增益可调的信号放大电路、超声波雷达及车辆的制作方法

本发明大致涉及电子电路，尤其涉及一种增益可调的信号放大电路、超声波雷达及车辆。

背景技术：

1、超声波雷达是一种利用超声波探测目标并进行测距、测速等的设备，广泛应用于汽车、机器人、无人机等领域。在超声波雷达系统中，信号放大电路是一个关键部分，其作用是将接收到的微弱信号进行放大，以便后续的处理和分析。

2、现有的超声波雷达信号放大电路方案中，电路设计定型，尤其是已做成产品的话，如果需要进行信号增益调节的调试，需要替换电路中的电阻或其它电子元器件，更换电子元器件比较麻烦可能会破坏整个电路，且已经封装好的电阻不便再进行调整更换，导致无法或难以进行信号增益的调试。如果将现有超声波雷达信号放大电路中的部分电子元器件更换为电子电位器去满足信号增益的调试，则会导致产品成本极高，难以满足大众需求。

3、背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

1、针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种增益可调的信号放大电路。增益可调的信号放大电路包括：

2、一级信号放大电路，所述一级信号放大电路的输入端用于接收待放大的信号，输出端用于输出第一放大信号；

3、二级信号放大电路，所述二级信号放大电路的输入端耦接到所述一级信号放大电路的输出端，以接收所述第一放大信号，输出端用于输出第二放大信号；和

4、增益调节电路，耦接到所述二级信号放大电路，并配置成通过调节所述二级信号放大电路的输入端的电参数，调节所述二级信号放大电路的增益。

5、可选地，其中所述一级信号放大电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第一运算放大器，其中所述第一电阻的一端用于接收所述待放大的信号，另一端与所述第一电容串联并且耦接到所述第一运算放大器的反向输入端。

6、可选地，其中所述第二电阻的一端耦接到所述第一电容与所述第一运算放大器的反向输入端之间，另一端耦接到所述第一运算放大器的输出端，所述第二电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。

7、可选地，其中所述二级信号放大电路包括第三电阻、第四电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，其中所述第三电阻的一端耦接到所述第一运算放大器的输出端，另一端与所述第二电容串联并且耦接到所述第二运算放大器的反向输入端。

8、可选地，其中所述第四电阻的一端耦接到所述第二电容与所述第二运算放大器的反向输入端之间，另一端耦接到所述第二运算放大器的输出端，所述第三电容与所述第四电阻并联，所述第四电阻的阻值大于所述第三电阻的阻值。可选地，所述增益调节电路包括一个或多个增益调节分支电路，每个增益调节分支电路包括串联的电容和芯片连接端口，其中所述电容的电压可通过所述芯片连接端口调节。可选地，其中所述增益调节电路包括第一增益调节分支电路和第二增益调节分支电路，所述第一增益调节分支电路包括第四电容和第一芯片连接端口，所述第四电容和所述第一芯片连接端口串联；所述第二增益调节分支电路包括第五电容和第二芯片连接端口，所述第五电容和所述第二芯片连接端口串联。

9、可选地，其中所述第四电容和所述第五电容耦接到所述第二电容与所述第二运算放大器的反向输入端之间。

10、可选地，其中所述第一芯片连接端口和所述第二芯片连接端口中的至少一个耦接到控制器，所述控制器配置成通过调节所述第四电容和所述第五电容中的至少一个两端的电压，调节所述第二运算放大器的反向输入端的输入电压，以调节所述二级信号放大电路的增益。

11、可选地，其中所述第四电容和所述第五电容包括可调电容。

12、可选地，所述增益可调的信号放大电路还包括第一滤波电路，其中所述第一滤波电路耦接到所述一级信号放大电路的所述第一电阻和所述第一电容之间。

13、可选地，其中所述第一滤波电路包括开关二极管，所述开关二极管的一端连接到所述第一电阻和所述第一电容之间，另一端接地。

14、可选地，所述增益可调的信号放大电路还包括电源电路，其中所述电源电路耦接到所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路，以向所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路供电。

15、可选地，其中所述电源电路包括第一电源分支电路和第二电源分支电路，其中所述第一电源分支电路耦接到所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路，所述第二电源分支电路耦接到所述一级信号放大电路。

