JPH04177173A - デジタルストレージオシロスコープ - 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） 本発明はデジタルストレージオシロスコープに関し、さ
らに評言すれば波形を記憶させて、管面に再表示する際
に表示波形と一致したレンジ表示を管面に表示させるデ
ジタルストレージオシロスコープに関する。

（従来の技術） 通常、デジタルストレージオシロスコープでは入力信号
をＡ／Ｄ変換してメモリに記憶させ、そのメモリから表
示用メモリにデータを転送して管面に波形を表示する。

また、それ以外にも内部に波形記憶用のメモリを有して
おり、−度記憶させた波形は何度でも呼び出して管面に
表示させることが可能である。

従来のデジタルストレージオシロスコープでは内部の波
形メモリに波形を記憶させる際に、設定レンジを波形記
憶装置に取り込まないか、または取り込んでいても、波
形を再び表示する際に、以下の例で示すようにレンジ表
示と表示される波形のレンジとは異なってしまう場合が
多かった。

例えば、時間軸方向のみの拡大が行われ、垂直方向はレ
ンジ表示が変更されても、第５図（ａ）および（ｂ）に
示す如く垂直方向に表示波形の変更がなされないものが
あった。第５図（ａ）は波形記憶装置に格納されている
データに対応する表示波形を示し、第５図（ｂ）は第５
図（ａ）の時間軸方向レンジを２倍にし、垂直軸方向の
レンジを５倍にした場合における表示波形を示し、この
場合は垂直軸方向のレンジを５倍したにもかかわらず、
表示波形は垂直方向に拡大されず、時間軸方向のみが２
倍に拡大されている。

また時間軸方向に表示波形が拡大されるがレンジ表示は
変更されないものがあった。その例は第５図（ａ）に対
し、第５図（Ｃ）に示す如くであって、時間軸方向にレ
ンジを２倍にした場合、時間軸方向のレンジは２倍に拡
大されて波形表示されているが、レンジの表示は変更さ
れていない。

波形メモリに波形データを記憶させたら、レンジ変更が
できないように構成されているものもある。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記した従来の波形表示とその表示波形に対す
るレンジ表示とが一致していない場合には、被測定信号
を表示波形から測定する場合はきわめて測定しにくいと
いう問題点があった。

本発明は波形メモリに記憶されている波形を呼び出して
表示させた際にも、垂直軸および時間軸方向に共に拡大
、縮小ができ、その時のレンジを同時に表示することに
よって、上記の問題点を解消したデジタルストレージオ
シロスコープを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明のデジタルストレージオシロスコープ山第１図に
示す如く、垂直軸レンジ設定手段１と、時間軸レンジ設
定手段２と、被観測入力信号に対応するデータ獲集時の
垂直軸レンジが格納される第１記憶手段３と、被観測人
力信号に対応するデータ獲集時の時間軸レンジが格納さ
れる第２記憶手段４と、第１記憶手段３に格納された垂
直軸レンジに対応した利得で被観測入力信号レベルを調
整する振幅調整手段５と、振幅調整された被観測入力信
号を第２記憶手段４に格納された時間軸レンジに対応し
た周期でサンプリングしてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手
段６と、Ａ／Ｄ変換手段６で変換されたデータを格納す
るデータ獲集記憶手段７と、表示時の垂直軸レンジが格
納される第３記憶手段８と、表示時の時間軸レンジが格
納される第１記憶手段９と、データ獲集記憶手段７に記
憶したデータが転送格納される波形データ記憶手段１０
と、表示用の波形データが格納されかつ一定速度で格納
波形データが読み出される表示用の記憶手段１１と、第
２記憶手段４に格納されている時間軸レンジと第１記憶
手段９に格納されている時間軸レンジとを比較し、波形
データ記憶手段１０に格納されているデータを比較結果
に伴うアドレス間隔で読み出す読み出し手段１２と、第
１記憶手段３に格納されている垂直軸レンジと第３記憶
手段８に格納されている垂直軸レンジとの比を演算し、
読み出し手段１２から読み出されたデータを演算した比
に対応した値倍し、波形データとして表示用の記憶手段
１１に格納させる制御手段１３と、第３記憶手段８に格
納されている垂直軸レンジと第１記憶手段９に格納され
ている時間軸レンジとをブラウン管管面に表示させるリ
ードアウト表示手段１４と、表示用の記憶手段１１に格
納されている波形データに対応するアナログ波形をブラ
ウン管管面に表示させる表示手段１５とを備えたことを
特徴とする。

