JPH0543993B2

JPH0543993B2 -

Info

Publication number: JPH0543993B2
Application number: JP62321174A
Authority: JP
Inventors: Pii Odenhaimaa Ronarudo; Hasuteingusu Kimu
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1993-07-05
Also published as: JPS63186152A; EP0272126A3; US4743844A; EP0272126A2

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はオシロスコープ、特に入力信号をデジ
タル変換して記憶表示する型式のデジタル型オシ
ロスコープに関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点〕典型的なデジタルオシロスコープでは、垂直増
幅器が入力信号を増幅して出力信号を得て、この
出力信号をデジタイザ（即ちアナログ・デジタル
変換装置）により連続的にサンプリング及びデジ
タイズする。デジタイズしたサンプルデータを取
込みメモリ内の一連のアドレスにストア（記憶）
する。現在のアドレスが上限に達すると、下限に
リセツトし、新たに取込んだサンプルデータを先
にストアしたデータ上に書込む。取込メモリアド
レスの特定区分にストアした波形データシーケン
スは、取込メモリから定期的に読出して波形表示
の制御に使用される。ここで、シーケンスの一連
のデータの振幅（大きさ）は、波形の連続区分の
スクリーン上の垂直位置を制御する。表示を制御
する波形データシーケンスを与える取込メモリア
ドレスの区分は、増幅器出力信号が調整可能なト
リガレベルに到達した後、調節可能なサンプル数
から開始して取込まれた予め定めた数のサンプル
データ値を含むよう制御される。これにより、波
形のトリガ点を基準としてオシロスコープのスク
リーン上に表示される波形の「水平位置」が調整
できるようにする。

波形表示は波形の最小及び最大値（ピーク）が
スクリーン上に表示され、波形の両ピーク値間の
間隔が最も大きいとき、周期的入力信号を最もよ
く表すと考えられている。また、スクリーン上に
は少くとも完全な１サイクルの波形が表示される
ように水平時間軸を選定するのが好ましい。一
方、表示されるサイクル数が多すぎると、表示解
像度（又は分解能）の限界の為に波形の詳細が不
明瞭になる。トリガレベルは増幅器出力信号の最
大及び最小値間であつて、ノイズにより誤つたト
リガが生じないレベルに設定すべきである。ま
た、波形の水平位置を調整して波形がよく観測で
きるように波形のトリガ点が表示波形の端部にな
らないようするのが好ましい。

典型的に、オペレータは入力信号をデジタイズ
するサンプリング周期を変更することにより、波
形の水平時間軸を調整し、垂直増幅器の利得を変
更することにより、表示波形の垂直軸を調整し、
また垂直増幅器へのオフセツト信号入力の大きさ
を変化して波形の垂直表示位置を調整して増幅器
の出力信号を上下に移動させる。また、オペレー
タはトリガ信号（一般には垂直増幅器の出力信号
である）と比較してトリガ状態信号を生じさせ、
波形デジタイズ動作の停止制御に使用するトリガ
レベル信号の大きさを変更することにより、トリ
ガレベルを調整することもできる。オペレータは
通常デジタイザに位置制御データを与えることに
より水平位置を調整することができる。

これら波形表示制御パラメータをすべて正しく
調整して正しい波形表示を得ることは熟練者にと
つても必ずしも容易でなく、また入力信号の特性
が事前に全く知られていない場合は特に、いつ正
しい波形が表示されているかを決めるのは容易で
はない。入力信号を最初に増幅しデジタイズする
と、例えば垂直オフセツト信号が小さすぎたり大
きすぎる場合には、オシロスコープのスクリーン
には実際に何らの波形も表示されない。或いは、
サンプリング周期が高すぎると増幅器出力信号の
１サイクルのごく一部分のみがデジタイズされ、
周期的入力信号は最初一定であるかに見える。ま
た、入力信号は、利得が低すぎる場合には一定に
見える。トリガ信号を不適性に調整した状態で入
力信号を周期的にデジタイズすると、これにより
得られる波形表示は不安定になる。

熟練したオシロスコープ操作者は、サンプリン
グ周期、垂直増幅器の利得及びオフセツト、トリ
ガレベル及び水平位置を総合的（システマテイツ
ク）に調整して、正しい波形表示が得られるよう
にする。しかし、未熟練者の場合には、行わなけ
ればならないすべての調整が理解できず、また表
示波形が正しく入力信号を表しているか否かが分
らない。

オシロスコープは数個の波形を同時に表示でき
るが、各波形のパラメータ制御や他の動作機能を
別個のフロントパネルつまみで行うのは実用的で
はない。オシロスコープによつては多数のフアン
クシヨンキー（つまみ）又はスイツチ及び／又は
ツリー構造の動作メニユを有し、オペレータが２
〜３個のつまみ或は押釦のみを用いてオシロスコ
ープの動作を制御するものもある。特定波形の表
示アトリビユート（属性）、即ち表示輝度、位置
等を変えるには、オペレータは最初につまみ、押
釦又はメニユを用いて調整したい波形を選択し、
次に別のつまみ、押釦又はメニユを用いて変更し
たい表示波形の特定の属性を選択し、更に別のつ
まみ、押釦又はメニユを用いて波形のその属性を
実際に調整する。この決定ツリー構造の制御シス
テムを採用しているオシロスコープは、表示波形
の調整に必要なフロントパネル上の押釦やつまみ
の数を最小にすることができるが、斯るオシロス
コープの波形表示の調節手段は熟練したオシロス
コープ操作者にとつても面倒であり且つ時間を要
する。

入力信号の最大及び最小値がスクリーン上に正
しく表示されるように自動的に調整するために
は、入力波形を所定の正及び負の調整レベルと比
較し、比較結果に応じて利得調整を行う。従来の
オシロスコープでは、入力波形及び調整レベルの
比較のために特別に設けた回路を必要とした。

したがつて、本発明の目的は、オシロスコープ
の従来の構成要素を使用して、入力波形の正しい
表示のための調整を行う自動調整オシロスコープ
を提供することである。

本発明の他の目的は垂直増幅器の出力信号の周
期を自動的に測定してデジタイザのサンプリング
周期（又は速度）を調整して、斯る増幅器の出力
信号の所定数の周期がデジタイズされ且つ表示さ
れるように調整する改良した自動調整オシロスコ
ープを提供することである。

本発明の別の目的は入力信号のデジタイズ制御
のトリガレベルを自動的に調整し且つ波形の水平
位置を自動的に調整してトリガ点がオシロスコー
プのスクリーン上の予め定めた位置に表示される
ようにする改良した自動調整オシロスコープを提
供することである。

〔発明の概要〕

本発明はコンピユータ内蔵型デジタルオシロス
コープであつて、スクリーン上に入力信号の振幅
を時間関数で表示するものである。入力信号は調
整可能な利得及びオフセツトを有する垂直増幅器
の入力にAC又はDC結合のいずれかを選択して結
合される。この垂直増幅器の出力信号はデジタイ
ズされて順次の出力信号サンプルの振幅が表す波
形データを生じ、これを取込メモリの順次アドレ
スにストアする。取込メモリアドレスの特定部分
にストアした波形データシーケンスは、この取込
メモリから定期的に読出して波形表示の制御に使
用し、順次データの振幅は波形の順次区分のスク
リーン上の垂直位置を決定する。この波形データ
シーケンスを含む取込メモリアドレスの区分は、
増幅器の出力信号が調整可能な主トリガレベルに
到達した後、調整可能な所定サンプル数で始まる
一定数の取込みサンプルデータ値を含むよう選択
される。これにより、波形のトリガ点を基準にす
るオシロスコープのスクリーン上の表示波形の
「水平位置」調整を行う。

