JPH11237410A - シーケンシャル・サンプリング・システム - Google Patents
シーケンシャル・サンプリング・システムInfo
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- JPH11237410A JPH11237410A JP3990798A JP3990798A JPH11237410A JP H11237410 A JPH11237410 A JP H11237410A JP 3990798 A JP3990798 A JP 3990798A JP 3990798 A JP3990798 A JP 3990798A JP H11237410 A JPH11237410 A JP H11237410A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 8
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Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、トリガ信号周波数の任意性と低ジ
ッタ特性の両方を同時に実現して、高時間分解能なシー
ケンシャル・サンプリング・システムを提供する。 【解決手段】 トリガ信号を基準として、その基準位置
から時間的に少しずつ遅れたタイミングで被測定波形を
順次サンプリングするシーケンシャル・サンプリング・
システムにおいて、トリガ信号と無関係に、２つの基準
信号を用いて、周波数がΔｆだけ異なる複数の同期信号
を発生させる手段と、該複数の同期信号と前記トリガ信
号とを周波数結合してサンプリング信号を発生させる周
波数結合手段と、該周波数結合手段によるサンプリング
信号を用いて被測定信号をサンプルするサンプル手段と
を具備している解決手段。
ッタ特性の両方を同時に実現して、高時間分解能なシー
ケンシャル・サンプリング・システムを提供する。 【解決手段】 トリガ信号を基準として、その基準位置
から時間的に少しずつ遅れたタイミングで被測定波形を
順次サンプリングするシーケンシャル・サンプリング・
システムにおいて、トリガ信号と無関係に、２つの基準
信号を用いて、周波数がΔｆだけ異なる複数の同期信号
を発生させる手段と、該複数の同期信号と前記トリガ信
号とを周波数結合してサンプリング信号を発生させる周
波数結合手段と、該周波数結合手段によるサンプリング
信号を用いて被測定信号をサンプルするサンプル手段と
を具備している解決手段。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トリガ信号を基準
として、その基準位置から時間的に少しずつ遅れたタイ
ミングで被測定波形を順次サンプリングするシーケンシ
ャル・サンプリング・システムに関する。
として、その基準位置から時間的に少しずつ遅れたタイ
ミングで被測定波形を順次サンプリングするシーケンシ
ャル・サンプリング・システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】最初に、シーケンシャル・サンプリング
・システムの概要について、図３と図４とを参照して説
明する 図３に示すように、シーケンシャル・サンプリング・シ
ステムは、サンプリング信号発生回路８１と、サンプル
ホールド回路８０とで構成される また、図４は、被測定信号Ｆｉと、トリガ信号Ｆｔと、
サンプリング信号Ｆｓと、サンプル出力Ｆｍの関係を示
したタイミング・チャートである。
・システムの概要について、図３と図４とを参照して説
明する 図３に示すように、シーケンシャル・サンプリング・シ
ステムは、サンプリング信号発生回路８１と、サンプル
ホールド回路８０とで構成される また、図４は、被測定信号Ｆｉと、トリガ信号Ｆｔと、
サンプリング信号Ｆｓと、サンプル出力Ｆｍの関係を示
したタイミング・チャートである。
【０００３】図３と図４に示すように、被測定信号源９
