NO156070B - Anordning for forsterkning og sampling av multiplekssignaler. - Google Patents

Abstract

En forsterker- og samplings-anordning for multiplekserte analoge signaler omfatter en kontinuerlig kjede av forsterkerelementer, anordninger for å gi hvert av elementene en forsterkning valgt fra forutbestemte verdier, sample-og-holde-enheter for lagring av de forsterkede spenninger som er tilgjengelige ved elementenes utgang, en anordning for å korrige-re driv- eller støy-spenningen til forsterkerkjeden og en velgeranordning for å levere til forsterkerkjeden samplingene av de multiplekserte analoge signaler eller de spenningene som er lagret i sample-og-holde-enhetene i samsvar med det spennings-nivået som oppnås ved utgangen fra forsterkerkjeden sammenlig-net med referansespenninger.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for forsterkning og punktprøving (sampling) av multiplekserte analogsignaler med et bredt dynamisk variasjonsområde, dvs. hvis nivå kan variere sterkt.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er spesielt egnet

for anvendelse i en seismisk datainnsamlings-kjede mellom en multiplekser og en analog-digital-omformer.

I henhold til en kjent fremgangsmåte blir de seismiske signalene fra hver geofon eller geofongruppe levert direkte til inngangene til en analog multiplekser etter forforsterkning i en forforsterker med fast forsterkning. utgangen fra multiplekseren hvor de suksessive signalene som representerer punktprøv-

ene (samplingene) er tilgjengelig, er koblet til en enkelt forsterker dannet av en kjede av serie forbundne forsterkerelemen-

ter, idet utgangen fra hvert element er koblet til inngangen til det neste element. Forsterkningen til hvert forsterkerelement er fast og er fortrinnsvis en heltallig potens av tallet 2.

Ettersom amplitydeforskjellen mellom to påfølgende punkt-prøver kan være meget høy, blir et velgerorgan brukt til å velge det antall forsterkerelementer hvert signal må passere for å nå

et optimalt nivå, og for å koble utgangen fra det forsterkerelementet hvor dette signalet er tilgjengelig, til inngangen til en analog-digital-omformer som er koblet til et registreringssystem. Ifølge en første utførelsesform, som for eksempel er beskrevet

i fransk patent nr. 2 110- 758, har alle forsterkerelementene en identisk forsterkning. Ifølge en andre utførelsesform er forsterkningen til de forskjellige forsterkerelementer i kjeden forskjellige fra hverandre, og deres verdier er valgt fra på-følgende potenser av 2. Et eksempel på en anordning som beskrevet i fransk patent nr. 2 373 914, vedrører en n-trinns forsterker hvor forsterkningsverdien til hvert forsterkertrinn er lik kvadratet av forsterkningsverdien til det forgående forsterkningstrinn.

U.S.-patent 3 671 932 vedrører en forsterker hvis inngang

er forbundet med et flertall inngangskanaler for seismiske signaler gjennom en multiplekser. Denne forsterker omfatter en kjede på fire forsterkertrinn sammenkoblet i serie og hver for seg med fast forsterkning. Den totale forsterkning av denne forsterker kan modifiseres av en tilbakekoblingskrets som er innkoblet permanent eller selektivt. Valget av forsterkning som skal bruk-kes på hvert av de signaler som suksessivt leveres av multiplek-

seren, foretas ved sekvensmessig å forbinde inngangen av det første trinn og utgangene av alle trinn med en terskelkomparator ved hjelp av omkoblingsinnretninger styrt av en styreenhet i avhengighet av resultatet av de suksessive sammenligninger.

