本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)處理電路，具體涉及一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路。

背景技術(shù)：

陣列感應(yīng)測(cè)井是由多個(gè)簡(jiǎn)單雙線系構(gòu)成的感應(yīng)測(cè)井系統(tǒng)，它采用一系列不同線圈距的線圈系測(cè)量同一地層，從而得出原狀地層及侵入帶電阻率等參數(shù)。陣列感應(yīng)測(cè)井采用先進(jìn)的電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)字處理等先進(jìn)方法，通過(guò)多路遙測(cè)短節(jié)，把采集的大量數(shù)據(jù)送到地面，再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得出具有不同探測(cè)深度和不同縱向分辨率曲線。陣列感應(yīng)測(cè)井除了能夠得出原狀地層和侵入帶電阻率外，還可以研究侵入帶的變化，確定過(guò)渡帶的范圍，根據(jù)獲得的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行二維電阻率徑向成像和侵入剖面的徑向成像。

目前傳統(tǒng)的發(fā)射電路一般采用以下3種方案：1、多頻正弦波疊加輸出；單一頻率正弦波輸出；3、多頻正弦波疊加后按照近似方波輸出。方案1 中采用的多頻正弦波疊加的易造成發(fā)射電路無(wú)功損耗，使發(fā)射功率器件發(fā)熱嚴(yán)重，形成電路不穩(wěn)定以及高溫性能差(石油測(cè)井的高溫指175℃以上)，為了降低發(fā)射損耗只能降低發(fā)射功率，減低了儀器的信噪比和響應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍，最終造成儀器測(cè)量精度降低和動(dòng)態(tài)范圍變小。方案2中的單頻率正弦波雖然解決了上述問(wèn)題，但單一頻率在趨附校正上純粹依據(jù)簡(jiǎn)單理論模型無(wú)法保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。方案3中，雖然規(guī)避了方案1和方案2的缺陷，但會(huì)造成電路調(diào)試難度加大，內(nèi)部頻率的權(quán)重決定了該方案仍然有一些頻率的發(fā)射功率太小，會(huì)造成這些頻率的接收信號(hào)信噪比降低，最終影響儀器的精度和動(dòng)態(tài)范圍。

申請(qǐng)?zhí)枮?01420737849.2公開(kāi)了一種用于陣列感應(yīng)測(cè)井儀的多頻諧振發(fā)射電路，包括依次連接的混頻信號(hào)發(fā)生模塊、混頻信號(hào)濾波模塊、功率放大模塊、無(wú)源諧振模塊、發(fā)射線圈，混頻信號(hào)發(fā)生模塊用于產(chǎn)生混頻信號(hào)，功率放大模塊將混頻信號(hào)功率放大后輸出給無(wú)源諧振模塊，無(wú)源諧振模塊對(duì)功率放大模塊和發(fā)射線圈進(jìn)行阻抗匹配，功率放大模塊還包括運(yùn)算放大器、與運(yùn)算放大器并聯(lián)的反饋電阻，其特征在于：功率放大模塊還包括與運(yùn)算放大器信號(hào)輸出端連接的全橋拓?fù)浞糯箅娐?，運(yùn)算放大器為兩個(gè)，兩個(gè)運(yùn)算放大器并聯(lián)，全橋拓?fù)浞糯箅娐钒ù?lián)和/或并聯(lián)連接的三極管，混頻信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器與反饋電阻電壓值被放大變成差分控制信號(hào)，全橋拓?fù)浞糯箅娐穼⒉罘挚刂菩盘?hào)進(jìn)行二次放大；無(wú)源諧振模塊包括電容、與電容連接的電感。該實(shí)用新型采用Foster綜合形式的諧振模塊，通過(guò)改變無(wú)源諧振模塊的參數(shù)，可調(diào)整三個(gè)諧振點(diǎn)的頻率及每個(gè)諧振點(diǎn)的電壓幅值能夠降低電路的調(diào)試難度，但仍存在信噪比較低等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中儀器測(cè)量信噪比較低等問(wèn)題，提供一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，能夠有效的提高儀器測(cè)量的信噪比、擴(kuò)大儀器測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍、增強(qiáng)儀器的重復(fù)性和一致性。