０が発生する被測定信号Ｆｉと同一の周波数をもつトリ
ガ信号Ｆｔは、被測定信号Ｆｉ波形上の１サイクル毎に
設定された固定ポイント、即ちトリガポイントに同期し
て、サンプリング信号発生回路８１に入力される。
０が発生する被測定信号Ｆｉと同一の周波数をもつトリ
ガ信号Ｆｔは、被測定信号Ｆｉ波形上の１サイクル毎に
設定された固定ポイント、即ちトリガポイントに同期し
て、サンプリング信号発生回路８１に入力される。
【０００４】サンプリング信号発生回路８１は、サンプ
リング間隔を決めるため、トリガ信号Ｆｔと位相が同期
して、かつ、その周波数がトリガ信号Ｆｔに比して、わ
ずかな値だけ異なる周波数（Δｆ）のサンプリング信号
Ｆｓを発生する。このΔｆは、サンプリングの時間分解
能を決める要素の一つで、Δｆの値は小さければ小さい
程時間分解能が高くなる。また、サンプリング信号発生
回路８１は、トリガ信号Ｆｔと位相が同期した時間軸と
なる信号を出力する。
リング間隔を決めるため、トリガ信号Ｆｔと位相が同期
して、かつ、その周波数がトリガ信号Ｆｔに比して、わ
ずかな値だけ異なる周波数（Δｆ）のサンプリング信号
Ｆｓを発生する。このΔｆは、サンプリングの時間分解
能を決める要素の一つで、Δｆの値は小さければ小さい
程時間分解能が高くなる。また、サンプリング信号発生
回路８１は、トリガ信号Ｆｔと位相が同期した時間軸と
なる信号を出力する。
【０００５】サンプルホールド回路８０は、入力される
被測定信号Ｆｉを、サンプリング信号Ｆｓの周期毎のタ
イミングでサンプルして、被測定信号Ｆｉの振幅軸とな
るサンプル波形を出力する。
被測定信号Ｆｉを、サンプリング信号Ｆｓの周期毎のタ
イミングでサンプルして、被測定信号Ｆｉの振幅軸とな
るサンプル波形を出力する。
【０００６】たとえば、サンプリング信号Ｆｓの周波数
をトリガ信号Ｆｔの周波数よりΔｆだけ低くした場合、
サンプルホールド回路８０は、被測定信号Ｆｉの波形上
の設定されたトリガポイントを基点として１／Δｆづつ
遅れたサンプリング間隔でサンプルして、被測定信号Ｆ
ｉに相似したサンプル出力Ｆｍの振幅軸を出力する。
をトリガ信号Ｆｔの周波数よりΔｆだけ低くした場合、
サンプルホールド回路８０は、被測定信号Ｆｉの波形上
の設定されたトリガポイントを基点として１／Δｆづつ
遅れたサンプリング間隔でサンプルして、被測定信号Ｆ
ｉに相似したサンプル出力Ｆｍの振幅軸を出力する。
【０００７】これにより、例えば、振幅軸のサンプル出
力Ｆｍを時間軸の信号をクロックとしてＡＤ変換してデ
ータ処理する等の方法により、被測定信号Ｆｉの計測を
することができる。
力Ｆｍを時間軸の信号をクロックとしてＡＤ変換してデ
ータ処理する等の方法により、被測定信号Ｆｉの計測を
することができる。
【０００８】次に、従来技術のシーケンシャル・サンプ
リング・システムの詳細について、図２を参照して構成
と動作について説明する。図２に示すように、従来のシ
ーケンシャル・サンプリング・システムは、第１分周器
４１と、第２分周器４２と、位相比較器５０と、ループ
フィルタ３０と、ＶＣＯ７０と、サンプルホールド回路
８０とで構成されている。ここで、位相比較器５０と、
ループフィルタ３０と、ＶＣＯ７０と、第２分周器４２
とは、ＰＬＬ回路を構成している。
リング・システムの詳細について、図２を参照して構成
と動作について説明する。図２に示すように、従来のシ
ーケンシャル・サンプリング・システムは、第１分周器
４１と、第２分周器４２と、位相比較器５０と、ループ
フィルタ３０と、ＶＣＯ７０と、サンプルホールド回路
８０とで構成されている。ここで、位相比較器５０と、
ループフィルタ３０と、ＶＣＯ７０と、第２分周器４２
とは、ＰＬＬ回路を構成している。
【０００９】第１分周器４１は、トリガ信号Ｆｔを１／
Ａに分周して、位相比較器５０の基準信号入力としてい
る。第２分周器４２は、ＶＣＯ７０が発振する周波数Ｆ
ｓを１／Ｂに分周して、位相比較器５０の比較信号入力
としている。