Forsterkere dannet av en rekke serieforbundne forsterkerelementer er beheftet med en rekke ulemper:

- de er relativt langsomme siden de forsinkelsene som innføres

av de forskjellige forsterkerelementene som signalene må passere, er kumulative;

- virkningene av den forholdsvis langsomme responsen til hvert forsterkerelement, karakterisert ved dets spenningsøknings-hastighet akkumulert over hele kjeden av seriekoblede elementer, har når det opereres med pulser, en tendens til å redusere den totale responshastigheten til forsterkeren; - den tid forsterkningsvelger-organet trenger til å velge den trinn-utgang hvor amplityden av den forsterkede punktprøve er optimal, er proporsjonal med lengden av forsterknings-kjeden; - når det er ønskelig å forkorte forsterkningskjeden ved å øke hvert trinns forsterkning, er det nødvendig å gjøre bruk av en analog-digital-omformer som er istand til å behandle lengre di-gitale ord, for å opprettholde den samme nøyaktighet; - man kan videre legge merke til at forsterkerelementene har tendens til å bli mettet ved passering av en punktprøve med lav amplityde fulgt av en punktprøve med betydelig høyere amplityde.

En ulempe ved datainnsamlings-kjeder med en hovedmulti-plekser kommer dessuten fra det faktum at for å lagre en punkt-prøveverdi i løpet av forsterkningsvelge-perioden, er det nød-vendig å benytte et lagringselement, kjent som en sample-og-holde-enhet, som er koblet foran forsterkeren og følgelig opere-rer med signaler over et bredt dynamisk område, og som derfor må kunne lagre signaler med høyt nivå så vel som signaler med lavt nivå. En kjent ulempe med tilgjengelige sample-og-holde-enheter skyldes imidlertid at de ikke kan lagre to punktprøver i rekkefølge uten at disse påvirker hverandre (diafoni), og at den lagrede verdi av en punktprøve-amplityde følgelig ikke er uavhengig av den lagrede verdien av amplityden til den foregående punktprøven. Feilen som skyldes diafonien og som tilføres inngangen til en forsterker, kan bli forsterket med en forsterk-ning som er lik den maksimale forsterkningen til forsterkerkjeden. Dessuten er sample-og-holde-enhetene vanligvis sammensatt, av en lagringskondensator og to bufferforsterker-elementer som gjør forsterkerkjeden lenger. For å danne en forsterker er det følgelig nøvendig med minst seks forsterkerelementer.

Som et ytterligere eksempel på kjent teknikk av interesse

i denne forbindelse skal det henvises til norsk patentsøknad 803205.

Anordningen ifølge oppfinnelsen unngår de ovennevnte ulemper. På bakgrunn av den kjente teknikk tar oppfinnelsen utgangspunkt

i en anordning med en kontinuerlig forsterkerkjede omfattende flere seriekoblede forsterkerelementer hvis forsterkninger selektivt kan gis flere forutbestemte verdier ved hjelp av brytere, og en anordning for generering av elektriske spenninger i avhengighet av fortegnet til avdrift- eller støyspenningen som avgis av forsterkerkjeden, og for å levere korreksjonsspenninger, en anordning til å lagre forskjellige spenninger på forskjellige steder i forsterkerkjeden, og en kommuteringsanordning for påtrykning av de lagrede spenninger på et forsterkerelement. Den nye og særegne ved anordningen ifølge oppfinnelsen er nærmere angitt i patentk.ravene.

Med denne oppfinnelse unngår man å bruke en lang kjede av serieforbundne forsterkerelementer eller av en kortere forsterkerkjede med stor forsterkning i forbindelse med en mer kompleks omformer.

I tillegg gjør bruken av sample-og-holde-enheter som henholdsvis

er forbundet med utgangen av kjedens forsterkerelementer, hvis utganger selektivt kan være forbundet med inngangen til ett av forsterkerelementene, det mulig å unngå bruk av en hovedenhet av sample-og-holde-typen i serie med forsterkerelementene.

Dette gjør det også mulig å redusere til et minimum virk-ningen av faktorer som skyldes diafoni-fenomener (krysstale) mellom påfølgende samplinger (punktprøver).

