[发明专利]一种改进的信号取样装置

说明书

本发明涉及一种减少影响连续存贮的信号取样的差错的改进型取样装置。

一般的通过数字化链获得信号的方法包括：把以一定取样频率从一信号取得的取样信号加到模/数变换器的输入端并且在它们足以变成数字字的时间间隔中存贮。信号的取样和存贮是由本技术领域的技术人员所熟知的取样保持电路来实现的。

由于与取样保持电路的各构成元件的不够完善有关的各种因素，存贮的取样信号的幅度被误差所影响，它们可以是存贮系统误差或其它与连续取样信号的幅度变化的大小有关的动态误差。在该种情况下，可以观察到取样信号的幅度不是与先前取样的存贮值无关的。取样保持电路的分离能力是由所谓的串音率（cross-talk    rate）来定义的，其值通常是-80db数量级。在有些情况下，特别是在地震探测领域中，其存贮的取样必须精确地数字化，取样之间的串音率必须比通常的值小得多。

根据法国专利第2453471（对应于美国专利第4，352，070号），取样保持电路包括一个用以存贮电压取样的电容器和用以在取样周期内将存贮电压输入到存贮电容中，并在保持期间使之隔离的装置。该取样保持电路包括一无源补偿电路，该电路具有用以再现存贮电容真实特性的第二电容器，该电路连在取样保持电路的输出端和地之间，间歇地使第二电容器短路的装置，以及用以从加到存贮电容上的电压值上减去加到第二电容器端点处一部分电压的装置。

该取样保持电路特别适用于补偿存贮电容中的固有的缺点。

本发明的装置可用于以比较低的误差率对任何信号进行取样。它包括待取样信号加在其上的第一取样元件和一个相对于第一取样元件来说取样周期被延迟一大于它们自己采集时间的时间间隔的第二取样元件，用以给第一元件输入端处的信号幅度和在其输出端的信号间的幅值差别提供放大增益的放大装置，放大装置的输出连到第二元件的输入端，以及将从来自第二元件的信号的一部分加到第一元件的信号上的求和装置，以减少由于第二元件加到信号取样上的误差。

本发明的装置大大减少了由取样保持电路引入的所有差错，不管它们是由于存贮电容器还是与该电容有关的电子元件所产生的差错。它避免了必须求助于混合制造取样保持电路的必要性，这种电路制造成本高并耗用较多电流，它与复杂的接收（探测）系统的制造是不相容的，在该系统中，许多包括这种取样保持电路的接收（探测）盒沿很长的地震带分布着。

本装置的优点将从下面结合附图所作的对本发明不起限制作用的一个实施例的描述中得到更好的了解。

图1是已有取样保持电路的一个例子;

图2是间歇地存贮待取样的信号的取样保持电路的控制电压的时间（定时）图;

图3是说明加到取样保持电路输入端的信号的各种变化以及在其存贮电容器端点处的对应信号的变化;

图4把取样保持电路所引入的误差的变化作为两个连续取样信号间幅度差值的函数的近似方法;

图5是本发明的最佳实施例;

图6和图7分别说明图5所示的装置中所包括的两个取样保持电路的控制信号的时间（定时）图。

图1所示的已有的取样保持电路包括两个相互串联的运算放大器A和A′，第一运放的输出端通过一个开关，最好是电子开关，连到第二运放A′的非反向输入端，它同样通过一电容C接地，第一放大器A的输出阻抗低而第二运放的输入阻抗非常高，第一运放A是一隔离放大器其增益为1，其输出信号再现一加到其非反相输入端的信号Ve。