微弱信号检测是先进测井仪器中的技术关键,是阵列感应成像测井中亟待解决的瓶颈问题。本课题以当前微弱信号检测理论的最新进展作指导,分别对多频阵列感应成像测井仪的前置放大电路、带通滤波电路进行了分析、研究与优化设计,在百纳伏级的阵列感应微弱信号测量中取得了突破性的进展。基于目前阵列感应测井仪的研究现状,本课题首先对阵列感应成像测井仪的接收电路(前置放大电路、带通放大电路)进行了优化设计。针对原仪器中前置放大电路在噪声抑制上的不足,对微弱信号检测系统的前置放大电路进行理论分析,并提出了优化方案,对改进后的前置放大电路的相关参数进行了仿真分析,与原前放电路的仿真结果对比表明所优化的电路在静态工作点及功耗上有很好的改善,功耗由原来的0.406W降为0.198W,噪声系数由原来的14dB降为2.02dB,满足低噪声放大电路的设计要求。在此基础上,本课题提出一种新的带通设计方案,即基于OrCAD/PSpice的有源带通滤波器电路的统计优化设计,经仿真分析可知所设计的滤波器完全满足中心频率,通带增益及频带的要求,同时文中对该滤波电路进行了灵敏度分析,指出了影响滤波性能的关键元器件,并提出了相应的调试方法。最后,为了验证提出的改进方案,本文采用自行设计的电阻衰减网络、接收放大电路,利用数字相敏检波算法(DPSD)软件,搭建了相应的微弱信号检测平台。对微弱信号的测试结果表明,所优化设计的前置放大电路与带通滤波电路在阵列感应百纳伏级的微弱测井信号的可靠检测取得了突破,达到了预期设计目标。