Ａに分周して、位相比較器５０の基準信号入力としてい
る。第２分周器４２は、ＶＣＯ７０が発振する周波数Ｆ
ｓを１／Ｂに分周して、位相比較器５０の比較信号入力
としている。
【００１０】位相比較器５０は、基準信号と比較信号の
位相を比較をして、その誤差信号を出力する。ループフ
ィルタ３０は、一種の積分器であり、位相比較器５０よ
り出力された誤差信号を平均化した直流電圧の誤差電圧
Ｖｒに変換する。誤差電圧Ｖｒを入力とするＶＣＯ７０
の出力は、フィードバック制御されているため、ＶＣＯ
７０はトリガ信号Ｆｔの周波数と位相同期したサンプリ
ング信号Ｆｓを出力する。そして、ＰＬＬ回路が位相同
期したときは、下記式（１）の関係となる。 Ｆｔ×（１／Ａ）＝Ｆｓ×（１／Ｂ） ・・・・（１）
位相を比較をして、その誤差信号を出力する。ループフ
ィルタ３０は、一種の積分器であり、位相比較器５０よ
り出力された誤差信号を平均化した直流電圧の誤差電圧
Ｖｒに変換する。誤差電圧Ｖｒを入力とするＶＣＯ７０
の出力は、フィードバック制御されているため、ＶＣＯ
７０はトリガ信号Ｆｔの周波数と位相同期したサンプリ
ング信号Ｆｓを出力する。そして、ＰＬＬ回路が位相同
期したときは、下記式（１）の関係となる。 Ｆｔ×（１／Ａ）＝Ｆｓ×（１／Ｂ） ・・・・（１）
【００１１】このとき、第１分周器４１の分周数Ａと、
第２分周器４２の分周数Ｂとの間に、下記式（２）の関
係があるとする（Ａ、Ｂはそれぞれ整数とする）。 Ｂ＝Ａ＋１ ・・・・（２） 従って、式（１）と式（２）から、式（３）となる。 Ｆｓ＝Ｆｔ×（Ｂ／Ａ）＝Ｆｔ×（Ａ＋１）／Ａ Ｆｓ＝Ｆｔ＋Ｆｔ／Ａ ・・・・（３）
第２分周器４２の分周数Ｂとの間に、下記式（２）の関
係があるとする（Ａ、Ｂはそれぞれ整数とする）。 Ｂ＝Ａ＋１ ・・・・（２） 従って、式（１）と式（２）から、式（３）となる。 Ｆｓ＝Ｆｔ×（Ｂ／Ａ）＝Ｆｔ×（Ａ＋１）／Ａ Ｆｓ＝Ｆｔ＋Ｆｔ／Ａ ・・・・（３）
【００１２】よって、トリガ信号周波数Ｆｔに同期し、
周波数がトリガ信号周波数Ｆｔとわずかに異なった周波
数Δｆ＝Ｆｔ／Ａのサンプリング信号Ｆｓを発生させる
ことができる。しかし、このΔｆは、サンプルホールド
回路８０における時間分解能をきめる主要因であり、Δ
ｆが小さいほど時間分解能は向上するが、Δｆによりト
リガ信号周波数Ｆｔは制限をうける。すなわち、トリガ
信号周波数Ｆｔは、Δｆの整数倍（Ｆｔ＝Ａ・Δｆ）で
なければならない。
周波数がトリガ信号周波数Ｆｔとわずかに異なった周波
数Δｆ＝Ｆｔ／Ａのサンプリング信号Ｆｓを発生させる
ことができる。しかし、このΔｆは、サンプルホールド
回路８０における時間分解能をきめる主要因であり、Δ
ｆが小さいほど時間分解能は向上するが、Δｆによりト
リガ信号周波数Ｆｔは制限をうける。すなわち、トリガ
信号周波数Ｆｔは、Δｆの整数倍（Ｆｔ＝Ａ・Δｆ）で
なければならない。
【００１３】また、時間分解能を向上させるために、十
分小さいΔｆ（Δｆ＝Ｆｔ／Ａ）とするためには第１分
周器４１の分周数Ａを大きくする必要がある。ところ
が、位相比較周波数はΔｆとする関係があるため、Δｆ
を小さくすることによりＰＬＬ回路によってサンプリン
グ信号Ｆｓに付加される雑音であるジッタが増加する。
この結果、シーケンシャル・サンプリング・システムの
時間分解能を再び悪化させる。
分小さいΔｆ（Δｆ＝Ｆｔ／Ａ）とするためには第１分
周器４１の分周数Ａを大きくする必要がある。ところ
が、位相比較周波数はΔｆとする関係があるため、Δｆ
を小さくすることによりＰＬＬ回路によってサンプリン
グ信号Ｆｓに付加される雑音であるジッタが増加する。
この結果、シーケンシャル・サンプリング・システムの
時間分解能を再び悪化させる。
【００１４】このため、シーケンシャル・サンプリング
・システムにおいて、トリガ信号周波数Ｆｔに依存せ
ず、トリガ信号周波数Ｆｔに比較して十分小さいΔｆを
設定し、かつ低ジッタ特性を同時に実現して、高時間分
解能なシーケンシャル・サンプリング・システムを実現
