超声探伤仪检波电路的新方案

　　一、引言

　　对超声探伤仪中检波电路的要求是检波线性好，死区小，高频特性好。国外的超声探伤仪通常采用平衡调制解调器构成的同步检波电路。该电路的上述特性均很好，但要用限幅放大器将被检信号变成方波作为检波电路的同步信号，要对失调电压、馈通电压和同步信号的延迟进行调整。因此，这种电路比较复杂，调试也较为困难。在此对由运放和二极管构成的精密检波电路与两种用跨导放大器构成的检波电路的静态特性和不同输入信号幅度下检波的过渡过程作了比较。这些特性的分析是用PSPICE完成的，用的是PSIICE中提供的器件模型，分析结果具有良好的可信度。

　　二、几种检波电路的比较

　　1.精密检波电路

　　图1为通常的精密检波电路。用PSPICE对它的静态检波传输特性的分析表明，检波时几乎没有死区。但如果输入满幅度的衰减正弦波时，观察该电路检波的过渡过程即动态特性，可知在输入信号幅度较小时.输出波形发生明显的失真。图2为十分之一满幅度衰减正弦波时检波的过渡过程。从图中可以看出信号小时，该电路已经不能正常检波了。显然此种电路不适于探伤仪中对回波信号进行检波。

　　2.双端输出跨导放大器构成的检波电路

　　它是由双端输出的跨导放大器MAX435和1N4148二极管桥路构成。如果该放大器是理想的受控电流源，就可构成精密的检波电路.但是该放大器输出电阻只有3. 5k左右，且双端输出跨导放大器在最低功耗设定状态下的最大输出电流较小，仅为7. 5mA左右，检波采用的又是全桥，因此，会有明显的检波死区.通过PSPICE软件对该电路静态传输特性的分析，可看出检波的死区较大，特性不够理想，不适合作超声探伤仪的检波电路。

　　3.单端输出跨导放大器构成的检波电路

　　架用单端输出跨导放大器MAX436和高速运放可构成性能更好的检波电路。电路如图3所示。

　　电路中的IS为代表MAX436输出的受控电流源.x:为其输出电阻.该种芯片最低功耗设定下的输出电流为15mA左右，且此时功耗与MAX435相同。当电流从上端流出时，电流经二极管D:在电阻x:上产生压降，且二极管D，不通，因此，节点2的电压与节点1的电压相同，也就是输出端的电压，极性为正.当电流从下端流出时，二极管D:不通，电流经二极管D,，在电阻x,和x:上产生压降，运放输出端的电压为正。由于x:和x，的取值相同，且此时节点2为虚地，因此，同样的电流幅度不同的信号源电流方向在输出上产生同I样的输出结果。x，在电路中的作用是使MAX436等效的电流源在正负半周下的负载效应保持对称。否则，由于MAX436输出电阻的有限性会使输入输出的静态特性不对称。