[发明专利]一种偶极子声波小信号处理装置

摘要

本发明公开了一种偶极子声波小信号处理装置，前置接收模块接收前端井下声波换能器产生的声波信号变成低输出阻抗声波信号，选出一个方向的声波信号进行差分放大和低通滤波，输出偶极波信号；同时，将四路X/Y方向声波信号进行反向相加，从而形成一路单极波信号；在逻辑控制模块的控制下，选择偶极波信号或单极波信号输出，进行衰减后放大，程控调节偶极波信号或单极波信号的增益，并进行带通滤波和相位调节。本发明采用差分放大、有源低通滤波以及有源带通滤波电路的设计，以提高电路的噪声抑制能力，并降低自身的噪声水平，以尽量抑制电路内部的互扰和外来的干扰，使该偶极子声波小信号处理装置能在井下高温恶劣环境下稳定工作。

主权项

一种偶极子声波小信号处理装置，其特征在于包括：一逻辑控制模块；一前置接收模块，用于接收前端井下声波换能器产生的一对X方向声波信号和一对Y方向声波信号，并进行阻抗匹配，将高输出阻抗的一对X方向声波信号和一对Y方向声波信号变成低输出阻抗一对X方向声波信号和一对Y方向声波信号，并输出；一X/Y方向选择模块，用于接收前置接收模块输出的一对X方向声波信号和一对Y方向声波信号，在逻辑控制模块的控制下，选择X方向或Y方向的一对声波信号输出；一差分放大模块，用于接收X/Y方向选择模块选出的一对X方向声波信号或Y方向声波信号进行高CMRR的差分定值放大，并输出偶极差分放大信号，实现双端转单端的功能，并抑制共模噪声；一有源低通滤波器，用于接收差分放大模块输出的偶极差分放大信号，进行两阶有源低通滤波，初步去除高频噪声，从而形成一路偶极波信号；一反向加法器，用于接收前置接收模块输出的一对X方向声波信号和一对Y方向声波信号，并进行反向相加，从而形成一路单极波信号；一单/偶极模式选择模块，用于接收低通滤波器输出的偶极波信号和反向加法器输出的单极波信号，在逻辑控制模块的控制下，选择偶极波信号或单极波信号输出；一衰减网络和数控放大器，用于在逻辑控制模块控制下，将单/偶极模式选择模块的偶极波信号或单极波信号，进行衰减后放大，程控调节偶极波信号或单极波信号的增益；一有源带通滤波器，用于接收衰减网络和数控放大器输出的程控增益调节后的偶极波信号或单极波信号，进一步滤除高频噪声；一相位调节器，用于在逻辑控制模块的控制下，微调有源带通滤波器输出偶极波信号或单极波信号波形初相位，使其与其他通道的偶极子声波小信号处理装置输出的偶极子信号或单极子信号的相位关系，同输入时的声波信号与其他通道输入声波信号的相位关系保持一致。