DE2946502C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstärken von multiplexierten Analog­ signalen, deren Amplitude zu großen Veränderungen fähig ist, um an diese Signale eine optimale Verstärkung zu legen, bevor sie durch einen Analogdigitalumsetzer digi­ talisiert und aufgezeichnet werden und wobei man den jedem Analogsignal zu gebenden optimalen Verstärkungspegel durch ein Decodieren eines digitalisierten Signals wählt, das aus dem Analogdigitalumsetzer stammt.

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Ver­ stärkung von aus seismischen Sonden stammenden Signalen und solchen, die durch Echos seismischer Impulse erzeugt wurden, die an unterschiedlichen Schichten reflektiert wurden.

Bei einem bekannten Verfahren werden die in jeder Sonde erzeugten elektrischen Signale in einem Vorverstärker verstärkt und an­ schließend Verstärkungsmitteln mit variablem Verstärkungsfak­ tor zugeführt. Diese Mittel bestehen aus einer Kaskade von Verstärkungselementen in Serienschaltung, wobei jedes Element einen festen Verstärkungsfaktor besitzt, der vorzugsweise gleich einer ganzzahligen Potenz der Zahl 2 gewählt ist (Verstärkungssystem mit binärem Verstärkungsfaktor). Ein Selektionsorgan entdeckt den Mittelwert der am Ende der Kas­ kade verfügbaren Signalamplitude und schaltet einen mehr oder minder großen Teil der Kaskade, je nach der Eingangssignal­ amplitude, auf einen Analog-Digitalwandler und ein digitales Anzeigegerät durch.

Ein derartiges System ist beispielsweise in der FR-PS 13 21 516 beschrieben.

Gemäß einem anderen bekannten Verfahren werden die seismischen Signale von den einzelnen Sonden oder Sondengruppen direkt an die Eingänge eines analogen Multiplexers angelegt, gegebenen­ falls nach einer Vorverstärkung in einem Verstärker mit festem Verstärkungsfaktor. Der Ausgang des Multiplexers, an dem eine Folge von Signalen der einzelnen Sonden ansteht, führt zu einem einzigen Verstärker, der ebenfalls aus einer Kaskade von Verstärkungselementen in Serienschaltung besteht. Auch hier ist der Verstärkungsgrad jedes Verstärkers fest und vorzugsweise gleich einer ganzzahligen Potenz der Zahl 2 gewählt.

Da der Amplitudenunterschied zwischen zwei aufeinanderfol­ genden Sondensignalen sehr groß sein kann, wählt ein Wahl­ organ die Anzahl der Verstärkungselemente aus, die für ein bestimmtes Signal benötigt werden, um einen optimalen Pegel­ bereich zu erhalten, und schaltet den Ausgang desjenigen Verstärkungselements, an dem dieses Signal verfügbar ist, auf den Eingang des Analog-Digitalwandlers. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der FR-PS 21 10 758 be­ schrieben.

Die Verstärkerkaskaden in Serienschaltung besitzen gewisse Nachteile.

Tatsächlich sind sie verhältnismäßig langsam, da die durch die verschiedenen Verstärkungselemente bewirkten Signalver­ zögerungen sich kumulieren. In gleicher Weise kumulieren sich die relativen Verzögerungen der Impulsanstiege der einzelnen Verstärkungselemente durch die ganze Kaskade und führen zu einer Begrenzung der gesamten Ansprechgeschwindigkeit des Verstärkers.

Außerdem soll die Sättigung der Verstärkungselemente er­ wähnt werden, die sich ergeben kann, wenn ein Sondensignal einer sehr kleinen Amplitude auf ein Sondensignal wesentlich größerer Amplitude folgt.

Ein Nachteil, der sich bei Verwendung eines direkt hinter den Sonden angeordneten Multiplexers ergibt, besteht darin, daß ein Speicherelement für die Speicherung der Werte der einzelnen Sondensignale während der Suche nach dem richti­ gen Verstärkungsgrad verwendet werden muß. Dieses Speicher­ element, das oft als "Tast- und Haltekreis" bezeichnet wird, liegt vor dem Verstärker und muß deshalb Signale mit einer großen Amplitudendynamik verarbeiten. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, sind solche Speicherelemente schwierig herzustellen, wenn Signale geringer Amplitude verarbeitet werden sollen.

