BR102013003025A2 - Apareho e método para amostragem de sinal - Google Patents

Abstract

Aparelho e método para amostragem de sinal. A presente invenção refere-se a uma amostragem de um sinal usando o circuito de amostragem 27, os terminais de amostragem 211, 212 do qual são interconectados.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO E MÉTODO PARA AMOSTRAGEM DE SINAL".

Referência aos pedidos relacionados O presente pedido reivindica os benefícios da data de depósito do Pedido de Patente Européia N° EP 12 154 563.6 depositado em 8 de fevereiro de 2012, a descrição do qual se encontra aqui incorporada por referência e do Pedido de Patente Provisória dos Estados Unidos N° 61/596 504 depositado em 8 de fevereiro de 2012, as descrições dos quais se encontram aqui incorporadas por referência.

Campo Técnico A presente invenção refere-se ao campo de processamento de sinal para tecnologia de medição. Em particular, a presente invenção se refere à medição de acordo com o princípio de medição de tempo de trânsito, por exemplo, em um instrumento de medição de nível, um instrumento de medição de limite ou em um instrumento de medição que usa o princípio de microondas guiadas. A presente invenção pode se referir a um aparelho de amostragem, um instrumento de medição compreendendo um aparelho de amostragem, um método para a amostragem de um sinal, um meio de armazenamento capaz de ser lido por computador tendo um programa para executar o método para a amostragem de um sinal e um produto de programa para executar o método para a amostragem de um sinal. A apresentação intitulada "Low-Cost Sampling Down Converter for UWB Sensor Aplicações" de Alexander Reisenzahn et al., Johannes Ke-pler University Linz, Institute of Microelectronics, discute a amostragem sequencial e a geração de pulsos de amostragem.

Em engenharia elétrica, o método de amostragem sequencial é usado em várias aplicações. Entretanto, o mesmo é restrito a sinais que recorrem periodicamente. Amostragem sequencial é usada, entre outras coisas, em osciloscópios de amostragem e é empregada em tecnologia de medição de nível. Diferente da amostragem em tempo real, a amostragem sequencial se dá bem com a frequência de amostragem menor e, durante a amostragem, converte o sinal original a uma frequência menor. Uma plurali- dade de circuitos de amostragem está disponível para esse fim. O documento DE 10 2005 024 643 A1 se refere a um circuito de amostragem para realizar uma amostragem sequencial de um sinal de entrada periódico de banda larga, onde um componente não linear é proporcionado que é fornecido com um sinal de amostragem em forma de pulso. Um transistor de efeito de campo é proporcionado como o componente não linear. O documento "Sampling Notes" por Tektronix Inc., S. W. Millikan Way, P.O. Box 5000 Beaverton, Oregon, revisão 1.0. 13 de Janeiro de 2009 descreve conceitos e sistemas para osciloscópios de amostragem e em particular amostragem sequencial. O documento "Sampling Oscilloscope Techniques", Tektronix, Te-chnique Primer 47W-7209, 1989, descreve diferente amostragem conceitos. O documento "Schottky Diodos for High Volume, Low Cost Applications", Application Note 942, Hewlett Packard, Pode 1973 descreve um portão de amostragem com quatro diodos.

Pode haver uma necessidade de se viabilizar um sinal a ser a-mostrado de modo eficiente.

Sumário da Invenção Uma descrição pode ser proporcionada de um aparelho de a-mostragem, um instrumento de medição compreendendo um aparelho de amostragem, um método para a amostragem de um sinal, um meio de armazenamento capaz de ser lido por computador tendo um programa para executar o método para a amostragem de um sinal e um produto de programa para executar o método para a amostragem de um sinal.

Aspectos da presente invenção podem surgir a partir do assunto das reivindicações independentes. Modalidades adicionais podem ser proporcionadas nas reivindicações dependentes e na descrição a seguir.

De acordo com um aspecto da presente invenção, um aparelho de amostragem é descrito que compreende um circuito de amostragem, um primeiro componente passivo e um segundo componente passivo, o circuito de amostragem compreende pelo menos dois diodos, cada um dos diodos tendo um anodo e um catodo. Os pelo menos dois diodos são conectados em série e formam um primeiro ramo do circuito. Said primeiro ramo do circuito é formado ao se conectar o anodo de um diodo ao catodo do outro dio-do em um terminal de entrada. Um segundo ramo do circuito de amostragem é formado ao se conectar pelo menos dois componentes de circuito passivos em série, um terminal de saída pode ser formado como o resultado de uma conexão de acoplamento na conexão em série dos pelo menos dois componentes de circuito passivos. O campo de conexão, junção ou conexão de acoplamento dos pelo menos dois diodos do primeiro ramo do circuito pode formar um terminal de entrada. Assim sendo, o primeiro ramo do circuito pode também ser chamado o ramo de entrada e o segundo ramo do circuito pode ser chamado o ramo de saída.

Os ramos de circuito construídos substancialmente simetricamente são conectados em paralelo para formar o circuito de amostragem, de modo que um anodo livre de um diodo do primeiro ramo do circuito pode ser conectado a uma extremidade livre de um componente de circuito passivo do segundo ramo do circuito em um terminal de amostragem positivo. Um catodo livre de um diodo do primeiro ramo do circuito pode ser conectado a uma extremidade livre de outro componente de circuito passivo do segundo ramo do circuito em um terminal de amostragem negativo. O terminal de saída, o terminal de entrada, o terminal de amostragem positivo e o terminal de amostragem negativo podem ser formados pela construção do circuito de amostragem entre os componentes descritos nas respectivas junções ou campos de conexão, por exemplo, entre os diodos ou entre os componentes de circuito passivos. Um diodo pode ser uma modalidade de um componente de circuito passivo. Um terminal (conexão) que pode ser formado entre os componentes pode ter uma superfície de contato.

Um componente passivo que é usado para formar o circuito de amostragem pode ser denominado de um componente de circuito passivo para expressar que ele tem que ser associado com o circuito de amostragem.

Um terminal (link) de um componente que não é usado par realizar um ramo do circuito pela conexão em série dos componentes pode ser denominado uma extremidade livre de um componente. Em um exemplo, um terminal (link) pode ser um fio de conexão, um fio de ligação, uma extremidade de conexão, um pé terminal ou um "pino terminal" de um componente.

Um primeiro terminal do primeiro componente passivo é conectado ao terminal de amostragem positivo do circuito de amostragem e um primeiro terminal do segundo componente passivo é conectado ao terminal de amostragem negativo do circuito de amostragem.

Um segundo terminal do primeiro componente passivo é conectado a um segundo terminal do segundo componente passivo de modo que os dois segundos terminais têm um potencial comum ou o mesmo potencial.

Em diferentes modalidades, os componentes passivos ou componentes de circuito passivos podem ser um resistor, uma bobina, um diodo e/ou uma estrutura de filtro. O primeiro componente passivo e/ou o segundo componente passivo podem ser adaptados para produzir uma conexão galvânica ou uma conexão elétrica ao terminal terra, ao potencial de referência comum ou ao circuito terra. Assim, por exemplo, um resistor ou uma bobina pode ser usada como um primeiro componente passivo e/ou como um segundo componente passivo, mas basicamente não um capacitor.

Um circuito de amostragem pode alternativamente também ser chamada de um portão de amostragem.

Em virtude da construção simétrica do circuito de amostragem a partir dos ramos acoplados em paralelo que podem ser construídos com componentes do mesmo tipo conectados em série, a referida circuito de a-mostragem pode ser denominada um circuito de amostragem simétrica ou um circuito de amostragem simetricamente construída.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um aparelho de amostragem adicional que realiza o conceito técnico da presente invenção pode ter um único ramo de circuito de amostragem com pelo menos um componente de circuito passivo e com pelo menos um diodo.

Com a construção desse tipo, uma extremidade livre do componente de circuito passivo pode ter um terminal de entrada e a outra extremidade do componente de circuito passivo pode ser conectada a um anodo do pelo menos um diodo. Na referida construção do circuito de amostragem, um catodo do pelo menos um diodo pode ter um terminal de saída. O terminal de saída pode ser conectado a um terminal de amostragem negativo, a um primeiro terminal de um capacitor e a um primeiro terminal de um componente passivo. Um segundo terminal do capacitor e um segundo terminal do componente passivo pode ser conectado de modo que os dois terminais têm um potencial comum, por exemplo, um potencial terra do aparelho de amostragem.

Em virtude da construção do circuito de amostragem do aparelho de amostragem adicional ter um número reduzido de componentes com um componente de circuito passivo e um diodo pode resultar em uma construção assimétrica do circuito de amostragem ou pode resultar em um circuito de amostragem assimétrica. Modalidades adicionais do referido aparelho de amostragem tendo um circuito de amostragem assimétrica podem ser configuradas de acordo com as configurações do aparelho de amostragem tendo o circuito de amostragem simétrica.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um método é descrito para a amostragem de um sinal por meio do aparelho de amostragem de acordo com a presente invenção. O método proporciona que o sinal a ser amostrado é aplicado ao terminal de entrada do circuito de amostragem de um aparelho de amostragem proporcionado. O método adicionalmente compreende a provisão de um primeiro sinal de amostragem em um terminal de amostragem positivo do aparelho de amostragem e substancialmente compreende ao mesmo tempo a provisão de um segundo sinal de amostragem no terminal de amostragem negativo do aparelho de amostragem. De modo a proporcionar um sinal em um terminal, o terminal correspondente pode ser fornecido com um sinal correspondente. O método também compreende a provisão de um sinal de saída em um terminal de saída do aparelho de amostragem. Finalmente, o terminal de amostragem positivo é descarregado por meio do primeiro componente passivo do aparelho de amostragem e o terminal de amostragem negativo é descarregado por meio do segundo componente passivo a um potencial comum do primeiro componente passivo e do segundo componente passivo.

