DE1301364B

DE1301364B - Anordnung zur numerischen Verschluesselung von Analogsignalen

Info

Publication number: DE1301364B
Application number: DES109879A
Authority: DE
Inventors: Picou Claude; Angelle Philippe
Original assignee: Compagnie Generale de Geophysique SA
Current assignee: CGG SA
Priority date: 1966-01-10
Filing date: 1967-05-13
Publication date: 1969-08-21
Also published as: GB1177019A; GB1170111A; US3573804A; US3550115A; DE1296175B; FR1481960A; FR90632E

Description

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GegenstandderHauptpatentanmeIdungP1296175. Aufgabe der Erfindung ist eine Weiterbildung des

0-31 ist eine Anordnung zur numerischen Ver- Gegenstands der Hauptpatentanmeldung, welche bei schlüsselung von Analogsignalen mit einem Analog- Vorhandensein mehrerer Analogsignal-Eingangs-Digital-Umsetzer, dessen Dynamikbereich kleiner als kanäle eine wesentliche Vereinfachung ergibt, derjenige des Analogsignals ist und der das über 5 Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, einen Verstärker seinem einen Eingang zugeführte daß bei Vorhandensein mehrerer Analogsignal-Analogsignal mit einer seinem anderen Eingang Eingangskanäle diese Kanäle über eine von einem zugeführten Bezugsspannung vergleicht und das Ver- Taktgeber gesteuerte Zeitmultiplexieranordnung mit gleichsergebnis in digitaler Form abgibt, mit einer dem Eingang des Verstärkers verbunden sind. Anordnung, welche den Wert der Bezugsspannung io Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt die beim Überschreiten bzw. Unterschreiten festgelegter Multiplexierung nicht mit den Signalen am Ausgang Werte des Analogsignals ändert, wobei der Ausgang der Verstärker, sondern mit den am Eingang der der die Bezugsspannung liefernden Anordnung Verstärker verfügbaren Signalen sowie mit den am gemeinsam mit der das Analogsignal liefernden Ausgang der Dämpfungsglieder verfügbaren Signalen. Schaltung an den Eingang des Verstärkers angeschlos- 15 Dadurch wird es möglich, den gleichen Verstärker sen ist und der Ausgang des Verstärkers über eine mit veränderlicher Verstärkung sowie die gleiche das Analogsignal von der Bezugsspannung trennende Bezugsspannungserzeugeranordnung für eine ganze Trennschaltung mit den beiden Eingängen des Gruppe von Kanälen zu verwenden. Man kann sich Analog-Digital-Umsetzers verbunden ist. im Grenzfall auf eine einzige Bezugsspannungs-

Eine solche Ausbildung ergibt den Vorteil, daß 20 erzeugeranordnung und einen einzigen Verstärker Schwankungen des Verstärkungsfaktors ohne Einfluß für sämtliche Kanäle beschränken, auf die Genauigkeit der Analog-Digital-Umsetzung Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin-

sind. dung wird das Vorhandensein der Zeitmultiplexier-

Eine in der Hauptpatentanmeldung angegebene anordnung auch zur Trennung der Bezugsspannung Ausführungsform einer solchen Anordnung besteht 25 von den Analogsignalen am Ausgang des Verstärkers darin, daß die Bezugsspannungsquelle ein amplitu- ausgenutzt. Dies geschieht dadurch, daß der Ausgang denstabilisierter Oszillator ist, dessen Frequenz der die Bezugsspannung liefernden Anordnung außerhalb des Frequenzbereichs des Analogsignals gleichfalls über die Zeitmultiplexieranordnung mit liegt, daß der Ausgang des Oszillators über einstell- dem Eingang des Verstärkers verbunden ist, daß die bare Dämpfungsglieder mit dem Eingang des Ver- 30 Zeitmultiplexieranordnung so ausgeführt ist, daß sie stärkers verbunden ist, daß der Ausgang des Ver- dem Verstärker jeweils abwechselnd eines der stärkers über ein die Frequenzen des Analogsignals Analogsignale und das Bezugssignal zuführt, daß an sperrendes, die Frequenz des Oszillators durch- den Ausgang des Verstärkers ein vom Taktgeber gelassendes Filter mit dem Bezugsspannungseingang steuerter Umschalter zur Trennung der Analogsignale des Analog-Digital-Umsetzers verbunden ist, daß der 35 vom Bezugssignal angeschlossen ist und daß an den Analogsignaleingang des Analog-Digital-Umsetzers Ausgang des Umschalters speichernde Abtastorgane über ein die Frequenz des Oszillators sperrendes, die angeschlossen sind, deren Ausgänge mit dem einen Frequenzen des Analogsignals durchlassendes Filter bzw. dem anderen Eingang des Analog-Digitalan den Ausgang des Verstärkers angeschlossen ist Umsetzers verbunden sind.