本實(shí)用新型提供一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，包括設(shè)置在同一電路板上的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、諧振電容陣列電路和控制電路以及設(shè)置在電路板外的發(fā)射線圈；控制電路包括用于產(chǎn)生不同頻率信號(hào)的信號(hào)發(fā)射電路和控制電容陣列電路中電容排列的電容控制電路；發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路用于將信號(hào)發(fā)射電路產(chǎn)生的信號(hào)放大到期望的功率范圍，并將放大的功率信號(hào)傳送至諧振電容陣列電路；諧振電容陣列電路接收來(lái)自發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路傳送的功率信號(hào)并與發(fā)射線圈連接組成諧振回路。

本實(shí)用新型所述的一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，作為優(yōu)選方式，諧振電容陣列電路包括至少兩個(gè)不同的電容，每個(gè)電容均與發(fā)射線圈單獨(dú)連接。

本實(shí)用新型所述的一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，作為優(yōu)選方式，電容控制電路根據(jù)發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路傳送至諧振電容陣列電路的信號(hào)頻率不同而切換相對(duì)應(yīng)的電容與發(fā)射線圈相連接?？刂齐娐分须娙菘刂齐娐丰槍?duì)不同頻率的信號(hào)切換不同的電容陣列與發(fā)射線圈相連接，可以達(dá)到選擇信號(hào)頻率的目的，使得每種信號(hào)頻率成分都具有較大的發(fā)射能量，可以極大的提高儀器的信噪比。

本實(shí)用新型所述的一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，作為優(yōu)選方式，發(fā)射線圈由至少兩股絞線繞制在線圈骨架上。各個(gè)電容和發(fā)射線圈電感組成一個(gè)并聯(lián)LC振蕩電路，由于可以通過(guò)發(fā)射線圈使用不同的線圈匝數(shù)和線圈截面積，可以獲得不同的電感量L，再通過(guò)電容控制裝置的程序控制下，分時(shí)將不同的電容和發(fā)射線圈連接，即可以發(fā)射所需的頻率。

本實(shí)用新型所述的一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，作為優(yōu)選方式，諧振電容陣列電路包括多路選擇器和與多路選擇器連接且并聯(lián)設(shè)置的第一電容、第二電容、第三電容和第四電容。