Andre trekk og fordeler vil fremgå av beskrivelsen av en spesiell ikke begrensende utførelsesform av oppfinnelsen i forbindelse med de vedføyde tegninger, der:

Figur 1 skjematisk viser sammenstillingen av forsterker-

og samplings-anordningen i henhold til oppfinnelsen;

Figur 2 viser et utvelgelsesskjerna over forsterkningene

som er tilordnet forsterkerelementene under hver forsterknings-sekvens av en analog signalsampling; og

figur 3 representerer signaltidsdiagrammer generert av velgeranordningen under fasen med syklisk måling av de driv-spenninger som påvirker forsterkerkjeden.

Signalforsterker- og samplings-anordningen er for eksempel forbundet med utgangen fra en multiplekser 1 (figur 1). Denne anordningen omfatter en forsterkerkjede omfattende en isolerende operasjonsforsterker eller bufferforsterker AQ, hvis forsterkning er omtrent lik 1. Dens ikke-inverterende inngang er koblet til utgangen fra multiplekseren 1 og dens utgang er gjennom en bryter SQ forbundet til den ikke-inverterende inngangen til et første forsterkerelement omfattende en operasjonsforsterker A^. Utgangen fra forsterker A^ er jordet gjennom tre seriekoblede motstande<r><Rn-R>i2 °^ R13' Den inverterende inngangen til forsterker A-^ er koblet til dennes utgang gjennom en bryter Ig^, til forbindelsespunktet mellom motstandene og R12 gjennom en bryter Ig14 og til forbindelsespunktet mellom motstandene R^2 og R-j^ gjennom en bryter Ig-Q6. De tre motstandene R^,R12 og R-^ og de tre bryterne I(3l4 °9 -^lie danner en konvensjonell tilbakekoblingskrets hvorved forsterkeren A-^ kan gis en forsterkning lik en, fire eller seksten. Utgangen fra forsterker Aer koblet til den ikke-inverterende inngangen til en operasjonsforsterker A2 som utgjør det andre forsterkerelementet, og hvis utgang er jordet gjennom tre seriekoblede motstander R2i-R22°^R23*;Den inverterende inngangen til forsterker A2 er koblet til dens utgang gjennom en bryter Ig2i< til forbindelsespunktet mellom motstandene R2^ og R22 gjennom en bryter I<g>22 °9 forbindelsespunktet mellom motstandene R22 og R2^ gjennom en bryter <Ig>2^g. Motstandene R21, R22 °9 <R>23 0<3 bryterne Ig2i/ 1?22 0<3' <I>^214 ^tgj ør likeledes en tilbakekoblingskrets hvorved forsterkeren A2 kan gis en forsterkning lik en, to eller seksten. Utgangen fra forsterker A2 er også utgangen S fra forsterkerkjeden. Utgangene fra forsterkerelementene AQ, A^ og A2 er hver forbundet med inngangene til tre sample-og-holde-kretser SH^, SH2 og SH3 av kjent type, for eksempel innbefattet i de inte-grerte kretsene levert av "P.M.I." under betegnelsen SMP 11 og av "National Semi Conductor" under betegnelsen LF 198. Disse betegnelsene er selvsagt ikke begrensende. Disse sample-og-holde-kretsene SH^, SH2 og SH^ omfatter hver to forsterkere a-^ og a2 koblet i serie gjennom en bryter I, og har en første klemme som er forbundet med en klemme på en lagringskondensator (henholdsvis C<-pC>^C-^) , hvis andre klemme er jordet, og en andre