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目录1

第一章绪论1

§1数字地震仪的发展概况1

一概述1

二现状2

三发展4

§2数字地震仪的框图及原理5

一数字地震仪的框图5

二数字地震仪原理6

1 数字记录系统6

2 监视回放系统9

§3研究地震仪的基本理论10

一线性系统的基本性质10

二 线性系统的固有振动（也称自由振动）10

1 非周期振动11

2 周期振动11

3 边界非周期振动11

三线性系统的强迫振动11

四线性系统的基本特性12

1 复变频率特性12

4 线性系统的某些技术指标13

2 过渡函数13

3 时间函数13

§4对地震仪器的基本技术要求14

第二章数字检波器18

§1 概述18

§2地震检波器的基本类型18

一变磁通式地震检波器18

二变磁阻式地震检波器18

§3数字地震检波器19

一数字地震检波器的结构19

三压电式检波器19

二原理21

1 机电类比法原理21

2 检波器的特性23

3 检波器的固有振动27

三对数字检波器的要求及测试29

1 对数字检波器的要求29

2 数字检波器的测试29

第三章模拟部分—模数转换系统33

§1概述33

§2大线滤波器34

一前放功能和类型35

§3前置放大器35

二前放电路38

1 低噪声放大级和输入变压器38

2 陷波器40

3 低截止滤波器41

4 采样定理和去假频滤波器41

5 稳定放大器43

三前放技术指标（以DFS-V型仪器为例）44

§4多路转换开关（又称一采）45

一多路转换开关作用原理45

1 跟踪保持型多路转换开关46

二多路转换开关类型46

2 非跟踪保持型多路转换开关47

三DSC-481型多路转换开关电路48

1 主开关及驱动电路48

2 低采开关的逻辑控制49

四DFS-V型仪器多路转换开关54

1 DFS-V型仪器6道多路转换开关54

2 DFS-V型仪器多路转换开关逻辑控制55

五技术指标56

§5瞬时浮点增益放大器（简称主放）56

一主放的作用及特点56

1 七阶预测型瞬时浮点增益放大器58

二瞬时浮点放大器的类型及工作原理58

2 游标型瞬时浮点增益放大器59

三DSC-481型仪器瞬时浮点增益放大器61

1 主放单元电路61

2 主放增益调节控制逻辑66

四DFS-V型仪器瞬时浮点增益放大器70

1 DFS-V型仪器主放大器的主要功能70

2 DFS-V型仪器主放特点70

3 DFS-V型仪器主放电路70

§6模拟／数字转换器（A/D转换器）82

一概述82

1 双极性逐次比较——采样保持与A/D转换器分立型84

二逐次比较型A/D转换器类型及其工作原理84

2 单极性逐次比较——采样保持与A/D转换器分立型电路85

3 双极性逐次比较——采样保持与A/D转换器合一型电路88

三双极性逐次比较——采样保持与AD转换器分立型电路原理89

1 采样保持电路89

2 AD转换器89

四 DFS-V型仪器A/D转换器100

1 特点100

2 DFS-V型仪器AD转换器电路100

一辅助道功能及其框图111

五技术指标（以DFS-V型仪器AD为例）111

§7辅助道111

二爆炸点地震信号放大器112

三标准频率112

四爆炸信号延伸电路112

五数据滤波器组112

六辅助放大器112

§8模拟箱体的逻辑控制113

一概述113

二模拟箱体接收控制箱体发来的指令113

1 到模拟箱体的控制指令114

三模拟箱体向控制箱体发出的数据和状态117

2 指令接收器117

1 数据位流状态位流各位代码119

2 数据和状态位流发送器120

四模拟箱体系统计时121

附第三章缩写指令表122

第四章控制器部分126

§1 概述126

一控制器的原理框图126

二控制器的一般功能129

1 电源接通及联锁系统129

3 系统的时钟130

2 接通电源全机清零130

4 面板扫描131

5 启停逻辑131

6 爆炸信号逻辑134

§2数据采集系统简介134

一一张数据段的计时135

二一炮记录系统运动的时序138

§3记录格式138

一概述138

二SEG-B型记录格式138

1 头段140

2 数据段143

3 结尾144

三SEG-C型记录格式145

1 头段145

2 数据段147

§4时钟系统149

一时钟系统的作用149

二主时钟系统153

三 系统步进钟（SAC）154

1 概述154

2 VCOF的产生155

四地址时序159

1 地址时序的功能159

3 SEG-B SAC的产生159

2 地址时序的组成161

§5数据写入控制逻辑169

一数据写入控制逻辑的作用及流程169

二接口和缓冲寄存器170

1 串行接口和缓冲寄存器的作用170

2 电路原理171

3 计时图171

三数字漂移滤波器172

1 概述172

2 数字漂移滤波器的原理173

3 计算公式在线路上的实现176

1 头段数据的形成178

2 头段数据的编排182

五格式编排逻辑185

1 概述185

2 头段数据编入FIFO存贮器187

3 数据段的同步字、计时字的编排187

4 数据段的地震道、辅助道数据编排189

5 先进先出存贮器（FIFO）192

6 格式编排计时193

六数据写入编码电路194

1 概述194

2 反相不归零制（NRZI）194

3 线路流程框图及原理195

4 控制箱体到磁带机接口传输的计时200

5 写数据、CRC、LRC的计时控制200

§6数据读出控制逻辑205

一数据回放系统的作用及流程205

二读出数据通道206

1 接口线接收器和电平转换（NZ板）206

4 反格式编排逻辑207

2 读数据寄存器（NZ板）207

3 不归零制数据输出寄存器207

三回放逻辑计时209

四回放方式211

