第四章 地震数据采集系统及 相关技术(5)

地球物理仪器讲稿(32学时)东北石油大学

第三节 24位△–∑A/D转换器

目前的高分辨率地震勘探，普遍使用24位 A/D型遥测地震仪，理论动态范围达到138Db，系统动态范围在110dB～120Db。代表仪器为SN388（法国产）和SYSTEM－2000（美国产），这类地震仪的技术关键都是在野外采集站中设置了24位 A/D转换器。

一、 A/D基本理论

1.Δ调制型A/D转换技术

Δ调制型A/D转换技术是 A/D转换技术的基础，与传统A/D转换技术截然不同，Δ调制型A/D转换器工作的基本动作仅仅是将信号相邻离散点的差

图4-16 Δ调制型 A/D原理示意

值（Δ）转换为1位二进制代码（0或1），也即现时子样电压A/D转换的结果仅由前一子样（已被转换成数字量）末位加1或减1而成。

Δ调制型A/D转换原理可以结合图4-16加以说明，x(t)是输入的连续模拟电压信号，y(t)是输出的数字量，y(t)经D/A转换后输出一个模拟电压xp(t)，它代表了前一个离散点值，由过采样保证xp(t)与x(t)相差甚小。当x(t) －xp(t)>0时，

e(t)>0，D触发器输出Ｑ＝1，累加器加1；当x(t) －xp(t)<0时，e(t)<0，D触发器输出Ｑ＝0，累加器减1。

举例：设x(t)=20sin78.5t (mV)，信号频率为f=12.5Hz，时间t以ms 为单位，过采样频率为Fs=1000Hz ( 　t=1ms)，Xp(t)的台阶为 　=2mV，将计算结果绘制成图如图4-17。 ⒉过采样技术

由Δ调制型 A/D转换技术可知，信号相邻离散点的差值必须足够小，否则对其进行1位量化将带来较大的误差。解决的办法是将采样频率提高到信号频率的成百上千倍，并称此为过采样。在传统A/D转换技术中，采样定理要求在一