klemme som blir forsynt med et signal Se frembrakt av velgeranordningen og som styrer den midlertidige lagring i kondensatorene, henholdsvis C^,C2 og C3, av utgangsspenningene fra forsterkerelementene AQ, A^, A2 ved begynnelsen av hvert forsterkningstrinn. Utgangene fra kretsene SH^,SH2,SH.j er hver forbundet gjennom motstander 14, 15, 16 med resistans R]_ og gjennom brytere S^,S2 og S^, til den ikke-inverterende inngangen til forsterkerelementet A^. Sammenstillingen av bryterne S^S-^S-^S^ danner koblingsanordningen. Bruken av sample-og-holde-enheter som består av komplekse kretser er meget fordel-aktig på bakgrunn av at: - Kondensatorene C-^C^C^ blir ikke ladet direkte av forsterkerelementene AQ, A-^ ,A2 , men av skille forsterkere a^ med regulert spenning; - Kondensatorene C-^,C^C-^ er isolert fra bryterne S^,S2,S.j gjennom forsterkere a2 hvorved påvirkningen av disse bryterne på de lagrede spenningene unngås. ;Utgangen fra forsterkerelementet A2 blir koblet til den ikke-inverterende inngangen til en komparator 2 hvis inverterende inngang er jordet. Utgangen fra komparatoren 2 er koblet til styre inngangene til lagringselementer som i dette tilfelle består av tre bistabile vipper 3,4,5 som aktiveres på sin inn-gangsklemme (D). De spenningene som er tilgjengelige ved utgangene betegnet (Q) fra disse vippene mater hver tre integra-torer 6,7,8, som hver på konvensjonell måte omfatter en operasjonsforsterker (henholdsvis 9,10,11) tilknyttet en passiv krets R, C, idet den inverterende inngangen til hver forsterker er koblet til dennes utgang gjennom en kondensator med kapasi-tans C (17,18,19) på den ene side og til utgangen (Q) til den tilsvarende vippe (3,4,5) gjennom en motstand med resistans R (henholdsvis 20,21,22) på den annen side. Av praktiske grunner, som er matingen av vippene med en spenning V mens forsterkerne i innretningen blir matet med symmetriske spenninger +V og -V, er forbindelsespunktet mellom R- og C-elementene (henholdsvis 17 og 20, 18 og 21 og 19 og 22) koblet til den negative siden av'matekretsen (-V) gjennom en motstand med resistans 2R (henholdsvis 23,24,25). De respektive styreinngangene (CK) til vippene 3,4,5 mottar gyldighetspulssignaler H-^H^H^ frembrakt av en velgeranordning (12). Signalene U^,U2, som henholdsvis er tilgjengelige ved utgangsklemmene fra integratorene 6 og 7, blir henholdsvis tilført forbindelsespunktet mellom bryter S-^ og motstand 14 og til forbindelsespunktet mellom bryter S2 og motstand 15, henholdsvis gjennom motstander 26 og 27 med resistans • Signalet U3 som er tilgjengelig på utgangsklemmen fra integrator 8, blir tilført den inverterende inngangen til isolasjonsforsterkeren AQ gjennom en motstand 31 med resistans R^. Forbindelsespunktet mellom bryter S3 og motstand 16 er jordet gjennom en motstand 28 med resistans R2. Komparatoren 2 og vippene (3,4,5) danner styreanordningen for inte gratorene. ;Utgangen fra forsterkerelementet A2 er koblet til inngangen til et