Andererseits ist auch die Verstärkung eines Eingangssignals (siehe Abs. 1 der Beschreibung) durch eine Vielzahl von parallelen Verstärkungskreisen bekannt (DE-OS 19 00 368).

Die Wahl des optimalen Verstärkungsweges wird vorgenommen durch eine Wähleinheit mit Maximumdetektoren, die jeweils mit den Ausgängen der parallelen Verstärkerkreise verbunden sind und die vermittels von UND-Gattern und Invertern auf elektronische Schalter wirken, die jeweils in den Verstärkerkreisen ange­ ordnet sind. Die Wahl der Wege wird durch direktes Messen der Analogsignale vorgenommen, und das gewählte Signal wird an einen Analogdigitalumsetzer gegeben.

Die weiterhin bekanntgewordene DE-OS 24 29 753 sowie die US-PS 31 87 323 betreffen Systeme vom gleichen Typ, die im wesentlichen einen Verstärker, kombiniert mit einem Dämpfer, umfassen, der es ermöglicht, schrittweise die Amplitude des Analogsignals zu variieren, welches an einen Analogdigital­ umsetzer (CAN) gelegt wird.

Der Dämpfungsfaktor oder der optimale Verstärkungsfaktor wird ausgehend vom numerischen "Wort" gewählt, das aus der Umwandlung des an den Analogdigitalumsetzer gelegten Signals stammt. In beiden Fällen wird das Maximum ermittelt, welches dem numerischen "Wort" entspricht, das eine Analogdivision herbeiführt.

Ist ein Analogsignal an den Eingang gelegt, so kann die Verstärkungswahl oder die optimale Dämpfung aus einer varia­ blen Zahl von Niveauadaptionen resultieren. Ist das Niveau des Ein­ gangssignals geringer als das aktuelle Bereichsmaximum aber größer als das nächst kleinere Bereichsmaximum, so stellt sich keine Ver­ stärkungs- oder Dämpfungsumschaltung ein, und das numerische (di­ gitale) Signal ist sofort verfügbar. Ist das Niveau des Eingangs­ signals demgegenüber größer als das aktuelle Bereichsmaximum oder kleiner als das nächst kleinere Bereichsmaximum, so werden eine oder mehrere Verstärkungs- oder Dämpfungsumschaltungen notwendig. Bei jeder von ihnen stellen sich dabei Übergangssignale ein. Eine gewisse Stabilisierungszeit ist notwendig. Diesem Stabilisierungszeitintervall überlagert sich ein anderes, welches zur Umwandlung des Analogsignals in das digitale Wort notwendig ist.

Man sieht also, daß in dem Fall, wo das an den Eingang gelegte Analogsignal groß ist und wo mehrere Verstärkungs- oder Dämpfungssprünge notwendig sind, die Optimierungsdauer des digitalisierten Signals relativ lang sein kann. Für Eingangssignale großer Dynamik kann die Optimierungsdauer in beachtlichen Anteilen variieren.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem liegt also in der möglichen Variation der Verstärkungszeit der an einen Verstärker gelegten Eingangssignale, wenn dieser eine große Dynamik in der Amplitudenvariation besitzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die folgenden Schritte:

