[发明专利]一种用于电法勘探的自动增益控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电法勘探的自动增益控制电路，尤其涉及一种可用于电法勘探仪器中激电电压信号处理的自动增益控制电路。

背景技术

在电法勘探中，电法勘探信号接收机采集的电压信号具有动态范围大的特点，通常情况下，电压信号幅值的动态范围在±1mV～±10V。为了实现对各种信号进行有效放大，接收机应具有自动增益控制功能。

在接收机放大倍数控制方面，目前主要有三种方法。第一种方法是用户设置各级放大电路的放大倍数。采用这种方法的有美国GEOMETRICS公司生产的EH-4，加拿大凤凰公司生产的V5-2000和V-8等接收机。这要求用户对干扰的大小、频率范围和信号的大小有详细的了解，并且熟悉仪器内部的功能。通常保险的做法是将第一级放大电路的放大倍数设置到最小，但是这将导致接收机的等效输入噪音增大，使信号观测的精度下降，满足不了电法勘探的要求。第二种方法是接收机自动设置放大倍数。采用这种方法的接收机有美国ZONGE公司生产的GDP32-II，具体方法是先将第二级放大电路后面跟随的抗混叠滤波电路屏蔽，然后测量信号大小，调整第二级放大电路放大倍数。再将抗混叠滤波启动，调整第三级放大电路放大倍数。将第一级放大电路放大倍数设置为最低或人工选择放大倍数模式下由用户设置。该方法的缺点是无法知道干扰的大小，第一级设置为低增益时可能导致无法对信号实现最优放大，高增益时可能导致放大电路饱和。第三种方法是放大倍数智能控制方法。这种方法由中南大学提出(专利号CN101009039A)，主要特点是将各级放大电路放大倍数设置模式分为无干扰、弱干扰、中等干扰、强干扰四种模式，针对不同的噪声环境选择不同的控制策略。该方法能够根据不同的干扰环境选择最优控制策略，实现了对接收机各级放大电路的放大倍数的正确有效设置，然而存在的问题是控制算法相对复杂，降低了探测效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电法勘探接收机的上述缺陷，提供一种抗干扰能力强、动态范围大、转换速度快的自动增益控制电路。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：由正峰值检波电路、基准电压电路、信号放大电路、电压比较电路、至少两级放大电路及滤波电路组成；所述正峰值检波电路对输入信号进行检波后分为两路，第一路直接与电压比较电路比较端连接，第二路通过信号放大电路后与比较端连接，基准电压电路与电压比较电路另一比较端连接，电压比较电路的输出端与两级放大电路的控制端连接，电压比较电路产生的数字控制信号通过控制两级放大电路的放大倍数实现自动增益控制。利用本发明，可实现对电法勘探信号的高效、可靠的自动增益控制。

附图说明

图1为本发明结构框图；

图2(a)为现有激发极化测量中激励电流波形的一种双频合成电流波形示意图；

图2(b)为现有激发极化测量中一种双频激发极化信号波形示意图；

图2(c)为一种数字脉冲控制信号波形示意图；

图3为本发明正峰值检波电路的电路图；

图4为本发明基准电压电路的电路图；

图5为本发明电压比较电路的电路图；

图6为本发明放大电路I、II电路图。

其中，1.正峰值检波电路，2.基准电压电路，3.信号放大电路，4.电压比较电路，5.放大电路I，6.滤波电路I，7.放大电路II，8.滤波电路II。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。本实施例不得用于解释对本发明保护范围的限制。

在电法勘探中，激发极化法需要通过两个供电电极向地下发送激励电流，常用的激励电流波形为双频合成电流波形(如图2(a))，地下介质在激励电流的作用下发生激发极化效应，产生激电电压信号(如图2(b))，由于该电压信号动态范围较大可达±1mV～±10V，而之前的方法都不能达到理想效果。以该探测方法为例，对本发明的原理及电路进行进一步说明。

参照图1。本实施例包括正峰值检波电路1，基准电压电路2，信号放大电路3，电压比较电路4，放大电路I5，滤波电路I6，放大电路II7，滤波电路II8。被测激电电压信号经过前级信号处理后，进入到本发明本实施例自动增益控制电路。输入信号经过正峰值检波电路1后分为两路，第一路直接与电压比较电路比较端连接，第二路通过信号放大电路后与比较端连接，基准电压电路2与电压比较电路另一比较端连接，电压比较电路4的输出端与放大电路I5及放大电路II7的控制端连接，电压比较电路4产生数字控制信号实现对放大电路I5及放大电路II7放大倍数的控制。