CN212034136U - 测井通讯信号基线恢复模块 - Google Patents
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Abstract
测井通讯信号基线恢复模块，包括：快速放大与极性变换电路、充放电电容C3、第一恒流源电路及第二恒流源电路；快速放大与极性变换电路，用于将通过输入信号BUSA+输入的通讯信号进行放大，使充放电电容C3左端波形快速跟随输入信号；将双极性信号变换为单极性信号，传输到第一恒流源电路及第二恒流源电路；第一恒流源电路与第二恒流电路协作，用于将流过第一恒流源电路的电流调整为流过第二恒流电路的电流预定倍数，并控制充放电电容的充电和放电，使充放电电容的电压跟上基线，以将信号波形恢复到以0V电平为中心上下分布。使通讯信号经过基线恢复模块后，恢复成以0V电平为中心上下均匀分布状态，利于信号经过后级放大后直接解码，可去除信号堆积现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及测井地面与井下系统高速遥传技术，尤其与一种测井通讯信号基线恢复模块结构有关。
背景技术
通讯信号叠加在电源总线上，通过几千米电缆实现地面系统和井下仪之间的通讯。由于仪器电流较大及电缆具有分布电容、分布电感及分布电阻，所以，相较于通讯线及供电线分开的通讯方式，通讯信号通过长电缆后信号畸变的非常厉害，基线漂移比较严重。
因此，需要对信号进行基线恢复后，送至后级电路放大解码。
实用新型内容
针对上述现有技术不足，本实用新型提供一种测井通讯信号基线恢复模块， 使通讯信号经过基线恢复模块后，恢复成以0V电平为中心上下均匀分布状态，从而利于信号经过后级放大后可直接解码，可去除信号堆积现象。
为了实现本实用新型的目的，拟采用以下方案：
一种测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，包括：快速放大与极性变换电路、充放电电容C3、第一恒流源电路及第二恒流源电路；
快速放大与极性变换电路连接输入信号BUSA+及充放电电容C3，充放电电容C3连接第一恒流源电路、第二恒流源电路及输出信号BUSA+，
其中：
快速放大与极性变换电路，用于将通过输入信号BUSA+输入的通讯信号进行放大，使充放电电容C3左端波形快速跟随输入信号；并将双极性信号变换为单极性信号，并传输到第一恒流源电路及第二恒流源电路；
第一恒流源电路与第二恒流电路协作，用于将流过第一恒流源电路的电流调整为流过第二恒流电路的电流预定倍数，并控制充放电电容的充电和放电，使充放电电容的电压跟上基线，以将信号波形恢复到以0V电平为中心上下分布。
进一步，快速放大与极性变换电路，包括：电阻R1、三极管Q1、二极管D1、电阻R3，以及电阻R2、三极管Q3、二极管D2、电阻R4；
R1一端连接+5V电源，另一端串联D1后连接输入信号BUSA+；
Q1基极连接于R1和D1之间，集电极连接+5V电源，发射极串联R3后连接C3左端；
R2一端连接-5V电源，另一端串联D2后连接输入信号BUSA+；
Q3基极连接于R2和D2之间，集电极连接-5V电源，发射极串联R4后连接C3左端。
进一步，D1的正极连接R1，负极连接输入信号BUSA+；D2的正极连接输入信号BUSA+，负极连接R2。
进一步，R1连接+5V电源一端，通过电容C1连接GND；R2连接-5V电源一端，通过电容C2连接GND。
进一步，第一恒流源电路，包括：基准电压芯片U1、电阻R5、三极管Q4、电阻R6、二极管D3、二极管D4；
U1的引脚2通过R6连接GND及D4的负极；
U1的引脚1通过连接+5V电源，引脚1还通过R5连接Q4的发射极;
Q4的基极连接U1的引脚2，集电极连接D3的正极及D4的正极；
D3负极连接C3右端及输出信号BUSA+。
进一步，第二恒流源电路，包括：基准电压芯片U2、电阻R7、三极管Q2、电阻R8；
U2的引脚1通过R8连接GND，引脚1还连接Q2的基极；
