JPH0441785B2 - - Google Patents

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JPH0441785B2
JPH0441785B2 JP59080018A JP8001884A JPH0441785B2 JP H0441785 B2 JPH0441785 B2 JP H0441785B2 JP 59080018 A JP59080018 A JP 59080018A JP 8001884 A JP8001884 A JP 8001884A JP H0441785 B2 JPH0441785 B2 JP H0441785B2
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JP
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signal
trigger
channels
edge
input signals
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JP59080018A
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Kaaku Uimaa Uooren
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Tektronix Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/20Cathode-ray oscilloscopes
    • G01R13/22Circuits therefor
    • G01R13/32Circuits for displaying non-recurrent functions such as transients; Circuits for triggering; Circuits for synchronisation; Circuits for time-base expansion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/20Cathode-ray oscilloscopes
    • G01R13/22Circuits therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は複数の信号入力チヤンネルを有する多
現象オシロスコープに関し、特に複数入力信号の
状態の特定の組合せに応じてトリガ信号を発生し
複数入力信号の特定部分を選択観測し得る多現象
オシロスコープに関する。 (従来技術とその問題点) エレクトロニクスの分野において、オシロスコ
ープ及びデジタル・ロジツクアナライザは重要な
ツールになつてきている。オシロスコープはアナ
ログ信号を直視し且つ分析するための基本ツール
として長い間用いられているが、近年ロジツクア
ナライザがデジタル信号に対して同様な役割を担
うようになつてきた。しかし残念ながら、両装置
はそれぞれ欠点を有する。即ち、オシロスコープ
はスレシヨールド(閾値)でトリガされるので、
デジタル信号のアナログ的特性を観測するために
正確に所望の時点でトリガをかけて表示すること
はしばしば困難であり、ときには不可能であつ
た。他方、ロジツクアナライザは、正確にワード
の組合せを認知してトリガ動作を行なうことはで
きるが、ノイズ、ジツタ等のデジタル信号の実際
のアナログ的特性を観測することは下可能であつ
た。 (発明の目的) 従つて本発明は種々の組合せトリガ機能を有す
る多現象オシロスコープを提供することにある。 (発明の概要) 本発明は、オシロスコープの汎用波形観測機能
とロジツクアナライザの組合せトリガ機能とを結
合して新しい強力な電子ツールを作り出すもので
ある。本発明は、デジタルトリガ経路により複数
入力信号の任意のブール代数演算(AND,OR,
NOT)またはこれらのブール代数演算の組合せ
の結果としてトリガ出力信号を発生する即ち、時
間軸の起動を行なうことができる多ワードレコグ
ナザとして働く。更に、任意の入力信号に対し
て、閾値レベルで検知できるだけでなくエツジ
(トランジシヨン)で検知可能である。同期動作
が必要なときは、外部クツクを用いて付加的なト
リガクオリフイケーシヨン(条件付け)が行なえ
る。非同期、レベル検知動作においては可変トリ
ガフイルタを用いて狭いトリガパルスでトリガが
かかるのを禁止することができる。本発明はまた
入子トリ(nested triggering)機能を提供する。
この機能によれば、1つのブール代数演算結果に
応じてアーミング状態となし、次に続く他の独立
したブール代数演算結果の発生に応じてトリガ出
力信号を発生しアーミング状態を解除するもので
ある。 多チヤンネルのアナログ信号は、可視表示され
