专利名称：用于ct数据采集系统的数据转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的数据转换器电路，它用于计算机化层析X射线摄影术(CT)或其他类似的射线影象数据采集系统。
计算机化层析X射线摄影设备(例如CT扫描仪)正广泛地用作分析被研究对象内部断面的诊断工具，例如用于人体器官的医疗诊断。这种仪器通过在不同方向上摄取大量射线影象，可提供出研究对象的二维或三维合成“图象”。常用的一种成象射线源是放在对象一侧的X射线源，由放置在对象另一侧的一个或多个X射线检测器显现出影象。把这些检测器的信号输出再转换成数字信号，送计算机进行分析。
CT数据采集系统接收检测器的输出，在数字控制下将特定的信号与特定的射线取向联系起来，并对检测器输出信号进行调节、放大和转换成适于进一步分析的有用的数字数据形式。
典型的数据采集电路有四个主要部分前端信号调节器frontendsignalconditionor、模拟信号多路转换器(analogsignalmultiplexer)、数据转换器(dataeonverter)和数字控制器(digitalecontrol)。前端信号调节器用于将来自检测器的转低电平模拟信号转换成低输出阻抗信号，以适应采集系统其他部分的要求。通常，每个检测器通道或检测线上至少具有调节与其有关的电路的专用信号。多路转换器的功能是接收来自不同检测器通道的信号，并使它们能够沿着共用通道得到进一步处理(以时分方式)，从而减少后续电路所需部件的数量。多路转换器的模拟输出再馈送到数据转换器，以把模拟信号转换或相应的具有适当的数字形式的数字信号信息。整个过程在数字控制电路的指示下进行。
由于采样速率和精度的综合指标要求，通常的高性能CT系统的数据采集电路使用不只一个数据转换器。数据转换器通常由两个主要部分组成一个浮点放大器和一个模拟-数字(A/D)转换器。为保证A/D转换器的输入总是大于某一极小值，浮点放大器在运行时对较小输入信号提供较大的放大倍率，对特定信号的放大量是作为输入信号大小的函数来选定的。
对于以往的数据转换电路的一种实现方法(后面将参考图4作进一步讨论)是利用程序控制或可选择增益的放大器，它通过切换放大器输入与输出端之间一组串联电阻的结点来改变反馈通路，从而设定其增益。由于这种办法是通过改变同一放大器的反馈阻抗来实现不同的增益，因而增益建立时间(settlingtime)长，而且对每种增益选择其建立时间是不同的。同时，偏压漂移校正(自动置零(auto-yero)功能的实施又复杂又麻烦，因为对每种增益的构成需要不同的偏压量或偏压电平。再有，增益调整是复杂的，因为同一组电阻会影响不只一种增益选择。
第二种办法(后面将参考图5讨论)用一组并联的放大器，每个放大器根据设定的不同信号增益构成，该方法还利用一种装置，用来选择适于放大给定信号的放大路径。这种办法比前一种办法的速度快，但在设定每种增益时要求使用不同的放大器，从而所需要的相应的增益建立时间也不同。同时，由于使用各自的放大器结构，设置每种增益便需要它自己的自动置零电路来作偏压校正。
本发明为CT数据采集系统提供了一个改进的数据转换器，它由程序控制增益放大器电路构成，在电路中有一个可切换的电阻衰减器级，后接一个固定放大器级，通过改变电阻衰减器级的构成来选定增益。这种电路的优点是给出与所设增益无关的同一的建立时间，并能简单地实现一种自动置零功能。它还具有进一步增加或修改可用增益选择的能力，而不需要改变或增加放大器。在最佳实施例(下面将详细描述)中，由于用不只一个放大器来构成固定放大级，从而减小了增益建立时间。
为演示和描述本发明而选择的若干实施例，展示在本文附图中，其中包括
图1是可以应用本发明的一类CT数据采集系统的方框图;
