一种测井仪用前端电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种测井仪用前端电路，由远端功率放大器、升压变压器及倍压电路、前置放大器三部分组成；远端功率放大器，根据外部控制输出一定频率和幅度的功率驱动信号；升压变压器及倍压电路在所述功率驱动信号的控制下，生成测井仪核探测器适合的高压；前置放大器，对核探测器的输出信号整形、放大至合适的成形时间和幅度。由于能大大消除可控高压发生器的噪声，因此可控高压发生器和前置放大器两部分可以安装在一起不需要任何金属屏蔽，满足测井仪小型化的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种测井仪用前端电路
本技术涉及一种测井仪的前端电路，具体涉及一种测井仪用前端电路。
技术介绍
目前，由于测井仪结构的小型化和复杂化，使得测井仪的核探测器和其前端电路所能安装的空间越来越小。核探测器前端电路由可控高压发生器和前置放大器两部分组成，可控高压发生器内部由PWM电路、升压变压器和整流电路等组成，其属于高压小电流开关电源，由于开关电源工作时会产生一定的噪声，因此不能与前置放大器直接安装在一起，必须和前置放大器之间使用的金属屏蔽隔离措施，这样就无法设计出占用空间非常小的前端电路，测井仪的性能提升受到一定影响。
技术实现思路
有鉴于此，本技术设计了一种测井仪用前端电路，由于能大大消除可控高压发生器的噪声，因此可控高压发生器和前置放大器两部分可以安装在一起不需要任何金属屏蔽，满足测井仪小型化的要求。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种测井仪用前端电路，由远端功率放大器、升压变压器及倍压电路、前置放大器三部分组成；远端功率放大器，根据外部控制输出一定频率和幅度的功率驱动信号；升压变压器及倍压电路在所述功率驱动信号的控制下，生成测井仪核探测器适合的高压；前置放大器，对核探测器的输出信号整形、放大至合适的成形时间和幅度。进一步地，本技术所述远端功率放大器的输入端分别连接CPU的IO口和ADC，其输出功率驱动信号的频率受CPU的IO口输出信号的控制，其输出功率驱动信号的幅度受ADC输出信号的控制。进一步地，本技术所述远端功率放大器，由电容C11～C13、电阻R2～R6、R8～R11、R15、三极管Q1、Q2、Q3、运放U1组成；CPU的IO口依次串联电阻R11、电阻R8、电容C11及电阻R15后与运放U1的负输入端连接，运放U1的正输入端通过电阻R2接地；ADC串联电阻R9后接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极通过电阻R10接地，三极管Q3的集电极连接在电阻R8与电容C11之间；电阻R6和电容C12串联后，再并联于运放U1的负输入端与输出端之间；运放U1的输出端串联电阻R3后分别连接三极管Q1的基极和Q2的基极，三极管Q1的集电极接正电压，Q2的发射极接负电压，Q1的发射极接Q2的集电极作为高压驱动信号输出端，高压驱动信号输出端依次通过电阻R4和R5接地，且电阻R4和R5之间与运放U1的负输入端相连通。进一步地，本技术所述正电压的范围为+5V～+24V，负电压的范围为-5V～-24V，R11选择1K～10K，C13选择100pF～10nF。进一步地，本技术所述升压变压器及倍压电路，其由电容C1～C9、二极管D1～D8、电阻R1、变压器T1组成；变压器T1的绕组A的一端接地，绕组A的另一端接驱动信号输入，变压器T1的绕组B的一端接C1的一端，绕组B的另一端接地，C1的另一端接D1的阳极、D2的阴极和C3的一端，C3的另一端连接D3的阳极、D4的阴极和C5的一端，C5的另一端连接D5的阳极、D6的阴极和C7的一端，C7的另一端连接D7的阳极、D8的阴极，D1的阳极连接C2的一端并接地，C2的另一端连接D2的阴极、D3的阳极和C4的一端，C4的另一端连接D4的阳极、D5的阴极和C6的一端，C6的另一端连接D6的阳极、D7的阴极和C8的一端，C8的另一端连接D8的阳极和R1的一端，R1的另一端连接C9的一端并作为负高压的输出，C9的另一端接地。进一步地，本技术所述电容C1～C9的取值范围为1nF至10nF。进一步地，本技术所述的前置放大器，其由电阻R7、R12～R14，电容C10和运放U2组成；R7的一端连接探测器的信号输出，另一端连接U1的负端、R13的一端和C1的一端，R13的另一端连接C10的另一端和U1的输出端，运放的输出端连接R14的一端，R14的另一端为信号输出，U2的正端连接R12的一端，R12的另一端接地。进一步地，本技术所述R7为10Ω(10Ω至10K)，R13为10K(4K～100K)C10取值100pF((1uS～50uS)/R13))，R12取值和R13相同。进一步地，本技术所述远端功率放大器的输出端通过电缆连接到升压变压器及倍压电路的输入端。进一步地，本技术所述前置放大器和升压变压器及倍压电路安装在一块电路板上。有益效果本技术所述的远端功率放大器由于输出电压幅度小，电缆电容(两个电缆靠近所形成的特性)引起的功率损失小，远端功率放大器可以驱动较长的电缆，同时高压是由低dv/dt的矩形波驱动变压器并倍压生成的，电路的干扰小可以省去外壳屏蔽，并能和如前置放大器放置在同一块PCB板上，使整个前端电路的体积达到最小化，，同时，如果采用小型化贴片元件，电路的体积还将进一步缩小。附图说明图1为实施例远端功率放大器电路中各元器件之间的连接关系示意图。图2为实施例升压变压器及倍压电路中各元器件之间的连接关系示意图。图3为实施例前置放大器电路中各元器件之间的连接关系示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步阐述。本技术实施例一种测井仪用前端电路，由远端功率放大器、升压变压器及倍压电路、前置放大器三部分组成，其中，前置放大器和升压变压器及倍压电路安装在一块电路板上，远端功率放大器的输出端通过电缆连接到升压变压器的输入端，升压变压器的输出连接到倍压电路的输入端。远端功率放大器，根据外部控制输出一定频率和幅度的功率驱动信号；升压变压器及倍压电路在所述功率驱动信号的控制下，生成测井仪核探测器适合的高压；前置放大器，对核探测器(PMT管)的输出信号整形、放大至合适的成形时间和幅度。如图1所示，远端功率放大器各部分的元器件组成以及各元器件之间的连接关系如下：其由电容C11～C13、电阻R2～R6、R8～R11、R15三极管Q1、Q2、Q3、运放U1组成。R8，R11选择4.99K，C13选择1nF,Q3选择2N2222，R3选择100Ω，R2、R4、R5、R9、R5、R10选择1K，R6、R15选择10K，C11选择0.1uF，C12选择1nF,，Q1选择2SC4541，Q2选择2SA1736，电路供电电压为+12V和-12V。远端功率放大器的输出频率受单片机IO口控制，输出的幅度受ADC信号控制；具体连接关系为：R11的一端接CPU(单片机)的IO口，R11的另一端接C13的一端和R8的一端，C13的一端接地，R8的另一端接C11的一端和Q3的集电极，C11的另一端接R15的一端，R15的另一端接U1的负端、R6的一端、R4的一端、R5的一端，R5的另一端接地，R6的另一端接C12的一端，C12的另一端接U1的输出和R3的一端，R3的另一端接Q1的基极和Q2的基极，Q1的集电极接+12V，Q2的发射极接-12V，Q1的发射极接Q2的集电极和R4的另一端并作为高压驱动信号输出。Q3的基极接R9的一端，R9的另一端接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测井仪用前端电路，其特征在于，由远端功率放大器、升压变压器及倍压电路、前置放大器三部分组成；/n远端功率放大器，根据外部控制输出一定频率和幅度的功率驱动信号；/n升压变压器及倍压电路在所述功率驱动信号的控制下，生成测井仪核探测器适合的高压；/n前置放大器，对核探测器的输出信号整形、放大至合适的成形时间和幅度。/n