るため高性能のアナログ垂直増幅器により処理さ
れる。本発明の重要な点は、アナログ信号路とデ
ジタルトリガ信号路の遅延時間を整合させるため
に、各アナログチヤンネルの通常の信号路に直列
に一連のアナログ遅延線を設けている点にある。
これによりオシロスコープ本体に送られ可視表示
に用いられるアナログ信号と、これを用いてデジ
タル的に発生されたトリガ信号との時間的一致を
保証することができる。 (実施例) 第1図は、アナログ信号路10及びデジタル信
号路50を有する4チヤンネルオシロスコープ増
幅器を主として示した本発明の一実施例のブロツ
ク図である。アナログ信号路10の4つの入力端
子CH1〜CH4(チヤンネル1〜4)は従来の
プローブが接続される。各入力信号はその後、減
衰器20(例えばTTLやCMOS信号に対しては
5倍の減衰、ECL信号に対して無減衰)を通過
する。この信号はインピーダンス変換器30によ
り、表示波形振幅選択のための可変減衰器40に
送られると共に、トリガ比較器60への入力信号
としてデジタル信号路50へ送出される。アナロ
グ信号路10は更にゲイン増幅器70、位置制御
路80、チヤンネル選択スイツチ90、アナログ
遅延線100及び出力チヤンネルスイツチ110
と続き、オシロスコープの本体115の可視表示
部120へ接続される。アナログ遅延線100
は、アナログ信号がトリガ情報と時間的に一致し
てオシロスコープ本体115へ供給されるように
アナログ信号を遅延させるためのものである。 デジタル信号路50では、ンピーダンス変換器
30の出力信号が、閾値発生器130によつて独
立して設定される可変の閾値レベルと個別に比較
されてデジタル信号1401,1402,1403
1404を発生する。トリガ閾値発生器130の
閾値レベルは特定のロジツクフアミリー、例えば
TTLあるいはECLのためにプリセツトされ得る
ことに留意されたい。デジタル信号1401〜1
404は、4つの入力チヤンネルCH1〜CH4に
入力されるアナログ信号のデジタル的再構成に他
ならない。デジタル信号1401〜1404はブー
ル代数トリガ論理回路150、エツジ検出器16
0、トリガフイルタ170、及び入子論理回路1
80を通過してトリガ信号及びトリガ観測信号と
なる。 ブール代数論理回路150は、2つの同一の回
路150A及び150Bにより構成され、2つの
独立したトリガ演算を行なう。この2つのトリガ
演算は夫々4ビツトの論理積(AND)演算であ
り、更にこの両出力の論理和(OR)演算が行な
われる。これらのトリガ演算は例えば次の如く操
作者によりプログラムされる。 A=1・2・3・4 B=1・2+3・4 (1) 出力ワードA及びBは夫々信号線240及び25
0を介してトリガフイルタ170を通過あるいは
バイパスする。トリガフイルタ170は、夫々演
算A及びBに対して遅延時間が一致して変化する
2個の同一構成のフイルタ170A及び170B
を有する。トリガフイルタ170は、所定の時間
より短い演算AまたはBの出力パルスを阻止する
ためのものである。ブール代数トリガ論理回路1
50に並列に各快算A及びBに対する2個(計4
個)のエツジ検出器で構成されるエツジ検出器1
60が設けられる。4個のエツジ検出器はすべ
て、立上り、立下りのいずれかのエツジを検出す
る能力を有する。演算A及びBの各々に対して2
個のエツジ検出器があり、各演算の第1のエツジ
検出器はその演算の第1の積をテストし、第2の
エツジ検出器はその演算の第2の積をテストす
る。任意の積(AND演算)に対して、1つのエ
ツジ検知チヤンネルが存在し得る。その積におけ
る残りのチヤンネル(使われている場合)はレベ
ル検知のみである。この積の総合トリガ演算は、
選択されたエツジ検知チヤンネルにトランジシヨ
ンが生じた時点にテストされるレベル検知チヤン
ネルのAND演算である。 外部クロツクトランジシヨンを用いてブール代
数トリガ論理回路150をクオリフアイすると
き、外部クロツクが外部クロツク論理回路210
を介してすべてのエツジ出器160に供給され
る。このモードではチヤンネルのエツジ検出は不
能になる。 次にフイルタを通過した演算A及びBと検出さ
れたエツジ情報とが入子論理回路180に供給さ
れる。この入力論理回路180により操作者は演
算AまたはBを単独でトリガ動作に用いるか、あ
るいは演算Aをトリガアーミング条件とし、演算
Bをトリガ条件としてトリガ動作に用いるかを選
択できる。 ブール代数トリガ演算A及びBの選択と同様、
操作者は垂直増幅器フロントパネル190により
各チヤンネルのトリガスイツチング閾値、表示振
幅、位置、入力インピーダンス、あるいは接地レ
ベル基準を独立に選択制御できる。フロントパネ
ル190には、外部クロツク論理回路210及び
エツジ検出器160により他のトリガクオリフイ
ケーシヨンが行なえる外部クロツク信号の入力端
子も設けられる。フロントパネル190には更に
