JPH06201728A - 観測波形自動表示設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 慣用的な波形取り込み回路に比較的簡素な構
成を追加するのみで表示波形自動設定時の最適な入力感
度と時間軸レンジとを高速で判定できるようにする。 【構成】 波形観測対象のアナログ入力信号Ｓａをアッ
テネータ１、プリアンプ２、Ａ／Ｄ変換器３、ピーク検
出回路４を通じてメモリ５で記憶する。さらにアナログ
入力信号Ｓａをトリガ回路６，７に入力する。オートセ
ットアップ処理時にアナログ入力信号Ｓａのピーク値を
ピーク検出回路４で検出し、周期は遅延用カウンタ９、
トリガ回路６，７で検出する。波形取り込みとオートセ
ットアップ処理との動作切り換え用をセレクタ８、ゲー
ト回路１１，１２で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルオシロスコー
プなどの波形観測装置に使用し、入力信号の振幅と周期
を判定して波形表示を行う際の最適な入力感度と時間軸
レンジを設定する観測波形自動表示設定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時のデジタルオシロスコープなどでは
入力信号の振幅と周期を判定して、自動的に最適な入力
感度と時間軸レンジとで入力信号の波形表示を行ってい
る。いわゆる、表示波形自動設定処理（オートセットア
ップ処理）が行われている。

【０００３】図２は従来のデジタルオシロスコープにお
ける表示波形自動設定を行う場合の入力信号の振幅と周
期とを判定して最適な入力感度と時間軸レンジを設定す
る構成を示している。図２において、この例は、アナロ
グ入力信号を所定のレベルに設定するアッテネータ２１
と、プリアンプ２２と、このプリアンプ２２からのアナ
ログ入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２
３と、このデジタル信号、すなわち、波形を記憶するを
記憶するメモリ２４とを有している。さらにプリアンプ
２２の出力であるアナログ入力信号から予め設定した波
形の極性、例えば正極性時にトリガ信号を検出するトリ
ガ回路２５と、時間軸制御回路２６とを有している。ト
リガ回路２５で検出したトリガ信号は、このデジタルオ
シロスコープ全体を制御するコントローラ２７に入力さ
れ、このコントローラ２７が時間軸制御回路２６を制御
してＡ／Ｄ変換器２３で変換するデジタル信号にトリガ
をかける。またコントローラ２７はアッテネータ２１の
減衰量、プリアンプ２２の増幅度をＡ）調整して、最適
な入力感度に設定する制御を行う。さらに時間軸制御回
路２６を制御して時間軸レンジを切り換える。

【０００４】次に、この従来例の構成における動作につ
いて説明する。オートセットアップ処理開始時にオート
セットアップ処理指示信号が入力されたコントローラ２
７は、最も低い入力感度にアッテネータ２１、プリアン
プ２２を設定する制御を行う。このプリアンプ２２から
のアナログ入力信号をＡ／Ｄ変換器２３でデジタル信号
に変換してメモリ２４で記憶する。コントローラ２７
は、メモリ２４に記憶したデジタル信号の振幅最大値及
び振幅最小値を検索する。そして振幅最大値及び振幅最
小値の差異が、例えば３ｄｉｖ〜４ｄｉｖ程度で表示で
きるか否かを判定する。この表示が出来ない場合、アッ
テネータ２１の入力感度を切り換えながら再度アナログ
入力信号をデジタル信号に変換してメモリ２４で記憶
し、振幅最大値及び振幅最小値の差異が３ｄｉｖ〜４ｄ
ｉｖ程度で表示できるまで、これらの処理を繰り返す。
さらに、時間軸に対しても同様に処理する。まずコント
ローラ２７がメモリ２５に記憶したデジタル信号の波形
周期を検出し、ＣＲＴなどの１画面に２周期〜３周期程
度の波形が表示できるか否かを判定する。表示できない
場合は時間軸制御回路２６を制御して時間軸レンジを切
り換えながらＣＲＴなどの表示面にアナログ入力信号の
波形を２周期〜３周期程度が表示できるように処理を繰
り返す。