本實(shí)用新型所述的一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，作為優(yōu)選方式，控制電路包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第十五電容、第十六電容、第十七電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻和第十六電阻；輸入信號(hào)與第五電容和第六電容相連，第一運(yùn)算放大器的正向輸入端與第五電容相連，第一運(yùn)算放大器的正向輸入端通過(guò)第三電阻接地，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第一電阻接地，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第九電容接地，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第十電阻與輸出信號(hào)相連，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第十一電容與輸出信號(hào)相連，第一運(yùn)算放大器的反向輸入端與第五電阻、第七電阻、第一三極管的集電極相連和第三二極管的負(fù)極相連，第一運(yùn)算放大器的輸出端與第五電阻和第六電阻相連，第一三極管的發(fā)射極與第二三極管的發(fā)射極、第九電阻、第三二極管的正極、第四二極管的負(fù)極、第五電阻、第七電阻、第一三極管的集電極和輸出信號(hào)相連，第一三極管的基極與第七電阻和第一二極管的正極相連，第二三極管的集電極通過(guò)第七電容接地，第二三極管的集電極與第八電阻相連，第二三極管的發(fā)射極與第一三極管的發(fā)射極、第九電阻、第三二極管的正極、第四二極管的負(fù)極、第五電阻、第七電阻、第一三極管的集電極和輸出信號(hào)相連，第一二極管的負(fù)極通過(guò)第十電容接地，第一二極管的負(fù)極與第六電阻和第二二極管的正極相連，第二二極管的負(fù)極與第八電阻和第二三極管的基極相連，第三二極管的正極與第一三極管的發(fā)射極、第九電阻、第二三極管的發(fā)射極、第四二極管的負(fù)極、第五電阻、第七電阻、第一三極管的集電極和輸出信號(hào)相連，第三二極管的負(fù)極與第九電容、第十一電容、第一電阻、第五電阻、第七電阻、第十電阻和第一運(yùn)算放大器的反向輸入端相連，第四二極管的正極與電源負(fù)極相連，第四二極管的負(fù)極與第一三極管的發(fā)射極、第九電阻、第二三極管的發(fā)射極、第三二極管的正極、第五電阻、第七電阻、第一三的集電極和輸出信號(hào)相連，第八電容與第七電容和第九電阻相連；第二運(yùn)算放大器的正向輸入端通過(guò)第四電阻接地，第二運(yùn)算放大器的正向輸入端與第六電容、第十二電容和第十一電阻相連，第二運(yùn)算放大器的反向輸入端通過(guò)第二電阻接地，第二運(yùn)算放大器的輸出端與第十二電阻和第十三電阻相連，第三三極管的集電極通過(guò)第十六電容相連，第三三極管的集電極與第十六電阻和第七二極管的負(fù)極相連，第三三極管的發(fā)射極與第四三極管的發(fā)射極相連，第三三極管的基極與第十六電阻和第五二極管的正極相連，第四三極管的集電極與第十四電阻和第十四電容相連，第四三極管的發(fā)射極與第三三極管的發(fā)射極相連，第四三極管的基極與第十四電阻和第六二極管的正極相連，第五二極管的正極與第十六電阻和第三三極管的基極相連，第五二極管的負(fù)極通過(guò)第十三電容接地，第五二極管的負(fù)極與第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十二電容、第十三電容、第六二極管的負(fù)極、第七二極管的正極、第八二極管的負(fù)極和輸出信號(hào)相連，第六二極管的正極與第十四電阻和第四三極管的基級(jí)相連，第六二極管的負(fù)極與第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十二電容、第十三電容、第五二極管的負(fù)極、第七二極管的正極、第八二極管的負(fù)極和輸出信號(hào)相連，第七二極管的正極與第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十二電容、第十三電容、第五二極管的負(fù)極、第六二極管的負(fù)極、第八二極管的負(fù)極和輸出信號(hào)相連，第七二極管的負(fù)極與第十六電阻、第十六電容和第三三極管的集電極相連，第八二極管的正極通過(guò)第十七電容接地，第八二極管的負(fù)極與第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十二電容、第十三電容、第五二極管的負(fù)極、第六二極管的負(fù)極、第七二極管的正極和輸出信號(hào)相連，第十五電容與第十五電阻和第十四電容相連。

本實(shí)用新型在使用過(guò)程中，控制電路中的信號(hào)發(fā)射電路發(fā)出一個(gè)初始信號(hào)并傳送至發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)放大到期望的功率范圍，并將放大后的信號(hào)傳送至諧振電容陣列電路，控制電路中電容控制電路針對(duì)不同頻率的信號(hào)對(duì)諧振電容陣列電路中不同的電容進(jìn)行切換，切換后的電容與發(fā)射線圈相連接進(jìn)行發(fā)送。

本實(shí)用新型由于將諧振電容陣列模塊分為由至少兩個(gè)電容組成，且每個(gè)電容均與發(fā)射線圈單獨(dú)連接，通過(guò)電容控制電路針對(duì)不同頻率的信號(hào)切換不同的電容與發(fā)射線圈相連接，可以達(dá)到選擇信號(hào)頻率的目的，使得每種信號(hào)頻率成分都具有較大的發(fā)射能量，可以極大的提高儀器的信噪比。

