近年来,为了解决矿产资源、能源缺乏,大规模地质灾害等地学难题,加强深部探测仪器设备的自主研发任务变得尤为关键。宽频带地震仪是地震探测系统中的核心仪器,由于其采集系统具备大动态、高精度、宽频率特点,能够为地震探测作业提供有效的帮助。目前,大多数宽频地震仪采集系统A/D转换部分都是基于套片式模块设计,这种设计虽然能够使采集系统达到理想的采集标准,但同时也增加了仪器本身的成本,限制了地震仪的推广。为了能在满足宽频地震仪采集条件的前提下,更好的降低采集系统的成本,本文通过了解国内外地震仪采集系统的发展状况,对比分析当今采集模块的种类及原理,提出了基于双积分A/D转换技术的宽频地震仪采集系统的设计方案。初次利用双积分原理设计地震仪采集系统,为国内地震探测提出了一种新的技术探索方式。本文主要从采集电路设计和控制模块设计两个方面开展对采集系统的研究工作,具体工作内容如下:在采集电路设计中,基于双积分A/D转换原理,完成了对采集前端电路的搭建,主要工作包括信号调理电路、基准电压电路、滤波电路、积分运算电路、加减运算电路、比较器电路、模拟开关电路的设计与分析;同时,通过对电源转换电路的设计,实现了将12V电压转换为系统所需的±9V、+3.3V的功能。在控制模块设计中,选择STM32F407微控制器责对采集系统进行控制,基于该芯片,设计了2G地震数据存储单元和通讯串口转换电路,同时依照地震仪工作需求,完成主控单元低功耗设计。最后,基于uVision4的软件开发环境,实现对地震仪采集系统、TF卡存储单元、系统低功耗的程序设计。对宽频带地震仪采集系统的精度、噪声水平、动态范围、低频信号、系统功耗等指标进行测试。通过对测试结果的分析,验证了系统采集精度达到16位;最大系统噪声小于50μV;动态范围为106dB;对5Hz、10Hz低频正弦波采集表现良好;系统功耗为0.919W,总体上达到了预期设定的任务目标。