Em outra modalidade um método para a amostragem de um sinal por meio do circuito de amostragem assimétrica pode ser proporcionado. O método pode proporcionar que o sinal a ser amostrado é aplicado ao terminal de entrada do circuito de amostragem reduzida. No ponto no tempo quando o referido sinal a ser amostrado deve ser amostrado, um sinal de amostragem pode ser proporcionado no terminal de amostragem negativo, por exemplo, também por meio de um capacitor para suprimir a corrente direta. Em virtude do sinal de amostragem negativo, o diodo pode conduzir para a duração da presença do sinal de amostragem negativo e o sinal a ser amostrado pode ser proporcionado como um sinal de saída amostrado no terminal de saída ou no terminal de amostragem negativo. O capacitor que está presente no terminal de saída pode armazenar o sinal de saída, em particular uma carga que corresponde ao sinal de saída e, após o sinal de a-mostragem negativo ter cessado, o componente passivo pode garantir uma equalização da carga de uma carga armazenada no capacitor para suprimir a corrente direta. O sinal amostrado pode ser proporcionado como um sinal de saída no terminal de saída do circuito de circuito reduzido.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um instrumento de medição é descrito que compreende um dispositivo de transmis-são/recepção, um aparelho de amostragem de acordo com a presente invenção e um dispositivo de processamento de sinal para determinar um valor medido.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um meio de armazenamento capaz de ser lido por computador é descrito, no qual um código de programa é armazenado o qual, quando executado por um processador, executa pelo menos um dos métodos de acordo com a presente invenção para a amostragem de um sinal usando um aparelho de amostragem.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um produto de programa de computador é descrito o qual, quando executado por um processador, executa pelo menos um dos métodos para a amostragem de um sinal usando um aparelho de amostragem.

Em outras palavras, o programa que é armazenado no meio de armazenamento capaz de ser lido por computador ou o produto de programa pode controlar o aparelho de amostragem de modo que o método correspondente para a amostragem de um sinal é executo. Em particular, o aparelho de amostragem pode ser controlado pelo programa ou pelo produto de programa.

Uma ideia da presente invenção pode ser a de brevemente aplicar um único sinal de amostragem ou por aplicar um sinal de amostragem positivo e um sinal de amostragem negativo da mesma magnitude substancialmente ao mesmo tempo no circuito de amostragem, o circuito de amostragem será rapidamente tornado condutor e assim o sinal a ser amostrado que está momentaneamente presente na entrada do circuito de amostragem pode ser copiado ou refletido a uma saída do circuito de amostragem e armazenado no mesmo, de modo a ser adicionalmente processado dentro de um período de tempo suficiente. Embora o esteja sendo avaliado, o circuito de amostragem pode ser substancialmente bloqueado de modo que uma equalização da carga produzida pelo sinal de amostragem a uma conexão terra ou a um potencial de referência comum é possível. Entretanto, a conexão entre saída e entrada do circuito de amostragem pode ser evitada durante a referida avaliação. A dissipação da carga do sinal armazenado pode ser substancialmente evitada.

Os ramos de circuito arranjados substancialmente paralelos do circuito de amostragem simétrica podem ser construídos para serem substancialmente simétricos. A construção simétrica pode significar que o mesmo número de diodos e/ou de componentes passivos é usado em cada um dos ramos de circuito. Na referida construção, o mesmo número de diodos e de componentes passivos nos ramos paralelos do circuito pode também ser denominado simétrico. Em particular, os diodos podem ser arranjados para- lelos substancialmente na mesma direção ou orientação, em particular com base na direção de transmissão ou direção para frente dos mesmos, ínter-conectar diretamente os segundos terminais dos componentes passivos, sem substancialmente conectar outros componentes ou fontes de voltagem entre os mesmos, pode resultar nos referidos terminais tendo um potencial comum ou o mesmo potencial elétrico. Os terminais unidos ou os terminais conectados, em particular as superfícies das conexões unidas, podem consequentemente formar uma superfície equipotencial. Se o referido potencial comum é um potencial terra, os dois terminais têm potencial de terra ou potencial terra. Ao conectar os terminais dos componentes passivos, os diodos do circuito de amostragem são operados em um modo substancialmente não orientado, isto é, sem polarização. A revogação da tensão de polarização pode conferir a geração, processamento ou preparação e monitoramento de uma tensão de polarização supérflua correspondente. Em particular, por e-xemplo, uma tensão de polarização positiva ou negativa pode ser omitida. Os componentes passivos, por exemplo, um resistor, uma indutância ou uma estrutura de filtro pode conduzir cargas para fora que estão presentes no terminal de amostragem negativo e/ou no terminal de amostragem positivo, no potencial de referência comum. Ao se aumentar o número de diodos nos respectivos ramos de circuito, a limiar de voltagem dentro de uma porção de um ramo do circuito pode ser aumentada de modo a ter uma amostra dos sinais de alta entrada que podem ser alimentados para o terminal de entrada.

Um ponto muito sensível pode surgir no terminal de saída do circuito de amostragem. Em outras palavras, isso pode significar que um distúrbio que pode afetar o referido ponto sensível ou a referida área do aparelho de amostragem pode distorcer o sinal de saída em uma extensão bastante considerável. A provisão de um amplificador no terminal de saída pode evitar uma intervenção desse tipo ou uma interferência desse tipo no ponto sensível, se uma intervenção ou interferência do circuito apenas ocorrer a-trás do amplificador ou à jusante do amplificador. A amplificação do sinal no terminal de saída do circuito de amostragem pelo amplificador pode adequadamente preparar o sinal amostrado para processamento adicional do sinal. Em particular, a amplificação pode garantir um nível de sinal adequadamente alto. O terminal de saída do circuito de amostragem pode denotar um ponto sensível do circuito, uma vez que os sinais com uma amplitude muito baixa pode surgir no terminal de saída. Os sinais fracos podem surgir, em virtude dos ecos recebidos a partir da superfície do material carregado ou a partir da superfície do material de volume e desse modo os sinais a serem amostrados são com frequência consideravelmente enfraquecidos. A amplificação dos referidos sinais fracos é útil para o processamento adicional de sinal.

Assim, intervenção ou interferência na área sensível pode signi-ficantemente distorcer os sinais fracos ao introduzir um distúrbio. O referido distúrbio seria então amplificado pelo amplificador a seguir na mesma extensão que o sinal útil. Por esse motivo, uma intervenção ou interferência pode ser significativa apenas na direção de sinal atrás ou à jusante do primeiro amplificador, pelo fato de que aqui o sinal de eco já está amplificado e o mesmo distúrbio pode não mais distorcer o sinal em uma grande extensão. Assim sendo, pode também ser sensível ou útil se manter o desenvolvimento de distúrbios no ponto sensível baixo, pelo fato de que os distúrbios teriam sido amplificados na mesma extensão.

De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, os pelo menos dois elementos de circuito passivo são realizados como pelo menos dois diodos. O uso dos diodos como componentes de circuito passivos pode descrever um aparelho de amostragem que compreenda circuito de amostragem, um primeiro componente passivo e um segundo componente passivo. O circuito de amostragem compreende pelo menos quatro diodos, cada diodo tendo um ano do e um cato do. Pelo menos dois dos diodos são conectados em série e formam um primeiro ramo do circuito. O primeiro ramo do circuito é formado ao se conectar o anodo de um diodo ao catodo do outro diodo em um terminal de entrada. Um segundo ramo do circuito é formado assim sendo em que pelo menos dois diodos adicionais são conectados em série onde, na referida conexão em série, o anodo de um diodo adicional do segundo ramo do circuito é conectado ao catodo do outro diodo adicional do segundo ramo do circuito em um terminal de saída. Assim, a junção ou campo de conexão dos diodos do primeiro ramo do circuito pode formar o terminal de entrada ou entrada conexão e a junção ou campo de conexão dos diodos adicionais do segundo ramo do circuito pode formar o terminal de saída ou conexão de saída. Assim sendo, o primeiro ramo do circuito pode também ser denominado o ramo de entrada e o segundo ramo do circuito pode ser denominado o ramo de saída.

Os ramos de circuito construídos substancialmente simetricamente são conectados em paralelo para formar o circuito de amostragem, de modo que um anodo de um diodo do primeiro ramo do circuito é conectado a um anodo de um diodo do segundo ramo do circuito em um terminal de a-mostragem positivo. Um catodo de um diodo do primeiro ramo do circuito é conectado a um catodo de um diodo do segundo ramo do circuito em um terminal de amostragem negativo.

Um primeiro terminal de um primeiro componente passivo é conectado ao terminal de amostragem positivo e um primeiro terminal do segundo componente passivo é conectado ao terminal de amostragem negativo.

Um segundo terminal do primeiro componente passivo é conectado a um segundo terminal do segundo componente passivo, de modo que os dois segundos terminais têm um potencial comum ou têm o mesmo potencial. Os segundos terminais podem substancialmente ser diretamente interconectados, de modo que substancialmente nenhum componente adicional é conectado entre os segundos terminais.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o potencial comum é um potencial terra. Nesse caso, os segundos terminais dos componentes passivos podem ser denominados terminal terras. O potencial terra pode ser um potencial de referência ou um potencial terra que é definido para todo o aparelho de amostragem e pode ser usado para todos os componentes do aparelho de amostragem. A conexão direta do terminal de amostragem positivo ou do terminal de amostragem negativo por um componente passivo no potencial terra pode evitar tensões de polarização e pode ser usado para dissipar ou descarregar uma carga que está presente no terminal de amostragem positivo e/ou no terminal de amostragem negativo. Em outras palavras, a junção dos terminais dos componentes passivos pode resultar em uma equalização de cargas nos terminais de amostragem e pode evitar que as referidas cargas de uma diferente polaridade a partir do restante ou existente por um relativamente longo período de tempo ou a partir de estática restante.