入子トリガ論理回路180のアーミング状態のリ
セツトを行なうリセツト入力端子が設けられる。
トリガ信号は信号線185によりオシロスコープ
本体115へ送られると共に、操作者の利用に供
するために信号線220によりフロントパネル1
90へ送られる。信号線230上のトリガ観測信
号は、可視表示部120上に付加的トレースを表
示して実際のデジタルトリガ信号をアナログ入力
信号と関連付けて観察するために出力チヤンネル
スイツチ110へ送られる。 次に第2乃至第4図を参照して第1図の各論理
ブロツクを詳細に説明する。 トリガ閾値発生器130 第2A図に示す如く、チヤンネル1乃至4に対
するトリガ閾値発生器130は夫々独立して閾値
デジタル・アナログ変換器(DAC)U1020,
U1030,U1022,U1032により構成
される。これらのDACはマイクロプロセツサ2
00からの1バイトのデータである信号BD0〜
BD7を含むバツフアされたデータバスにより制
御される。このデータバスは直列抵抗R200,
R201,R202を通つて、信号FD0〜FD7
を含むフイルタデータバスとなる。信号BD0〜
BD7のコードは、トリガ閾値発生器130の所
望のアナログ閾値電圧に比例する2進数を表わ
す。フイルタデータパス上の信号変化が遅い場合
は、このトリガ閾値発生器130へのデータの書
込はウエイト・ステートを含む必要がある。制御
器200により書込ストローブ線1〜
TRSH4に低レベル信号が与えられるとデータ
がDACにラツチされる。DACのアナログ出力電
圧範囲はOVから+2.55Vである。この範囲は抵
抗分圧回路により比較器入出力端において−
0.48Vから+0.48Vにシフトダウンされると共に、
ゲイン及びオフセツト調整が行なえるようにす
る。 トリガ比較器60 チヤンネル1乃至4の比較器U200,U21
0,U220,U230は第2B図に示すとお
り、チヤンネル1乃至4のインピーダンス変換器
30からのアナログ信号をECLレベルの相補デ
ジタル信号に変換する。これら比較器の反転出力
端子と負入力端子との間に接続された抵抗R21
0,R220,R222,R230は正帰還を行
ない固定量のヒステリシスを生じさせる。比較器
60の出力信号によりブール代数論理回路150
及びエツジ検出器160が駆動される。 ブール代数論理回路150 第2C図に示されるようにブール代数論理回路
150は演算A及び演算Bの2つの部分に分割さ
れる。各演算は、デジタル入力信号(第1図の1
401,1402,1403,1404)の各々に対
応する4ビツトの積を夫々2つ含む。この各積
は、積を構成するチヤンネルを選択する論理
(AND)ゲートU300,U302,U332,
U330と、これらのチヤンネルがアクテイブハ
イかアクテイブローかを設定する排他的論理和
(EXOR)ゲートU400,U410,U42
0,U430とにより行なわれる。積を構成する
AND演算はEXORゲートの出力の負論理ワイヤ
ード・アンドにより行なわれる。これらのブール
代数論理ゲートU300,U302,U332,
U330,U400,U410,U420,U4
30はマイクロプロセツサを含む制御回路200
(第1図)からの32本のトリガ制御信号線により
制御される。 ブール代数論理ゲートU300,U302,U
332,U330,U400,U410,U42
0,U430の制御に関しては幾つかの規則があ
る。即ち、ON信号線(1AXON,3BYON等)
は積に使われないチヤンネルに対して“低”でな
ければならない。信号線(1,
3BYINV等)は、その積の使用されるチヤンネ
ルの状態に応じて適切に処理しなければならな
い。ある積において何らかのチヤンネルが用いら
れていれば、その積の使用されていない(もしあ
れば)チヤンネル信号線は“低”に設定さ
れなければならない。その積が全く用いられない
場合、少なくとも1つの1つのチヤンネルの
INV信号線は“高”に設定されなければならな
い。またある積がエツジ検知であり、レベル検知
チヤンネルを全く含まない場合、その積の全チヤ
ンネルに対して信号線は“低”に設定され
なければならない。各積のワイヤード・アンドか
らゲートU402A,U412A,U422A,
U432Aへの経路では各演算における2つの積
がワイヤード・オアされて信号FNA及びFNB
(第1図、信号線240及び250のA及びB)
を発生する。これらは入子論理回路180(第4
図)へ接続される。これらの信号は演算結果が真
のとき“高”になる。 より良い理解のために、信号1AXON〜
4AXON,1AYON〜4AYON,1〜
4AXINV,1〜4及び演算Bに対
する同様の1組の信号の名称は以下の如き意味を
含むことに留意されたい。 −数字は関連する入力チヤンネルを示す。 −A,Bは2つのブール代数トリガ演算を示す。 −Xはトリガ演算の第1の積を示す。 −Yはトリガ演算の第2の積(もしあるならば)
