一种双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构，包括：用来放大来自第一换能器的电信号的第一前级放大电路；用来放大来自第二换能器的电信号的第二前级放大电路；其中，所述第一前级放大电路和所述第二前级放大电路之一均包括：输入信号隔离电路，其信号输入端接入来自相应换能器的电信号；低噪放大电路，其信号输入端连接所述输入信号隔离电路的信号输出端；输出信号隔离电路，其信号输入端连接所述低噪放大电路的信号输出端；输出信号幅度调节电路，其输出端连接所述低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的调节控制端。本实用新型通过输入信号隔离电路和低噪放大电路，实现了信号放大和噪声抑制的目的。
【专利说明】
一种双通道带压控増益侧扫换能器阵的前放电路结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及声纳设备的前级放大电路，特别涉及一种双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构。
【背景技术】
[0002]图1是现有技术提供的双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构框图，如图1所示，包括用来放大来自第一换能器的电信号的第一前级放大电路和用来放大来自第二换能器的电信号的第二前级放大电路。在声纳信号接收回路设计中，声纳前级放大电路的较低外界噪声干扰和信号的有效放大是十分重要的，然而一般声纳的前级放大电路仅采用简单放大方式，增益固定，而且很少采用信号隔离措施，无法解决达到信号放大和降低噪声的目的。进一步地，前级放大电路也无法对输出信号的幅度进行限制。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构，能更好地解决前级放大电路的信号放大和降低噪声等的问题。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构，包括:
[0005]用来放大来自第一换能器的电信号的第一前级放大电路；
[0006]用来放大来自第二换能器的电信号的第二前级放大电路；
[0007]其中，所述第一前级放大电路和所述第二前级放大电路之一均包括:
[0008]输入信号隔离电路，其信号输入端接入来自相应换能器的电信号；
[0009]低噪放大电路，其信号输入端连接所述输入信号隔离电路的信号输出端；
[0010]输出信号隔离电路，其信号输入端连接所述低噪放大电路的信号输出端；
[0011]输出信号幅度调节电路，其输出端连接所述低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的调节控制端。
[0012]优选地，所述输入信号隔离电路是变压器，包括一个初级线圈和具有中间抽头的一个次级线圈。
[0013]优选地，所述低噪放大电路是可变增益放大器。
[0014]优选地，所述可变增益放大器采用的芯片型号为THS7530。
[0015]优选地，所述输出信号隔离电路是变压器，包括一个初级线圈和一个次级线圈。
[0016]优选地，所述输出信号幅度调节电路包括:
[0017]第一调节电路，其输出端连接所述低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的第一调节控制端；
[0018]第二调节电路，其输出端连接所述低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的第二调节控制端。
[0019]优选地，所述第一调节电路和所述第二调节电路均包括一个运算放大器。
[0020]与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于:
[0021]1、本实用新型通过输入信号隔离电路和低噪放大电路，实现了信号放大和噪声抑制的目的；
[0022]2、本实用新型通过输出信号幅度调节电路，能够对输出信号的幅度进行限制。
【附图说明】
[0023]图1是现有技术提供的双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构框图；
[0024]图2是本实用新型实施例提供的双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构框图；
[0025]图3是本实用新型实施例提供的双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]图1是现有技术提供的双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构框图，如图1所示，包括用来放大来自第一换能器的电信号的第一前级放大电路和用来放大来自第二换能器的电信号的第二前级放大电路。为达到信号放大和降低噪声，以及调整输出信号幅度的目的，第一前级放大电路和第二前级放大电路均可以采用图2所示的前放电路结构框图，如图2所示，包括:
[0028]输入信号隔离电路，其信号输入端接入来自相应换能器的电信号；
[0029]低噪放大电路，其信号输入端连接输入信号隔离电路的信号输出端；
[0030]输出信号隔离电路，其信号输入端连接低噪放大电路的信号输出端；