图2是图1所示系统中可以使用的一个数据转换器的方框图;
图3是图2中的浮点放大器的框图;
图4是实现图3中的程序控制增益放大器的第一种先有技术的简化示意图;
图5是实现图3中程序控制增益放大器的第二种先有技术的示意图;
图6是根据本发明的原理构成的程序控制增益放大器的示意图;
图7是图6中程序控制增益放大器的示意图，其中包括了自动置零偏压校正功能;
图8所示示意图与图7相同，但给出一种修改的自动置零线路。
在所有的附图中，同样的组成部分用同样的数字来代表。
图1中给出可应用本发明的一类CT数据采集系统10。系统110有四个主要部分，前端信号调节器12，模拟多路转换器14，数据转换器16和数字控制器18。
前端信号调节器12接收来自一组X射线检测器1至i(图中未画出)的较低电平模拟输出信号，并把它们转换成低输出阻抗信号，以供数据采集系统10的其余部分作进一步处理。每个检测器输出通道或输出线1至i(见图1)至少有调节电路20的专用的信号。经过前端信号调节器12处理之后，这些来自各个检测器通道的模拟信号被送到模拟多路转换器14，这些信号在那里被汇集起来，以便由后续的数据转换电路16以分时方式作进一步处理。数据转换器16将这些模拟信号转换成相应值的数字信号。多路转换和数据转换过程是在数字控制电路18的指示下运行的，数字控制电路保持着这些信号与其各自的检测器原始位置之间的相关信息。
传统的高性能CT数据采集系统10利用了不只一个数据转换器16，以实现所需要的采样速率和精度指标。然而，使用根据本发明构成的数据转换器16，所需数据转换器16的数目能够显著地减少。因此，即使是只利用一个数据转换器16，也能够实现一个较高性能的CT数据采集系统。
数据转换器16由两个主要部分构成，如图2所示浮点放大器26和模数(A/D)转换器28。设一个输入信号为“I”，浮点放大器26和模数转换器28的传递函数分别为“A”和“B”，其数据转换器16的数字输出字信号“O”可由方程式O＝IAB来表示。通常，浮点放大器28的传递函数的形式是MN，这里N是一个整数，对于较小的模拟输入信号值，其N值增大。“M”值通常为2或者2的整数幂，也就是4，8，16等。浮点放大器26的作用是把“N”作为其模拟输入信号的函数进行动态选择，同时，放大器26的输出增益不断变化，以使模数转换器28的输入总是大于某一极小值，这样，通过“M”值的大小，限制了由模数转换器28发出的供其后作影象分析的零值最高有效位的数目。这就保证了分辨力(它是放大器26和转换器28组合体的读数的一个为分数)相对独立于输入信号值，这是CT数据采集系统所需的一个特性。
浮点放大器26的简化框图示于图3。放大器26包括一个程序控制或可选择增益的放大器32和一个增益选择比较电路34，后者通过建立MN传递函数值(前已描述过)来选择增益。
程序控制增益放大器32和增益选择比较电路34的一种先有技术方法如图4所示，它应用了一个运算放大器(OP-amp)336，其正向输入端用于接收来自多路转换器14的模拟信号，而其反向输入端通过一个反馈线路连到它的输出端。反馈线路包括一组串联的电阻，由一个译码逻辑电路38来建立所需增益MN，该电路控制一组开关，用于把这些电阻中的一个或多个与反馈电路接通或切断。
图4所示的一种先有技术结构是针对3种不同可选增益值的情况。反馈线路包括电阻40和42，以及控制开关44、46和48的译码逻辑38，以决定电阻40和42中哪一个将连到运算放大器36上。运算放大器36的增益正比于反馈阻抗值与输入阻抗值之比。因此，有选择地闭合开关44、46和48将改变反馈阻抗与输入阻抗的关系，从而给出低的(开关44闭合)、中等的(开关46闭合)和高的(开关48闭合)动态控制增益设置。由于要不断地改变反馈线路的构成和使用同一组电阻，因此正如前面提到的，图4所示办法存在增益建立时间延迟以及自动置零和增益调整等问题。