und daß an die Ausgänge des Analog-Digital-Um- 40 Durch diese Ausbildung entfällt die Notwendigkeit, setzers Steuerorgane für die Dämpfungsglieder so am Ausgang der Verstärker teure Filter zur Abangeschlossen sind, daß sie die Einstellung der trennung der die Bezugsspannung bildenden Wechsel-Dämpfungsglieder in Abhängigkeit von der Größe spannung von der zu messenden Signalspannung vorder Ausgangssignale des Analog-Digital-Umsetzers zusehen, da diese Filter durch einfache Umschalter stufenweise ändern. 45 ersetzt werden. Außerdem ist es nicht mehr erforder-

Für den Fall, daß mehrere Analogsignal-Eingangs- lieh, als Bezugsspannung eine Wechselspannung zu kanäle vorhanden sind, ist in der Hauptpatentanmel- verwenden; sie kann durch eine stabilisierte Gleichdung eine Weiterbildung angegeben, die darin besteht, spannung gebildet sein.

daß für jeden Kanal ein eigener Verstärker und eine Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

eigene Gruppe von Dämpfungsgliedern mit den zu- 50 Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigt gehörigen Steusrorganen vorgesehen ist, daß der F i g. 1 das Blockschema einer Ausführungsform

Oszillator und der Analog-Digital-Umsetzer allen der erfindungsgemäßen Anordnung für den Fall, daß Eingangskanälen gemeinsam sind, daß zwischen die eine einzige Gruppe von Dämpfungsgliedern und ein Ausgänge der an die Verstärker der einzelnen Ein- einziger Verstärker mit veränderlicher Verstärkung gangskanäle angeschlossenen Filter und die ent- 55 für sämtliche Kanäle verwendet werden, sprechenden Eingänge des Analog-Digital-Umsetzers F i g. 2 das Blockschema einer Ausführungsform,

sowie zwischen den Ausgang des Analog-Digital- bei der mehrere Gruppen von Dämpfungsgliedern Umsetzers und die Steuerorgane der Dämpfungs- und mehrere Verstärker mit veränderlicher Verglieder der einzelnen Eingangskanäle je ein elektro- Stärkung verwendet werden, und nischer Umschalter eingefügt ist und daß die elektro- 60 F i g. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der nischen Umschalter durch das Ausgangssignal des Wirkungsweise der Anordnung von F i g. 2. Oszillators synchronisiert sind. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der nur

Diese Lösung erfordert einen beträchtlichen Auf- eine einzige Gruppe von Dämpfungsgliedern und ein wand, weil ebenso viele Gruppen von Dämpfungs- einziger Verstärker mit veränderlicher Verstärkung gliedern und Verstärkern benötigt werden, wie Nutz- 65 für sämtliche Kanäle verwendet werden, signale aufzuzeichnen sind, und weil drei elektro- Man findet in dieser Figur wieder die Schaltungen

nische Umschalter erforderlich sind, von denen jeder 31 bis 36, die bereits an Hand von F i g. 2 der Hauptdie Rolle einer Zeitmultiplexieranordnung erfüllt. Patentanmeldung beschrieben worden sind. Die

