JPH0474890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子計測機器に使用されるトリガ回
路に関する。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］ オシロスコープ、カウンタ等の種々の電子計測
機器は、何れも計測動作を開始させるためのトリ
ガ信号を必要とする。通常、トリガ信号は、被測
定交流信号が基準レベルと交差する電圧を高利得
増幅器で検出することにより発生する。あらゆる
信号は、重畳されたノイズを含むので、基準レベ
ルを十分高くして高利得増幅器の入力におけるノ
イズによる偽トリガ信号を阻止する必要がある。
従来、これは高利得のトリガ信号発生増幅器にお
いて正帰還すなわちヒステリシスを生じるシユミ
ツト・トリガ回路によつて達成されている。ヒス
テリシスにより、トリガ増幅器の入力端において
ノイズを含む入力信号が基準レベルと交差して多
数の偽トリガ信号が発生する機会が減少する。ト
リガレベルが低すぎると、ノイズによる偽トリガ
信号により交互の傾斜（スロープ）でトリガ動作
を起こし、信号表示がちらついたりカウンタの表
示が目まぐるしく変化したりする。

しかし、ノイズによる偽トリガ信号の発生を防
止する為に必要なヒステリシスの量は、実際の基
準レベルを交流入力信号が横切れない程ヒステリ
シスが高く設定されないように、通常、操作者が
手動調整するか、又は校正中に手動調整する必要
があつた。

トリガ・ヒステリシスの調整は、手動で行われ
るので、操作者にとつて面倒であり、また、費用
のかかる再校正作業を必要とする公算が高くな
る。従つて、被測定信号レベルの大きい信号に対
しては低感度に、小信号に対しては高感度に応答
するように自身のヒステリシスを変化させ、トリ
ガ感度を自動的に調整することが望ましい。

このような入力信号の振幅に応じて自動的にヒ
ステリシを変化させる技術は、特公昭51−17272
号に開示されている。この技術は、出力信号の正
のピーク値及び負のピーク値を検出し、これら正
及び負のピーク値から２つの異なる加算器を用い
てヒステリシスの上限及び下限の電圧値を夫々発
生し、これら上限及び下限のヒステリシス電圧値
と入力信号を２つの比較器で別々に比較し、これ
らの比較器の出力に応じてフリツプ・フロツプの
セツト及びリセツトを駆動してトリガ・パルス出
力を得るものである。しかし、この構成は複雑で
あり、上限及び下限のヒステリシス値は入力信号
より遅延するので高周波数の入力信号に追従でき
ず、広帯域化に不利であつた。更に、比較器の正
帰還抵抗器を変化させてヒステリシス量を調整す
る従来のシユミツト・トリガ回路では、入力信号
の振幅に応じて自動的にトリガ感度を制御できる
ものはなく、トリガ・レベルを設定する手段が入
力信号路に直接接続された場合にはその分だけ入
力端から見た浮遊容量が大きくなり、やはり広帯
域特性は劣化する。

従つて、本発明の課題は、広帯域の入力信号の
振幅に応じた最適トリガ感度を自動的に設定可能
で且つ構成の簡単な自動感度調整型トリガ回路を
提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の自動感度調整型トリガ回路は、トリ
ガ・レベル設定電圧源からのトリガ・レベル設定
電圧が反転入力端に供給され、入力信号が非反転
入力端に抵抗器を介して供給され、この非反転入
力端及び出力端間に可変抵抗器を含む正帰還手段
が接続された演算増幅器より成るシユミツト・ト
リガ回路を含む。正のピーク値検出器及び負のピ
ーク値検出器により入力信号の正のピーク値及び
負のピーク値を夫々検出し、これら正のピーク値
及び負のピーク値間の電位差に応じて上記可変抵
抗器の抵抗値を自動制御する抵抗制御手段とを具
備する。この構成により、上記入力信号の振幅増
加又は減少に応じて自動的に、上記シユミツト・
トリガ回路の感度が夫々減少又は増加するように
した。

［作用］ シユミツト・トリガ回路の正帰還手段に含まれ
る可変抵抗器の抵抗値を入力信号の振幅が増加し
た場合にはヒステリシスを大きくして感度を減少
させ、入力信号振幅が減少した場合にはヒステリ
シスを小さくしてトリガ感度を増加させるように
自動調整する。これにより、入力信号の振幅の変
化に応じて常に最適のトリガ感度の調整が自動的
に行われる。また、本発明に用いたシユミツト・
トリガ回路は演算増幅器の非反転入力端に入力信
号を受け、反転入力端にトリガ・レベル設定電圧
を直接受けるので、入力信号の経路の浮遊容量を
増加させることなくトリガ応答を高速に維持する
と共に構成を簡単化している。