De acordo com uma modalidade exemplificativa adicional da presente invenção, pelo menos um diodo a partir de um ramo do circuito pode ser formado de pelo menos dois diodos que são conectados em série. Em outras palavras, um único diodo que está presente pode ser substituído por pelo menos dois diodos de modo que um ramo do circuito pode ter, por exemplo, três, quatro ou uma pluralidade de diodos conectados em série. Em um exemplo, o número de diodos usado por ramo do circuito pode ser uniforme. Um sinal de entrada alto pode ser capaz de ser processado como um resultado de aumentar o número de diodos e uma conexão em série, associada com o mesmo, dos limiares de voltagem dos mesmos.

De acordo com uma modalidade exemplificativa adicional da presente invenção, um capacitor é conectado no terminal de saída. Um terminal do capacitor pode ser conectado ao potencial de referência comum, por exemplo, no potencial terra, e o outro terminal do capacitor pode ser conectado ao terminal de saída ou ao ponto sensível do circuito de amostragem. O capacitor ou capacitor de carga pode adícionalmente estabilizar a voltagem de saída, proporcionada substancialmente sem voltagem direta ou livre a partir da voltagem direta, entretanto o capacitor pode substancialmente não ser usado como um filtro para remover componentes alternados. As cargas que são armazenadas no capacitor podem ser muito baixas e podem necessitar de alta amplificação para processamento adicional. O capacitor pode ser usado como um elemento de sustentação ou como um ele- mento de retenção. Em outras palavras, durante o procedimento de amostragem, isto é, embora o circuito de amostragem seja condutor, carga pode fluir a partir da entrada do circuito de amostragem por meio dos diodos inter-conectados sobre o capacitor de sustentação ou capacitor de retenção. Após o procedimento de amostragem quando os diodos no circuito são desabilita-dos de novo, a carga pode ser substancialmente mantida no capacitor até o próximo tempo de amostragem. Durante o referido tempo, a queda na voltagem através do capacitor de sustentação ou sobre o capacitor de retenção pode ser adicionalmente processada ou detectada.

De acordo com outra modalidade exemplificativa da presente invenção, um amplificador diferencial é conectado no terminal de saída. O amplificador diferencial pode ser conectado a um pré-amplificador. O amplificador diferencial pode formar parte de um dispositivo de controle ou um dispositivo de regulagem que é usado para compensar ou equalizar a voltagem direta superposta no sinal de saída.

Em general, um terminal pode ser denominado uma conexão, um grampo ou a conexão de grampo. Um terminal pode ser um aparelho para conectar um componente eletrônico ou outro aparelho.

De acordo ainda com outra modalidade exemplificativa da presente invenção, um dispositivo de controle ou um dispositivo de regulagem pode estar presente no terminal de saída, cujo dispositivo de controle pode ornar possível se remover ou compensar uma voltagem de desvio no sinal de saída. O dispositivo de controle pode ser conectado em particular ao amplificador diferencial, de modo que o amplificador e/ou o amplificador diferencial pode ser posicionado entre o terminal de saída do circuito de amostragem e do circuito de controle. O dispositivo de controle pode ser configurado como um dispositivo de controle de desvio automático que usa a desconexão ou desligamento do transmissor de modo a determinar e a compensar o valor de desvio de corrente ou valor de distúrbio. Para determinar o desvio em faixas de tempo predetermináveis, o dispositivo de controle pode desligar o transmissor ou o dispositivo de transmissão/recepção de um instrumento de medição. O valor de desvio pode ser compensado no dispositivo de controle ao alimentar de volta uma variável de acionamento e/ou por deslocamento digital em um dispositivo digital de processamento de sinal.

De acordo com a modalidade exemplificativa adicional da presente invenção, o dispositivo de controle compreende um conversor de digi-tal/analógico (Conversor D/A), um conversor de analógico/dígital (Conversor A/D) e/ou um potenciômetro digital.

De acordo ainda com outra modalidade exemplificativa da presente invenção, o aparelho de amostragem compreende um circuito de a-mostragem adicional. A provisão de um circuito de amostragem adicional pode compensar efeitos térmicos, por exemplo, que atuam em um modo substancialmente similar nos pelo menos dois aparelhos de amostragem. Além de ou como uma alternativa para o dispositivo de controle, o segundo circuito de amostragem pode ser usado para eliminar uma voltagem direta superposta no sinal de saída, isto é, para eliminar um desvio no sinal de saída. O desvio pode ser substancíalmente causado por uma assimetria nos sinais de amostragem e pode ser compensado pelo segundo circuito. A referida compensação é também realizada por temperatura, uma vez que ambos os circuitos de amostragem são substancialmente de mesma construção e também se comportam substancialmente da mesma maneira no que se refere a temperatura, através da temperatura ou na faixa de temperatura.

De acordo ainda com outra modalidade exemplificativa da presente invenção, os diodos do circuito de amostragem são diodos Schottky.

Um meio de armazenamento capaz de ser lido por computador pode ser um disquete, um disco rígido, um meio de armazenamento USB (barramento serial universal), uma RAM (memória de acesso aleatório), uma ROM (memória de apenas leitura) ou uma EPROM (memória de apenas leitura programável apagável). Um meio de armazenamento capaz de ser lido por computador pode também ser uma rede de comunicações, tal como a Internet, que permite que um código de programa seja baixado.

Deve ser observado que diferentes aspectos da presente inven- ção foram descritos com relação a diferentes assuntos. Em particular, alguns aspectos foram descritos com relação às reivindicações do aparelho, enquanto outros aspectos foram descritos com relação às reivindicações do método. Entretanto, aqueles versados na técnica serão capazes de discernir a partir da descrição proporcionada acima e a partir da descrição a seguir que, além de quando indicado de outro modo, além de qualquer combinação de características que pertencem a uma categoria de assuntos, qualquer combinação de características que se referem a diferentes categorias de assunto é também considerada como sendo descrita pelo presente texto. Em particular, combinações de reivindicações de características de aparelho e reivindicações de características de método são descritas.

Breve Descrição das Figuras No a seguir, modalidades exemplificativas adicionais da presente invenção serão descritas com referência às figuras. A figura 1 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem, onde a tensão de polarização está presente para se obter um entendimento mais claro da presente invenção. A figura 2 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem simétrica com um potencial de referência comum de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 2a mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo um circuito de amostragem adicionai simétrica com um potencial de referência comum de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 3mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem com um potencial de referência comum e diodos duplos de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 4 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem com um potencial de referência comum e um amplificador diferencial de lado de saída de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 5 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem com um potencial de referência comum e um circuito de controle de lado de saída de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 6 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo um circuito de amostragem duplo com um potencial de referência comum de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 7 mostra um diagrama de bloco de um instrumento de medição, compreendendo um aparelho de amostragem de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 8 mostra um gráfico de fluxo de um método para a a-mostragem de um sinal, tendo um aparelho de amostragem de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 9mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo um circuito de amostragem assimétrica de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades O aparelho de amostragem pode ser realizado como um arranjo para a amostragem de um sinal ou como o circuito de amostragem compreendendo o circuito de amostragem.

As ilustrações nas figuras são esquemáticas e não estão em escala. Na descrição a seguir das figuras 1 a 9, os mesmos numerais de referência são usados para os mesmos ou elementos correspondentes. A figura 1 é um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem, onde a tensão de polarização está presente para se obter um entendimento mais claro da presente invenção. A figura 1 mostra o circuito de amostragem 100 com um circuito de diodo simétrico 1 ou o circuito de amostragem simétrica 1, compreendendo um total de quatro diodos comutadores 2, 3, 4, 5. Os quatro diodos 2, 3, 4, 5 são negativamente polarizados no estado inativo ou estado de repouso do circuito entre os tempos de amostragem pelas voltagens, que são substancialmente idênticas em termos de quantidade e têm uma diferente polaridade +Ub e -Ub por meio de resistores 104, 105 e são consequentemente bloqueados. Em virtude da tensão de polarização, os componentes passivos 104, 105 têm um potencial que difere a partir do potencial de referência. A tensão de polarização na direção reversa dos diodos do circuito de amostragem 1 pode substancialmente evitar uma possível aplicação de sinal de entrada, que é mostrado na figura 1 como um sinal de entrada t-dependente de tempo u(t), a partir da transferência dos diodos comutadores 2, 3 no estado condutor. O sinal dependente do tempo u(t) pode ser um sinal de corrente alternada (AC). O termo "sinal de corrente alternada" pode ser entendido por significar um sinal sinusoidal, embora o mesmo não necessariamente tenha que ser um sinal sinusoidal. Em vez disso, uma amostragem sequencial é adequada para qualquer sinal de entrada periódico u(t).

No momento da amostragem, os sinais de amostragem em forma de pulso ou sinais de amostragem em formato de pulso que são mostrados na figura 1 como sinal de amostragem positivo dependente de tempo us(t) e como sinal de amostragem negativo dependente do tempo -us(t), move os diodos comutadores 2, 3, 4, 5 para o estado condutor. O sinal de a-mostragem positivo us(t) e o sinal de amostragem negativo -us(t) podem ser substancialmente os mesmos sinais, de acordo com quantidade, com sinais invertidos. A conexão entre a grampo de entrada 6 e a capacitor de carga 7 ou o terminal de saída 102 ou a conexão de saída 102 pelo circuito de amostragem 1 se torna baixo resistiva, de modo que o capacitor 7 pode ser carregado ou descarregado por uma voltagem de entrada u(t). Após o procedimento de amostragem, os diodos 2, 3, 4, 5 são bloqueados de novo e a carga no capacitor 7 é mantida aproximadamente até o próximo tempo de a-mostragem. A voltagem de saída u0(t) resulta como uma queda média temporária na voltagem através do capacitor de carga 7 e pode ser derivado no nodo do circuito 8.