图5给出实现图3所示程序控制增益放大器32的另一种先有技术。在这种结构中，一组不同的有固定增益的放大器以并联方式连接在电路32的输入与输出端之间，在每个并行通路上有一个开关，通过启动这些开关一来选定增益，图5所示结构有3个固定增益放大器50、52和54，分别有增益1，8和64。当响应译码器逻辑38而闭合开关44时给出增益1，闭合开关46给出增益8，而闭合开关48给出增益64。图5给出的办法比图4中的办法要迅速，但对每种增益要求有单独的固定增益运算放大器，以及各自的置零要求和各自的建立时间。
本发明的改进的数据转换器16利用一个程序控制增益放大器32(如图6所示)，它有一个可切换的衰减器级58，后接固定增益放大器级60，衰减器级58采取一组分压器线路，放在数据转换器16的输入端，以便将模拟输入信号I(见图2)有选择地加以分压，再将分压后信号送入固定增益放大器级60。
如举例说明，图中给出一个程序控制放大器32，它有3个衰减器级58的通路66，68和70，分别提供1、8和64共3种可选增益。通路66有2个电阻72和74，串联在数据转换器16的输入端和地之间。开关44根据来自译码逻辑38的信号有选择地把电阻72和74之间的结点与固定增益放大器级60的输入相连。电阻72和74之值的选定是要为输入模拟信号“I”(见图2)提供所需的分压比或者说衰减，以便设置好要由电路32提供的总增益。在所示例子中，电阻72的电阻值选定为比电阻74的电阻值大63倍。这样，电阻74上的电压即为串联电阻72和74上的总电压的R1/(R1+63R1)，也就是1/60倍。于是当开关44闭合时，由衰减器送到固定增益放大器级64的输入信号VI′的电压值将为原始输入信号VI+或VI-的1/64。如图所示，对于固定增益为64的固定增益放大器级60，通过选择输入衰减通路66，将得到电路32的输出信号VO，它等于(VI/64)64，也就是VI，因此提供的总增益为1。
与此类似，通路68有两个电阻76和78串联在数据转换器16的输入端与地之间;开关46的连接可以有选择地将电阻76和78的结点与放大器级70的输入耦合。选定的电阻76的电阻值比电阻78的电阻值大7倍，因此当开关46闭合时，送到64倍固定增益放大器级60的信号VI′的大小为原始输入信号VI的1/8，因此得到输出信号VO为(VI/8)64，也就是8VI，给出电路32的总增益为8。
所示通路70通过开关48使数据转换器16的输入端与放大器级60的输入端直接相连。这等效于有一个电阻几乎为零的分压线路70与具有某一值的电阻(如本例中为64R1，它是电阻72和74的电阻值之和)串联。当开关48闭合时，电压值为VI′＝(64R1/(64R1+0))VI＝VI(即无衰减)的信号将送到放大器级60的输入端，在此处信号被放大，给出电路32的总增益为64。
在运行过程中，增益选择电路34(图3)按已知技术建立起所需增益信号，译码逻辑电路38根据此信号建立起唯一的开关设置，程序控制增益放大器32(见图6)便根据这一开关设置提供动态增益选择为1、8或64的放大功能。例如，第1号检测器的一个输出信号(见图1)为低电平信号VI1，在经过专用的第1号前端信号调节器电路20进行信号调节并由模拟多路转换器14作多路合成之后，被送到程序控制增益放大器32的输入端，通过选定闭合开关48(图6)(其他开关打开)，使该信号受到高增益放大(增益为64)。由于开关48闭合，低电平输入信号VI1将无衰减地通过电阻衰减器级58，到达程序控制增益放大器60，在那里，信号放大为原来信号的64倍，给出输出信号VO1＝64VI1，供模数转换器28完成模拟-数字转换，构成数字输出字供下一步分析。第2号检测器输出一个中电平信号(图1)VI2将在程序控制增益放大器32(图6)中引出一个中等增益设置。