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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Ckz92

三、移位寄存器Jvn93

四、数码寄存器JM94

五、置位脉冲发生器FMm和模数转换结束寄存器Jмsj95

六、比较寄存器Jв95

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JP1x165

四、写节拍器JPx166

五、序列计数器JSxL167

第三节 子样数据寄存部件172

一、变码器BM172

二、尾数寄存器Jw176

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BPx191

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Jcx207

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JSig217

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JPo245

第四节 读行计数器JSdh246

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Jstb249

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Jd251

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KZdm257

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Cmsc307

第三节 动态故障的检测和显示307

二、P校验出错计数器JSjc308

三、丢码计数器JSdm308

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CUcs388

三、增益存贮器CUz389

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JS10ms490

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