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Schaltung 31 ist ein Signalwandler, beispielsweise von einem Signalwandler stammendes Meßsignal verein Geophon, die Schaltung 32 eine Abgleichsschal- stärkt wird, mit einer Leitung 86 verbindet, während tung, die Schaltung 33 ein Tiefpaßfilter, die Schaltung er diesen Ausgang dann, wenn das Ausgangssignal

34 ein Aufwärtstransformator, die Schaltung 35 ein des Verstärkers 84 die Bezugsspannung darstellt, mit

Vorverstärker mit fester Verstärkung und die Schal- 5 der Leitung 87 verbindet. Der Umschalter 85 ersetzt

tung 36 ein Hochpaßfilter. demzufolge die Filter 6 und 7 der Anordnung nach

Man findet ferner wieder eine Kette von vier F i g. 1 der Hauptpatentanmeldung.

Dämpfungsgliedern 45 bis 48 mit den Schaltstufen Wenn man für den Umschalter 85 zwei Feldeffekt-

55 bis 58, die in gleicher Weise wie in F i g. 2 der transistoren verwendet, erhält man eine sehr viel

Hauptpatentanmeldung angeordnet sind. io einfachere und billigere Anordnung für die Tren-

Schließlich erkennt man den Analog-Digital-Um- nung der Meßsignale von den Bezugssignalen als bei

setzer 66 und den Diskriminator 69 für die Steuerung Verwendung der Frequenzfilter gemäß der Haupt-

der Schaltstufen 55 bis 58; der Diskriminator 69 Patentanmeldung.

empfängt die Ausgangssignale von den beiden letzten Die Leitung 86 ist mit dem Eingang der VerAusgängen des Umsetzers 66. 15 Stärkungsregelschaltung 88 verbunden. Sie ist ferner

Der Diskriminator 69 stellt fest, wann der Wert mit zwei Abtastblockierern 89 und 90 verbunden,

des Ausgangssignals des Analog-Digital-Umsetzers Die Leitung 87 speist zwei Abtastblockierer 91

66 einen von vornherein festgelegten Bruchteil der und 92.

dem Umsetzer zugeführten Bezugsspannung über- Diese vier Abtastblockierer 89 bis 92 sind der

schreitet, beispielsweise die Hälfte dieser Bezugs- 20 Schaltung 63 von F i g. 2 der Hauptpatentanmeldung

spannung. Er steuert dann über die Schaltstufen 55 gleich.

bis 58 die einstellbaren Dämpfungsglieder 45 bis 48 Die Notwendigkeit der Verwendung von zwei Ab-

so, daß die der Zeitmultiplexieranordnung 83 zu- tastblockierern für die Bezugsspannung einerseits und

geführte Bezugsspannung um den entsprechenden von zwei weiteren Abtastblockierern für die Meß-

Faktor verändert wird. 25 spannung andererseits ergibt sich aus der Tatsache,

Bei der Anordnung nach F i g. 1 ist eine Multi- daß der Analog-Digital-Umsetzer eine gewisse Zeit

plexieranordnung 83 unmittelbar hinter dem Hoch- für seine Operationen benötigt,

paßfilter 36 angeordnet. Demzufolge enthält die Diese Operationen sind Divisionen (Signalspan-

Multiplexieranordnung ebensoviel Eingänge, wie nung: Bezugsspannung), die offensichtlich nur dann

Schaltungsgruppen 31 bis 36 vorhanden sind, sowie 30 vorgenommen werden können, wenn die beiden

außerdem Eingänge für die Bezugsspannung R, die Divisionsglieder verfügbar sind,

in der Dämpfungsgliederkette 45 bis 48 gebildet wird. Nun findet die Abtastung der Bezugsspannung