デジタルオシロスコープは「主」トリガ比較器
を含み、入力信号が調整可能な主トリガレベルを
超すとき主トリガ状態信号を発生すると共に「ウ
インド」（又は遅延）トリガ比較器を含み、入力
信号が調整可能なウインドトリガレベルを超すと
きウインドトリガ状態信号を発生する。垂直増幅
器の利得及びオフセツト、サンプリング周期、主
及びウインドトリガレベル、主及びウインドトリ
ガ比較器のトリガ方向（極性）及び表示波形の水
平位置はオシロスコープ内のコンピユータによる
制御装置で調整される。また、この制御システム
は主及びウインドトリガレベル信号をモニタする
よう構成され、両トリガ比較器のアーミングと入
力信号の結合モードを制御する。

本発明の１つの観点に依ると、制御装置が垂直
増幅器の利得を自動的に調整して、波形の最小及
び最大値がスクリーン上に正しく表示されるよう
にする。この為に、制御装置は先ず入力信号を
AC結合モードにし、次に垂直増幅器のオフセツ
トを０にセツトする。制御装置は垂直増幅器の利
得を最初予定値にセツトし、主及びウインドトリ
ガレベルを、増幅器出力信号が所定上限値を超す
とき主トリガ状態信号を生じ、また垂直増幅器出
力信号が予定下限以下になるときウインドトリガ
状態信号を生じるように設定する。この上限はオ
シロスコープのスクリーン上端のレベル付近であ
るが、これを超さない値に選定する。一方、下限
はスクリーンの下端レベル付近であるがこぜ以上
のレベルに選定する。

次に、制御装置は主及びウインドトリガ状態信
号を監視し、制御装置が主及び／又はウインドト
リガ状態信号を検出するか否かに依つて対話しな
がら増幅器の利得を増減する。利得増減の方向と
量とは予め定めたサーチパターンに従い、制御装
置はデジタイズした波形データシーケンスの両ピ
ーク値が所定レンジ内、即ち対応する波形のピー
クが主及びウインドトリガレベルに対応する限界
内のスクリーン上に現れる為の最大利得を決定す
る。

本発明の別の観点によると、制御装置は垂直増
幅器出力信号の最小及び最大ピークレベルを測定
し、その出力信号が最小及び最大ピークレベル間
のレベルに到達したとき、主トリガ状態信号がア
サート（assert）されるように主トリガレベルを
自動調整する。デジタイズした波形データシーケ
ンスのピーク値を、対応する波形の両ピーク値が
スクリーン上に現れるレンジ内となるよう利得設
定を調整した後、制御装置は主トリガ状態信号を
監視し、サーチパターンに従つて主トリガレベル
を対話しながら増減して、垂直増幅器の出力信号
の上限が主トリガ状態信号をアサートする最大ト
リガレベルを決定する。同時に、制御装置はウイ
ンドトリガ状態信号を監視して、垂直増幅器出力
信号の低ピークがウインドトリガ状態信号をアサ
ートさせる最小トリガレベルを決定する。その
後、制御装置は主トリガレベルを、このようにし
て決めた最大及び最小トリガレベルの中間値に調
整する。

本発明の更に別の観点によると、制御装置は主
及びウインドトリガ比較器をセツトして、垂直増
幅器出力信号が同じ予定限界値を超すとき夫々の
トリガ状態信号を出力するが、ウインドトリガ比
較器をアーミングして主トリガ状態信号がアサー
トされた後のみにウインドトリガ状態信号を生じ
るようにする。よつて、主及びウインドトリガ状
態信号は垂直増幅器の１サイクル分だけ離れてア
サートされる。主及びウインドトリガ状態信号は
両信号間の時間差を示すデータを発生するよう構
成されたタイマ（測定手段）に入力して入力信号
の周期を指示する。その後、制御装置はサンプリ
ング周期を調整して、増幅器出力信号の予定サイ
クル数が表示されるようにする。

本発明の他の観点に依ると、制御装置は垂直増
幅器のオフセツトを調整して、デジタイズした波
形データシーケンスのピーク振幅が、垂直増幅器
への入力信号をDC結合としたときスクリーン上
に表示される範囲内となるようにする。入力信号
をAC結合にしている間に入力信号の周期を測定
し、増幅器の利得を調整した後、制御装置は入力
信号を垂直増幅器にDC結合してサンプリング周
期を、所定サイクル数（好ましくは約10）の増幅
器出力信号がデジタイズされるように設定する。
その後、制御装置は各調整後毎に得られる波形デ
ータシーケンスを監視しながら対話的に垂直増幅
器のオフセツトを調整して、波形データシーケン
ス内の各波形の値のすべてが、それが作る波形の
対応部分をスクリーンの上下限界に表示されるよ
うになるようにする。

本発明の更に他の観点に依ると、制御装置はス
クリーン上の波形の水平位置を調整して、波形の
トリガ点がスクリーン上の予め定めた位置、好ま
しくはスクリーンの左端から少し右へ寄つた位置
に表示され、これによりトリガ現象が観測できる
ようになる。

〔実施例〕

第１図は本発明が実施可能なコンピユータ制御
型デジタルオシロスコープ１０の１例の正面図を
示し、このオシロスコープには主シヤーン１２と
フロントパネル１４とを有し、フロントパネル１
４上には制御つまみ１６、スクリーン１７、押釦
１８及び３個１組のプラグインユニツト２０，２
２及び２４がある。各プラグインユニツト２０乃
至２４はオシロスコープのハードウエア（Ｈ／
Ｗ）サブシステムをなし、フロントパネル１４の
対応する開口を介して主シヤーシ１２内に取外し
自在に挿入取付けられる。これらプラグインユニ
ツトはシヤーシ１２内の他のＨ／Ｗと背面配線部
を介して相互接続され、垂直入力チヤンネルＨ／
Ｗを含み入力信号を受けてもよい。各プラグイン
ユニツトは独自のフロントパネルを有し、別の押
釦、制御つまみ及びジヤツク類が取付けられてい
る。

スクリーン１７はオシロスコープにより作られ
る波形、メニユ、データ及びその他の図形及び文
字を表示する。波形は垂直チヤンネル入力信号を
表し、水平軸は主水平時間軸２３又はウインド水
平時間軸２５のいずれでもよい。ウインド水平時
間軸による波形は主水平時間軸で表示される波形
と同じ入力信号の一部分である。図示の如く、主
軸による表示波形のうちウインド軸に対応する波
形部分はハイライト（高輝度）とする。

このオシロスコープはCRTスクリーン１７の
周辺部に配置した光源と受光素子群より成る「タ
ツチスクリーン」１９を含んでおり、入力データ
をオシロスコープに入力する為にオペレータの指
で触れるスクリーン上の位置を示す。このタツチ
スクリーン１９は例えばオペレータがスクリーン
上に表示されたメニユから希望のものを選択し
て、このメニユ選択によりオシロスコープを各種
動作モードに構成する際に有用である。格子（又
は目盛線）２１をスクリーン間上に重ねて、スク
リーン上に表示される波形に沿う２点間の垂直及
び水平変位をオペレータが測定するのを支援す
る。