komparatorelement 13 av kjent type, som for eksempel omfatter to forsterkerkomparatorer A^^^ anordnet for å sammen-ligne utgangsspenningen Vg fra forsterkerkjeden med to referansespenninger med den samme absoluttverdi, en positiv VR+ og den andre negativ VR_. Utgangene fra forsterkerkomparatorene A^,A4 er koblet til inngangene på en eller-port 29. Signalet KP som leveres av denne porten endres i samsvar med det faktum at verdien av kjedens utgangssignal endres mellom to symmetriske referansespenninger V„, , V,, eller er høyere enn VD, eller lavere enn VR_. Konvensjonelt vil signalet KP ha en logisk verdi 1 når |^si> |VF^ og en lo9i-sk verdi 0 når Jvc|<jv^, idet VR er den felles absoluttverdi av spenningene VR+ OG VR_. ;Velgeranordningen 12 er koblet til et klokkeorgan 30 anordnet for å generere sykliske pulser Mq, , M2 ... M7 som definerer tidspunkter i avstand fra hverandre, og til utgangen fra komparatoren 13 som leverer styresignalet KP. Velgeranordningen 12 som er dannet av sammenkoblede logiske elementer, er anordnet for å generere signaler for styring av brytere ig-^ i ti<1><I>9il6 og Ig21 t:'--1- Ig216' brYterne SQ til S3, sample-og-holde-anordningene SH1,SH2,SH3 og vippene 3,4,5 i anordningen i samsvar med velgerdiagrammet på figur 2 og settene av logiske funksjoner EQ til E4 som vil bli definert nedenfor. ;Den er også anordnet for å lagre verdiene, uttrykt som binær-tall, av den forsterkning som foretas på hver av de suksessive samplingene og til å levere dem på fire utganger g0,g^,g2,g3 med respektive binære veietall 1,2,4 og 8. Sammenligningsele-mentet 13, velgeranordningen 12 og klokkeorganet danner velgeranordningen . ;Virkemåten, som beskrevet nedenfor, av forsterknings- og samplings-anordn.ingen styrt av velgeranordningen 12, er illu-strert ved velgerdiagrammet på figur 2. Hver forsterknings-syklus av en signalsampling omfatter: - et foreløpig samplingstrinn EQ hvor spenninger svarende til inngangsspenningene som henholdsvis blir underkastet forsterkninger på 1, 16 og 256 blir tilført henholdsvis sample-og-holde-anordningene SH^,SH2 og SH^; - fire etterfølgende trinn E^-. E^. E^ og <E>^ for lagring og selektiv tilførsel av en av de lagrede spenningene til sammenstillingen av forsterkerelementer A^,A2. Under disse fire trinnene blir den forsterkning som skal tilordnes disse to forsterkerelementene valgt slik at det oppnås en optimal utgangsspenning som er kompatibel med det maksimale nivå som kreves av de føl-gende elementer (for eksempel en analog-digital-omformer). ;I den følgende beskrivelse vil styresignalet til en bryter S (SQ til S3 eller Ig2i ti-1 I(?216' bli bete9net med [S] eller [lg] med tilsvarende numerisk indeks. Når dette signalet har logisk verdi 1 vil den bryteren som kontolleres med dette bli slått på (lukket). Den logiske verdien 0 vil omvendt svare til åpning av bryteren. Man vil huske at på konvensjonell måte betyr [KP] = 1 at [V^V^ og [KP] =0 betyr at |VS|<<>J<Vp>J<.