（作用） 上記のように構成した本発明のデジタルストレージオシ
ロスコープによれば、データ獲集時に設定された垂直軸
レンジが第１記憶手段３に格納され、データ獲集時に設
定された時間軸レンジが第２記憶手段４に格納され、第
１記憶手段３に格納された垂直軸レンジに対応した利得
で被観測入力信号レベルが振幅調整手段５で調整され、
振幅調整された被観測入力信号が第２記憶手段４に格納
された時間軸レンジに対応した周期でサンプリングされ
てＡ／Ｄ変換手段６でＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換され
たデータがデータ獲集記憶手段７に格納される。

一方、ブラウン管管面に表示されている波形を波形デー
タ記憶手段１０に記憶させる場合は、データ獲集記憶手
段７に格納されているデータがデータ獲集記憶手段７か
ら直接、転送されて波形データ記憶手段１０に格納され
る。このとき垂直軸レンジは第１記憶手段３に格納され
、時間軸レンジは第２記憶手段４に格納されている。

波形データ記憶手段１０に格納されたデータに対応する
データを呼び出し、呼び出したデータに対応する波形を
表示するときは、新たに垂直軸レンジ、時間軸レンジが
設定される。表示のために設定された垂直軸レンジおよ
び時間軸レンジはそれぞれ各別に第３記憶手段８、第１
記憶手段９に格納される。

ついで、読み出し手段１２によって、第２記憶手段４に
格納されている時間軸レンジと第１記憶手段９に格納さ
れてい時間軸レンジとが比較さね波形データ記憶手段１
０に格納されている波形データが比較結果に伴うアドレ
ス間隔で読み出さ札制御手段１３によって、第１記憶手
段３に格納されている垂直軸レンジと第３記憶手段８に
格納されてい垂直軸レンジとの比が演算され、読み出し
手段１２によって読みだされたデータは演算された比に
対応した値倍されて、波形データとして表示用の記憶手
段１１に格納される。ここで、表示用の記憶手段１１に
格納されている波形データを順次読み出して、波形表示
すれば第３記憶手段８に格納されている垂直軸レンジで
かつ第１記憶手段９に格納されている時間軸レンジでの
表示となる波形データの状態となっている。

表示用の記憶手段１１に格納されている波形データは一
定速度で読み出される。この読み出された波形データは
表示手段１５によってブラウン管管面に波形データに対
応するアナログ波形として表示される。したがってブラ
ウン管管面上には第３記憶手段８に記憶のデータに対応
する垂直軸レンジおよび第１記憶手段９に記憶のデータ
に対応する時間軸レンジに応じた波形が表示されること
になる。

同時にリードアウト表示手段１４によってブラ、ラン骨
管面上に第３記憶手段８に記憶のデータに対応する垂直
軸レンジおよび第１記憶手段９に記憶のデータに対応す
る時間軸レンジが表示され、同じにブラウン管管面上に
表示された垂直軸レンジおよび時間軸レンジに応じた波
形が表示されることになる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

本実施例のデジタルストレージオシロスコープは入力端
子に印加された被観測入力信号を増幅する垂直プリアン
プ２１、垂直プリアンプ２１に出力をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換器２２、Ａ／Ｄ変換器２２で変換さ
れたデジタルデータ。

後記する時間軸レンジデータである掃引速度（時間／目
盛）データおよび垂直軸レンジ（Ｖ／目ｌデータを格納
するメモリ２３、波形データを格納する波形メモリ２４
、波形メモリ２４に格納されている波形データが転送さ
れて、格納される表示用のメモリ２５、表示用のメモリ
２５に格納されている波形データをアナログ信号に変換
するＤ／Ａ変換器２６、Ｄ／Ａ変換器２６で変換された
アナログ信号を増幅する一定利得の終段増幅器２７、終
段増幅器２７の出力が供給されて、その波形を管面上に
表示するブラウン管２８、パルス発振器３３、パルス発
振器３３の発振周波数を分周して分周出力をサンプリン
グパルスとしてＡ／Ｄ変換器２２に供給する可変分周器
３４を備えている。

ここで例えばメモリ２３および波形メモリ２４の記憶容
量は１６ｋｗに、表示用のメモリ２５の記憶容量は波形
メモリ２４の記憶容量より少ない２ｋｗに設定されてお
り、波形メモリ２５に格納されている波形データは一定
速度で読み出されてＤ／Ａ変換器２６に供給するように
構成しである。