することが困難であった。
・システムにおいて、トリガ信号周波数Ｆｔに依存せ
ず、トリガ信号周波数Ｆｔに比較して十分小さいΔｆを
設定し、かつ低ジッタ特性を同時に実現して、高時間分
解能なシーケンシャル・サンプリング・システムを実現
することが困難であった。
【００１５】また、トリガ信号Ｆｒが変化できる周波数
範囲は、サンプリング信号ＦｓがＰＬＬ回路により生成
されるので、ＰＬＬ回路の位相ロック可能範囲に制限さ
れる。例えば、ＰＬＬ回路の位相ロック可能範囲は、１
００ＭＨｚ±１０ｋＨｚであり狭い。
範囲は、サンプリング信号ＦｓがＰＬＬ回路により生成
されるので、ＰＬＬ回路の位相ロック可能範囲に制限さ
れる。例えば、ＰＬＬ回路の位相ロック可能範囲は、１
００ＭＨｚ±１０ｋＨｚであり狭い。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、従
来のシーケンシャル・サンプリング・システムにおい
て、トリガ信号周波数Ｆｔに依存せず、トリガ信号周波
数Ｆｔに比較して十分小さいΔｆを設定し、かつ低ジッ
タ特性を同時に実現して、高時間分解能なシーケンシャ
ル・サンプリング・システムを実現することが困難であ
った。そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされた
もので、トリガ信号周波数の任意性と低ジッタ特性の両
方を同時に実現して、高時間分解能なシーケンシャル・
サンプリング・システムを提供することにある。
来のシーケンシャル・サンプリング・システムにおい
て、トリガ信号周波数Ｆｔに依存せず、トリガ信号周波
数Ｆｔに比較して十分小さいΔｆを設定し、かつ低ジッ
タ特性を同時に実現して、高時間分解能なシーケンシャ
ル・サンプリング・システムを実現することが困難であ
った。そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされた
もので、トリガ信号周波数の任意性と低ジッタ特性の両
方を同時に実現して、高時間分解能なシーケンシャル・
サンプリング・システムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明の第１は、トリガ信号を基準と
して、その基準位置から時間的に少しずつ遅れたタイミ
ングで被測定波形を順次サンプリングするシーケンシャ
ル・サンプリング・システムにおいて、トリガ信号と無
関係に、２つの基準信号を用いて、周波数がΔｆだけ異
なる複数の同期信号を発生させる手段と、該複数の同期
信号と前記トリガ信号とを周波数結合してサンプリング
信号を発生させる周波数結合手段と、該周波数結合手段
によるサンプリング信号を用いて被測定信号をサンプル
するサンプル手段と、を具備していることを特徴とする
シーケンシャル・サンプリング・システムを要旨として
いる。
るためになされた本発明の第１は、トリガ信号を基準と
して、その基準位置から時間的に少しずつ遅れたタイミ
ングで被測定波形を順次サンプリングするシーケンシャ
ル・サンプリング・システムにおいて、トリガ信号と無
関係に、２つの基準信号を用いて、周波数がΔｆだけ異
なる複数の同期信号を発生させる手段と、該複数の同期
信号と前記トリガ信号とを周波数結合してサンプリング
信号を発生させる周波数結合手段と、該周波数結合手段
によるサンプリング信号を用いて被測定信号をサンプル
するサンプル手段と、を具備していることを特徴とする
シーケンシャル・サンプリング・システムを要旨として
いる。
【００１８】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の第２は、入力されるトリガ信号と、該トリガ信
号とは独立する非同期の任意の第１基準信号とを混合し
て周波数変換する第１周波数変換手段と、該第１周波数
変換手段の周波数変換された信号を受けて、和又は差の
周波数信号を抽出する第１フィルタ手段と、前記第１基
準信号と同期し、かつ、第１基準信号にわずかな所定周
