基于系統(tǒng)級封裝的高溫NMR測井儀電路研制.pdf

1、與常溫測井儀器相比，高溫測井儀器需要同時兼顧電氣性能與耐熱性能，其中電路的熱可靠性是其穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。提出一種采用系統(tǒng)級封裝(SiP)的方案來解決高溫核磁共振(NMR)測井儀器中電子電路可靠工作的問題，對中國高溫測井儀器研制具有重要的里程碑意義。本文通過系統(tǒng)級封裝的熱設(shè)計與仿真，驗證了系統(tǒng)級封裝具有低熱阻特性，最終由此設(shè)計并實現(xiàn)高溫核磁共振測井儀器中的兩大功能模塊，分別為鎖定放大器與脈沖序列發(fā)生器模塊。
　　高溫鎖定放大器主

2、要由低噪聲放大電路以及采集處理電路組成。文中對低噪聲放大電路的設(shè)計以及基于查找表的方式實現(xiàn)快速數(shù)字相敏檢波算法做出詳細(xì)分析。在高溫脈沖序列發(fā)生器的實現(xiàn)過程中，以輸出CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脈沖序列為例，文中對其內(nèi)部邏輯模塊與工作模式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對其輸出的邏輯關(guān)系進(jìn)行時序仿真。
　　為了驗證以上所設(shè)計的鎖定放大器與脈沖序列發(fā)生器的性能，進(jìn)行了相關(guān)實驗。實驗表明，200℃環(huán)境下鎖定放大器非

3、線性誤差不超過1.736％，增益穩(wěn)定在96.2dB，Q值高達(dá)1043，其頻帶特性的平方和誤差最大為0.0039，滿足設(shè)計要求。同樣，200℃環(huán)境下CPMG序列輸出穩(wěn)定，且脈沖上升沿延遲與下降沿延遲時間分別不超過3.2ns和3.35ns，且其關(guān)鍵路徑眼圖Q因子不低于15、眼圖誤碼率BER不超過10-50，滿足測井需求。
　　最后在實驗室條件下以CuSO4溶液為樣品，對整體儀器進(jìn)行測前溫度實驗，經(jīng)過對比，200℃高溫下與常溫下測試回波