当前位置：文档之家 › 地震采集单元印刷电路板设计技术浅析_钱宇辉

地震采集单元印刷电路板设计技术浅析_钱宇辉

  • 格式：pdf
  • 大小：1.27 MB
  • 文档页数：6

下载文档原格式

  / 6

合集下载

对地震切片解释中一些问题的分析

对地震切片解释中一些问题的分析

对地震切片解释中一些问题的分析钱 荣 钧(东方地球物理公司,河北涿州 072751)摘要本文从地震波形成的基本原理出发，讨论地震数据的物理意义和它与地质信息的关系。

重申地震剖面并非地质剖面，要对地震剖面进行地质解释，必须认真建立地震数据和地质信息之间的关系。

在此基础上对目前流行的地层切片技术进行了分析，指出它的适用范围和存在的问题。

指出利用地层切片研究构造和特殊岩性体的形态是有效的，但如果把地震记录的样点值误认为振幅值，利用小时窗，甚至一个采样点的切片数据来研究对应的地层岩性，进而研究岩性变化，沉积发育，就违背了地震信息和地质信息的基本关系。

关键词地层切片 样点值与振幅 地质含义1 引言自有三维勘探以来，切片数据的应用就成为三维解释的重要手段，并从水平切片不断地发展为沿层切片和地层切片。

目前地层切片技术较为流行[1][2]。

利用地层切片不仅可以研究地质体形态，还可以用来研究岩性变化和沉积发育。

但地震记录是地震子波和反射系数序列褶积的结果，每一样点值都是某一段岩性组合的综合反映，不能简单地与这一点的岩性相联系。

本文的目的是希望能有更多的同行参与讨论，探讨正确利用地震信息进行地质解释的方法。

2 地震记录形成的基本原理在不考虑干扰波的情况下，地震记录是反射系数序列和地震子波褶积的结果。

设地震子波为w(t)，反射系数序列为r(t)，无噪音干扰的地震记录x(t)是：x(t)=w(t)*r(t)图1是地震记录形成示意图。

这里给出几组反射系数a、b、c、d、e，其中a和b 可看作孤立的反射系数，所对应的地震记录同于地震子波；而相对于地震子波的波长来说c、d、e几组组内反射系数间隔较小，合成的地震记录是组内各反射系数的综合反映。

对a和b孤立的反射系数来说，地震记录的振幅可反映反射系数的大小和极性；而对于其它几组反射系数就没有这样的对应关系，如图中虚线箭头所示，相同的反射系数所对应的地震记录振幅不同。

图中d组反射系数组合是模拟砂、泥岩薄互层，可以看出由于地震分辨率的限制，大套砂、泥岩薄互层中间虽然有反射界面，但往往形成反射空白，只有大套砂、泥岩薄互层段的顶、底有反射。

欧北地区深层三维地震采集技术

欧北地区深层三维地震采集技术
第３ ２卷第 １ 期
２０ ０ ８年 ２月
物
探
与
化
探
维普资讯 Ｖｏ ． ２． ．１ Ｉ ３ Ｎｏ
ＧＥＯＰＨＹＳＩ ＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣＨＥＭＩ ＣＡＬ ＥＸＰＬ ＯＲＡＴＩ ＯＮ
Ｆｅ ｂ．。 ００ ２ ８
欧 北 地 区深层 三 维 地震 采集 技 术
分为疏 松 岩层 吸收 ， 化 为有效 波 的能量大 大减少 ， 转 且频率 较低 ； 硬介质 中激 发 ， 炸 能量消 耗于破 坏 坚 爆
能完全适应低降速带变化情况 ， 使地震子波一致性 变差 ， 特别是虚反射界面的存在 ， 影响了激发效果。
采集 。
对于深层弱信号的保护考虑过少 ， 缺少有效的技术 。 （ ） 测方 式 的 问 题 。 辽 河 深 层 构 造 复 杂 ， ３观 主
体构 造倾 角 、 向多变 ， 倾 以往 施工 中采 用 同一 种观 测 系统 ， 一方 面不 能有 效地 利用 排列 ， 另一 方 面也不 能 保证有 效 地接 收深 层信号 。 （ ） 盖次数 的问题 。 以往 勘 探 的 总覆 盖 次数 ４覆 和横 向覆 盖次数 较低 ， 于深 层而 言 ， 方面使 深部 对 一 目的层 的有 效覆 盖次 数 降低 ， 响 多次叠 加效果 ， 影 另
一
为彻底摆脱地震资料品质对地震勘探工作的束 缚， 只有 努力 提高 资料 的信 噪 比和分辨 率 ， 搞清 复杂
构 造地 区及深 层构 造 的地 质认 识 ， 辽河 油 田首 先 选 择 辽 河盆 地 东 部 凹 陷欧 北一铁 匠炉 地 区为 突 破 口 ， 对 三 维地震 勘探 方法 进 行 了系 统 的试 验 攻 关 ， 得 取 了较好 的效果 。
杨 文 军

