新手求助电路设计 换能器 放大 带通滤波 测频率

zasdfgbnm

新手求助电路设计 换能器 放大 带通滤波 测频率 [复制链接]

我要使用超声换能器测量范围为40kHz ± 30kHz的超声波的频率，现在需要对输入的信号进行放大，并且滤掉杂波，然后导入频率测量模块进行测量，换能器的型号如下：

型号：TCT40-16R/T(直径16mm）
1.标称频率（KHz）：40KHz
2.发射声压at10V（0dB=0.02mPa）：≥117dB
3.接收灵敏度at40KHz (0dB=V/ubar)：≥-65dB
4.静电容量at1KHz,<1V (PF)：2000±30%[/quote]
频率测量模块的参数如下：
[quote]外测量功能：
频率范围：1Hz-60MHz
信号幅度：0.5Vpp-20Vpp
外计数范围：0-4294967296
存储和调入：具有10组参数存储与调出的功能。

我设计的电路如下

用multisim进行模拟，发现结果不是我想要的，一直找不出原因，发帖求教。
我是大学物理学院的大一本科新生，电路的课程要大三才开，因为需要才临时学了一点电路的知识，问题很弱智，但我已经在很努力了，希望大家不吝赐教。

zasdfgbnm

设计电路的时候我使用了信号发生器代替换能器进行测试

[ 本帖最后由 zasdfgbnm 于 2011-2-26 11:08 编辑 ]

quanzx

请你把仿真结果说出来，这样大家才好帮你嘛。

quanzx

这方面没接触过，只能提些参考意见。
换能器的输出阻抗，与ad620是否匹配。
仿真时ad620的输出，在静态下是否为零。建议你重新阶段性仿真重点放在ad620上，结果正确后再进行下一步。

zasdfgbnm

我把AD620单独拿出来仿真，仿真的时候出现很怪异的问题，同样的电路，不加修改，有的时候报错

------ Checking SPICE netlist for 接受电路测试 - 2011年2月26日, 17:10:29 ------
======= SPICE Netlist check completed, 0 error(s), 0 warning(s) =======
Error Message From Simulation: doAnalyses: Timestep too small
Error Message From Simulation: tran simulation(s) canceled

而且这个问题有的时候出现，有的时候不出现，运用multisim11的自动修复功能也修复不了。
阻抗匹配需要怎么去做？是在信号发生器上并联电阻？我查阅了一些资料，都是关于把换能器作为发射器来用的，把换能器作为接收器用也需要阻抗匹配？

ytbiezi

你的两个放大器没有供电，需要供电才能仿真出结果，此外，换能器与接收电路直接需要简单匹配，以提高接收灵敏度。ad620的输入需要加高通滤波器或对地接几十k到100k的电阻。

quanzx

看来需要对AD620的属性仔细的看一下了，请你用ad620的文档与软件里的属性对照一下，看看有无不同之处。

kata

第一级用仪表放大器应该是可以的，需要注意一个使用的限制条件，仪放的使用限制要比普通运放多一些。
第二级滤波器应该使用低通或者带通合适，通带要覆盖10～70KHz，这个似乎是高通滤波器，输出得反馈到反相输入。这个是标准电路，可以在网上找一找sallen key资料研究一下。
第三级也是标准电路，这个也用错就不应该了，找本教科书查一下同相或者反相放大器的接法。

quanzx

在MULTISIM11里看了一下你的电路，元件的属性都没设置。你在发帖子时的仿真结果输出为零吧？
建议你像ls讲的那样，不要忙着仿真。先安下心来，把软件和相关电路都吃透再说吧。

bkkman

仿真软件只相当于电路实验的面包板或洞洞板，所以打开仿真软件就相当于进实验室。
在学校里进实验室，动手前要做些准备工作：
1.复习实验电路相关知识点；
2.熟习实验电路相关元件知识，要看懂相关元件datasheets；
3.熟习实验用工具性能。
当充分做好上述三点准备工作，一般情况下就能取得实验成功。


当使用仿真软件进行电路实验时，也应如此，要多看仿真软件help文档，或找些书看看。熟习仿真软件操作，特别是仿真软件里选项和属性的设定。
砍柴不误磨刀工。

zasdfgbnm

谢谢大家，昨天我去请教我们近代物理系的做电子学的一个老师，他说叫我去图书馆借本multisim的书，还了解到电路的开发周期比较长，本来只是做实验需要用到电路，以为从网上搜索一个电路就能用了，看来这个真的不是一蹴而就的，看来确实需要安下心来打基础了……

soso

加油 等待你的一步步成长

quanzx

在multisim里，注意元件的选择时，它的属性设置。每个元件的选择最好多看看相关的技术文档。对比软件里的属性栏，这是学习的最佳途径。
从你已经开始仿真的这个电路开始，看看自己对每个元件的属性设置，多记下笔记，慢慢的积累。高手达人就是这么成长起来的。保密点不要告诉别人啦。

[ 本帖最后由 quanzx 于 2011-3-2 09:34 编辑 ]

kata

电路是设计出来的，不是仿真出来的，我前面的贴子给你提到运放的输入端极性接反了，发现没有。是低级错误，还是对运放基本电路不理解？！

killerxiong

很不错，66666

killerxiong

下载了，很细致。可以省好多学习时间