数字地震仪 下 电路原理PDF电子书下载

第一篇 模拟单元 1

第一章 概述 1

第一节 数字仪记录系统方框图 1

一、方框图 1

二、方框图简介 1

绪言 1

第二节 数字仪模拟单元的功能与电路特点 4

一、功能 4

二、电路特点 4

二、方框图 5

一、输入变压器和低噪音放大器 5

第二节 第一批国产数字仪的前放电路 5

一、功能 5

第一节 前放的功能与组成框图 5

第二章 前置放大器 5

二、高通和低通有源滤波器 8

三、有源双T滤波器(50Hz陷波器) 16

四、输出级 19

第三节 辅助道前放 19

一、陆用数字仪的辅助道前放 19

二、海用数字仪的辅助道前放 21

附录 关于采样定量 23

第四节 本章小结 25

第三章 多路转换开关 26

第一节 多路转换开关的功能与组成 26

一、功能 26

二、组成 26

二、开关器件的选择 27

第二节 多路转换开关电路中的开关器件 27

一、对开关器件的要求 27

第三节 多路转换开关电路 30

一、驱动电路 30

二、热线与冷线开关 31

第四节 多路转换开关的逻辑控制电路 31

一、主开关Kz通、断的逻辑控制电路 31

二、主回零开关、付开关和付回零开关 35

第四章 主放大器 37

第一节 瞬时浮点增益放大器的组成框图与工作原理 37

一、七阶型瞬时浮点增益放大器 37

二、游标型瞬时浮点增益放大器简介 39

三、瞬时浮点增益放大器的特点 40

一、七阶放大级 43

第二节 主放大器电路的模拟部分 43

二、差分输入级 48

三、缓冲输出级 48

四、零漂补偿回路(自动校零回路) 49

五、比较级 51

六、增益开关 56

七、主放电路中的跨接线开关(插接开关) 56

附录 56

第三节 主放大器逻辑控制电路 58

一、主放逻辑方框图 58

二、主放逻辑控制电路的一般介绍 59

三、主放逻辑电路在自动增益状态时的工件 61

四、主放的三种增益工作方式 66

二、二采保持电路组成方框图 70

一、设置二采保持电路的必要性 70

第五章 二采保持电路 70

第一节 二采保持电路的功能 70

第二节 二采保持电路原理 71

一、开关放大级 71

二、输出匹配级 75

第三节 本章小结 77

第六章 模数转换器(M/S) 78

第一节 模数转换器的功能和基本原理 78

一、模数转换器的功能 78

二、逐位电压比较型模数转换器的基本原理 78

第二节 数字仪中的模数转换器 79

一、比较型模数转换器简化框图 79

二、数字仪所用的比较型模数转换器方框图 80

一、解码网络 81

第三节 模数转换器的模拟电路 81

二、标准电压源 87

三、比较器 88

第四节 模数转换器的逻辑电路 90

一、钟源 90

二、模数转换结束触发器Cмsj和控制触发器Ckz 92

三、移位寄存器Jvn 93

四、数码寄存器JM 94

五、置位脉冲发生器FMm和模数转换结束寄存器Jмsj 95

六、比较寄存器Jв 95

七、输出缓冲寄存器 96

第五节 模拟子样电压的转换过程 96

一、双极性子样变单极性子样 96

二、模数转换的主要过程 97

三、变码器 98

四、举例 99

第六节 模数转换器的显示电路 102

一、模数转换结果的显示 102

二、编码错误的显示 102

三、溢出显示 104

第七节 本章小结 106

第七章 模拟单元测试线路 107

第一节 测度线路简介 107

一、“方式”开关 107

二、测试线路总方框图 109

第二节 欧姆表电路 111

一、简单原理 111

二、电路工作原理 112

一、用精密电阻分压构成的正弦信号发生器 114

第三节 低频正弦信号发生器 114

二、采用数模转换技术构成的正弦信号发生器 115

三、低频正弦信号发生器的实际电路 116

四、信号发生器的衰减器 122

第四节 仿真地震信号发生器与脉冲信号发生器 124

一、仿真地震信号发生器 124

二、脉冲信号发生器 129

第五节 峰值检测器 130

一、峰检器的基本原理 130

二、峰检器电路的一般介绍 131

三、峰检器的工作过程 134

四、各道前放的相对相位差测量 136

第六节 分频器组合电路和测试启动电路 138

一、分频器组合电路 138

二、电流发生器 141

三、测试启动电路 142

第二篇 逻辑系统 145

第八章 概述 145

第一节 逻辑系统简介 145

一、逻辑系统在数字仪整机中的地位和作用 145

