一种基于SiP的高温测井仪器高速数据采集系统

通过使用高导热封装材料及热传导效率高的热结构,从而显著降低器件的封装热阻,提高器件的温度等级,实现了一种最高工作温度达200℃的高速数据采集与处理系统级封装。该系统级封装由数字信号处理（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、模拟-数字转换器（ADC）及存储器等外围器件组成,具有模拟信号数据采集、数字信号处理、串行通信、多路数字输入检测和输出控制等功能,其中差分输入模拟信号的最大可允许电压峰峰值为4 V,所用12 bit ADC最高采样频率为20 MHz,数据存储深度最大可配置为144 kbit,测试表明其在25-200℃环境温度内,信号幅度的变化在0.4 dB内,较好地解决了高温测井仪器高速数据采集问题。

一种用于脉冲中子氧活化测井仪数据采集电路方法的探析

现有脉冲中子氧活化测井仪时间谱容易受地层环境干扰,在测井解释中需要基于能量谱信息滤除时间谱中的噪声。针对新的技术需求,设计了一种多路能谱采集处理电路,该电路以两片STM32为主控器件,根据恒比定时的原理以原始窄脉冲的后沿为峰值检测时刻,获取三个探头产生的脉冲信号的时间谱和能谱信息。该电路具备体积小、功耗低、实时性高的特点,实验测试结果表明该电路能够准确采集能谱信息并满足氧活化仪器的需求。

井下地层流体NMR分析仪微弱信号放大电路设计

针对井下地层流体核磁共振分析仪器回波信号的频率高、强度弱、信噪比低的特性,以及测井仪器工作环境的特殊性,设计了一种低噪声的微弱信号放大电路。电路以低噪声双极性晶体管MAT02为核心的负反馈放大电路作为第一级放大,采用低噪声集成运放AD8130作为第二、三级放大,改善了微弱信号放大电路的噪声性能。实验表明:该电路对于频带4~5 MHz微弱信号,增益可达70 d B,且其等效输入噪声电压为槡2.1 n V/Hz,同时在环境温度0~150℃时有良好的线性度、较平坦的带宽和优良的低噪声性能,可为测井仪器中较高频率的微弱信号测量研究提供参考。

一种耐温最高可达200℃的数据处理系统级封装器件

针对温度高达200℃时测井仪器与地面系统间通讯的可靠性与实时性问题,应用1种可显著降低封装热阻的封装技术,从系统硬件结构、热仿真设计、等效热阻计算等环节进行关键设计,实现了1种耐温最高可达200℃的以DSP+FPGA为基本构架的高速数据处理系统级封装(system in package,SiP)器件,并以该数据处理系统级封装器件所构成的1553B总线编解码通讯电路为硬件平台,在不同测试温度进行测试,结果表明,所设计的器件能很好地实现在高达200℃的高温环境中的数据处理功能。