• - Anlegen jedes Analogsignals an eine Vielzahl von Ver­ stärkungsstufen von zueinander unterschiedlichen festen Verstärkungen,
• - einem ersten mittels des Analogdigitalumsetzers durchge­ führten Digitalisierungsvorgang des systematisch aus einem der Verstärkungselemente stammenden Signals, als Bezugsgröße,
• - ein Decodierungsvorgang des entsprechenden digitali­ sierten Signals zur Bestimmung der optimalen an das Analogsignal zu legenden Verstärkung,
• - Wahl der Verstärkerstufe, die die gewählte optimale Verstärkung anlegt und
• - einem zweiten mittels des Analogdigitalumsetzers durch­ geführten Digitalisierungsvorgang des verstärkten Signals, das aus der Verstärkungsstufe stammt, die die gewählte optimale Verstärkung anlegt.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 2-7. Diese arbeitet ebenfalls nach dem Prinzip der Wahl einer optimalen Verstärkung durch eine Decodierungsanordnung, die aus logischen Elementen besteht, die mit den unterschiedlichen Ausgängen eines Analogdigital­ umsetzers verbunden ist. Im Gegensatz zu den bekannten Vor­ richtungen jedoch wird es möglich, einem Analogsignal eine beliebige optimale Verstärkung in einer Zeit zu geben, die im wesentlichen unabhängig von seinem Eingangsniveau ist. Diese Möglichkeit ist darauf zurückzuführen, daß jeder Verstärkungszyklus zwei aufeinanderfolgende Stufen umfaßt, eine erste Stufe, in der man systematisch eine bestimmte Verstärkung einem Eingangssignal auferlegt und man das entsprechende numerische "Wort" derart decodiert, daß die optimale Verstärkung bestimmt wird, und eine zweite Stufe, wo man ihm effektiv die optimale Verstärkung auferlegt. Jeder dieser Stufen entspricht eine Schaltzeit (die des betrachteten Schalters) und eine Umsetzzeit des Analogsignals in ein numerisches "Wort". Die Dauer des Zyklus ist somit im wesentlichen konstant.

Die fünf Schritte des Verfahrens gemäß der Erfindung be­ schreiben also einen Verstärkungszyklus mit zwei Stufen, deren Dauer im wesentlichen konstant ist, unabhängig von der Dynamik der an den Eingang des Verstärkers gelegten Signale.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt schematisch eine bekannte Schaltungsanordnung zur digitalen Auswertung von Analogsignalen großer Amplitudendynamik,

Fig. 2 zeigt schematisch eine entsprechende Schaltungsanord­ nung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 zeigt das logische Schaltbild eines Wählorgans für das zu aktivierende Verstärkungselement.

Die bekannte, in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung besitzt einen Verstärker 1, der aus einer Kaskade von n-Stufen oder Verstärkungselementen 1 a, 1 b, 1 c . . . 1 n in Serienschal­ tung besteht. Der Ausgang eines Elements führt stets zum Eingang des nächsten. Dem Verstärker werden Signalproben eines Multiplexers 2 über einen Tast- und Haltekreis bei niederem Amplitudenpegel 3 zugeführt. Die Ausgänge der aufeinanderfolgenden Verstärkungsstufen und der Eingang der ersten Stufe sind an einen elektronischen Umschalter 4 angeschlossen, der jeweils eines der Eingangssignale an einen Analog-Digitalwandler 5 durchschaltet. Zur Durchschaltung gelangt stets das Signal mit optimalem Pegel am Ausgang einer der Verstärkerstufen unter Steuerung eines Wählorgans 6.

Wie bereits erwähnt, ist es sehr schwer, befriedigende technische Betriebsdaten für einen Tast- und Haltekreis frei zu erreichen, wenn dieser vor dem Verstärker liegt, mit großer Schaltgeschwindigkeit arbeiten soll und Signale durchschaltet, die eine große Amplitudendynamik besitzen, da sich Diaphonieerscheinungen zwischen einem gespeicherten Signal und dem nächstfolgenden ergeben. Es sei insbesondere an eine Ionisationserscheinung des Dielektrikums des Kon­ densators erinnert, der das Speicherelement des Tast- und Haltekreises ist; die elektrische Entladung des Kondensators am Ende eines Speicherzyklus für ein Signal läßt diese Ionisation nicht vollständig verschwinden, so daß sich eine Wirkung auf das nachfolgend zu speichernde Signal ergibt, die um so größer ist, je größer der Pegelunterschied zwischen zwei aufeinanderfolgend zu speichernden Signalen ist.