石油勘探过程中地震资料处理个创新方法与成功案例集总分析

石油勘探过程中地震资料处理个创新方法与成功案例集总分析

石油勘探过程中地震资料处理个创新方法与成功案例集总分析地震资料在石油勘探中起着重要的作用。

通过对地震信号的处理和分析，可以获得地下地层的结构、性质等相关信息，为油气资源的勘探和开发提供重要依据。

随着勘探技术的发展和人们对油气资源需求的不断增长，石油勘探过程中地震资料处理也在不断创新。

本文将对一些个创新方法以及成功案例进行集总分析。

首先，地震资料处理个创新方法之一是全波形反演（full waveform inversion，FWI）。

传统地震资料处理方法主要使用速度模型进行图像重建，但是这种方法对于复杂地质条件下的油气藏难以准确获取三维模型。

然而，FWI利用完整的地震记录数据，可以更准确地重建地下地质结构。

FWI的优势在于通过模型迭代，逐步减小地震模拟数据与观测数据之间的差异，最终获得更准确的地下模型。

FWI方法在海洋和陆地勘探领域都有广泛应用，并取得了显著的成果。

其次，地震资料处理个创新方法之二是虚拟井技术（Virtual Well Technology，VWT）。

在某些情况下，由于地下结构的复杂性或资源限制，真实的井不能在每个勘探区域内建立。

然而，井是获取地下地质信息的重要手段。

为了弥补这个缺陷，VWT可以通过地震记录数据，创建虚拟井并获得与真实井相似的地下结构。

这种技术的使用可以在遇到资源和经济限制时获得更全面、准确的地下结构信息，从而为勘探和开发提供更可靠的依据。

在实际的石油勘探中，地震资料处理个创新方法取得了一系列成功案例。

以墨西哥湾深水勘探为例，FWI技术的应用使得重建的地下结构有了更高的分辨率，大大提高了石油储量的准确估计。

此外，在北海地区的石油勘探中，VWT技术得到了广泛应用。

研究人员通过分析地震资料，成功创建了虚拟井，帮助揭示了隐藏在海底的复杂地质结构，为勘探和开发工作提供了重要指导。

需要注意的是，虽然地震资料处理个创新方法在石油勘探中取得了较大的成功，但仍面临着一些挑战。

首先，数据处理需要大量的计算资源和时间。

海上油田OBC和OBN地震数据采集作业差异性分析

海上油田OBC和OBN地震数据采集作业差异性分析

海上油田OBC和OBN地震数据采集作业差异性分析
王洪锋
【期刊名称】《石油石化物资采购》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】海底电缆(OBC)和海底节点(OBN)地震数据采集技术均是近些年发展起
来的先进地震勘探技术,相比传统拖缆地震数据采集具有明显优势。

但是OBC和OBN地震数据采集也存在明显差异,体现在放缆作业、定位作业以及数据采集作业等环节,因此,在进行海上地震数据采集时需要充分考虑两者差异,保障数据采集质量。

【总页数】3页(P191-193)
【作者】王洪锋
【作者单位】中海油田服务股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】P31
【相关文献】
1.动态效率统计分析在地震数据采集作业中的应用
2.地震波形结构分析技术在沉积微相识别中的应用——以海上某油田区块海底扇砂体为例
3.OBC与OBN地震勘
探差异性浅析4.海上大型气云发育区地震数据采集参数论证分析5.海上油田井下
作业井控风险分析及应对策略
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

