在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及石油探测领域，尤其涉及一种在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路。
【背景技术】
[0002]核磁共振谱仪由功率放大电路、前置放大电路、信号采集处理电路和传感器探测区域构成。利用核磁共振谱仪进行核磁共振测量时，测试样品放置在传感器探测区域内，功率放大电路将放大后的脉冲信号输入到传感器探测区域内，激发传感器探测区域内的测试样品产生样品信号，对该样品信号通过数据反演进行分析。
[0003]功率放大电路是核磁共振谱仪的重要组成部分，也是核磁共振测量过程中主要的能量发射单元，需要提供稳定增益的功率输出信号，并能够对脉冲信号进行线性放大。现有的功率放大电路包括三级放大电路，第一级放大电路为驱动电路，具体选取集成放大器；第二级放大电路包括两个射频金属氧化物半导体场效应晶体管(Metallic OxideSemiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET);第三级放大电路包括两个射频MOSFET ;第一级放大电路与第二级放大电路之间通过变压器耦合，第二级放大电路与第三级放大电路之间通过变压器耦合；所有射频MOSFET的偏置电压由外接电路提供。
[0004]由于外接电路持续为射频MOSFET提供偏置电压，使射频MOSFET始终保持导通状态，功率放大电路持续发送发射信号，由于前置放大电路接收到的回波信号幅度较小，持续的发射信号影响回波信号的接收，导致回波信号检测不精准。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路，以提高回波检测精度。
[0006]本发明实施例的一个方面是提供一种在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路，包括:第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、第一耦合变压器、第二耦合变压器、第三耦合变压器、偏置电路和控制电路；其中，
[0007]所述第一级放大电路包括射频集成放大器，所述射频集成放大器的输入端连接功率放大电路的输入端；
[0008]所述第二级放大电路包括第一射频MOSFET和第二射频MOSFET ;
[0009]所述第三级放大电路包括第三射频MOSFET和第四射频MOSFET ;
[0010]所述第一级放大电路与所述第二级放大电路之间为第一耦合变压器，所述第一耦合变压器的初级连接所述射频集成放大器的输出端，所述第一耦合变压器的次级两端分别连接所述第一射频MOSFET的栅极和所述第二射频MOSFET的栅极；
[0011]所述第二级放大电路与所述第三级放大电路之间为第二耦合变压器，所述第二耦合变压器的初级两端分别连接所述第一射频MOSFET的漏极和所述第二射频MOSFET的漏极，所述第二耦合变压器的次级两端分别连接所述第三射频MOSFET的栅极和所述第四射频MOSFET的栅极；
[0012]所述第三级放大电路与所述功率放大电路的输出端之间为第三耦合变压器，所述第三耦合变压器的初级两端分别连接所述第三射频MOSFET的漏极和所述第四射频MOSFET的漏极，所述第三耦合变压器的次级连接所述功率放大电路的输出端；
[0013]所述偏置电路包括第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、第四驱动器、第一滑动变阻器、第二滑动变阻器、第三滑动变阻器和第四滑动变阻器，所述控制电路分别与所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器和所述第四驱动器的输入端相连，所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器和所述第四驱动器的输出端分别与所述第一滑动变阻器、所述第二滑动变阻器、所述第三滑动变阻器和所述第四滑动变阻器的固定端连接，所述第一滑动变阻器、所述第二滑动变阻器、所述第三滑动变阻器和所述第四滑动变阻器的滑动端分别与所述第一射频M0SFET、所述第二射频M0SFET、所述第三射频MOSFET和所述第四射频MOSFET的栅极连接。
[0014]本发明实施例提供的在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路，通过偏置电路与功率放大电路中射频MOSFET的栅极连接，控制电路与偏置电路连接，控制电路通过偏置电路控制射频MOSFET的偏置电压，进而控制射频MOSFET开启或关闭，使功率放大电路在发送发射信号时射频MOSFET开启，发射信号发送结束时射频MOSFET关闭，防止功率放大电路中的发射信号影响前置放大电路对回波信号的接收，提高了回波信号检测精准。
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例提供的在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路的电路图；
[0016]图2为本发明实施例提供的驱动器的电路图；
[0017]图3为本发明实施例提供的射频集成放大器的电路图；
[0018]图4为本发明实施例提供的射频集成放大器的另一电路图；
[0019]图5为本发明实施例提供的控制信号与发射信号的波形图；
[0020]图6为本发明实施例提供的功率放大电路的增益随发射信号的频率变化的示意图。
【具体实施方式】
[0021]图1为本发明实施例提供的在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路的电路图。本发明实施例针对外接电路持续为射频MOSFET提供偏置电压，使射频MOSFET始终保持导通状态，提供了在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路，该在线核磁共振宽频射频信号功率放大电路包括第一级放大电路、第二级放大电路、第三级放大电路、第一耦合变压器、第二耦合变压器、第三耦合变压器、偏置电路和控制电路；如图1所示，第一级放大电路包括射频集成放大器Al，射频集成放大器Al的输入端连接功率放大电路的输入端P2 ;第二级放大电路包括第一射频MOSFET A2和第二射频MOSFET A3 ;第三级放大电路包括第三射频MOSFET A4和第四射频MOSFET A5 ;第一级放大电路与第二级放大电路之间为第一耦合变压器Tl，第一耦合变压器Tl的初级连接射频集成放大器Al的输出端，第一耦合变压器Tl的次级两端分别连接第一射频MOSFET A2的栅极和第二射频MOSFET A3的栅极；第二级放大电路与所述第三级放大电路之间为第二耦合变压器T2，第二耦合变压器T2的初级两端分别连接第一射频MOSFET A2的漏极和第二射频MOSFET A3的漏极，第二耦合变压器T2的次级两端分别连接第三射频MOSFET A4的栅极和第四射频MOSFET A5的栅极；第三级放大电路与功率放大电路的输出端P3之间为第三耦合变压器T3，第三耦合变压器T3的初级两端分别连接第三射频MOSFET A4的漏极和第四射频MOSFET A5的漏极，第三耦合变压器T3的次级连接功率放大电路的输出端P3 ;偏置电路包括第一驱动器A6、第二驱动器A7、第三驱动器A8、第四驱动器A9、第一滑动变阻器R1、第二滑动变阻器R2、第三滑动变阻器R3和第四滑动变阻器R4，控制电路分别与第一驱动器A6、第二驱动器A7、第三驱动器AS和第四驱动器A9的输入端相连，第一驱动器A6、第二驱动器A7、第三驱动器AS和第四驱动器A9的输出端分别与第一滑动变阻器RU第二滑动变阻器R2、第三滑动变阻器R3和第四滑动变阻器R4的固定端连接，第一滑动变阻器R1、第二滑动变阻器R2、第三滑动变阻器R3和第四滑动变阻器R4的滑动端分别与第一射频MOSFET A2、第二射频MOSFET A3、第三射频MOSFETA4和第四射频MOSFET A5的栅极连接。
[0022]在本发明实施例中控制电路通过控制端Pl分别与第一驱动器A6、第二驱动器A7、第三驱动器AS和第四驱动器A9的输入端相连。
[0023]射频集成放大器Al的输出端连接第一定值电阻R5，第一耦合变压器Tl的