Die in Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besitzt analoge Verstärkungsmittel 7, die aus n eingangs­ seitig parallel geschalteten Verstärkungselementen 7 a, 7 b . . . 7 n bestehen. Die Verstärkungsfaktoren der einzelnen Elemente sind g₀, g₁ . . . g _n und variieren entsprechend einer entsprechenden Reihe. Vorzugsweise sind die Verstärkungs­ faktoren gleich 2⁰, 2¹, 2² . . . 2 ⁿ .

Im vorliegenden Beispiel ist für n die Zahl 8 gewählt. Die Eingänge aller Verstärkungselemente sind an den Aus­ gang eines Multiplexers 18 über eine Trennstufe 19 ange­ schlossen, deren Verstärkungsfaktor 1 ist. Die Ausgänge der Verstärkungselemente 7 a, 7 b . . . 7 n führen an den Eingang je eines Tast- und Haltekreises 8 a, 8b . . . 8 n.

Man kann Tast- und Haltekreise verwenden, die von den Firmen DATEL oder HARRIS unter den Bezeichnungen SHM-IC oder A 1-2425-S auf den Markt gebracht werden; aber selbst­ verständlich sind auch andere Fabrikate brauchbar.

Die Ausgänge der Kreise 8 a, 8 b . . . 8 n führen an Eingänge eines Vielfachschaltelements 9, das vorzugsweise ein elektronischer Schalter ist und das n-Eingänge und einen Ausgang besitzt.

Jeder Eingang führt über einen eigenen Schalter 9 a, 9 b . . . 9 n an den gemeinsamen Ausgang, der wiederum an den Eingang des Analog-Digitalwandlers 10 über eine Trenn­ stufe 11 angeschlossen ist. Im dargestellten Ausführungs­ beispiel besitzt der Wandler 10 elf parallele Ausgänge, an denen Binärsignale entsprechend dem Wert der Amplitude der aufeinanderfolgenden Sondensignale einschließlich Vor­ zeichen verfügbar sind (Binärwörter). Die Ausgänge des Wandlers 10 führen einerseits an die Eingänge eines digi­ talen Aufzeichnungsgeräts 12 (z. B. mit Magnetband) und andererseits über Verbindungen 21 a, 21 b . . . 21 j an die Eingänge eines Dekodierglieds 13, das Steuersignale für die Einstellung des Vielfachschaltelements 9 erzeugt.

Je nach dem Wert des Binärwortes, das an den parallelen Ausgängen des Wandlers 10 vorliegt, erzeugt das Dekodier­ glied 13 ein Signal, das aus einem dreistelligen Binär­ wort G 0, G 1, G 2 besteht und das Schließen eines einzigen Schalters im Vielfachschaltelement 9 bewirkt. Dieses Wort wird dem Vielfachschaltelement 9 über ein Steuerglied 22 und andererseits dem Aufzeichnungsgerät 12 zugeführt.

Der Betrieb der erläuterten Bauteile wird durch ein Synchronisationselement 20, das an geeignete Steuerein­ gänge des Multiplexers 18 über eine Verbindung S 1 bzw. der Tast- und Haltekreise 8 a, 8 b ... 8 n über eine Ver­ bindung S 2 bzw. des Steuerglieds 22 über eine Verbindung S 3 bzw. des Analog-Digitalwandlers 10 über eine Verbindung S 4 angeschlossen ist. Das Synchronisationselement 20 besteht wie üblich aus einem Schieberegister, dessen Zähl­ eingang an den Ausgang eines Taktgebers für einen Bezugs­ takt H angeschlossen ist. Außerdem enthält das Synchroni­ sationselement 20 logische Glieder, mit denen in jedem Betriebszyklus des der Schaltungsanordnung mehrere zeitlich gegeneinander verschobene Steuerimpulse ausgewählt werden können.