>;Anordningens virkemåte kan mer detaljert beskrives på følgende måte: Da formålet er å forsterke det samplede signalet i en slik grad at det oppnås en spenning som ligger i et forutbestemt område (VR_ til VR+), vil behandlingen av samplingene bli bevirket i påfølgende trinn som følger: ;Trinn EQ (se figur 2) ;- Multiplekseren 1 blir koblet til en bestemt mottagerkanal; - Sampling blir utført. Velgeranordningen 12 styrer lukningen av bryteren SQ og av bryterne Ig^.16 til I^216°^9enerer signalet Se for styring, gjennom lukningen av bryterne I, av samplingen av signalene som er tilgjengelige på utgangene av forsterkerelementene AQ,A^,A2. ;Trinn EQ kan oppsummeres ved hjelp av følgende logiske ligninger: ;Trinn ;- En første sammenligning blir utført mellom utgangssignalet ;Vg og referansespenningene VR+ og VR_, og signalet KP tar verdien KPQ; så styrer velgeranordningen 12 lukningen av bryteren I^21' åpningen av bryteren SQ, og styrer ved hjelp av signalet Sg som frakobler samplingskretsene SH^,SH2 og SH^ fra forsterkerne AQ,A^ og A,,, lagringen av utgangsspenningene fra forsterkerne AQ(A^ og A2 i kondensatorene C^,C2 og • De logiske verdiene av signalene [S2] og [S^] som styrer bryterne S2 og S3 avhenger av den logiske verdien [KP] av signal KP fra komparatoren. På konvensjonell måte er [KP] det komplementære logiske signalet av signalet [KP]. ;Disse operasjonene utgjør trinn E^ som kan oppsummeres ved hjelp.av følgende logiske ligninger: ;I det tilfelle hvor [KPQ] = 0 vil for eksempel bryteren <I<>3ll være åpen, bryteren Ig^g vil være lukket. Ettersom Ig21 er lukket, er den totale forsterkningsverdien i dette tilfelle lik 16. ;Det er tydelig at i det motsatte tilfellet hvor [KPQ] = 1, vil den totale forsterkningen til kjeden være lik 1, som vist ved ovenstående logiske ligninger. ;Trinn E2;- En andre sammenligning av signal Vc med verdiene VD R 4- og VR — blir utført, og signalet KP tar verdien KP^. Velgeranordningen 12 holder bryteren SQ i av-stilling og sample-og-holde-enhetene SHj_,SH2 og SH3 i holdestilling, lukker bryteren Ig2i-holder bryteren S3 i den stilling den er gitt i foregående trinn og aktiverer bryter Ig^4- og bryterne og S2 i samsvar med verdiene av KP^ og [S3]. Når [lg14] = 0, blir den forsterkning som er tilordnet forsterkerelementet A^ under det foregående trinn, ikke endret. Disse operasjoner utgjør trinn ;1 som ^an oppsummeres ved hjelp av følgende logiske ligninger: ;I det tilfellet hvor for eksempel [KP-^] = 0, indikerer de logiske ligningene i trinn E2 at bryteren Ig-j^ vil være lukket. Ettersom Ig2^ også er lukket, vil den totale forsterkning være lik 4. ;Trinn E^;- Etter en tredje sammenligning av utgangssignalet Vg med verdiene VR+ og VR_ hvor signalet KP tar en ny verdi KP2, lukker velgeranordningen bryteren <lg>22- holder bryteren lg *~ ^ens foregående tilstand, noe som også er tilfelle for sample-og-holde-enhetene og bryteren SQ, og aktiverer bryterne Ig^j_ og Ig^4 i samsvar med verdiene av [KP,,] og [I9}.16^"

