[发明专利]一种基于电荷放大的检波器全差分电路

说明书

本发明属于地震勘探技术领域，尤其涉及一种基于电荷放大的检波器全差分电路。本发明通过由电荷转换电路和电压放大电路组成的电荷放大电路、机芯单元和后续滤波及采集电路的构成，提供了一种无需较高的输入阻抗，就能有效提高低频接受能力，无论传输线的长短，都能提供较高的共模抑制比来抵御噪声的干扰，传输线的长度不影响传输信号电压幅度的衰减，分布电容不影响频带宽度的压电检波器电路。

技术领域

本发明属于地震勘探技术领域，尤其涉及一种基于电荷放大的检波器全差分电路。

背景技术

在地震勘探系统中，检波器承担将接受的地层震动波转换为电信号输出的任务，来自震源产生的地震波，向地层深处传播，并将带有地层信息的反射波传递到垂直地面插入的检波器进行接受，由于震源强度的限制以及地层介质的衰减，检波器需要接受地层深处传来的地震波弱信号。要完整的准确反应地层信息，就必须要求检波器具有足够的灵敏度和足够的接受频带宽度，并具备抵御外界干扰的能力。

检波器完成震动能量的机电转换，电信号经过放大整理后，输出到后续采集站和地震仪进行存储和分析。震源激发一般采取炸药或人工震源，受物理特征和条件限制，震动信号向地层传递过程中低频信号的损失，加之检波器自身接受低频信号的部分衰减。造成检波器接受并传递给地震仪的信号中，低频信息分量的不足，这会直接影响地震勘探资料的成像水平和地层面貌的真实反映。由于地震信号在地层深处传递时，高频信息随着传递深度增加衰减较快，低频信息更是在深层勘探中起主要作用，因而如果因各种原因造成低频信息的缺失，将会影响勘探采集信号的信噪比，从而影响深层的勘探效果。

现行陆用压电检波器采用电压提取放大的原理，电压提取放大对电路有着严格的要求，首先相对压电容性特征，其必须具备足够高的输入阻抗，才能有效提取所需要的低频信息。但过高的输入阻抗会带来噪声和零漂的加剧。其次电路与压电晶体为主体的起震单元(机芯)直接连接线缆不易过长，否则缆线电阻和分布电容会带来较大的损耗和较大的干扰。仅此两点，对采用电压提取放大的压电检波器的性能提高带来一定的限制。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种无需较高的输入阻抗，就能有效提高低频接受能力的压电检波器电路；本发明的目的之二是提供一种无论传输线的长短，都能提供较高的共模抑制比来抵御噪声干扰的压电检波器电路；本发明的目的之三是提供一种传输线的长度不影响传输信号电压幅度的衰减的压电检波器电路；本发明的目的之四是提供一种分布电容不影响频带宽度的压电检波器电路。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于电荷放大的检波器全差分电路，至少包括机芯单元和后续滤波及采集电路，还包括电荷放大电路；所述的电荷放大电路的输入正极与机芯单元的输出正极相连接，电荷放大电路的输入负极与机芯单元的输出负极相连接；电荷放大电路的输出正极与后续滤波及采集电路的输入正极相连接，电荷放大电路的输出负极与后续滤波及采集电路的输入负极相连接。

所述的电荷放大电路由电荷转换电路和电压放大电路组成；电荷转换电路的输入正极与机芯单元的输出正极相连接，电荷转换电路的输出正极与电压放大电路的输入正极相连接；电荷转换电路的输入负极与机芯单元的输出负极相连接，电荷转换电路的输出负极与电压放大电路的输入负极相连接；电压放大电路的输出正极与后续滤波及采集电路的输入正极相连接，电压放大电路的输出负极与后续滤波及采集电路的输入负极相连接。