译码逻辑38将指示闭合开关46(开关44和48打开)，于是有信号VI2′等于信号VI2的R2/(R2+7R2)＝1/8倍，信号VI2′将由增益为64的固定增益放大器60加以放大，给出输出信号VO2＝8VI2，供模数转换器28(图2)进行模拟-数字转换。类似地，由第3号检测器输出一个高电平信号VI3(图1)，将由于闭合开关44(开关46和48打开)而在程序控制增益放大器32中得到一个低增益，它输出的信号VI3′的大小为信号VI3的R1/(R1+63R1)＝1/64倍，该信号送到固定放大级60，得到64倍放大，结果输出信号VO3＝VI3，供模拟-数字转换和其他处理。
利用前面描述的一个可变衰减端入级58和一个固定增益放大器级60，要比图4和图5所示先有技术程序控制增益放大器结构具有显著的优越性。与先有技术结构不同。图6中的电路32表现出增益建立时间不依赖于所要求的增益。尽管图6中的应用实例只有1、8和64这3个增益设置值，但可以肯定，与先有技术结构不同，它可以通过改变衰减线路电阻比值来轻易地改变增益设置，还可通过简单地增加更多的电阻衰减器线路和相应的增益选择开关来实现增加增益设置数量，所有这一切都不需要对运算放大器作任何改变。
程序控制增益放大器电路32的固定增益放大器级60可由一个或多个串联运算放大器80、82(图6)构成。电路60的固定全放大倍数与衰减器级58的不同衰减通路66，68和70相配合，提供所需的整个增益选择。对于图中所示固定增益为64的放大器级60，选用了两个8倍增益运算放大器80和82串联，而没有选用单一的64倍运算放大器，是因为由此可得到较低的增益建立总时间。正如已指出的那样，再增益衰减器58中的增益设置通路将不会影响放大器级60的建立时间。
图6中的程序控制增益放大器32具有的另一个显著优点是在它的输出级可以容易地增加一个自动置零电路84，用于自动调整偏压的设置，如图7所示。图7给出图6中两个输出放大器80和82的更详细的示意图。一个运算放大器的输入偏置电压定义为使输出电压为零所必须加到运算放大器输入端之间的差分输入电压。在图7所示偏置电压调整电路84中，在衰减器级58增加了第4个开关86，它使运算放大器80的输入端能根据选择与地相联。第3个运算放大器88以积分器结构与运算放大器82(见图)相联。运算放大器88的反向输入端通过开关90和电阻92与运算放大器82的输出端相联，而运算放大器88的输出端通过电阻94与运算放大器82的正向端相联。电容96与运算放大器88并联，放在它的反向输入端和输出端之间。运算放大器88的正向输入端通过开关98和电阻100的组合，并通过电容器106与地相联。
在正常运行时(非自动置零)，开关86，90和98是打开的，而开关44，46和48在译码逻辑38的指示下用于为具体输入信号选定所需增益。输出积分放大器88用于保持和提供偏置电压校正值。所需要的自动置零校正值是在一个间歇负载循环周期。(intormittentdutycycle)中的自动置零间隔里建立的。在自动置零间隔中，开关44，46和48都打开，而开关89，90和98闭合，于是电流流通，直到电容96上建立起的电压值在运算放大器82的正向输入端给出所需要的输入偏置电压校正值为止。
如图6和图7所示，若在电路32中加一个可选用的输入缓冲放大器102，可能会有好处。如果加了这个放大器，则可以利用上述同样原理，参照电路84，引入第2个自动置零回路(图中未画出)。对于输入缓冲放大器102采用单独的自动置零回路，而不用输出自动置零电路84来同时校正缓冲器102的偏压，是大有好处的。只有当缓冲放大器102出现在可变衰减器58的输出端时，才能由自动置零电路84来校正其偏置电压。这时，对每个设定的增益必须有不同的偏压值。然而，如果专为缓冲运算放大器102提供第2个自动置零回路，则可保持对于所有增益值只需一个偏压值这一好处。
