深海浮標式水下監聽裝置電路系統的設計

　　放大電路

　　放大器使用的是TI公司的TLC277[3]精密雙運放放大器。由于爆炸裝置可能在水下100m，200m，300m，400m及400m以上進行爆炸分離，爆炸裝置在不同深度上發出不同的個數的聲脈沖，用以判斷爆炸裝置的爆炸分離的深度，具體關系見表1。因為爆炸裝置爆炸分離的深度不同，換能器接受的電壓信號就會有差異，具體關系見下式：

　　其中：mV為換能器輸出電壓值α;M0為換能器的靈密度;mPa為1平方米上的壓力;TL為聲信號在水中的衰減;r為爆炸裝置分離時的距離; 為海況系數。

　　與此可見，爆炸裝置爆炸分離時的距離越遠聲信號的衰減越大，接收到的電信號也就越小。所以，我們將放大器的放大倍數設為兩個級別25倍和300倍，25倍用于爆炸裝置處于400米以上，300倍用于爆炸裝置處于400米以下。放大倍數的選擇可以通過電路板上的短路塊實現前放TLC272(U3)的放大倍數25倍或300倍可通過J1短接塊實現，1和2 短接則放大25倍;2和3短接則放大300倍。放大電路見圖3。

　　頻率變換合成電路

　　頻率變換合成電路是將頻率為25kHz左右人耳聽不到的爆炸噪聲信號變換為頻率為1kHz人耳能聽到的信號。其中25kHz的帶通濾波器選用的是MAXIM公司的MAX275AEPP[2]，濾波頻率可以通過外面的4個電阻來實現。具體計算如下：

　　R18=(2×10⁹)/(f₀ ×Holp)×(Rx/Ry)

　　R19=Q(2×10⁹)/f₀×(Rx/Ry)

　　R20=R21+R22-5KΩ

　　R21+R22=2×10⁹/f₀

　　其中：f₀為帶通濾波的中心頻率;Q為品質因素;Holp為放大系數;Rx/Ry=1/5