一種波形發生器電路的製作方法
2023-05-26 08:41:41 4
專利名稱：一種波形發生器電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種感應測井儀的波形發生器電路。
背景技術：
感應測井儀中需要一種產生20KHz正弦波的波形發生器，用以向地層發射感應測井信號。對接收信號處理時，由於發射線圈與接收線圈之間會產生直接耦合，稱為無用信號；而真正需要的是發射信號經地層電流環路產生的感應信號，稱為有用信號。以發射信號為基準，通過相敏檢波對有用信號與無用信號進行區別。目前感應測井儀中使用的波形發生器是由RC振蕩電路經分頻後，再由電感、電容等分立元件將20KHz的方波調節為正弦波信號，由於電感、電容等分立元件對溫度比較敏感，因而用這種方法產生的正弦波信號的頻率不夠穩定且相位不可調節。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種與現有技術相比溫度漂移小且相位可調的感應測井儀波形發生器電路。
實現本實用新型目的的技術方案一種用於感應測井儀的波形發生器電路，包括振蕩器、計數器、只讀存儲器、數模轉換器、撥位開關，所述的只讀存儲器中存放用以產生波形的多組相位不同的數據，其特徵在於可通過撥位開關選擇具有不同相位的一組數據。
計數器U2的低8位Q1～Q8分別與只讀存儲器U3、U4的地址線A0～A7相連；5位撥位開關S2的輸出分別與兩片只讀存儲器U3、U4的地址線A8～A12相連，不用的地址線A13～A16與地相連；由於只使用雙路14位數模轉換器U5是的一路，因而另一路的輸入端DB0-P2～DB13-P2接地；只讀存儲器U3的DQ0～DQ7、U4的DQ0～DQ5分別與數模轉換器U5的DB0-P1～DB7-P1、DB8-P1～DB13-P1相連。
5位撥位開關S2的每一位均可撥動到「1」或「0」的位置，共有32種組合，即可以有32種不同相位的正弦波數據用以補償電路本身的延遲。一個周期的正弦波數據存放在地址線A0～A7決定的只讀存儲器U3、U4的256個字節中，相鄰兩個字節間的相位差為1.40625°，即每一組正弦波數據的相位差最高為1.40625°。
一體化振蕩器U1產生的方波信號進入計數器U2進行分頻，分頻後的信號作為兩片只讀存儲器U3、U4的地址選通信號，從而將只讀存儲器中存放的正弦波數據輸出到數據總線上，並進入數模轉換器U5轉換為模擬信號，該模擬信號經運算放大器U6放大和驅動後，提供給測井儀。
圖1是本實用新型的電路框圖。
圖2是本實用新型的波形產生電路原理圖。
圖3是本實用新型的驅動與放大電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的電路框圖如圖1所示。振蕩器產生的振蕩信號，首先送入計數器計數，計數器的輸出信號作為只讀存儲器1和只讀存儲器2的地址選通信號，從而將預先存儲在兩片只讀存儲器內部的數據輸出到數模轉換器的輸入端，並由數模轉換器將數位訊號轉變為模擬信號，該模擬信號再經放大電路放大和驅動後提供給測井儀使用。
產生正弦波的數據是預先寫入只讀存儲器1和只讀存儲器2內的，其中只讀存儲器1存放正弦波的低8位數據，只讀存儲器2存放正弦波的高6位數據，即正弦波數據的字長為14位，所選用的數模轉換器的字長要求也是14位。
撥位開關的作用是用於調節所產生的20KHz正弦波的初始相位，通過撥位開關可選擇只讀存儲器中不同初始相位的一組正弦波數據進行輸出，以便根據由於電路中的傳輸延遲和放大電路中分立元件引起的相移進行相位補償。
本實用新型的具體電路原理圖如圖2、圖3所示。圖中U1是頻率為5.12MHz的通用一體化振蕩器，U2是12位二進位計數器HCC4040BF，U3和U4是只讀存儲器AM29F010，U5是數模轉換器AD9767，U6是運算放大器LF347，S2是撥位開關。
