[发明专利]一种用于气侵检测的超声波接收电路

摘要

本发明公开了一种用于气侵检测的超声波接收电路，针对气侵信号为非平稳的随机信号，无论时域上还是频域上，其统计分布都不固定的，会导致气侵信号出现失真、检测灵敏度降低以及电路频带受限等问题，提出了可编程增益放大的低噪声前置放大与后级放大，二者之间一中级放大和锁定放大的超声波接收电路，微控制器分别采集低噪声前置放大与后级放大输出信号幅度，根据信号幅值大小的评估，自动调节两级放大增益，实现对反应气侵程度的多普勒频偏信号(气侵信号)的准确提取，减小了气侵信号的失真、检测灵敏度降低和电路频带受限的问题。

主权项

一种用于气侵检测的超声波接收电路，其特征在于，包括：低噪声前置放大器电路，由变压器和可编程增益放大器PGA1组成，用于完成噪声匹配和来自超声波传感器回波信号的初步放大，并将放大的回波信号输出给中级放大电路；中级放大电路，用于对初步放大的回波信号进行再次放大，以驱动锁定放大电路；锁定放大电路，由相敏检测器PSD和低通滤波器LPF组成，用于通过相关检波技术把多普勒频偏信号(气侵信号)提取出来；后级放大电路，为可编程增益放大器PGA2，用于把多普勒频谱信号放大到规定的范围；微控制器，用于对回波信号进行采集，然后对幅值大小进行评估，根据评估的幅值大小判断回波信号是否失真，对低噪声前置放大器电路中的可编程增益放大器PGA1的增益进行控制；对多普勒频偏信号进行采集，然后对幅值大小进行评估，根据评估的幅值大小判断多普勒频偏信号是否失真，最后依据是否失真以及幅值大小对低噪声前置放大器电路中的可编程增益放大器PGA1、后级放大电路即可编程增益放大器PGA2的增益进行调整。