[发明专利]一种微弱信号产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及测井微弱信号处理技术领域，特别涉及一种适合实验室环境中模拟测井的一种微弱信号产生装置。

背景技术

石油电法测井技术中，直接检测信号的数量级有毫伏级（mV）、微伏级（μV）及纳伏级（nV）等，这就要求测井仪器中数据采集系统具有一定分辨弱信号的能力。实际仪器设计、生产调试中，为检测验证仪器微弱信号采集系统的性能，需在实验室中利用采集系统直接采集对应量级的微弱信号，而这一微弱信号的产生实际存在困难。常规通用信号发生器的最小输出信号幅度为mV（例如10mV），需要更小幅度信号时，利用电阻的分压实现，而分压输出微弱信号的幅度、频率、相位以及噪声等性能无法保证；另外实际测试过程中，要求微弱信号与测井发射信号相位同步，更真实的模拟实际测井信号，这一点通用信号发生器很难满足。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种微弱信号产生装置，具有频率可调、幅度可控、输出信号能自动与测井发射信号同步、标定显示信号参数的特点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种微弱信号产生装置，包括控制处理模块1，控制处理模块1的信号端分别与第一采集模块3、第二采集模块4的信号端相连，控制处理模块1控制端通过USB通信模块10与计算机相连，控制处理模块1的输出端与数字频率合成模块即DDS模块2、测量显示模块9的输入端连接；控制处理模块1的输出端与微电流源模块（7）连接；

所述DDS模块2的输出端与滤波模块5的输入端连接，DDS模块2的时钟来自外部仪器；

滤波模块5的输出端与微电流源模块7的输入端连接，微电流源模块7的输出端与信号调理模块6的输入端连接，并同时提供对外部的信号输出；

信号调理模块6的输出端分别与第一采集模块3和检相模块8的输入端连接；检相模块8的输出端与第二采集模块4的输入端连接；检相模块8的输入端接收来之外部的同步信号。

本发明具有频率可调、幅度可控、输出信号能自动与测井发射信号同步、标定显示信号参数的特点。

附图说明

图1是本发明的硬件结构框图。

图2是图1所示的DDS模块产生信号原理图。

图3是图1所示的微电流源模块产生微弱信号原理图。

图4是相位同步原理图。

图5是信号参数(幅度和相位)检测原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种微弱信号产生装置，包括控制处理模块1，控制处理模块1的信号端分别与第一采集模块3、第二采集模块4的信号端相连，控制处理模块1控制端通过USB通信模块10与计算机相连，控制处理模块1的输出端与DDS模块2、测量显示模块9的输入端连接；控制处理模块1的输出端与微电流源模块7连接；

所述合成DDS模块2的输出端与滤波模块5的输入端连接，DDS模块2的时钟来自外部仪器；

滤波模块5的输出端与微电流源模块7的输入端连接，微电流源模块7的输出端与信号调理模块6的输入端连接，并同时提供对外部的信号输出；

信号调理模块6的输出端分别与第一采集模块3和检相模块8的输入端连接；检相模块8的输出端与第二采集模块4的输入端连接；检相模块8的输入端接收来之外部的同步信号。

图2是DDS模块2产生信号原理图。

如图2所示，DDS模块包含相位累加器、波形存储ROM、D/A转换器、低通滤波器以及参考时钟源。本装置中参考时钟来自外部测井仪器，以保证测井仪器采集系统时钟与装置系统时钟同步。例如频率控制寄存器FREQREG位数为28位，输出信号频率f_c为：

fo=fMCLK228×FREQREG]]>