提高浅海OBC地震资料采集作业放缆点位精确度的理论计算方法

提高浅海OBC地震资料采集作业放缆点位精确度的理论计算方法

图 １ 电缆投放到海底后发生 的横偏与纵偏
作者简介 ： 杨志 国（９ ９ ， ， １ ７ 一） 男 工程师 ， 主要从事海上 地震资 料采 集 质量控制工作 。
４８ ０
石
油
物
探
第 ５ Ｏ卷
在 （ ） 中 ， ｓｇＰ ８式 － ，， ， 和 均 为 已知值 ； 流 速度 ｏ 水 可 以通 过仪 器 测 得 ； 也 可 以 较 为 精 确 测 得 ； ０ ｆ可
摘 要： 海底 电缆地震资料采集过程 中放缆的点位精度难以把握 。在全 面考虑影响海底 电缆地震 资料采集放缆过程 的海水潮流、 电缆下水后惯性 、 放缆力度不均匀等诸多因素的情况下 ， 基于 电缆 下水后力学和运动 学规 律 ， 电缆 对 进行受力分析和运动学分析 ， 建立 了一套较为完整的提高浅海 Ｏ ￣地震 资料采集作业放缆点位精 确度的理论计 Ｐ 算方法 ， 采用该方法可以较好地计算出浅海 Ｏ Ｃ地震资料采集作业时纵 向和横 向上电缆下水前抛点的预 留长度 ， Ｂ 为电缆的抛点位置选择提供 了理论依据 。根据此算法可以建立工 区放缆数据库 ， 科学地指导实际放缆作业 ， 从而大 大提高放缆点位精确度 ， 面元覆盖次数更为均匀 ， 改善资料品质 ， 整体上提高作业效率， 降低勘探周期和勘探风险。 关键词 ： 海底 电缆 ； 点位误差 ； 理论算法 ； 向偏差 ； 纵 横向偏 差
Ｌ精确很多， 并且更加科学合理 ， 更能满足海底 电 缆 作业 中对 点位 的精 ：ｓ ｖ 为测得 的潮 流 速度 在 横 向 上 的分 量 ； ｄ为 工 区 的经验修 正值 。 将 （） 和 （） 中的 ｔ ａ代 人 （） ， 到 ： ４式 ６式 和 ９式 得
提 高浅 海 ＯＢ Ｃ地震 资料 采集 作 业放 缆 点 位 精确 度 的 理论 计 算 方 法

一种镍改性聚氨酯掺杂环氧树脂地震物理模型材料及其制备方法与应

一种镍改性聚氨酯掺杂环氧树脂地震物理模型材料及其制备方法与应

专利名称：一种镍改性聚氨酯掺杂环氧树脂地震物理模型材料及其制备方法与应用
专利类型：发明专利
发明人：裴宇翀,刘东方,薛诗桂,王辉明
申请号：CN201410569447.0
申请日：20141022
公开号：CN105585818A
公开日：
20160518
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及地震物理模型材料领域的一种镍改性聚氨酯掺杂环氧树脂地震物理模型材料及其制备方法与应用。

所述镍改性聚氨酯掺杂环氧树脂地震物理模型材料，包含以重量份计的以下组分：100份环氧树脂、1～70份镍改性聚氨酯和20～40份固化剂。

本发明的模型制备过程中，制作大模型时放热量降低，有效的解决大模型开裂问题，而且本发明的镍改性聚氨酯掺杂环氧树脂地震物理模型材料，高频衰减严重，低频部分变化不明显，可以有效的模拟实际储层地质构造。

可用于储层双相介质地震波长特征研究，为地震物理大模型的制作奠定了基础。

申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
地址：100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍：CN
代理机构：北京思创毕升专利事务所
代理人：赵宇
更多信息请下载全文后查看。