を示す。 −ONは、その信号が真のときそのチヤンネル信
号がトリガ演算に利用されることを示す。 −INVは、その信号が真のとき、トリガ演算に
利用されるそのチヤンネル信号を反転すること
を示す。 例えば、式(1)を例に挙げて説明すると、ブール
代数論理回路150の各信号の状態は次のように
なる。演算Aは1つの積、演算Bは2つの積を含
むことを留意されたい。 演算A=1・2・3,4に対して
【表】 信号名にバーの付いたものは“低”のとき
真、“高”のとき偽である。)
【表】
【表】 トリガフイルタ170 第2C図に示されるように、演算A及びBトリ
ガフイルタ170A及び170Bは独立かつ同一
のものであり、互いに追従する遅延量を有する。
1つの演算に対するトリガフイルタは、その演算
におけるブール代数論理回路150からのいずれ
かの積がエツジ検知チヤンネルを含むかまたはト
リガフイルタ170がターンオフされていると
き、動作しない。以演算Aについて説明するが演
算Bについても同様である。演算Aの両積がレベ
ル検知のみであり且つトリガフイルタ170がタ
ーンオンされていれば、エツジ検出器160から
の制御信号線STAX及びSTAY上の信号は“低”
であり、同様にエツジ検出器160からの制御信
号線及び上の信号は“高”
である。ゲートU500Aの出力信号はいずれか
の積が真になるまで“高”になつている。いずれ
かの積が真になつたときゲートU500Aの出力
はコンデンサC501及びトランジスタQ532
の電流により決まる速さで“低”に変化し始め
る。この出力が閾値検出器U500Dのスイツチ
ング閾値より低下すると直ちにU500Dの出力
からの正帰還によりトランジシヨン(信号変化)
が加速され、ゲートU402B及びU412Bへ
正方向に変化する信号を送り、これらのゲートは
夫々ゲートU402A及びU412Aに負方向に
変化する信号を送る。この信号の負レベルはゲー
トU402AまたはU412Aを動作可能にし、
その他方の入力端子に待機している信号を通過さ
せる。このトリガフイルタの原理は、ゲートU5
00A上のコンデンサC501による遅延時間
が、積が真である時間を越えると、演算結果であ
るFNAは真にはならないということである。 両積が偽になると、即ち両積が“高”になる
と、ゲートU500Aの出力は高になり、急速に
コンデンサC501を充電し、次のサイクルに備
える。 トリガフイルタ170がフロントパネル190
からターンオフされると、エツジ検出器160か
らの信号線STAX及びSTAYは“高”になる。
これによりゲートU402A及びU412Aへ与
えられる“低”レベルはこれらのゲートを継続的
に動作可能にさせる。 デユアル2倍電流ミラー回路トランジスタQ5
32は、演算A及びBトリガフイルタ170A及
び170Bへの1対のトラツキング直流電流源と
して働く。各電流源は抵抗R233を流れる電流
の2倍の大きさの出力電流を流す。即ちこの出力
電流はフロントパネルのポテンシヨメータR39
により制御できる。トランジスタQ532A,
B,E,Dのベースエミツタ電圧はトランジスタ
Q532Cにより設定される。全トランジスタは
単一の集積回路内でよくマツチしているのでこれ
らのコレクタ電流は等しいベースエミツタ電圧に
対して等きくなる。 エツジ検出器160 第3A乃至第3C図に示すように、4つの独立
したエツジ検出器160が設けられ、これらは
夫々ブール代数論理回路150の演算A及びBに
おける各積に対応する。以下、演算Aの第1積に
ついてのみ説明するが、この説明は他のすべての
積についても同様に適用できる。チヤンネル1乃
至4のデジタル的に再構成された信号(CH1〜
CH4)及びこれらの相補信号1〜4がマ
ルチプレクサU310の入力端子に入力される。
積がエツジ検知チヤンネルを含むとき、制御信号
MENAXは“低”となりマルチプレクサを動作
可能にする。マルチプレクサ出力信号がプログラ
ムされたチヤンネルエツジに対応して負方向トラ
ンジシヨンを生成するよう、信号MS0AX,
MS1AX,MS2AXが適切なチヤンネル及び極性
を選択するため“高”または“低”となる。信号
MENAXは“低”であるから、NORゲートU8
00Bの出力信号は“低”となり、よつてAND
ゲートU700Bの出力信号も“低”となる。信
号は“低”となり、第2図のトリガフ
イルタ170を動作不能にする。検出すべきトラ
ンジシヨンが起こる前に、マルチプレクサU31
0の出力信号は“高”であり、NORゲートU4
02Cの出力信号を“低”にしている。トランジ
シヨンが起こると、マルチプレクサU310の出
力信号は“低”になり、NORゲートU402D
の出力信号は、“高”レベルがNORゲートU40
2Cの出力信号へ伝播するまでの瞬時の間“高”
になつた後“低”に戻る。このパルス幅は、
NORゲートU402Cの伝播遅延時間に直列抵
抗R404及びシヤントコンデンサC600によ
る遅延時間を加算したものにより決まる。このパ
