第三讲：超声波测距仪的设计与调试——接收部分

一、教学目标：

1. 掌握超声波接收电路的基本工作原理 2. 理解选频放大电路的基本工作原理。 3. 理解波形变换电路的基本工作原理。

4. 能自行尝试设计选频放大电路及波形变换电路

5. 通过实训理解和掌握超声波接收电路的设计、原理和调试方法 二、教学重点：

1. 如何用运放设计选频放大电路

2. 超声波接收电路的设计、原理和调试方法 三、教学难点：

1. 如何用运放设计选频放大电路

2. 如何通过实训有效地让学生掌握超声波发射电路的设计、原理和调试方法。 四、教学设计： 1. 通过“用示波器测量超声波接收头接收到的信号波形特点”引出超声波接收电路的基本

原理。

超声波接收头接收到的信号波形特点：

1） 正弦波电信号非常弱——要进行放大，谈到频率特点，则要选频。 2） 正弦波信号无法送到单片机处理——要进行A/D转换，引导学生说出有哪些常见的

A/D的方法，并提出利用比较器实现A/D转换的便捷方案。

2. 给出超声波接收电路的原理框图并系统讲解其基本原理。要求学生能熟练掌握。 3. 系统介绍典型的选频放大电路的设计思路：（可能要枯燥些）

4. 根据本系统的信号特点，设计适合本系统的选频放大电路。详细讲解其工作原理。（可

能要枯燥些）

5. 引导学生回忆比较器的基本工作原理，提问如何设计抗干扰能力强的比较器电路——引

出迟滞比较器设计，并解释VR2的功能。

6. 向学生解释为了使迟滞比较器输出的脉冲信号可靠触发单片机中断系统，需要对输出脉

冲信号进行整形处理，并给出相应电路。 7. 推出实训项目3：（具体实训过程见相应实训指导书）

需要注意的教学内容：

1） 给出学生相干资料和元器件，提出手工焊接要求，布置在课下完成接收板的焊接和

电路调整工作。并给出评价指标。

2） 课上通过学生的调试电路过程中，让学生掌握选频放大电路的调试方法。

3） 引导学生通过调节VR2，用示波器查看经比较输出和整形后的脉冲波形的变化情

况。

4） 通过整个实训过程帮助同学理解超声波接收电路的基本工作原理及调试方法。 实训中，要注意训练学生熟练使用直流稳压电源、信号发生器和示波器。 五、作业

见实训指导书。 六、教学实践记录：

存在的问题及其改进建议：

附录1：超声波接收电路图：

接收板上的电源部分电路：