JPH0769350B2 - オシロスコープの垂直増幅器 - Google Patents
オシロスコープの垂直増幅器Info
- Publication number
- JPH0769350B2 JPH0769350B2 JP2277849A JP27784990A JPH0769350B2 JP H0769350 B2 JPH0769350 B2 JP H0769350B2 JP 2277849 A JP2277849 A JP 2277849A JP 27784990 A JP27784990 A JP 27784990A JP H0769350 B2 JPH0769350 B2 JP H0769350B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gain control
- amplifier
- gain
- vertical
- oscilloscope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
- G01R13/20—Cathode-ray oscilloscopes
- G01R13/22—Circuits therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
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の垂直増幅器に関するものであ
る。
る。
一般にオシロスコープでは、観測している入力信号が垂
直入力レンジに対して大きな直流オフセット値を持ち、
観測表示器の表示面外になる場合がある。この場合観測
者は、入力信号が正負のどちらの直流オフセットを持つ
かを知るためにビームファインダ機能を利用する。
直入力レンジに対して大きな直流オフセット値を持ち、
観測表示器の表示面外になる場合がある。この場合観測
者は、入力信号が正負のどちらの直流オフセットを持つ
かを知るためにビームファインダ機能を利用する。
第３図は２現象オシロスコープの概略構成を示すブロッ
ク図であり、31は減衰器、32はポジションコントロー
ラ、33は垂直増幅器、34はマルチプレクサ、35は最終段
の増幅器、36は陰極線管（CRT）である。
ク図であり、31は減衰器、32はポジションコントロー
ラ、33は垂直増幅器、34はマルチプレクサ、35は最終段
の増幅器、36は陰極線管（CRT）である。
従来のオシロスコープにおいては、この最終段の増幅器
35にビームファインダ用として第４図に示す回路を設け
ていた。第４図において、トランジスタQ41,Q42と抵抗
器R41,R42とは差動型の帰還増幅器を構成している。ト
ランジスタQ43のベースは通常時、トランジスタQ43がON
するように制御されており、トランジスタQ41とトラン
ジスタQ42の合算したエミッタ電流は抵抗器R43と抵抗器
R44の並列抵抗器を介して流れる。ビームファインダ状
態においては、トランジスタQ43がOFFしてトランジスタ
Q41とトランジスタQ42の合算したエミッタ電流は抵抗器
R43を介してのみ流れるため、通常時と比較してエミッ
タ電流は減少し、ゲインが減少する。抵抗器43に比較し
て抵抗器R44の抵抗値が非常に小さければ、通常時とビ
ームファインダ時のゲイン差は大きくなる。
35にビームファインダ用として第４図に示す回路を設け
ていた。第４図において、トランジスタQ41,Q42と抵抗
器R41,R42とは差動型の帰還増幅器を構成している。ト
ランジスタQ43のベースは通常時、トランジスタQ43がON
するように制御されており、トランジスタQ41とトラン
ジスタQ42の合算したエミッタ電流は抵抗器R43と抵抗器
R44の並列抵抗器を介して流れる。ビームファインダ状
態においては、トランジスタQ43がOFFしてトランジスタ
Q41とトランジスタQ42の合算したエミッタ電流は抵抗器
R43を介してのみ流れるため、通常時と比較してエミッ
タ電流は減少し、ゲインが減少する。抵抗器43に比較し
て抵抗器R44の抵抗値が非常に小さければ、通常時とビ
ームファインダ時のゲイン差は大きくなる。
以上のようにして、ビームファインダ時においては最終
段の増幅器のゲインを下げて、CRT36の表示面外にある
入力信号波形を表示面内に移動させていた。そして、こ
のときにＺ軸（輝度）も同時に制御している。Ｚ軸を制
御している理由は、トリガ掃引モードでトリガがない場
合でも入力信号の概略の状態を知るためである。
段の増幅器のゲインを下げて、CRT36の表示面外にある
入力信号波形を表示面内に移動させていた。そして、こ