如参考图2所讨论的那样，数据转换器16(图1)将用模数转换器28与浮点放大器26组合。先有技术的方法中建立每个增益需要有各自不同的偏置电压校正值，它使用一个单独的自动置零电路用于模数转换器的零校正。然而，如图8所示，根据本发明的原理，图7中的输出回路可加以修改，从而也为模数转换器28提供偏压校正值，因此，便消除了为此目的而单独使用一个自动置零电路的必要性。
组合自动置零电路104不再需要图7中电路84的运算放大器88、开关90和98、电容96，电阻100，以及电容106。所有其他部件仍然保持，同时增加一些新部件，如图8所示，联入了一个数字零值检测逻辑电路108，用于接收模数转换器16的输出出。在接收到“置偏压工作模式(offsetsettingmode)”信号后，零值检测电路108的输出通过反向器110和与门112、114联接，给可逆平均计数器(up/downaveragingeounter)116加以或上(up)或下(down)的脉冲。计数器116与一个可逆偏压计数器(up/downoffsetcounter)118相联，送给它上溢(进位)信号和下溢(借位)信号。计数器118借助由电阻94耦合的数字-模拟(D/A)转换器120向运算放大器82的正向输入端提供所需要的偏压值。
在各置零间隔之间，由图8中的组合自动置零回路104设定的上一个偏压值将保持不变，存放在可逆偏压计数器118中，并通过数模转换器120提供给运算放大器82。在自动置零间隔期间，关闭开关86(图7)将一个零值输入信号加到电路60。理想情况是，对于模数转换器16，若为一个无偏压单极点转换器，当加以零值模拟电压时，其输出应为一个严格的零值的数字值。然而，对于所有实际系统来说，即使经过完善的偏压校正，也会由于模拟电子电路中的内部电子噪声而出现一些非零读数。对于正态不相关噪声，其正值个数应于负值个数同样多。再有，对于一个无偏压单极点转换器，其负值会表现为数字值零，因此，一个数字零检测器108通常已足够用于检测零值和负值。对于其他类型的转换器，最高有效位或符号位可用于检测偏压的符号。利用零检测或符号检测电路108的输出对平均电路116加以或上或下的脉冲。在经过足够多的转换之后，一个纯偏压(或者说平均偏压)将使平均计数器116产生上溢(进位)或下溢(借位)。每当发生上溢或下溢时，它将使可逆偏压计数器118分别产生一个增量或减量。从而校正总体组合电路60和28的任何偏压误差。
由前面所述可清楚地看出，本发明为CT数据采集系统提供了一个改进的数据转换器，它所利用的程序控制增益放大器有一个可通过开关切换的电阻衰减器级，后接一个固定增益放大器级，从而比利用先有技术程序控制增益放大器的传统的数据转换器有显著的优越性。放大器建立时间不依赖于增益选择，可得到的增益选择能容易地加以修改或扩充，还能容易地实现自动置零偏压校正电路，这些高超技术表明，上述本发明的最佳实施例只是说明如何实现本发明的几个例子，它可以进行多种替换和修改而不偏离如下述权项要求所规定的本发明的精髓和范围。
权利要求
1.用于射线影象数据采集系统的数据转换器电路，包括一个可变增益放大器电路，它有一个固定增益放大器级和一个与其串联的电阻可变衰减器级，根据该数据转换器电路接收信号的大小来选择该电阻可变衰减器级的衰减，从而使该可变增益放大器电路对所述信号提供一个选择的增益。
2.按照权利要求1的方法，其中还包括一个程序控制增益放大器电路，其电阻可变衰减器级提供一组信号通路，把程序控制增益放大器电路输入端与固定增益放大器级输入端联起来，开关装置针对所述数据转换器电路接收的信号大小来选定所述通路之一，将所述信号传送到所述固定增益放大器级，从而选定由所述程序控制增益放大器向该信号提供的增益值。
