JPH01169372A - 波高値計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気信号波形の振幅計測に係り、特に複合映像
信号のバースト信号や色度信号の振幅、あるいはＶＴＲ
ヘッドから再生したＦＭ信号のエンベロープの振幅を高
精度に計測するに好適な計測方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の回路は、特開昭６０−１５２９５８号公報に記載
のように入力信号レベルの大小にかかわらずエンベロー
プの計測ができるようになっていた。しかし極大値部分
のレベルを保持する方法は、極大値のタイミングで一定
時間幅のパルスを作成し、このパルス信号でサンプリン
グを行い同一パルスの立下り部分でホールド状態とする
ものであり、サンプルホールド回路のアクイジションタ
イ１１、アパーチャデイレイタイムによる状態遷移時間
の制約から、入力信号の高速な場合への配慮がされてい
なかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、サンプルホールド回路（以下かＳ／Ｈ
）のホールド状態からサンプル状態に移るときに入力信
号に追従するのに必要なアクイジジョン時間（現在高速
なＳ／ＨＩＣで約３０ｎｓ程度）と、サンプル状態から
ホールド状態に移るときに遅延するアパーチャデイレイ
時間（同５〜Ｉｏｎｓ程度）が動作時間として必要であ
り、最悪３０ｎｓとすると、入力信号をビデオ信号の副
搬送波とした場合（周波数３．５７９５４５Ｍ七：周期
２７９．４ｎｓ）この遅延時間による位相遅れは約０．
２１５πとなり極大値に対する比率は約０．７８となり
計測値は約２０％の誤差を生じることになり、ビデオ信
号を対象とした計測を高精度に実行できないという問題
があった。本発明の目的は計測対象を第３図に示すよう
な複合映像信号のバースト信号や色度信号の振幅あるい
は第４図に示すようなＶＴＲヘッドから再生されるＦＭ
信号のエンベロープの状態を高精度に計測することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、高速なＳ／Ｈ回路を２段直列に接続してエ
ンベロープ波形を作成し、更に正方向及び負方向のエン
ベロープ波形作成のために上記回路を２組備え、この２
組の回路出力を差動増幅して得た信号をＡ／Ｄ変換して
、マイコンなどの処理装置によりデータ解析することに
より達成される。

〔作　用〕

被計測信号を位相変換回路によりπ／２位相を変えた信
号をもとにＳ／Ｈ回路のタイミング信号を作成し、アパ
ーチャデイレイ時間の小さいＳ／Ｈ回路により被計測信
号の極大値をホールドし、約πに相当する時間経過後サ
ンプルモードに切換えて同様に約πに相当する時間経過
後ホールドモードに切換える。ここで得た信号に残存す
る被計測信号の周波数に依存する波形部分を削除するた
め、更に第２段目のＳ／Ｈ回路により、極大値をプロッ
トしたものに近い、いわゆる正側のエンベロープ波形を
得る。同様にして負側のエンベロープ波形を得て、この
二つの信号を差動増幅してＡ／Ｄ変換を行いＣＰＵによ
りエンベロープの振幅を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

被計測信号Ａをバッファ回路（以下Ｂｕｆと略す）１に
入力し、その出力を二分岐して一つをバンドパスフィル
タ（以下ＢＰＦと略す）２に入力し、他方をスイッチ（
以下ＳＷと略す）２１の常閉接点（以下Ｎｏと略す）２
１ａに入力する。ＢＰＦの出力を二分岐し一方を５Ｗ２
１の常閉接点（以下ＮＣと略す）２１ｂに入力し他方を
Ｂｕｆ回路８に入力する。５Ｗ２１のコモン（以下Ｃと
略す）２１ｃに得る信号をＢｕｆ回路３に入力し、その
出力を二分岐して一方をＳ／Ｈ回路４に入力し他方をＳ
／Ｈ回路６に入力する。各々の出力信号Ｆ及びＬをＳ／
Ｈ回路５及び７に入力し出力Ｈ２Ｎを得る。信号ＨとＮ
とを差動増幅回路（以下Ｄｉｆ、Ａｍｐ、と略す）１７
に入力し出力０を得て、Ａ／Ｄ変換回路１８に入力し、
その出力をＣＰＵ１９に入力し、その出力を表示装置２
０に入力する。