Die Wahl zwischen den durch die verschiedenen Verstärkungs­ elemente des Verstärkers 7 erzeugten und in den Tast- und Haltekreisen 8 a, 8 b ... 8 n gespeicherten Signale erfolgt nach folgendem Betriebszyklus:

• - Das Synchronisationselement 20 erzeugt einen ersten Impuls, der über die Verbindungen S 1, S 2 und S 3 an den Multiplexer 18 zur Betätigung eines seiner Schalter und zur Über­ tragung eines Signalwerts an die Verstärkungselemente 7 a, 7 b . . . 7 n, bzw. an die Tast- und Haltekreise zur Ein­ speicherung der von den einzelnen Verstärkungselementen mit entsprechendem Verstärkungsfaktor erzeugten Signale, bzw. an das Steuerglied 22 zur Steuerung der Durchschaltung des ersten Schalters 9 a geliefert wird.
• - Das Synchronisationselement 20 erzeugt einen zweiten Impuls, der über die Verbindung S 4 an den Analog- Digitalwandler 10 gelangt und einen ersten Umwandlungs­ vorgang für das vom Verstärkungselement 7 a mit Einheits­ verstärkung (g 0) gelieferte Signal auszulösen, wodurch ein Binärwort entsteht, das im Dekodierglied 13 ver­ arbeitet wird.
• Je nach dem Wert dieses Binärworts wählt das Glied 13 einen der Schalter des Vielfachschaltelements 9 aus, so daß das an den Wandler 10 gelieferte Signal in einem vorgegebenen Pegelbereich liegt, der dem maximalen Amplitudenbereich des Wandlers entspricht. Gleichzeitig meldet das Dekodier­ glied 13 das zur Steuerung verwendete Binärwort, d. h. den wirksamen Gesamtverstärkungsgrad an das Aufzeichnungs­ gerät 12.
• - Das Synchronisationselement 20 liefert auf der Verbindung S 3 einen dritten Impuls, der das Steuerglied 22 aktiviert, so daß das auf den Leitungen D vorliegende Binärwort zur Einstellung der Schalter dieses Vielfachschaltelements 9 wirksam wird. Nun erfolgt nochmals eine Analog-Digital­ umwandlung im Wandler 10 bezüglich desselben Sonden­ signals, das jedoch nunmehr in richtigem Pegelbereich vorliegt.

Das Ergebnis dieser zweiten Umwandlung ist ein Binärwort, das für die Amplitude des Sondensignals einschließlich dessen Vorzeichen charakteristisch ist, wobei dieses Wort zusammen mit den Angaben über den verwendeten Gesamtver­ stärkungsgrad an das Aufzeichnungsgerät gegeben wird.

Man erkennt, daß mit einer derartigen Struktur:

• - das Sondensignal nur ein einziges Verstärkungselement durchläuft; und
• - daß der Analog-Digitalwandler bei der zweiten Um­ wandlung ebenso wie der gerade abgefragte Tast- und Haltekreis in ihrem optimalen Pegelbereich betrieben werden. Außerdem ist die Dynamik der von den Tast- und Haltekreisen gespeicherten und in den Wandler 10 übertragenen Signale gering. Daher ist auch die Diaphonie gering, die in bekannten Strukturen bei den Tast- und Haltekreisen auf­ tritt, wenn die Dynamik der Signalamplituden groß wird.

Die Verwendung einer großen Zahl von Tast- und Haltekreisen ist dagegen ein nur geringer Nachteil, da die Kosten eines solchen Kreises für große Amplituden gering sind im Ver­ gleich zu den Kosten eines solchen Kreises für geringe Signalamplituden.

Das Dekodierglied 13, das beispielhaft in Fig. 3 dargestellt ist, besitzt 9 Exklusiv-ODER-Glieder 141, 142 . . . 149 mit je zwei Eingängen. Der Ausgang S des Analog-Digital­ wandlers 10 prägt die Information über das Vorzeichen und ist an einen ersten Eingang jedes dieser Glieder 141-149 angeschlossen. Die Ausgänge der Binärwichtungen 2 bis 10 des Wandlers, an denen die Bits der Potenzen 2² bis 2¹⁰ in binärer Schreibweise verfügbar sind, liegen an je einem zweiten Eingang eines der Glieder 141 bis 149.