Um sinal de entrada u(t) e o sinal de saída u0(t) ou a voltagem de saída u0(t) no circuito de amostragem 1 são sinais periódicos.

Os dois sinais de amostragem em forma de pulso ou os dois sinais de amostragem em formato de pulso us(t) e -us(t) são fornecidos por meio de dois capacitores 9, 10 que são usados para desacopiamento DC. O desacoplamento DC substancialmente bloqueia a corrente direta (DC). Com base no potencial terra, os dois sinais de amostragem são substancialmente idênticos em termos de quantidade e são inversos um ao outro, isto é, os mesmos estão presentes com diferentes polaridades. Os referidos sinais são gerados, por exemplo, por uma unidade de equilíbrio ou por um conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados que não é mostrado na figura 1. Como uma resultado da presente simetria no circuito, os dois sinais de amostragem us(t) e —us(t) são substancialmente eliminados no nodos do circuito 8 e 11, isto é, relógio de amostragem é substancialmente isolado a partir da entrada ou saída do circuito. O isolamento do sinal do relógio a partir da saída pode ajudar em que o sinal do relógio us(t) e -us(t) não pode ser medido na saída do circuito 1, embora o mesmo seja usado no circuito 1, por exemplo, para conectar os diodos através de ou para habilitar os diodos. O isolamento pode ser realizado, por exemplo, por medições apropriadas do circuito. Na modalidade de acordo com a figura 1, o sinal do relógio é eliminado por cancelar os dois componentes simétricos us(t) e -us(t) na saída 8 ou na entrada 11.

Usando o circuito de amostragem 100 a partir da figura 1, uma voltagem direta substancialmente livre ou sinal de saída livre de desvio u0(t) é gerado no nodo do circuito 8 e no terminal de saída 102 do circuito de a-mostragem 1. O nodo do circuito 8 e o terminal de saída 102 são interconec-tados. Uma exigência para a geração do sinal voltagem direta livre ou sinal de saída livre de desvio no nodo do circuito 8 é mais uma vez a simetria do circuito substancialmente preponderante do circuito de amostragem em si ou a simetria dos dois sinais de amostragem ou sinais de tempo us(t) e —us(t). Entretanto, em um circuito atualmente realizado, pode ser difícil, em virtude de tolerâncias e elementos parasíticos dos componentes que são usados do aparelho de amostragem, gerar sinais de amostragem completamente simé- tricôs us(t) e -us(t). Adicionalmente, as tolerâncias dos componente, por e-xemplo, nos diodos comutadores 2, 3, 4, 5 pode resultar em um desequilíbrio no circuito de amostragem 1. Ambos os efeitos, assimetrias nos sinais de amostragem e/ou nos componentes resultam em uma assimetria da amostragem e aparecem, entre outras coisas, pela voltagem direta superposta no sinal de saída u0(t) (simetria DC) e por diferentes amplitudes de sinal do sinal de saída u0(t), dependendo da polaridade do sinal de entrada u(t) (simetria AC). A voltagem direta superposta no sinal de saída u0(t) (simetria DC) ou a voltagem de desvio está consequentemente também presente na construção com assimetrias, se apenas o relógio de amostragem us(t) e —us(t) está presente, mas no sinal de entrada u(t).

Alimentada por meio do potenciômetro 12 na saída 8 do circuito de amostragem 1 é a voltagem que contrabalança a voltagem direta indese-jada ou o desvio em virtude de uma falta de simetria, cuja voltagem é superposta no sinal de saída u0(t), compensa isso e assim pode refativamente a-primorar a simetria da amostragem. O potenciômetro 12 é ajustado manualmente e é adaptado manualmente à voltagem direta indesejada atualmente preponderante em intervalos de tempo regulares. No circuito mostrado na figura 1, a intervenção ou a interferência ocorre no nodo de saída 8 imediatamente antes ou à montante do amplificador de frequência intermediária 13 e pode resultar em efeitos marcados atrás ou à jusante do amplificador de frequência intermediária 13 na saída 106. O nodo de saída 8 é o ponto mais sensível do aparelho de amostragem 100. A referidas área 8 do aparelho de amostragem é susceptível a irradiação dos sinais de interferência, por e-xemplo, em virtude de diafonia. A alimentação da voltagem direta na saída 8 imediatamente antes ou à montante do amplificador de frequência intermediária 13 pode levar a um prejuízo da integridade do sinal.

Em outras palavras, o potenciômetro 12 pode mudar o desvio da voltagem direta ou desvio de DC do sinal amostrado. No amplificador 13, o sinal amostrado é amplificado antes de ser adicionalmente processado. Porções de desvio não compensadas ou componentes desviados são também amplificados e podem afetar de modo significativo o processamento adicio- nal do sinal amostrado em virtude do fator de alta amplificação do amplificador 13. É também possível para a pluralidade de circuitos de amostragem 100 estar presente em que unicamente transistores de efeito de campo e não diodos são usados como os elementos de circuito não lineares. A referida solução pode ser realizada tecnicamente. Entretanto, deve ser observado que transistores de efeito de campo que são adequados para faixas de microondas mais elevadas são em geral muito caros e, por exemplo, podem exceder os custos de diodos de alta frequência que podem também ser usados na referida faixa de frequência.

Na figura 1 um circuito 100 para compensar a amostragem de assimetria foi proporcionado, o qual na realidade substancialmente sempre ocorre. A compensação é realizada usando o resistor 101 que é conectado ao contato deslizante de um potenciômetro 12 e ao nodo de saída 8. Os dois contatos externos do potenciômetro 12 são conectados ao terminal de amostragem negativo 14 ou à conexão de amostragem negativa 14 e ao terminal de amostragem positivo 15 ou à conexão de amostragem positiva 15. Um nodo de saída 8 é conectado ao terminal de saída 102 do circuito de amostragem 1. Entretanto, em relação a isso, a intervenção deve ocorrer no nodo de saída 8 do circuito de amostragem 1. Um nodo de saída 8 é substancialmente o ponto mais sensível do circuito e pode ser susceptível a irradiação de sinais de interferência, por exemplo, em virtude de diafonia. Portanto, a alimentação da voltagem direta na saída 8 imediatamente antes do amplificador de frequência intermediária 13 é impossível em muitos casos em virtude da integridade do sinal. A figura 2 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem simétrica com um potencial de referência comum 203 de acordo com uma modalidade da presente invenção. No circuito 200 na figura 2, os diodos 22, 23, 24, 25 no circuito de amostragem 27 são operados sem tensão de polarização. Um dispositivo para a correção do desvio não é proporcionado no arranjo de acordo com a figura 2. Para a operação sem tensão de polarização, os se- gundos terminais 201,202 do primeiro componente passivo 21 e do segundo componente passivo 20 são substancialmente diretamente conectados a um potencial de referência comum 203. Consequentemente, os segundos terminais 201, 202 são diretamente interconectados. Como um resultado da referida conexão direta, é possível se prescindir da geração, processamento e monitoramento das duas voltagens +Ub e -Ub, mostrado na figura 1. O primeiro terminal 231 do primeiro componente passivo 21 é conectado ao terminal de amostragem positivo 212 e o primeiro terminal 232 do segundo componente passivo 20 é conectado ao terminal de amostragem negativo 211. Os terminais 202, 232, 231, 203 dos componentes passivos 20, 21 podem ser elementos de linha. Os dois componentes passivos 20, 21 torna possível para os capacitores 16 e 17 descarregar no estado inativo entre os tempos de amostragem. Os componentes passivos 20, 21 podem ser realizados por dois resistores 20, 21 que são arranjados entre os nodos do circuito 18, 19 e o circuito terra 203. Remover os resistores 20, 21 pode prejudicar a operação do circuito 200. Em vez disso dos resistores 20, 21, indutâncias ou estrutura de filtros, por exemplo, podem também ser usados. O nodo do circuito 18 é conectado ao primeiro terminal 232 do segundo componente passivo 20 e para o terminal de amostragem negativo 211. O nodo do circuito 19 é conectado ao primeiro terminal 231 do primeiro componente passivo 21.

Um circuito de amostragem 27 tem quatro porções 204, 205, 206, 207, cada uma com um único diodo 22, 23, 24, 25. Duas porções conectadas em série em cada caso formam um ramo do circuito 208, 209. O primeiro ramo do circuito 208 é formado pela conexão em série dos diodos 22 e 23, o anodo de diodo 22 sendo conectado ao catodo de diodo 23. O segundo ramo do circuito 209 é formado pela conexão em série de diodos 25 e 24, o anodo de diodo 25 sendo conectado ao catodo de diodo 24. A junção de diodos 22 e 23 ou o campo de conexão de diodos 22 e 23 forma o terminai de entrada 26 e a junção de diodos 25 e 24 forma o terminai de saída 210. O terminal de amostragem negativo 211 é formado nas junções dos catodos de diodos 22 e 25 do primeiro ramo do circuito 208 e do segun- do ramo do circuito 209, respectivamente. O terminal de amostragem positivo 212 é formado nas junções dos anodos de diodos 23 e 24 do primeiro ramo do circuito 208 e do segundo ramo do circuito 209, respectivamente. O sinal de amostragem negativo -us(t) é conduzido por meio do terminal de amostragem negativo 211 e por meio de um capacitor 16 ou ca-pacitor de desacoplamento 16 para o circuito de amostragem 27 e o sinal de amostragem positivo us(t) é conduzido por meio do terminal de amostragem positivo 212 e por meio de um capacitor 17 ou capacitor de desacoplamento 17 para o circuito de amostragem 27.

De modo a ser capaz de realizar uma amostra sinais de entrada maiores sem negativamente polarizar os diodos no circuito de amostragem 27, o uso de uma pluralidade de diodos conectados em série é proporcionado nas porções individuais 204, 205, 206, 207 dos ramos 208, 209 do circuito de amostragem 27.

