專利名稱：電流脈沖上升沿和下降沿加速裝置及加速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電法地球物理勘探儀器，尤其是適用于負(fù)載電阻值為幾十Ω，電感量為幾mH負(fù)載的電流脈沖上升沿和下降沿加速裝置及加速方法。
背景技術(shù)：
對于可控源音頻大地電磁法(CSAMT)，由于發(fā)射機與接收機工作場地相距 5-10km，為了能夠使接收機采集到的信號信噪比高，需要發(fā)射機能向大地負(fù)載提供盡可能高的發(fā)射電流；對于激發(fā)極化法(IP)，為了能夠更精確的得到大地的極化率，需要發(fā)射機產(chǎn)生的電流脈沖的上升沿和下降沿盡可能的短，電流脈沖正向峰值段和負(fù)向峰值段盡可能的平穩(wěn)。然而由于發(fā)射電極線長達(dá)l_3km，發(fā)射電極線的電感使得電流脈沖的上升沿和下降沿變緩，從而使在幾百Hz至幾kHz時電流脈沖的電流值減小。對于由于發(fā)射電極線的導(dǎo)線電感導(dǎo)致的電流脈沖的上升沿、下降沿變緩和電流值減小的問題，目前有以下兩種主流的解決方案一是通過提高直流電源的輸出電壓來加速上升沿、下降沿，二是設(shè)計兩套可直流電源，其中一套電壓相對另一套較高，電壓高的直流電源一般功率比電壓低的直流電源功率低，在脈沖電流的上升沿、下降沿期間使用高壓直流電源來縮短上升沿、下降沿時間，在脈沖電流的正向峰值和負(fù)向峰值平穩(wěn)段采用低壓直流電壓源。上述兩種方案中，第一種要求提高直流電源的電壓，第二種需要提供輔助直流電源，這兩種方案為了實現(xiàn)加速上升沿和下降沿的目的添加了過多的硬件，使得發(fā)射機硬件的變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用了盡可能少的元器件實現(xiàn)了電流脈沖上升沿和下降沿的加速和在幾百Hz至幾kHz時輸出電流值提升的電流脈沖上升沿和下降沿加速裝置及加速方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的電流脈沖上升沿和下降沿加速裝置，是由可控直流電源1的正極通過開關(guān)K連接穩(wěn)壓嵌位電路2、雙極性電流脈沖發(fā)生器3和大地負(fù)載4的正極連接，可控直流電源1的負(fù)極通過雙極性電流脈沖發(fā)生器3與大地負(fù)載4的負(fù)極連接，嵌位電壓源5與可控直流電源 1的正極連接，可控直流電源1的負(fù)極與嵌位電壓源5連接，穩(wěn)壓嵌位電路2與嵌位電壓源 5連接，穩(wěn)壓控制電路7與嵌位電壓源5連接，脈沖控制電路6與雙極性電流脈沖發(fā)生器3 連接構(gòu)成。電流脈沖上升沿和下降沿加速方法包括以下順序和步驟a、閉合開關(guān)K，調(diào)節(jié)脈沖控制電路6產(chǎn)生驅(qū)動信號，用該驅(qū)動信號驅(qū)動雙極性電流脈沖發(fā)生器3產(chǎn)生周期性的電流脈沖；b、調(diào)節(jié)可調(diào)直流電源1的電壓Vi,通過穩(wěn)壓控制電路7使嵌位電壓源5的電壓Vc=2Vi;使大地負(fù)載4兩端有電壓V。(t)，相應(yīng)有流過大地負(fù)載4的電流脈沖I。(t)；C、計算輸出電流脈沖I。(t)峰值電流Ii
權(quán)利要求
1.一種電流脈沖上升沿和下降沿加速裝置，其特征在于，是由可控直流電源(1)的正極通過開關(guān)K連接穩(wěn)壓嵌位電路O)、雙極性電流脈沖發(fā)生器C3)和大地負(fù)載(4)的正極連接，可控直流電源(1)的負(fù)極通過雙極性電流脈沖發(fā)生器C3)與大地負(fù)載(4)的負(fù)極連接， 嵌位電壓源( 與可控直流電源(1)的正極連接，可控直流電源(1)的負(fù)極與嵌位電壓源 (5)連接，穩(wěn)壓嵌位電路( 與嵌位電壓源( 連接，穩(wěn)壓控制電路(7)與嵌位電壓源(5) 連接，脈沖控制電路(6)與雙極性電流脈沖發(fā)生器C3)連接構(gòu)成。
2.一種電流脈沖上升沿和下降沿加速方法，其特征在于，包括以下順序和步驟a、閉合開關(guān)K，調(diào)節(jié)脈沖控制電路(6)產(chǎn)生驅(qū)動信號，用該驅(qū)動信號驅(qū)動雙極性電流脈沖發(fā)生器( 產(chǎn)生周期性的電流脈沖；b、調(diào)節(jié)可調(diào)直流電源1的電壓Vi,通過穩(wěn)壓控制電路(7)使嵌位電壓源(5)的電壓V。 =2Vi;使大地負(fù)載(4)兩端有電壓V。(t)，相應(yīng)有流過大地負(fù)載(4)的電流脈沖I。(t)；C、計算輸出電流脈沖I。(t)峰值電流Ii
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電流脈沖上升沿和下降沿加速裝置及加速方法。是由可控直流電源的正極通過開關(guān)K連接穩(wěn)壓嵌位電路、雙極性電流脈沖發(fā)生器和大地負(fù)載的正極連接，可控直流電源的負(fù)極通過雙極性電流脈沖發(fā)生器與大地負(fù)載的負(fù)極連接，脈沖控制電路與雙極性電流脈沖發(fā)生器連接構(gòu)成。本發(fā)明具有一是穩(wěn)壓嵌位電路能在嵌位電壓源的電容C上自舉產(chǎn)生高壓，然后用電容C上的高壓加速電流脈沖的上升沿和下降沿，不需要提高直流電源電壓或提供輔助電源；二是可調(diào)直流電源輸出通過穩(wěn)壓嵌位電路中電感Li連接到雙極性電流脈沖發(fā)生器，電感Li對電流脈沖Io(t)的正向和負(fù)向峰值段起到了穩(wěn)流作用，使電流脈沖Io(t)的正向和負(fù)向峰值段較為平滑。
文檔編號H03K3/021GK102427345SQ20111031017
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者于生寶, 劉長勝, 吳勇, 周逢道, 林君, 薛開昶 申請人:吉林大學(xué)