环鸣法声速仪超声波发射或接收电路设计

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1、今年，共有19所高校部分外国语专业可单独招生，这些单招的试点院校将按有关规定自行组织命题和单独考试，在全国统考前提前录取环鸣法声速仪超声波发射或接收电路设计　　随着经济的快速发展，科学技术也在不断的进步，超声波技术被广泛的运用在了海洋资源勘察工作中，并且在军事方面也进行了广泛的应用。因此，研究超声波技术至关重要，不仅有利于海洋资源的开发和利用，而且这也是国家保护领海安全的要求。在应用超声波技术时，其中最为关键的技术就是超声波发射和接收技术，直接关系到整个超声波设备的运行情况，因此，研究超声波发射和接收技术，设计出科学合理的发射和接收电路势在必行。鉴于此，

2、本文将在探讨电路运行原理的基础上，对电路进行优化设计，希望可以提高超声波技术的水平。取得良好的超声波。　　一、环鸣法声速仪超声波发射/接收电路的基本结构概况　　（一）环鸣法的定义　　所谓的环鸣法就是指当测量声速的精确度在已经确定的前提下，已经知道的距离越大，则对测时对精确度的要求越低，因此人们为了降低对测时对精确度的要求，往往利用测量声波在已经知道的距离内往返多次的方法，使其不断的循环下去，这种方法就是我们所说的环鸣法，也可以称为脉冲循环法。　　（二）超声波发射/接收电路的基本结构概况小语种自主招生的对象主要是外语教学质量较高的普通高中应届毕业生，考生被

3、录取后，不得再报考其他高校，新生入学后也不得转入其他专业。今年，共有19所高校部分外国语专业可单独招生，这些单招的试点院校将按有关规定自行组织命题和单独考试，在全国统考前提前录取　　显而易见，超声波发射/接收电路的整个系统是由两个部分组成的，即发射电路和接收电路。发射电路主要有以下几个部分组成：场效应管驱动电路、高压直流电路、电容器放电电路、匹配网路电路以及电源电路。它运行的原理以及过程主要是CPLD产生控制信号，并在换能器的两端施加高压窄带脉冲，然后换能器经过逆电压效应可以在海水中发出超声波。而组成接收电路的主要部分包括输入保护电路/谐振电路、放大电路

4、、检波/比较电路和电源电路。接收电路的主要功能是接收返回的微弱信号，并将其进行放大处理，然后再通过其它的电路将处理好的脉冲输送到发射电路的CPLD中，这样一来，CPLD就会产生下次信号，并且在整个过程中，接收电路还可以消除发射电路发射信号时产生的高压窄带脉冲信号。超声波发射/接收电路基本的结构以及工作的流程如图1所示。　　二、超声波发射电路　　（一）高压直流电路小语种自主招生的对象主要是外语教学质量较高的普通高中应届毕业生，考生被录取后，不得再报考其他高校，新生入学后也不得转入其他专业。今年，共有19所高校部分外国语专业可单独招生，这些单招的试点院校将按

5、有关规定自行组织命题和单独考试，在全国统考前提前录取　　本文的研究所采用的芯片为IMP803，输入电压是5V直流电压，5V直流电压可以产生并输出100V左右的直流高电压。在超声波发射电路采用IMP803芯片，是因为这种芯片具有很大的优越性，它产生的直流电压更加稳定、可靠，并且非常耐用。同时，IMP803芯片属于一种单电源驱动，受到的电磁干扰较小，比较容易控制。另外，利用IMP803芯片产生直流高电压电路对外围器件的要求较少，只需要一个耐压大于100V的快速恢复二极管、一个微小型电感和若干个电容和电阻，因此，整个电路的设计价格也比较低廉。　　（二）控制信号

6、与场效应管驱动小语种自主招生的对象主要是外语教学质量较高的普通高中应届毕业生，考生被录取后，不得再报考其他高校，新生入学后也不得转入其他专业。今年，共有19所高校部分外国语专业可单独招生，这些单招的试点院校将按有关规定自行组织命题和单独考试，在全国统考前提前录取　　一般来说，在海水中声音传播的速度大约在1400m/s~1600m/s这个范围内，电路中换能器和反射挡板的距离是，也就是说声波在换能器和反射挡板之间来回一次的距离为5cm，根据海水中声速频率的公式：声速频率=声速/声波来回一次的距离可以计算出声速频率在28kHz~32kHz。因此，为了实现超声波

7、发射控制的功能，我们需要将首次触发换能器的控制信号定位27kHz，这样一来，可以使声波环鸣后的频率快速的返回到28kHz~32kHz。在这个系统当中，产生控制信号的结构是发射电路的CPLD，其产生的脉冲宽度大约为100ns。在高频工作的电路中，整个系统的性能受电子开关的电器特性的影响较大。在电路系统工作中，绝缘栅场效应管电容充电以及放电会造成大量的损耗，因此一定要选择合理的功率绝缘栅场效应管驱动电路，将结电容控制在较小的范围内，这是因为结电容越小，充放电所引起的损耗也就越小。本次研究的环鸣法声速仪发射电路中的场效应管驱动电路所采用的驱动为一块UCC373

8、24驱动芯片，它属于一种高速驱动器，其内部有两个同向的放大器，这种驱动芯片性能良