Diodos Schottky econômicos 22, 23, 24, 25 são usados no circuito de amostragem 27 como os elementos do circuito e podem ser empregados especificamente para aplicações de alta frequência até a faixa de microondas por conta de sua baixa capacidade de saturação. Os diodos 22, 23, 24, 25 no circuito de amostragem 27 não são operados em um modo negativamente polarizado por duas voltagem diretas +Ub e —Ub- Os diodos são assim operados em um modo não polarizado ou livre de polarização. Ao se evitar a tensão de polarização positiva e a negativa ajuda a ser capaz de omitir a geração, processamento e monitoramento dos duas voltagens +Ub e —Ub. Ao se omitir as tensões de polarização o circuito de amostragem 27 pode ser construído e operado em um modo simples. Entretanto, o circuito de amostragem 200 é adaptado de modo que os capacitores 16 e 17 podem descarregar no estado inativo entre os tempos de amostragem, pelo fato de que os mesmos são carregados a um determinado nível pelos sinais de a-mostragem em forma de pulso us(t) e -us(t) e pela voltagem de entrada preponderante u(t) em cada período de amostragem. A referida descarrega pode ser controlada por componentes passivos 20, 21, por exemplo, por dois resistores 20, 21 que são arranjados entre os nodos do circuito 18 e 19 e o circuito terra 203. Os componentes do circuito de amostragem 200 são dimensionados ou configurados de modo que os capacitores 16 e 17 são descarregados substancialmente independentemente da carga ou descarrega do capacitor 7 por um sinal de entrada u(t). Durante o dimensionamento, as capacitâncias dos capacitores 16 e 17 e os valores dos resistores 20 e 21 são ajustados aos sinais de amostragem em forma de pulso. A amplitude, comprimento do pulso e frequência de repetição do pulso dos sinais de a-mostragem desempenham um papel fundamental no dimensionamento ou cálculo dos valores dos componentes.

Um possível dimensionamento dos capacitores e resistores proporciona que uma descarrega quase completa dos capacitores 16 e 17 seja alcançada entre os tempos de amostragem.

Um possível dimensionamento adicional que é também usado no caso dos instrumentos de medição focaliza no nodo do circuito 18, no qual os pulsos de amostragem negativos atuam, sendo carregados a um valor de voltagem relativamente positivo. Diferente disso, o nodo do circuito 19, no qual os pulsos de amostragem positivos atuam, deve ser carregado a um valor de voltagem relativamente negativo.

Nesse dimensionamento adicional, as cargas nos capacitores 16 e 17 e assim as voltagens nos pontos 18 e 19 são também mantidas no estado inativo do circuito entre os tempos de amostragem ou pontos de tempo de amostragem e os mesmos atuam como a tensão de polarização dos dio-dos 22, 23, 24 e 25 na direção reversa ou na direção de desativar.

Entretanto, limites são impostos na escolha das capacitâncias e resistências, isto é, os valores para o capacitor e para o resistor. Por exemplo, as capacitâncias, isto é, os capacitores 16 e 17, serão escolhidos para serem altos o suficiente para permitir que os pulsos de amostragem passem através sem distorções relativamente grandes.

Adicionalmente, os resistores 20, 21 devem ser escolhidos para serem suficientemente altos de modo que os sinais de amostragem não são excessivamente carregados e, consequentemente, a eficiência da amostra- gem não é excessivamente prejudicada. Em outras palavras, os resistores 20, 21 podem ser escolhidos sendo suficientemente altos pelo fato de que de os grandes resistores não excessivamente carregam os sinais de amostragem e assim a eficiência da amostragem não é excessivamente prejudicada. A figura 2 mostra a realização da referida configuração de circuito 200 com o circuito de amostragem 27. Em um design ou configuração a-dicional, em vez dos resistores 20 e 21, por exemplo, indutâncias ou estrutura de filtros tais como filtros de baixa passagem podem também ser usados os quais produzem uma conexão DC ou uma conexão de corrente direta a partir dos nodos do circuito 18 e 19 ao circuito terra 203 e descarregar os capacitores 16 e 17 no estado inativo entre os tempos de amostragem. Os nodos do circuito 18 e 19 podem ser considerados como um terminal de a-mostragem positivo estendido 212 e terminal de amostragem negativo 211.

Ao aplicar os sinais de amostragem em forma de pulso us(t) e -us(t) por meio dos capacitores de desacoplamento 16, 17 no terminal de a-mostragem negativo 211, 18 e no terminal de amostragem positivo 212, 19, os diodos 22, 23, 24, 25 do circuito de amostragem 27 se tornam condutores e, de modo comparável a um curto circuito, substancialmente conectam o terminal de entrada 26 e o terminal de saída 210 de modo que durante o tempo os sinais de amostragem us(t) e -us(t) são aplicados com um valor acima dos limiares de voltagem dos diodos, o sinal u(t) aparece como um sinal de saída u0(t). Após os sinais de amostragem us(t) e -us(t) terem sido aplicados, a conexão entre o terminal de entrada 26 e o terminal de saída 210 é substancialmente bloqueada mais uma vez.

Diodos de Schottky estão disponíveis em diversas configurações para a faixa de microondas. Os mesmos são diferenciados, entre outras coisas, de acordo com o nível de seu limiar de voltagem que é também denominado voltagem de fluxo. Limiares de voltagem elevados são alcançados no caso do que é conhecido como "diodos de alta barreira" e estão dentro de uma faixa de 0,65 a 0,7 V. A tensão de polarização negativa que falta dos diodos 22, 23, 24, 25 pode resultar em influências perturbadoras durante o processamento de sinais de alta entrada u(t).

Se um sinal de entrada u(t) a ser amostrado excede a limiar de voltagem do tipo de diodo usado, os diodos 22 ou 23 se tornam condutores no nodo de entrada 26 ou terminal de entrada 26 mesmo na ausência de sinais de amostragem us(t) e —us(t), um fato que pode prejudicar a simetria do circuito e pode perturbar o modo de operação da amostragem de sinal u(t). De modo também a ser capaz de realizar uma amostra de sinais de entrada maiores u(t) sem negativamente polarizar os diodos 22, 23, 24 e 25 no circuito de amostragem 27, o uso de uma pluralidade de diodos conectados em série é proporcionado em ramos individuais do circuito de amostragem 27. A figura 2a mostra um diagrama de bloco de um arranjo 200"' para a amostragem de um sinal, compreendendo um circuito de amostragem adicional simétrica com um potencial de referência comum de acordo com uma modalidade da presente invenção. Comparado ao circuito de amostragem 27 na figura 2, o circuito de amostragem 27"' compreende os componentes de circuito passivos 24'", 25'" em um ramo do circuito 209'". Os componentes de circuito 24'", 25'" são contidos nas porções 206'", 207'" de um ramo do circuito 209'". O circuito de amostragem adicional 27'" ou o aparelho de amostragem adicional 27"' substancialmente corresponde ao circuito de amostragem 27 da figura 2, embora o ramo 209 difira a partir do ramo 209"' em que o ramo 209'" tem componentes de circuito passivos 24'", 25'" que são realizados no ramo 209 como diodos conectados em série 24, 25. A construção do resto do circuito de amostragem 27'" é substancialmente simétrica. O terminal de saída 210"’ substancialmente corresponde ao terminal de saída 210.

Os circuitos de amostragem simétricos 27, 28, 27'" podem ser circuitos de amostragem tendo componentes arranjados substancialmente simetricamente. Apesar dos componentes arranjados simetricamente, assimetrias ou não simetrias podem ocorrer nas características elétricas, que podem resultar em desvios da voltagem direta. A figura 3 mostra uma modalidade, em cada caso, com dois dio- dos conectados em série 22', 22", 23', 23", 24', 24", 25', 25" por ramo no circuito de amostragem 28. Em um arranjo desse tipo, em cada caso, com d iodos duplos 22', 22", um sinal de entrada u(t) é substancialmente restringido ao máximo do dobro do limiar de voltagem do tipo de diodo que é usado. A figura 3 mostra um diagrama de bloco de um arranjo 300 para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem 28 com um potencial de referência comum e diodos duplos de acordo com uma modalidade da presente invenção. Assim, a figura 3 mostra uma modalidade do circuito da figura 2 com dois diodos conectados em série pelas porções 204, 205, 206, 207 do primeiro ramo 208 e do segundo ramo no circuito de amostragem 28. Nesse caso, um sinal de entrada é substancialmente restringido a um máximo do dobro do limiar de voltagem do tipo de diodo usado. O diodo 22 com o único limiar de voltagem é substituído pelos dois diodos 22' e 22" cada um com o único limiar de voltagem, cujos únicos limiares de voltagem são totalizados para produzir um duplo limiar de voltagem na porção 205. Diodo 23 com o único limiar de voltagem é substituído pelos dois diodos 23' e 23" cada um com o único limiar de voltagem, cujos únicos limiares de voltagem são totalizados para produzir um duplo limiar de voltagem na porção 204. O diodo 25 com o único limiar de voltagem é substituído pelos dois diodos 25' e 25" cada com um único limiar de voltagem, cujos únicos limiares de voltagem são totalizados para produzir um duplo limiar de voltagem na porção 207. Diodo 24 com o único limiar de voltagem é substituído pelos dois diodos 24’ e 24" cada com um único limiar de voltagem, cujos únicos limiares de voltagem são totalizados para produzir um duplo limiar de voltagem na porção 206. A figura 4 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem 27, 28 com um potencial de referência comum 203 e um amplificador diferencial de lado de saída 31 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O circuito de amostragem 27, 28 na figura 4 pode ser um circuito simétrico ou um circuito assimétrico. A figura 4 mostra o circuito de amostragem 400 o qual substancialmente desiste da intervenção ou da interferência no ponto substancialmente mais sensível 8 do circuito na saída 210 do circuito de amostragem 27, 28 e assim pode aprimorar a resistência de interferência do arranjo. O sinal u(t) a ser amostrado é alimentado para o circuito de amostragem 27, 28 no terminal de entrada 26. Apesar da desistência ou de ceder a intervenção no ponto sensível 8, isto é, apesar de desistir da ação direta no sinal amostrado u0(t), o circuito 400 pode compensar a voltagem direta superposta no sinal de saída u0(t). Em outras palavras, a interferência pode apenas ocorrer atrás ou à jusante do amplificador 30. O sinal amostrado u0(t) ou o sinal de saída uo(t) é proporcionado no grampo de saída 210 ou no terminal de saída 210 do circuito de amostragem 27, 28. A partir daí, o sinal amostrado passa para o amplificador 30 o qual substancialmente isola a saída 401 a partir do ponto sensívef 8 e amplifica o possivelmente pequeno sinal de saída uo(t). A voltagem direta superposta no sinal de saída u0(t) é compensada ou equalizada por um segundo amplificador 31 que é configurado como um amplificador diferencial e é arranjado em uma direção de fluxo de sinal à jusante do primeiro amplificador de frequência intermediária 30. O amplificador diferencial 31 é posicionado mais próximo à saída 401 do que o amplificador de frequência intermediária 30.

