DE3935617A1 - Infrarot-fouriertransformations-spektrometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Infrarot-Fouriertransformations- Spektrometer mit einer nichtlinearen Analog-Digital-Wandler­ vorrichtung mit mindestens einem Verstärker und einem diesem nachgeschalteten Abtast-und-Halte-Kreis sowie einem diesem nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler, wobei ein zu wandelndes Eingangssignal einem Eingang des Verstärkers zuzuführen ist und die Verstärkung des Eingangssignals von der Größe des Eingangssignals abhängt, und wobei das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers unter Berücksichtigung der jeweiligen Verstärkung ausgewertet wird.

Ein bekanntes Infrarot-Fouriertransformations-Spektrometer ist z. B. das Gerät IFS 88 der Firma Bruker Analytische Meßtechnik GmbH, D-7512 Rheinstetten, Bundesrepublik Deutschland. Ein in dem Spektrometer enthaltenes Infrarot-Interferometer liefert das genannte Eingangssignal, nämlich ein Interferogramm. Die durch die Wandlervorrichtung erzeugten Digitalwerte werden von einem Rechner, der zum Spektrometer gehört, mittels Fourier­ transformation verarbeitet, um die Frequenzanteile des Inter­ ferogramms zu ermitteln.

Wandlervorrichtungen der oben genannten Art sind als sogenannte Gleitkomma-Analog-Digital-Wandler bekannt. Hierbei wird das Eingangssignal durch einen Verstärker mit variablem Verstär­ kungsfaktor so verstärkt, daß ein nachgeschalteter Festkomma-Analog-Digital-Wandlerbaustein jeweils möglichst gut ausgesteuert wird. Dadurch erreicht man eine um den Verstär­ kungsfaktor höhere Auflösung und somit eine entsprechende Verbesserung des Dynamikbereiches. Das Eingangssignal wird in einem Abtast-und-Halte-Kreis abgetastet. Anschließend wird über Komparatoren der optimale Verstärkungsfaktor bestimmt und der Verstärker entsprechend eingestellt. Befindet sich der Verstärker danach im eingeschwungenen Zustand, so kann die Wandlung erfolgen. Da der Abtast-und-Halte-Kreis nur ein begrenztes Auflösungs- und Haltevermögen (englisch: pedestal error, drop rate) hat, entstehen Fehler, die mit verstärkt werden. Dadurch wird eine hohe Qualität dieses Abtastelements nötig. Außerdem wird möglicherweise bei jedem Abtastvorgang eine andere Verstärkung eingestellt, so daß der Verstärker sehr rasch einschwingen muß. Der Verstärker muß daher eine sehr große Bandbreite haben und die Verstärkungsfaktoren müssen sehr genau eingestellt werden. Ein Abgleichfehler bewirkt eine Verschlechterung der Auflösung. Auch die übrigen Forderungen an den Verstärker erschweren das Erreichen einer hohen Auflösung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spektrometer der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln eine hohe Auflösung der Analog-Digital-Wandlung des Interferogramms erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens zwei Analog- Digital-Wandler vorgesehen sind, deren Ausgänge mit einer ersten steuerbaren Schaltvorrichtung verbunden sind, die wahlweise die Ausgangssignale eines der Analog-Digital-Wandler einer weiteren Auswertung zuführt, und daß das Eingangssignal jedem Analog-Digital-Wandler unterschiedlich hoch verstärkt zugeführt wird.

Dabei kann der Fall auftreten, daß ein sehr starkes Eingangs­ signal ohne jede Verstärkung der weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann, und daß lediglich schwächere Signalanteile ver­ stärkt werden müssen. Aus technischen Gründen kann es aber auch in einem derartigen Fall zweckmäßig sein, das starke Signal über einen Verstärker mit der Verstärkung 1 zu leiten, und hiervon wird zur Vereinfachung im folgenden ausgegangen.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Verstärkung der einzelnen Verstärker nicht geändert werden muß, vielmehr sind die Verstärker auf unterschiedliche Verstärkungen fest einge­ stellt. Dadurch entfällt eine mögliche Verzögerung der Auswer­ tung durch das Einschwingen der Verstärker nach einer Verstär­ kungsumstellung. Ein gleichmäßiger Phasengang bei allen Ver­ stärkern läßt sich in einfacher Weise dadurch erzielen, daß identische Verstärker verwendet werden, und daß der Verstär­ kungsfaktor durch diesen nachgeschaltete unterschiedliche Spannungsteiler verwirklicht wird. Die Verstärker lassen sich in einfacher Weise temperaturstabil ausführen. Da eine Änderung der Verstärkung nicht erforderlich ist, kann der mit einer ungenauen Einstellung der Verstärkung verbundene Fehler vermieden werden. Schließlich erlaubt es die Erfindung, relativ einfache Wandlervorrichtungen zu schaffen, bei denen handels­ übliche Analog-Digital-Wandler mit beispielsweise 15 oder 16 Bit verwendet werden, wobei durch die Verstärkung ein Wand­ lungsbereich von zum Beispiel 20 Bit bei einer Abtastfrequenz von zum Beispiel 20 kHz erreicht wird.