16、可选地，其中所述第一电源分支电路耦接到所述第一运算放大器的同向输入端和所述第二运算放大器的同向输入端；所述第二电源分支电路耦接到所述第一运算放大器的同向输入端。

17、可选地，其中所述第一电源分支电路包括第一电源正极、第五电阻、第六电阻、第六电容、第七电容和第八电容，其中所述第五电阻和所述第六电阻串联，所述第五电阻的一端耦接到所述第一电源正极，另一端通过所述第六电阻接地。

18、可选地，其中所述第六电容的一端耦接到所述第一电源正极和所述第五电阻之间，另一端接地。

19、可选地，其中所述第七电容和所述第六电阻并联，所述第七电容的一端耦接到所述第五电阻与所述第六电阻之间，另一端耦接到接地端。

20、可选地，其中所述第八电容的一端耦接到所述第五电阻和所述第六电阻之间，另一端接地；所述第五电阻和所述第六电阻之间与所述第一运算放大器的同向输入端和所述第二运算放大器的同向输入端耦接。

21、可选地，其中所述第二电源分支电路包括第二电源正极、第九电容和第十电容；其中所述第二电源正极耦接到所述第一运算放大器的同向输入端，所述第九电容和所述第十电容并联组成第二滤波电路，所述第二滤波电路的一端耦接到所述第二电源正极与所述第一运算放大器的同向输入端之间，另一端接地。

22、可选地，其中所述增益可调的信号放大电路用于雷达，所述雷达包括超声波雷达。

23、本发明还提供一种超声波雷达，包括：

24、发射器，配置成发射超声波；

25、接收器，配置成接收所述超声波经物体反射的回波；

26、处理器，与所述接收器耦接，配置成基于所述回波确定物体信息；和

27、如上所述的增益可调的信号放大电路，配置成调节所述超声波或所述回波中的至少一个的信号增益。

28、本发明还提供一种车辆，包括如上所述的超声波雷达。

29、本发明的增益可调的信号放大电路，通过一级信号放大电路、二级信号放大电路和增益调节电路的协同作用，可以实现信号的二级放大，可以实现二级信号放大电路增益的灵活调节，实现整个信号放大电路增益的灵活调节，可以提高信号放大电路的动态范围、动态调节性能和探测性能。本发明的增益可调的信号放大电路，不必拆卸更换电子元器件，可以保护电路，避免由于拆卸更换电子元器件所造成的电路损伤，可以降低调节复杂度，便于调节，并且可以节省成本，满足大众需求。

技术特征：

1.一种增益可调的信号放大电路，包括：

2.根据权利要求1所述的增益可调的信号放大电路，其中所述一级信号放大电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第一运算放大器，其中所述第一电阻的一端用于接收所述待放大的信号，另一端与所述第一电容串联并且耦接到所述第一运算放大器的反向输入端。

3.根据权利要求2所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第二电阻的一端耦接到所述第一电容与所述第一运算放大器的反向输入端之间，另一端耦接到所述第一运算放大器的输出端，所述第二电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。

4.根据权利要求2所述的增益可调的信号放大电路，其中所述二级信号放大电路包括第三电阻、第四电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，其中所述第三电阻的一端耦接到所述第一运算放大器的输出端，另一端与所述第二电容串联并且耦接到所述第二运算放大器的反向输入端。

5.根据权利要求4所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第四电阻的一端耦接到所述第二电容与所述第二运算放大器的反向输入端之间，另一端耦接到所述第二运算放大器的输出端，所述第三电容与所述第四电阻并联，所述第四电阻的阻值大于所述第三电阻的阻值。

6.根据权利要求4所述的增益可调的信号放大电路，其中所述增益调节电路包括一个或多个增益调节分支电路，每个增益调节分支电路包括串联的电容和芯片连接端口，其中所述电容的电压可通过所述芯片连接端口调节。