第２図は第１図のオシロスコープ１０のブロツ
ク図である。被測定デバイスにより生じ且つプラ
グインユニツト２０乃至２４のジヤツクに接続さ
れたプローブ１１を介してオシロスコープ１０に
入力される入力信号は、プラグインユニツト内の
垂直増幅器及び比較器により予めコンデイシヨニ
ング（調整）を行い、デジタイザ装置３０への垂
直チヤンネル及びトリガ入力として印加される。
このデジタイザ装置３０はプラグインユニツトか
ら選択した垂直チヤンネルの信号をデジタイズ
し、一連の垂直入力信号サンプルの大きさを表わ
す波形データシーケンスを作り、これら波形デー
タシーケンスをメモリ管理ユニツト（以下MMU
という）３４を介して波形メモリ３２に記憶す
る。MMU３４は波形メモリ３２への競合するア
クセス要求を調停する。このMMU３４の詳細は
本願出願人の出願に係る特願昭62−242386号明細
書に開示しているので、これを参照されたい。

MMU３４を介して、表示コントローラ３６は
波形メモリ３２にストアした波形データシーケン
スを取出し、このシーケンスを用いてオシロスコ
ープ表示用命令を作り、その余命を表示メモリ３
８内にストアする。表示コントローラ３６は表示
メモリ３８から定期的に情報を取出して表示ドラ
イバ４０に送り、命令に基づいてオシロスコープ
１０のCRTスクリーン１７上に表示を生じる。

またMMU３４は制御、データ及びアドレス線
を含むコンピユータパス４５を介して執行マイク
ロコンピユータ（μC）４４に波形メモリ３２へ
の読出し及び書込みアクセスを行わせる。執行
μC４４は好ましくはインテル社製80286型マイク
ロプロセツサ（μP）を含み、且つ高速演算動作
の為のインテル社製80287型演算コプロセツサ及
び高速Ｉ／Ｏ動作の為の82258型直接メモリアク
セス（DMA）コントローラを含んでいてもよ
い。執行μC４４は読出専用メモリ（ROM）４６
に記憶しているソフトウエア（Ｓ／Ｗ、フアーム
ウエアという場合もある）の制御下で動作し、一
時データ記憶用にRAM４８を使用する。ROM
４６とRAM４８とはバス４５を介してアクセス
される。μC４４は例えばプラグインユニツト２
０乃至２４、デジタイザ装置３０及び表示コント
ローラ３６の制御を含む多くの機能を実行する。
μC４４はバス４５を介してプラグインユニツト
２０乃至２４に制御入力信号を与える。このバス
４５にはバスＩ／Ｏインターフエース（Ｉ／Ｆ）
回路５０を介してプラグインユニツトが接続され
る。μC４４は更にデジタイザ装置３０を制御し、
その動作モードはバス４５から送られる命令であ
り、MMU３４を介して波形メモリ３２内に記憶
され、記憶された命令はその後デジタイザ３０に
より波形メモリ３２から読出される。μC４４は
MMC３４に対してメモリ３２からの選択された
波形シーケンスを得て表示コントローラ３６に送
るよう告げて、表示コントローラ３６がどの記憶
波形データシーケンスを表示するか決める。ま
た、μC４４は、表示制御データを波形メモリ３
２に記憶し且つMMU３４に対してそのデータを
表示コントローラ３６へ送るよう命令することに
より、スクリーン１７上のメニユ、図示及びデー
タ表示を制御する。

プラグインユニツト２０乃至２４の各フロント
パネル上にあるつまみ、押釦、又はスイツチの操
作、オシロスコープの主フロントパネル上のつま
み１６や押釦１８の操作又はタツチスクリーン１
９の動作により生じる入力信号は、Ｉ／Ｏ回路５
０により検知し、それに応じて執行μP４４に指
示データを伝達する。斯るデータに応じて、μP
４４はオシロスコープの各サブシステムを構成し
て動作モードを選択する。

タツチスクリーン１９は好ましくはスクリーン
１７の上端部に配列している11個の発光ダイオー
ド（LED）とスクリーン１７の左端に配列して
いる22個のLEDより構成されている。これら
LEDはスクリーン１７の直前で11×22本の光線
の網目を形成するよう配置している。他方、33個
の光検知器をスクリーンの下端と右端に配列して
対向する各LEDの光がスクリーンの端部に到達
するときLEDの光線を検出する。オシロスコー
プが指でスクリーンに触れ（又は接近す）ると、
指は１以上の光線が、それを検出する光検出器へ
到達するのを阻止する。各光検出器は対応する
LEDの生じる光線を現に検出しているか否かを
示す状態出力信号を生じる。Ｉ／Ｏ回路は走査回
路５０を含み、光検出器が生じる出力信号を監視
し、その状態を示すデータを蓄積する。走査器の
結果少くとも１つの光検出器が出力信号の状態変
化を検知すると、割込み信号を執行μC４４に送
つて、その走査動作を停止する。μC４４が割り
込み信号を受けると、走査器が蓄積したすべての
データを読み、このデータからオペレータがスク
リーンに触れたか否か、またどこに触れたかを決
定する。一度μCが走査データを取込み且つ処理
すると、μCは走査器に割込停止命令を送つて、
これにより走査動作の開始を告げる。

μC４４はスクリーン１７を矩形タツチゾーン
（接触区域）の格子とみなし、水平及び垂直光線
の各交点は別の接触区域の中心をなす。μC４４
がＩ／Ｏ回路５０の入力データからオペレータが
特定の接触区域に触れたと決定すると、接触した
領域がスクリーン上に表示されているメニユ内に
あるか否かを確める。もしメニユ内にあり、接触
区域が選択可能なメニユを含んでいれば、μCは
オシロスコープの動作状態をこの選択に応じて変
更する。もしオペレータが触れた区域が表示メニ
ユ境界内ではないとμC４４が決定すると、μCは
波形メモリ３４のデータから、表示波形の一部が
オペレータの触れた接触区域を通つているか否か
を決める。もし特定波形の一部がこの接触区域を
通過すると、オペレータはこの波形を選択したと
推定され、μC４４はこの特定波形をオペレータ
が選択した波形として用い、オペレータ選択波形
に関連する動作を行うようオシロスコープを構成
する。このタツチスクリーンと一体に使用する
Ｈ／Ｗ及びＳ／Ｗについては同日付の別の特許出
願「タツチスクリーン制御機器の制御確認表示方
法」に開示している。

本発明による自動調整オシロスコープ１０は入
力信号のデジタイズに使用する垂直利得、垂直オ
フセツト、サンプリング速度（周期）、トリガレ
ベル及びトリガ点を自動的に調節して、デジタイ
ズした波形データにより表わされる入力信号波形
が正しくスクリーン１７上に表示されるようにす
る。このオシロスコープの動作を説明する為に、
プラグインユニツト２０乃至２１の１以上のもの
に含まれている典型的な垂直入力チヤンネルにつ
いて説明する必要がある。

第３図はプラグインユニツトの典型的な垂直入
力チヤンネルのブロツク図を示す。入力信号はプ
ローブ結合回路６０を介して垂直増幅器６２の入
力端に印加される。この増幅器６２で増幅された
出力信号は第２図のデジタイザ装置３０への垂直
入力信号の１つとしてマルチプレクサ（MUX）
６４を介して伝達される。同じプラグインユニツ
トの別の垂直入力チヤンネルの垂直増幅器による
出力信号はMUX６４への別の入力信号となる。
垂直増幅器６２の出力信号は他の垂直増幅器の出
力信号と共に他のMUX６６へ入力され、デジタ
イザ装置のトリガ入力信号の１つとして選択され
る。