Bei der Auswertung der Ausgangssignale der Analog-Digital-Wand­ ler muß berücksichtigt werden, um welchen Faktor das diesem Wandler zugeführte Signal verstärkt wurde.

Die Auswahl der Ausgangssignale genau eines der Analog-Digital- Wandler kann sehr rasch durch einen Digital-Schalter erfolgen, ohne daß dadurch Einschwingvorgänge ausgelöst werden, deren Ablauf erst abgewartet werden muß. Um den von den Analog-Digi­ tal-Wandlern hervorgerufenen Fehler gering zu halten, der dadurch bedingt ist, daß die Genauigkeit des Wandlers plus/ minus 0,5 Bit beträgt, ist es vorteilhaft, wenn jeweils das Ausgangssignal desjenigen Wandlers für die weitere Verarbeitung ausgewählt wird, der möglichst weit ausgesteuert ist, dem also ein möglichst großes analoges Eingangssignal zugeführt wird, ohne daß dieser Wandler übersteuert ist. Um eine möglichst große Aussteuerung zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß sich die un­ terschiedlichen Verstärkungen des Eingangssignals jeweils um einen Faktor voneinander unterscheiden, der weit kleiner ist als 2ⁿ, wobei n die Anzahl der Bits des Analog-Digital-Wandlers ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einem der Analog-Digital-Wandler eine Mehrzahl von Verstärkern mit unterschiedlicher Verstärkung vorgeschaltet, und es ist eine zweite steuerbare Schaltvorrichtung vorgesehen, die eines der durch die getrennte Mehrzahl der Verstärker verstärkten Signale zur Weiterleitung an den Analog-Digital-Wandler auswählt. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß die Anzahl der Analog-Digital- Wandler kleiner gehalten werden kann als die Anzahl der insge­ samt möglichen unterschiedlichen Verstärkungen (einschließlich der möglicherweise vorhandenen Verstärkung 1). Das Signal, das von der zweiten steuerbaren Schaltvorrichtung geschaltet wird, ist ein Analog-Signal.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einer der Analog-Digital-Wandler ohne Zwischenschaltung einer zweiten Schaltvorrichtung mit dem Ausgang eines der Verstärker gekop­ pelt. Wenn die Anordnung dabei so gewählt ist, daß die gesamte Anordnung nur die erste Schaltvorrichtung aufweist, so ergibt sich hierdurch eine relativ einfache Anordnung mit etwas ver­ ringerten technischen Möglichkeiten. Wenn die Anordnung so gewählt ist, daß mindestens ein anderer Analog-Digital-Wandler mittels der genannten zweiten Schaltvorrichtung mit einem von mehreren Verstärkern koppelbar ist, so ergibt sich hierbei eine besonders günstige Anordnung, wie anhand der nachfolgenden Ausführungsform beschrieben wird. Bei dieser weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung eine Gruppe von zwei Analog-Digital-Wandlern und drei Verstär­ kern aufweist, daß einer der beiden Analog-Digital-Wandler der Gruppe mit dem Ausgang desjenigen Verstärkers ohne Zwischen­ schaltung einer zweiten Schaltvorrichtung gekoppelt ist, dessen Verstärkung zwischen den Verstärkungen der beiden anderen Ver­ stärker liegt, und daß der andere Analog-Digital-Wandler über eine zweite steuerbare Schaltvorrichtung wahlweise mit einem der Ausgänge der beiden anderen Verstärker koppelbar ist. Es wird somit die wirksame Verstärkung für einen der Analog-Digi­ tal-Wandler nicht umgeschaltet, und durch einfache Umschaltung der wirksamen Verstärkung des anderen Analog-Digital-Wandlers zwischen zwei Werten kann insgesamt ein Wertebereich des Ein­ gangssignals erfaßt werden, für dessen Wandlung alle drei Ver­ stärkungen erforderlich sind. Weiter ist dabei von Vorteil, daß stets die digitalen Ausgangssignale zweier hinsichtlich des Wandlungsbereichs benachbarter Analog-Digital-Wandler gleichzeitig zur Verfügung stehen, so daß die Auswahl in Ab­ hängigkeit von der Größe des Eingangssignals sehr rasch und störungsfrei erfolgen kann. In einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung können mehrere der genannten Gruppen vorhanden sein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung mit zweiter Umschalt­ vorrichtung ist vorgesehen, daß im Fall eines Umschaltens der zweiten Umschaltvorrichtung die erste Umschaltvorrichtung allen­ falls erst nach einer zeitlichen Verzögerung umschaltet. Hier­ durch wird ein Einschwingen der der zweiten Umschaltvorrichtung nachgeschalteten Schaltungsteile (z. B. des Abtast-und-Halte- Kreises) ermöglicht.

