2.增益控制
超聲波回波信號有一個現(xiàn)象，即近距離物體發(fā)射回來的信號較強，遠(yuǎn)距離物體發(fā)射回來的信號較弱。如果要檢測遠(yuǎn)距離物體，就需要加大放大倍數(shù)，余振也會被相應(yīng)地放大，為以后屏蔽余振帶來困難。如何設(shè)置放大倍數(shù)兼顧遠(yuǎn)近距離，這就是電路設(shè)計的關(guān)鍵，我們采用自動增益選擇器來解決這一問題。對遠(yuǎn)距離物體，放大倍數(shù)較大，對近距離物體，放大倍數(shù)較小。在設(shè)計第二級放大器時，根據(jù)物體距離的不同而采用四種不同的放大倍數(shù)。圖6為第二級放大電路原理圖。
圖6：第二級放大電路原理圖
圖6中，虛線內(nèi)的部分為芯片內(nèi)部電路。C18、R8、R9、R10、R11、R12為外接元器件，采用增益控制選擇器是為了設(shè)置四個不同的放大倍數(shù)。超聲波探頭工作時，為了保證在不同距離下，F(xiàn)7輸出信號的幅度大體相同，所以根據(jù)物體距離的不同而采用四種不同的放大倍數(shù)：在小于0.6m，放大倍數(shù)為R9/R8，典型值為3；在0.6m到1.2m之間，放大倍數(shù)為R10/R8，典型值為8.2；1.2m到1.8m之間，放大倍數(shù)為R11/R8，典型值為10；大于1.8m，放大倍數(shù)為R12/R8，典型值為12。
觀察在引腳F7處的近距離物體和遠(yuǎn)距離物體的信號波形圖，通過對比可以看出，由于采用了自動增益選擇器，實現(xiàn)F7信號幅度基本相同，保證距離為3m的物體也能夠檢測到。
本文小結(jié)
通過上面的介紹，我們可以看出由于GM3101采用了余振屏蔽和自動增益控制器，使得系統(tǒng)功能超過了傳統(tǒng)方案，其穩(wěn)定性也大大加強，同時避免了軟件控制中存在的不穩(wěn)定因素。對倒車?yán)走_生產(chǎn)商來說，不僅能降低開發(fā)和生產(chǎn)成本，對整機的可靠性也有了很大提高。所以我們有理由相信用于倒車?yán)走_測距的單芯片方案會逐步替代傳統(tǒng)的單片機方案。