一方Ｂｕｆ回路８の出力を位相変換（以下Ｐｈ。

Ｓ、と略す）回路９に入力し、得られた信号Ｂを電圧比
較（以下Ｃｏ　ｍ　ｐ　、と略す）回路１０に入力する
。Ｃｏｍｐ、回路１０の相補出力信号Ｃ及び工を遅延回
路１１及び１４に入力し、出力信号り及びＪを得る。信
号Ｃ及びＤ、並びに信号工及びＪを論理積（以下Ａｎｄ
と略す）回路１２、並びに１５、及び論理和否定（以下
Ｎｏｒと略す）回路１３、並びに１６に入力し、Ａｎｄ
回路１２並びに１５の出力Ｅ並びにに、及びＮｏｒ回路
１３並びに１６の出力Ｋ並びにＭを得る。信号Ｅ。

Ｇ、に、Ｍを各々Ｓ／Ｈ回路４，５，６．７の制御端子
に入力する。

以上の回路の動作を第２図に示すタイムチャートを引用
しながら説明する。

Ｂｕｆ、回路１は信号Ａの信号源に負荷効果を与えない
様な高入力インピーダンス、低入力容量の回路で以降に
接続される回路を駆動する能力を持ったバッファ回路で
あり、ＢＰＦ回路２は信号Ａの振幅を計測しようとする
周波数成分のみを通過させる帯域通過フィルタであり、
例えば信号Ａが複合映像信号（ＮＴＳＣ方式）であり、
バースト信号あるいは色度信号の振幅を計測しようとす
るときには通過中心周波数を３．５７９５４５Ｍ）ｌｚ
とし、また、ＶＴＲヘッドからの再生信号のエンベロー
プを計測する場合にはＶＨ８方式については３．４〜４
．４ＭＨｚの帯域に設定する。

この出力の一方を５Ｗ２１を介してＢｕｆ回路３に入力
しＳ／Ｈ回路４，６を駆動する。また他方の出力をＢｕ
ｆ、回路８を介してｐｈ、ｓ、回路９に入力し、第２図
已に示す波形の信号を得る。

ｐｈ、ｓ、回路９は微分回路や積分回路あるいはπ／２
位相シフトできる回路で構成することにより、信号Ａと
π／２位相の異る信号Ｂを得る。

信号ＢをＣｏｍｐ、回路１０に入力し相補出力Ｃ及びＩ
を得る。ここで信号Ｃは信号Ａの正側の極大値またはエ
ンベロープを、信号工は信号Ａの負側の極小値またはエ
ンベロープを検出するために使用する。以下機能は同様
であるから信号正側の動作説明を省略する。

信号Ｃを遅延回路１１に入力し信号りを得る。

次に、信号ＣとＤをＡｎｄ、回路１２及びＮｏｒ。

回路１３に入力して信号Ｅ及びＧを得て、この信号をＳ
／Ｈ回路４及び５の制御入力に入力する。

Ｓ／Ｈ回路４及び５は制御入力が論理レベルがＩ■ｉ　
ｇ　ｈでサンプル状態、Ｌｏｗでホールド状態に制御さ
れるものとする。

Ｓ／Ｈ回路４は、入力信号Ａの極大値に到るまでサンプ
ル状態即ち入力に追従した信号を出力し、極大値のタイ
ミングでホールド状態に移る。Ｓ／８回路のサンプルか
らホールドに移るときの遅延時間即ちアパーチャ°デイ
レイ時間は数ｎｓであり、信号Ａの周波数が数Ｍｌ（ｚ
のとき、この遅延による誤差分は１％程度であり固定の
ものである。一方この遅延時間の変動分即ちアパーチャ
ジッタは数ｐｓであり繰り返し誤差は極く微小であり通
常測定限界に近く無視できる。次にπと遅延回路１１で
設定した遅延時間との和に相当する時間経過後にホール
ド状態からサンプル状態に移る。このときＳ／８回路の
動作遅延時間は数十ｎｓであり。