のときにＺ軸（輝度）も同時に制御している。Ｚ軸を制
御している理由は、トリガ掃引モードでトリガがない場
合でも入力信号の概略の状態を知るためである。
このように、従来例においては、ビームファインダ回路
がマルチプレクサ34の後の増幅器35に設けられている。
従って、複数の入力信号がある場合にビームファインダ
回路を動作させると、この垂直方向と水平方向のゲイン
が全ての信号について低下してしまう。そこで、各チャ
ンネル毎にはビームファインダ機能を用いることができ
ないという問題点があった。そして、この問題点を従来
回路で解消するためには、ビームファインダ回路の制御
が著しく複雑になってしまう。
がマルチプレクサ34の後の増幅器35に設けられている。
従って、複数の入力信号がある場合にビームファインダ
回路を動作させると、この垂直方向と水平方向のゲイン
が全ての信号について低下してしまう。そこで、各チャ
ンネル毎にはビームファインダ機能を用いることができ
ないという問題点があった。そして、この問題点を従来
回路で解消するためには、ビームファインダ回路の制御
が著しく複雑になってしまう。
本発明の目的は、各チャンネル毎にビームファインダ回
路を動作させることができるとともに、ビームファイン
ダ専用の回路を必要としないオシロスコープの垂直増幅
器を提供することにある。
路を動作させることができるとともに、ビームファイン
ダ専用の回路を必要としないオシロスコープの垂直増幅
器を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明は、入力された観
測用信号V1およびゲイン制御用信号V2に応答してV0＝Ｋ
・V1・V2（Ｋは定数）なる演算出力を得るマルチプライ
ヤー回路と、前記マルチプライヤー回路に供給される前
記ゲイン制御用信号V2のレベルを切り替えることによ
り、通常のゲイン制御モードまたはビームファインダモ
ードまたは反転モードのいずれかを選択するモード選択
手段とを具備し、各チャネル毎に設けられた前記マルチ
プライヤー回路により、前記モードのいずれかを実行さ
せることを特徴とするものである。また、前記マルチプ
ライヤー回路に供給される前記ゲイン制御用信号V2のレ
ベルを所定値に設定することにより、アイデンティファ
イ機能を有することを特徴とするものである。
測用信号V1およびゲイン制御用信号V2に応答してV0＝Ｋ
・V1・V2（Ｋは定数）なる演算出力を得るマルチプライ
ヤー回路と、前記マルチプライヤー回路に供給される前
記ゲイン制御用信号V2のレベルを切り替えることによ
り、通常のゲイン制御モードまたはビームファインダモ
ードまたは反転モードのいずれかを選択するモード選択
手段とを具備し、各チャネル毎に設けられた前記マルチ
プライヤー回路により、前記モードのいずれかを実行さ
せることを特徴とするものである。また、前記マルチプ
ライヤー回路に供給される前記ゲイン制御用信号V2のレ
ベルを所定値に設定することにより、アイデンティファ
イ機能を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、通常、ゲイン制御手段は垂直増幅器と
して各チャンネル毎に設けられているアナログ乗算器に
ゲイン制御用の直流電圧を出力する。そして、ビームフ
ァインダ機能を動作させるときには、通常のゲイン制御
用の直流電圧よりも低い値の直流電圧をアナログ乗算器
に出力して、アナログ乗算器のゲインを著しく低下させ
る。このように垂直増幅器のゲインを著しく低下させる
ことによって各チャンネル毎にビームファインダを機能
させることができる。
して各チャンネル毎に設けられているアナログ乗算器に
ゲイン制御用の直流電圧を出力する。そして、ビームフ
ァインダ機能を動作させるときには、通常のゲイン制御
用の直流電圧よりも低い値の直流電圧をアナログ乗算器
に出力して、アナログ乗算器のゲインを著しく低下させ
る。このように垂直増幅器のゲインを著しく低下させる
ことによって各チャンネル毎にビームファインダを機能
させることができる。
本発明は、近年発達が著しい半導体技術により製品化し
た広帯域高周波用途の高性能アナログ乗算器をオシロス
コープの垂直増幅器として用いるものである。
た広帯域高周波用途の高性能アナログ乗算器をオシロス
コープの垂直増幅器として用いるものである。
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
先ず、実施例に使用する４象限アナログ乗算器（二重平
衡差動増幅器）の動作原理について第２図を用いて説明