3.按照权利要求3的电路，其中所述一组通路由一组电压分压器线路组成，放在所述数据转换器输入端，它在把模拟输入信号送入所述固定增益放大器级之前，先对该输入信号有选择地进行分压。
4.按照权利要求3中的电路，其中每个所述通路包括两个电阻，串联于所述数据转换器电路输入与地之间，而其中所述开关装置由一组开关构成，每个通路的两个电阻间的结点与所述固定增益放大器级输入端之间用一个开关连接。
5.按照权利要求4中的电路，其中的固定增益放大器级由一组串联运算放大器组成。
6.按照权利要求2中的电路，其中还包括周期性地将所述固定增益放大器级输入端接地的装置;一个自动置零电路，用于确定必须给固定增益放大器级施加的差分输入电压，以使该固定增益放大器级在其输入端接地时其输出电压为零;还包括把所确定的差分输入电压加于所述固定增益放大器级上的装置，所述差分输入电压作为所述固定增益放大器级输入端不接地时的端入偏压校正值。
7.按照权利要求6中的电路，其中所述固定增益放大器级由第一个和第二个彼此串联的运算放大器组成，其中所述接地装置由周期性地将所述第一个运算放大器输入端接地的装置构成;这里所述施加电压的装置由把所述差分输入电压加于所述第二个运算放大器的装置构成。
8.按照权利要求7中的电路，其中所述自动置零电路包含第3个运算放大器以及将该第3个运算放大器以积分器结构周期性地联接在所述第二个运算放大器输入与输出端之间的装置，并且，所述施加电压的装置包括一个电容器，联接到所述第二运算放大器的输入端。
9.按照权利要求2中的电路，其中还包括一个模拟-数字转换器，连接在所述固定增益放大器级的输出端;一个周期性地将所述固定增益放大器级输入端接地的装置，一个自动置零电路，用于确定必须对固定增益放大器级施加的差分输入电压，以使所述固定增益放大器级输入端被接地时其所述模数转换器的输出值为零;还包括一个将所述差分输入电压加到固定增益放大器级上的装置，该差分输入电压作为当所固定增益放大器级输入端不接地时的端入偏压校正值。
10.按照权利要求9中的电路，其中所述固定增益放大器级由第一个和第二个彼此串联的运算放大器组成，其中所述接地装置包括周期性地将所述第一个运算放大器输入端接地的装置，这里所述施加电压的装置包括把所述差分输入电压加于所述第二个运算放大器的装置。
11.按照权利要求10中的电路，其中所述自动置零电路包括一个数字检测逻辑电路、一个可逆平均计数器、一个可逆偏压计数器以及一个数字-模拟转换器，它们全部串联在所述模数转换器输出端与所述第二个运算放大器的一个输入端之间。
12.在一个射线影象数据采集系统中，有一个前端信号调节器，它把由射线产生的较低电平的模拟信号转换成低阻抗信号;有一个模拟信号多路汇集器，沿着一个共用的通道提供来自不同检测器通道的低阻抗信号;有一个数据转换器，它包括一个程序控制增益放大器，用于放大所述共用通道的信号，其增益值作为信号大小的函数来选定，以及一个模数转换器，用于将所述被放大的信号转换成相应的数字信号，还有一个数字控制电路，用于把所述数字信号与产生它们的检测器联系起来;所作的改进包括程序控制增益放大器电路有一个电阻衰减器级和一个固定增益放大器级，其电阻衰减器级提供一组通路，把程序控制增益放大器输入端与固定增益放大器级输入端联接起来，开关装置根据所述数据转换器电路输入端接收的信号，择定所述通路之一，将所述信号传送到所述固定增益放大器级，从而选定所述程序控制增益放大器要向所述信号提供的增益。
13.按照权利要求12所述的一种改进，其中所述一组通路由一组电压分压器通路组成，接在所述数据转换器入端，它在把模拟输入信号送入所述固定增益放大器级之前，对所述信号有选择地进行分压。