Disse operasjonene utgjør trinn E^ som kan oppsummeres med følgende logiske ligninger:

I det tilfelle hvor [KP.,] = 0, indikerer for eksempel de logiske ligningene i trinn E^ at bryteren Ig^ vil være lukket. Når bryteren Ig22 er lukket, vil kjedens totale forsterkning være lik 8 .

Trinn E^

- En siste sammenligning blir utført mellom utgangsspenningen Vg og referanseverdiene, og signalet KP tar den nye verdien KP^. Velgeranordningen 12 aktiverer bryteren lg2^ eller Ig22

i samsvar med den logiske verdien av KP^ mens de andre signalene holdes uforandret. De logiske ligningene som definerer

trinn 4 er følgende:

Når [KP ] = 0 er for eksempel bryterne Ig^4 og <l>g22 ^u1c~ ket og kjedens totale forsterkning vil være lik 8, som antydet ved de logiske ligningene i trinn E^.

Denne sekvensen av suksessive sammenligninger og omkoblin-ger sørger for å levere utgangsspenningen V"s med en maksimal forsterkning G = G,G0 valgt fra de suksessive potenser av tallet 2 i området fra 2 Cl til 2 1 J "\(se figur 2), kompatibelt med dens område mellom verdiene definert av referansespenningene <V>R- °9 VR+-

Sekvensen av sammenligning og regulering av forsterkningene <G>^ og G2 blir gjentatt for alle de påfølgende signalprøv-ene som leveres av multiplekseren 1, unntatt referansekanalen som er jordet. Under tidsintervallet At (VQ) hvor referansespenningen VQ som for eksempel har en nullverdi, blir levert til inngangen til forsterkerkjeden, blir det utført en korrek-sjonssyklus for å kompensere for driv- eller støy-spenningene. I tidsintervallet <£\T genererer velgeranordningen 12 (figur 3) styrepulser [SQ] = [l<g>116<]><=> [19216^ <=> Se = 1' noe som mulig_ gjør samplingen og holdingen av referansespenningen Vq = 0 forsterket av de tre elementene i forsterkerkjeden AQ,A^ og A2 med respektive forsterkninger Gq=1,'G^=16, .G2=16 i sample-og-holde-enhetene SH^,SH2 og SH^. Så genererer velgeranordningen 12 suksessivt pulser for styring av sekvensen av lukning av bryterne S^,S2 og S^. Under disse pulsenes varighet genererer velgeranordningen suksessivt gyldighetspuls-signaler H^,H2/H^. Disse suksessive gyldighetssignalene autoriserer lagringen av verdiene tatt ved disse tidspunkter av utgangsspenningen levert fra komparator 2, henholdsvis i vippene 3,4 og 5. Når utgangssignalet Vg er positivt ved begynnelsen av gyldighetssignalene H^,H2 eller , vil utgangen (Q) fra den styrte vippen ta den logiske verdien 1. Når derimot Vg er negativ ved det ene eller andre av disse tidspunktene, vil utgangen (Q) fra den styrte vippen ta den logiske verdien 0.

Integratorene (6,7 eller 8) transformerer de diskontinuer-lige spenningsnivåene på utgangene (Q) fra vippene til lineært varierende, progressivt økende eller avtagende spenninger U^, U"2 og , som blir levert til bryterne S-^ og S_ (se figur 1) gjennom motstander (26,27) og til den inverterende inngangen til isolasjonsforsterkeren AQ gjennom motstand 31 under hele varigheten av de suksessive samplingssykluser av alle kanalene til multiplekseren 1 og sørger for kompensering av den drift forsterkerelementene er utsatt for. Virkningene av kompensa-sjonssystemet kan reguleres ved å påvirke tidskonstanten til integra torene.

Bruken av lineært varierende korreksjonsspenninger vil vanligvis reversere fortegnet til drivspenningen som forsterkerkjeden er utsatt for som observert ved slutten av den neste samplingssyklusen, noe som resulterer i en forandring av fortegnet til variasjonen av korreksjonsspenningene U^,^ og .

Selv om korreksjonssystemet ikke sørger for permanent ut-nulling av drivspenningen og av bakgrunnsstøyen med lav frek-vens i forsterkerkjeden, men bare for en kompensasjon i nær-heten av nullverdien, er dets virkning meget effektiv. Ved hensiktsmessig regulering av integratorenes tidskonstant, er det faktisk lett å redusere parasittiske spenninger til en spenning som alltid er lavere enn bakgrunnsstøyen til forsterkerkjeden innenfor et frekvensbånd som er høyere enn samplings-frekvensen.

Claims (5)