波数だけ異なる周波数生成手段と、前記第１フィルタ手
段によって抽出した周波数信号と、前記第１基準信号と
同期し、かつ、第１基準信号にわずかな所定周波数だけ
異なる周波数とを、再度混合して周波数変換する第２周
波数変換手段と、該第２周波数変換手段からの出力を受
けて、トリガ信号の周波数に対してわずかな所定周波数
だけ異なる、サンプリング信号を抽出する第２フィルタ
手段と、該第２フィルタ手段のサンプリング信号で被測
定信号をサンプルするサンプル手段と、を具備している
ことを特徴とするシーケンシャル・サンプリング・シス
テムを要旨としている。
本発明の第２は、入力されるトリガ信号と、該トリガ信
号とは独立する非同期の任意の第１基準信号とを混合し
て周波数変換する第１周波数変換手段と、該第１周波数
変換手段の周波数変換された信号を受けて、和又は差の
周波数信号を抽出する第１フィルタ手段と、前記第１基
準信号と同期し、かつ、第１基準信号にわずかな所定周
波数だけ異なる周波数生成手段と、前記第１フィルタ手
段によって抽出した周波数信号と、前記第１基準信号と
同期し、かつ、第１基準信号にわずかな所定周波数だけ
異なる周波数とを、再度混合して周波数変換する第２周
波数変換手段と、該第２周波数変換手段からの出力を受
けて、トリガ信号の周波数に対してわずかな所定周波数
だけ異なる、サンプリング信号を抽出する第２フィルタ
手段と、該第２フィルタ手段のサンプリング信号で被測
定信号をサンプルするサンプル手段と、を具備している
ことを特徴とするシーケンシャル・サンプリング・シス
テムを要旨としている。
【００１９】さらに、上記目的を達成するためになされ
た本発明の第３は、本発明の第１又は２記載の第１基準
信号と同期し、かつ、第１基準信号にわずかな所定周波
数だけ異なる周波数生成手段は、第１基準信号を受けて
分周する第１分周器と、該第１分周器で分周された基準
周波数と、比較周波数とを比較して誤差信号を出力する
位相比較器と、該位相比較器の誤差信号を平均化して直
流電圧に変換するループフィルタと、該ループフィルタ
により平均化した直流電圧で発振周波数が制御されるＶ
ＣＯと、該ＶＣＯの発振周波数と第２基準周波数とを混
合して周波数変換する周波数変換器と、該周波数変換器
で周波数変換された周波数からＩＦ周波数を通過させる
ＩＦフィルタと、該ＩＦフィルタを通過したＩＦ周波数
を分周する第２分周器と、を具備し、該第２分周器で分
周されたＩＦ周波数を前記位相比較器の比較周波数とし
たＰＬＬ回路であるシーケンシャル・サンプリング・シ
ステムを要旨としている。
た本発明の第３は、本発明の第１又は２記載の第１基準
信号と同期し、かつ、第１基準信号にわずかな所定周波
数だけ異なる周波数生成手段は、第１基準信号を受けて
分周する第１分周器と、該第１分周器で分周された基準
周波数と、比較周波数とを比較して誤差信号を出力する
位相比較器と、該位相比較器の誤差信号を平均化して直
流電圧に変換するループフィルタと、該ループフィルタ
により平均化した直流電圧で発振周波数が制御されるＶ
ＣＯと、該ＶＣＯの発振周波数と第２基準周波数とを混
合して周波数変換する周波数変換器と、該周波数変換器
で周波数変換された周波数からＩＦ周波数を通過させる
ＩＦフィルタと、該ＩＦフィルタを通過したＩＦ周波数
を分周する第２分周器と、を具備し、該第２分周器で分
周されたＩＦ周波数を前記位相比較器の比較周波数とし
たＰＬＬ回路であるシーケンシャル・サンプリング・シ
ステムを要旨としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。
施例において説明する。
【００２１】
【実施例】（実施例１）図１は、本発明の実施例１を示
すブロック図である。本発明のシーケンシャル・サンプ
リング・システムは、第１周波数変換器１１と、第１フ
ィルタ２１と、第２周波数変換器１２と、第２フィルタ
２２と、第１基準信号源３１と、第２基準信号源３２
と、第１分周器４１と、第２分周器４２と、位相比較器
