隨著陸上石油氣資源,尤其是淺層石油的開采,石油資源日漸減少,人們不得不將目光轉(zhuǎn)向深層次地質(zhì)或海洋及淺海過渡帶。然而,由于近地表松散層的過濾作用,使得來自地層較深處的高頻信號到達地表時能量很弱,不易于被現(xiàn)有檢波器所接收,單純地進行多只檢波器串并聯(lián)組合也不能從根本上提升高頻信號的采集效果。同時作為在近海過渡帶使用的水聽器,由于其使用壓電材料進行水聲信號的接收,與傳統(tǒng)使用的動圈式速度檢波器有著不一樣的工作原理,后續(xù)的資料處理結(jié)果也會不一樣。本論文通過設(shè)計壓電材料的傳感器結(jié)構(gòu)和新型電荷放大器電路,來實現(xiàn)對高頻信號的提高,具體主要做了以下幾個方面的研究。首先,在介紹了檢波器發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了傳統(tǒng)產(chǎn)品對勘探高頻信號的影響,以及淺灘過渡帶速度檢波器與水聽器混合采集的問題后,提出了本論文所要研究的壓電檢波器課題。其次,設(shè)計了一種電荷放大器、并設(shè)計了與之相配合的夾芯式陸地壓電檢波器及內(nèi)芯的結(jié)構(gòu)組成。通過比較芯片的參數(shù),確定電荷轉(zhuǎn)換放大電路和微調(diào)放大電路的主芯片,同時還進行了去耦電容以及防零漂電容的設(shè)計;通過新型壓電陶瓷的串聯(lián)組合和檢波器內(nèi)芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了系統(tǒng)較高的電荷輸出和電壓輸出。最后,利用儀器或軟... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－３電荷放大器電路原理圖??

??功能上，放大電路主要由芯片ＬＴ１１６９和ＬＭ２９０４構(gòu)成。電路原理如圖２－３所??ＺｐＮ?〇??Ｒ３???ＶＷ???３．９ｋＱ?呢ｅ．ｉ５ｖ?ＶＣＣ１５Ｖ?ＶＣＣ１５Ｖ??ＧＮＤ?０７??Ｒ２?ｄ?Ｒ１?，?．?１ｕＦ＾７〇ＮＤ?ＶＣＣ?ｉ?｜｜一－｜ＧＮＤ?Ｖ〇Ｃ??——＇—＂Ｒｇ?０．０４７ｕＦ?Ｉ?ｒｕｎ??２００Ｑ?１００ＭＱ?Ｕ＾＞??§??Ｗｖ?９．?－｜＞ｌ?ＶＧＮＤ??ＧＮＤ?ｒｉ?ＧＮＤＡ?削?Ｕ３＾＞￣＾￣４?Ｃ３?〇ｕｔｐ??￣￣ＩＩ??ｖｃｃ?ｇｎ〇ｐａｍｐ?５Ｔ?ｖｉｒｔｕａｌ?￣￣Ｇ＾Ｄ?＿Ｕ５＾＞?Ｔｒｊ－ｒ?〇ｕｔＰ??ｐ?ｖｃｃ－＾ｐ—！ｉ—?�。。。担浚牵危欤�?＾??，??－－??８?ＶＥＥ?．１５Ｖ?ＧＮＤ??．１５Ｖ?ＶＥＥ??Ｊ＞?ＶＥＥ?Ｒ１１?－１５Ｖ?ＶＥＥ??Ｒ８?｜ｌＯＯＭＱ?????Ｖ，ＧＮＤ??ｊ?＾?．?Ｒ４?１ＭＱ?１Ｘ５?２ｋＱ????Ｌ：丨二：」?７?ｐｃ???＾ＷＶ??Ｌ????ＶＷ－ｉ?＜ｊｊｉ?＼?４ｋＱ??１００ｋＱ?＾｜＜）￣￣＾－ＡＡＡ—｜?ｊＧＮＤ??Ｒ７?｜１ＭＱ?Ｒ５?１ＭＱ?ｊＧＮＤ?１，ＧＮＤ??丫ＧＮＤ?ＶＣＣ?????＾ＧＮＤ??ＣＲＹＳＴＡＬ?ＶＩＲＴＵＡＬ??ＶＧＮＤ?ｖｃｃｌｉｖ－??圖２－３電荷放大器電路原理圖??ＬＴ１１６９是美國ＬＩＮＥＡＲ生產(chǎn)的雙路低噪、低偏置電流、ＪＦＥＴ輸入型的精密運??放。它是一款用ＪＦＥＴ晶體管為主的運放，輸入電阻比較大，可以用在信號源??內(nèi)阻稍大的場合

放既可使用電壓范圍較寬的單電源供電，也可雙電源供電，在推薦的工作條件下，??電源的電流與電源電壓沒有關(guān)系［１７］。其應(yīng)用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊??等運算放大器場合，內(nèi)部邏輯框圖如圖２－５所示。??１??０ＵＴ１＇?１?＇：??（?８?；Ｖ〇ｃ??）；；?ｘ??ＩＮ１?（－）！?２??（?７?）?ＯＵＴ２??Ｘ?ｙ?Ｙ??ＩＮ１（＋）；?３?６）?ＩＮ２Ｈ??Ｊ；?ｋ：?Ｘ??ＧＮＤ?４?５?；！Ｎ２（＋）??Ｉ?＿Ｊ??圖２－５?ＬＭ２９０４內(nèi)部邏輯框圖??電源模塊采用ＤＣ／ＤＣ模塊電源，型號為Ａ１２１５ＸＴ－１ＷＲ２。將１Ｎ４００１與ＤＣ／ＤＣ??模塊的正電源端串聯(lián)，為ＤＣ／ＤＣ模塊電源提供防保護；在模塊電源的正負(fù)輸出端??分別對電源地并聯(lián)一個１／＾電容，可以進一步減少輸入輸出紋波，連接方式如??圖２－６所示。??＾?￣?＋Ｉ５Ｖ??）１???Ｊ??１２ＶＯ—＼??－］??—?Ｖ１Ｎ?＋Ｖ?—１??」??１／１?一?ｌｕＦ??Ｄｉｏｄｅ?１Ｎ４（Ｘ）１??－ｐＣｉ?〇ｖ?—＾?－７?１??２．２ｕＦ?—Ｉ！。?—ｉ—??＇、ｌｕＦ?Ｙ??ＯＶＯ?Ｌ—Ｉ—?ＧＮＤ?－Ｖ」???丄??？１５Ｖ??圖２－６?ＤＣ／ＤＣ模塊電源的連接設(shè)計??２．３電荷放大器電路分析??如圖２－３所示，由壓電晶體Ｕ５產(chǎn)生的微弱電荷信號，經(jīng)引線直接加到運放??Ｕ２的同相輸入端，電阻Ｒ２、Ｒ３與運放Ｕ２形成基本的同相比例放大電路，由電??阻Ｒ３進行反饋，構(gòu)成負(fù)反饋放大電路；同時由電容Ｃ２、電阻Ｒ４與運放Ｕ１組??Ｉ成一個典型的積分運放電路

【參考文獻】：
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