ルスは信号STAXとなり、第2図のトリガ演算
のレベル検知出力(もしあれば)をストロープし
て出力端子に出力させる。 マルチプレクサU310の出力信号が“高”に
なるとこの回路は初期状態に戻る。 外部クロツク回路が駆動されるときは、4個の
エツジ検出器すべてが同時に働く。このモードで
は、信号,,,
MENBYはすべて“高”、信号は
“低”となる。外部クロツク信号は信号
BEXTCLKで示される。信号BEXTCLKが
“高”になるとNORゲートU510Aの出力信号
は“低”となりパルスSTAXを発生させ、信号
BEXTCLKの立下りエツジは上述の如く回路を
初期状態に戻す。 トリガフイルタ170がフロントパネル190
からスイツチS39及びトランジスタQ1000
(第3B図)によりターンオフされると、信号
FILTER OFFが“高”になる。例えば、演算A
がエツジ検知チヤンネルを全く含まず、外部クロ
ツクが使われていないとき、信号,
SYNCAYは“高”になる。このとき信号
FILTER OFFの“高”により、ANDゲートU
700A〜Dの出力信号は“高”になり、NOR
ゲートU402C及びU412Cの出力信号を強
制的に“低”にし、よつて信号STAX,STAY
は“高”になりトリガフイルタ170の動作を禁
止する。 ここで、信号等について、MENはそ
の信号がマルチプレクサ・イネーブル信号である
ことを示し、Aはその信号がトリガ演算A用であ
ることを示し、更にX及びYは夫々その演算の第
1及び第2積に対応するものであることを示す。
従つて、トリガ演算の特定の積のチヤンネル信号
のいずれもエツジ検知として指定されていない場
合、その積の信号XXは偽(高)である。上
述の式(1)の演算A及びBに対しては、これらの信
号はすべて偽となりマルチプレクサ動作を禁止す
る。信号XXが“高”の間は、信号MS0AX
MS1AX,2等は制御を行なつておらず、
対応するマルチプレクサはこれらを無視する。信
号0等の信号は、エツジ検知として選択さ
れたチヤンネルを指定し且つトリガオンに使われ
るエツジは立上りか立下りかを指定するものであ
る。 以下に挙げるエツジ検知トリガ動作の例を考え
る前に、エツジ検出器はブール代数論理回路15
0と共働することを留意すべきである。エツジ検
出器160はエツジ検知チヤンネル情報を扱い、
ブール代数論理回路150はレベル検知チヤンネ
ル情報を扱う。 次のトリガ演算について考えることにする。 A=1・2・エツジ4 …(2) 即ち、トリガ演算Aは、チヤンネル1信号が
“高”チヤンネル2信号が“低”で、且つチヤン
ネル4信号が“高”から“低”へ変化した(立下
りエツジ)とき真となる。式(2)に対して、ブール
代数論理回路150及びエツジ検出器160の信
号は次のように設定される。
【表】 〓知

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 トリガ信号にて起動される時間軸に基づい
    て、複数チヤンネルの入力信号をアナログ的に表
    示する多現象オシロスコープにおいて、 夫々上記複数チヤンネルの入力信号を可変トリ
    ガ閾値と比較して複数チヤンネルのデジタル入力
    信号に変換する複数の比較器と、 該複数の比較器からの上記複数チヤンネルのデ
    ジタル入力信号の複数の選択し得る所望論理演算
    の少なくとも1つの成立を検出するブール代数論
    理回路と、 上記複数チヤンネルのデジタル入力信号から任
    意に選択された1つの信号の所望エツジを検出す
    るエツジ検出器と、 上記ブール代数論理回路が上記所望論理演算か
    ら選択された第1所望論理演算の成立を検出中
    に、上記エツジ検出器の検出出力に応じて上記ト
    リガ信号を発生する第1動作モード及び上記第1
    所望論理演算の成立後に続いて第2論理演算の成
    立を検出中に、上記エツジ検出器の検出出力に応
    じて上記トリガ信号を出力する第2動作モードの
    何れか一方の動作モードを選択可能な入子論理回
    路とを具えることを特徴とする多現象オシロスコ
    ープ。
JP59080018A 1983-04-21 1984-04-20 多現象オシロスコープ Granted JPS60133371A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/487,398 US4585975A (en) 1983-04-21 1983-04-21 High speed Boolean logic trigger oscilloscope vertical amplifier with edge sensitivity and nested trigger
US487398 1983-04-21

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