Consequentemente, a figura 4 mostra um circuito 400 que desiste da intervenção no ponto sensível 8 do circuito diretamente antes ou à montante do primeiro amplificador de frequência intermediária 30 e no entanto é ainda capaz de compensar a voltagem direta superposta no sinal de saída u0(t). Em outras palavras, a compensação da voltagem direta superposta significa uma correção de desvio. Para compensar a voltagem direta, um segundo amplificador 31 é usado, que é configurado como um amplificador diferencial e é arranjado em uma direção de propagação de sinal à jusante do primeiro amplificador de frequência intermediária 30. O sinal de saída Uo(t) do circuito de amostragem 27, 28 é inicialmente enviado para o primeiro amplificador SE 30 (amplificador de frequência intermediária 30) com a voltagem direta indesejada superposta e é amplificado no mesmo. Em uma segunda etapa, o sinal é enviado a uma entrada positiva 34 do amplificador diferencial 31. Fornecida na segunda entrada 35 do amplificador dife- rencial é a voííagem direta a qual, por exemplo, como pode ser visto na figura 4, pode ser ajustada dentro de limites particulares com o potenciômetro 33 por meio de um divisor de voltagem 32 e um resistor 404. Um divisor de voltagem 32 também compreende os dois resistores de divisão 402, 403. Também no arranjo 400, o ajuste manual e o rastreio manual da voltagem de compensação são necessários. O amplificador diferencial 31 forma uma diferença pesada dos sinais em ambas as entradas 34 e 35 do mesmo e gera um sinal de saída ud(t) na saída 401. Consequentemente, é possível se compensar a voltagem direta superposta no sinal de saída u0(t) e para gerar um sinal de saída livre de voltagem direta Ud(t).

Adicionalmente, com o arranjo de circuito da figura 4, uma porção de voltagem direta definida ou um componente de voltagem direta pode ser deliberadamente superposto no sinal de saída ud(t) do amplificador diferencial 31. O circuito de amostragem 27, 28 pode ser o circuito de amostragem simetricamente construído 27, 28. Entretanto, a saída u0(t) pode também ser uma saída de um circuito de amostragem assimetricamente construída.

Entretanto, com o arranjo da figura 4, é substancialmente impossível se influenciar a assimetria da amostragem, o que com frequência ocorre na realidade. A referida assimetria pode ser causada por componentes não ideais. Componentes não ideais são prejudicados por tolerâncias e elementos parasíticos. O circuito ou a interconexão de acordo com a figura 4, em particular o arranjo de amplificador 30 e amplificador diferencial 31, pode compensar o efeito da assimetria que foi produzida, isto é, o mesmo pode compensar a desvio da voltagem direta. A assimetria da amostragem que ocorre pode ser mantida dentro dos limites justificáveis com a construção do circuito de amostragem 27, 28 de acordo com a figura 4 e por uma escolha cuidadosa dos componentes do circuito arranjo 400, particularmente dos diodos comutadores no circuito de amostragem 27, 28 e do conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados (não mostrado na figura 4) para gerar os sinais de amostragem us(t) e —us(t) e pode ser usado para aplicações em tecnologia de medição de nível. A figura 5 mostra um diagrama de bloco de um arranjo 500 para a amostragem de um sinal, compreendendo o circuito de amostragem 27, 28 com um potencial de referência comum 203 e um circuito de controle de lado de saída 501 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O circuito de amostragem 27, 28 pode ser o circuito de amostragem simetricamente construído 27, 28. Entretanto, a saída u0(t) pode também ser uma saída de um circuito de amostragem assimetricamente construída. A figura 5 mostra o circuito de amostragem 500 que gera a sinal de saída substancialmente livre de voltagem direta ud(t) no amplificador diferencial 38 em um modo automatizado usando um dispositivo de controle 501. Quando a temperatura ambiente muda, o referido circuito 500 pode ser usado de modo adequado dentro de uma ampla faixa de temperatura. Alternativamente, o sinal de saída ud(t) pode também ser superposto em um modo definido com a voltagem direta. O dispositivo de controle 501 compreende a unidade de cálculo 36 ou o processador 36, conversor de analógico-digital 41 (Conversor A/D), o conversor de digital-analógico 37 (Conversor D/A) e o amplificador diferencial 38. O sinal de saída ud(t) do amplificador diferencial 38 é retornada para a entrada positiva 39 do amplificador diferencial 38 por meio do conversor de A/D 41, a unidade de cálculo 36 e do Conversor D/A 37. Na unidade de cálculo 36 ou no aparelho de determinação de desvio 36, um desvio é determinado durante uma fase inativa artificialmente gerada ao desligar um dispositivo de transmissão ou um dispositivo de transmissão/recepção de um instrumento de medição (não mostrado na figura 5). O desvio perturbador pode ser compensado imediatamente com o referido valor de desvio que está substancialmente presente no momento da determinação. A intervenção manual para compensar o desvio, como para o ajuste do potenciômetro 33, pode ser evitável pela compensação de desvio automática pelo circuito de controle 501. O sinal de saída u0(t) é enviado por meio de um amplificador 30 e por meio da entrada negativa 40 do amplificador diferencial 38 para o amplificador diferencial 38. O ciclo de controle automático 501 ou o dispositivo de controle 501 substitui o dispositivo de compensação de corrente direta manual 32 da figura 4.

Como descrito, no dispositivo de controle 501, um sinal de saída substancialmente livre de voltagem direta Ud(t) pode ser gerado] ou o sinal de saída Ud(t) pode ser superposto em um modo definido com a porção de voltagem direta em um modo automatizado como uma alternativa ao ajuste manual usando os potenciômetros 12, 33. Em detalhes, o dispositivo de controle 501 pega ou toca o sinal de saída ud(t) e gera a partir do mesmo uma variável de acionamento na forma de uma voltagem para o amplificador diferencial 38. Esse sinal de saída ramificado Ud(t) é enviado por meio de um Conversor A/D 41a uma unidade de cálculo 36, por exemplo, com checagem do sinal para o componente de voltagem direta em que a unidade de cálculo 36 compara o sinal digitalizado ud(t) com um valor de referência. Por sua vez, a unidade de cálculo 36 controla o conversor de digital-analógico 37 que gera uma voltagem de saída que é enviada para a entrada positiva 39 do amplificador diferencial 38 e é capaz de compensar um componente de voltagem direta do sinal Ud(t), desse modo produzindo um sinal de saída ud(t) que é livre a partir de um componente de voltagem direta ou livre a partir de uma porção de voltagem direta. Nesse procedimento, o desvio de ud(t) é corrigido. Um componente de voltagem direta que já está presente no sinal u0(t) não pode ser substancialmente influenciado pelo dispositivo de controle 501. Um componente de voltagem direta do sinal de saída u0(t) do circuito de amostragem 27, 28 irá mudar em particular com a mudança em temperatura e pode ser compensado por meio do dispositivo de controle descrito 501 de modo que um sinal de saída substancialmente livre de voltagem direta ud(t) está presente na saída 502 por toda a faixa de temperatura relevante na qual o circuito 500 é operado.

Em vez de um conversor digital-analógico 37, um potenciômetro digital, por exemplo, pode também ser usado que é controlado pela unidade de cálculo 36. A figura 6 mostra um diagrama de bloco de um arranjo 600 para a amostragem de um sinal, compreendendo um circuito de amostragem du- pio 27, 28, 27', 28' com um potencial de referência comum de acordo com uma modalidade da presente invenção. O circuito de amostragem 27, 28, 27', 28' pode ser o circuito de amostragem simetricamente construído 27, 28, 27', 28'. Entretanto, os referidos circuitos de amostragem podem também ser circuitos de amostragem assimetricamente construídos ou qualquer combinação de circuitos de amostragem simetricamente construídos e circuitos de amostragem assimetricamente construídos. Finalmente, a figura 6 mostra o circuito de amostragem 600 tendo dois circuitos de amostragem simetricamente construídos 27, 28, 27', 28', que podem gerar um sinal de saída quase livre de voltagem direta Ud(t) na saída 610 particularmente pela temperatura sem um dispositivo de controle.