1 磁带数据回放方式211

2 带旁路回放方式215

五回放道地址、AGC钟计时215

§7 数——模转换系统（数字AGC）216

1 概述217

一数字AGC217

2 第一乘法器219

3 第二乘法器220

4 输出数据选择器、能量监控器221

5 电平检测器、EXP、COMP发生器、被乘数校正逻辑221

6 移位字校正逻辑和加法器226

7 移位数SN加法器228

8 TRIP检测器、最终增益（FNLGN）231

二PGC逻辑234

三增益存贮器（GM）236

1 增益存贮器（GM）236

2 增益存贮器的缓冲寄存器（简称缓冲器）236

四AGC计时逻辑240

1 AGC子节拍发生器之一240

2 AGC子节拍发生器之二243

五数模转换器（DA）及反多路转换开关（DM）245

1 数模转换器（DA）245

§8系统运动控制逻辑247

一概述247

2 反多路转换开关（DM）247

1 面板开关的译码249

2 记录长度计数器249

二面板数据的译码249

三运动控制逻辑250

1 方式、查号的译码250

2 正转查号253

3 反转查号254

4 查EOD（回到末张记录末尾）254

5 回放不是最后一张记录的时序255

四启动逻辑256

五记录逻辑257

1 第一炮记录方式257

2 带数据保护记录方式259

1 带旁路记录方式262

六照相仪记录的逻辑控制262

2 无数据保护以及第一张记录方式262

3 无数据保护记录方式262

七系统的运动控制263

1 DFSMOVETAPE控制263

3 带数据保护方式263

§9系统的显示逻辑264

一概述264

2 DFSFWD控制264

二系统状态与故障显示逻辑266

1 概述268

2 电路原理268

三故障检测几例268

四状态检测几例272

1 概述272

2线路原理273

五故障与状态显示279

附第四章指令及符号说明280

第五章磁带机部分290

§1概述290

§2磁带机的接口291

一逻辑控制概述299

1 磁带机的工作方式299

§3磁带机的逻辑控制电路299

2 各种信号的功能与作用300

二运动逻辑控制的基本电路301

1 快速正转、重绕电路301

2 控制指令译码电路303

3 速度译码线路304

4 光电测速脉冲与参考钟电路305

5状态线路306

§4磁带机的伺服系统309

一磁带机的走带机构309

二伺服系统的基本原理311

1 运动控制311

2 张力臂伺服电路312

三运动控制系统电路313

1 斜坡（RAMP）与阶跃脉冲产生电路313

2 斜坡误差电路315

3 相位比较317

4相加放大器317

四带盘驱动线路321

五带盘的制动控制与制动线路323

1 制动控制线路323

2 制动驱动线路324

§5写电路325

一写电路概述325

1去扭斜原理326

2 延迟电路工作的原理326

二写延迟电路326

三写功率控制及逻辑控制328

四写闩锁门329

五吸电流驱动器329

一概述330

§6读电路330

1 数字信号磁记录的物理过程330

六写电流驱动器330

2 数据信号再生的原理331

3 读线路框图331

1 读前置放大器333

2 增益带宽放大器333

二读前置放大器（简称读前放）增益带宽放大器、微分电路333

三门槛检测器与过零点检测器335

四不归零制闩锁与钟发生器336

附第五章指令及符号表338

一概述340

§2感光静电显示记录仪340

二主要技术数据340

§1概述340

第六章显示记录仪340

1 S—1,S—2,400HZ马达电源电路342

2 S—4时钟电路342

三电路工作原理342

4 S—4计时逻辑电路343

5 S—7计时线发生器电路343

3 S—5输入接口电路343

§3静电显示记录仪（SEP77-1）345

7 S—9电晕电源电路345

一概述345

6 S—8检流计灯电源电路345

二主要技术数据346

三静电印制的基本原理346

四电压控制方式347

五机械结构简介347

2 显影系统350

3 走纸机构350

1 记录头350

六显示记录系统的逻辑框图351

一概述353

二主要技术数据353

§4感光显示记录仪（R-10）353

三电路工作原理354

1 电源354

3 计时线发生器355

4 马达速度控制电路355

2 计时线逻辑电路355

第七章多路旋转开关（覆盖开关）及震源同步系统358

§1概述358

§2震源同步系统359

一概述359

二编码器360

1 时钟发生器360

2 数字计时器361

3 同步码及其产生363

4放大器366

5解调器366

三译码器367

1 计时和计时器367

2译码器368

3高压电路372

4调制器372

二多路旋转开关及电源控制374

一概述374

1 多路旋转开关的结构原理374

§3多路旋转开关374

5放大器374

2 多路旋转开关的电子单元装置376

一数字地震仪的操作及注意事项381

§1 数字地震仪野外的基本操作381

1 野外放炮操作程序381

第八章数字地震仪的调试381

二记录与回放因素的选择382

1 记录因素的选择382

2 仪器操作注意事项382

2 回放因素的选择383

§2测试装置383

二交流电压表384

三欧姆表384

一直流电压表384

四漏电表385

五正弦信号发生器385

六指数衰减振荡器387

七脉冲信号发生器388

八道开关389

1 野外测试的基本性能390

一数字地震仪调试的基本内容390

2 数字地震仪的测试内容及要求390

§3数字地震仪的调试390

3月检测项目398

2周检测项目398

4 年检测项目398

1 日检测项目398

二数字地震仪的日、周、月、年检测项目398

四头段数据的编排778