する。
衡差動増幅器）の動作原理について第２図を用いて説明
する。
第２図において、RLは抵抗器、Q1〜Q6はトランジスタ、
I1〜I6は電流、V0〜V2は電圧である。ここで、トランジ
スタのコンダクタンスを電流IXの関数としてgm（IX）と
すれば、トランジスタQ5，Q6を流れる電流I5，I6は、 I5＝I0/2＋gm（I0）V2 I6＝I0/2＋gm（I0）V2 となる。
I1〜I6は電流、V0〜V2は電圧である。ここで、トランジ
スタのコンダクタンスを電流IXの関数としてgm（IX）と
すれば、トランジスタQ5，Q6を流れる電流I5，I6は、 I5＝I0/2＋gm（I0）V2 I6＝I0/2＋gm（I0）V2 となる。
また、電流I1〜I4は、 I1＝I5/2−gm（I5）V1 I2＝I5/2＋gm（I5）V1 I3＝I6/2＋gm（I6）V1 I4＝I6/2−gm（I6）V1 となる。
抵抗器RLを流れる電流はそれぞれI1＋I3とI2＋I4とであ
るから、電圧V0は、 V0＝RL（I1＋I3−I2−I4） となる。上式に先に求めたI1〜I4を代入して整理する
と、 V0＝｛−2gm（I5）V1＋2gm（I6）V1｝RL となる。
るから、電圧V0は、 V0＝RL（I1＋I3−I2−I4） となる。上式に先に求めたI1〜I4を代入して整理する
と、 V0＝｛−2gm（I5）V1＋2gm（I6）V1｝RL となる。
ここで、 gm（I5）＝ｑ・α・I5/4kT ＝（ｑ・α/4kT）｛I0/2＋gm（I0）V2｝ gm（I6）＝ｑ・α・I6/4kT ＝（ｑ・α/4kT）｛I0/2＋gm（I0）V2｝ α：ベース接地電流増幅率 q :素電荷量 k :ボルツマン定数 T :絶対温度 であるから、V0の値は、 V0＝（ｑ・α/2kT）gm（I0）V1・V2・RL ＝｛α２/8（kT/q）２｝I0・RL・V1・V2 となる。
即ち、V0＝ＫV1・V2（K:定数）となる。換言すれば、出
力電圧が入力電圧V1とV2との積に比例するようにこの二
重平衡差動増幅器は動作する。以上のような二重平衡差
動増幅器を利用して垂直増幅器を構成した場合、V2を入
力信号（電圧）、V1をゲイン制御信号（電圧）、V0を出
力信号（電圧）とすれば、V1の値を変化させることによ
って垂直増幅器のゲインを自由に制御することができ
る。そして、ゲインを著しく低下させれば、その垂直増
幅器はビームファインダ回路として機能する。
力電圧が入力電圧V1とV2との積に比例するようにこの二
重平衡差動増幅器は動作する。以上のような二重平衡差
動増幅器を利用して垂直増幅器を構成した場合、V2を入
力信号（電圧）、V1をゲイン制御信号（電圧）、V0を出
力信号（電圧）とすれば、V1の値を変化させることによ
って垂直増幅器のゲインを自由に制御することができ
る。そして、ゲインを著しく低下させれば、その垂直増
幅器はビームファインダ回路として機能する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図であり、
１〜26は抵抗器、Q1〜Q10はトランジスタ、30は入力信
号（V2）を取り込むためのフィードバックアンプ段、31
は出力信号（V0）を出力するためのフィードバックアン
プ段、32はゲイン制御用信号やビームファインダ用信号
として直流電圧（V1）を出力するゲイン制御手段であ
る。以上のように構成された本実施例はオシロスコープ
の各チャンネル毎設けられており、トランジスタQ1〜Q6
は、先に第２図を用いて説明したように動作する。即
ち、本実施例においてもV0＝ＫV1・V2（K:定数）の関係
が成立する。
１〜26は抵抗器、Q1〜Q10はトランジスタ、30は入力信
号（V2）を取り込むためのフィードバックアンプ段、31
は出力信号（V0）を出力するためのフィードバックアン
プ段、32はゲイン制御用信号やビームファインダ用信号
として直流電圧（V1）を出力するゲイン制御手段であ
る。以上のように構成された本実施例はオシロスコープ
の各チャンネル毎設けられており、トランジスタQ1〜Q6
は、先に第２図を用いて説明したように動作する。即
ち、本実施例においてもV0＝ＫV1・V2（K:定数）の関係
が成立する。
本実施例を通常のゲインの垂直増幅器として動作させる
場合、ゲイン制御手段32は正電位のゲイン制御用信号を
点ｂに出力して、点ｂの電位が点ａの電位に対して所定
値＋Vabだけ高くなるようにする。この状態において本
実施例は所定値＋Vabに応じたゲインの垂直増幅器とし
て機能する。
場合、ゲイン制御手段32は正電位のゲイン制御用信号を