プローブ結合回路６０はコンデンサ６８を含
み、入力信号をスイツチ７０を介して増幅器６２
の非反転入力端子にAC結合する。他のスイツチ
７２がコンデンサ６８に並列接続され、スイツチ
７０を介して入力信号を増幅器６２の非反転入力
端子にDC結合することもできる。スイツチ７０
は増幅器６２の非反転入力を選択的に接地して増
幅器の校正をすることができるようにする。スイ
ツチ７０及び７２のスイツチ位置はMUX６４及
び６６のスイツチ位置と共にレジスタ７４に記憶
するデータで制御する。このデータはＩ／Ｏ回路
５０を介して第２図のμC４４から供給される。
レジスタ７４の１つに記憶したデータはデジタ
ル・アナログ変換器（DAC）７６の入力となり、
入力データの大きさに応じてオフセツト信号を生
じる。このオフセツト信号は垂直増幅器６２の反
転入力に供給され、その出力信号をオフセツト信
号の大きさに応じて上下に移動する。このオフセ
ツト信号は正負いずれかの極性である。また、レ
ジスタ７４の１つに記憶されたデータは別の
DAC７７にも入力されて垂直増幅器６２の利得
制御信号を生じる。

第４図は第２図のデジタイザ装置３０内のトリ
ガ回路の詳細ブロツク図である。第３図のMUX
６６が作る出力信号は他のプラグインユニツトの
同様MUXが作る出力信号と共に第４図のMUX
７８及び８０に入力する。MUX７８はその入力
の選択した１つを主トリガ信号として主トリガ比
較器８２の非反転入力として伝達する。他方
MUX８０はその入力の１つをウインドトリガ信
号としてウインドトリガ比較器８４の非反転入力
端に入力する。デジタイザ装置内のμC８６は
MUX７８及び８０のスイツチ位置を制御し、デ
ータ入力を１対のレジスタ８８及び９０に供給す
る。レジスタ８８に記憶したデータはDAC９２
に入力し、レジスタ９０に記憶するデータは
DAC９４に入力する。DAC９２はその入力デー
タの大きさ（正又は負）に応じて主トリガレベル
信号出力を生じ、この主トリガレベル信号は、比
較器８２の反転入力に印加される。同様に、
DAC９４はレジスタ９０からの入力データの大
きさに比例するウインドトリガレベル信号を出力
し、このトリガレベル信号を比較器８４の反転入
力端に入力する。

μC８６は比較器８２及び８４に対して感知
（センス）信号を与えて、トリガ信号入力が夫々
のトリガレベル入力以上又は以下に超すとき、出
力をアサートするか否か比較器に告げる。また、
μC８６は比較器８２が主トリガ状態信号をアー
サトする回数を計数するカウンタ９５の計数限界
を設定する。このアサート数が計数限界に到達す
ると、カウンタ９５は比較器８４に印加する「ホ
ールド・オフ」信号をデアサートする。このオー
ルドオフ信号はアサートされると比較器８４がそ
のウインドトリガ状態出力信号をアサートするの
を阻止する。

第５図は第２図のデジタイザ装置３０内の付属
回路のブロツク図を示す。第３図のMUX６４で
得た出力信号は、他のプラグインユニツトの同様
MUXが作る出力信号と一緒に第５図の１対の
MUX９６及び９８に入力される。MUX９６は
一定間隔でサンプリングする主デジタイザ１００
に出力信号を入力する。各サンプルの信号の大き
さをデジタルデータに変換し、順次取込んだデー
タを各取込サイクル中に取込メモリの順次のアド
レスに記憶する。主デジタイザは連続的に動作
し、取込メモリ内の前に取込んだデータを順次の
取込サイクル中に取込んだ新しいデータと置換す
る。取込メモリアドレスの特定部分に記憶した波
形データシーケンスは取込メモリから定期的に読
出され、メモリ管理ユニツト（MMU）へ送つて
波形表示の制御に使用する。この波形データシー
ケンスを含む取込メモリアドレス区分を選択し
て、主トリガ状態信号が現在の取込サイクル中に
最初にアサートされた後、調節可能なサンプル数
から開始する一定数のサンプルデータを含むよう
にする。これにより波形のトリガ点に対するオシ
ロスコープスクリーン上での波形表示の水平位置
が調節できる。

主デジタイザのサンプリング周期はデジタイザ
装置μC８６から供給される制御データと信号に
より制御される。第４図の比較器８２の主トリガ
状態信号出力はμC８６に入力され、いつ主トリ
ガ状態信号がアサートされたかを決定するように
する。またμC８６はウインドトリガ状態信号を
監視する。第２図のμC４４は、波形メモリ３２
にMMU３４を介して命令を記憶し、次にMMU
３４に対してその命令を波形メモリからμC８６
へ転送要求することにより第５図のデジタイザ装
置μC８６と通信する。同様に、デジタイザ装置
μC８６は、波形メモリに情報を記憶し、次にこ
の情報をμC４４で読出すことにより第２図のμC
４４に情報を送ることができる。

MUX９８はその出力信号を、主デジタイザ１
００と同様にウインドデジタイザ１０２に送る。
第４図の比較器８４が出すウインドトリガ状態信
号はトリガ入力としてデジタイザ１０２に送り、
またμC８６にも送る。また、デジタイザ装置μC
８６はこれに供給する制御信号及びデータを介し
てウインドデジタイザ１０２のサンプリング周期
を制御する。主デジタイザ１００は第１図の主水
平軸２３による波形で表わされる入力信号のデジ
タイズに使用され、他方ウインドデジタイザ１０
２は第１図のウインド水平軸による波形で表わさ
れる入力信号のデジタイズに使用する。２つのデ
ジタイザを使用することにより、同じ入力信号を
同時に異なるサンプリング周期でサンプリングし
デジタイズできる。第４図の比較器８２及び８４
が作る主及びウインドトリガ状態信号はタイマ１
０４の「開始」及び「停止」入力端にも入力し
て、主及びウインドトリガ状態信号間の間隔（時
間差）を示す出力データをμC８６に送る。タイ
マ１０４の動作はデジタイザ装置μC８６の制御
信号によりアーミングしてもよい。

本発明の自動調整オシロスコープによると、垂
直増幅器の利得とオフセツト、各デジタイザのサ
ンプリング周期、主及びウインドトリガレベル、
主及びウインド水平位置を自動的に調節して、入
力信号を正しく表わす波形がスクリーン上に表示
されるようにする。第２図のプラグインユニツト
２０乃至２４の１つの垂直チヤンネルへの入力信
号を表わす波形がスクリーン１７上に表示される
と、オシロスコープのオペレータは自動調節（オ
ートセツト）動作を作動させてもよい。その為に
は、最初にタツチスクリーンを用いて波形選択を
行い、次に第１図のオシロスコープのフロントパ
ネル１４上にある押釦１８の１つを押す。する
と、第２図の執行μC４４はＩ／Ｏ回路５０を介
してμCに入力したタツチスクリーン１９及び押
釦１８の入力データに基づき、オペレータが特定
の波形を選択したこと、オペレータがその波形に
つきオートセツト動作の実行を要求していると断
定する。次に、μC４４はROM４６に記憶してい
るオートセツトプログラムを走らせて、μCが垂
直利得とオフセツト、主及びウインドデジタイザ
のサンプリング周期、トリガレベルと水平位置
を、選択波形の表示を制御する波形データをどの
デジタイザであるかに応じて最適値に調節させ
る。