UND-Glieder 151 bis 157 mit zwei Eingängen fassen je die Ausgänge zweier benachbarter Exklusiv-ODER-Glieder zusammen. Die Ausgänge des Exklusiv-ODER-Gliedes 141 und des UND-Gliedes 151 führen an die Eingänge eines ODER-Gliedes 161. In gleicher Weise führen die Ausgänge der Glieder 142 und 152, 143 und 153, 144 und 154, 145 und 155, 146 und 156 bzw. 147 und 157 an Eingänge von ODER-Gliedern 162, 163, 164, 165, 166 bzw. 167. Die Ausgänge der ODER-Glieder 161 bis 167 sind an einen Prioritätsverschlüßler 17 angeschlossen, der als integrierter Schaltkreis, beispielsweise vom Typ 74148, ausgebildet ist und drei Binärausgänge mit den binären Wichtungen 0, 1 und 2 besitzt. Die Ausgänge der Wichtungen 0 und 1 sind nicht angeschlossen, so daß der Prioritätsver­ schlüßler 17 nur Digitalwerte betreffend Signale berück­ sichtigt, für die mindestens die Ausgänge der Wichtung 2 des Wandlers aktiviert sind. Wenn in einer derartigen Struktur der Ausgang der Wichtung 10 des Wandlers akti­ viert ist oder gleichzeitig die Ausgänge der Wichtungen 9 und 8, dann ist der Eingang 7 des Prioritätsverschlüßlers ebenfalls aktiviert. Wenn der Ausgang mit der Wichtung 9 des Wandlers aktiviert ist oder gleichzeitig die Ausgänge der Wichtungen 8 und 7 dann ist auch Eingang Nummer 6 des Prioritätsverschlüßlers aktiviert usw. Letzterer wählt also den höchstwertigen aktivierten Eingang aus und gibt in Binärkode mit drei Bits die Wichtung dieses Eingangs an.

Dieses Binärwort aus drei Bits steuert die Öffnung eines der Schalter 9 a, 9 b . . . 9 n des Vielfachschaltelements 9.

Wenn der Eingang 7 des Prioritätsverschlüßlers aktiviert ist, bedeutet dies, daß die Amplitude des vom Verstärkungs­ element 7 a gelieferten Signals optimal und kompatibel mit den vom Wandler 10 bevorzugten Pegeln ist; dann hält das dreistellige Binärwort am Ausgang des Verschlüßlers 17 während der zweiten Umwandlungsphase das Vielfachschalt­ element in seinem ursprünglichen Schaltzustand (Schalter 9 a). Wenn aber der Eingang Nr. 7 des Prioritätsverschlüßlers nicht aktiviert ist, dann bedeutet dies, daß die Amplitude des Signals am Ausgang des Verstärkungselements 7 a geringer als der optimale Pegel ist und daß das Sondensignal ver­ stärkt werden muß. Hierzu steuert der Prioritätsverschlüßler 17 durch das dreistellige Binärwort einen bestimmten Schal­ ter aus dem Vielfachschaltelement 9, so daß der wirksame Gesamtverstärkungsfaktor zu einem Signal optimaler Amplitude am Eingang des Wandlers 10 führt, wobei dieser Verstärkungs­ faktor um so größer ist, je kleiner und niedriger die Ordnungs­ nummer des aktivierten Eingangs des Prioritätsverschlüßlers entsprechend dem Amplitudenpegel des noch unverstärkten Signals ist (Verstärkungsverhältnis 1). So kann man durch Wahl des Verstärkungsfaktors automatisch die unzureichenden Amplitudenpegel mancher Signale ausgleichen.

Die Exklusiv-ODER-Glieder 141 bis 149 sind dazu da, die vom Prioritätsverschlüßler 17 angegebene Ausgangszahl unabhängig vom Vorzeichen des Sondensignals zu machen. Da diese Glieder, die die Vorzeicheninformation zugeführt erhalten, die binären Ausgangssignale des Analog-Digital­ wandlers 10 invertieren, wenn die von diesem Wandler kodierten Zahlen im Zweierkomplement vorliegen.

