JPH01205796A - 信号サンプル採取装置 - Google Patents

信号サンプル採取装置

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JPH01205796A
JPH01205796A JP63306791A JP30679188A JPH01205796A JP H01205796 A JPH01205796 A JP H01205796A JP 63306791 A JP63306791 A JP 63306791A JP 30679188 A JP30679188 A JP 30679188A JP H01205796 A JPH01205796 A JP H01205796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
amplifier
sampling
input
gain
Prior art date
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Pending
Application number
JP63306791A
Other languages
English (en)
Inventor
Claude Beauducel
クロード ボデュセル
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C27/00Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
    • G11C27/02Sample-and-hold arrangements
    • G11C27/024Sample-and-hold arrangements using a capacitive memory element
    • G11C27/026Sample-and-hold arrangements using a capacitive memory element associated with an amplifier

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は連続的に記憶される信号サンプルに影響を及
ぼすエラーを最少化するよう改良されたサンプル採取装
量が目的である。
数置化伝達装置による信号の収集には、一般に一定のサ
ンプル採取頻度で信号につき採取された信号サンプルを
アナログ・デジタル変換器のインプットの加え、各サン
プルを数字語に変換するに十分な時間の開缶サンプルを
記憶する。
信号サンプルの採取とその記憶は専門家に周知でサンプ
ラ拳ブロッカといわれる電子回路(サンプル保持回路)
により行われる。
サンプル保持回路の構成要素の欠陥に由来する各種の原
因のため、記録されたサンプルの振幅はエラーに影響さ
れる。組織的エラーまたは連続する信号サンプルの振幅
変動の大きさに左右されるダイナミック・エラーも問題
となり得る。この場合、信号サンプルの振幅は先行する
サンプルの記憶値と無関係ではない。サンプル保持回路
の分解触は通常値が一80dBのオーダとされる混線(
漏話)率により定義される。
場合により、特に記憶されたサンプルを正確にデジタル
化する地震探査の領域では、サンプル間の混線率はこれ
ら通常値をかなり下回る必要がある。
フランス特許Nα2.453,471(アメリカ特許N
14.352 、070に対応)により、電圧サンプル
を記憶するコンデンサとサンプリング期間中に記憶すべ
き電圧を伴い記憶コンデンサに荷電しブロック期間中に
このコンデンサを絶縁する手段を備えるサンプラ・ブロ
ッカは既知である。このサンプラ・ブロッカは記憶コン
デンサの実特性の再生に適した第2コンデンサを有する
受動補償回路−この回路はサンプラ・ブロッカの出力部
とアースの間に接続される一1第2コンデンサを断続的
に短絡する手段、および記憶コンデンサにかかる電圧値
から第2コンデンサの端子にかかる電圧部分を差引く手
段を備える。
このサンプラ・ブロッカは特にその記憶コンデンサの固
有欠陥の補償に適する。
発明に係るこの装置は換算エラー率で全信号のサンプル
採取に適し、サンプル採取すべき信号が入力する第1サ
ンプリング要素および第2サンプリング要素−このサン
プリング期間は第1要素のサンプリング期間に比較して
その本来の収集時間より短い時間間隔だけ遅れるー、幅
利得を第1要素入力部の上記信号の振幅と第1要素出力
部における信号の振幅との差に適用する増幅手段−増幅
手段の出力部は、第2要素の入力部に接続される、およ
び第2要素により信号サンプルにかかるエラーを減らす
ように第2要素から出る信号の部分のみを第1要素から
の信号に加える累積手段を備えることを特徴とする。
発明に係る装置は記憶コンデンサが原因であれまたはコ
ンデンサに接続する電子要素が原因であれ、サンプラ・
ブロッカにより生じるすべての欠陥を著しく減少させる
効果がある。従って高価で電力消費の大きいハイブリッ
ド型サンプラ・ブロッカが不要となり、これはこのよう
なサンプラ・ブロッカを納めた多数の収集ケースが極め
て長い地震フルートの全長にわたり配分される複合収集
システム型とは両立が困難である。
付録図を参照して非限定的に例示する実施態様の説明で
この装置の利点を更に明らかにする。
図1に示す既知タイプのサンプラ・ブロッカは2つの直