第３図の垂直増幅器６２の利得は第１図の
CRTスクリーン１７の目盛格子２１の垂直１目
盛当りの電圧値である利得設定による波形表示目
盛で表わす。例えば、増幅器６２の利得を
1.0V／DIVに設定すると、利得は入力信号が１
ボルト変化する毎にスクリーン１７に表示される
波形の垂直位置が１目盛（DIV）移動することと
なる。本発明の好適実施例によると、各垂直増幅
器の利得は0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、
0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0及び10.0V／
DIVの如くステツプ状に調節できる。この１−２
−５の反復パターンに注目されたい。トリガレベ
ルもまた目盛格子を基準とする。例えば、もし利
得を1V／DIVに設定し、主トリガレベルを1DIV
に設定すると、主トリガ比較器は増幅器入力信号
が１ボルトに達したとき主トリガ状態信号を生じ
る。

本発明による利得オートセツトプログラムの流
れ線図を第６図に示す。本発明の好適実施例によ
ると、オペレータはメニユを用い、事前に入力信
号レベルがTTL又はECLと判つている場合には、
執行μCに対してその旨を伝える。このプログラ
ムを説明すると、ブロツク（105）ではオペレー
タがμCに、入力信号がTTLレベルであると事前
に指示していたか否かをチエツクする。もし指示
していれば垂直利得を自動的に2V／DIVに設定
する（ブロツク（106））。これはTTLレベルの信
号に最適の利得である。そしてトリガレベルは
0.75DIVに設定する（ブロツク（107））。もし入
力信号レベルがECLレベルであるとオペレータ
がμCに事前に指示していれば（ブロツク
（108））、μCは垂直増幅器の利得を1V／DIVに設
定し（ブロツク（109））、トリガレベルを2DIVに
設定する（ブロツク（110））。執行μCはＩ／Ｏ回
路５０を介して第３図のレジスタに制御データを
送り、第３図の垂直増幅器６２の利得を調整す
る。このデータは増幅器６２の利得を所望値に調
整するに十分な大きさの利得制御信号をDAC７
７から生じさせる。もし入力信号レベルがTTL
又はECLレベルであることをオペレータが指定
しなかつた場合には、μCはその入力信号の大き
さを測定することにより入力信号に適した利得設
定を行う。この手順はブロツク（111）から始ま
る。μC４４は第２図のＩ／Ｏ回路５０を介して
制御データを送り、第３図のレジスタ７４に記憶
させる。このデータはスイツチ７２をオフとし、
スイツチ７０を下側として入力信号を増幅器６２
の非反転入力にコンデンサ６８を介してAC結合
する。次のブロツク（112）で、μCはデータをレ
ジスタ７４に送り、MUX６６が垂直増幅器６２
の出力をトリガ入力信号としてデジタイザに送
り、第４図のデジタイザ装置μC８６へ命令を送
つてMUX７８及び８０がMUX６６の出力を主
トリガ比較器８２及びウインドトリガ比較器８４
のトリガ信号入力として選択する。

ブロツク（116）で、執行μCは第３図のレジス
タ７４の１つにデータを送つて記憶し、DAC７
６からオフセツト信号出力を生じさせ、その結果
増幅器６２が０オフセツトの出力信号を生じるよ
うにする。（DAC７６のオフセツト信号出力の大
きさは通常０には設定されないが、増幅器６２の
オフセツトの影響を相殺するに足る値に設定す
る。）ブロツク（118）で、μC４４はＩ／Ｏ回路
５０を介して第３図のレジスタ７４に制御データ
を送り、このデータでDAC７７が比較器６２の
利得を1.0V／DIVスケールに調節するに足る大
きさの利得制御信号を生じる。この利得及びオフ
セツト設定により、スクリーン１７の垂直中央目
盛は０ボルト、最も上の目盛線の信号振幅は５ボ
ルト、最も下の目盛線は−５ボルトを表わす。

ブロツク（120）で、μC４４は第４図のデジタ
イザ装置μC８６に命令を送り、トリガ信号入力
がトリガレベル入力を超すとき主トリガ状態信号
をアサートするよう比較器８２をセツトし、レジ
スタ８８のデータ値を、スクリーン１７の垂直中
心から＋4.75DIV上が表わすトリガレベル値（即
ち＋4.75ボルト）の主トリガレベル信号をDAC
９２が生じるよう設定する。ブロツク（122）で、
μC４４はデジタイザ装置μC８６に命令を送り、
第４図の比較器８４をセツトして、そのトリガ信
号入力がトリガレベル入力以下になるときウイン
ドトリガ状態信号をアサートするよう告げる。ま
た、デジタイザ装置μC８６に命令を送つてレジ
スタ９０のデータ値を設定し、比較器８４がウイ
ンドトリガ状態信号をアサートするのに入力信号
がスクリーン１７の垂直中心線より4.75DIV下の
レベル（即ち−4.75ボルト）に下がらなければな
らない大きさのトリガレベル信号をDAC９４が
生じるようにレジスタ９０のデータ値をセツトす
る。

ブロツク（124）で、μC４４はデジタイザ装置
μC８６に対して命令を送り、主及びウインドト
リガ状態信号を監視させて、それから約20ms後
にμC４４はデジタイザ装置μCに対して、主及び
ウインドトリガ状態信号がアサートされたか否か
を示すメツセージを戻すことを要求する。取込・
サイクル（ブロツク（126））中に主及びウインド
トリガ状態信号のいずれもアサートされず、また
現在の利得設定が上限になければ（ブロツク
（130））、μC４４は垂直増幅器利得を３ステツプ
だけ増加する（ブロツク（132））。

上述したとおり垂直増幅器の利得は、１−２−
５ステツプで調節可能であることを想起された
い。利得は最初1V／DIVスケールに設定してい
るので、３ステツプ進めると利得は10倍、即ち
0.1V／DIVスケールとなり、0.5及び0.2V／DIV
スケールは飛ばす。次に、プログラムはブロツク
（124）に戻り、ここでμC４４は再度デジタイズ
装置μCに対して主及びウインドトリガ状態信号
を監視するよう指令する。次の20ms間に主又は
ウインドトリガ状態信号のいずれかがアサートさ
れたことをデジタイザ装置μCが検出せず、しか
も利得が上限値（0.001V／DIV）に到達してい
ないと、利得を再度３ステツプ進め（0.01V／
DIVとし）、プログラムはブロツク（124）に戻
る。

このプログラムはブロツク（124）乃至（132）
のループを反復し、ループと通る毎に利得を３ス
テツプ増加して、ブロツク（130）で利得が上限
に達するか或いはブロツク（126）で主及びウイ
ンドトリガ状態信号のアサートの一方又は双方が
検出されると終了する。ブロツク（130）で利得
が上限に達すると、プログラムは終了する。この
場合、入力信号の大きさは小さいので、最大利得
設定（0.001V／DIV）とする。しかし、ブロツ
ク（124）でトリガ状態信号が検知され、且つ利
得設定が下限でなければ（ブロツク（136））、利
得を１ステツプ下げ（ブロツク（138））、主及び
ウインドトリガ状態信号を再度20ms間監視する
（ブロツク（140））。もし主及び／又はウインドト
リガ状態信号がアサートされると（ブロツク
（142））、プログラムはブロツク（136）に戻る。
プログラムはブロツク（136）乃至（142）のルー
ブを継続して各ループ毎に利得を１ステツプ下
げ、利得が下限値（10V／DIV）に達するまで
（ブロツク（136））又は主ウインドトリガ信号の
いずれもアサートされなくなるまで（ブロツク
（142））利得を下げる。いずれの場合も、プログ
ラムは終了し、利得は最終設定値にとどまる。よ
つて、第６図に示す利得調節アルゴリズムによる
と、垂直増幅器の利得は主又はウインドトリガ状
態信号が検出されるまで３ステツプ毎に増加し、
次にトリガ状態信号が検出されなくなるまで１ス
テツプ毎に減少する。この手法により、比較的少
ない取込サイクルで正しい利得設定を実現する。
トリガ状態信号が監視される期間は比較的長く選
定し（例えば（20ms）、入力信号周波数が最低50
Hzあれば、入力信号が最低１サイクル監視できる
ようにする。