Um mögliche Änderungen des Wertes der Ver- stets vor einer Abtastung der Signalspannung statt, Stärkung des Verstärkers 84 im Verlauf eines Multi- weshalb die Bezugsspannung für die erforderliche plexzyklus zu berücksichtigen, wird ferner der 35 Zeit gespeichert werden muß.
Augenblickswert der Bezugsspannung nach der Ver- Die Ausgänge der Abtastblockierer 89 und 90 sind Stärkung unmittelbar vor jeder Abtastung des Signals mit einem Umschalter 93 verbunden, dessen Ausgang eines Kanals abgetastet; wenn also η zu messende somit entweder mit dem Abtastblockierer 89 oder mit Signale und somit η Schaltungsgruppen 31 bis 36 dem Abtastblockierer 90 verbunden wird. Ebenso vorhanden sind, wird die Ausgangsspannung des 40 führen die Ausgänge der Abtastblockierer 91 und 92 Dämpfungsgliedes 48 an η weitere Eingänge der zu einem Umschalter 94, welcher seinen Ausgang Multiplexieranordnung 83 angelegt, wobei diese Ein- abwechselnd mit dem Abtastblockierer 91 und mit gänge abwechselnd mit den Eingängen für die Nutz- dem Abtastblockierer 92 verbindet,
signale angeordnet sind, so daß die Multiplexier- Der Ausgang des Umschalters 94 liefert die Beanordnung 83 zunächst die von der Kette 45 bis 48 45 zugsspannung zu dem Analog-Digital-Umsetzer 66, kommende Bezugsspannung R überträgt, dann un- während der Ausgang des Umschalters 93 die Meßmittelbar danach das von dem Signalwandler 31 Signalspannung zu diesem Umsetzer liefert,
stammende Signal, anschließend erneut die Bezugs- Der synchrone Betrieb der verschiedenen Umspannung R, dann ein Signal, das von einem weiteren schalter und Abtastblockierer 85 bis 94 sowie der Wandler nach Art des Wandlers 31 stammt usw. 50 Multiplexieranordnung 83 werden von einem Pro-

Bei 101 ist der Bezugsspannungserzeuger dar- grammwerk oder Taktgeber 95 nach einem Zeitgestellt, der im vorliegenden Fall eine beispielsweise programm gesteuert, das später an Hand von F i g. 3 mit Hilfe einer Zener-Diode stabilisierte Gleich- erläutert wird. Dies ist symbolisch durch die zwischen spannung liefert, die dem Eingang des ersten Dämp- diesen Schaltungen dargestellten Verbindungen anfungsgliedes 45 zugeführt wird. Es ist also zu er- 55 gedeutet.

kennen, daß die aus den Schaltungen 45 bis 48 und Der Diskriminator 69 steuert über die Schaltstufen

55 bis 58 bestehende Gruppe bei der Ausführungs- 55 bis 58 die Dämpfungsglieder 45 bis 48 genau in

form von F i g. 1 nur einmal vorhanden ist. der Weise, die in der Hauptpatentanmeldung be-

Der Ausgang der Multiplexieranordnung 83 speist schrieben ist.

den Eingang eines Verstärkers 84 mit veränderlicher 60 Bei 96 und 97 sind Codeumsetzer dargestellt,

Verstärkung, wobei die Verstärkung durch eine Ver- welche zu einem nicht dargestellten Magnetaufzeich-

stärkungsregelschaltung 88 gesteuert wird. Die Schal- nungsgerät einerseits die Ausgangsinformationen des

tungen 84 und 88 sind den Schaltungen 4 bzw. 5 der Analog-Digital-Umsetzers 66 und andererseits die

Anordnung von F i g. 1 der Hauptpatentanmeldung Stellungen der Schaltstufen 55 bis 58 und somit der

gleich. 65 Dämpfungsglieder 45 bis 48 übertragen. Die von den

Der Ausgang des Verstärkers 84 ist mit einem Schaltstufen 55 bis 58 gelieferte Information gibt die

Umschalter 85 verbunden, welcher den Ausgang des Stellung des Kommas in der vom Codeumsetzer 96

Verstärkers 84 dann, wenn in dem Verstärker 84 ein abgegebenen Binärzahl an.