二、逻辑系统的线路结构特点 146

三、几点说明 148

第二节 一张记录的段落划分和记录格式 149

一、一张记录的段落划分 149

二、记录格式 151

第九章 写编排电路 158

第一节 记录控制电路的组成方框图 158

一、数据信息寄存电路 158

二、数据信息编排电路 159

三、程序控制电路 160

四、时钟电路及节拍 161

第二节 时钟电路 162

一、时钟电路方框图 162

二、钟源 163

三、付写节拍器JP1x 165

四、写节拍器JPx 166

五、序列计数器JSxL 167

第三节 子样数据寄存部件 172

一、变码器BM 172

二、尾数寄存器Jw 176

三、写增益寄存器Jz(x) 178

第四节 变码器中缓冲寄存器的作用 183

一、假设在BM中没有缓冲寄存器 183

二、在BM中设一个缓冲寄存器 185

一、记录号机电计数器 186

第五节 头段数据的寄存部件 186

二、Cy、Xs、Zg代码产生电路 187

三、补充资料数据代码的产生电路 187

第六节 定编排器BPx 191

一、BPx和Jx中的一位传输门和一位寄存器 191

二、BPx的原理电路 193

三、关于BPx中传输门的扇入系数问题 194

第七节 写寄存器及其附属逻辑部件 195

一、Jx的原理电路 195

二、送数触发器、写行触发器、写指令触发器 197

三、写寄存器中各项微操作指令的逻辑条件 198

四、关CRC与LRC数据 199

第八节 本章小结 199

二、各条微指令在时间轴上的位置 200

一、各种数据信息的传输通道 200

三、写编排电路逻辑部件的工作特点 202

四、关于TD、SJD、LC、JW操作流程图 202

第十章 操作程序控制电路 203

第一节 仪器功能和功能开关 203

一、仪器功能 203

二、功能开关和微震监视触发器、回放上张触发器 205

三、仪器功能电位信号、操作指令和微操作指令的相互关系 206

第二节 程序寄存器Jcx 207

一、实现仪器功能的各种操作序列组合 207

二、Jcx是一个不规则计数器 207

三、Jcx的状态与操作码之间的对应关系 209

四、Jcx的工作状态真值表及原理电路 211

五、Jcx的时钟脉冲和强制微指令的逻辑条件 212

六、关于仪器启动时的一点说明 214

第三节 两个时间控制部件 215

一、时钟启停开关 215

二、时间间隔计数器JSig 217

三、1072分频器 220

第四节 微操作指令发生器--控制链 221

一、控制链的概念 222

二、控制链电路举例 222

三、微操作控制举例 224

第五节 记录过程中各项操作的流程图 229

一、ZBt操作流程 229

二、TD操作流程 231

三、SJD操作流程 231

四、LC、JXts、 JXsw、JW、JXw操作流程 238

一、读出数据的缓冲寄存和子样数据的解编部件 241

第一节 读解编电路组成方框图 241

第十一章 读解编电路 241

二、记录号识别部件 242

三、记录号显示部件 242

四、读节拍器和丢码控制器 242

五、数行、字段和间隙判别部件 243

六、几点说明 243

第二节 读钟脉冲 243

一、读钟脉冲的意义 243

二、读钟脉冲的形成 244

第三节 读节拍器JPo 245

第四节 读行计数器JSdh 246

一、Jsdh应当是一个十进制计数器 246

二、JSdh的最大计数容量限定在134(48道B格式) 247

四、ISdh被强制到O的逻辑条件 248

三、如何在读出过程中区分一个字的前后行 248

五、数据段每个采样间隔中同步组的意义及同步组计数器Jstb 249

六、JSdh的译码输出 250

第五节 子样数据的解编及对回放电路的控制 251

一、读缓冲寄存器Jd 251

二、读增益寄存器Jz(d) 252

三、启动回放钟微指令 254

四、对回放单元进行控制的其它微指令 255

第六节 丢码控制器KZdm 257

一、行错位现象 258

二、电路原理 260

第七节 字段和间隙 265

一、字段触发器和磁钟计数器 266

二、假钟计数器和间隙触发器 267

第八节 记录号识别 268

一、头段的识别 269

二、比较(符号) 270

三、对记录号比较结果相等次数的计数 271

四、识别触发器 272

第九节 记录号显示 272

第十节 读解编过程与识别操作流程图 275

第十二章 仪器的查号功能 280