利得を確立するに際し、トリガレベルを調節し
て、入力信号の＋側のピーク値がスクリーン中心
から＋4.75DIV上の値を超すときのみ主トリガ状
態信号がアサートされ、また入力信号の一側ピー
クが−4.75DIVの値以下になるときのみにウイン
ドトリガ状態信号がアサートされるようにする。
よつて、このアルゴリズムにより、第３図の垂直
増幅器の利得を、AC結合するときスクリーン上
の表示波形の最大及び最小値がスクリーンの目盛
の±4.75DIV間に現れるように設定する。但し、
入力信号のAC成分は垂直増幅器の梨得限界内に
あるものとする。

μC４４はプログラムを実行して増幅器の出力
信号の最大及び最小ピーク値を測定し、且つ垂直
増幅器の出力信号のデジタイズ時にはトリガレベ
ルをこの最大及び最小ピーク値間の中心値に設定
し得るようにする。

バイナリサーチ法を使用して、増幅器出力信号
の最大ピーク値を求める。ここで、第４図の比較
器８２が作る主トリガ状態信号は数回の順次取込
サイクル中にモニタされ、各取込サイクル前に
DAC９２のトリガレベル出力を反復的に増減す
る。前の取込サイクル中に主トリガ状態信号が検
出されると、主トリガレベルを増加し、主トリガ
状態信号が検出されないと減少する。２〜３回反
復すると、DAC９２の最後のトリガレベル出力
は垂直増幅器出力信号の最大ピークと略等しくな
る。同時に、垂直増幅器の出力信号の最小ピーク
は比較器８４が作るウインドトリガ状態信号をモ
ニタし、20msの取込サイクルの前に、先の取込
サイクル中にウインドトリガ状態信号がアサート
されたか否かに依りDAC９４のトリガレベル出
力を順次反復的に増加又は減少して測定する。
DAC９４の最終トリガレベル信号出力の大きさ
は垂直増幅器出力信号の最小ピーク値と略同じで
ある。

最大及び最小ピーク値のバイナリサーチを行う
為に、第６図の利得設定プログラム中にμC４４
が得た情報を使用して最小及び最大ピーク値のサ
ーチを行う入力信号振幅のレンジ低減を図つてい
る。利得設定には、垂直増幅器の梨得を３ステツ
プ毎に主又はウインドトリガ状態信号が検出され
るまで増加し、その後１度に１ステツプずつ下げ
てトリガ状態信号が検出されないようにしていた
ことを想起されたい。利得を調節する毎にトリガ
レベルも調節して、入力信号の最大ピーク値が＋
4.75DIVのレベルを超したときのみ主トリガ状態
信号がアサートされ、入力信号の最小ピーク値が
−4.75DIVのレベル以下に下つたときのみウイン
ド状態トリガ信号がアサートされるようにする。
また、利得設定は１−２−５の反復パターンであ
り、利得設定を増減すると、利得の変化は２（１
から２へ又は５から10への変化）又は2.5（２から
５への変化）であることを想起されたい。

もし主トリガ状態信号が最後の利得低減に先立
つ取込サイクル中にアサートされると、最後の利
得低減後の波形表示の最大ピーク値は＋4.75DIV
と＋4.75／2.5DIVのレベル間におさまるので、ピ
ーク値のバイナリサーチはこの範囲に限定する。
最後の利得低減の直前の取込サイクル中に主トリ
ガ状態信号がアサートされないと、最後の利得低
減後の表示波形の最大ピーク値は０と4.75／
2DIV間になければならない。この場合、最大ピ
ーク値のバイナリサーチはこの範囲に限定する。
同様に、もしウインドトリガ状態信号が最後の利
得低減前の取込サイクル中にアサートされると、
最後の利得低減後の表示波形の最小ピーク値は、
−4.75DIVと−4.75／2.5DIV間にあり、最小ピー
クのバイナリサーチはこの範囲に限定する。もし
ウインドトリガ状態信号が最終利得低減直前の取
込サイクル中にアサートされないと、最終利得低
減後の表示波形の最小ピーク値は０と−4.75／
2DIVであり、最小ピーク値のバイナリサーチは
この範囲に限定する。

第７図は入力信号の最大及び最小ピークレベル
を決定するプログラムの流れ線図である。ブロツ
ク（150）から説明する。執行μC４４は第６図の
利得調節アルゴリズムの結果から、波形の最大ピ
ーク値が小さい、即ち０と＋4.75／2DIV間であ
るか否かを決定する。もしそうであれば、主トリ
ガレベルのバイナリサーチは実質的に垂直増幅器
の出力信号の最大ピークレベルにつき、０と＋
4.75／2DIV格子目盛に対応するレンジで前述し
たと同様に実行される（ブロツク（152））。他方、
垂直増幅器出力信号の最大ピーク値が大きく、＋
4.75及び＋4.75／2.5DIV間であれば、斯る最大ピ
ーク値に対応するトリガレベルのバイナリサーチ
はその範囲で実行される（ブロツク（154））。ブ
ロツク（156）では、実行μP４４は利得調節アル
ゴリズムの動作経過から、波形の最小ピーク値が
小さい、即ち０乃至−4.75／2DIV間であるか否
かを決定する。もしそうであれば、このレンジの
バイナリサーチを実行する（ブロツク（158））。
もし最小ピーク値が大きいと、即ち−4.75乃至−
4.75／2.5DIVであれば、最小ピーク値のバイナリ
サーチをこのレンジで実行する（ブロツク
（160））。

ブロツク（158）と（160）は第７図中ブロツク
（152）と（154）の後に行われるとしているが、
同時に実行してもよいことに注目されたい。即
ち、ブロツク（152）又は（154）で最大ピーク値
のバイナリサーチを行うと同時に、最小ピーク値
のバイナリサーチがブロツク（158）と（160）の
１つで実行可能である。一度最小及び最大ピーク
値が決定されると、μC４４はデジタイザ装置μC
に命令を送つて主及びウインドトリガレベルの双
方を設定して、バイナリサーチ工程（ブロツク
（152））中で使用した最後の主及びウインドトリ
ガレベルで示す最大及び最小値間の範囲の中央の
レベルを入力信号が超すとき主及びウインドトリ
ガ状態信号が生じるようにしてプログラムを終え
る。