Die von dem einen bewegten Spiegel aufweisenden Infrarot- Interferometer gelieferten Eingangssignale haben einen über der Zeit stetigen Verlauf, machen also keine Sprünge. Die genannten Signale sind in ihrem zeitlichen Verlauf, wie er sich aus der Spiegelbewegung ergibt, im Prinzip bekannt. Es kann daher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Ablaufsteuerung vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von der Größe der Eingangssignale und der Zeit die erste und gegebenen­ falls die zweite Schaltvorrichtung mindestens während eines Teils einer Messung nach einer starren Regel steuert. Dadurch ist es insbesondere möglich, einem sehr raschen Anstieg des Eingangssignals zu folgen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Steuervorrichtung die erste Schaltvorrichtung und die zweite Schaltvorrichtung so steuert, daß stets die Ausgangs­ signale von mindestens zwei hinsichtlich des Arbeitsbereichs benachbarten Analog-Digital-Wandlern vorhanden sind und für eine Auswahl durch die erste Schaltvorrichtung zur Verfügung stehen. Dadurch ist ein rasches Umschalten auf die Ausgangs­ signale jeweils desjenigen Analog-Digital-Wandlers möglich, der besser ausgesteuert wird.

Die Ablaufsteuerung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie anhand der prinzipiellen Kenntnis des künftigen Signalverlaufs jeweils denjenigen Analog-Digital-Wandler einschaltet, der dem gerade anstehenden Signal entspricht und außerdem denjenigen Analog-Digital-Wandler (zusammen mit der gegebenenfalls ent­ sprechend auszuwählenden Verstärkung des Eingangssignals), der im zeitlichen Ablauf als nächster benötigt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Ein­ zelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen.

Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kom­ bination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Infrarot-Fouriertransformations-Spektrometers mit einer Analog-Digital-Wandlervorrichtung,

Fig. 2 einen beispielhaften Verlauf eines Eingangssignals für die Wandlervorrichtung.

In Fig. 1 erzeugt ein Infrarot-Interferometer 1, in dem ein Detektor enthalten ist, das zu wandelnde Signal an einer Eingangsklemme 2, mit der der Eingang eines ersten Operationsverstärkers OP1 und jeweils über einen Trennverstärker TV die Eingänge zweier anderer Operationsverstärker OP2 und OP3 verbunden sind. Die Operationsverstärker OP1 bis OP3 haben eine unterschiedliche Verstärkung, und zwar ist die Verstärkung V1 des ersten Operationsverstärkers OP1 am kleinsten, die Verstärkung V3 des dritten Operationsverstärkers OP3 am größten, und die Verstärkung V2 des zweiten Operationsverstärkers OP2 liegt dazwischen. Die Trennverstärker haben eine Verstärkung von 1.

