Автоматизация геофизических исследований в высоких широтах.

средней частоты. Конструктивно устройство состоит из нескольких каналов, (полная емкость одного блока составляет 2 5 каналов), на­ строенных на заданную сетку частот, в зависимости от решаемой з а ­ дачи. Узкополосные каналы не перестраиваемые, но электрическая схема и элементная база каждого канала идентичны во всем рабочем диапазоне частот и могут быть настроены на любые частоты в диапа­ зоне от 0 . 0 0 5 до 1 0 0 Гц. Каждый канал имеет два выхода. На пер­ вый выход сигнал поступает через повторитель непосредственно с фильтра, на второй поступает продетектированное и проинтегрированное значение сигнала. Средняя частота и постоянная времени интегрирова­ ния задаются выбором отдельных пассивных R C элементов без из­ менения принципиальной схемы. Блок-схема одного канала состоит из усилителя с регулируемым коэффициентом передачи и коррекцией час­ тот, обеспечивающей завал характеристики вне рабочего диапазона, избирательного фильтра с двумя значениями добротности, детектора, интегратора, выходных повторителей. Все узлы выполнены на операци­ онных усилителях серии К153УД2 , К140УД8 . Основным элементом схемы, требующим специального анализа, является избирательный фильтр. Это связано с трудностями, возника­ ющими при выполнении избирательных фильтров на частоты ниже 1 Гц, большой инерционностью цепей, чувствительностью высокодобротных фильтров ( Q > 10 ) к импульсным помехам в канале и цепях пита­ ния. Для уменьшения времени анализа существуют специальные схемы с пулями коэффициента передачи, но они сложны в расчетах и настрой­ ке, особенно если требуется большое количество фильтров. С появле­ нием высококачественных операционных усилителей и пассивных R C элементов с высокостабильными характеристиками проблема создания фильтров в инфранизкочастотном (ИНЧ) диапазоне упростилась.Однако большое количество схем и активных приборов (Л і ) и отсутствие практических рекомендаций, особенно на частотах меньше 0 . 1 Гц и добротностях > 10, затрудняют процесс проектирования (Л 2 ). О ка­ честве фильтра можно судить по чувствительности амплитудно-час­ тотной и фазочастотной характеристик к изменению пассивных и активных элементов. Малая чувствительность обусловливает высокую стабильность характеристик. На практике чаще всего на ИНЧ приме­ няют структуру (рис. 1 а ), которая позволяет быстро строить избира­ тельные цепи на любые частоты до тысячных долей герца. Однако при добротностях Q > 1 0 данная схема дает большой разброс пас­ сивных R C элементов и становится потенциально неустойчивой в работе (ЛЗ). Кроме того, на характеристики фильтра сказывается влияние выходного сопротивления генератора и входного сопротивления последующего каскада. Активный элемент (ОУ) работает в режиме очень большого усиления. Характеристики фильтра при регулировках взаимосвязаны и настройка их затруднена. Большие потенциальные возможности у операционных звеньев второго порядка выполнены по методу аналоговой вычислительной техники (рис. 16) (Л4 ). Предлагаемая структура дает возможность получить высокую добротность при малой чувствительности к пассив­ ным и активным элементам. Важно, что высокая стабильность сохра­ няется во всем рабочем диапазоне от 0 . 0 0 5 Гц до 1 кГц. Схема не критична к выбору ОУ, настройка всех характеристик независима. Фильтр хорошо согласуется по входу и выходу. Количество пассивных 79