Claims (7)

1. Verfahren zum Verstärken von multiplexierten Analog­ signalen, deren Amplitude zu großen Veränderungen fähig ist, um an diese Signale eine optimale Verstärkung zu legen, bevor sie durch einen Analogdigitalumsetzer digi­ talisiert und aufgezeichnet werden und wobei man den jedem Analogsignal zu gebenden optimalen Verstärkungspegel durch ein Decodieren eines digitalisierten Signals wählt, das aus dem Analogdigitalumsetzer stammt, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

• - Anlegen jedes Analogsignals an eine Vielzahl von Ver­ stärkungsstufen von zueinander unterschiedlichen festen Verstärkungen,
• - einem ersten mittels des Analogdigitalumsetzers durchge­ führten Digitalisierungsvorgang des systematisch aus einem der Verstärkungselemente stammenden Signals, als Bezugsgröße,
• - ein Decodierungsvorgang des entsprechenden digitali­ sierten Signals zur Bestimmung der optimalen an das Analogsignal zu legenden Verstärkung,
• - Wahl der Verstärkerstufe, die die gewählte optimale Verstärkung anlegt und
• - einem zweiten mittels des Analogdigitalumsetzers durch­ geführten Digitalisierungsvorgang des verstärkten Signals, das aus der Verstärkungsstufe stammt, die die gewählte optimale Verstärkung anlegt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, zur Verstärkung von Signalen, welche aus Multiplexier­ einrichtungen stammen, und um diese an einen Analogdigital­ umsetzer nach Verstärkung zu liefern, mit einem Decodierglied, das mit den Ausgängen des Analogdigitalumsetzers verbunden ist, um die optimale Verstärkung zu wählen, die an die Si­ gnale entsprechend dem an den Ausgängen dieses Umsetzers verfügbaren digitalen Wert gelegt wird, gekennzeichnet durch mehrere Verstärkungsstufen (7 a-7 n), die parallel angeordnet sind und deren feste Verstärkungen sich voneinander unter­ scheiden, wobei die Eingänge dieser Verstärkerstufen mit dem Ausgang der Multiplexiereinrichtungen (18) verbunden sind und ihre Ausgänge mit dem Eingang des Analogdigital­ umsetzers (10) vermittels Speicherelementen (8 a-8 n) und einer Vielfachschalteranordnung (9) verbunden sind und gekennzeichnet durch eine Synchronisiereinrichtung (20), die so ausgebildet ist, daß sie eine Aufeinanderfolge von Steuerimpulsen erzeugt, um nacheinander einen ersten Vielfachschalter (9 a) zu wählen, um den Analogdigital­ umsetzer mit dem Signal anzusteuern, das systematisch aus einer der Verstärkerstufen (7 a) stammt, und um einen zweiten Vielfachschalter als Funktion der durch das Decodierglied (13) gewählten optimalen Verstärkung anzu­ steuern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherelemente Tast- und Haltekreise (8 a-8n) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Verstärkerstufen (7 a) eine Verstärkung gleich der Einheit aufweist und daß die durch das Decodierglied (13) verwendeten digitalisierten Signale zum Steuern der Vielfachschalteranordnung (9) aus der Verstärkerstufe mit Einheitsverstärkung stammen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Decodierglied (13) eine erste Gruppe von logischen Gliedern (141-149) umfaßt, die an die Ausgänge des Analogdigitalumsetzers (10) gelegt sind und eine zweite Gruppe logischer Glieder (151-157 und 161-167), die zu einem Erkennungselement (17) führen, wobei dieses Element den höchstrangigen aktivierten Ausgang des Wandlers fest­ stellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaktoren der Verstärkungsstufen unter­ schiedliche Potenzen der Zahl 2 sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Erkennungselement (17) so ausgebildet ist, daß es ein Steuersignal für die Vielfachschalteranordnung (9) er­ zeugt, mit dem ein Verstärkerelement um so höheren Verstärkungsfaktors ausgewählt wird, je geringer der Binärrang ist.