Jedem Verstärker folgt ein Tiefpassfilter 5, dessen Ausgangs­ signal durch ein RC-Glied von Gleichstromanteilen befreit wird. Die Ausgänge der dem ersten und dem dritten Operationsverstärker zugeordneten RC-Glieder sind zu hier einem Anschluß eines steuerbaren Umschalters 10 geführt, derart, daß wahlweise eines der beiden Signale dem Eingang eines Abtast-und-Halte-Kreises (S & H) 12 zugeführt werden kann, dessen Ausgang mit dem Eingang eines ersten Analog-Digital-Wandlers 14 in Verbindung ist. Der Ausgang des dem zweiten Operationsverstärker OP2 zugeordneten RC-Glieds ist unmittelbar mit dem Eingang eines weiteren Abtast- und-Halte-Kreises 16 verbunden, dessen Ausgang mit einem wei­ teren Analog-Digital-Wandler 18 verbunden ist. Die genannten Abtast-und-Halte-Kreise und die Analog-Digital-Wandler sind jeweils gleich ausgeführt. Die Ausgänge der beiden Analog-Di­ gital-Wandler 14 und 18 sind mit einem Rechenwerk 20 verbunden.

Die Operationsverstärker OP1 bis OP3 sind zur Vermeidung eines unterschiedlichen Phasengangs unter Verwendung völlig gleicher Verstärker realisiert, wobei die unterschiedliche Verstärkung durch unterschiedliche Spannungsteiler am Ausgang der einzelnen Verstärker geschaffen wird.

Die RC-Glieder bewirken eine Entfernung von Gleichstromantei­ len, lassen aber die Signale vom Ausgang der Tiefpassfilter durch. Durch die Tiefpassfilter wird die Bandbreite der zu verarbeitenden Signale und dadurch das Rauschen verringert.

Es ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, die als Ablaufsteue­ rung 30 bezeichnet ist. Diese wird mit einem Taktsignal ver­ sorgt. Steuerausgänge der Ablaufsteuerung steuern den Schalter 10, die Abtast-und-Halte-Kreise 12 und 16 sowie die Analog- Digital-Wandler 14 und 18. Das Rechenwerk 20 gibt verschiedene Signale an die Ablaufsteuerung. Ein Signal EOC (End of Con­ version) teilt der Ablaufsteuerung mit, daß das von den Aus­ gängen der Analog-Digital-Wandler gelieferte Signal erkannt und ausgewertet ist, so daß die Ablaufsteuerung 30 unter anderem veranlassen kann, daß die Abtast-und-Halte-Kreise 12 und 16 einen weiteren Wert ihres jeweiligen Eingangssignals abtasten. Außerdem teilt das Rechenwerk 20 der Ablaufsteuerung 30 mit, wenn bei einem der Analog-Digital-Wandler ein Überlauf eingetre­ ten ist, also der maximale Wandlungsbereich des betreffenden Wandlers überschritten worden ist, weil dessen Eingangssignal zu groß geworden ist. Die Ablaufsteuerung schaltet dann auf den anderen Analog-Digital-Wandler um, der noch nicht voll ausgesteuert ist. Insbesondere wird beim Anstieg der Signalam­ plitude genau dann die Verstärkung verringert, wenn ein Überlauf des bisher aktiven Analog-Digital-Wandlers aufgetreten ist.

Ein Datenverlust wird dadurch vermieden, daß gleichzeitig der bisher optimal ausgesteuerte Analog-Digital-Wandler mit der bisher optimalen Verstärkung und außerdem ein anderer Analog- Digital-Wandler mit der nächstniedrigen Verstärkung (für ein größeres Eingangssignal) arbeitet, von dem man annimmt, daß er als nächster benötigt wird.

Die Ablaufsteuerung 30 gibt an das Rechenwerk 20 auch Signale, die diesem mitteilen, welcher der Verstärker gerade mit dem Abtast-und-Halte-Kreis 12 verbunden ist. Außerdem gibt die Ablaufsteuerung ein Schaltsignal an einen im Rechenwerk 20 enthaltenen Digital-Schalter, der je nach seiner Schaltstellung das Ausgangssignal genau eines der Analog-Digital-Wandler 14 und 18 an einen Ausgang des Rechenwerks durchschaltet, von wo sie zu einem Rechner 40 gelangen, der eine Fouriertransformation vornimmt und deren Ergebnis an ein Ausgabegerät 50, z. B. ein Sichtgerät oder einen Drucker, liefert.