Em outras palavras, o arranjo do circuito de amostragem principal 27, 28 e do circuito de amostragem de lado 27', 28' ou circuito de amostragem secundário 27', 28' pode substancialmente compensar a influência de um perfil de temperatura vaiável no sinal de saída ua(t). Diferente das modalidades da figura 4 e 5 com respectivamente apenas um único circuito de amostragem, dois substancialmente circuitos de amostragem identicamente construídos 27, 28, 27', 28' são usados no arranjo 600. Os dois circuitos de amostragem são configuradas, por exemplo, como um único circuito 27, 27' ou como um circuito duplo 28, 28'. Isto é, como o circuito 28 com, em cada caso, dois ou uma pluralidade de diodos 22', 22", 23', 23", 24', 24", 25', 25". Ambos os circuitos de amostragem 27, 28, 27', 28' são controlado pelos mesmos sinais de amostragem us(t) e — us(t), um sinal de entrada u(t) substancialmente apenas sendo enviado para o primeiro circuito de amostragem 27, 28 ou circuito de amostragem principal 27, 28. O segundo circuito de amostragem 27', 28' é terminado em sua entrada 26' ou em seu terminal de entrada 26' por um resistor 44. O resistor de terminação 44 pode ser selecionado de modo que o termina! de entrada 26' é terminado em um modo substancialmente livre de reflexo. A construção do arranjo 600 com o uso de um circuito de amostragem assimetricamente construída substancialmente corresponde à referida construção descrita para o circuito de amostragem simetricamente construída, em que os terminais 19, 19' e assim o sinal de amostragem positivo us(t) são omitidos, de modo que substancialmente apenas o sinal de amostragem negativo -us(t) existe.

Quando os sinais de amostragem us(t) e — us(t) são enviados aos nodos de amostragem 18, 19 ou 18', 19', um isolamento adequado deve ser proporcionado entre os dois circuitos de amostragem 27, 28, 27', 28'. Quando nodos de amostragem comuns 18, 18' ou 19, 19' são usados, pode ocorrer que os nodos de amostragem positivos 19, 19' ou os nodos de amostragem negativos 18, 18' não sejam adequadamente isolados um a partir do outro. O nodo 18 deve ser isolado a partir do node 18' e o nodo 19 deve ser isolado a partir do nodo 19'. Em uma modalidade, deve se tomar cuidado no sentido de que os circuitos de amostragem 27, 28 e 27', 28' não sejam diretamente interconectados pelas linhas 601 e 603 ou 601' e 603'. Em outras palavras, deve se ter atenção quanto a um isolamento galvânico entre as linhas 601 e 601' e a um isolamento elétrico entre as linhas 603 e 603'. Durante a geração dos sinais de amostragem, deve se ter atenção o mais cedo possível na cadeia de sinal ou o mais próximo possível da cadeia de sinal para um isolamento dos sinais de amostragem para ambos os circuitos de amostragem. Por exemplo, um isolamento precoce pode ocorrer em uma direção de fluxo de sinal à montante de um conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados 707 (não mostrado na figura 6). Em outras palavras, cada circuito de amostragem pode ter o seu próprio conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados alocado. Em um exemplo, as linhas ou condutores 601 e 601' ou 603 e 603' podem ser substancialmente de mesmo comprimento. Em outro exemplo, no qual as linhas 601 e 601' ou 603 e 603' não são de mesmo comprimento, o arranjo deve ser configurado de modo que as amplitudes de sinal, que chega nos dois circuitos de amostragem, dos sinais de amostragem nas linhas 601,601', 603, 603' sejam substancialmente idênticas. Tempos diferentes de propagação de sinal, ocasionados, por exemplo, por diferentes comprimentos de linha, pode ser aceito, uma vez que meramente um desvio da voltagem direta é compensado que se forma em média temporal. O circuito de amostragem principal 27, 28 proporciona o sinal de saída principal u0i(t) e o circuito de amostragem lateral 21', 28' ou o circuito de amostragem secundário 27’, 28' proporciona o sinal de saída lateral uo2(t) ou o sinal de saída secundáriou02(t). Os dois sinais de saída u0i(t) e uo2(t) dos circuitos de amostragem 27, 28, 27', 28' são enviados a um amplificador diferencial 45 que forma a diferença dos dois sinais e ao mesmo tempo amplifica os mesmos. Para esse fim, o terminal de saída principal 210 é conectado a entrada negativa do amplificador diferencial 45 por meio do nodo 8 que é conectado ao capacitor 7, e o terminal de saída lateral 210' ou o terminal de saída secundário 210' é conectado à entrada positiva do amplificador diferencial 45 por meio do nodo 8' que é conectado ao capacitor 7'. Ambos os sinais de saída u0i(t) e u02(t) têm substancialmente o mesmo componente de voltagem direta. O sinal de saída Ud(t) do amplificador diferencial 45 é proporcionado na saída 610. Uma vez que os dois sinais de saída u0i(t) e uo2(t) são proporcionado em diferentes entradas com diferentes polaridades, no amplificador diferencial 45 os componentes de voltagem direta dos sinais de saída u0i(t) e uo2(t) são cancelados, cujos componentes serão atribuídos a uma assimetria nos sinais de amostragem us(t) e —us(t). A voltagem direta superposta na saída 210, 210' que é em si ocasionada por uma assimetria na construção do circuito de amostragem 27, 28 e/ou é ocasionada por uma assimetria na construção do circuito de amostragem 27', 28', por exemplo, em virtude de diferentes tolerâncias de componente, pode entretanto não ser substancialmente compensado pelo arranjo do circuito 600. Assim, a voltagem direta superposta, em si ocasionada por uma assimetria nos dois circuitos de amostragem 27, 28 ou 27’, 28', é mantida na saída 610, desde que a assimetria não seja é mutuamente cancelada por uma mudança. Uma assimetria nos dois circuitos de amostragem 27, 28 ou 27', 28' pode ser ocasionada, por exemplo, por tolerâncias de componente ou elementos parasíticos nos componentes ou diodos. Em outras palavras, as assimetrias produzidas pela construção dos circuitos de amostragem dentro do respectivo circuito de amostragem pode levar a diferentes voltagens de desvio nos sinais de saída u0i(t) e uo2(t). Se as referidas forem subtraídas no amplificador diferencial, uma voltagem residual indesejável superposta pode permanecer no sinal ud(t), se os erros em virtude de tolerâncias de componente não se cancelarem entre si.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o aparelho de amostragem de acordo com a presente invenção pode proporcionar o circuito de amostragem para tecnologia de medição de nível que é de custo econômico, de simples construção, é robusto particularmente em relação de integridade do sinal e é adequado para produção em série. O aparelho de amostragem 27, 28 ou arranjo de circuito 27, 28 de acordo com a presente invenção substancialmente evita uma intervenção de um circuito de compensação 12 em uma direção de sinal à montante do amplificador de frequência intermediária 13, 30. A figura 7 mostra um diagrama de bloco 700 de um instrumento de medição 701, compreendendo um aparelho de amostragem 200, 300, 400, 500, 600 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O instrumento de medição 701 em uma antena 702. Se o princípio de microondas guiadas for usado para medição de nível, um dispositivo de acoplamento, um dispositivo de alimentação, um ativador ou um acoplamento com uma sonda de medição conectada pode ser usado em vez da antena 702. A referida antena 702 ou acoplamento é operado pelo dispositivo de transmis-são/recepção 703, que gera e transmite um pulso de transmissão e recebe um sinal refletido. O sinal refletido que é enviado para o aparelho de amostragem por meio do terminal de entrada 26 é amostrado no aparelho de a-mostragem 200, 300, 400, 500, 600. O sinal amostrado é enviado para o dispositivo de processamento de sinal 704 por meio da saída 210, 502, 610. Após o sinal ter sido processado, o dispositivo de processamento de sinal 704 proporciona um sinal na interface externa 705, cujo sinal corresponde ao valor determinado medido, por exemplo, um nível de preenchimento. O dispositivo de transmissão/recepção 703 compreende um gerador de pulso de transmissão 708 para gerar um sinal que tem que ser refletido na superfície a ser medida. O instrumento de medição 701 adicionalmente compreende um gerador de pulso de amostragem 706 e o conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados 707. Um gerador de pulso de amos- tragem 706 gera o pulso de amostragem regular e um elemento de simetria 707 ou o conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados 707 converte um pulso de amostragem em um sinal de amostragem positivo e/ou negativo us(t) e/ou —us(t), que é enviado ao terminal de amostragem apropriado por meio dos capacitores 16, 17. O instrumento de medição 701 pode ser um instrumento de medição de nível ou um instrumento de medição de limite que usa propagação de campo livre ou o princípio de microondas guiadas de modo a realizar a medição de tempo de trânsito. O instrumento de medição que é mostrado no diagrama de bloco da figura 7 usa um pulso de transmissão que é gerado no gerador de pulso de transmissão 708. Parte do pulso de transmissão ou alguma da energia do pulso de transmissão passa diretamente para a entrada 26 do circuito de amostragem 200, 300, 400, 500, 600 e é usada como um sinal de referência. A outra parte chega na antena 702 ou na sonda de medição, quando se aplica o princípio de microondas guiadas. Essa outra parte do pulso de transmissão é transmitida. O pulso refletido na superfície do material de volume então também passa para a entrada 26 do circuito de amostragem 200, 300, 400, 500, 600 por meio da unidade de transmissão/recepção 703.

Após os sinais enviados ao aparelho de amostragem terem sido sequencialmente amostrados no circuito de amostragem 200, 300, 400, 500, 600, uma curva de eco é produzida que é avaliada e adicionalmente processada no dispositivo de processamento de sinal 704. O circuito de amostragem 200, 300, 400, 500, 600 pode compreende os circuitos de amostragem simetricamente construídos 27, 28.

Os pulsos para controlar e orientar um dispositivo de amostragem ou o aparelho de amostragem são gerados em um gerador de pulso de amostragem 706, são equilibrados ou produzidos simétricos no conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados 707 e então enviados para o circuito de amostragem.

