DE3935617C2 - - Google Patents
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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 zuführt ist und
das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers unter Berück
sichtigung 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.
Durch die DE 23 31 890 B2 ist ein Fourierspektrometer mit einem
einzigen Abtast- und Haltekreis und einem einzigen Analog-Digital-
Wandler bekannt. Es sind zwei Signalwege vorhanden, von
denen der eine für die Stellung eines Spiegels charakteristische
Signale liefert, die als Steuersignale dem Abtast- und Halte
kreis zugeführt werden. Das abzutastende und zu wandelnde Signal
wird über den anderen Signalweg dem Abtast- und Haltekreis zu
geführt.
Aus der EP 01 04 333 A2 ist ein Infrarot-Fouriertransformations
spektrometer bekannt, das quasi gleichzeitig zwei unterschied
liche analoge Signale in Digitalwerte umsetzen und speichern
kann. Hierzu werden mehrere Analog-Digital-Wandler abwechselnd
betrieben.
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,
daß das Eingangssignal jedem Analog-Digital-Wandler mit konstanter, unterschiedlich hoher Verstärkung zugeführt wird,
daß mindestens einer der Analog-Digital-Wandler über eine zweite steuerbare Schaltvorrichtung wahlweise mit einem der Ausgänge einer Mehrzahl von vorgeschalteten Verstärkern mit konstanter, unterschiedlich hoher Verstärkung koppelbar ist,
daß eine Steuerung vorgesehen ist, die die erste und die zweite steuerbare Schaltvorrichtung in Abhängigkeit von der Größe des Eingangssignals steuert, und
daß im Fall eines Umschaltens der zweiten steuerbaren Schalt vorrichtung die erste steuerbare Schaltvorrichtung allenfalls erst nach einer zeitlichen Verzögerung umschaltet.
daß das Eingangssignal jedem Analog-Digital-Wandler mit konstanter, unterschiedlich hoher Verstärkung zugeführt wird,
daß mindestens einer der Analog-Digital-Wandler über eine zweite steuerbare Schaltvorrichtung wahlweise mit einem der Ausgänge einer Mehrzahl von vorgeschalteten Verstärkern mit konstanter, unterschiedlich hoher Verstärkung koppelbar ist,
daß eine Steuerung vorgesehen ist, die die erste und die zweite steuerbare Schaltvorrichtung in Abhängigkeit von der Größe des Eingangssignals steuert, und
daß im Fall eines Umschaltens der zweiten steuerbaren Schalt vorrichtung die erste steuerbare Schaltvorrichtung allenfalls erst nach einer zeitlichen Verzögerung umschaltet.
Durch das zuletzt genannte Merkmal wird ein Einschwingen der
der zweiten Umschaltvorrichtung nachgeschalteten Schaltungsteile
(z. B. des Abtast- und -Halte-Kreises) ermöglicht.
Es kann der Fall auftreten, daß ein sehr starkes Eingangssignal
ohne jede Verstärkung der weiteren Verarbeitung zugeführt werden
kann, und daß lediglich schwächere Signalanteile verstärkt
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 Wandlungsbe
reich von zum Beispiel 20 Bit bei einer Abtastfrequenz von zum
Beispiel 20 kHz erreicht wird. Weiter ist von Vorteil, daß die
Anzahl der Analog-Digital-Wandler kleiner gehalten werden kann
als die Anzahl der insgesamt möglichen unterschiedlichen Ver
stärkungen (einschließlich der möglicherweise vorhandenen Ver
stärkung 1). Das Signal, das von der zweiten steuerbaren Schalt
vorrichtung geschaltet wird, ist ein Analog-Signal.
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 Ausgangs
signal desjenigen Wandlers für die weitere Verarbeitung ausge
wählt 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 vorgesehen, daß
zwei Analog-Digital-Wandler und drei Verstärker vorgesehen
sind, daß einer der beiden Analog-Digital-Wandler mit dem Aus
gang desjenigen Verstärkers ohne Zwischenschaltung der zweiten
steuerbaren Schaltvorrichtung gekoppelt ist, dessen Verstärkung
zwischen den Verstärkungen der beiden anderen Verstärker liegt,
und daß der andere Analog-Digital-Wandler über die zweite
steuerbare Schaltvorrichtung wahlweise mit einem der Ausgänge
der beiden anderen Verstärker koppelbar ist. Es wird somit die
wirksame Verstärkung für einen der Analog-Digital-Wandler nicht
umgeschaltet, und durch einfache Umschaltung der wirksamen
Verstärkung des anderen Analog-Digital-Wandlers zwischen zwei
Werten kann insgesamt ein Wertebereich des Eingangssignals
erfaßt werden, für dessen Wandlung alle drei Verstärkungen
erforderlich sind. Weiter ist dabei von Vorteil, daß stets die
digitalen Ausgangssignale zweier hinsichtlich des Wandlungsbe
reichs benachbarter Analog-Digital-Wandler gleichzeitig zur
Verfügung stehen, so daß die Auswahl in Abhängigkeit von der
Größe des Eingangssignals sehr rasch und störungsfrei erfolgen
kann. In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können mehrere
Gruppen mit jeweils zwei Analog-Digital-Wandlern und drei Ver
stärkern vorhanden sein.
