超声波液位计研发的探讨  十九

因此，基本差动运算放大器对共模信号的抑制能力主要取决于电阻的匹配精度及集成运算放大器芯片本身的共模抑制比。这里电阻的挑选和匹配就显得尤为重要，尽量保证其误差在5％以内；而MAX4166芯片的共模抑制比为93dB，基本能够满足本课题的设计要求。电阻R37 和滑动变阻器W1 为运放提供直流偏置，是共模抑制比达到最佳。调整方法为：将图2.10 中的i1 V 和i2 V 短接，对地加入50Hz 的3.3Vpp方波信号。反复调节W1，使输出达到最小。W1 又称为共模抑制比电位器，起到调节基本差动运算放大器电路平衡的作用。C20 和C21 为耦合电容，起隔直作用。由图2.9 可见，激励信号信号的幅值很大，虽然只有短短的几百微秒，但对MAX4166 芯片的冲击也是很大的，图2.10 中的元件Q8 为窜入接收电路的信号提供了泄放回路，使得i1 i2 V −V 最大为0.7V 左右，起到了限幅的作用，保护了MAX4166 芯片不被烧毁。而超声波回波信号由于远低于Q8 的导通电压0.7V，因此不会受到任何影响。

2-4-2 带通滤波电路

作为液位计硬件电路设计的关键技术之一，滤波对于整个接收信号的处理来说起着至关重要的作用。当被测液位最低时，接收信号最小，且与噪声信号的大小具有相近的数量级。由于接收电路有较大的电压增益值，因而会导致噪声信号也很大，不利于后续电路对信号的处理，这样就要求接收模拟电路能将噪声信号的幅度衰减到最小，尽量选用高阶的带通滤波电路，从而实现从回波信号的包络中提取出准确的“接收时刻”。

超声波液位计