约束地震反演中测井数据的标准化及储层的精细标定

约束地震反演中测井数据的标准化及储层的精细标定
孟恩;徐刚;沈财余;王慧
【期刊名称】《石油地球物理勘探》
【年(卷),期】2005(040)002
【摘要】约束地震反演结果是否合理、准确,很大程度上取决于基础工作.测井数据标准化处理和储层精细标定是约束地震反演基础工作的核心.文中通过实例说明了测井数据做标准化编辑处理与不做标准化编辑处理对反演结果的影响,前者储层精细标定的结果准确,后者效果很差.文中简要地介绍了参与约束地震反演的测井数据标准化编辑处理和储层精细标定的方法.
【总页数】7页(P226-232)
【作者】孟恩;徐刚;沈财余;王慧
【作者单位】中国海洋大学;同济大学海洋地质与地球物理系;胜利油田有限公司物探研究院;胜利油田有限公司物探研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE1
【相关文献】
1.约束地震反演中的测井数据标准化及储层精细标定 [J], 徐刚;王兴谋;沈财余;王慧
2.测井约束地震反演在储层预测中的应用 [J], 施尚明;王杰;段彦清;
3.测井约束地震反演技术在塔河油田碎屑岩储层预测中的应用 [J], 徐丽萍
4.测井约束地震反演在储层预测中的应用 [J], 康红庆;马春华;宋考平
5.测井约束地震反演在储层预测中的应用 [J], 施尚明;王杰;段彦清
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三维地震野外数据采集设计中一个不容忽视的因素——测线部署方向

三维地震野外数据采集设计中一个不容忽视的因素——测线
部署方向
牛华伟;练铭祥
【期刊名称】《海洋石油》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】本文从空间假频出发，详细阐述了空间假频的定义，对地震资料质量的影响以及避免方法；并从中推导出测线部署方向和空间假频之间的关系，得出了三维地震勘探野外采集设计中在确定测线部署方向时应遵循的原则。

【总页数】5页(P14-18)
【作者】牛华伟;练铭祥
【作者单位】上海海洋石油局;中国新星石油公司国际部
【正文语种】中文
【中图分类】P618.130.8
【相关文献】
1.大型村镇下三维地震勘探野外数据采集方法 [J], 郭磊;吕进英
2.塔里木山地地震测线部署与采集参数设计原则 [J], 杨举勇;徐峰;施海峰
3.遥感技术在优化地震测线部署中的应用 [J], 胡艳;张友焱;叶勇;叶和飞
4.KLSeis软件三维设计模块在三维地震勘探野外数据采集中的应用 [J], 高召奎;李君成
5.《山东物测队完成兖州煤业三号井二采区三维地震数据采集工作》 [J], 徐波
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

割裂大地对数字信号的影响

»½
为提高系统的电磁兼容 " 近些年来
性 割断系统内外干扰信号传播的途径 许多通信设 备的输入P 输出端大地与其它电路之间的大地在电 路板上完全分割开 而它们的地各自同机壳连接 "
¹
收稿日期 22
基金项目 华为自然基金支持
第期
于学萍等 割裂大地对数字信号的影响
4
计算机数值模拟
图 所示的计算参数 微带线线宽 · Í É Ì 印制板厚度 ¨ Í É Ì 缝宽 Í É Ì@ Î 有效介电常数
图6
数字信号在具有割裂地的
信号线上传播的 Ey 分布
5
分析
印制线上采样点 ¡ !¢ 距离 É Î 源的设置 保持时间 ÎÓ 占空比 上升沿时间 ÎÓ 重复周期 ­ "
»½ 收边界条件°­ ¬ Ð Å Ò Æ Å Ã Ô Ì Ù ÍÁ Ô Ã È Ä ÅÌ Á ÙÅ Ò " °­ ¬吸 收边界条件一出现就得到了极大的推广 相继解决
了一些过 去难 以求 解的问 题 " 在 随后 的几年 中
³Ô Å Ð È Å Î ¤ §Å Ä ÎÅ Ù °­ ¬技术又得到了进一步的发展

模和计算机数值模拟 " 尤其着重对/ 孤岛0 这种极端 情况进行了研究 " 本文的研究的方法和结论对设计 印刷电路板的工程师有一定的指导意义 对估算数 字信号通过割裂大地时信号所发生的变化具有十分 重要的参考价值 "
在以后的各部分将阐述研究和建模的原理 !以及 拟 计算的数值结果 "
2
研究方法
© ÎÔ È É ÓÐ Á Ð Å Ò ×ÅÔ È ÅÅ Ô Ì Å Ã Ô ÓÏÎ Ä É Ç É Ô Á ÌÓ É Ç ÎÁ Ì ÏÎ Ô Ò Á à Š×É Ô ÈÓ Ì Ï Ô Ô Å ÄÇ Ò ÏÕ ÎÄ · ÅÕ Ó Å