Die von dem einen bewegten Spiegel aufweisenden Infrarot-Inter
ferometer 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 vorgesehen sein, daß die
Steuerung eine Ablaufsteuerung ist, die in Abhängigkeit von
der Größe der Eingangssignale und der Zeit die erste und 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
die Steuerung die zweite steuerbare Schaltvorrichtung so
steuert, daß stets die Ausgangssignale von mindestens zwei
hinsichtlich des Arbeitsbereichs benachbarten Analog-Digital-
Wandlern vorhanden sind und für eine Auswahl durch die erste
steuerbare Schaltvorrichtung zur Verfügung stehen. Dadurch ist
ein rasches Umschalten auf die Ausgangssignale jeweils desje
nigen 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.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
erläutert. 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 je 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 (4)
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 zugeführt ist und
das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers unter
Berücksichtigung der jeweiligen Verstärkung ausgewertet
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Analog-Digital-Wandler (14, 18) vor gesehen sind, deren Ausgänge mit einer ersten steuerbaren Schaltvorrichtung (20) verbunden sind, die wahlweise die Ausgangssignale eines der Analog-Digital-Wandlers (14, 18) einer weiteren Auswertung zuführt,
daß das Eingangssignal jedem Analog-Digital-Wandler (14, 18) mit konstanter, unterschiedlich hoher Verstärkung zugeführt wird,
daß mindestens einer der Analog-Digital-Wandler (14) über eine zweite steuerbare Schaltvorrichtung (10) wahlweise mit einem der Ausgänge einer Mehrzahl von vorgeschalteten Verstärkern (V1, V3) mit konstanter, unterschiedlich hoher Verstärkung koppelbar ist,
daß eine Steuerung (30) vorgesehen ist, die die erste und die zweite steuerbare Schaltvorrichtung (10, 20) in Abhängigkeit von der Größe des Eingangssignals steuert, und
daß im Fall eines Umschaltens der zweiten steuerbaren Schaltvorrichtung (10) die erste steuerbare Schaltvor richtung (20) allenfalls erst nach einer zeitlichen Ver zögerung umschaltet.
daß mindestens zwei Analog-Digital-Wandler (14, 18) vor gesehen sind, deren Ausgänge mit einer ersten steuerbaren Schaltvorrichtung (20) verbunden sind, die wahlweise die Ausgangssignale eines der Analog-Digital-Wandlers (14, 18) einer weiteren Auswertung zuführt,
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daß mindestens einer der Analog-Digital-Wandler (14) über eine zweite steuerbare Schaltvorrichtung (10) wahlweise mit einem der Ausgänge einer Mehrzahl von vorgeschalteten Verstärkern (V1, V3) mit konstanter, unterschiedlich hoher Verstärkung koppelbar ist,
daß eine Steuerung (30) vorgesehen ist, die die erste und die zweite steuerbare Schaltvorrichtung (10, 20) in Abhängigkeit von der Größe des Eingangssignals steuert, und
daß im Fall eines Umschaltens der zweiten steuerbaren Schaltvorrichtung (10) die erste steuerbare Schaltvor richtung (20) allenfalls erst nach einer zeitlichen Ver zögerung umschaltet.
2. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Analog-Digital-Wandler (14, 18) und drei Verstärker
(V1, V2, V3) vorgesehen sind, daß einer der beiden Analog-
Digital-Wandler (18) mit dem Ausgang desjenigen Verstärkers
(V2) ohne Zwischenschaltung der zweiten steuerbaren
Schaltvorrichtung (10) gekoppelt ist, dessen Verstärkung
zwischen denVerstärkungen der beiden anderen Verstärker
(V1, V3) liegt, und daß der andere Analog-Digital-Wandler
(14) über die zweite steuerbare Schaltvorrichtung (10)
wahlweise mit einem der Ausgänge der beiden anderen Ver
stärker (V1, V3) koppelbar ist.
3. Spektrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur
Auswertung von Signalen mit einem im Prinzip bekannten
zeitlichen Verlauf, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerung (30) eine Ablaufsteuerung ist, die in Abhängig
keit von der Größe des Eingangssignals und der Zeit die
erste und die zweite steuerbare Schaltvorrichtung (10,
20) mindestens während eines Teils einer Messung nach
einer starren Regel steuert.
4. Spektrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
durch gekennzeichnet, daß die Steuerung (30) die zweite
steuerbare Schaltvorrichtung (10) so steuert, daß stets
die Ausgangssignale von mindestens zwei hinsichtlich des
Arbeitsbereichs benachbarten Analog-Digital-Wandlern (14,
18) vorhanden sind und für eine Auswahl durch die erste
steuerbare Schaltvorrichtung (20) zur Verfügung stehen.
Priority Applications (3)
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DE3935617A DE3935617A1 (de) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | Infrarot-fouriertransformations-spektrometer |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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