さらに、本実施例のデジタルストレージオシロスコープ
はデジタルストレージオシロスコープを制御するプログ
ラムが格納されたＲＯＭ２９と、ＲＯＭ２９に格納され
たプログラムによって制御されるＣＰＵ３０と、作業用
エリアを備えたＲＡＭ３１とを備えており、操作パネル
３２に設けられた波形指示スイッチ３２１、時間軸レン
ジ選択スイッチ３２１、垂直軸レンジ選択スイッチ３２
゜からの指示および選択レンジ情報を受けて、その指示
および選択レンジ情報に伴ってＣＰＵ３０の制御のもと
に、垂直プリアンプ２１の利得制御、可変分局器３４の
分周比制御によってＡ／Ｄ変換器２２におけるサンプリ
ングパルスの周波数を制御するサンプリングパルス周波
数制御、波形メモリ２４に格納されるデジタルデータの
倍率制御、表示用のメモリ２５に格納される波形データ
の転送制御を行って、表示波形の時間軸レンジ、垂直軸
レンジに対応する波形表示制御およびレンジ表示のリー
ドアウト制御を行うように構成しである。

メモリ２３、波形メモリ２４および表示用のメモリ２５
はＲＡＭ３１内に形成されていても差し支えない。

以下、波形メモリから波形を呼び出して表示する場合に
ついてＲＯＭ２９に格納されているプログラムにしたが
って、第３図のフローチャートによって説明する。

通常の動作においては、垂直軸レンジ選択スイッチ３２
．によって選択されている垂直軸レンジデータおよび時
間軸レンジ選択スイッチ３２□によって指示されている
時間軸レンジデータが読み込まれ、読み込まれた垂直軸
データおよび時間軸データがメモリ２３に格納され、読
み込まれた垂直軸レンジデータに対応する利得に垂直プ
リアンプ２１が制御されて、被観測入力信号が増幅さ札
増幅された被観測入力信号が読み込まれた時間軸データ
に対応する周波数のサンプリングパルスでサンプリング
されて、Ａ／Ｄ変換器２２でＡ／Ｄ変換され、変換され
たデジタルデータはメモリ２３に格納される。デジタル
データおよびレンジのデータは表示用のメモリ２５に転
送され、　Ｄ／Ａ変換器２６によってアナログ信号に変
換され、終段増幅器２７で増幅されてブラウン管２８の
管面上に表示される。

次に、波形データを波形メモリ２４に記憶させる場合を
第３図（ａ）に示すフローチャートによって説明する。

プログラムの実行によって、操作パネル３２に設けられ
た図示しない波形記憶指示スイッチの押圧により波形記
憶指示がなされたが否ががチエツクされ（ステップＳ、
）、ステップｓ１において波形指示がなされていないと
判別されたときはその他の処理が実行される。

ステップＳ、において波形記憶指示がなされていると判
別されたときはその時に設定されている垂直軸レンジデ
ータおよび時間軸レンジデータが波形メモリ２４に記憶
され（ステップｓ２）、メモリ２３からデジタルデータ
が波形メモリ２４に転送されて記憶される（ステップｓ
、）。

波形メモリ２４に記憶されたデータに対応する波形を管
面に表示する場合を第３図（ｂ）のフローチャートによ
って説明する。

プログラムの実行によって、波形指示スイッチ３２、に
より波形メモリ呼び出し指示がされたが否かがチエツク
され（ステップｓ４）、ステップＳ４において波形メモ
リ呼び出し指示がされてぃないと判別されたときは、そ
の他の処理が実行される。

ステップＳ４において波形メモリ呼び出し指示がされて
いると判別されると、ステップＳ４に続いて垂直軸レン
ジ選択スイッチ３２．によって選択されている垂直軸レ
ンジデータが表示のための垂直軸データとして読み込ま
れてＲＡＭ３１に格納される（ステップＳ、）。ステッ
プＳ、に続いて波形メモリ２４に格納されている垂直軸
レンジデータが読み出されて、該垂直軸レンジデータと
表示のための垂直軸レンジデータとしてステップＳ６に
おいて格納された垂直軸レンジデータとの比率が演算さ
れて、ＲＡＭ３１に格納される（ステップＳ。）。ステ
ップＳ８において演算された比率は被観測入力信号デー
タ獲集のときの垂直軸レンジと波形メモリ表示の時の垂
直軸レンジとの比を示している。

