磁导航在智能车技术中是一种通过检测磁场来引导车辆沿着预定路径行驶的技术。在智能车竞赛中，磁导航组通过在赛道中心线下铺设载有特定频率和电流的漆包线，利用载流导线周围形成的交变磁场作为引导信号，智能车通过检测这一磁场来实现对路径的识别和跟踪。在这种应用中，信号调理电路设计对于信号的正确检测和处理起到了关键作用。
信号调理电路需要对检测线圈接收到的信号进行必要的放大和处理。由于感应线圈接收到的信号频率为20kHz，电压在毫伏级，因此需要将信号放大1000倍左右，以便于后续的信号处理。这要求信号调理电路具备较高的带宽和增益特性。同时，电路需要能够在较大的动态范围内稳定工作。
由于电路将由车载电池供电，供电电压为7.2V，这意味着信号调理电路设计需要考虑单电源工作模式。在设计过程中，电路的供电稳定性、抗干扰性能以及在供电波动情况下的工作稳定性都需要特别注意。
此外，信号处理还需要实现信号频率和幅度的转换，即将高频的交流信号转换为低频的直流信号，以供智能车的单片机进行A/D转换采样。这里涉及到的信号转换要求信号调理电路具备有效的检波功能。
在电路设计中，常见的集成运放如OPA228系列和MAX4451系列运放能够满足这些要求。特别是MAX4451，作为一个双运放芯片，它在单电源工作模式下具有出色的放大和检波功能，能够在较低的功耗下实现信号的高增益放大和稳定检波，这使得其在磁导航信号调理电路设计中成为一个理想的选择。
考虑到信号调理电路的复杂性和调试的便捷性，单片机对信号的处理方式有两种选择。一种是先对信号进行放大和检波，然后由单片机进行单次采样获取信号大小；另一种是直接采集放大后的高频信号，并要求单片机具备更高的采样速率，通过分析信号的周期性来获取交流信号的峰峰值。第一种方法需要的单片机资源较少，适合资源受限的微控制器系统，而第二种方法则对单片机的处理能力有更高的要求。
总体而言，智能车磁导航的信号调理电路设计需要关注以下几点：电路设计应具备足够的带宽和增益，以适应高频小信号的放大需求；电路应具备稳定的单电源供电能力，并能够在供电波动情况下保持工作稳定性；再次，信号处理应包括有效的频率和幅度转换，以适应单片机的A/D转换采样要求；考虑到电路设计的便捷性和成本，应选用适合的集成运放来搭建电路，并合理选择单片机信号处理方式。
为了提高检测电路对赛道的适应性，需要在智能车小车上安装多个检测线圈，并对每个线圈输出的信号进行放大和处理。在赛道定位时，不需要关心单个线圈输出信号的大小，而是需要比较多个线圈输出信号的相对大小。只有位于载流线赛道正上方的线圈输出的信号会是最大的，据此可以判断小车与载流线赛道的相对位置。由于激励电流频率和幅值的变化对所有线圈影响相同，因此这种“找最大”的方法能够有效提高检测电路的适应性。考虑到信号调理电路的复杂性以及对功耗和性能的需求，选择合适的电路设计和集成运放，对于实现磁导航智能车的精准定位至关重要。