1. Anordning for forsterkning og sampling av multiplekserte analogsignaler, med en kontinuerlig forsterkerkjede (A2, A3) omfattende flere seriekoblede forsterkerelementer hvis forsterkninger selektivt kan gis flere forutbestemte verdier ved hjelp av brytere (Igii til Ig216) , og en anordning for generering av elektriske spenninger (Ui , U2 , U3) i avhenighet av fortegnet til avdrift- eller støyspenningen som avgis av forsterkerkjeden, og for å levere korreksjonsspenninger, en anordning til å lagre forskjellige spenninger på forskjellige steder i forsterkerkjeden, og en kommuteringsanordning for påtrykning av de lagrede spenninger på et forsterkerelement, karakterisert ved at lagringsanordningen omfatter flere sample/holde-enheter ( SHi, SH2, SH3) hvis innganger er permanent forbundet henholdsvis med inngangen på forsterkerkjeden og med utgangen av forsterkerelementene, og hvis utganger er selektivt forbundet gjennom kommuteringsanordningen (Si til S3) med inngangen på forsterkerkjeden, og videre omfattende en velgeranordning forsynt med en komparator (13) for sammenligning av utgangsspenningen fra forsterkerkjeden med to referansespenninger som har ulike fortegn, et klokkeorgan (30) og en velge-enhet (12) av logiske elementer forbundet med utgangen av komparatoranordningen, hvilken enhet er innrettet til, som resultat av den nevnte sammenligning å utvelge de nevnte brytere ( Igi 1 til Ig21e) og den nevnte kommuteringsanordning (Si til S3) for derved å avstedkomme en optimal forsterkning i den kontinuerlige forsterkerkjede.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at forsterkerkjeden omfatter et første forsterkerelement ( Ai ) og et annet forsterkerelement (A2) hvis forsterkninger selektivt er gitt tre forskjellige forutbestemte verdier ved kobling av nevnte brytere (Igii til Ig21e) , idet disse elementene er koblet i serie etter en isolasjonsforsterker (Ao), og ved at sample-og-holde-enhetenes (SHi, SH2, SH3) innganger er permanent koblet til de respektive utgangene fra isolasjonsforsterkeren (Ao) og forsterkerelementene (Ai , A2 ) , og sample/holde-enhetenes utganger blir selektivt koblet gjennom brytere (Si, S2, S3) til inngangen på det første forsterkerelementet (Ai).

3. Anordning ifølge krav 2, hvor anordningen for å generere elektriske spenninger avhengig av fortegnet til avdrift- eller støy-spenningen fra forsterkerkjeden omfatter en komparator (2) anordnet for å bestemme fortegnet av den feilen som påvirker utgangsspenningen fra forsterkerkjeden når en referansespenning (Vo ) blir påtrykket dens inngang, karakterisert ved at genereringsanordningen omfatter flere integratorelementer (6, 7, 8) hvis respektive utgangssignaler påtrykkes i forskjellige nettverkspunkter foran det første forsterkerelement og en styreanordning (3, 4, 5) for integratorelementene er forbundet med utgangen av komparatoren (2) og innrettet til å suksessivt påtrykke integratorelementene kalibrerte signaler av forutbestemt varighet slik at de spenninger som frembringes av disse integratorelementer kompenserer for avdrift- og støyspenningen, hvilken styreanordning påvirkes av velgeranordningen.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at inngangen til isolasjonsforsterkeren (Ao) er permanent koblet til utgangen fra et multiplekseringsorgan (1) med en inngang til hvilken referansespenningen (Vo) leveres.

5. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at kommuteringsanordningen omfatter en bryter (So) koblet mellom isolasjonsforsterkeren og inngangen til det første forsterkerelementet, og innrettet til å levere multiplekssignalene eller de lagrede spenninger til det første forsterkerelementet som er tilordnet en tilbakekoblingskrets, som ved selektiv lukning av tre brytere (Igii, Igi4 eller Ig 11 e ) er innrettet til å gi forsterkningene 2°, 2<2> eller 24 , ved at det andre forsterkerelementet er tilordnet en annen tilbakekoblingskrets som ved selektiv lukning av tre brytere (Ig2i, Igz2 eller Igi1e) er innrettet til å gi forsterkningene 2°, 2<1> eller 24 , og ved at styreanordningen (3, 4, 5) omfatter D-vipper styrt av velgeranordningen og aktivert av utgangsspenningen fra komparatoren (2) hvis inngang er forbundet med utgangen fra forsterkerkjeden.