[發明專利]一種用于氣侵檢測的超聲波接收電路

有效

• 申請號: 201710631358.8
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107370469B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 古軍;詹惠琴;管江濤;古天祥
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: E21B47/107
• 分類號: E21B47/107;H03G3/20
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種用于氣侵檢測的超聲波接收電路，其特征在于，包括：

低噪聲前置放大器電路，由變壓器和可編程增益放大器PGA1組成，用于完成噪聲匹配和來自超聲波傳感器回波信號的初步放大，并將放大的回波信號輸出給中級放大電路；

中級放大電路，用于對初步放大的回波信號進行再次放大，以驅動鎖定放大電路；

鎖定放大電路，由相敏檢測器PSD和低通濾波器LPF組成，用于通過相關檢波技術把多普勒頻偏信號提取出來；

后級放大電路，為可編程增益放大器PGA2，用于把多普勒頻譜信號放大到規定的范圍；

微控制器，用于對回波信號進行采集，然后對幅值大小進行評估，根據評估的幅值大小判斷回波信號是否失真，對低噪聲前置放大器電路中的可編程增益放大器PGA1的增益進行控制；對多普勒頻偏信號進行采集，然后對幅值大小進行評估，根據評估的幅值大小判斷多普勒頻偏信號是否失真，最后依據是否失真以及幅值大小對低噪聲前置放大器電路中的可編程增益放大器PGA1、后級放大電路即可編程增益放大器PGA2的增益進行調整；

所述對低噪聲前置放大器電路中的可編程增益放大器PGA1的增益進行控制以及后級放大電路即可編程增益放大器PGA2的增益進行調整為：

(1)、首先對1路信號即回波信號進行采集，并進行幅值大小評估，看回波信號是否失真，如果回波信號存在失真，則將低噪聲前置放大器電路中的可編程增益放大器PGA1的增益減半并輸出當前增益，然后再返回對回波信號進行采集、幅值大小評估、判斷是否失真，直到回波信號不存在失真為止；

(2)、如果回波信號不存在失真，則對2路信號即多普勒頻偏信號進行采集，并進行幅值大小評估，看多普勒頻偏信號是否失真，如果多普勒頻偏信號存在失真，則將低噪聲前置放大器電路中的可編程增益放大器PGA1以及后級放大電路即可編程增益放大器PGA2的增益交替減半并輸出當前增益，然后再返回對多普勒頻偏信號進行采集、幅值大小評估、判斷是否失真，直到多普勒頻偏信號不存在失真為止；

(3)、如果回波信號不存在失真多普勒頻偏信號，則進一步判斷多普勒頻偏信號幅值是否小于0.75V，如果小于，則低噪聲前置放大器電路中的可編程增益放大器PGA1以及后級放大電路即可編程增益放大器PGA2的增益都加倍，并輸出當前增益，然后再返回步驟(1)；如果不小于，則再進一步判斷多普勒頻偏信號幅值是否小于1.5V，如果小于，則低噪聲前置放大器電路中的可編程增益放大器PGA1以及后級放大電路即可編程增益放大器PGA2的增益交替加倍并輸出當前增益，然后再返回步驟(1)，如果不小于，增益調節結束，返回步驟(1)進行對兩件可編程增益放大器的增益進行監控和調節。