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F i g. 2 zeigt das Blockschema einer Ausführungs- eine der Multiplexieranordi*ung 83 und der andere

form, bei welcher zwei Gruppen von Dämpfungs- der Multiplexieranordnung 83' zugeordnet sind,

gliedern und zwei Verstärker verwendet werden. Aus Während eine Multiplexieranordnung in Betrieb

der folgenden Beschreibung wird ersichtlich sein, ist, sind die verschiedenen Eingänge der nicht in

daß man mehr als zwei solcher Gruppen, beispiels- 5 Betrieb befindlichen Multiplexieranordnung an Masse

weise drei, vier usw. verwenden kann. gelegt, um unerwünschte Störsignale zu vermeiden.

Die Verwendung von mehr als zwei Gruppen Ferner ist zu bemerken, daß während der Dauer ermöglicht es, die Signalwandler (beispielsweise des der Multiplexieranordnung 83 entsprechenden Geophone) gruppenweise zusammenzufassen. Man Teilzyklen die beiden Ausgänge des Umschalters 85' faßt dabei die Signalwandler so zusammen, daß die _i0 der nicht in Betrieb befindlichen Multiplexieranord-Amplituden der von ihnen aufgenommenen Signale nung 83' gleichzeitig abgetrennt sind, um zu gewährin der Nähe voneinander liegen, wodurch es möglich leisten, daß die den vier Abtastblockierern zugeführwird, ohne weiteres unter Beibehaltung der in der ten Spannungen ausschließlich von der Multiplexier-Hauptpatentanmeldung beschriebenen Vorteile die anordnung stammen, die in dem betreffenden gleiche Bezugsspannung für diese verschiedenen 15 Zeitpunkt in Betrieb ist. Diese verschiedenen Signale zu verwenden. Operationen werden von dem Taktgeber 95 gesteuert. Die in Fig. 1 und 2 einander entsprechenden Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, das es ermöglicht, Schaltungen tragen die gleichen Bezugszeichen, die den Ablauf des Betriebes der verschiedenen beschriebei der ersten Gruppe von Fig. 2 keinen Indexstrich benen Schaltungen mit einem Blick zu erfassen, haben und bei der zweiten Gruppe mit einem Index- 20 Dabei ist angenommen, daß an jede Multiplexierstrich versehen sind. Man findet also in F i g. 2 die anordnung 83 und 83' drei Gruppen von Geophonen Schaltungen 31 bis 36 bzw. die Schaltungen 31' bis angeschlossen sind.

36' sowie die Dämpfungsglieder 45 bis 48 bzw. 45' In diesen Diagrammen sind die verschiedenen bis 48' und die zugehörigen Schaltstufen 55 bis 58 Betriebszyklen der Schaltungen 83, 85, 83', 85' sowie bzw. 55' bis 58'. Den Dämpfungsgliedern 45 und 45' 25 der Schaltungen 89 bis 94 und 66, 98, 98' dargestellt, wird dauernd die gleiche Bezugsspannung zugeführt, Die Zeit ist auf der Abszisse aufgetragen, und die die von dem gleichen Bezugsspannungserzeuger 101 verschiedenen Schaltzeitpunkte sind mit den Buchstammt. Man erkennt bei 83 die Multiplexieranord- stäben .4, B, C ... bezeichnet. Die auf einer gleichen nung für die erste Gruppe und bei 83' die Multi- vertikalen Linie liegenden Schaltvorgänge entspreplexieranordnung für die zweite Gruppe sowie bei 97 ₃₀ chen dem gleichen Zeitpunkt, und 97' die Codeumsetzer zur Darstellung der Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, überträgt die Multi-Kommastellung für die erste Gruppe bzw. für die plexieranordnung 83 während einer ersten Zeitstufe, zweite Gruppe. die vom Punkt^4 bis zum Punkts geht, das vcir

Ferner erkennt man bei 84, 85 und 88 bzw. 84', Dämpfungsglied 48 kommende Bezugssignal R und