附圖說(shuō)明

圖1為一種用于陣列感應(yīng)發(fā)射電路示意圖；

圖2為一種用于陣列感應(yīng)發(fā)射電路電容陣列電路的電路圖；

圖3為一種用于陣列感應(yīng)發(fā)射電路控制電路的電路圖。

附圖說(shuō)明：U1、多路選擇器；L：電感；C1、第一電容；C2、第二電容；C3：第三電容；Cn：第四電容；U1：1、第一運(yùn)算放大器；U1B、第二運(yùn)算放大器；D1、第一二極管；D2、第二二極管；D3、第三二極管；D4、第四二極管；D5、第五二極管；D6、第六二極管；D7、第七二極管；D8、第八二極管；Q1、第一三極管；Q2、第二三極管；Q3、第三三極管；Q4、第四三極管；C5、第五電容；C6、第六電容；C8、第七電容；C10、第八電容；C11、第九電容；C12、第十電容；C13、第十一電容；C15、第十二電容；C16、第十三電容；C17、第十四電容；C18、第十五電容；C19、第十六電容；C20、第十七電容；R1、第一電阻；R2、第二電阻；R3、第三電阻；R4、第四電阻；R5、第五電阻；R6、第六電阻；R7、第七電阻；R8、第八電阻；R9、第九電阻；R10、第十電阻；R11、第十一電阻；R12、第十二電阻；R13、第十三電阻；R14、第十四電阻；R15、第十五電阻；R16、第十六電阻。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1～3所示，本實(shí)用新型提供一種用于陣列感應(yīng)的發(fā)射電路，包括設(shè)置在同一電路板上的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、諧振電容陣列電路和控制電路，以及設(shè)置在電路板外的發(fā)射線圈，其中控制電路包括用于產(chǎn)生不同頻率信號(hào)的信號(hào)發(fā)射電路和控制電容陣列電路電容排列的電容控制電路；發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路用于將信號(hào)發(fā)射電路產(chǎn)生的信號(hào)放大到期望的功率范圍，并將放大的功率信號(hào)傳送至諧振電容陣列電路；諧振電容陣列電路用于接收來(lái)自發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路傳送的功率信號(hào)并與發(fā)射線圈連接組成諧振回路，諧振電容陣列包括多路選擇器U1和與多路選擇器U1連接且并聯(lián)設(shè)置的第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第四電容Cn，電感L和不同的電容組成LC 振蕩回路，形成不同的振蕩頻率，由控制電路中的電容控制電路根據(jù)不同由發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路放大的信號(hào)頻率控制不同的電容與發(fā)射線圈單獨(dú)連接。