５０と、ループフィルタ３０と、ＩＦフィルタ６０と、
ＶＣＯ７０と、サンプルホールド回路８０とで構成され
る。
すブロック図である。本発明のシーケンシャル・サンプ
リング・システムは、第１周波数変換器１１と、第１フ
ィルタ２１と、第２周波数変換器１２と、第２フィルタ
２２と、第１基準信号源３１と、第２基準信号源３２
と、第１分周器４１と、第２分周器４２と、位相比較器
５０と、ループフィルタ３０と、ＩＦフィルタ６０と、
ＶＣＯ７０と、サンプルホールド回路８０とで構成され
る。
【００２２】最初に、第２周波数変換器１２に供給する
ローカル信号をＰＬＬ回路により生成する方法について
説明する。このＰＬＬ回路の詳細動作説明は、平成９年
特許願第３２０６７８号のＰＬＬ回路を利用しているの
で参照されたい。
ローカル信号をＰＬＬ回路により生成する方法について
説明する。このＰＬＬ回路の詳細動作説明は、平成９年
特許願第３２０６７８号のＰＬＬ回路を利用しているの
で参照されたい。
【００２３】第１基準信号源３１の第１基準信号Ｆｒ
は、第１分周器４１で１／Ａに分周され、位相比較器５
０の基準周波数となる。
は、第１分周器４１で１／Ａに分周され、位相比較器５
０の基準周波数となる。
【００２４】一方、ＶＣＯ７０の発振周波数Ｆｏは、第
２基準信号源３２の第２基準信号Ｌｏとが周波数変換器
１３により混合されて和と差の周波数Ｆｐに周波数変換
され下記式（３）となる。 Ｆｐ＝｜Ｆｏ±Ｌｏ｜ ・・・・（３） また、ＩＦフィルタ６０により例えば和の周波数を通過
させ、第２分周器４２で１／Ｂに分周されて位相比較器
５０の比較周波数となる。
２基準信号源３２の第２基準信号Ｌｏとが周波数変換器
１３により混合されて和と差の周波数Ｆｐに周波数変換
され下記式（３）となる。 Ｆｐ＝｜Ｆｏ±Ｌｏ｜ ・・・・（３） また、ＩＦフィルタ６０により例えば和の周波数を通過
させ、第２分周器４２で１／Ｂに分周されて位相比較器
５０の比較周波数となる。
【００２５】そして、ＰＬＬ回路が位相同期したとき、
下記式（４）が成り立つ。 Ｆｒ／Ａ＝（Ｆｏ＋Ｌｏ）／Ｂ ・・・・（４）
下記式（４）が成り立つ。 Ｆｒ／Ａ＝（Ｆｏ＋Ｌｏ）／Ｂ ・・・・（４）
【００２６】ここで、第２基準信号源３２の第２基準信
号Ｌｏを下記式（５）とする。 Ｌｏ＝（（Ａ−Ｂ）／Ｂ）・Ｆｒ＋Δｆ ・・・・（５）
号Ｌｏを下記式（５）とする。 Ｌｏ＝（（Ａ−Ｂ）／Ｂ）・Ｆｒ＋Δｆ ・・・・（５）
【００２７】従って、式（４）と式（５）とから、下記
式（６）となる。 Ｆｏ＝Ｆｒ−Δｆ ・・・・（６） つまり、ＰＬＬ回路により、第１基準信号Ｆｒと同期
し、かつ、第１基準信号Ｆｒにわずかな所定周波数Δｆ
だけ異なる周波数Ｆｏ（Ｆｏ＝Ｆｒ−Δｆ）を第２周波
数変換器１２のローカル信号として生成できる。また、
第２基準信号源３２の第２基準信号から時間軸の信号を
出力としている。
式（６）となる。 Ｆｏ＝Ｆｒ−Δｆ ・・・・（６） つまり、ＰＬＬ回路により、第１基準信号Ｆｒと同期
し、かつ、第１基準信号Ｆｒにわずかな所定周波数Δｆ
だけ異なる周波数Ｆｏ（Ｆｏ＝Ｆｒ−Δｆ）を第２周波
数変換器１２のローカル信号として生成できる。また、
第２基準信号源３２の第２基準信号から時間軸の信号を
出力としている。
【００２８】次に、シーケンシャル・サンプリング・シ
ステムの全体動作について説明する。第１周波数変換器
１１は、トリガ信号Ｆｔと、第１基準信号Ｆｒとを周波
数混合して周波数変換をおこない、和と差の周波数Ｆｔ
±Ｆｒの信号を発生する。第１フィルタ２１は、例えば
ハイパスフィルタであり、第１周波数変換器１１の出力
Ｆｔ±Ｆｒを受けて、和の周波数Ｆｔ＋Ｆｒの信号を出
力する。
ステムの全体動作について説明する。第１周波数変換器
１１は、トリガ信号Ｆｔと、第１基準信号Ｆｒとを周波
数混合して周波数変換をおこない、和と差の周波数Ｆｔ
±Ｆｒの信号を発生する。第１フィルタ２１は、例えば
ハイパスフィルタであり、第１周波数変換器１１の出力
Ｆｔ±Ｆｒを受けて、和の周波数Ｆｔ＋Ｆｒの信号を出