［実施例］ 第１図に示すとおり、本発明の自動感度調整型
トリガ回路は、演算増幅器Ａ３を含むシユミツ
ト・トリガ回路のヒステリシスを入力信号Vinの
正のピーク値と負のピーク値との電位差の関数と
して自動調整する。ダイオードＤ１、抵抗器Ｚ２
及びキヤパシタＣ１は、正のピーク値検出器１０
として働く。ダイオードＤ２、抵抗器Ｚ３、及び
キヤパシタＣ２は、負のピーク値検出器２０とし
て働く。入力信号Vinは、抵抗器Ｚ１に供給され
る。抵抗器Ｚ１は、バツフアとして働き、入力信
号Vinと、正及び負のピーク値電圧検出器１０及
び２０間の緩衝作用を行う。入力信号Vinの正及
び負のピーク値電圧は、夫々キヤパシタＣ１及び
Ｃ２に蓄積されるので、接続点３０及び４０間の
電圧は、交流入力信号Vinの正のピーク値と負の
ピーク値との電位差に等しい直流電圧となる。抵
抗器Ｚ２及びＺ３は、夫々キヤパシタＣ１及びＣ
２を緩やかに放電させるように選択し、正及び負
のピーク値検出器１０及び２０が入力信号Vinの
振幅の減少に緩やかに応答するようにする。

接続点３０及び４０間の直流電圧は、利得選択
用抵抗器Ｚ４，Ｚ５及びＺ６を有する演算増幅器
Ａ１及びＡ２から成る差動増幅器５０へ入力され
る。抵抗器Ｚ４は、差動増幅器５０の正及び負の
差動利得を平衡させ、且つ部品の特性変化に対し
て必要な校正を行うための可変抵抗器である。こ
うして、演算増幅器Ａ１の接続点６０における出
力と演算増幅器Ａ２の接続点７０における出力と
の間の電圧は、交流入力電圧Vinの正のピーク値
及び負のピーク値間の電位差に比例する直流電圧
となる。

接続点６０及び７０間の電位差は、光アイソレ
ータの一部として第１図に示された可変抵抗器
８０の抵抗値を反比例関係で制御する。第１図に
示すとおり、接続点６０及び７０間の電位差は、
直列接続された抵抗器Ｚ９及び発光ダイオード
（LED）９０に電流を流す。入力信号Vinの正の
ピーク値と負のピーク値との電位差が増加するに
つれて、LED９０は発光輝度を増す。これによ
り感光性可変抵抗器８０の抵抗値を減少させる。
これに対して、入力信号Vinの正及び負のピーク
値間電位差が減少すれば抵抗器８０の抵抗値は増
加する。光アイソレータの代わりに、電界効果
トランジスタ（FET）の如き電圧制御可変抵抗
器として働く手段を用いても良い。しかしなが
ら、光アイソレータは、回路の他の部分に存在
する高周波交流電圧から接続点６０及び７０の間
の直流電圧を絶縁又は隔離する効果を持つてい
る。

シユミツト・トリガ回路は、演算増幅器Ａ３を
含み、その反転入力端−にはトリガ・レベル設定
電圧源Ｅ４が接続され、非反転入力端＋は入力抵
抗器Ｚ７を介して入力信号を受ける。出力端と非
反転入力端＋との間には、固定抵抗器Ｚ８及び可
変抵抗器８０を並列接続した正帰還手段が挿入さ
れている。このシユミツト・トリガ回路のヒステ
リシス電圧は、シユミツト・トリガ出力電圧の振
幅Ｋと、入力抵抗器Ｚ７、並列接続された帰還抵
抗器Z8及び感光性可変抵抗器８０により設定さ
れる正帰還量とにより決定される。

第１図の回路で、抵抗器Ｚ８及び８０の並列合
成抵抗値をZfとし、出力電圧Voutが高レベル
VHである場合を考える。この時、入力端におけ
るトリガレベルはトリガ・レベル設定電圧Ｅ４よ
り低い下限レベルとなり、これをVtrigLとする
と、VH＞Vin＞VtrigLの関係にある。この時に
は出力端から入力端に向かつて電流が流れるの
で、VinがVtrigL以下になる瞬間（即ち、Vin＝
VtrigLとなる時）に、出力はVHからVLに遷移
し、その時に次式が成立する。

