用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器，所述高灵敏度超声前置放大器包括输入端信号限幅限流保护电路、第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、供电电源滤波电路；输入端信号限幅限流保护电路的一端与外部压电传感器相连接，输入端信号限幅限流保护电路的另一端与第一级放大电路的一端相连接，第一级放大电路的另一端经第二级放大电路与第三级放大电路的一端相连接，第三级放大电路的另一端与输出端口相连接；所述供电电源滤波电路分别与第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路相连接。接。接。

【技术实现步骤摘要】
用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器


[0001]本技术涉及地质研究领域，尤其涉及一种用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器。

技术介绍

[0002]地壳深部的物质组成、物理和化学性质，以及结构构造、变化规律等特征是地球物理研究领域的热点和难点。由于研究者无法直接观察地球深部物质，因而必须依靠地球物理探测方法如地壳深部岩石波速等指征来反相推导地壳深部的物质与结构构造等信息；地壳深部岩石常常处于高温(>＝200℃)和高压(MPa至GPa)环境下，这使得研究者在实验室条件下必须利用高温高压容器来对岩石样品进行加压和加温，从而尽可能模拟真实世界中的地壳深部环境。岩石样品的实时波速常用来描述岩石样品在高温高压变形实验下的物理性质变化趋势，而岩石样品的实时波速的获取通常需要使用超声前置放大器来拾取信噪比良好的超声回波信号，因此超声前置放大器是决定岩石高温高压波速实验成败的关键。
[0003]由于高温高压容器尺寸和实验环境条件等的限制，研究者要获取岩石样品在实验中的实时波速，就必须满足以下实验条件：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器，其特征在于：所述高灵敏度超声前置放大器包括输入端信号限幅限流保护电路、第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、供电电源滤波电路；输入端信号限幅限流保护电路的一端与外部压电传感器相连接，输入端信号限幅限流保护电路的另一端与第一级放大电路的一端相连接，第一级放大电路的另一端经第二级放大电路与第三级放大电路的一端相连接，第三级放大电路的另一端与输出端口相连接；所述供电电源滤波电路分别与第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路相连接。2.如权利要求1所述的用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器，其特征在于：所述输入端信号限幅限流保护电路包括输入端口P2、电阻R8、TVS双向瞬态抑制二极管D1、电阻R11、JFET结型场效应管Q5、JFET结型场效应管Q11、肖特基二极管D3、肖特基二极管D4、电容C17、电阻R23；输入端口P2的一端与压电传感器相连接，输入端口P2的另一端经电阻R8后与TVS双向瞬态抑制二极管D1的一端、电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端与JFET结型场效应管Q5的栅极、源极相连接，JFET结型场效应管Q5的漏极与JFET结型场效应管Q11的漏极相连接，JFET结型场效应管Q11的栅极、源极均与肖特基二极管D3的阴极、肖特基二极管D4的阳极以及电容C17的一端相连接，电容C17的另一端经电阻R23后与第一级放大电路相连接；所述TVS双向瞬态抑制二极管D1的另一端、肖特基二极管D3的阳极、肖特基二极管D4的阴极均接地。3.如权利要求2所述的用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器，其特征在于：所述第一级放大电路包括电阻R12、电阻R33、电阻R28、电阻R14、电阻R29、电阻R39、电阻R15、电阻R27、电阻R40、电容C23、电容C18、电容C20、电容C12、电容C21、JFET结型场效应管Q10以及PNP三极管Q9；电阻R12、电阻R33的一端经电阻R28后与电阻R23的另一端、JFET结型场效应管Q10的栅极相连接，JFET结型场效应管Q10的源极分别与电容C18的一端、电阻R27的一端、电阻R29的一端相连接，JFET结型场效应管Q10的漏极分别与PNP三极管Q9的基极、电阻R14的一端相连接，电容C18的另一端、电阻R27的另一端经电容C20后分别与PNP三极管Q9的集电极、电容C21的一端、电阻R40的一端相连接，电容C21的另一端与第二级放大电路相连接；所述PNP三极管Q9的发射极分别与电容C12的一端、电阻R15的一端相连接，电阻R12的另一端、电阻R14的另一端、电容C12的另一端、电阻R15的另一端均与供电电源滤波电路相连接；所述电阻R29的另一端分别与电阻R39的一端、电容C23的一端相连接，电阻R33的另一端、电阻R39的另一端、电容C23的另一端、电阻R40的另一端均接地。4.如权利要求3所述的用于岩石高温高压变形实验的高灵敏度超声前置放大器，其特征在于：所述第二级放大电路包括电阻R6、电阻R32、电阻R9、电阻R34、电阻R13、电阻R35、电阻R18、电阻R25、电阻R2、电阻R19、电阻R20、电阻R36、电阻R3、电阻R37、电容C13、电容C19、电容C10、电容C12、电容C21、NPN三极管Q7、NPN三极管Q12以及NPN双三极对管Q4；电阻R6的一端、电阻R32的一端、电容C21的另一端均与NPN三极管Q7的基极相连接，NPN三极管Q7的集电极分别与电容C13的一端、电阻R9的一端相连接，NPN三极管Q7的发射极分别与电容C19的一端、电阻R34的一端相连接；电容C13的另一端分别与电阻R18的一端、NPN双三极对管Q4左侧的基极相连接，电阻R18的另一端分别与电阻R25的一端、电阻R35的一端、电阻R13的一端相连接，电阻R25的另一端分别与电容C19的另一端、NPN双三极对管Q4右侧的基极相连接；所述NPN双三极对管Q4左侧的集电极分别与电容C10的一端、电阻R2的一端以及第三级放大
电路相连接，NPN双三极对管Q4左侧的发射极与电阻R19的一端相连接，NPN双三极对管Q4右侧的发射极与电阻R20的一端相连接，NPN三极管Q12的集电极与电阻R19的另一端、电阻R20的另一端相连接，NPN三极管Q12的基极分别与电阻R3的一端、电阻R37的一端相连接，NPN三极管Q12的发射极经电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐文博，郭彦双，陈建业，段庆宝，
申请(专利权)人：中国地震局地质研究所，
类型：新型
国别省市：