点ｂに出力して、点ｂの電位が点ａの電位に対して所定
値＋Vabだけ高くなるようにする。この状態において本
実施例は所定値＋Vabに応じたゲインの垂直増幅器とし
て機能する。
次に、本実施例をビームファインダ回路として動作させ
る場合、ゲイン制御手段32は正電位のビームファインダ
用信号を点ｂに出力して、点ｂの電位が点ａの電位に対
して所定値＋Ｖ′abだけ高くなるようにする。ここで所
定値＋Ｖ′abはＶ′ab＜＜Vabとなるように定められて
いる。従ってこの状態において、本実施例は大幅にゲイ
ンが低下しビームファインダ回路として機能する。この
ように大幅にゲインが低下すると、実質的にダイナミッ
クレンジが低下する。従って通常扱われる差動信号が入
力している場合には、その入力信号の波形はクランプさ
れた形で表示されることになる。
る場合、ゲイン制御手段32は正電位のビームファインダ
用信号を点ｂに出力して、点ｂの電位が点ａの電位に対
して所定値＋Ｖ′abだけ高くなるようにする。ここで所
定値＋Ｖ′abはＶ′ab＜＜Vabとなるように定められて
いる。従ってこの状態において、本実施例は大幅にゲイ
ンが低下しビームファインダ回路として機能する。この
ように大幅にゲインが低下すると、実質的にダイナミッ
クレンジが低下する。従って通常扱われる差動信号が入
力している場合には、その入力信号の波形はクランプさ
れた形で表示されることになる。
このように本実施例によれば、各チャンネル毎にビーム
ファインダ機能を動作させることが容易にできる。また
水平方向のゲインが低下しないために、各チャンネル毎
の概略の位置状態を容易に知ることができるとともに、
各チャンネルの入力信号がどこに表示されているかを示
すアイデェンティファイ機能としても使用することがで
きる。
ファインダ機能を動作させることが容易にできる。また
水平方向のゲインが低下しないために、各チャンネル毎
の概略の位置状態を容易に知ることができるとともに、
各チャンネルの入力信号がどこに表示されているかを示
すアイデェンティファイ機能としても使用することがで
きる。
また、本実施例は、点ｂの電位が点ａの電位に対して−
Vabとなるようなゲイン制御用信号をゲイン制御手段32
が出力するようにすれば、先ほど説明した所定値Vabに
応じたゲインを備えた反転（INV）機能をもつ垂直増幅
器として機能する。
Vabとなるようなゲイン制御用信号をゲイン制御手段32
が出力するようにすれば、先ほど説明した所定値Vabに
応じたゲインを備えた反転（INV）機能をもつ垂直増幅
器として機能する。
以上説明したように本発明によれば、ビームファインダ
専用の回路を必要とせず、各チャンネル毎にビームファ
インダ機能を実行させることができる。
専用の回路を必要とせず、各チャンネル毎にビームファ
インダ機能を実行させることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、 第２図は、二重差動増幅器の構成を示す回路図、 第３図は２現象オシロスコープの概略構成を示すブロッ
ク図、 第４図は従来のビームファインダ回路の構成を示す回路
図である。 １〜26…抵抗器、Q1〜Q10…トランジスタ、30,31…フィ
ードバックアンプ段、32…ゲイン制御手段。
ク図、 第４図は従来のビームファインダ回路の構成を示す回路
図である。 １〜26…抵抗器、Q1〜Q10…トランジスタ、30,31…フィ
ードバックアンプ段、32…ゲイン制御手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−148875（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−55171（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−20932（ＪＰ，Ｂ１) 岡田清隆「オンロスコープのすべて」Ｐ Ｐ．64−67，ＰＰ．70−71昭和58年４月15 日共立出版
Claims (2)
- 【請求項１】入力された観測用信号V1およびゲイン制御
用信号V2に応答してV0＝Ｋ・V1・V2（Ｋは定数）なる演
算出力を得るマルチプライヤー回路と、 前記マルチプライヤー回路に供給される前記ゲイン制御
用信号V2のレベルを切り替えることにより、通常のゲイ
ン制御モードまたはビームファインダモードまたは反転
モードのいずれかを選択するモード選択手段と を具備し、各チャネル毎に設けられた前記マルチプライ
ヤー回路により、前記モードのいずれかを実行させるこ
とを特徴とするオシロスコープの垂直増幅器。 - 【請求項２】前記マルチプライヤー回路に供給される前
