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延遲脈沖發(fā)生電路--可識(shí)別超聲波回波時(shí)間

作者: 時(shí)間:2012-03-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

的功能

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/186709.htm

在處理的反射信號(hào)時(shí),為了作到只有特定的反射距離才有效,讓反射時(shí)間與發(fā)送信號(hào)時(shí)間有一定的延遲,然后產(chǎn)生門脈沖,用門脈沖與反射波相“與”,取出反射波信號(hào)。反射物質(zhì)的距離改變時(shí),反射波到達(dá)的時(shí)間也跟著改變。設(shè)定門脈沖寬度,使之進(jìn)行寬口檢測(cè),便可將反射波作為報(bào)警輸出。

工作原理

聲波的傳播速度為340M/S,假定聲波往返距離為2M~20M,延遲時(shí)間則為5.88~58.8MS。如果窗口寬度為10CM~1M,門脈沖寬度PW約為300US~3MS。

延時(shí)定時(shí)器IC也可用555,但本選用了4000系列的C-MOS(4538B)IC,目的在于使電路簡(jiǎn)化。定時(shí)時(shí)間T計(jì)算簡(jiǎn)便,可用T=公式,與電源電壓VDD無關(guān)。

觸發(fā)信號(hào)使晶體管TT1在觸發(fā)脈沖的上升邊導(dǎo)通,延時(shí)定時(shí)器開始定時(shí),脈沖寬度PD根據(jù)PD=C2(R4+VR1)公式求出,可在4.7MS~51.7MS范圍內(nèi)變化。

定時(shí)結(jié)束,Q輸出由“L”電平變?yōu)?ldquo;H”電平,觸發(fā)下一級(jí)定時(shí)電路。4538B可以自由選擇觸發(fā)脈沖的極性,可直接耦合,此外,因?yàn)槭褂昧薈-MOS IC,可以設(shè)定長(zhǎng)延遲時(shí)間。

窗口脈沖寬度PW用PW=C3(R5+VR2)公式計(jì)算,可在300US~3.6MS范圍內(nèi)變化。

觸發(fā)脈沖經(jīng)過晶體管電路輸入,是因?yàn)橛|發(fā)信號(hào)電平有可能超過5V邏輯電平。如果產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的振蕩電路也在5V邏輯電平下工作,可把振蕩電路輸出直接接在A或B輸入端。

元件選擇

只要是小信號(hào)用的硅NPN晶體管基本上都適用于本電路。由于4000系列C-MOS單穩(wěn)態(tài)多諧振振蕩器4528B存在定時(shí)時(shí)間計(jì)算方法不同和精度不高等問題,本電路沒有采用,用了4538B。

電容器C2、C3必須選用溫度特性好的產(chǎn)品,如薄膜電容。正負(fù)5%誤差的產(chǎn)品比較便宜,應(yīng)根據(jù)使用情況選擇R4、R5的精度。

可變電阻最好選用精度高、穩(wěn)定性好、旋轉(zhuǎn)10圈左右的電位器,如果用半可變電阻,可變范圍縮小,也可用普通可變電阻。

組裝要點(diǎn)

使用C-MOS單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,對(duì)觸發(fā)輸入波形要求較嚴(yán),稍有突跳就會(huì)誤動(dòng)作,所以接線要盡量短,為了保險(xiǎn)起見,還應(yīng)加電容器C1。

應(yīng)用說明

本電路可用于信號(hào)處理,要獲得1US以下的延遲,可用74LS221或74HC221取代4538B,定時(shí)電阻RT或VR降為數(shù)千歐姆。

在調(diào)整定時(shí)電路中,IC本身的傳輸延時(shí)會(huì)疊加,有時(shí)可用基準(zhǔn)時(shí)間稍為滯后的辦法解決。

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