34071417 发表于 2011-11-21 12:15:19

超声波回波采集滤波电路

很早之前发了一个倒车雷达的设计，现在我把滤波电路那部分的电路稍微解析下。
主要还是通过图片的方式来说明下；

34071417 发表于 2011-11-21 12:17:07

第一，电路是多路反馈结构，带通滤波
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_47/ourdev_697478FLERD9.png
(原文件名:QQ截图20111121121642.png)

34071417 发表于 2011-11-21 12:18:56

电路的相关公式：
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_47/ourdev_697479MGPY7H.png
(原文件名:QQ截图20111121121748.png)

34071417 发表于 2011-11-21 12:21:02

书名运放权威指南。
中心频率这个公式有错，漏了一个2，应该是2*PI*C；
超声波的回波采集，可以根据这个确定所有电阻电容的值；

34071417 发表于 2011-11-21 12:22:15

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_47/ourdev_697480WKJIS9.png
(原文件名:QQ截图20111121122118.png)
这是案例。

34071417 发表于 2011-11-21 12:26:05

由于这是一个反相电路，对于没有负电压供电的电路，需要在正反馈端加上偏置电压，目的就是使输出的负电压偏置，输出大于0以上。超声波采集的信号是微弱信号，这就需要追求高增益，对于稳定性的话，一般采用两级运放，四阶滤波器实现。

jade1988 发表于 2011-11-23 15:26:41

楼主讲的这么好怎么没回复呢？

LZ讲的很详细；问LZ几个问题：

1，还原成无源滤波电路是不是就是下面这个？？

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_48/ourdev_698278R5G68P.jpg
(原文件名:无标题.jpg)

不知书中是否有加上这个R3后，低通高通的截止频率值的公式？？

2，LZ最后说到高增益。看了一下增益的公式为负值，所以Vo/Vi<1；那么此电路在增益方面不会有所改善吧？？后面还需要运放放大吧

用楼主的例子仿真了一下：

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_48/ourdev_698287NK4ZRX.PNG
(原文件名:捕获0.PNG)

中心频率的值为1KHZ左右；
但是看图中Fm处的增益显示不是-2;不知为何？？为何改变AC的值后，增益也改变？？

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_48/ourdev_698285FSN1LR.PNG
(原文件名:捕获1.PNG)

我是以-3db作为截止频率的，看了一下大约101HZ

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_48/ourdev_698288U3XDH8.PNG
(原文件名:捕获4.PNG)


根据楼主的公式：B=1/pi*R2C=1/3.14*32K*100nf=100hz,差不多，但是跟上面一样AC值变化，B也改变？？



可能这个软件我设置错误了：

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_48/ourdev_698289K9DUVP.PNG
(原文件名:捕获2.PNG)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_48/ourdev_698290JQN4LR.PNG
(原文件名:捕获3.PNG)

34071417 发表于 2011-11-24 11:27:54

回复【6楼】jade1988
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如果是我最近发的帖子，我是会回复的，太久远的，我基本不进帖子查看；要是amo设置下网页能够提醒楼主有回复最好；
是的，这个是负的增益，所以我最后提到需要加偏置电压，在正相输入端输入正电压后，和增益之后的输出相加，得到的是正的信号。

34071417 发表于 2011-11-24 11:30:46

回复【6楼】jade1988
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增益为负值，是Vo/Vi<0，|Vo/Vi|》1

34071417 发表于 2011-11-24 11:36:24

回复【6楼】jade1988
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是的，你那个无源模型是对的。
低通高通根据B确定的。公式的话我再看看

34071417 发表于 2011-11-24 11:41:36

回复【6楼】jade1988
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DC你加个偏置电压看看。你这软件是什么

34071417 发表于 2011-11-24 12:07:36

回复【6楼】jade1988
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R3的话，那么第一级低通滤波的Fc=1/(2PI*R*R3/(R+R3)*C);第二级就根据前一集处理下。

swust-xiabo 发表于 2011-11-24 12:19:37

好

jade1988 发表于 2011-11-24 13:32:04

回复【7楼】34071417
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楼主穿梭时空呢，刚两天啊;;;呵呵回复

【8楼】34071417
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增益的公式 20log(Vo/Vi)


回复【9楼】34071417
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应该是B根据高通低通确定吧回复【10楼】34071417
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Ltspice，我也没用太熟

回复【11楼】34071417
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跟R2没关系么？？我觉得应该有关系吧；；那个等效电阻是不是还应该加上C的容抗+R2呢？？


呵呵呵呵呵

34071417 发表于 2011-11-24 15:36:54

回复【13楼】jade1988
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R3是确定低通的，我上面计算的是第一级，第二级考虑进去，Fc2=1/(2PI*R2*C);R3决定的是低通中心频率；如果要修改高通的中心频率，把R3换到R2边上去。
增益是由R2，R1决定的，你的电路设计上是R2，32K，R1 ，8K，你修改后试试

liudaolunhui 发表于 2011-11-26 00:31:21

模电学的不好，明天去看模电了

liudaolunhui 发表于 2011-11-26 00:31:35

模电学的不好，明天去看模电了

jqfsjt 发表于 2014-7-3 18:15:07

学习下。

540959672 发表于 2014-7-15 10:26:35

MFB 带通滤波器， 我们最常用de那个超声波模块（HC-SR04）(淘宝上卖得最多的那个) 也就是用的这个电路，但是淘宝上的那个电路，我一直没有解析清楚，有没有高手能够帮我解析一下

zichongde 发表于 2014-11-13 20:43:51

不错的资料，找了好久的电路呀。

richie550 发表于 2014-11-13 21:33:50

好贴！学习下！
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