信号Ａの立上りきる迄に十分追従できる。この様な動作
を繰り返して第２図Ｆに示すような信号波形を得る。

次に信号Ｆを第２のＳ／８回路５に入力する。

Ｓ／８回路５は、前段のＳ／Ｈ回路４のホールド状態の
信号をサンプルし、かつサンプル状態に移る以前にホー
ルド状態となるように制御され、第２図Ｈに示す波形の
信号を出力する。従って２段目のＳ／８回路５は、１段
目のＳ／Ｈ回路４に比べてや＼低速動作のものが使用可
能である。

以上の様にして信号Ａの極大値を順次ホールドした信号
Ｈを作成することができる。

上記と同様の動作をＣｏｍｐｌＯのもう一方の出力信号
工をもとに遅延回路１４を介した遅延出力信号Ｊとによ
りＡｎｄ、回路１５の出力信号Ｋ、Ｎｏ　ｒ、回路１６
の出力信号Ｍを、Ｓ／Ｈ回路６゜７の制御入力とするこ
とにより信号Ａの極小値を順次ホールドした信号Ｎを作
成することができる。

次に、この二ツの信号Ｈ，ＮをＤｉｆ、Ａｍｐ。

回路１７に入力して差動増幅出力０を得る。この信号を
Ａ／Ｄ変換回路１８に入力し、変換したディジタルデー
タをＣＰＵ１９の記憶回路（図示せず）に読みとり、計
測や調整あるいは良否判定等の処理を行って表示装置２
０に出力する。なおＣＰＵ１９の出力は表示装置に必ら
ず、自動調整を目的とした調整機構へ出力することも当
然可能である。

また５Ｗ２１の切換により信号ＡをＢＰＦ２を介して特
定周波数成分について計測することも。

２１（２と２１ｃを導通状態として１元信号そのものに
対して計測することも可能である。なお元信号に対して
計測する場合には、ＢＰＦ２による遅延時間と、Ｓ／Ｈ
４〜７を制御する信号とのタイミングを補正するための
遅延回路（図示せず）をＢｕｆ、回路１の出力端子から
端子２１ａ。

２１ｃ、Ｂｕｆ、回路３へ到る経路の中のいずれかに設
けることにより実行することができる。

以上述べたように本実施例によれば、複合映像信号のバ
ースト信号や色度信号の振幅、あるいはＶＴＲヘッドか
らの再生ＦＭ信号のエンベロープの状態を高精度に自動
計測することができ、従来作業者が目視で計測器を観測
していた方法に比べ数倍の計測精度と高い繰返し精度を
得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、正弦波状の信号の振幅やエンベロープ
をリアルタイムで高精度に検出してディジタル処理がで
きるので、高精度な信号計測や調整、良否判定を自動化
できる効果がある６また、サンプリングデータを計算処
理により補間して行う方法に比べて、ソフト処理が軽減
されるため処理の高速化が図れ、コストパフォーマンス
に優れた装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路ブロック図、第２図は
第１図の動作を示すタイミングチャート、第３図、第４
図は計測対象とする複合映像信号及びＶＴＲヘッドから
再生されるＦＭ信号を模式的に表わした説明図である。 １．３．８・・・バッファ回路、２・・・帯域通過フィ
ルタ、４〜７・・・サンプルホールド回路、９・・・位
相変換回路、１０・・・電圧比較回路、１１．１４・・
・遅延回路、１２．１５・・・論理積回路、１３．１６
・・・論理和否定回路、１７・・・差動増幅回路、１８
・・・Ａ／Ｄ変換回路、１９・・・中央処理装置、２０
・・・表示装置、２１・・・スイッチ回路。 晃１目 ４〜７−・−リンプルホールド目側５　〃Ｊ４・−Ａｉ
徒１引沢ン　　　　　／ヲーーー寸ワ（ヌ氏理脅し贅。 第２圀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力信号と位相をπ／２変換する回路と、変換した
   信号を電圧比較して論理信号に変換する回路とこの信号
   をもとに２種類のタイミングを作成するタイミング信号
   作成回路と、この信号によりサンプル／ホールド状態を
   制御されるサンプルホールド回路を２段直列に設けて入
   力信号を２段階にサンプルホールドし、かつこの回路を
   ２組設けることにより入力信号の正側と負側との両方の
   極大値及び極小値を接続した信号を得て差動増幅し、こ
   れをＡ／Ｄ変換してディジタル処理を行う装置において
   、サンプルホールド動作を２段階設けたことを特徴とす
   る波高値計測装置。