以电位为测量对象的电法勘探,如充电法,对仪器系统的动态范围有更高的要求:非平稳随机干扰背景条件下,不同测量点位上的测量数据需要在共同背景下进行比对,才能识别真实异常。本课题以宽动态同步电法采集仪器系统设计为研究对象,对发射机电路、接收机电路进行了较为全面的研究。该系统采用Cygnal公司的微控制器专利产品CIP-51内核为微处理器(MCU),采用可编程逻辑器件(CPLD)代替大量外围器件,用原理图与硬件描述语言相结合的方式设计了A/D同步采集时序和A/D数据存储电路;选用24位A/D提高电压输入的动态范围,并针对高量程电位采集目标就电压衰减网络进行了设计;为达到良好的抗干扰能力,设计了两路电压采集通道进行同步采集;结合电法勘探仪器特点,设计了滤波、放大等模拟信号处理硬件电路图并提供了有关元器件参数的详细计算方法。本文设计了一套基于C8051F020的集高压发射、数据采集为一体的宽动态同步电法采集系统,该电法勘探采集系统具有一定的针对性,在功能特性上提高电压动态范围尤其是量程、实现了两路信号同步采集,适用于大量程和强干扰背景下电场测量的需要。