Fig. 2 zeigt den beispielhaften Verlauf eines von der in Fig. 1 enthaltenen Wandlervorrichtung zu wandelnden Signals (Inter­ ferogramm) des Infrarot-Interferometers 1. Die waagerechte Achse der Fig. 2 ist die Zeitachse, die senkrechte Achse die Signal­ größe in Volt. Das Signal weist zunächst leichte Schwankungen mit einer Amplitude von weniger als 0,4 V auf, und steigt dann sehr rasch auf einen Wert von ungefähr 10 V an, wonach es wieder auf sehr kleine Werte abfällt. Da dieser wellenförmige Verlauf vor und nach dem Auftreten der maximal Signalamplitude für die Fouriertransformation sehr wichtig ist, ist es erforderlich, insbesondere auch diese genannten Bereiche mit großer Genauigkeit in Digitalwerte zu wandeln. Da der prinzipielle Verlauf des Signals bekannt ist, ist die Ablaufsteuerung im Beispiel so ausgebildet, daß zunächst die höchste Verstärkung eingeschaltet ist (der dritte Operationsverstärker OP3 ist eingeschaltet und der Analog-Digital-Wandler 14 ist wirksam), und daß dann bei einer Zunahme des Betrags des dam Analog- Digital-Wandler 14 zugeführten Signals dann, wenn dieser Analog- Digital-Wandler sich seiner Aussteuergrenze nähert, sofort auf den Analog-Digital-Wandler 18 umgeschaltet wird, der mit dem Operationsverstärker OP2 gekoppelt ist. Anschließend erfolgt bei weiterer Zunahme des Signals eine Umschaltung des Schalters 10 durch die Ablaufsteuerung. Sobald sich der Analog-Digital- Wandler 18 seiner oberen Aussteuerungsgrenze nähert, wird wieder der Analog-Digital-Wandler 14 eingeschaltet bzw. es werden dessen Ausgangssignale ausgewählt, so daß nun die kleinste Verstärkung für das Signal wirksam ist.

Nimmt der Betrag des Signals ab, so wird im Beispiel erst ab­ gewartet, ob nicht innerhalb einer kurzen Zeitspanne ein aber­ maliger Anstieg des Signals erfolgt. Wenn dies nicht der Fall ist, so erfolgt dann, wenn sich das Signal in einem Größenbe­ reich befindet, der sich dem unteren Aussteuerungsbereich des­ jenigen Analog-Digital-Wandlers nähert, dessen Ausgangssignal gerade ausgewertet wird, aber bereits (wegen der Überlappung der Wandlungsbereiche der Wandler) im oberen Bereich des mit dem Verstärker mit der nächsthöheren Verstärkung gekoppelten Analog-Digital-Wandlers befindet, eine Umschaltung auf diesen zuletzt genannten Analog-Digital-Wandler.

Bei der Umwandlung des in Fig. 2 gezeigten analogen Signals wird, von links kommend, von der Verstärkung V2 durch die erste Umschaltsteuerung (digital) auf V1 (also vom Analog-Digital- Wandler 18 auf den Analog-Digital-Wandler 14) umgeschaltet, um die Signalspitze zu erfassen. Anschließend wird (bei fallendem Betrag des Signals) wiederum digital auf den mit dem Verstärker OP2 gekoppelten Wandler umgeschaltet. Sinkt die Signalamplitude weiter, so wird der Analog-Schalter (zweite Schaltvorrichtung 10) umgeschaltet, so daß der Analog-Digital-Wandler 14 mit dem Verstärker OP3 gekoppelt ist. Erst wenn das Signal in dem Aus­ steuerbereich des Analog-Digital-Wandlers 14 bleibt, wird mit einer Zeitverzögerung, die das Einschwingen ermöglicht, digital auf diesen zuletzt genannten Wandler umgeschaltet.

Durch dieses Vorgehen wird das jeweils ausgewertete Signal stets digital geschaltet und Signalsprünge durch Einschwingvor­ gänge im jeweils aktiven Analogzweig werden vermieden. Die Anforderungen an die Geschwindigkeit der analogen Umschaltung sind somit unkritisch, und Übergangsschwingungen können abklin­ gen. Bei der geschilderten Vorrichtung ist von Vorteil, daß der überwiegende Teil des Interferogramms von einem einzigen Abtast-und-Halte-Kreis und einem einzigen Analog-Digital-Wandler aufgenommen wird.