U2的引脚2连接-5V电源，引脚2还通过R7连接Q2的发射极；
Q2的集电极连接C3右端及输出信号BUSA+。
进一步，基准电压芯片U1和基准电压芯片U2为LM4040-2.5v型。
本实用新型实施例的有益效果在于：
通过快速放大使C3电容左端波形快速跟随输入信号，然后将双极性信号变换为单极性信号，并传输到恒流源电路，并使流过Q4电流为流过Q2电流的两倍，BUSA+的控制二极管D4和D3的导通和截止，从而使电容C3充电和放电，使电容C3上的电压跟上基线，可恢复成以0V电平为中心上下均匀分布状态，从而利于信号经过后级放大后可直接解码，可去除信号堆积现象。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本实用新型的范围。
图1示出了本实用新型的电路结构框图。
图2示出了本实用新型实施例的一种具体电路结构。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
实施例
如图1所示，本实例提供的一种测井通讯信号基线恢复模块，包括：快速放大与极性变换电路、充放电电容C3、第一恒流源电路及第二恒流源电路。
快速放大与极性变换电路连接输入信号BUSA+及充放电电容C3，充放电电容C3连接第一恒流源电路、第二恒流源电路及输出信号BUSA+。
首先，通过快速放大与极性变换电路，将通过输入信号BUSA+输入的通讯信号进行放大，使充放电电容C3左端波形快速跟随输入信号；并将双极性信号变换为单极性信号，并传输到第一恒流源电路及第二恒流源电路；
然后，第一恒流源电路与第二恒流电路共同协作，用于将流过第一恒流源电路的电流调整为流过第二恒流电路的电流预定倍数，并控制充放电电容的充电和放电，使充放电电容的电压跟上基线，以将信号波形恢复到以0V电平为中心上下分布。
如图2所示，为本实例的一种具体电路结构图。
其中，快速放大与极性变换电路，包括：电阻R1、三极管Q1、二极管D1、电阻R3，以及电阻R2、三极管Q3、二极管D2、电阻R4；R1一端连接+5V电源，另一端串联D1后连接输入信号BUSA+；Q1基极连接于R1和D1之间，集电极连接+5V电源，发射极串联R3后连接C3左端；R2一端连接-5V电源，另一端串联D2后连接输入信号BUSA+；Q3基极连接于R2和D2之间，集电极连接-5V电源，发射极串联R4后连接C3左端。
具体的，D1的正极连接R1，负极连接输入信号BUSA+；D2的正极连接输入信号BUSA+，负极连接R2。R1连接+5V电源一端，通过电容C1连接GND；R2连接-5V电源一端，通过电容C2连接GND。
R1一端连接+5V电源，另一端串联D4后连接输入信号BUSA+，为Q1提供基极电流，Q1将基极电流放大后通过串联R3将信号通过C3传送到后端。
其中，第一恒流源电路，包括：基准电压芯片U1、电阻R5、三极管Q4、电阻R6、二极管D3、二极管D4；U1的引脚2通过R6连接GND及D4的负极；U1的引脚1通过连接+5V电源，引脚1还通过R5连接Q4的发射极;Q4的基极连接U1的引脚2，集电极连接D3的正极及D4的正极；D3负极连接C3右端及输出信号BUSA+。
其中，第二恒流源电路，包括：基准电压芯片U2、电阻R7、三极管Q2、电阻R8；U2的引脚1通过R8连接GND，引脚1还连接Q2的基极；U2的引脚2连接-5V电源，引脚2还通过R7连接Q2的发射极；Q2的集电极连接C3右端及输出信号BUSA+。
在如图2所示的实例中，基准电压芯片U1和基准电压芯片U2为LM4040-2.5v型，作为电压输入。
D1、D2、D3、D4采用IN4148。
Q1和Q2采用BC817-40，Q3和Q4采用BC807-40。
实施时：
(1)首先，通讯信号通过BUSA+进入电路，经过快速放大与极性变换电路的快速放大单元，使C3左端波形快速跟随输入信号 ；
(2)其次，通过快速放大与极性变换电路的的极性变换电路，将双极性信号变换为单极性信号，并传输到第一恒流源电路和第二恒流源电路；