ステップＳ、に続いて波形メモリ２４がらデジタルデー
タが読み出されて、読み出されたデジタルデータがステ
ップＳ、においてＲＡＭ３１に格納された演算比率倍さ
れて波形データとしてＲＡＭ３１に格納される（ステッ
プＳ７）。そこで仮に、ステップＳ２において垂直軸レ
ンジが０．　５■／目盛に設定されていて、ステップＳ
、においてＩＶ／目盛に設定されていたものとすればス
テップＳ、において波形メモリ２４に格納されているデ
ジタルデータが（１／２）倍されてＲＡＭ３１に格納さ
れることになり、逆の設定の場合には２倍されてＲＡＭ
３１に格納されることになる。

したがってＲＡＭ３１に格納されている波形データは表
示のための変換がなされたデータとなっている。他の垂
直軸レンジデータの場合も同様である。この結果、ＲＡ
Ｍ３１に格納されている波形データに対応する波形をブ
ラウン管２８の管面上に表示したときは、垂直軸方向に
はステップＳ６において読み取られた垂直レンジに対す
る表示波形となっている。

ステップＳ７に続いて、時間軸レンジ選択スイッチ３２
．によって選択されている時間軸レンジデータが波形メ
モリ呼び出し、表示時の時間軸レンジデータとして読み
込まれ、読み込まれた時間軸レンジデータがＲＡＭ３１
に格納される（ステップＳ、）。ステップＳ、に続いて
ステップＳ、において読み込まれた時間軸レンジデータ
とステップＳ２において読み込まれた時間軸レンジデー
タとの比が演算され、演算結果にしたがってアドレス指
定がされて、ＲＡＭ３１から波形データが読み出され、
表示用のメモリ２５に格納される（ステップＳ、および
ステップＳ１゜）。ステップＳ、。

に統いて表示用のメモリ２５に記憶の波形データが所定
の一定速度で読み出されて、Ｄ／Ａ変換器２６によって
アナログ信号に変換され、終段増幅器２７で増幅のうえ
、ブラウン管２８の管面上にアナログ信号の波形が表示
される（ステップＳ４．）。ステップＳｌｌに続いてＲ
ＡＭ３１に格納されている時間軸レンジデータに対応す
る時間軸レンジおよび垂直軸レンジデータに対応する垂
直軸レンジがブラウン管２８の管面上にリードアウト表
示される（ステップＳ、２）。ステップＳ、２における
リードアウト表示の方法は従来の場合と同様であるが、
表示されるレンジは現に表示されている波形に対するも
のとなっていることは上記から明らかである。

ここで、ステップＳ　Ｉ　ＯにおけるＲＡＭ３１から波
形データの読み出しおよび表示用のメモリ２５への波形
データの書き込みについて説明する。

ブラウン管２８の管面時間軸方向に１０目盛が刻まれて
いるものとし、１目盛に２００点のデータが表示される
ものとする。表示用のメモリ２５の記憶容量は２ｋｗで
あるため、時間軸レンジが１ｍｓ／目盛のとき表示用の
メモリ２５のほぼ全記憶内容が１０目盛に表示されるこ
とになる。

ステップＳ２において時間軸レンジデータとして１ｍｓ
／目盛が書き込まれ、ステップＳ、において２ｍｓ／目
盛が書き込まれたものとする。この場合においてはＲＡ
Ｍ３１の記憶内容が１アドレス置きに、すなわち２アド
レス毎に読み出されて、表示用のメモリ２５に格納され
る。したがって、この場合は時間軸レンジが１ｍｓ／目
盛の場合において表示用のメモリ２５に格納された全波
形デ−タがほぼ時間軸１０目盛で表示されるのに対し、
２ｍｓ／目盛のためにほぼ時間軸５目盛で表示されて、
時間軸レンジが１７２になった状態になる。

また、例えばステップＳ２において時間軸レンジデータ
として１ｍｓ／目盛が書き込まれ、ステップＳ、におい
で５ｍｓ／目盛が書き込まれたものとする。この場合に
おいては、ＲＡＭ３１の記憶内容が４アドレス置きに、
すなわち５アドレス毎に読み出されて、表示用のメモリ
２５に格納される。

したがって、この場合は時間軸レンジが１ｍｓ／目盛の
場合において表示用のメモリ２５に格納された全波形デ
ータがほぼ時間軸１ｏ目盛で表示されるのに対し、５ｍ
ｓ／目盛のためにほぼ時間軸２目盛で表示されて、時間
軸レンジが１１５になった状態になる。

