路進(jìn)行信息處理。在同時(shí)具有發(fā)射與接收的電路系統中,發(fā)射傳感器與接收傳感器通常是分開(kāi)專(zhuān)用的.即一個(gè)傳感器專(zhuān)門(mén)用來(lái)發(fā)射,另一個(gè)傳感器則專(zhuān)管接收。但在某些電子設備中.如超聲波液體流量計,其發(fā)射和接收要求用兩個(gè)傳感器按一定的周期交林地進(jìn)行。對這樣的電路,如果將兩個(gè)傳感器接收的信號分另lJ進(jìn)行放大處理.不僅會(huì )使電路變得復雜.而目_電路的一致性、可靠性也將隨著(zhù)元器件的增多而降低。本文介紹一種前置預處理電路,它可將兩路傳感器接收的信號合為一路進(jìn)行信號的放大、濾波與自動(dòng)增益控制。
2 基本考慮和原理框圖
設兩路傳感器按一定周期交替地進(jìn)行發(fā)射與接收,即傳感器1發(fā)射時(shí).傳感器2進(jìn)行接收;傳感器2發(fā)射時(shí),傳感器1進(jìn)行接收。因傳感器l,2不是同時(shí)接收信號,它們接收到的信號在時(shí)間上是“串行”而非“并行”的,所以在不需要判斷信號是哪一個(gè)傳感器接收的情況卜.可將兩路信號合在一起處理;而在需要對信號進(jìn)行識另l時(shí).只要用控制傳感器交替收發(fā)的周期信號op對電路進(jìn)行控制.就能方便地把兩路信號分開(kāi)。圖l為電路總體框圖,給出了信號的前置放大與自動(dòng)增益控制流程。兩個(gè)傳感器接收到的信號經(jīng)輸入保護電路送入前放.在門(mén)信號控制下分時(shí)放大井合成一路輸出至自動(dòng)增益放大器,然后經(jīng)濾波選出有用的信號再次進(jìn)行放大.得到一定幅值的信號。該信號一方面送入后面的處理電路進(jìn)行信號處理,另一方而送入比較電路.并將比較結果送入自動(dòng)增益控制電路,產(chǎn)生一個(gè)隨信號幅值變化的直流電平,用于控制自動(dòng)增益放大電路的放大倍數。
3 主要器件和電路
1 單片中頻放大器Mc1350
集成電路MC1350常作為中放用于收音機和電視機電路中。它的放大倍數受一外加電壓控制。當外加電壓升高時(shí).放大倍數減小,反之則增大.白動(dòng)增益(AGC)動(dòng)態(tài)范圍可達60dB。在整個(gè)AGC范圍內具有穩定的輸入導納與輸出導納。MC135。的兩個(gè)輸入端可由變壓器驅動(dòng).但無(wú)論是單端輸入還是差動(dòng)輸入.輸入端與地之間不允許有直流通路。兩個(gè)輸出端則通過(guò)一個(gè)具有中心抽頭的線(xiàn)圈來(lái)供電。輸出端電源可以與Mcl350共用一個(gè)十1Zv電源,但為使輸出導納保持穩定,最好另用一個(gè)獨立的+lsv電源。
2 門(mén)控雙通道輸入寬帶放大器Mc,445
MC1445是一個(gè)通用的門(mén)控寬帶放大器.其典型應用有:視頻升關(guān)、讀出放大器、多路轉換器、調幅器、移頻鍵控電路、限幅器,八GC電路、脈沖放大器等。主要性能是寬頻帶50Mllz(典型值).通道選擇時(shí)問(wèn)20ns,差動(dòng)輸入、差動(dòng)輸出。它的外封裝與內部等效電路如圖2所示。
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