85' und 88' die Verstärker mit veränderlicher Ver- 35 anschließend während der Zeit BC das vom Geophon

Stärkung und die zugeordneten Schaltungen, nämlich 31 stammende Signal S₁. Anschließend überträgt sie

den Verstärker 84 bzw. 84', den Umschalter 85 bzw. während der Zeit CD erneut die Bezugsspannung R

85' und die Verstärkungsregelanordnung 88 bzw. 88'. und dann während der Zeit DE das Signal S₂, das

welche der Multiplexieranordnung 83 bzw. 83' zu- von dem zweiten mit ihr verbundenen Geophon

geordnet sind. 40 stammt. Schließlich überträgt sie während der

Bei 66 ist wieder der Analog-Digital-Umsetzer Zeit EF die Bezugsspannung R und während der

dargestellt, der den beiden Gruppen gemeinsam ist, - Zeit FG das dritte Signal S₃, das von dem dritten

bei 95 der Taktgeber, der gleichfalls beiden Gruppen zugeordneten Geophon abgegeben wird,

gemeinsam ist, und bei 96 der dem Analog-Digital- Der Umschalter 85 überträgt während der Zeit AB

Umsetzer 66 zugeordnete Codeumsetzer, der eben- 45 das Bezugssignal R gleichzeitig zu den Abtastblockie-

falls nur einmal vorhanden ist. rem91 und 92 und dann während der Zeit.BC das

Die Ausgänge der Umschalter 85 und 85' sind erste verstärkte Signal S₁ zu den Abtastblockierern 89

parallel geschaltet und enden an den Abtastblockie- und 90. Während der Zeit CD überträgt er die Be-

rern 89 und 90 für die Meßsignale bzw. an den Ab- zugsspannung R wieder zu den Abtastblockierern 91

tastblockierern 91 und 92 für die Bezugssignale. 50 und 92 und dann während der Zeit DE das zweite

Bei 93 und 94 sind wieder die Umschalter dar- Signal S₂ zu den Abtastblockierern 89 und 90.

gestellt, welche dem Analog-Digital-Umsetzer 66 die Schließlich überträgt er während der Zeit EF die

von den Abtastblockierern 89 und 90 bzw. 91 oder Bezugsspannung R zu den Abtastblockierern 91, 92

92 stammenden Signale zuführen. Die Schaltungen und während der Zeit FG das dritte Signal S₃ zu den 89 bis 94 sind gleichfalls den beiden Gruppen ge- 55 Abtastblockierern 89 und 90.

meinsam. Der Abtastblockierer 89 tastet die Spannung des

Das gleiche gilt für den Diskriminator 69, welcher ersten Signals am Ende der Periode BC ab, und er die Dämpfungsglieder steuert, doch sind zwischen speichert diese abgetastete Spannung dann während den Ausgang des Diskriminators 69 und die Eingänge der Zeit CE. Anschließend tastet er das dritte der Schaltstufen 58 bzw. 58' Umschalter 98 bzw. 98' 60 Signal S₃ am Ende der Periode FG ab, und er speieingefügt, die es ermöglichen, den Diskriminator 69 chert den Abtastwert während der Zeit GI. im ersten Multiplexzyklus (d. h. dem Zyklus der Der Abtastblockierer 90 tastet seinerseits am EßÖe Multiplexieranordnung 83) mit der Schaltstufe 58 der Zeit DE das zweite Signal S₂ ab und speichert den und im zweiten MultijMexzyklus (d. h. dem Zyklus erhaltenen Abtastwert während der Zeit EG. der Multiplexieranordnung 83^ ^m^ der Schaltstufe 65 Der Abtastblockierer- 91 tastet am Ende der 58' zu verbinden. Zeit AB die dem ersten Signal entsprechende Bezugs-

Bei dieser Ausführungsform besteht der voll- spannung ab und speichert den Abtastwert während

ständige Zyklus aus zwei Teilzyklen, von denen der der Zeit BE; dann tastet er am Ende der Zeit EF

die Bezugsspannung' "tür das dritte Signal ab und speichert den Abtastwert während der Zeit FI.