【０００５】このように上記従来のデジタルオシロスコ
ープのオートセットアップ処理でも入力波形の振幅と周
期を検出して最適な入力感度と最適な時間軸レンジでの
波形表示を行うことが出来る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例のデジタルオシロスコープにおける検出処理では、コ
ントローラ２７がデジタル信号波形を取り込む都度、ア
ナログ入力信号の振幅と周期を検出する必要がある。し
たがって、波形表示を行う際の最適な入力感度と時間軸
レンジとの検出処理に時間がかかるという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、慣用的な波形取り込み回路に比較的簡素
な構成を追加するのみで表示波形自動設定時の最適な入
力感度と時間軸レンジとを高速で判定できる優れた観測
波形自動表示設定装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の観測波形自動表示設定装置は、波形観測対
象のアナログ入力信号を変換したデジタル信号から入力
波形の振幅値を検出する入力波形振幅値検出手段と、検
出した振幅値に基づいて波形表示時に所定の入力感度に
設定するための設定値を算出する入力感度設定値算出手
段と、アナログ入力信号が入力される第１及び第２のト
リガ手段とカウンタとを備えて二つのトリガ発生の遅延
時間を計測する遅延時間計測手段と、第１のトリガ手段
でトリガ発生後に第２のトリガ手段をイネーブルに設定
し、第１及び第２のトリガ手段での二つのトリガ発生時
間の遅延を遅延時間計測手段で計測してアナログ入力信
号の周期を算出する入力信号周期算出手段とを備える構
成としている。

【０００９】

【作用】このような構成により、本発明の観測波形自動
表示設定装置は、波形観測対象のアナログ入力信号を変
換したデジタル信号から波形の振幅値を検出し、この振
幅値に基づいて波形表示時に所定の入力感度に設定する
ための設定値を算出している。さらに二つのトリガ発生
時間の遅延を計測してアナログ入力信号の周期を算出し
ているので、表示波形自動設定時の最適な入力感度と時
間軸レンジとを高速で判定できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の観測波形自動表示設定装置の
実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の観測波形自動表示設定装置
の実施例の構成を示している。図１において、この例
は、波形観測対象となるアナログ入力信号Ｓａを減衰さ
せるアッテネータ１と、アッテネータ１からのアナログ
入力信号Ｓａを増幅するプリアンプ２と、このプリアン
プ２からのアナログ入力信号Ｓａをデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器３と、Ａ／Ｄ変換器３で変換したデジ
タル信号から振幅のピーク値を検出するピーク検出回路
４とを有している。

【００１２】デジタル信号、すなわち、波形を記憶する
メモリ５と、さらにプリアンプ２からのアナログ入力信
号Ｓａの波形での予め設定した極性、例えば正極性の場
合にそれぞれトリガ信号を出力するトリガ回路６，７と
を有している。さらに波形取り込みとオートセットアッ
プ処理との動作切り換えを行うためのセレクタ８と、ト
リガ信号の遅延時間を計測する遅延用カウンタ９と、波
形取り込みとオートセットアップ処理との動作切り換え
を行うためのゲート回路１１，１２と、時間軸制御回路
１３と、これらの各部を制御するコントローラ１４とが
設けられている。次に、この実施例の構成における動作
について説明する。

【００１３】アナログ入力信号Ｓａはアッテネータ１、
プリアンプ２、Ａ／Ｄ変換器３、ピーク検出回路４を通
じてメモリ５で記憶される。またアナログ入力信号Ｓａ
の一部はプリアンプ２からトリガ回路６，７に入力され
る。トリガ回路６ではアナログ入力信号Ｓａの波形での
予め設定した極性、例えば正極性で生成したトリガ信号
Ｓｔａがセレクタ８の一方の入力端に供給され、さらに
ゲート回路１１に入力される。セレクタ８からの出力信
号はトリガ回路７のイネーブル信号Ｓｎａとなる。トリ
ガ回路６での処理と同様にトリガ回路７で発生したトリ
ガ信号Ｓｔｂは、図示しない波形取り込み制御回路へ出
力されるとともにゲート回路１２を通じてゲート回路１
１に入力される。ゲート回路１１の出力信号は遅延用カ
ウンタ９のイネーブル信号Ｓｎｂとなる。遅延用カウン
タ９の出力信号Ｓｃはセレクタ８の他方の入力端に入力
される。コントローラ１４はアッテネータ１、プリアン
プ２、ピーク検出回路４、トリガ回路６、時間軸制御回
路１３、セレクタ８、遅延用カウンタ９を制御する。時
間軸制御回路１３の出力信号をＡ／Ｄ変換器３にクロッ
ク信号として入力する。オートセットアップ処理時に
は、まずコントローラ１４がアッテネータ１、プリアン
プ２を最も低い感度に設定する。さらにアナログ入力信
号ＳａをＡ／Ｄ変換器３でデジタル信号に変換し、この
デジタル信号からピーク検出回路４で検出したピーク値
を取り込む。また時間軸制御回路１３を、例えば、ここ
では周波数５０Ｈｚ以上のアナログ入力信号Ｓａに対す
るオートセットアップ処理を開始する場合として、０ｓ
／ｄｉｖに設定し、かつ、セレクタ８がトリガ回路６の
出力信号を選択する設定を行う。

【００１４】そしてコントローラ１４はカウンタに
「０」を書き込む制御を行うとともに図示しない波形取
り込み制御回路でデータの取り込みを開始する。すなわ
ち、５０Ｈｚが周期２０ｍｓかつ１０００サンプル／ｄ
ｉｖの場合に２０ｍｓ／サンプルとなる取り込みを設定
し、トリガ回路６をイネーブルにして波形取り込みを開
始する。そして、トリガ回路６はトリガがかかるとトリ
ガ信号Ｓｔａを出力し、このトリガ信号Ｓｔａがセレク
タ８を通じてトリガ回路７のイネーブル信号Ｓｎａにな
るとともに遅延用カウンタ９でのカウントを開始させ
る。

【００１５】その後にトリガがかかるとトリガ回路７か
らのトリガ信号Ｓｔｂで遅延用カウンタ９のカウントを
停止させる。このときトリガ回路６からのトリガ信号Ｓ
ｔａとトリガ回路７からのトリガ信号Ｓｔｂとが同一レ
ベル及び同一極性の場合にトリガ信号Ｓｔａとトリガ信
号Ｓｔｂとの時間差がアナログ入力信号Ｓａの周期とし
て得られる。

【００１６】この処理にあってアナログ入力信号Ｓａに
対し感度、時間軸の少なくとも一方の分解能が不足して
いる場合は、感度又は時間軸の分解能が高くなるようコ
ントローラ１４が再設定の処理をくり返す。

【００１７】このようにしてアナログ入力信号Ｓａから
ピーク検出回路４で検出した振幅と、さらにトリガ回路
６，７、遅延用カウンタ９で検出した周期に基づいて、
コントローラ１４がアッテネータ１の減衰量、プリアン
プ２の増幅度を調整して最適な入力感度に設定する制御
を行う。さらに時間軸制御回路１３を制御して時間軸レ
ンジを切り換える。すなわち表示波形自動設定処理（オ
ートセットアップ処理）が行われる。

【００１８】この場合、コントローラ１４では１〜２回
程度の波形取り込みで確実に検出が出来るためオートセ
ットアップ処理を高速化できることになる。またトリガ
回路６，７、遅延用カウンタ９、波形取り込みとオート
セットアップ処理との動作切り換え用のセレクタ８、ゲ
ート回路１１，１２を慣用的な波形取り込み回路に追加
するのみで実現できる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の観測波形自動表示設定装置は、波形観測対象のアナロ
グ入力信号を変換したデジタル信号から波形の振幅値を
検出し、この振幅値に基づいて波形表示時に所定の入力
感度に設定するための設定値を算出し、さらに二つのト
リガ発生時間の遅延を計測してアナログ入力信号の周期
を算出しているため、表示波形自動設定時の最適な入力
感度と時間軸レンジとを高速で判定できるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の観測波形自動表示設定装置の実施例の
構成を示すブロック図

【図２】従来のデジタルオシロスコープにおける観測波
形自動表示設定装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ アッテネータ ２ プリアンプ ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ ピーク検出回路 ５ メモリ ６，７ トリガ回路 ８ セレクタ ９ 遅延用カウンタ １１，１２ ゲート回路 １３ 時間軸制御回路 １４ コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波形観測対象のアナログ入力信号を変換
   したデジタル信号から入力波形の振幅値を検出する入力
   波形振幅値検出手段と、上記検出した振幅値に基づいて
   波形表示時に所定の入力感度に設定するための設定値を
   算出する入力感度設定値算出手段と、上記アナログ入力
   信号が入力される第１及び第２のトリガ手段とカウンタ
   とを備えて二つのトリガ発生の遅延時間を計測する遅延
   時間計測手段と、上記第１のトリガ手段でトリガ発生後
   に上記第２のトリガ手段をイネーブルに設定し、上記第
   １及び第２のトリガ手段での二つのトリガ発生時間の遅
   延を上記遅延時間計測手段で計測して上記アナログ入力
   信号の周期を算出する入力信号周期算出手段とを備える
   観測波形自動表示設定装置。