7.根据权利要求6所述的增益可调的信号放大电路，其中所述增益调节电路包括第一增益调节分支电路和第二增益调节分支电路，所述第一增益调节分支电路包括第四电容和第一芯片连接端口，所述第四电容和所述第一芯片连接端口串联；所述第二增益调节分支电路包括第五电容和第二芯片连接端口，所述第五电容和所述第二芯片连接端口串联。

8.根据权利要求7所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第四电容和所述第五电容耦接到所述第二电容与所述第二运算放大器的反向输入端之间。

9.根据权利要求8所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第一芯片连接端口和所述第二芯片连接端口中的至少一个耦接到控制器，所述控制器配置成通过调节所述第四电容和所述第五电容中的至少一个两端的电压，调节所述第二运算放大器的反向输入端的输入电压，以调节所述二级信号放大电路的增益。

10.根据权利要求7或8所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第四电容和所述第五电容包括可调电容。

11.根据权利要求2所述的增益可调的信号放大电路，还包括第一滤波电路，其中所述第一滤波电路耦接到所述一级信号放大电路的所述第一电阻和所述第一电容之间。

12.根据权利要求11所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第一滤波电路包括开关二极管，所述开关二极管的一端连接到所述第一电阻和所述第一电容之间，另一端接地。

13.根据权利要求4所述的增益可调的信号放大电路，还包括电源电路，其中所述电源电路耦接到所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路，以向所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路供电。

14.根据权利要求13所述的增益可调的信号放大电路，其中所述电源电路包括第一电源分支电路和第二电源分支电路，其中所述第一电源分支电路耦接到所述一级信号放大电路和所述二级信号放大电路，所述第二电源分支电路耦接到所述一级信号放大电路。

15.根据权利要求14所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第一电源分支电路耦接到所述第一运算放大器的同向输入端和所述第二运算放大器的同向输入端；所述第二电源分支电路耦接到所述第一运算放大器的同向输入端。

16.根据权利要求14或15所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第一电源分支电路包括第一电源正极、第五电阻、第六电阻、第六电容、第七电容和第八电容，其中所述第五电阻和所述第六电阻串联，所述第五电阻的一端耦接到所述第一电源正极，另一端通过所述第六电阻接地。

17.根据权利要求16所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第六电容的一端耦接到所述第一电源正极和所述第五电阻之间，另一端接地。

18.根据权利要求16所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第七电容和所述第六电阻并联，所述第七电容的一端耦接到所述第五电阻与所述第六电阻之间，另一端耦接到接地端。

19.根据权利要求16所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第八电容的一端耦接到所述第五电阻和所述第六电阻之间，另一端接地；所述第五电阻和所述第六电阻之间与所述第一运算放大器的同向输入端和所述第二运算放大器的同向输入端耦接。

20.根据权利要求14或15所述的增益可调的信号放大电路，其中所述第二电源分支电路包括第二电源正极、第九电容和第十电容；其中所述第二电源正极耦接到所述第一运算放大器的同向输入端，所述第九电容和所述第十电容并联组成第二滤波电路，所述第二滤波电路的一端耦接到所述第二电源正极与所述第一运算放大器的同向输入端之间，另一端接地。

21.根据权利要求1-8中任一项所述的增益可调的信号放大电路，其中所述增益可调的信号放大电路用于雷达，所述雷达包括超声波雷达。

22.一种超声波雷达，包括：

23.一种车辆，包括如权利要求22所述的超声波雷达。

技术总结本发明一种增益可调的信号放大电路、超声波雷达及车辆。增益可调的信号放大电路包括：一级信号放大电路，一级信号放大电路的输入端用于接收待放大的信号，输出端用于输出第一放大信号；二级信号放大电路，二级信号放大电路的输入端耦接到一级信号放大电路的输出端，以接收第一放大信号，输出端用于输出第二放大信号；和增益调节电路，耦接到二级信号放大电路，并配置成通过调节二级信号放大电路的输入端的电参数，调节二级信号放大电路的增益。本发明的增益可调的信号放大电路，可以实现二级信号放大电路增益的灵活调节，实现整个信号放大电路增益的灵活调节，不必拆卸更换电子元器件，便于调节，并且可以节省成本，满足大众需求。技术研发人员：柯文河,张巩固,龙文辛受保护的技术使用者：江西联创电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29