記ゲイン制御用信号V2のレベルを所定値に設定すること
により、アイデンティファイ機能を有することを特徴と
する請求項１に記載のオシロスコープの垂直増幅器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2277849A JPH0769350B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | オシロスコープの垂直増幅器 |
| US07/777,180 US5138239A (en) | 1990-10-18 | 1991-10-16 | Vertical amplifier apparatus with a beam-finding function for an oscilloscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2277849A JPH0769350B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | オシロスコープの垂直増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04155265A JPH04155265A (ja) | 1992-05-28 |
| JPH0769350B2 true JPH0769350B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=17589132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2277849A Expired - Lifetime JPH0769350B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | オシロスコープの垂直増幅器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5138239A (ja) |
| JP (1) | JPH0769350B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3595153B2 (ja) | 1998-03-03 | 2004-12-02 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置および映像信号線駆動手段 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3689752A (en) * | 1970-04-13 | 1972-09-05 | Tektronix Inc | Four-quadrant multiplier circuit |
| US3949317A (en) * | 1974-09-16 | 1976-04-06 | Tektronix, Inc. | Fast recovery limiting and phase inverting amplifier |
| JPS54126687U (ja) * | 1978-02-24 | 1979-09-04 | ||
| US4677340A (en) * | 1984-12-24 | 1987-06-30 | Tektronix, Inc. | Method and apparatus for calibrating deflection in an oscilloscope |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP2277849A patent/JPH0769350B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-16 US US07/777,180 patent/US5138239A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 岡田清隆「オンロスコープのすべて」ＰＰ．６４−６７，ＰＰ．７０−７１昭和５８年４月１５日共立出版 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04155265A (ja) | 1992-05-28 |
| US5138239A (en) | 1992-08-11 |
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