力する。
【００２９】第２周波数変換器１２は、第１フィルタ２
１の出力Ｆｔ＋Ｆｒと、ＰＬＬ回路により生成した周波
数Ｆｏ（Ｆｏ＝Ｆｒ−Δｆ）とを周波数混合して（Ｆｔ
＋Ｆｒ）±（Ｆｒ−Δｆ）の周波数の信号を出力する。
１の出力Ｆｔ＋Ｆｒと、ＰＬＬ回路により生成した周波
数Ｆｏ（Ｆｏ＝Ｆｒ−Δｆ）とを周波数混合して（Ｆｔ
＋Ｆｒ）±（Ｆｒ−Δｆ）の周波数の信号を出力する。
【００３０】第２フィルタ２２は、例えばローパスフィ
ルタであり、第２周波数変換器１２の出力信号Ｆｔ＋２
×Ｆｒ−Δｆ及びＦｔ＋Δｆから、周波数がＦｔ＋Δｆ
となる成分をサンプリング信号Ｆｓとして出力する。
ルタであり、第２周波数変換器１２の出力信号Ｆｔ＋２
×Ｆｒ−Δｆ及びＦｔ＋Δｆから、周波数がＦｔ＋Δｆ
となる成分をサンプリング信号Ｆｓとして出力する。
【００３１】以上に述べたとおり、本サンプリング信号
発生回路に入力されるトリガ信号Ｆｔは、任意の基準周
波数Ｆｒ及びＶＣＯの周波数Ｆｏによって、２回周波数
変換して周波数結合されるが、基準周波数ＦｒとＶＣＯ
の周波数Ｆｏ間は、同期関係を有し、かつΔｆだけ周波
数が異なるという関係がある。
発生回路に入力されるトリガ信号Ｆｔは、任意の基準周
波数Ｆｒ及びＶＣＯの周波数Ｆｏによって、２回周波数
変換して周波数結合されるが、基準周波数ＦｒとＶＣＯ
の周波数Ｆｏ間は、同期関係を有し、かつΔｆだけ周波
数が異なるという関係がある。
【００３２】また、サンプリングの時間分解能と精度を
決める要素であるΔｆの確度は、トリガ信号Ｆｔとは独
立した第１基準信号源３１の周波数Ｆｒ及び第２基準信
号源の周波数Ｌｏの周波数確度に依存しているから、ト
リガ信号Ｆｔの周波数変動の影響は受けない。
決める要素であるΔｆの確度は、トリガ信号Ｆｔとは独
立した第１基準信号源３１の周波数Ｆｒ及び第２基準信
号源の周波数Ｌｏの周波数確度に依存しているから、ト
リガ信号Ｆｔの周波数変動の影響は受けない。
【００３３】さらに、第１基準信号源３１の周波数Ｆｒ
と周波数同期し、かつ、Δｆだけ周波数の異なるＶＣＯ
７０の出力信号Ｆｏのジッタは、Δｆが（４）式の中に
含まれていない、つまりΔｆが位相比較周波数と独立し
ているので、Δｆにかかわらず低ジッタ特性が実現でき
る。
と周波数同期し、かつ、Δｆだけ周波数の異なるＶＣＯ
７０の出力信号Ｆｏのジッタは、Δｆが（４）式の中に
含まれていない、つまりΔｆが位相比較周波数と独立し
ているので、Δｆにかかわらず低ジッタ特性が実現でき
る。
【００３４】よって、本発明のシーケンシャル・サンプ
リング・システムは、Δｆと独立にトリガ信号Ｆｔを選
択することが可能で、かつ、付加ジッタ特性がΔｆ値の
大きさに依存しない高時間分解能が実現できる。
リング・システムは、Δｆと独立にトリガ信号Ｆｔを選
択することが可能で、かつ、付加ジッタ特性がΔｆ値の
大きさに依存しない高時間分解能が実現できる。
【００３５】また、トリガ信号Ｆｒが変化できる周波数
範囲は、第１フィルタ２１と第２フィルタ２２の通過帯
域の範囲となるので従来のシーケンシャル・サンプリン
グ・システムに比較して広範囲となる。例えば、本実施
例ではトリガ信号Ｆｒが変化できる周波数範囲は、１０
０ＭＨｚ±５ＭＨｚである。
範囲は、第１フィルタ２１と第２フィルタ２２の通過帯
域の範囲となるので従来のシーケンシャル・サンプリン
グ・システムに比較して広範囲となる。例えば、本実施
例ではトリガ信号Ｆｒが変化できる周波数範囲は、１０
０ＭＨｚ±５ＭＨｚである。
【００３６】ところで、サンプルホールド回路８０につ
いては、その内部構成について特に制限はない。また、
基準信号を発生させる第１基準信号源と第２基準信号源
とは、低ジッタ特性の得られるものであればその内部構
成について制限はない。なお、時間軸出力として第２基
準周波数から出力しているが、第１基準周波数から出力
してもよい。
いては、その内部構成について特に制限はない。また、
基準信号を発生させる第１基準信号源と第２基準信号源