列に配した増幅器AとA′を備え、増幅器Aの出力部は
特に電子スイッチIで増幅器A′の非逆転入力部に接続
され、この入力部もコンデンサCを介して接地される。
第1増幅器Aの出力インピーダンスは低いが、第2増幅
器A゛の入力インピーダンスは極めて高い。第1増幅器
Aは単位利得の絶縁増幅器で、その出力信号は非逆転入
力部に入力される信号Veを発生する。
瞬間t、で終わるブロック時間T)Iの間に(図2,3
)スイッチIが開かれる、増幅器A9の入力インピーダ
ンスは極めて大きいので、電圧VCは上述ブロック時間
の間は事実上一定値VH,に保たれ、瞬間、に採取され
るサンプルの値に対応する。ブロック区間TH”の間に
入力信号Veは極めて大きなダイナミックを有するので
急速に減衰したと想定する。瞬間t、におよびその後の
瞬間t2までに制御信号Vl  (図2)をスイッチI
に入力してスイッチを閉じる。
時間間隔(ta、ta)はサンプリングの期間Tsを限
定する。電圧V、は入力電圧およびその変化が加わるま
では低下する。しかしスイッチIが再び開となる瞬間T
tC新しいブロック期間TH)に電圧Vcに従って増幅
器A2の出力電圧vc2はサンプリング間隔Tsの終り
に達した値vC2を保つ代わりに、急激な変化を受けて
実値V。に安定する。また電圧V149とVc、間の開
きはその前のサンプリング瞬間から入力信号により受け
る振幅の変化Δ。に左右される。
一般にこの変化Δ。はほぼ直線的である(図4)。
エラーv)1.は多くの異なる原因で発生するが、最も
顕著なものはコンデンサと直列の抵抗を有する回路に並
列接続した無損失の理論的コンデンサに相当する記憶コ
ンデンサCの欠陥に起因するエラーである。エラー■、
も増幅器AまたはA”などの段階の非線型性、ならびに
接続する電子スイッチの固有故障が原因である。大容量
(例えば15ビツトの数字語を送る)のA・D変換器を
使用する場合、このエラーの削減が必須となる。図5に
示すサンプリングとプロ・・ツクの接合で記録コンデン
サまたは関連する電子要素に起因する単離vHsを著し
く縮めることが可能になる。
ブロックの全段階にわたり加わる電圧Veの良好な記録
を確保できるサンプラ・ブロッカEB、を備え、要素E
B、の入力部の信号および同じ要素の出力部で使える信
号Sは、それぞれ非逆転入力部en11およびその利得
が既定値Gである差動増幅器A、の逆転入力部ei、に
送られる。これら両信号の適用は4つの電気抵抗の従来
型格子を介して行われる。直列に配置されたその中の2
つ(R,、R,)は入力部と接地側に接続する。その中
間点は非逆転入力部enl、に接続される。他の2つ(
Ra、Ra)も直列に配して増幅器A、の出力部Sおよ
び出力部S、を連接し、その中間点は逆転入力部e11
 に結合される。
増幅器A、の出力部S、は第2サンプラ・ブロッカEB
、の入力部e2に接続されてエラーを正す。要素EB、
の出力部も抵抗Rを介して第2増幅器A2の逆転入力部
e12に接続される。
この入力部e12は値GRの抵抗により要素EB2の出
力部S2に一部接続される(Gは第1増幅器A、の利得
)。
制御信号V1.は制御入力部で第1サンプラ・ブロッカ
EB、に送られ、瞬間t、、(サンプリング期間の最初
)に内部スイッチI(図1)の閉および瞬間th、(ブ
ロックおよび記憶期間の最初)にその開を交互にもたら
す。同様に制御信号V1.は第2サンプラ・ブロッカE
B、に送られ、その制御入力部V1.でその内部スイッ
チの閉(瞬間t1)および開(瞬間1.1)を交互にひ
き起こす。瞬間theが各サンプラ・ブロッカの固有収
集期間より大きい間隔dtの時間内で瞬間t)11に対
し変位されるような制御信号は、制御入力部で第2要素
EBaに入力される。
この装置の機能は次の通り: サンプラ・ブロッカEB、の任意のブロック瞬間thl
に記憶される入力電圧Ve、の値をV s H%またそ
れにより生じるエラーの振幅をVH8+ とする。この
瞬間thlから増幅器A。
の逆転入力部ei、にかかる電圧は(v、H+V)1g
+)に等しい。入力電圧v、、は連続的に可変である。
サンプラ・ブロッカEB、のブロックを制御するその後
の瞬間th、の値を(V、。
+U)とし、この値を増幅器A、の非逆転入力部eni
Hに加えれば、利得Gで増幅された増幅器の出力部Sl
における測定可能な電圧Vli1は:Vst”G(Vs
n”u)−(Vsn”Vos+ )または、 vsI”c(u−vHlI )          (
1)電圧vslはエラーV、、、を加えるサンプラφブ
ロッカEBpにより記憶される。
増幅器A2の逆転入力部e12には従って一部で電圧(
V−H+ VHIll ) オヨC51/G fJ比W
IA テ分割された電圧(VSl+VH112)が加わ
る。従って第2増幅器A2の出力電圧Vs□は:これを
簡略化すれば次の通り: Vs2”(V、、+u)+VH82 G(2) (V6H+ u )は増幅器EB2のブロック時t、4
□に記憶される値を示し、装置の出力部で得られる最終
値’ (V −H□+V14s2)はもはや振幅VHS
2/Gのエラーにしか影響されず、従ってそれのみを利
用した場合はサンプラ・ブロッカE B 2の出力部で
認められる率に対して率G内で分割される。この減少は
その理由が何であれ生じるエラーに影響を与える。
エラー電圧をせいぜい最低とするため利得Gに与え得る