第一节 各种查号功能的意义及仪器的动作 280

一、反转查号 280

二、正转查号 281

三、找位 282

第二节 与查号功能有关的电路 282

一、识别次数计数器 282

二、磁带机正转、反转触发器和启动静电显示触发器 283

三、实现查号功能时程序寄存器和写节拍器的工作 284

四、查号继电器 285

第三节 查号功能流程图 285

一、反转查号流程 285

二、对其它查号功能的说明 291

第十三章 安全联锁控制及故障检测 292

第一节 仪器电源的通断控制 292

一、仪器电源的联锁控制 292

二、逻辑系统电源的控制 294

第二节 安全联锁控制 296

一、仪器启动前的联锁控制 296

二、仪器启动后的安全联锁 302

三、故障显示 304

四、特殊联锁控制电路 304

一、模数转换错误触发器Cmsc 307

第三节 动态故障的检测和显示 307

二、P校验出错计数器JSjc 308

三、丢码计数器JSdm 308

第四节 静态故障检测 310

一、静态故障测试的基本原理 310

二、静态测试时的钟系统 311

三、静态测试时的时钟启停控制 314

四、静态测试举例 315

第三篇 数字磁带机 317

第十四章 概述 317

第一节 磁带机的功能 317

第二节 磁带机的组成结构 317

一、写读及其校验电路 317

二、走带机构及其控制电路 319

三、数字磁带记录的特点 320

二、磁带记录的读出原理 320

第十五章 磁带机的写读及其校验电路 320

第一节 磁带机的写读原理 320

一、磁带记录的写入原理 320

第二节 数字磁带记录的写入方式 321

一、归零制 321

二、不归零制 322

三、调相制 323

四、调频制 323

第三节 磁头与磁带 324

一、磁头 324

二、磁带 325

第四节 写入电路 326

一、写放大器 326

二、写控制器 331

一、读前置放大器 335

第五节 读出电路 335

二、读放大器 336

三、磁钟电路 342

第六节 冗余校验电路 346

一、在数字地震仪中为什么要进行冗余校验 346

二、冗余校验的方法与电路 347

第十六章 走带机构及其控制电路 351

第一节 走带机构 351

一、走带驱动机构 351

二、磁带基准边的控制机构 352

三、走带速度与磁带张力传感器 352

四、特殊控制机构 354

一、走带伺服控制的对象和意义 355

第二节 走带伺报控制电路 355

二、走带伺服控制原理 356

三、走带伺服控制电路 358

四、调制器 365

五、功率放大器 370

第三节 电源通断控制电路 372

一、启动前的准备 372

二、数字仪启动和停机时“电源”的通断过程 374

第四节 走带逻辑控制电路 377

一、磁带运行的手动控制和自动控制 377

二、带到头、带到尾停转及断带停机控制电路 380

三、恒速标记信号和末尾标记信号的产生 381

第十七章 概述 383

第一节 回放单元概述 383

第四篇 回放单元 383

第二节 存贮器概述 387

一、存贮器一般概念 387

二、参数存贮器CUcs 388

三、增益存贮器CUz 389

第三节 运算器YS概述 394

一、加减法运算基础 394

二、运算器的组成和工作原理 395

第十八章 回放计时逻辑 405

第一节 计时逻辑的启动 405

一、计时逻辑的功能 405

二、为什么计时逻辑需要启动 405

三、回放计时逻辑的启动电路 407

第二节 回放节拍 408

二、回放辅助节拍器 409

一、钟源 409

三、回放节拍器 410

第四节 本章小结 413

第三节 回放序列计数器 413

一、结构与原理 413

二、JX和JX段JShxL的工作过程 416

第四节 本章小结 417

第十九章 子样处理 419

第一节 码制变换 419

一、码制变换的原则 419

二、码制变换前的操作 420

三、码制变换过程 422

第二节 真值恢复 424

第三节 真值恢复操作 425

一、起始增益的存贮 425

二、增益阶码的运算 426

三、补码结果变为原码 428

四、移位 429

五、超容量补偿 430

第二十章 起始增益的释放 434

第一节 起始增益释放的基本工作原理 434

一、地震波传播特点 434

二、起始增益释放时间 436

三、起始增益释放过程 437

第二节 释放顺序的存贮 437

