[實用新型]超聲波用可編程帶通濾波器電路

有效

• 申請號: 202222569779.1
• 申請日: 2022-09-27
• 公開（公告）號: CN218734235U
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 劉寶英;袁圣;王棟;何娟
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: H03H11/04
• 分類號: H03H11/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 周春霞

本申請提供一種超聲波用可編程帶通濾波器電路，包括濾波器電路和數字接口電路；濾波器電路用于對信號進行濾波，數字接口電路用于對濾波器電路進行編程；濾波器電路包括數字電位器U1、數字電位器U2、數字電位器U4和運算放大器U3。本申請的超聲波用可編程帶通濾波器電路，至少具有以下有益技術效果之一：(1)采用高帶寬運算放大器，大大提升了該帶通濾波器的工作范圍；(2)采用數字電位器調節濾波器參數，控制方式簡單可靠，上電后不需要重復設置；(3)基于無限增益多路負反饋有源二階帶通濾波器，具有較很高的Q值，在可編程的同時具有很高的頻率選擇性。

技術領域

本申請涉及超聲波測量領域，具體地，涉及一種超聲波用可編程帶通濾波器電路。

背景技術

隨著物聯網技術的興起，超聲波作為物聯網技術的熱點，也備受關注，超聲波在測距、定位、材料檢測、醫學檢測、工業清洗等領域廣泛應用。但是在超聲波信號采集過程中，由于環境中的各種干擾，導致實際采集到的信號中有大量的噪聲信號，尤其是在超聲波信號微弱的時候，超聲波信號會被淹沒在噪聲里，所以在超聲波信號采集系統里需要用到濾波器。

開發者在實際的電路中調試濾波器時，其參數往往是固定的，若要改變濾波器的特性，往往需要進行更換元器件；現有的可編程濾波器，可以通過數字接口對濾波器進行靈活控制，避免更換元器件，但是它們往往工作頻段較低、Q值不高，難以應對較高頻率的超聲波信號。

發明內容

為了克服現有技術中的至少一個不足，本申請實施例提供一種超聲波用可編程帶通濾波器電路。

第一方面，提供一種超聲波用可編程帶通濾波器電路，包括濾波器電路和數字接口電路；濾波器電路用于對信號進行濾波，數字接口電路用于對濾波器電路進行編程；濾波器電路包括數字電位器U1、數字電位器U2、數字電位器U4和運算放大器U3。

在一個實施例中，還包括電容C1、電容C2、電容C3、電容C4和SMA插座P1；

數字電位器U2的引腳3為信號輸入端，引腳5連接節點3，引腳8連接+5V信號，引腳4連接-5V信號，引腳1連接INC2信號，引腳2連接U/D2信號，引腳7連接CS2信號；數字電位器U4引腳5連接GND，引腳3連接節點3，引腳8連接+5V信號，引腳4連接-5V信號，引腳1連接INC4信號，引腳2連接U/D4信號，引腳7連接CS4信號；電容C2一端連接節點3，另一端連接數字電位器U1的引腳3和運算放大器U3的引腳3；電容C1一端連接節點3，另一端連接數字電位器U1的引腳5和運算放大器U3的引腳7；運算放大器U3的引腳4連接GND信號，引腳8連接+5V信號，引腳5連接-5V信號；數字電位器U1引腳8連接+5V信號，引腳4連接-5V信號，引腳1連接INC1信號，引腳2連接U/D1信號，引腳7連接CS1信號；電容C3和電容C4分別串聯+5V和-5V信號。

在一個實施例中，的數字接口電路包括排針接口P2，排針接口P2的引腳1、引腳11均與GND信號相連，排針接口P2的引腳2、3、4、5、6、7、8、9、10分別連接INC1、U/D1、CS1、INC2、U/D2、CS2、INC4、U/D4、CS4信號。

相對于現有技術而言，本申請具有以下有益效果：

(1)采用高帶寬運算放大器，大大提升了該帶通濾波器的工作范圍；

(2)采用數字電位器調節濾波器參數，控制方式簡單可靠，上電后不需要重復設置；

(3)基于無限增益多路負反饋有源二階帶通濾波器，具有較很高的Q值，在可編程的同時具有很高的頻率選擇性。

附圖說明

本申請可以通過參考下文中結合附圖所給出的描述而得到更好的理解，附圖連同下面的詳細說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分。在附圖中：

圖1示出了根據本申請實施例的超聲波用可編程帶通濾波器電路的原理圖。