Entretanto, em outra modalidade, um circuito de amostragem assimetricamente construído 900 pode também ser usado. Com uma cons- trução correspondente de um instrumento de medição com o circuito de a-mostragem assimétrica 900, é possível se omitir o conversor que adapta circuitos equilibrados e circuitos não equilibrados 707, o capacitor 17 e o componente passivo 21 e o capacitor 7 é substituído pelo capacitor 907. A figura 8 mostra um gráfico de fluxo de um método para a a-mostragem de um sinal, usando um aparelho de amostragem simetricamente construído de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Na etapa S1, saindo do estado inativo S0, o sinal a ser amostrado é aplicado em um terminal de entrada 26 do circuito de amostragem 27, 28 de um aparelho de amostragem 200, 300, 400, 500, 600.

Na etapa S2, um primeiro sinal de amostragem +us(t) é proporcionado em um terminal de amostragem positivo 212 do aparelho de amostragem e um segundo sinal de amostragem -us(t) é proporcionado em um terminal de amostragem negativo 211 do aparelho de amostragem. Em um exemplo, o primeiro sinal de amostragem +us(t) e o segundo sinal de amostragem -us(t) são proporcionados substancialmente paralelos ou simultaneamente.

Na etapa S3, um sinal de saída u0(t) é proporcionado no terminal de saída 210 do aparelho de amostragem 200, 300, 400, 500, 600 e na etapa S4, o terminal de amostragem positivo é descarregado por meio de um primeiro componente passivo do aparelho de amostragem a um potencial comum e o terminal de amostragem negativo é descarregado por meio de um segundo componente passivo a um potencial comum. O método então termina no estado inativo S5.

Um método para a amostragem de um sinal usando um aparelho de amostragem assimetricamente construído meramente proporciona na etapa S2 a geração de um primeiro sinal de amostragem -us(t) em um terminal de amostragem negativo do aparelho de amostragem. Adicionalmente, na etapa S4, o terminal de saída negativo 211" é meramente descarregado para o potencial comum.

De acordo com um aspecto da presente invenção, a amostragem de um sinal é descrita usando o circuito de amostragem 27, 28, a amos- tragem terminal 211, 212 dos quais são interconectadas. A figura 9 mostra um diagrama de bloco de um arranjo para a amostragem de um sinal, compreendendo um circuito de amostragem assi-metricamente construída de acordo com uma modalidade da presente invenção. O sinal de amostragem negativo -us(t) é enviado por meio do ca-pacitor 16 para o terminal de amostragem negativo 211" que substancialmente corresponde ao terminal de saída 210". Um sinal de amostragem no terminal de amostragem 211" pode comutar o diodo 22"" e o resistor 25"", que conectam juntos o terminal de entrada 26" e o terminal de saída 210 " e formam um ramo do circuito 26", em um estado condutor. No referido estado condutor, o sinal u(t) a ser amostrado é encaminhado para a saída e em particular para o capacitor 907. Lá, o mesmo pode ser derivado e disponibilizado para processamento de sinal. Um dimensionamento adequado dos componentes no circuito de amostragem que é orientado em direção do dimensionamento do circuito de amostragem 27, pode garantir que o sinal útil u0(t) seja substancialmente não desviado por meio do resistor 20 ao circuito terra. O resistor 20 é substancialmente usado para descarregar o capacitor 16 que pode ser carregado a uma extensão particular pelo sinal de amostragem periódico us(t). O primeiro terminal 232" do resistor 20 ou do componente passivo 20 é conectado ao terminal de saída 210" e ao primeiro terminal 901 do capacitor. O segundo terminal 202 do resistor 20 é diretamente conectado ao segundo terminal 902 do capacitor 907.

Ademais, é apontado que os termos "compreendendo" e "tendo” não excluem quaisquer outros elementos ou etapas e "o" ou "a", "um", "uma" não excluem a pluralidade. É também apontado que as referidas características ou etapas que foram descritas com referência a uma das modalidades acima podem também ser usadas combinadas com outras características ou etapas de outras modalidades descritas acima. Os sinais de referência nas reivindicações não devem ser construídos como limitantes do âmbito das reivindicações.

Claims (15)

1. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300) compreendendo: um circuito de amostragem (27, 27"', 28); um primeiro componente passivo (21); um segundo componente passivo (20); em que o circuito de amostragem (27, 27'", 28) compreende pelo menos dois diodos (22, 23); em que cada um dos diodos (22, 23) compreende um anodo e um catodo; em que os pelo menos dois diodos (22, 23) são conectados em série e formam um primeiro ramo do circuito (208), de modo que o anodo de um diodo (22) é conectado ao catodo do outro diodo (23) em um terminal de entrada (26); em que pelo menos dois componentes de circuito passivos (24, 24'", 25, 25"’) são conectados em série e formam um segundo ramo do circuito (209, 209"'), de modo que a conexão (210, 210'") entre os pelo menos dois componentes de circuito passivos (24, 24"', 25, 25’") forma um terminal de saída (210, 210'"); em que os dois ramos de circuito (208, 209, 209'") são conectados em paralelo de modo que um anodo livre de um diodo (23) do primeiro ramo do circuito (208) é conectado a uma extremidade livre de um componente de circuito passivo (24, 24"') do segundo ramo do circuito (209, 209"') em um terminal de amostragem positivo (212); e um catodo livre de um diodo (22) do primeiro ramo do circuito (208) é conectado a uma extremidade livre de outro componente de circuito passivo (25, 25"’) do segundo ramo do circuito (209, 209"’) em um terminal de amostragem negativo (211); em que um primeiro terminal (231) do primeiro componente passivo (21) é conectado ao terminal de amostragem positivo (212); em que um primeiro terminal (232) do segundo componente passivo (20) é conectado ao terminal de amostragem negativo (211); em que um segundo terminal (201) do primeiro componente passivo (21) é conectado a um segundo terminai (202) do segundo componente passivo (20) de modo que os dois segundos terminais (201, 202) têm um potencial comum.

2. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300), de acordo com a reivindicação 1, em que os pelo menos dois componentes de circuito passivos (24, 24'", 25, 25'") são pelo menos dois diodos (24, 25).

3. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300), de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que o potencial comum é um potencial terra.

4. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300), de qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que pelo menos um diodo (22, 23, 24, 25) é formado a partir de uma conexão em série de pelo menos dois diodos (22', 22", 23', 23", 24', 24", 25', 25").

5. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300), de qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que um capacitar (7) é conectado no terminal de saída (210, 210'").

6. Aparelho de amostragem (200, 200"’, 300), de qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que pelo menos um amplificador diferencial (31, 38) é conectado no terminal de saída (210, 210'").

7. Aparelho de amostragem (200, 200"’, 300), de qualquer uma das reivindicações 1 a 6, em que um dispositivo de controle (501) é conectado no terminal de saída (210, 210'").

8. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300), de acordo com a reivindicação 7, em que o dispositivo de controle (501) compreende um conversor de digital/analógico (37) e/ou um potenciômetro digital.

9. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300), de qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que o aparelho de amostragem (200, 200'", 300, 600) compreende um circuito de amostragem adicional (27’. 28').

10. Aparelho de amostragem (200, 200'", 300), de qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que os diodos (22, 22', 22", 23, 23', 23", 24, 24', 24", 25, 25', 25") do circuito de amostragem (27, 28) são diodos Schottky.

11. Aparelho de amostragem (900), compreendendo um ramo de circuito de amostragem (908) tendo pelo menos um componente de circuito passivo (25"") e tendo pelo menos um diodo (22""); em que uma extremidade livre (26”) do componente de circuito passivo (25"") tem um terminal de entrada (26"); em que outra extremidade do componente de circuito passivo (25"") é conectado a um anodo do pelo menos um diodo (22""); em que o catodo do pelo menos um diodo (22"") tem um terminal de saída (210"); em que o terminal de saída (210") é conectado a um terminal de amostragem negativo (211"), a um primeiro terminal (901) de um capacitor (907) e a um primeiro terminal (232") de um componente passivo (20); em que um segundo terminal (902) do capacitor (907) e um segundo terminal (202) do componente passivo (20) têm um potencial comum.

12. Instrumento de medição (700) compreendendo: um dispositivo de transmissão/recepção (703); um aparelho de amostragem (200, 200"', 300, 900), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 ou 11; um dispositivo de processamento de sinal (704); em que o dispositivo de transmissão/recepção (703) é adaptado para enviar um sinal de transmissão e para receber um sinal recebido; e em que o dispositivo de transmissão/recepção (703) é adaptado para proporcionar o sinal recebido em um terminal de entrada (26) do aparelho de amostragem (200, 200"’, 300, 900); em que o aparelho de amostragem (200, 200'", 300, 900) é configurado para proporcionar um sinal de saída por meio de um terminal de saída (210, 210", 210"') do aparelho de amostragem (200, 200"', 300, 900) para o dispositivo de processamento de sinal (704); em que o dispositivo de processamento de sinal (704) é configurado para determinar e proporcionar um valor medido a partir do sinal de saída.

13. Método para a amostragem de um sinal usando um aparelho de amostragem (200, 200'", 300, 900), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, o método compreendendo: aplicar o sinal em um terminal de entrada do circuito de amostragem do aparelho de amostragem; proporcionar um primeiro sinal de amostragem em um terminal de amostragem positivo do aparelho de amostragem; proporcionar um segundo sinal de amostragem em um terminal de amostragem negativo do aparelho de amostragem; proporcionar um sinal de saída no terminal de saída do aparelho de amostragem; descarregar o terminal de amostragem positivo por meio de um primeiro componente passivo do aparelho de amostragem e descarregar um terminal de amostragem negativo por meio de um segundo componente passivo a um potencial comum.

14. Meio de armazenamento capaz de ser lido por computador no qual um programa é armazenado, em que o programa é adaptado, quando executado por um processador, para executar o método para a amostragem de um sinal usando um aparelho de amostragem de acordo com a reivindicação 13.

15. Produto de programa de computador que é adaptado, quando executado por um processador, para executar o método para a amostragem de um sinal usando um aparelho de amostragem de acordo com a reivindicação 13.