Der Abtastblockierer 92 tastet seinerseits am Ende der Zeit CD die Bezugsspannung für das zweite Signal ab und speichert den Abtastwert während der Zeit DG.

Der Umschalter 93 überträgt zum Analog-Digital-Umsetzer 66 die vom Abtastblockierer 89 stammende Spannung während der Zeit CE und dann die vom Abtastblockierer 90 stammende Spannung während der Zeit EG, anschließend wieder die vom Abtastblockierer 89 stammende Spannung während der Zeit GI usw. Der Umschalter 94 überträgt zum Analog-Digital-Umsetzer 66 die vom Abtastblockierer 91 stammende Spannung während der Zeit' CE, dann die vom Abtastblockierer 92 stammende Spannung während der Zeit EG, dann wieder die vom Abtastblockierer 91 stammende Spannung während der Zeit GI, usw.

Der Analog-Digital-Umsetzer 66 führt während der Zeit CE eine Messung des Verhältnisses des Signals geteilt durch die Bezugsspannung für das erste Signal während der Zeit CE durch, dann die entsprechende Operation für das zweite Signal während der Zeit EG und schließlich die gleiche Operation für das dritte Signal während der Zeit GI.

Die Operationen für die mit der Multiplexieranordnung 83' verbundene zweite Gruppe beginnen im Zeitpunkt G. Die Multiplexieranordnung 83' nimmt während der Zeit GH die vom Dämpfungsglied 48' stammende Bezugsspannung R' auf, dann während der Zeit HI das Signal S₄ des ersten Geo-'"phons der Reihe 31', dann während der Zeit// wieder die Bezugsspannung R', während der Zeit JK das vom zweiten Geophon der Reihe 31' stammende Signal S₃, schließlich während der Zeit KL wieder die Bezugsspannung R' und während der Zeit LM das vom dritten Geophon der Reihe 31' stammende Signal S₆.

Der Umschalter 85' überträgt zu den Abtastblockierern 91 und 92 während der Zeit GH die Bezugsspannung R', dann zu den Abtastblockierern 89, 90 während der Zeit HI das vom Verstärker 84' kommende verstärkte Signal S₄, dann zu den Abtastblockierern 91, 92 während der Zeit // die Bezugsspannung R', dann zu den Abtastblockierern 89, 90 während der Zeit JK das vom Verstärker 84 stammende verstärkte Signal S₃, dann zu den Abtastblockierern 91, 92 während der Zeit KL wieder die Bezugsspannung/?' und schließlich zu den Abtastblockierern 89, 90 während der Zeit LM das vom Verstärker 84' stammende verstärkte Signal S₆.

Schließlich wirkt der Umschalter 98 während der Zeit CI auf die erste Gruppe von Dämpfungsgliedern 45 bis 48 ein, während der Umschalter 98' vom Zeitpunkt / bis zum Zeitpunkt 0 auf die zweite Gruppe von Dämpfungsgliedern 45' bis 48' einwirkt.