14.按照权利要求13所述的一种改进，其中每个所述通路包括两个电阻，串联于所述数据转换器电路输入端与地之间;而其中所述开关装置由一组开关构成，每个通路的两个电阻间的结点与所述固定增益放大器级的输入端之间用一个开关连接。
15.按照权利要求14所述的改进，其中还包括周期性地将所述固定增益放大器级输入端接地的装置;一个自动置零电路，用于确定必须对固定增益放大器级施加的差分输入电压，以使所述固定增益放大器级在其输入端接地时其输出电压为零，还包括把所确定的差分电压加于所述固定增益放大器级上的装置，该差分输入电压作为所述固定增益放大器输入端不接地时的输入偏压校正值。
16.按照权利要求14所述的改进，其中还包括一个模数转换器，连接在所述固定增益放大器级的输出端;一个周期性地将所述固定增益放大器级输入端接地的装置，一个自动置零电路，用于确定必须对固定增益放大器施加的差分输入电压，以使所述固定增益放大器级输入端被接地时其所述模数转换器的输出值为零;还包括将所述差分输入电压加到固定增益放大器级上的装置，该差分输入电压作为当所述固定增益放大器级输入端不接地时的输入偏置电压校正值。
17.按照权利要求16所述的改进，其中所述自动置零电路包括一个数字检测逻辑电路、一个可逆平均计数器、一个可逆偏压计数器以及一个数模转换器，它们全部串联在所述模数转换器输出端与所述固定放大器级之间。
18.一个射线影象数据采集系统，包括一组专用的前端信号调节电路，用于接收来自一组射线检测器的各个模拟输出信号;数据转换器电路，接收来自所述专用前端信号调节电路的经调节后的模拟输出信号，将这些信号放大，其增益作为检测器输出信号大小的函数，再把它们从模拟形式转换成数字形式。所述数据转换电路包括一个程序控制增益放大器电路，带有电阻衰减器级和固定增益放大器级，其电阻衰减器级提供一组信号通路，把程序控制增益放大器输入端与固定增益放大器级的输入端联起来，开关装置针对检测器输出信号的大小来选定所述通路之一，将所述调节过的信号送到固定增益放大器级，从而选定由所述程序控制增益放大器向所述信号提供的增益值。
19.按照权利要求18所述的系统，其中所述每个通路包括两个电阻，串联于所述数据转换器电路输入端与地之间;而其中所述开关装置由一组开关组成，每个通路的两个电阻间的结点与所述固定增益放大器级输入端之间用一个开关连接。
20.按照权利要求19所述的系统，其中所述固定增益放大器级由第一个和第二个串联运算放大器以及周期性地将所述第一个运算放大器的一个输入端接地的装置;这里所述数据转换器电路还包括一个模数转换器，联于所述第二个运算放大器的输出端，一个自动置零电路用于确定必须对固定增益放大器级施加的差分输入电压，以使所述固定增益放大器级输入端被接地时其所述模数转换器输出值为零;还包括将所确定的差分输入电压加到所述第二个运算放大器上的装置，该差分输入电压作为当所述第一个运算放大器级的所述输入端不接地时的输入偏压校正值。
21.按照权利要求20所述的系统，其中所述自动置零电路包括一个数字检测逻辑电路、一个可逆平均计数器、一个可逆偏压计数器以及一个数模转换器，它们全部串联在所述模数转换器输出端与所述固定放大器级之间。
全文摘要
用于CT数据采集系统的改进的数据转换器电路，它利用了一个程序控制增益放大器，其增益根据检测器输入信号大小由选择在一个固定增益放大器输入端的几个电阻分压器之一来确定。一个自动置零回路使用一个积分运算放大器对固定增益放大器的偏置电压周期性地提供校正值。在一个修改的实施例中，提供了一个自动置零回路，用于一起校正固定增益放大器和一个被串联的模数转换器。
文档编号H03G3/20GK1035949SQ8810389
公开日1989年10月4日 申请日期1988年6月28日 优先权日1987年6月29日
发明者基豪·钱多阿·阿凯瑞, 波尔·查理斯·恩凯恩 申请人:通用电气公司