[实用新型]用于井下工程参数测量的混合滤波电路

权利要求书

1.一种用于井下工程参数测量的混合滤波电路，所述用于井下工程参数测量的混合滤波电路包括：井下测量单元(100)、混合滤波单元(200)、后期处理单元(300)、电源管理单元(400)，其中：井下测量单元(100)通过混合滤波单元(200)与后期处理单元(300)连接，电源管理单元(400)分别与井下测量单元(100)、混合滤波单元(200)、后期处理单元(300)连接；

其特征在于：所述混合滤波单元(200)包括，无源滤波电路(2001)、信号放大电路(2002)、有源滤波电路(2003)，其中：无源滤波电路(2001)通过信号放大电路(2002)与有源滤波电路(2003)连接，井下测量单元(100)与无源滤波电路(2001)连接，有源滤波电路(2003)与后期处理单元(300)连接；所述无源滤波电路(2001)对所述井下测量单元(100)输出的测量信号进行处理，粗略滤除其中存在的高频、大噪声信号，所述信号放大电路(2002)用于对无源滤波电路(2001)输出的滤波信号进行一定倍数的放大操作，便于对信号的进一步滤波处理，所述有源滤波电路(2003)用于对所述信号放大电路(2002)输出的放大信号进行精确滤波，保留有用频段信息。

2.根据权利要求1所述的用于井下工程参数测量的混合滤波电路，其特征在于：所述无源滤波电路(2001)包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2，第二电阻R2与第一电容C1组成第一低通无源滤波网络，第三电阻R3与第二电容C2组成第二低通无源滤波网络，第一电阻R1一端连接所述井下测量单元(100)输出信号的正信号端VIN+，另一端连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极连接所述井下测量单元(100)输出信号的负信号端VIN-，第二二极管D2与第一二极管D1反向并联，第一二极管D1的正极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端同时连接第一电容C1的一端和第三电阻的一端，第一电容C1的另一端连接所述井下测量单元(100)输出信号的负信号端VIN-，第三电阻R3的另一端为无源滤波电路(2001)的正信号输出端，与第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端为无源滤波电路2001的负信号输出端，与所述井下测量单元(100)输出信号的负信号端VIN-连接。

3.根据权利要求1所述的用于井下工程参数测量的混合滤波电路，其特征在于：所述信号放大电路(2002)包括第一运算放大器U1及其外围电路、第二运算放大器U2及其外围电路，其中，所述第一运算放大器U1选用仪表放大器芯片INA333，所述第一运算放大器U1的正信号输入引脚+IN连接所述无源滤波电路(2001)的正信号输出端，所述第一运算放大器U1的负信号输入引脚-IN连接无源滤波电路2001的负信号输出端，第三电容C3的一端连接所述第一运算放大器U1的负信号输入引脚-IN，另一端接地，所述第一运算放大器U1的电源正引脚V+连接直流3.3V电源VDD3.3，所述第一运算放大器U1的电源负引脚V-接地，第四电容C4一端连接直流3.3V电源VDD3.3，另一端接地，第四电阻R4一端连接直流3.3V电源VDD3.3，另一端连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接地，所述第一运算放大器U1的引脚R1和引脚R2用于通过外接电阻设定放大倍数，其分别与第一可调电阻Rw的两端连接，所述第一运算放大器U1的REF端为参考电压输入引脚，所述第一运算放大器U1的OUT引脚为输出引脚，所述第二运算放大器U2选用TI公司的运算放大器芯片OPA333，设计为跟随器结构，用于隔离电源端干扰，所述第二运算放大器U2的电源正引脚V+连接直流3.3V电源VDD3.3，所述第二运算放大器U2的电源负引脚V-接地，所述第二运算放大器U2的输入信号正极引脚+IN连接第四电阻R4与第五电阻R5的连接端，所述第二运算放大器U2的输入信号负极引脚-IN连接所述第二运算放大器U2的输出引脚OUT，所述第二运算放大器U2的OUT引脚为输出引脚，连接所述第一运算放大器U1的参考电压输入引脚REF。

4.根据权利要求3所述的用于井下工程参数测量的混合滤波电路，其特征在于：所述有源滤波电路(2003)包括第三运算放大器U3及其外围电路和第四运算放大器U4及其外围电路，其中，第三运算放大器U3和第四运算放大器U4均选用ADA4896运算放大器，均设计为二阶有源滤波网络，两运算放大器输入端口均设计为差分信号输入，用于提高输入端的抗干扰性，利于小信号的后期提取与处理，所述第三运算放大器U3的电源正引脚+VS连接直流3.3V电源VDD3.3，所述第三运算放大器U3的电源负引脚-VS接地，第五电容C5一端连接所述第三运算放大器U3的电源正引脚+VS，另一端接地，所述第三运算放大器U3的信号正极输入引脚+IN1连接第六电容C6的一端，第六电容C6的另一端连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接所述第一运算放大器U1的输出引脚OUT，第七电容C7的一端连接第六电阻R6的一端，另一端连接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的一端连接所述第二运算放大器U2的输出引脚OUT，另一端连接所述第三运算放大器U3的信号负极输入引脚-IN1，第八电阻R8的一端连接所述第二运算放大器U2的输出引脚OUT，另一端连接所述第三运算放大器U3的输出引脚OUT1，第九电阻R9的一端连接所述第三运算放大器U3的信号正极输入引脚+IN1，另一端连接所述第三运算放大器U3的输出引脚OUT1，所述第四运算放大器U4的电源正引脚+VS连接直流3.3V电源VDD3.3，所述第四运算放大器U4的电源负引脚-VS接地，第十电容C10一端连接所述第四运算放大器U4的电源正引脚+VS，另一端接地，所述第四运算放大器U4的信号正极输入引脚+IN1连接第八电容C8的一端，第八电容C8的另一端连接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端连接所述第三运算放大器U3的输出引脚OUT1，第十一电阻R11的一端连接所述第二运算放大器U2的输出引脚OUT，另一端连接所述第四运算放大器U4的信号负极输入引脚-IN1，第十二电阻R12的一端连接所述第二运算放大器U2的输出引脚OUT，另一端连接所述第四运算放大器U4的信号正极输入引脚+IN1，所述第九电容C9的一端连接所述第二运算放大器U2的输出引脚OUT，另一端连接第八电容C8和第十电阻R10的连接端，第十三电阻R13的一端连接所述第四运算放大器U4的信号负极输入引脚-IN1，另一端连接所述第四运算放大器U4的输出引脚OUT1，第十四电阻R14的一端连接所述第四运算放大器U4的信号正极输入引脚+IN1，另一端连接所述第四运算放大器U4的输出引脚OUT1，所述第四运算放大器U4的OUT1引脚为所述混合滤波单元(200)的输出引脚，输出信号VOUT。