一、第一循环与第二循环的划分 437

二、选择与准备工作 438

三、释放道序数的修改与存贮 440

四、举例 442

第三节 起始增益释放 443

一、to,P延迟时间的建立 444

二、释放道序的比较 448

三、起始增益释放的标志 448

四、举例 451

第四节 本章小结 453

第二十一章 数字自动增益控制 455

第一节 数字AGC工作原理 455

第二节 窗口测试及其判断指令 458

一、AGC判断矩阵 458

二、AGC判断矩阵的微操作过程 459

第三节 延迟时间测试与增益值修正 461

一、延迟时间的测试 461

二、增益值修正与存贮 464

第四节 本章小结 467

第二十二章 模拟地震信号的恢复 469

第一节 模拟地震信号的恢复过程 469

一、电路组成与原理方框 469

二、关于单极性数模转换 470

第二节 数模转换器(S/M) 472

一、数模转换器工作原理 472

二、数模转换器转换过程 475

第三节 反多路转换及其控制 476

一、反多路转换电路原理 476

二、反多路转换控制电路 479

第四节 本章小结 482

第一节 增益曲线道的回放 483

一、监视记录上增益曲线道的回放 483

第二十三章 辅助道、增益曲线及记录号的回放 483

二、回放增益的数字显示 487

第二节 记录号道回放 488

一、将代码并行传输转换为串行传输的电路 488

二、十毫秒计数器JS10ms 490

第三节 辅助道回放 491

一、时断(爆炸)信号的回放 491

二、井口信号道的回放 492

第四节 本章小结 492

第二十四章 回放单元检测 494

第一节 静态检测 494

一、静态检测电路 494

二、静态检测工作过程 496

一、动态检测基本原理 497

第二节 动态检测 497

二、电路结构与工作原理 498

三、动态检测过程 500

四、故障判断 506

第三节 用数字三角波信号源测试 506

一、数字三角波信号源电路及原理 506

二、用数字三角波信号源检查AGC工作及回放单元工作 508

第四节 本章小结 509

第二十五章 静电照相显示 515

第一节 基本工作原理 515

一、磁系及光系统 515

二、传动推纸及显影部分 515

三、电子线路及控制部分 516

第二节 计时系统 518

一、时基电路 518

三、计时逻辑电路 519

二、输入接口电路 519

第三节 示波器的光源 521

一、氙灯 521

二、检流计灯光源 521

三、计时线光源 524

第四节 静电照相示波器的电源电路 527

一、逻辑稳压电源 527

二、电晕电源 527

三、驱纸马达电源 530

四、泵马达电源调节电路 532

第五篇 电源及辅助设备 533

第二十六章 仪器的电源 533

第一节 简介 533

一、电路工作原理 534

第二节 开关式稳压电路 534

二、开关式稳压电路举例 535

三、功率驱动级及滤波贮能电路 537

四、关地±22.5V与±18V的贮能电路 538

第三节 检测报警电路 539

一、电瓶故障检测电路 539

二、电源故障检测电路 540

第四节 开关延时控制电路 541

一、电源的接通过程 541

二、再启动延时电路 542

三、缓充电延时电路 542

四、磁带机电源的接通 543

第二十章 遥控震源同步系统 545

第一节 简介 545

一、时钟电路 546

第二节 编码器的各个单元电路 546

二、编码电路 547

三、计时电路 550

四、解调电路 553

五、通讯放大器 555

第三节 译码器的各个单元电路 555

一、译码电路 555

二、时钟与计时电路 562

三、调制电路 564

四、爆炸机电路 566

五、通讯放大器 567

一、简述 568

二、工作原理 568

第二十八章 覆盖开关 568

第一节 覆盖开关原理和作用 568

第二节 开关的结构原理 569

一、方框图 569

二、输入盘与输出排 569

第三节 控制电路原理 571

一、方框图 571

四、显示 571

三、传动系统 571

二、控制电路原理 572

第二十九章 数字检波器 576

一、检波器的功能与简单工作原理 576

二、对数字检波器的要求 576

三、数字检波器的结构与性能 576

四、检波器串 580

附录一 SDZ-751与SN338B仪器符号对照表 581

附录二 逻辑系统及回放单元各项微指令的条件方程式 591