Die beschriebenen Anordnungen können natürlich in verschiedener Hinsicht abgeändert werden. Wenn man beispielsweise das in der Hauptpatentanmeldung beschriebene Beispiel mit 28 Nutzkanälen annimmt (24 Geophone + 4 Hilfskanäle), kann man diese 28 Kanäle in vorteilhafter Weise auch in vier Gruppen mit jeweils sieben Kanälen unterteilen.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur numerischen Verschlüsselung von Analogsignalen mit einem Analog-Digital-Umsetzer, dessen Dynamikbereich kleiner als derjenige des Analogsignals ist und der das über einen Verstärker seinem einen Eingang zugeführte Analogsignal mit einer seinem anderen Eingang zugeführten Bezugsspannung vergleicht und das Vergleichsergebnis in digitaler Form abgibt, mit einer Anordnung, welche den Wert der Bezugsspannung beim Überschreiten bzw. Unterschreiten festgelegter Werte des Analogsignals ändert, wobei der Ausgang der die Bezugsspannung liefernden Anordnung gemeinsam mit der das Analogsignal liefernden Schaltung an den Eingang des Verstärkers angeschlossen ist und der Ausgang des Verstärkers über eine das Analogsignal von der Bezugsspannung trennende Trennschaltung mit den beiden Eingängen des Analog-Digital-Umsetzers verbunden ist, nach Patentanmeldung P 12 96 175.0-31, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Analogsignal-Eingangskanäle (31 bis 36) diese Kanäle über eine von einem Taktgeber (95) gesteuerte Zeitmultiplexieranordnung (83) mit dem Eingang des Verstärkers (84) verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der die Bezugsspannung liefernden Anordnung (101; 45 bis 48; 55 bis 58) gleichfalls über die Zeitmultiplexieranordnung (83) mit dem Eingang des Verstärkers (84) verbunden ist, daß die Zeitmultiplexieranordnung (83) so ausgeführt ist, daß sie dem Verstärker (84) jeweils abwechselnd eines der Analogsignale und das Bezugssignal zuführt, daß an den Ausgang des Verstärkers (84) ein vom Taktgeber (95) gesteuerter Umschalter (85) zur Trennung der Analogsignale vom Bezugssignal angeschlossen ist und daß an den Ausgang des Umschalters (85) speichernde Abtastorgane (89 bis 92) angeschlossen sind, deren Ausgänge mit dem einen bzw. dem anderen Eingang des Analog-Digital-Umsetzers (66) verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bezugsspannung und für die Analogsignale jeweils zwei speichernde Abtastorgane (89, 91; 90, 92) vorgesehen sind, deren Eingänge parallel mit dem zugeordneten Ausgang dem Umschalters (85) verbunden sind und deren Ausgänge über einen vom Taktgeber (95) gesteuerten Umschalter (93, 94) mit dem Analog-Digital-Umsetzer (66) verbunden sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zeitmultiplexieranordnungen (83, 83') vorgesehen sind, deren Eingänge jeweils mit einer Gruppe von Analogsignal-Eingangskanälen (31 bis 36; 31' bis 36') und mit dem Ausgang einer zugeordneten Anordnung (101, 45 bis 48; 101, 45' bis 48') zur Lieferung der Bezugsspannung verbunden sind, daß an den Ausgang jeder Zeitmultiplexieranordnung (83, 83') ein eigener Verstärker (84, 84') angt-schlossen ist, daß jedem Verstärker ein eigener Umschalter (85, 85') nachgeschaltet ist, daß die Ausgänge der Umschalter (85, 85') parallel mit den entsprechenden Eingängen der speichernden Abtastorgane (89 bis 92) verbunden sind und'daß der Taktgeber (95) so ausgeführt ist, daß er die Zeitmultiplexieranordnungen (83, 83') in aufeinanderfolgenden Teilzyklen der Reihe nach in Betrieb setzt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die die Bezugsspannung liefernden Anordnungen Dämpfungsgliederketten (45 bis 48, 45' bis 48') sind, die durch Schaltstufen (55 bis 58; 55' bis 58') einstellbar sind, die vom Digital-Analog-Umsetzer (66) gesteuert werden, und daß die Eingänge aller Dämpfungsgliederketten mit der gleichen Gleichspannungsquelle verbunden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufen (55 bis 58; 55' bis 58') der verschiedenen Dämpfungsglieder-

ketten (45 bis 48; 45' bis 48') mit den entsprechenden Ausgängen des Analog-Digital-Umsetzers (66) über vom Taktgeber (95) gesteuerte Umschalter (98, 98') verbunden sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verstärker (83, 83') eine Verstärkungsregelschaltung (88, 880 zugeordnet ist, die an den den Analogsignalspannungen zugeordneten Ausgang des entsprechenden Umschalters (85, 85') angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen