JPH06188636A - 波形発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低周波波形と高周波波形とを同時に出力する
にあたって、その高周波波形のデータを多くして波形を
滑らかにする。 【構成】 所定周波数のサンプリングクロックを発生す
るクロック発生器４と、任意波形のディジタルデータが
格納された複数の波形メモリ１と、同波形メモリ１から
読み出されるディジタルデータをアナログに変換するＤ
／Ａ変換器３とを備え、サンプリングクロックにより各
波形メモリ１からディジタルデータを読み出し、Ｄ／Ａ
変換器３を介して低周波波形と高周波波形を同時に出力
するにあたって、各波形メモリ１に任意波形のディジタ
ルデータを同一のデータ数をもって格納するとともに、
高周波波形用のサンプリング周波数を低周波波形用のサ
ンプリング周波数よりも高くして波形メモリ１をアクセ
スする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は波形発生装置に関し、
さらに詳しく言えば、複数の出力チャンネルを有し、異
なる任意波形を同時に出力し得るようにした波形発生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６には例えば２つの出力チャンネルＣ
Ｈ１，ＣＨ２を有する波形発生装置の従来例が示されて
いる。各チャンネルＣＨ１，ＣＨ２とも同一構成で、そ
れぞれ任意波形のディジタルデータが格納される波形メ
モリ１ａ，１ｂと、同波形メモリ１ａ，１ｂに対してそ
の読出しアドレスを与えるアドレス発生器２ａ，２ｂ
と、波形メモリ１ａ，１ｂから読み出されたディジタル
データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器３ａ，３
ｂとを備えている。

【０００３】この場合、各アドレス発生器２ａ，２ｂに
はクロックパルス発生器４から同一のサンプリングクロ
ックが供給され、これに基づいてそれぞれの波形メモリ
１ａ，１ｂがアクセスされ、そのディジタルデータがＤ
／Ａ変換器３ａ，３ｂによりアナログ信号に変換される
ことにより出力波形が再生される。なお、アドレス発生
器を１つとし、各チャンネルでそれを共用する場合もあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これによると、出力波
形は階段波状で再生されることになるが、低周波波形と
高周波波形を同時に出力する場合、サンプリングクロッ
クが共通であるため、低周波波形はデータ数（一周期あ
たりの）が多いため滑らかな波形となるが、高周波の波
形はデータ数（同じく一周期あたりの）が少なく波形が
粗くなってしまう。

【０００５】これを図７を参照して説明すると、チャン
ネルＣＨ１の周波数をｆ_１、チャンネルＣＨ２の周波数
をｆ_２（＞ｆ_１）、またそれぞれのデータ数をＮ_１，Ｎ
_２とし、サンプリングクロックの周波数をｆ_ｃとする
と、 ｆ_１＝ｆ_ｃ／Ｎ_１ ｆ_２＝ｆ_ｃ／Ｎ_２ で表される。ここで、ｆ_１＜ｆ_２であるから、 ｆ_ｃ／Ｎ_１＜ｆ_ｃ／Ｎ_２ よって、Ｎ_１＞Ｎ_２となり、周波数の高い波形は粗くな
ってしまう。

【０００６】また、波形メモリ１ａ，１ｂにデータを格
納するにも次のような問題がある。すなわち、各波形メ
モリ１ａ，１ｂには同数のデータが格納されることにな
るが、例えば波形メモリ１ａ側に基本波の１サイクル分
のデータを格納し、波形メモリ１ｂ側にはその高調波デ
ータを格納する場合には、その次数に応じて例えば３サ
イクル分、５サイクル分などのデータを作成しなければ
ならない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記従来の事
情に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、所定周
波数のサンプリングクロックを発生するクロック発生器
と、任意波形のディジタルデータが格納された複数の波
形メモリと、同波形メモリから読み出されるディジタル
データをアナログに変換するＤ／Ａ変換器とを備え、上
記サンプリングクロックにより上記各波形メモリからデ
ィジタルデータを読み出し、上記Ｄ／Ａ変換器を介して
低周波波形と高周波波形を同時に出力し得るようにした
波形発生装置において、上記各波形メモリには任意波形
のディジタルデータが同一のデータ数をもって格納さ
れ、上記高周波波形用のサンプリング周波数を上記低周
波波形用のサンプリング周波数よりも高くするようにし
たことにある。

【０００８】この場合、上記高周波波形の周波数をＦ
ａ、同高周波波形用のサンプリング周波数をＦｃａ、上
記低周波波形の周波数をＦｂ、同低周波波形用のサンプ
リング周波数Ｆｃｂとすると、上記高周波波形用のサン
プリング周波数Ｆｃａは、 Ｆｃａ＝Ｆｃｂ×Ｆａ／Ｆｂ に設定されることが好ましい。

【０００９】

【作用】上記のように、高周波波形用のサンプリング周
波数を低周波波形用のサンプリング周波数よりも高くす
ることにより、高い周波数もより滑らかな波形で出力さ
れる。

【００１０】例えば、サンプリング周波数１ＭＨｚでチ
ャンネルＣＨ１から１０ｋＨｚのサイン波の出力を得、
それと同時にチャンネルＣＨ２から１００ｋＨｚのサイ
ン波の出力を得る場合、同チャンネルＣＨ２のサンプリ
ング周波数を上記の式から求めて１０ＭＨｚとすること
により、いずれもデータ数が１００ポイントの波形が得
られることになる。

【００１１】また、基本波に対してその高調波を得よう
とする場合においても、各波形メモリには同一の波形デ
ータを格納すれば良く、従来のようにその次数に応じて
データを作成して格納させる必要はない。

【００１２】

【実施例】図１には出力チャンネルを２つとしたこの発
明の実施例が示されている。各チャンネルＣＨ１，ＣＨ
２ともに、先に説明した従来例と同様、波形メモリ１
ａ，１ｂ、アドレス発生器２ａ，２ｂおよびＤ／Ａ変換
器３ａ，３ｂを備えているが、この実施例の場合には各
チャンネルＣＨ１，ＣＨ２ごとにクロック発生器４ａ，
４ｂが用意されており、それぞれ異なる周波数のサンプ
リングクロックにて波形メモリ１ａ，１ｂがアクセスさ
れるようになっている。

【００１３】また、各波形メモリ１ａ，１ｂには得よう
とする波形のディジタルデータが同一のデータ数をもっ
て格納される。例えば、チャンネルＣＨ１からサインの
基本波を出力させ、これに対してチャンネルＣＨ２から
その第３次高調波を出力させる場合について説明する。

【００１４】まず、チャンネルＣＨ１側の波形メモリ１
ａにサイン波形の１サイクル分について１度ごとのデー
タが３６０個格納されるものと仮定すると、チャンネル
ＣＨ２側の波形メモリ１ｂについては、従来の場合には
その３サイクル分が対象となり、その中から３６０個の
データが均等にピックアップされて格納されることにな
るが、この発明では同波形メモリ１ｂには波形メモリ１
ａと同じ波形データが格納される。そして、チャンネル
ＣＨ２側のクロック発生器４ｂからはチャンネルＣＨ１
側のクロック周波数の３倍の周波数をもってサンプリン
グクロックが出力される。

【００１５】このようにして、異なるサンプリングクロ
ックにより、一方のチャンネルＣＨ１からは低周波の波
形が、また他方のチャンネルＣＨ２から高周波の波形が
より滑らかな波形で出力されるのであるが、双方とも１
サイクル分のデータ数を同じにするには次のようにすれ
ば良い。

【００１６】そのデータ数をＮ、高周波波形の周波数を
Ｆａ、同高周波波形用のサンプリング周波数をＦｃａ、
低周波波形の周波数をＦｂおよび同低周波波形用のサン
プリング周波数Ｆｃｂとすると、 Ｆａ＝Ｆｃａ／Ｎ Ｆｂ＝Ｆｃｂ／Ｎ Ｎが等しいことから、 Ｆｃａ／Ｆａ＝Ｆｃｂ／Ｆｂ したがって、高周波波形用のサンプリング周波数Ｆｃａ
は、 Ｆｃａ＝Ｆｃｂ×Ｆａ／Ｆｂ により求められる。これとは反対に、高周波波形の周波
数およびそのサンプリング周波数から低周波波形のサン
プリング周波数を求めても良いことはもちろんである
が、いずれにしても高周波波形のサンプリングクロック
を高くすることにより、基本波および高調波ともにその
信号純度を上げて理想波形に近似させることができる
（図２参照）。

【００１７】また、この実施例においては、チャンネル
ＣＨ１の出力と、チャンネルＣＨ２の出力を重畳するこ
とができるが、この場合、双方の１サイクル分のデータ
数を等しくするか、もしくは近付けることにより、その
合成波形の信頼性がより高められる。

【００１８】上記実施例では各チャンネルＣＨ１，ＣＨ
２ごとにクロック発生器４ａ，４ｂを用意しているが、
図３および図５には１つのクロック発生器４から異なる
周波数のサンプリングクロックを得るようにした例が示
されている。

【００１９】まず、図３の例ではチャンネルＣＨ１側の
アドレス発生器２ａにはクロック発生器４からのサンプ
リングクロック（図４ａ）が直接に与えられるが、チャ
ンネルＣＨ２側のアドレス発生器２ｂにはエクスクルー
シブＯＲ回路５を介してその２倍の周波数のサンプリン
グクロックが供給されるようになっている。

【００２０】すなわち、同エクスクルーシブＯＲ回路５
の一方の入力端子には図４ａに示されているクロック発
生器４からのサンプリングクロックがそのまま入力され
るが、他方の入力端子には同図ｂに示されているよう
に、移相器６にて位相が９０度ずらされたサンプリング
クロックが入力され、この結果エクスクルーシブＯＲ回
路５からは同図ｃのように周波数が２倍のサンプリング
クロックが出力される。したがって、クロック発生器４
の最大クロック周波数が１０ＭＨｚであるとすると、最
大２０ＭＨｚのサンプリングクロックが得られる。な
お、エクスクルーシブＯＲ回路に代えて、インクルーシ
ブＡＮＤ回路を用いても良い。

【００２１】図５の例では各チャンネルＣＨ１，ＣＨ２
にそれぞれ分周器７ａ，７ｂを設け、これによりクロッ
ク発生器４から出力されるサンプリングパルスを異なる
分周比で分周してアドレス発生器２ａ，２ｂに与えるよ
うにしている。なお、この分周器は一方のチャンネル側
にのみ設けられても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、高周波波形用のサンプリング周波数を低周波波形用
のサンプリング周波数よりも高くするようにしたことに
より、より多いデータに基づいてその波形を滑らかに再
現することができ、特に基本波に対してその高調波を重
畳する場合などにおいて、理想波形により近似させるこ
とができる。

【００２３】また、各チャンネルの波形メモリに波形デ
ータを格納するにしても、従来のように得ようとする周
波数などに応じて波形データを作成する必要がなく、各
チャンネルについてその波形データを共通に用いること
ができる、などの効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示したブロック線図。

【図２】同実施例により得られる波形を例示した波形
図。

【図３】サンプリングクロック発生部の他の実施例を示
したブロック線図。

【図４】図３の実施例を説明するための波形タイミング
図。

【図５】サンプリングクロック発生部のその他の実施例
を示したブロック線図。

【図６】従来例を示したブロック線図。

【図７】従来例により得られる波形を例示した波形図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 波形メモリ ２ａ，２ｂ アドレス発生器 ３ａ，３ｂ Ｄ／Ａ変換器 ４，４ａ，４ｂ クロック発生器 ５ エクスクルーシブＯＲ回路 ６ 移相器 ７ａ，７ｂ 分周器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定周波数のサンプリングクロックを発
   生するクロック発生器と、任意波形のディジタルデータ
   が格納された複数の波形メモリと、同波形メモリから読
   み出されるディジタルデータをアナログに変換するＤ／
   Ａ変換器とを備え、上記サンプリングクロックにより上
   記各波形メモリからディジタルデータを読み出し、上記
   Ｄ／Ａ変換器を介して低周波波形と高周波波形を同時に
   出力し得るようにした波形発生装置において、 上記各波形メモリには任意波形のディジタルデータが同
   一のデータ数をもって格納され、上記高周波波形用のサ
   ンプリング周波数を上記低周波波形用のサンプリング周
   波数よりも高くしたことを特徴とする波形発生装置。
2. 【請求項２】 上記高周波波形の周波数をＦａ、同高周
   波波形用のサンプリング周波数をＦｃａ、上記低周波波
   形の周波数をＦｂ、同低周波波形用のサンプリング周波
   数Ｆｃｂとすると、上記高周波波形用のサンプリング周
   波数Ｆｃａは、 Ｆｃａ＝Ｆｃｂ×Ｆａ／Ｆｂ に設定されることを特徴とする請求項１に記載の波形発
   生装置。