超声波测距是一种不受检测环境影响以及不用接触的测距方式,不管是在黑暗还是易受伤的环境中,都可以精确地测距。而且超声波具有很强的方向性,有利于回波检测识别,使得超声波测距被广泛应用,尤其应用于汽车雷达、扫地机器人等各种电子产品,而这些产品逐渐成为人们的生活必需品,同时人们对这些电子设备的高精度性能提出了更高的要求。所以本文就提高测距精度对超声波测距系统的关键技术进行研究,主要研究内容如下:1.设计了收发一体式超声波传感器测距系统的总体架构,将接收传感器与发射传感器的电路整合在同一个系统,减少两个传感器的公共部分,电路易于集成实现小型化。2.采用推挽逆变电路和中周变压器进行驱动设计,推挽逆变电路结构简单,中周变压器具有升压和选频功能,通过变压器的初次级线圈匝数比进行升压,利用变压器的等效电感与传感器的等效电容产生谐振来实现选频。此外,中周变压器还可通过改变次级线圈匝数与换能器的等效阻抗进行匹配,实现高效率发射。3.在所设计的可变增益结构中,对电阻网络中的各个电阻的阻值进行特定设计。电阻反馈节点由组合逻辑输入的数字信号控制,通过改变信号就可改变反馈系数,使增益按dB型梯度变化,实现高精度设计。4.在所设计的电源电路架构中,使用了高压MOS与低压MOS器件,并采用高、低压MOS串联且栅极相连的特殊差分输入结构,实现高低压转换以及输出稳定电压。在环路上采用嵌套式密勒补偿,增大带宽,提高了电路的稳定性。基于0.18μm BCD工艺,本文电源电路中的线性稳压器结构外部供电在25V时输出电压3.3V。而在4.3V和40V时,输出电压分别为3.287V和3.315V,幅度偏差分别为0.39%和0.45%,满足4.3V~40V的宽范围输入。传感器的驱动电流按13.5mA梯度增加,在111.2mA~311.3mA范围内可调,实现可编程设计。可变增益放大器的前级运放增益达35dB,在此基础上,增益按0.7dB梯度增加,在45dB~55dB范围内实现可调,满足高精度测距电路设计。