最大値は、電圧■9.(関係1)が要素EB2で記憶可
能な最大電圧を絶対に超えないように、装置の入力部に
加わる信号v6の最大頻度およびサンプラ・ブロックの
固有収集間隔Tに応じて決定される。装置により行われ
るエラー電圧の低下は信号のサンプリング頻度が高すぎ
ないほうが大きい。例えば地震計が出力する信号の多重
収集の場合がそうである。
第2増幅器から出るサンプルの振幅削減係数と増幅器A
1の利得Gとの積に異なる値を与えても、発明の範囲を
逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
図1は在来のサンプラ・ブロッカを示す。 図2はサンプル採取する信号の断続的記憶を可能にする
サンプラ・ブロッカの制御電圧のクロノグラムを示す。 図3はサンプラ・ブロッカの入力部にかかる信号および
サンプラ・ブロッカの記憶コンデンサ端子に対応する信
号の変化を示す。 図4は連続する2つの信号サンプル間の振幅差に応じて
サンプラ拳ブロッカにより生じるエラーの変化を近似的
に示す。 図5は発明に係る装量の実施態様を示す。 図6と7は図5の装置に内装される2つのサンプラ・ブ
ロッカの制御信号のクロノグラムを示す。 特許出願人 アンスティテユ フシンセデュ ベトロー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、サンプル採取すべき信号が入力される第1サンプリ
    ング要素(EB_1)およびサンプリング期間が第1要
    素のサンプリング期間と 比較してその固有収集時間より短い時間間隔(dt)だ
    け遅れる第2サンプリング要素 (EB_2)、第1要素(EB_1)入力部の信号と第
    1要素出力部の信号の振幅格差に増幅利得(G)を与え
    る増幅手段−上記増幅手 段の出力部は第2要素(EB_2)の入力部に接続され
    る−、および第1要素(EB_1)から出る信号に第2
    要素(EB_2)が信号サンプルに与えるエラーを減少
    させるよう第2要素(EB_2)から出る信号の一部の
    みを加える累積手段を備えることを特徴とする減少エラ
    ー率で信号サンプル採取する改良装置。 2、増幅手段は第1差動増幅器(A_1)を備え、累積
    手段は第2要素(EB_2)から出る信号に第1要素(
    EB_1)から出る信号に与える利得より小さい利得を
    与えるようその値を選択した電気抵抗を連接した第2増
    幅累積器 (A_2)を備えることを特徴とする請求項1に記載の
    装置。 3、第1要素(EB_1)および第2要素(EB_2)
    から出る信号にそれぞれ与えられる利得の率が第1増幅
    器(A_1)の利得に等しく選択されることを特徴とす
    る請求項2に記載の装置。
JP63306791A 1987-12-02 1988-12-02 信号サンプル採取装置 Pending JPH01205796A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8716848A FR2624299B1 (fr) 1987-12-02 1987-12-02 Dispositif perfectionne pour l'echantillonnage de signaux
FR87/16.848 1987-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01205796A true JPH01205796A (ja) 1989-08-18

Family

ID=9357470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63306791A Pending JPH01205796A (ja) 1987-12-02 1988-12-02 信号サンプル採取装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4983925A (ja)
EP (1) EP0319414B1 (ja)
JP (1) JPH01205796A (ja)
CN (1) CN1012862B (ja)
CA (1) CA1293537C (ja)
DE (1) DE3869571D1 (ja)
FR (1) FR2624299B1 (ja)
NO (1) NO180430C (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
NO885353L (no) 1989-06-05
CA1293537C (fr) 1991-12-24
US4983925A (en) 1991-01-08
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NO180430C (no) 1997-04-16
NO180430B (no) 1997-01-06
NO885353D0 (no) 1988-11-30
CN1012862B (zh) 1991-06-12
FR2624299A1 (fr) 1989-06-09
FR2624299B1 (fr) 1990-05-18
EP0319414B1 (fr) 1992-03-25
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