この時点で入力信号を垂直増幅器にAC結合し
て利得を調節し、入力信号を表わす波形がスクリ
ーンのこの垂直境界内に収まるようにする。その
後入力信号を垂直増幅器にDC結合すると、入力
信号中に大きい正又は負のDC成分が含まれてい
る場合には、垂直増幅器の出力信号は正又は負方
向に大幅に移動するのでスクリーンから消えるか
も知れない。よつて、本発明に依ると、μC４４
はプログラムを実行し、それにより垂直入力チヤ
ンネルをDC結合に切換え垂直増幅器へ供給する
オフセツト信号を調節し、入力信号中に含まれる
DC成分をオフセツトする。

入力信号を垂直増幅器にDC結合した後、μC４
４はデジタイザが生じ且つ波形メモリに記憶され
た波形データシーケンスの値を検査して波形がス
クリーン上に現れるか否かを決める。もしシーケ
ンスデータの絶対値が大きすぎると、執行μCは
これが作る波形の少くとも１点がスクリーン上に
表示されないことを知る。もしそうであれば、執
行μCは垂直増幅器のオフセツト信号を調節して
必要に応じて増幅器出力信号の大きさを上下移動
させて、表示波形の最小及び最大ピーク値が共に
スクリーン上に表示されるようにする。

オフセツトを調節する為、μC４４は別のサー
チ方法を採用する。即ち、各データ取込サイクル
後に波形データシーケンスを検査し、垂直オフセ
ツトを順次小さい値で増減して、DC結合した入
力信号の波形がスクリーンの上下境界内に表示さ
れたことを波形データシーケンスのデータ値が示
すようにする。しかし、このサーチの実行前に、
デジタイザのサンプリング周期を設定して、これ
により作られた波形データシーケンスが入力信号
サイクルの適当な数（例えば10）を表示するよう
にする。サンプリング周期が遅すぎると、入力信
号の波形を十分正しく表示する為の十分なサンプ
ルが各期間中に得られず、またサンプリング周期
が速すぎると、完全な波形サイクルがデジタイズ
できないかも知れない。正しいサンプリング周期
設定を決定する為に、μCは第５図のタイマ１０
４を用い、入力信号の順次サイクル間の周期を測
定する。一度オフセツトが調節されると、デジタ
イザのサンプリング周期は、波形の約３周期がス
クリーン上に表示されるように調節し、更に水平
位置は波形上のトリガ点がスクリーンの左端から
約1DIV位置に表示され、トリガ点が容易に観測
できるようにする。

第８図はDC結合の入力信号の波形がスクリー
ンに表示されるようにμC４４がオフセツトを調
節する過程を示す流れ図である。ブロツク（164）
から始め、μC４４は第４図のデジタイザ装置μC
８６に命令を送つて、主トリガ比較器が主トリガ
状態信号をアサートする直後までウインドトリガ
比較器８４に供給するホールドオフ信号をアサー
トする。よつて、ウインドトリガ状態信号は主ト
リガ状態信号を生じさせたトリガ現象の直後に生
起する入力信号の最初のトリガ現象で（即ち、入
力信号がウインドトリガレベルを超したとき）ア
サートされる。また、μC４４はデジタイザ装置
μC８６に命令を送り、次の取込サイクル（ブロ
ツク（166））中に第５図のタイマ１０４が作るデ
ータを取込み、そのデータをμC４４に戻す。主
及びウインドトリガレベルは共に、垂直増幅器出
力信号が実測した最小及び最大ピーク値の中間レ
ベルを超すときトリガするよう設定されているの
で、主及びウインドトリガ状態信号のアサート間
の測定時間差は、増幅器出力信号が周期的であ
り、大振幅の高周波の高調波成分やノイズ成分を
含まない場合には、入力信号の１周期となる。

もし増幅器出力信号に大振幅の高調波成分が含
まれていると、主及びウインドトリガ状態信号間
の期間は増幅器信号出力の最低周波数成分の周期
より幾分短かくなる。取込サイクル中に増幅器出
力の最低完全な１周期がデジタイズされる機会を
改善する為に、μC４４はデジタイザ装置μC８６
に命令を送り、デジタイザの取込サイクルがタイ
マ１０４で測定した周期の10倍となるように主デ
ジタイザ１００のサンプリング周期を設定するよ
う告げる（ブロツク（168））。

次に、ブロツク（170）でμC４４はメツセージ
をＩ／Ｏ回路５０に送り、レジスタ７４に適当な
データをのせて第３図のスイツチ７２を閉じ、コ
ンデンサ６８を閉じ、入力信号を垂直増幅器６２
にDC結合するようにする。次にμC４４はデジタ
イザμC８６に命令を送つて波形データ取込みを
行い（ブロツク（172））、その後ブロツク（174）
で波形メモリ内に記憶された波形データシーケン
スをチエツクし、データシーケンスが波形の対応
する部分がスクリーンの境界内に表示される範囲
内であるか否かを決定する（ブロツク（176））。
もしそうでなければ、μC４４は前述のバイナリ
サーチを行い（ブロツク（180））、垂直増幅器に
印加した垂直オフセツト信号を順次小さい値で調
節して、波形メモリ内に記憶された波形データシ
ーケンスがスクリーン上の正しい位置に波形表示
が行われていることを示すようにする。その後プ
ログラムが終了する。

利得およびオフセツト設定完了後、第９図に流
れ線図で示すオートセツトプログラムを実行し
て、サンプリング周期と波形の水平位置を調節
し、トリガ点が第１水平目盛位置で３サイクルの
入力信号波形が表示されるようにする。また、こ
のプログラムは第６図のブロツク（107）及び
（110）の後に実行し、利得をTTL又はECLレベ
ルに設定する。第９図を参照して、ブロツク
（182）から説明する。ウインドトリガレベルを主
トリガレベルと同じに設定し、ウインドトリガホ
ールドオフを１イベントに設定し（ブロツク
（184））、主及びウインドトリガ状態信号間の間隔
を測定する（ブロツク（186））。次に、デジタイ
ザのサンプリング周期を設定して３周期分の波形
が表示されるようにし（ブロツク（188））、デジ
タイザへの水平位置データ入力を設定してCRT
の左端から１目盛位置にトリガ現象が表示される
ようにする。

前述したとおり、オペレータはスクリーン上の
波形に接触することによりオートセツトする波形
を選択し、次にオシロスコープのフロントパネル
上の「オートセツト」押釦を押すことによりこの
オートセツト手順を開始する。しかし、オペレー
タは波形を選択してオートセツト手順を別のやり
方で行うことも可能である。第２図を参照する
と、各プローブ１１は押釦を含み、対応するプラ
グインユニツト２０乃至２４を介してＩ／Ｏ回路
５０に信号を伝達する。この信号の検出後、Ｉ／
Ｏ回路５０はμC４４にデータを送り、どの押釦
が押されたかμCが決定できるようにする。μCが
プローブ１１上の押された押釦を決定すると、そ
れは自動的にそのプローブに接続されている入力
チヤンネルに関連する波形を選択して、その波形
に対するオートセツト手順を開始する。よつて、
例えばオペレータは測定したい回路上の任意点に
プローブを接続（触）し、そのプローブの押釦を
押すと、オシロスコープは自動的に調節を行い、
オシロスコープに触れることなく適当な波形表示
がだきる。

本発明に依ると、波形選択を行わないでオペレ
ータがオートセツト釦を押すと、制御装置は垂直
増幅器出力信号の振幅を順次チエツクして、入力
信号が印加されているか否かを決定する。もし入
力信号が印加されているのが見つかると、装置は
自動的にオートセツトを行い、その入力信号の波
形を表示する。