印刷电路板的设计制作方法与技术

印刷电路板的设计制作方法与技术
吕俊霞
【期刊名称】《实验室科学》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】在电子设备的设计制造过程中,常常需要印刷电路板.因此,掌握印刷电路板的有关制作方法,对于电子教学实践很重要.
【总页数】2页(P115-116)
【作者】吕俊霞
【作者单位】河南工业职业技术学院,河南南阳,473009
【正文语种】中文
【中图分类】TS8
【相关文献】
1.Cirrus公司的地震采集单元印刷电路板设计技术浅析 [J], 钱宇辉
2.高速印刷电路板设计技术研究 [J], 张燕燕
3.高速印刷电路板的设计技术 [J], 李贵山;张秀香
4.基于感光印刷电路板的PCB设计与制作方法 [J], 欧伟明;杨双飞
5.紧凑型印刷电路板设计中EMC技术的应用 [J], 李劲松;郝国法;王振义
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第 20 卷
第6期
钱宇辉 : Cirr us 公司 的地震采集单元印刷电路板设计技术浅析

355
图 13 四线组走线
布印制线条 , 而根本不考虑其他方面的 P CB 设计,
图 11 旁路电容的摆放
会导致严重的功能性问题。并且会因为无法检测问 题导致重新设计印制板。 CRD5378 的 PCB 在 DFM 方面的设计如下 : 机械孔 : 板子的四角各有一 个机械孔 ( P CB 的 编号分别为 M H 1、 MH 2、 MH 5 、 M H 6) , 用于板子的 机械组装。 基准参考点 : 板子的顶层和底层各有 4 个基准 参考点 ( PCB 编号 F D1~ FD8) , 见顶层丝印 ( 图 3) 和底层丝印 ( 图 10) 。 测试点 : 元器件的摆放有一定的间距, 便于选 取测试点。 拼版分割: 在模拟电路部分的两侧有 V 形槽, 在采集 / 控制接口 ( PCB 编号为: J5/ J6 、 J1/ J2) 之间 有邮票孔, 可将图 1 所示的参考设计分割成数据采 集板( 左 ) 和控制板 ( 右 ) 两块小板。 元器件和走线离板子边缘有一定距离、 走线拐 角大于 90 、 同类型接插件朝一个方向平行放置、 元 器件周围有足够的空间 , 这些都是可制造性设计。
2010 年 12 月
物
探
装
备
第 20 卷
第6期
专论与综述
Cirrus 公司的地震采集单元 印刷电路板设计技术浅析
钱宇辉
摘
* ( 英洛瓦物探装备有限责任公司中国研发部 , 河北涿州 072751)
要
钱宇辉 . Cirrus 公司的地震采集单元印刷电路板设计 技术浅析 . 物探装备 , 2010, 20( 6) : 351~ 356 本文以 Cir rus L og ic 公司的 CR D5378 参考设计为例 , 按照印 刷电路 板 ( PCB) 设计 流程的 顺序 , 对 Cirrus 地 震 采集单元的 PCB 设计技术进行分析 , 并且分析了 PCB 的电磁兼容性设计 。 关键词 地震采集 CR D5378 印刷电路板 ( P CB) 电磁兼容 ( EM C)
L og ic 系统解决方案包括 Single S 、 T ot al S 和 Ex
0
引言
Cirr us L og ic 公司是一 家享有世界盛名、 为众
t reme S 。Single S 适用于 单传感器 或传统的 单分 量系统 ; T o tal S 适用于多分量 3C/ 4C( 3 分量 / 4 分 量 ) 系统或多道单分量系统; Ext reme S 适用于高温 井下系统[ 4] 。 地震勘探对地震信号的采集提出了高精度的要 求 , 这不仅需要高性能的芯片组, 采集单元的 PCB ( 印刷电路板 ) 设计也直接关系到是否能实现电路原 理图设计的功能和达到系统设计的性能。 本文试图通过分析由 Cirrus L og ic 公司提供的
