AD603應(yīng)用電路一:超聲波檢測(cè)電路
超聲波檢測(cè)較厚材料,或超聲波發(fā)射電路激勵(lì)電壓較小時(shí),超聲波接收探頭接收到的回波信號(hào)很微弱,只有幾毫伏,所需增益較大;反之,超聲波檢測(cè)較薄材料,或激勵(lì)電壓較大時(shí),回波信號(hào)相對(duì)較強(qiáng),有幾百毫伏,所需增益較小。為提高超聲檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)范圍和系統(tǒng)的適應(yīng)性,采用AD603與精密放大器AD844級(jí)聯(lián)使用的方式組成超聲檢測(cè)信號(hào)放大電路。AD844是單片型的電流反饋寬帶高速運(yùn)算放大器,具有低失真、低噪聲、低漂移和寬頻帶的優(yōu)點(diǎn),還具有增益偏差小,相位差小的特點(diǎn)。當(dāng)AD603與AD844級(jí)聯(lián)使用時(shí),不僅能獲得需要的高增益,還能避免增益誤差的過(guò)大。如下圖:
程控放大器AD603的信號(hào)輸入最大電壓是±1.4V(有效值lV),最高也可達(dá)到±2V,但會(huì)使高頻信號(hào)失真。若采用回波信號(hào)先經(jīng)固體增益運(yùn)算放大器AD844固定放大,再由AD603程控放大,對(duì)于檢測(cè)較薄材料幾百毫伏的回波信號(hào)會(huì)產(chǎn)生失真。故采用先AD603后AD844的級(jí)聯(lián)方式,級(jí)間采用0.1心電容耦合,可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
系統(tǒng)電源設(shè)為±5V。電阻l玎與電容C1形成1個(gè)信號(hào)延時(shí)電路,延時(shí)10ps(I玎&TImes;C1)。腳5與腳7間接有電阻R1=2.49kQ,由圖3可知,此時(shí)AD603的最大增益約為4ldB。AD603的腳1和腳2分別與DAC0和DACl單片機(jī)ADuC812的輸出引腳相連。單片機(jī)ADUC812通過(guò)超聲波發(fā)射波與回波的時(shí)間差輸出適當(dāng)?shù)?a href="http://ttokpm.com/analog/" target="_blank">模擬電壓,控制AD603的增益。電路中,R2與R3決定了AD844的信號(hào)固定放大倍數(shù)為lO倍(500/50)。RL和CL是AD844的負(fù)載。另外,在使用AD603過(guò)程中,腳4(COMM)必須直接接地,若接電阻則會(huì)影響增益的準(zhǔn)確性。放大電路用于超聲檢測(cè)系統(tǒng),超聲回波信號(hào)從電路左端輸入,經(jīng)AD603程控放大,單片機(jī)輸出穩(wěn)定電壓控制增益,使放大后的回波信號(hào)最大幅值不超過(guò)500mv,再由AD844固定放大10倍,使回波信號(hào)在O一5V間輸出,為后續(xù)回波信號(hào)處理做準(zhǔn)備。
AD603應(yīng)用電路二:增益方法電路
AD603的基本增益可以用下式算出:
Gain(dB)=40VG+10
其中,VG是差分輸入電壓,單位是V,Gain是AD603的基本增益,單位是dB。從此式可以看出,以dB作單位的對(duì)數(shù)增益和電壓之間是線(xiàn)性的關(guān)系。由此可以得出,只要單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的線(xiàn)性計(jì)算就可以控制對(duì)數(shù)增益,增益步進(jìn)可以很準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)。但若要用放大倍數(shù)來(lái)表示增益的話(huà),則需將放大倍數(shù)經(jīng)過(guò)復(fù)雜的對(duì)數(shù)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為以db為單位后再去控制AD603的增益,這樣在計(jì)算過(guò)程中就引入了較大的運(yùn)算誤差。
該電路由兩級(jí)可變?cè)鲆娣糯笃?/u>AD 603實(shí)現(xiàn),采用并聯(lián)接法,級(jí)間用大電容并接小電容進(jìn)行耦合,兼顧高頻和低頻信號(hào)的通過(guò)。為了避免信號(hào)對(duì)電源產(chǎn)生干擾,信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)從電路板上下兩層分開(kāi)走線(xiàn)。具體電路圖如下:
ad603應(yīng)用電路三:AGC電路
AD603的原理可知,其增益控制VG若與輸入信號(hào)成反比,便可實(shí)現(xiàn)AGC功能,獲得AGV電路的增益控制電壓,通常采用半波檢測(cè)電路或RMS(有效值)電路。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用給出了一種利用AD590與一只三極管等組成寬范圍溫度補(bǔ)償?shù)陌氩z測(cè)電路和兩片AD603級(jí)聯(lián)而構(gòu)成的AGC實(shí)用電路,如圖所示。
寬范圍溫度補(bǔ)償?shù)陌氩z測(cè)電路由溫度傳感器AD590(典型值為1A)、Q、R2和CAV構(gòu)成,基本原理為:在VOUT為正半周時(shí)Q截止,在VOUT為負(fù)半周時(shí)Q導(dǎo)通,流入CAV的平均電流Icav=Iad590-Iqc(溫度在300K時(shí),Iad590=300uA),當(dāng)增益控制電壓Vcav處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),在一個(gè)周期內(nèi)Q中的整流電流的平均值必須與Iad590保持平衡,如果AD603的輸出幅度太小以至于不滿(mǎn)足改條件,則Vcav將迅速上升,引起增益提高,最終使Q充分導(dǎo)通。R2的選取由帶隙基準(zhǔn)原理所確定,適當(dāng)選擇R2使之滿(mǎn)足VOUT=VBE+VR2=1.2V(即VR2=500mV)時(shí),VOUT在較寬的溫度范圍內(nèi)將是穩(wěn)定的。對(duì)方波而言,在輸入信號(hào)穩(wěn)定時(shí),Vcav應(yīng)保持穩(wěn)定,則Q在導(dǎo)通的半個(gè)周期內(nèi)發(fā)射極電流應(yīng)為600uA,于是的R2=833歐,實(shí)際應(yīng)用中時(shí)正弦波并非方波,R2的推薦值為806歐。由于AD590、R2和Q的配合適用,在很寬的溫度范圍內(nèi)將使VOUT保持穩(wěn)定。C2用于改善頻率特性。另外,改變CAV的值可改變AGC的時(shí)間常數(shù),CAV的取值一般在0.1~1uF之間。
評(píng)論
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