第１０図は増幅器出力信号の大きさをチエツク
し、入力信号があるときオートセツトプロセスを
開始する為にμC４４が使用するプログラムの流
れ線図である。ブロツク（192）から説明する。
カウンタＩを０にセツトする。そして、ブロツク
（194）で主トリガレベルを0DIVより僅か上に設
定し、ウインドトリガレベルを0DIVよりわずか
に低い値に設定する。垂直入力チヤンネルに関
連する垂直増幅器の利得を最大値付近、好ましく
は0.005V／DIVに設定する（ブロツク（196））、
そしてその増幅器の出力を主及びウインドトリガ
比較器と主デジタイザの入力として選択する（ブ
ロツク（198））。次に、主及びウインドトリガ状
態信号を20ms間モニタし、もしアサートされる
と第６−９図のオートセツトプログラムを実行し
て入力信号を表わす波形のオートセツトを行い
（ブロツク（208）プログラムを終了する。ブロツ
ク（202）の後、もしトリガ状態信号がチヤンネ
ルにつき検出されないと、の値を増加し、
が最大チヤンネル数（max）になるとプログ
ラムはブロツク（196）に戻す。このプログラム
はブロツク（196）乃至（206）間でループを描い
て、波形のオートセツトが完了するがが
maxを超えたときプログラムを終了する（ブロ
ツク（206））。

前述したとおり、「ウインド」波形は「主」波
形の一部を水平方向に拡大したものであり、且つ
ウインドデジタイザを用いて主デジタイザにより
デジタイズしたのと同じ垂直増幅器出力信号をデ
ジタイズするが、サンプリング周期がより高速で
ある点で相違する。オペレータは主波形の一部を
手動調節によりウインド波形とするべく第１図の
制御つまみ１６を用い、主波形のハイライト領域
の位置と長さを調整する。μC４４はサンプリン
グ周期、ウインドトリガレベル、及びウインドデ
ジタイザの水平位置設定を自動的に調節してウイ
ンド波形が主波形のハイライト領域と対応するよ
うにする。

しかし、本発明に依ると、オペレータがウイン
ド波形を選択しオートセツト押釦を押すと、第１
１図の流れ線図に示すプログラムが実行され、ウ
インドデジタイザのサンプリング周期、トリガレ
ベル及び水平位置が自動的に設定され、選択され
たウインド波形に関連する主波形の特定部分が表
示されるようにする。ブロツク（210）から始め
ると、μC４４は最初デジタイザ装置μC４６が
20ms間主トリガ状態信号を監視し、主波形がト
リガされたか否か決定する。そうでなければ、ブ
ロツク（212）で、第６−９図のオートセツトプ
ログラムが実行され、主波形をオートセツトする
（ブロツク（214））。もし主波形がトリガされるか
（ブロツク（212））、主波形がオートセツトされた
後（ブロツク（214））、主トリガ比較器をセツト
して主トリガ信号の前縁でトリガし（ブロツク
（216））、ウインドトリガ比較器はウインドトリガ
信号の後縁で且つ主トリガレベル信号と同じレベ
ルでトリガされるように設定する（ブロツク
（218））。次に執行μCはデジタイザ装置μCに命令
を送つて第５図のタイマを用いて波形の１サイク
ルの前及び後縁間の期間T₁を測定する。その後、
主トリガ比較器は、後縁でトリガされるように設
定し（ブロツク（222））、ウインドトリガ比較器
は前縁でトリガするように設定され（ブロツク
（224））、波形の１サイクルの後縁と前縁間の期間
T₂を測定する。第１２図は典型的な主波形２３
２であり、第１１図のブロツク（220）及び
（226）で測定した期間T₁及びT₂を示す。第１１
図を参照して、期間T₁及びT₂を測定した後、ウ
インドトリガ比較器はそれが前縁又は後縁のいず
れでトリガするかを感知し、ウインドデジタイザ
のサンプリング周期を設定して、ウインド波形が
期間T₁又はT₂のいずれか狭い方の中に生起する
主波形部分をほぼ覆うようにする（ブロツク
（228））。その後、ウインドデジタイザの水平位置
設定を調節して、トリガ点がCRTスクリーンの
左端から１目盛目に現れるようにする（ブロツク
（230））。

〔発明の効果〕

本発明の自動調整オシロスコープでは、入力波
形の最大値及び最小値がスクリーン上に正しく表
示されるように調整するために、入力波形を所定
の正及び負の調整レベルと比較するに際し、主ト
リガ回路のトリガ・レベルを例えば正の所定調整
値に選択し、遅延トリガ回路のトリガ・レベルを
例えば負の所定調整値に選択することにより、特
別の回路を設けることなく既存の主トリガ回路及
び遅延トリガ回路を使用してオシロスコープの自
動調整が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を使用するに好適なオシロスコ
ープの正面図、第２図は第１図のオシロスコープ
のブロツク図、第３図は第２図のプラグインユニ
ツトの垂直入力チヤンネルのブロツク図、第４図
は第２図のデジタイザ装置に含まれる主及びウイ
ンドトリガ装置のブロツク図、第５図は第２図の
デジタイザ装置に含まれる主及びウインドデジタ
イザ装置のブロツク図、第６図は第３図の垂直入
力装置の増幅器の本発明による利得調節手順の流
れ線図、第７図は第４図のトリガ装置に使用され
る主及びウインドトリガ信号レベル調節用流れ線
図、第８図は第３図の垂直入力装置の増幅器のオ
フセツト入力を調節する流れ線図、第９図は第５
図の主デジタイザのサンプリング周期及び水平位
置設定用流れ線図、第１０図は入力信号を表わす
波形の表示パラメータを自動的に調節する第１図
のオシロスコープの入力信号選択用流れ線図、第
１１図は第１０図のオシロスコープのスクリーン
上に表示するウインド表示波形の表示を自動的に
調節する為の流れ線図、第１２図は典型的な波形
表示例を示す波形図である。６２は可変利得増幅器、８２は主トリガ回路、
８４は遅延トリガ回路、８６は制御手段である。

Claims

【特許請求の範囲】１被測定入力信号が供給される可変利得増幅器
と、該増幅器の出力信号を第１トリガ・レベルと比
較して、上記被測定入力信号を主掃引波形として
表示するための主トリガ信号を発生する主トリガ
回路と、上記増幅器の出力信号を第２トリガ・レベルと
比較して、上記被測定入力信号の一部を遅延掃引
波形として表示するための遅延トリガ信号を発生
する遅延トリガ回路と、上記主トリガ回路及び上記遅延トリガ回路から
の夫々上記主トリガ信号及び遅延トリガ信号を検
出し、上記可変利得増幅器、上記主トリガ回路及
び上記遅延トリガ回路を制御する制御手段とを具
える自動調整オシロスコープであり、上記制御手
段は、上記可変利得増幅器の利得を所定初期値に設定
し、上記主トリガ回路において上記第１トリガ・レ
ベルを正及び負の所定調整値の一方に選択し、上
記遅延トリガ回路において上記第２トリガ・レベ
ルを上記正及び負の所定調整値の他方に選択し、上記被測定入力信号が上記第１及び第２トリ
ガ・レベル間の範囲外になり、上記主トリガ回路
又は上記遅延トリガ回路から夫々発生される上記
主トリガ信号又は遅延トリガ信号を検出するま
で、上記可変利得増幅器の利得を増加した後、上
記主トリガ信号及び上記遅延トリガ信号を共に検
出しない値に利得を低減することを特徴とする自
動調整オシロスコープ。