2 发射电路与接收电路
2．1 超声发射电路
    超声波的发射电路是脉冲回波法超声探伤仪的关键部分，对于超声探伤系统的性能具有很大的影响。发射电路通常有调谐式和非调谐式两种。调谐式电路中有调谐线圈，谐振频率由调谐电路的电感、电容决定，发出的超声脉冲频带较窄。非调谐式电路发射一尖峰脉冲，脉冲的频带较宽，可以适应不同频带范围的探头，此时发射出的超声波频率主要由压电晶片的固有参数决定。该系统采用德国K．K公司(Krautkramer)的B5S单晶纵波直探头。该探头具有5 MHz的标称频率，15～6 000 mm的工作量程和11O mm的近场长度。为便于系统的灵活调试，采用非调谐式发射电路，其脉冲控制参数可以通过核心控制器AT89C52单片机方便地进行修改设定，发射电路如图3所示。

在发射电路中，高压直流通过限流电阻R1，隔直电容C被充电到VH，在常用的超声检测系统中，VH电压在数十伏至几百伏的范围内。为充分激发探头的压电性能，采用了400 V的高压直流电源模块。晶闸管Q作为一个高速开关器件在此受单片机产生的脉冲信号控制。在低电平时，晶闸管Q处于截至状态，电容C被充电到400 V，在高电平信号到达时，晶闸管Q处于导通状态，引起电容C经晶闸管Q和可调电阻R2放电，在R2上产生激励探头的高压脉冲。可变电阻R2决定了电路的阻尼情况，可以通过改变R2的阻值来改变发射的强度。电阻大时阻尼小，发射强度大，仪器的分辨力低，适合探测厚度大，对分辨率力要求不高的试件。电阻小时阻尼大，分辨率高，在探测近表面缺陷时或对分辨力要求较高时予以采用。该设计选用双向晶闸管BTl36—600，该晶闸管具有600 V的反向峰值电压和4 A的额定平均电流。为充分驱动该晶闸管工作，特意选用了双路功率MOSFET驱动器ICL7667设计了驱动电路。发射电路产生的高压脉冲和超声波信号如图4所示。

2．2 限幅与接收放大电路
    当检测范围很大时，深度缺陷或底波的反射波信号很微弱，因此在处理之前需要进行高增益放大处理。而由于探头是收发一体的，发射信号很强，它同时作用于接收电路，而且在实现的测试过程中，有可能加进强干扰，因此为保护放大电路不致损坏，使放大电路能处于线性的动态范围，需要在放大之前接收信号进行限幅，限幅电路如图5所示。图中电阻R3相对于发射电路中的可调电阻R2要足够大，用以消除接收电路对发射电路产生负载效应。选用具有较大正向电流的二极管(如2K61701)D2和D3构成双向限幅电路，防止发射电路中的高压脉冲进入到后端接收电路中，这样限幅电路的输出在士0．7 V左右，达到了该电路的预期效果。限幅之后，便是放大电路，为了能够测量幅度的变化值，在回波信号进入放大器之前，先经过已校准的衰减器，以便于对信号幅度定量调节，以适应不同的信号范围。该设计选用AD(ANALOG DEVICES)公司推出的压控增益放大器AD603进行程控增益放大电路模块的设计。AD603具有线性分贝、低噪声、宽频带、高增益精度以及增益控制灵活等特点，其高达50 MΩ的阻抗能够保证信号充分加载到后级电路中。AD603程控增益原理图如图6所示，其管脚说明如表1所示。