有关键信号的走线都在这一层上。一些微控制器的 数字信号的走线也在这层, 远离模拟信号的走线。 第 2 层 ( 如图 5) 是一个单一的地, 没有分割 , 也 没有走线。单一地平面为系统噪声的旁路提供最好 的回路。由于 CRD5378 的模拟信号都是差分走线, 所以没有分离模拟地。 第 3 层 ( 如图 6) 是电源平面。每个电源网络包 括至少 68 F 的大容量电容作为瞬态电流的电荷井。 第 4 层 ( 如图 7) 专用于数字信号走线。图 7 中 加粗的那根线是- 3.3V 电源线。 第 5 层( 如图 8) 是一个单一的地平面, 与第 2 层
[ 9,10]
边缘有一定距离。布线间距适当、 基本走短线和最 小回路。没有多余的过孔。数字信号的布线远离模 拟信号的布线 2. 5 差分对
[ 8]
。
CRD5378 上的模拟信号走线使用专门的 + / 差分线。所有的源和返回模拟信号电流都限制在差 分线对上 , 并且不通过地平面返回。 差分线对在走线时, 两条线之间只有一个很小 的间隙, 这样噪声事件对这两条线的影响相同 , 可以 被当作共模噪声抑制掉。 图 12 是在 PCB 第 6 层的左端, 输入接口部分 的电路, INA+ 和 INA- 是输入的差分模拟信号。
1
CRD5378 的 PC B 设计[ 5]
CS3301/ 02 差 分 放 大 器 与 带 检 测 DAC 的 调制器及 CS5378 抽取滤波器共同
CS5373A 型
组成 了 Cir rus L og ic 公 司 的 Single S 芯 片 组。
图2
CR D5378 参考设计的模块图
器属于通信接口 ( Com municat ion Interf ace) 模块。 1. 1 顶层丝印 顶层丝印标示了 P CB 的形状和顶层各元器件 摆放的位置。由图 3 可见, CRD5378 的 P CB 为长 方形。从左到 右依次摆放着: 检波器接 口 ( PCB 编 号 J4 周 围 ) , CS3302A ( U19) , CS5373A ( U 20 ) , CS5378( U 22) , 正模拟电压调节器 ( U3) , 采集 / 控制 接口 ( J5、 J6) , 带 U SB 的微 控制器 ( U28) , 时钟 电 路, RS- 485 接口( J3) 。 1. 2 布线层 第 1 层( 如图 4) 专门用于模拟信号的布线 , 所
1. 3 底层丝印 底层丝印标示了底层各元器件摆放的位置。由 图 10 可见, 从左到右依次摆放的模块为 : 模拟输入 的保 护、 RC 滤波 、 共 模 偏置 电 路 , 抗混 叠 滤波 器
图9
PCB 第 6 层
图 10 底层丝印
( Anti alias F ilter) 电路, 精密电压参考、 负模拟电压 调节器、 采集/ 控制接口 ( J1、 J2) , I2C 旁路开关, RS - 485 收发器电路。
分层 CRD5378 的 PCB 共分六层。顶层和底层走模
拟信号线和部分数字信号线。第 2 层和第 5 层是两 个地层, 见图 5 和图 8。两个地层之间有一 个电源 层和一个数字信号层 , 见图 6 和图 7 。地平 面和电 源平面没有进行分割。 2. 2 器件的布局 由图 1 和图 10 可见 , 在 CRD5378 的 PCB 布局 上, 根据模拟信号的流向安排了主要元器件。器件 位于板子中间的位置 , 距边缘有较大距离。每个模 块以核心组件为中心进行布局 , 元器件在 PCB 上的 排列均匀、 整齐、 紧凑、 疏密一致。同类型接插件朝 一个方向平行放置, 元器件周围有足够的空间 , 既便
[ 1~ 3]
图1
CRD5378 参考设计
*
钱宇辉 , 女 , 1974 年出生 , 工程师 , 1997 年毕业于清华大学电子工程系 , 2000 年毕业于汕头大 学信号与信息 处理专业 , 获硕士 学位。 目前从事地震勘探仪器的研发工作。
352
物
探