ステップＳ２において時間軸レンジデータとして２ｍｓ
／目盛が書き込まれ、ステップＳ、において１ｍｓ／目
盛が書き込まれたものとする。この場合においてはＲＡ
Ｍ３１の記憶内容が１アドレス分読み出される毎に前値
補間、すなわちＲＡＭ３１の１アドレスが引き続いて実
質的に２回読み出されて、表示用のメモリ２５に格納さ
れる。したがって、時間軸レンジが２ｍｓ／目盛の場合
において１０目盛で表示される波形の表示に２０目盛が
必要になり、時間軸レンジが２倍になった状態になる。

この場合を例示すれば垂直軸レンジを０６ＩＶ／目盛で
、かつ時間軸レンジを１０ｒｒ＋ｓ／目盛の状態で波形
メモリ２４に格納し、表示のときに垂直軸レンジをＯ，
ＩＶ／目盛とし、かつ時間軸レンジを１０ｍ５／目盛と
した場合は表示波形は第１図（ａ）に示す如くであり、
表示のときに垂直軸レンジを５０ｍＶ／目盛とし、かつ
時間軸レンジを５ｍｓ／目盛としする変更をした場合は
表示波形は第１図（ｂ）に示す如くである。

また、前値補間に代わって連続する２アドレスに格納さ
れている波形データの平均値を用いる平均値補間として
もよい。

また、上記以外の他の時間軸レンジおよび垂直軸レンジ
にそれぞれ設定されている場合についても容易に類推で
きよう。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ブラウン管管面上
に表示時に設定した垂直軸レンジおよび時間軸レンジと
、その垂直軸レンジおよび時間軸レンジによる波形を表
示するようにしたため、表示波形と表示波形に対する垂
直軸レンジと時間軸レンジとが一致することになって、
波形観測に不便を来すことが無くなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図。 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図。 第３図は本発明の一実施例の作用の説明に供するフロー
チャート。 第１図は本発明に一実施例による表示波形の１例を示す
波形図。 第５図は従来例による表示波形図。 １・・・垂直軸レンジ設定手段、２・・・時間軸レンジ
設定手段、３．４．８および９・・・第１、第２、第３
および第１記憶手段、５・・・振幅調整手段、６・・・
Ａ／Ｄ変換手段、７・・・データ護葉記憶手段、１゜・
・・波形データ記憶手段、１１・・・表示用の記憶手段
、１２・・・読み出し手段、１３・・・制御手段、１４
・・・リードアウト表示手段、１５・・・表示手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 垂直軸レンジ設定手段と、時間軸レンジ設定手段と、被
   観測入力信号に対応するデータ獲集時の垂直軸レンジが
   格納される第１記憶手段と、被観測入力信号に対応する
   データ獲集時の時間軸レンジが格納される第２記憶手段
   と、第１記憶手段に格納された垂直軸レンジに対応した
   利得で被観測入力信号レベルを調整する振幅調整手段と
   、振幅調整された被観測入力信号を第２記憶手段に格納
   された時間軸レンジに対応した周期でサンプリングして
   Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段で変
   換されたデータを格納するデータ獲集記憶手段と、表示
   時の垂直軸レンジが格納される第３記憶手段と、表示時
   の時間軸レンジが格納される第１記憶手段と、データ獲
   集記憶手段に記憶したデータが転送格納される波形デー
   タ記憶手段と、表示用の波形データが格納されかつ一定
   速度で格納波形データが読み出される表示用の記憶手段
   と、第２記憶手段に格納されている時間軸レンジと第１
   記憶手段に格納されている時間軸レンジとを比較し、波
   形データ記憶手段に格納されているデータを比較結果に
   伴うアドレス間隔で読み出す読み出し手段と、第１記憶
   手段に格納されている垂直軸レンジと第３記憶手段に格
   納されている垂直軸レンジとの比を演算し、読み出し手
   段から読み出されたデータを演算した比に対応した値倍
   し、波形データとして表示用の記憶手段に格納させる制
   御手段と、第３記憶手段に格納されている垂直軸レンジ
   と第１記憶手段に格納されている時間軸レンジとをブラ
   ウン管管面に表示させるリードアウト表示手段と、表示
   用の記憶手段に格納されている波形データに対応するア
   ナログ波形をブラウン管管面に表示させる表示手段とを
   備えたことを特徴とするデジタルストレージオシロスコ
   ープ。