(3) 第一恒流源电路和第二恒流源电路协作，使流过Q4电流为流过Q2的两倍，并使BUSA+的控制二极管D4和D3的导通和截止，从而使电容C3充电和放电，使电容C3上的电压跟上基线，从而将波形恢复到以0V电平为中心上下分布。
通过本实例的应用，通讯信号经过基线恢复模块后，恢复成以0V电平为中心上下均匀分布，使得信号经过后级放大后可直接解码，可去除信号堆积现象。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本实用新型。本领域技术人员应理解，在不脱离本实用新型的范围情况下，对本实用新型进行的各种改变或同等替换，均属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，包括：快速放大与极性变换电路、充放电电容C3、第一恒流源电路及第二恒流源电路；
快速放大与极性变换电路连接输入信号BUSA+及充放电电容C3，充放电电容C3连接第一恒流源电路、第二恒流源电路及输出信号BUSA+，
其中：
快速放大与极性变换电路，用于将通过输入信号BUSA+输入的通讯信号进行放大，使充放电电容C3左端波形快速跟随输入信号；并将双极性信号变换为单极性信号，并传输到第一恒流源电路及第二恒流源电路；
第一恒流源电路与第二恒流电路协作，用于将流过第一恒流源电路的电流调整为流过第二恒流电路的电流预定倍数，并控制充放电电容的充电和放电，使充放电电容的电压跟上基线，以将信号波形恢复到以0V电平为中心上下分布。
2.根据权利要求1所述的测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，快速放大与极性变换电路，包括：电阻R1、三极管Q1、二极管D1、电阻R3，以及电阻R2、三极管Q3、二极管D2、电阻R4；
R1一端连接+5V电源，另一端串联D1后连接输入信号BUSA+；
Q1基极连接于R1和D1之间，集电极连接+5V电源，发射极串联R3后连接C3左端；
R2一端连接-5V电源，另一端串联D2后连接输入信号BUSA+；
Q3基极连接于R2和D2之间，集电极连接-5V电源，发射极串联R4后连接C3左端。
3.根据权利要求2所述的测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，D1的正极连接R1，负极连接输入信号BUSA+；D2的正极连接输入信号BUSA+，负极连接R2。
4.根据权利要求2所述的测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，R1连接+5V电源一端，通过电容C1连接GND；R2连接-5V电源一端，通过电容C2连接GND。
5.根据权利要求1所述的测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，第一恒流源电路，包括：基准电压芯片U1、电阻R5、三极管Q4、电阻R6、二极管D3、二极管D4；
U1的引脚2通过R6连接GND及D4的负极；
U1的引脚1通过连接+5V电源，引脚1还通过R5连接Q4的发射极;
Q4的基极连接U1的引脚2，集电极连接D3的正极及D4的正极；
D3负极连接C3右端及输出信号BUSA+。
6.根据权利要求5所述的测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，第二恒流源电路，包括：基准电压芯片U2、电阻R7、三极管Q2、电阻R8；
U2的引脚1通过R8连接GND，引脚1还连接Q2的基极；
U2的引脚2连接-5V电源，引脚2还通过R7连接Q2的发射极；
Q2的集电极连接C3右端及输出信号BUSA+。
7.根据权利要求6所述的测井通讯信号基线恢复模块，其特征在于，基准电压芯片U1和基准电压芯片U2为LM4040-2.5v型。
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