[0031]输出信号幅度调节电路，其输出端连接低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的调节控制端。
[0032]声回波信号经声学换能器转换为电信号后，输出到本实用新型提供的前放电路，该前放电路结构通过输入信号隔离电路获取回波信号，将外界电磁干扰通过输入信号隔离电路进行隔离，有效的回波信号经过低噪放大电路实现信号的无干扰放大，提高信号的信噪比，并经输出信号隔离电路输出，实现信号的远距离传输。进一步地，为了限制输出信号的幅度，由输出信号幅度调节电路进行前放电路的输出信号的幅度限制。
[0033]图3是本实用新型实施例提供的双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构图，如图3所示，包括:第一前级放大电路和第二前级放大电路，其中:
[0034]第一前级放大电路包括:
[0035]输入信号隔离电路，其是包括一个初级线圈和具有中间抽头的一个次级线圈的变压器Tl，其中，初级线圈接入经声学换能器转换得到的电信号，中间抽头经由电阻Rl连接+5V工作电源，且经由由电阻R2和电容Cl组成的并联电路接地；
[0036]低噪放大电路，其是可变增益放大器，可以采用的芯片型号为THS7530，其信号输入端连接Tl的次级线圈，即Vin+引脚3和Vin-引脚4连接Tl的次级线圈。
[0037]输出信号隔离电路是包括一个初级线圈和一个次级线圈的变压器T2，其中，初级线圈连接THS7530的信号输出端，S卩T2的初级线圈连接THS7530的Vout-引脚10和Vout+引脚
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[0038]声回波信号经声学换能器转换为电信号后，输出到本方案的第一前级放大电路，本放大电路结构通过前级隔离变压器Tl获取回波信号，将外界电磁干扰通过变压器Tl进行隔离，有效声回波信号经过低噪声压控放大器THS7530QP实现信号的无干扰放大，提高信号的信噪比，并经隔离变压器Τ2输出，实现信号的远距离传输。
[0039]由于第一前级放大电路和第二前级放大电路的电路结构相同，因此第二前级放大电路的结构在此不再赘述。
[0040]通过在侧扫声纳中采用本实用新型提供的技术方案，能够获得理想的信号放大效果，使电路的噪声功率谱级降低到接近放大芯片噪声谱级水平。
[0041]进一步地，本实用新型还包括用来限制第一前级放大电路和第二前级放大电路的输出信号幅度的输出信号幅度调节电路，该电路包括第一调节电路和第二调节电路，其中，第一调节电路的输出端连接THS7530QP的用来调节输出信号幅度的第一调节控制端，S卩VCL+引脚14，第二调节电路的输出端连接THS7530QP的用来调节输出信号幅度的第二调节控制端，S卩VCL-引脚13。具体地说，第一调节电路包括一个运算放大器，其负相输入端连接输出端，其正相输入端经由R7连接+5V工作电源，并经由R8接地，其输出端经由R9连接THS7530QP的VCL+引脚14，并经由C4接地。第二调节电路的结构与第一调节电路的结构相同，在此不再赘述。
[0042]由VCL+和VCL-进行信号的幅度限制，能够实现限制输出信号的幅度的目的。
[0043]本实用新型在采用低噪声放大器和采取信号隔离变压器两种措施，有效的实现了信号放大和噪声抑制的作用的基础上，回路的增益可以通过外部输入电压控制，实现信号的补偿，即通过控制THS7530QP的VG+引脚5的输入电压实现回路增益控制。
[0044]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种双通道带压控增益侧扫换能器阵的前放电路结构，包括: 用来放大来自第一换能器的电信号的第一前级放大电路； 用来放大来自第二换能器的电信号的第二前级放大电路； 其特征在于，所述第一前级放大电路和所述第二前级放大电路之一均包括: 输入信号隔离电路，其信号输入端接入来自相应换能器的电信号； 低噪放大电路，其信号输入端连接所述输入信号隔离电路的信号输出端； 输出信号隔离电路，其信号输入端连接所述低噪放大电路的信号输出端； 输出信号幅度调节电路，其输出端连接所述低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的调节控制端。2.根据权利要求1所述的前放电路结构，其特征在于，所述输入信号隔离电路是变压器，包括一个初级线圈和具有中间抽头的一个次级线圈。3.根据权利要求1所述的前放电路结构，其特征在于，所述低噪放大电路是可变增益放大器。4.根据权利要求3所述的前放电路结构，其特征在于，所述可变增益放大器采用的芯片型号为THS7530。5.根据权利要求1所述的前放电路结构，其特征在于，所述输出信号隔离电路是变压器，包括一个初级线圈和一个次级线圈。6.根据权利要求1所述的前放电路结构，其特征在于，所述输出信号幅度调节电路包括: 第一调节电路，其输出端连接所述低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的第一调节控制端； 第二调节电路，其输出端连接所述低噪放大电路的用来调节输出信号幅度的第二调节控制端。7.根据权利要求6所述的前放电路结构，其特征在于，所述第一调节电路和所述第二调节电路均包括一个运算放大器。
【文档编号】H03G3/20GK205596077SQ201620201809
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】张方生
【申请人】北京联合声信海洋技术有限公司