U1產生的5.12MHz的方波作為U2的時鐘信號，U2的低8位Q1～Q8分別與U3、U4的地址線A0～A7相連，這就實現了對5.12MHz頻率信號的256分頻，分頻後的信號頻率為20KHz；或者說由A0～A7確定的U3、U4中的每256個字節正好存放一個正弦波周期的數據。由於U2周而復始地在Q1～Q8引腳上輸出分頻信號，因而也就周而復始地將存儲於U3、U4中的256個數據輸出到U5中。
由U3、U4輸出給U5的正弦波數據字長為14位，其中U3存儲低8位數據，U4存儲高6位數據，因而U3的DQ0～DQ7與U5的DB0-P1～DB7-P1相連，U4的DQ0～DQ5與U5的DB8-P1～DB13-P1相連。
撥位開關S2的作用是對電路中由於傳輸延遲和放大電路引起的相移進行補償。5位撥位開關S2的輸出分別與U3、U4的地址線A8～A12相連，不用的地址線A13～A16與地相連。S2的每一位均可撥動到「1」或「0」的位置，共有32種組合，即可以有32種不同相位的正弦波數據用以補償電路本身的延遲。一個周期的正弦波數據存放在地址線A0～A7決定的U3、U4的256個字節中，相鄰兩個字節間的相位差為1.40625°，即每一組正弦波數據的相位差最高為1.40625°。
U5是一種雙路14位D/A，由於只使用一路D/A，所以為了抑制噪聲，將U5的另一路D/A的輸入端DB0-P2～DB13-P2接地。U5的工作時鐘CLK1/IQCLK和寫信號WRT1/IQWRT由U2的輸出Q1提供，U5的引腳IOUTA1和IOUTB1輸出以電流形式表示的差分信號，經U6-A放大並轉換為以電壓表示的單端信號，再由U6-C進一步驅動，以提高帶負載的能力。
本實用新型與現有技術相比，可消除現有測井儀器中模擬電路構成的波形發生器所帶來的頻率不穩定性，當溫度發生變化時，由於本實用新型的電路振蕩頻率與電阻、電容等分立元件無關，因而可實現高的頻率穩定性。
權利要求1.一種波形發生器電路，包括振蕩器U1、計數器U2、只讀存儲器U3和U4、數模轉換器U5、撥位開關S2，其特徵在於所述的只讀存儲器U3和U4一端與計數器U2連接，另一端與數模轉換器U5連接，只讀存儲器U3和U4還與撥位開關S2連接，並可通過撥位開關S2選擇具有不同相位的一組數據。
2.如權利要求1所述的一種波形發生器電路，其特徵是計數器U2的低8位Q1～Q8分別與只讀存儲器U3、U4的地址線A0～A7相連；5位撥位開關S2的輸出分別與兩片只讀存儲器U3、U4的地址線A8～A12相連，不用的地址線A13～A16與地相連；由於只使用雙路14位數模轉換器U5是的一路，因而另一路的輸入端DB0-P2～DB13-P2接地；只讀存儲器U3的DQ0～DQ7、U4的DQ0～DQ5分別與數模轉換器U5的DB0-P1～DB7-P1、DB8-P1～DB13-P1相連。
3.如權利要求1所述的一種波形發生器電路，其特徵是S2的每一位開關均可撥動到「1」或「0」的位置，共有32種組合，即可以有32種不同相位的正弦波數據用以補償電路本身的延遲。
專利摘要本實用新型一種用於感應測井儀的波形發生器，包括振蕩器、計數器、只讀存儲器、數模轉換器、撥位開關、驅動和放大電路，採用的方法是通過振蕩器與計數器產生20KHz穩定頻率的正弦波，且預先將初始相位不同的多組波形發生器的數據寫入只讀存儲器中，波形數據的初始相位可通過數據的存儲順序加以調整，達到相位可調的目的，從而實現對電路中的傳輸延遲和放大電路中分立元件引起的相移進行相位補償。
文檔編號G01V3/28GK2821598SQ20042008584
公開日2006年9月27日 申請日期2004年8月20日 優先權日2004年8月20日
發明者李利品, 黨瑞榮, 宋汐瑾 申請人:西安石油大學