MAXQ7667：基于MCU的超声远距离测量解决方案

Maxim公司的MAXQ7667智能片上系统（SoC）是一个飞行时间超声波远距离测量方案。该器件可用于包括带有微弱输入信号的远距离测量或者多目标识别等应用。通过将灵活的电子器件和智能要素相结合，根据环境和目标条件的变化来优化各项功能，MAXQ7667具有高信噪比。

集成的脉冲信号发生器和回声接收组件处理25kHz到100kHz之间的超声波信号。每组回声接收组件包括一个可编程增益低噪声放大器（LNA）、一个将接收到的回声信号数字化的16位sigma-delta ADC，以及数字信号处理器（DSP）。DSP利用带通滤波器限制噪声，同时通过解调和低通滤波创建回声包络。输入参考噪声是一个0.7μ的VRMS。可编程锁相环（PLL）频率合成器为瞬时脉冲群发生器提供参考频率，并为回声接收器的数字滤波器提供时钟。嵌入式16位MAXQ20微控制器（μC）控制前项所有的功能。

μC优化了在不同温度条件下每次发送的瞬时脉冲频率和接收频率。MAXQ7667通过监控每个回声信号实现了智能传感，然后主动改变发送和接收参数，从而得到理想的结果。数字滤波器和瞬时脉冲合成不需要CPU的介入。这使得CPU能够全力应用于回声优化、通信、诊断信息和额外的噪声处理。

MAXQ7667拥有三个不同的供电电压：+5V、+3.3V和+2.5V。两个内部线性调节器使其可以在三个外部电源不可用时工作在单独的+5V电压下。此外， MAXQ7667可以控制一个外部的通道晶体管实现在+8V到+65V的单个供电电压下工作，这取决于外部组件的容限。该器件采用48引脚LQFP封装，工作温度为-40℃到+125℃。


图1 MAXQ7667典型应用电路/功能方框图



图2 MAXQ7667突发发送级

MAXQ7667主要特性

• 智能模拟外设

- 专用超声波瞬时脉冲群发生器

- 回声接收路径（包括LNA、Sigma-Delta ADC）

- 采样速率为250ksps的5通道、12位SAR ADC

- 用于ADC的内部能带隙电压参考（也接受外部电压参考）

• 定时器/数字I/O外围设备

• 高性能、低功耗、16位RISC内核

• 程序和数字存储器

• 石英/时钟模块

• 带有48位蓄电池的16×16硬件乘法器，单时钟周期

• 电源管理模式

• JTAG接口

• 通用异步收发器（UART）

• 局域互联网（LIN）


图3 MAXQ7667回声接收路径



图3 MAXQ7667回声接收路径

MAXQ7667应用

• 汽车泊车

• 汽车安全

• 工业处理

• 自动化

• 手持式设备