Vtrigl＝E4 −（VH−Vtrigl）Z7／（Z7＋Zf） …(1) 次に出力電圧Voutが低レベルVLである時を考
えると、入力端におけるトリガレベルはトリガ・
レベル設定電圧Ｅ４より高い上限レベルにあり、
これをVtrigHとすると、VL＜Vin＜VtrigHの関
係にある。この時には入力端から出力端に向かつ
て電流が流れるので、VinがVtrigH以上になる
瞬間（即ち、Vin＝VtrigHとなる時）に、出力
はVLからVHに遷移し、その時に次式が成立す
る。

VtrigH＝E4 ＋（VtrigH−VL）Z7／（Z7＋Zf） …(2) ヒステリシス電圧Ｈは、（VtrigH−VtrigL）
なので、上記２つの式(1)及び(2)から容易に次式が
導かれる。

Ｈ＝（VH−VL）Z7／Zf …(3) ここで出力電圧Voutの振幅である（VH−
VL）をＫとおけば、次式が得られる。

Ｈ＝Ｋ・Z7／Zf ……(4) ここで、Zfは、抵抗器Ｚ８と８０の並列合成抵
抗値なので、Zfは、抵抗器８０の値の増加に伴つ
て単調増加する。上記(4)式からZfを増加させると
ヒステリシス電圧Ｈが減少するので、入力信号
Vinの正のピーク値と負のピーク値との電位差が
減少した結果、抵抗器８０の抵抗値が増加する
と、ヒステリシス電圧Ｈは自動的に減少する。こ
のヒステリシス電圧Ｈの減少は、トリガ感度の上
昇を意味する。結局、入力信号Vinの振幅が小さ
くなると自動的にトリガ感度が高くなるので、小
振幅信号に敏感に応答するトリガ回路となる。

反対に、入力信号Vinの正のピーク値と負のピ
ーク値との電位差が増加する（振幅が大きくな
る）と、抵抗器８０の抵抗値が減少し、ヒステリ
シス電圧Ｈは自動的に増加する。ヒステリシス電
圧Ｈの増加は、トリガ感度が低下することを意味
する。すなわち、大振幅入力信号に対してはトリ
ガ感度を自動的に低下させノイズの影響を低減さ
せ、偽トリガ信号の発生確率を低減する。

上述のように、大抵の場合、トリガ特性は小振
幅信号に対しては高感度であり、大振幅信号に対
しては低感度とすることが望ましい。しかし、こ
れとは異なる特性が望まれる場合には、スイツチ
Ｓ１及びＳ２を夫々固定の基準電圧Ｅ１及びＥ２
に切り換えることにより実現できる。この場合、
シユミツト・トリガ感度は、もはや入力信号Vin
の振幅の関数ではなく、ヒステリシス電圧Ｈは、
基準電圧Ｅ１及びＥ２を適当に調整することによ
り手動で設定することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、シユミツト・トリガ回路を構
成する演算増幅器の正帰還手段の可変抵抗器を入
力信号の正のピーク値と負のピーク値との電位差
に応じて自動制御するようにしたので、入力信号
の振幅の変化に対してトリガ回路の感度を最適に
自動調整し得る。また、演算増幅器の反転入力端
にトリガ・レベル設定電圧源を直接接続し、非反
転入力端に抵抗器を介して入力信号を印加する構
成により、入力信号の経路とトリガ・レベル設定
のための回路とを独立した経路とし、入力信号の
経路の浮遊容量を増加させることなくトリガ応答
を高速に維持できると共に、回路の構成も簡単に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す回路
図である。 Ｅ４……トリガ・レベル設定電圧源、Ｚ７……
入力抵抗器、Vin……入力信号、８０……可変抵
抗器、Ｚ８及び８０……正帰還手段、Ａ３……シ
ユミツト・トリガ回路を構成する演算増幅器、１
０……正のピーク値検出器、２０……負のピーク
値検出器、５０……抵抗制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トリガ・レベル設定電圧を発生するトリガ・
   レベル設定電圧源と、 該トリガ・レベル設定電圧源が反転入力端に接
   続され、入力信号が抵抗器を介して非反転入力端
   に供給され、該非反転入力端及び出力端間に可変
   抵抗器を含む正帰還手段が接続された演算増幅器
   より成るシユミツト・トリガ回路と、 上記入力信号の正のピーク値及び負のピーク値
   を夫々検出する正のピーク値検出器及び負のピー
   ク値検出器と、 上記正のピーク値及び負のピーク値間の電位差
   に応じて上記可変抵抗器の抵抗値を自動制御する
   抵抗制御手段とを具え、 上記入力信号の振幅増加又は減少に応じて上記
   シユミツト・トリガ回路の感度が夫々減少又は増
   加することを特徴とする自動感度調整型トリガ回
   路。