控制電路包括第一運(yùn)算放大器U1：1、第二運(yùn)算放大器U1B、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管 D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8、第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C8、第八電容C10、第九電容C11、第十電容C12、第十一電容C13、第十二電容C15、第十三電容C16、第十四電容C17、第十五電容C18、第十六電容C19、第十七電容C20、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15和第十六電阻R16；輸入信號(hào)與第五電容C5和第六電容C6相連，第一運(yùn)算放大器U1：1的正向輸入端與第五電容C5相連，第一運(yùn)算放大器U1：1的正向輸入端通過(guò)第三電阻R3接地，第一運(yùn)算放大器U1：1的反向輸入端通過(guò)第一電阻R1接地，第一運(yùn)算放大器U1：1的反向輸入端通過(guò)第九電容C11接地，第一運(yùn)算放大器U1：1的反向輸入端通過(guò)第十電阻R10與輸出信號(hào)相連，第一運(yùn)算放大器U1：1的反向輸入端通過(guò)第七電容C8與輸出信號(hào)相連，第一運(yùn)算放大器U1：1的反向輸入端與第五電阻R5、第七電阻R7、第一三極管Q1的集電極相連和第三二極管D2的負(fù)極相連，第一運(yùn)算放大器U1：1的輸出端與第五電阻R5和第六電阻R6相連，第一三極管Q1的發(fā)射極與第二三極管Q2的發(fā)射極、第九電阻R9、第三二極管 D3的正極、第四二極管D4的負(fù)極、第五電阻R5、第七電阻R7、第一三極管Q1的集電極和輸出信號(hào)相連，第一三極管Q1的基極與第七電阻R7 和第一二極管D1的正極相連，第二三極管Q2的集電極通過(guò)第七電容C8 接地，第二三極管Q2的集電極與第八電阻R8相連，第二三極管Q2的發(fā)射極與第一三極管Q1的發(fā)射極、第九電阻R9、第三二極管D3的正極、第四二極管D4的負(fù)極、第五電阻R5、第七電阻R7、第一三極管Q1的集電極和輸出信號(hào)相連，第一二極管D1的負(fù)極通過(guò)第十電容C12接地，第一二極管D1的負(fù)極與第六電阻R6和第二二極管D2的正極相連，第二二極管D2的負(fù)極與第八電阻R8和第二三極管Q2的基極相連，第三二極管 Q3的正極與第一三極管Q1的發(fā)射極、第九電阻R9、第二三極管Q2的發(fā)射極、第四二極管D4的負(fù)極、第五電阻R5、第七電阻R7、第一三極管 Q1的集電極和輸出信號(hào)相連，第三二極管D3的負(fù)極與第九電容C11、第十一電容C13、第一電阻R1、第五電阻R5、第七電阻R7、第十電阻R10 和第一運(yùn)算放大器U1：1的反向輸入端相連，第四二極管D4的正極與電源負(fù)極相連，第四二極管D4的負(fù)極與第一三極管Q1的發(fā)射極、第九電阻 R9、第二三極管Q2的發(fā)射極、第三二極管D3的正極、第五電阻R5、第七電阻R7、第一三極管Q1的集電極和輸出信號(hào)相連，第八電容C10與第七電容C8和第九電阻R9相連；第二運(yùn)算放大器U2：1的正向輸入端通過(guò)第四電阻R4接地，第二運(yùn)算放大器U2：1的正向輸入端與第六電容C6、第十二電容C15和第十一電阻R11相連，第二運(yùn)算放大器U2：1的反向輸入端通過(guò)第二電阻R2接地，第二運(yùn)算放大器U2：1的輸出端與第十二電阻R12和第十三電阻R13相連，第三三極管Q3的集電極通過(guò)第十六電容 C19相連，第三三極管Q3的集電極與第十六電阻R16和第七二極管D7 的負(fù)極相連，第三三極管Q3的發(fā)射極與第四三極管Q4的發(fā)射極相連，第三三極管Q3的基極與第十六電阻R16和第五二極管D5的正極相連，第四三極管Q4的集電極與第十四電阻R14和第十四電容C17相連，第四三極管Q4的發(fā)射極與第三三極管Q3的發(fā)射極相連，第四三極管Q4的基極與第十四電阻R14和第六二極管D6的正極相連，第五二極管D5的正極與第十六電阻R16和第三三極管Q3的基極相連，第五二極管D5的負(fù)極通過(guò)第十三電容C16接地，第五二極管D5的負(fù)極與第十一電阻R11、第十二電阻R12、第八電容C15、第十三電阻R13、第十二電容C15、第六二極管D6的負(fù)極、第七二極管D7的正極、第八二極管D8的負(fù)極和輸出信號(hào)相連，第六二極管D6的正極與第十四電阻R14和第四三極管D4的基級(jí)相連，第六二極管D6的負(fù)極與第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十二電容C15、第十三電容C16、第五二極管D5的負(fù)極、第七二極管D7的正極、第八二極管D8的負(fù)極和輸出信號(hào)相連，第七二極管D7的正極與第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十二電容C15、第十三電容C16、第五二極管D5的負(fù)極、第六二極管D6的負(fù)極、第八二極管D8的負(fù)極和輸出信號(hào)相連，第七二極管D7的負(fù)極與第十六電阻R16、第十六電容C19和第三三極管Q3的集電極相連，第八二極管D8的正極通過(guò)第十七電容C20接地，第八二極管D8的負(fù)極與第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十二電容C15、第十三電容C16、第五二極管D5的負(fù)極、第六二極管D6的負(fù)極、第七二極管 D7的正極和輸出信號(hào)相連，第十五電容C18與第十五電阻R15和第十四電容C17相連。

本實(shí)用新型在使用過(guò)程中，控制電路中的信號(hào)發(fā)射電路發(fā)出一個(gè)初始信號(hào)并傳送至發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)放大到期望的功率范圍，并將放大后的信號(hào)傳送至諧振電容陣列電路，控制電路中電容控制電路針對(duì)不同頻率的信號(hào)對(duì)諧振電容陣列電路中不同的電容進(jìn)行切換，切換后的電容與發(fā)射電路相連接進(jìn)行發(fā)送。

本實(shí)用新型可以將信噪比提升10％～20％，這部分提高在有效信號(hào)微弱時(shí)對(duì)地層的準(zhǔn)確響應(yīng)非常關(guān)鍵，特別是在當(dāng)?shù)貙与娮杪矢哂?00Ω·m時(shí)尤為突出。

以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出的任何修改、變化或等效形式都將落入實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。