一种半航空瞬变电磁信号传输装置的制作方法

本技术涉及地球物理信息，特别是涉及一种半航空瞬变电磁信号传输装置。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、半航空瞬变电磁接收到的信号动态范围较大，空心线圈感应信号的输入一般最小为微伏级别，最高能达到毫伏级别，整个动态范围一般大于80db，这就要求接收系统具有较高的动态范围及信噪比。

3、在半航空瞬变电磁领域，使用空心线圈在空中接收地下良导体感应的二次场信息，该信息包含地下地质信息，同时空心线圈感应的二次场信号很微弱且容易受到噪声干扰；而且使用无人机平台进行航线飞行时，接收机和感应线圈一般分离使用，那么这就容易引起对微弱信号在传输中的损耗和额外的干扰。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提出了一种半航空瞬变电磁信号传输装置，将半航空瞬变电磁接收的微弱信号进行放大，通过全差分方式将放大的信号转为全差分信号进行远距离传输，有效解决半航空瞬变电磁微弱信号传输的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、第一方面，本实用新型提供一种半航空瞬变电磁信号传输装置，包括：电源电路以及与电源电路连接的放大电路和差分输出电路；

4、所述放大电路包括信号输入接口、第一初级差分放大电路、第二初级差分放大电路、第三初级差分放大电路和次级同向放大电路；

5、所述信号输入接口的第一输出端连接第一初级差分放大电路的同向输入端；信号输入接口的第二输出端连接第二初级差分放大电路的同向输入端；

6、所述第一初级差分放大电路的输出端连接第三初级差分放大电路的反向输入端；第二初级差分放大电路的输出端连接第三初级差分放大电路的同向输入端；

7、所述第三初级差分放大电路的输出端连接次级同向放大电路的同向输入端，以使次级同向放大电路的输出端输出放大的单端信号；

8、所述差分输出电路包括单端转差分输出芯片和差分输出接口；所述单端转差分输出芯片的第一输入端连接次级同向放大电路的输出端，单端转差分输出芯片的输出端连接差分输出接口，以使差分输出接口输出全差分信号。

9、作为可选择的实施方式，所述电源电路包括电源输入接口、正电源转换芯片和负电源转换芯片；

10、所述电源输入接口的正电源输出端连接第七电容，以对正电源进行滤波稳压，滤波稳压后的正电源通过两个并联电容接入到正电源转换芯片中，以使正电源转换芯片的输出端输出正电压；

11、所述电源输入接口的负电源输出端连接第十一电容，以对负电源进行滤波稳压，滤波稳压后的负电源通过两个并联电容接入到负电源转换芯片中，以使负电源转换芯片的输出端输出负电压。

12、作为可选择的实施方式，所述正电源转换芯片连接第一负反馈网络，所述第一负反馈网络包括第二电阻、第四电容和第四电阻；所述第二电阻与第四电容并联，并联后的一端连接正电源转换芯片和第四电阻的一端，并联后的另一端连接至正电源转换芯片的输出端，以使正电源转换芯片的输出端输出正电压；第四电阻的另一端连接正电源指示灯，正电源转换芯片的输出端通过第六电阻连接正电源指示灯；

13、所述负电源转换芯片连接第二负反馈网络，所述第二负反馈网络包括第三电阻、第六电容和第五电阻；所述第三电阻和第六电容并联，并联后的一端连接负电源转换芯片和第五电阻的一端，并联后的另一端连接至负电源转换芯片的输出端，以使负电源转换芯片的输出端输出负电压；第五电阻的另一端通过第一电阻连接负电源指示灯，负电源转换芯片的输出端连接负电源指示灯。

14、作为可选择的实施方式，所述正电源转换芯片的输出端连接至并联的第一电容和第三电容的一端，以通过第一电容和第三电容对正电压进行稳压滤波；

15、所述负电源转换芯片的输出端连接至并联的第二电容和第五电容的一端，以通过第二电容和第五电容对负电压进行稳压滤波。

16、作为可选择的实施方式，所述第一初级差分放大电路的输出端通过第十电阻连接第三初级差分放大电路的反向输入端；

17、所述第二初级差分放大电路的输出端通过第十二电阻连接第三初级差分放大电路的同向输入端；

18、所述第三初级差分放大电路的反向输入端通过第七电阻连接次级同向放大电路的同向输入端；

19、所述第三初级差分放大电路的同向输入端通过第二十三电阻接地。

20、作为可选择的实施方式，所述第一初级差分放大电路的输出端连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端连接第一初级差分放大电路的反向输入端和第十一电阻的一端，第十一电阻的另一端连接第二初级差分放大电路的反向输入端和第二十七电阻的一端，第二十七电阻的另一端连接第二初级差分放大电路的输出端。

21、作为可选择的实施方式，所述次级同向放大电路的反向输入端通过第二十五电阻接地，并联的第二十八电阻和第三十电容的一端连接至次级同向放大电路的反向输入端，并联后的另一端连接次级同向放大电路的输出端。

22、作为可选择的实施方式，所述第一初级差分放大电路和第三初级差分放大电路均连接电源电路，且电源电路输入的正负电压通过并联的两个电容接地。

23、作为可选择的实施方式，所述单端转差分输出芯片的第一输入端通过第十五电阻连接次级同向放大电路的输出端，第一输入端通过并联的第二十一电容和第九电阻连接至差分输出接口；

24、所述单端转差分输出芯片的第二输入端通过第二十电阻接地，第二输入端通过并联的第二十八电容和第二十六电阻连接至差分输出接口。

25、作为可选择的实施方式，所述单端转差分输出芯片的正电压输入端连接电源电路，且通过第二十二电容接地；

26、所述单端转差分输出芯片的负电压输入端连接电源电路，且通过第二十七电容接地。

27、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

28、本实用新型通过正电源转换芯片和负电源转换芯片将正负电源转化为低噪声、高共模抑制比的正负供电电压，从而给放大电路和差分输出电路提供稳定且低噪声的电源。

29、本实用新型通过初级差分放大电路和次级同向放大电路将空心感应线圈的微弱的测量信号进行初级差分放大和次级同向放大，将微弱的测量信号低失真转换成适合传输的幅度较大的信号。

30、本实用新型通过差分输出电路将放大的单端信号转换成全差分信号，使得输出的全差分信号能够较好的抑制信号传输过程中的共模干扰噪声。

31、为了解决半航空瞬变电磁接收信号微弱、容易受到噪声干扰的问题，同时要求信号在传输过程中降低损耗和降低干扰的需求下，本实用新型提供一种半航空瞬变电磁信号传输装置，将半航空瞬变电磁接收的微弱模拟信号进行放大，然后通过全差分方式将放大后的信号转为全差分信号进行远距离传输，可以实现微伏级小信号的放大，实现信号的低失真、低损耗、高共模抑制比的传输，具有高阻抗输入、低噪声、长距离传输的优势，能够有效滤除信号传输过程的共模干扰信号。

32、本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。