Die Ablaufsteuerung kann rein digital erfolgen, da die Schwel­ lenüberwachung mit dem jeweils aktiven Analog-Digital-Wandler durchgeführt werden kann. Die Zeitüberwachung erfolgt durch den Takt.

Im Beispiel betragen die Verstärkungen V1 = 1, V2 = 32, V3 = 128. Dies entspricht Binärexponenten von 1, 5 und 7. Die Analog- Digital-Wandler sind im Beispiel vom Typ AD 1376 der Firma Analog Devices. Die Wandler arbeiten mit 16 Bit und erlauben Eingangsspannungen von plus/minus 10 V. Die Vorrichtung nach Fig. 1 hat eine abschnittsweise lineare Wandlerkennlinie.

Der Abtast-und-Halte-Kreis kann in den ihm zugeordneten Analog- Digital-Wandler integriert sein.

Claims (10)

1. Infrarot-Fouriertransformations-Spektrometer mit einer nichtlinearen Analog-Digital-Wandlervorrichtung mit min­ destens einem Verstärker und einem diesem nachgeschalteten Abtast-und-Halte-Kreis sowie einem diesem nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler, wobei ein zu wandelndes Eingangs­ signal einem Eingang des Verstärkers zuzuführen ist und die Verstärkung des Eingangssignals von der Größe des Eingangssignals abhängt, und wobei das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers unter Berücksichtigung der jeweili­ gen Verstärkung ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Analog-Digital-Wandler vorgesehen sind, deren Ausgänge mit einer ersten steuerbaren Schaltvor­ richtung verbunden sind, die wahlweise die Ausgangssignale eines der Analog-Digital-Wandler einer weiteren Auswertung zuführt, und daß das Eingangssignal jedem Analog-Digital- Wandler unterschiedlich hoch verstärkt zugeführt wird.

2. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Analog-Digital-Wandler eine Mehrzahl von Verstärkern mit unterschiedlicher Verstärkung vorge­ schaltet ist, und daß eine zweite steuerbare Schaltvorrich­ tung vorgesehen ist, die eines der durch die genannte Mehrzahl der Verstärker verstärkten Signale zur Weiterlei­ tung an den Analog-Digital-Wandler auswählt.

3. Spektrometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Analog-Digital-Wandler ohne Zwischen­ schaltung einer zweiten Schaltvorrichtung mit dem Ausgang eines der Verstärker gekoppelt ist.

4. Spektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Gruppe von zwei Analog-Digital-Wand­ lern und drei Verstärkern aufweist, daß einer der beiden Analog-Digital-Wandler der Gruppe mit dem Ausgang desjeni­ gen Verstärkers ohne Zwischenschaltung einer zweiten Schaltvorrichtung gekoppelt ist, dessen Verstärkung zwi­ schen den Verstärkungen der beiden anderen Verstärker liegt, und daß der andere Analog-Digital-Wandler über eine zweite steuerbare Schaltvorrichtung wahlweise mit einem der Ausgänge der beiden anderen Verstärker koppelbar ist.

5. Spektrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Umwandlungsbereiche von hinsichtlich der Signalgröße benachbarten Analog-Di­ gital-Wandlern überschneiden.

6. Spektrometer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall eines Umschaltens der zweiten Umschaltvorrichtung die erste Umschaltvorrichtung allen­ falls erst nach einer zeitlichen Verzögerung umschaltet.

7. Spektrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Auswertung von Signalen mit einem im Prinzip bekannten zeitlichen Verlauf, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ab­ laufsteuerung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Größe der Eingangssignale und der Zeit die erste und ge­ gebenenfalls die zweite Schaltvorrichtung mindestens wäh­ rend eines Teils einer Messung nach einer starren Regel steuert.

8. Spektrometer nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die erste Schaltvorrichtung und gegebenenfalls die zweite Schaltvorrichtung in Abhängigkeit von der Größe und dem Verlauf der Eingangssignale steuert.

9. Spektrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die erste Schaltvorrichtung und gegebenenfalls die zweite Schaltvorrichtung so steuert, daß stets die Ausgangssignale von mindestens zwei hinsichtlich des Ar­ beitsbereichs benachbarten Analog-Digital-Wandlern vorhan­ den sind und für eine Auswahl durch die erste Schaltvor­ richtung zur Verfügung stehen.

10. Spektrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wandlervorrichtung eine Auflösung von mindestens 20 Bit hat.