装
备
2010 年
标准的 Sing le S 的参考设计 P CB 设计技术 , 为采集 设备的 PCB 开发提供参考。 Cirr us L og ic 公司的网站上提供了 Sing le S 的 参 考 设 计 CRD5378 和 T ot al S 的 参 考 设 计 CRD5376 的数据表。本文主 要以 CRD5378( 见 图 1) 为例, 对 Cirrus 地震采集单元的 PCB 设计技术进 行分析。
多消费和工业市场开发高精度模拟和混合信号集成 电路的半导体公司 。Cirrus L ogic 在超过 15 年 的时间里建立了地震 IC( 集成电路 ) 解决方案的标 准, 提供具有业界最佳性能和集成度完整的测量通 道芯片组。这个产品线包括专用放大器、 调制器、 抽 取滤 波 器 和 自 测 试 DAC ( 数 模 转 换 器 ) 。 Cirrus
于生产又很美观[ 7] 。 输入检波器接口位于 P CB 的左端, 输出 RS485 接口位于 PCB 的右端 , 是 P CB 上距离最远的两 个模块。时钟电路模 块紧挨着 RS- 485 接口的左
2
2. 1
PC B 设计技术分析
[ 6]
侧, 距离模拟信号的电路尽量远, 晶振( 32.768MH z) 放置在了 PCB 的右下角。 2. 3 旁路电容 每个器件的电源引脚都通过一个 0.1 F 的旁路 电容接地, 这个电容必须放置在尽量靠近电源引脚 的地方。 每个电源 网络都 包括 一个 68 F 的 大容 量电 容 , 作为承受瞬态电流的电荷井。 图 11 中的 VD By pass 电容、 VA - bypass 电 容、 VA+ bypass 电容都是 0.1 F 的旁路电容。 2. 4 布线 由布线层图 4、 图 7、 图 9 可见, 在 CRD5378 的 P CB 中 , 大部分走线的拐角均大于 90 , 极少数走线 的拐角等于 90 和小于 90 。电源线和地线进行了 加粗, 信号线的宽度一致。布线靠近板子的中央 , 离
CRD5378 参考设计使用 Single S 芯片 组实现了单 通道的地 震采集和 对系统、传 感器、电路 的检测 功能。 CRD5378 参考设计的主要模块包括: C S3302A 水中检波器放大器; C S5373A 调制器+ 测试 DAC; C S5378 抽取滤波器 + P L L( 锁相环 ) ; 精密电压参考; 带 U SB 的微控制器; R S- 485 收发器 ; 电压调节器。 图 2 表示了与地震信号通路有关的模块 , 不包 括精密电压参考和电压调节器模块, RS- 485 收发
图 12 差分线对走线
3
电磁兼容性设计
CRD5378 的 P CB 设计在以下几个方面有利于
输入 CS3301A/ 02A 放大器上的模拟信号是双 线的 IN+ 和 IN- 差分对, 并且按照差分线对走线。 CS3301A/ 02A 放大器输出, 输入 CS5372 调制器的 模拟信号是四线的 INR+ , INF + , INF - , INR四线组。 INF + 和 INF - 按 照传 统的差 分线对 走 线, INR+ 和 INR - 作为保 护线, 分 别在 INF + 和 INF - 的外侧。 图 13 是在 PCB 第 6 层 , 紧挨着输入接口电路 右边的抗混叠滤波器电路的布版。 2. 6 可制造性设计 ( DFM) 在 PCB 的设计阶段, 如果只考虑放置元器件和 减少 EM I( 电磁干扰 ) , 达到 了 EM C( 电磁兼容 ) 的 要求。 3. 1 主要干扰源的摆放 时钟是 P CB 单板的主要 EM I 源, 接口电路是 P CB 单板最容易被外来干扰耦合的地方。 在 CRD5378 的 P CB 布版中 , 时钟电路和通讯 接口摆放在 P CB 上距模拟信号输入接口最远的位 置 , 见图 3 和图 10。这样最大程度地避免了时钟和 通讯接口电路对关键模拟信号的干扰。