【技术特征摘要】
1.一种测井仪用前端电路，其特征在于，由远端功率放大器、升压变压器及倍压电路、前置放大器三部分组成；
远端功率放大器，根据外部控制输出一定频率和幅度的功率驱动信号；
升压变压器及倍压电路在所述功率驱动信号的控制下，生成测井仪核探测器适合的高压；
前置放大器，对核探测器的输出信号整形、放大至合适的成形时间和幅度。


2.根据权利要求1所述测井仪用前端电路，其特征在于，所述远端功率放大器的输入端分别连接CPU的IO口和ADC，其输出功率驱动信号的频率受CPU的IO口输出信号的控制，其输出功率驱动信号的幅度受ADC输出信号的控制。


3.根据权利要求2所述测井仪用前端电路，其特征在于，所述远端功率放大器，由电容C11～C13、电阻R2～R6、R8～R11、R15、三极管Q1、Q2、Q3、运放U1组成；
CPU的IO口依次串联电阻R11、电阻R8、电容C11及电阻R15后与运放U1的负输入端连接，运放U1的正输入端通过电阻R2接地；ADC串联电阻R9后接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极通过电阻R10接地，三极管Q3的集电极连接在电阻R8与电容C11之间；电阻R6和电容C12串联后，再并联于运放U1的负输入端与输出端之间；运放U1的输出端串联电阻R3后分别连接三极管Q1的基极和Q2的基极，三极管Q1的集电极接正电压，Q2的发射极接负电压，Q1的发射极接Q2的集电极作为高压驱动信号输出端，高压驱动信号输出端依次通过电阻R4和R5接地，且电阻R4和R5之间与运放U1的负输入端相连通。


4.根据权利要求3所述测井仪用前端电路，其特征在于，所述正电压的范围为+5V～+24V，负电压的范围为-5V～-24V，R11选择1K～10K，C13选择100pF～10nF。


5.根据权利要求1所述测井仪用前端电路，其特征在于，所述升压变压器及...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢进，柏林，彭晓光，程静，周彦安，蔡晓波，付广，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所，
类型：新型
国别省市：河北;13