とは、低ジッタ特性の得られるものであればその内部構
成について制限はない。なお、時間軸出力として第２基
準周波数から出力しているが、第１基準周波数から出力
してもよい。
【００３７】（実施例２）実施例２のシーケンシャル・
サンプリング・システムは、実施例１の第１周波数変換
器１１と、第１フィルタ２１と、第２周波数変換器１２
と、第２フィルタ２２とを周波数結合手段のチャンネル
１として、さらに周波数結合手段のチャンネル２として
第１周波数変換器と、第１フィルタと、第２周波数変換
器と、第２フィルタとをパラレルに追加してトリガ信号
入力を２チャンネル分とした構成とする。
サンプリング・システムは、実施例１の第１周波数変換
器１１と、第１フィルタ２１と、第２周波数変換器１２
と、第２フィルタ２２とを周波数結合手段のチャンネル
１として、さらに周波数結合手段のチャンネル２として
第１周波数変換器と、第１フィルタと、第２周波数変換
器と、第２フィルタとをパラレルに追加してトリガ信号
入力を２チャンネル分とした構成とする。
【００３８】そして、例えばチャンネル１のトリガ信号
Ｆｔの周波数範囲を９５〜１０５ＭＨｚとし、チャンネ
ル２のトリガ信号Ｆｔの周波数範囲を１０５〜１１５Ｍ
Ｈｚとすることで実施例１よりさらにトリガ信号Ｆｔの
周波数範囲を拡大できる。
Ｆｔの周波数範囲を９５〜１０５ＭＨｚとし、チャンネ
ル２のトリガ信号Ｆｔの周波数範囲を１０５〜１１５Ｍ
Ｈｚとすることで実施例１よりさらにトリガ信号Ｆｔの
周波数範囲を拡大できる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明はト
リガ信号とは別の独立した基準信号をベースにしてサン
プリングの時間分解能を決めるΔｆを発生させているの
で、高時間分解能をもち安定したサンプリング間隔で、
精度よくサンプリングを行う効果を上げることができ
る。従って、本発明のシーケンシャル・サンプリング・
システムは、Δｆと独立にトリガ信号を選択することが
可能で、かつ、付加ジッタ特性がΔｆ値の大きさに依存
しない高時間分解能が実現できる。これにより、例え
ば、高い時間分解能を有し、かつ、トリガ信号を制限す
ることのない汎用性の高い波形計測器が実現できる。ま
た、トリガ信号が変化できる周波数範囲が拡大できる効
果もある。さらに、第１基準信号または第２基準信号を
時間軸出力として出力することで固定周波数の時間軸出
力が得られる効果もある。
リガ信号とは別の独立した基準信号をベースにしてサン
プリングの時間分解能を決めるΔｆを発生させているの
で、高時間分解能をもち安定したサンプリング間隔で、
精度よくサンプリングを行う効果を上げることができ
る。従って、本発明のシーケンシャル・サンプリング・
システムは、Δｆと独立にトリガ信号を選択することが
可能で、かつ、付加ジッタ特性がΔｆ値の大きさに依存
しない高時間分解能が実現できる。これにより、例え
ば、高い時間分解能を有し、かつ、トリガ信号を制限す
ることのない汎用性の高い波形計測器が実現できる。ま
た、トリガ信号が変化できる周波数範囲が拡大できる効
果もある。さらに、第１基準信号または第２基準信号を
時間軸出力として出力することで固定周波数の時間軸出
力が得られる効果もある。
【図１】本発明の実施例１のシーケンシャル・サンプリ
ング・システムのブロック図である。
ング・システムのブロック図である。
【図２】従来のシーケンシャル・サンプリング・システ
ムのブロック図である。
ムのブロック図である。
【図３】シーケンシャル・サンプリング・システムの概
要ブロック図である。
要ブロック図である。
【図４】シーケンシャル・サンプリング・システムのタ
イミング・チャートである。
イミング・チャートである。
１１ 第１周波数変換器 １２ 第２周波数変換器 ２１ 第１フィルタ ２２ 第２フィルタ ３０ ループフィルタ ３１ 第１基準信号源 ３２ 第２基準信号源 ４１ 第１分周器 ４２ 第２分周器 ５０ 位相比較器 ６０ ＩＦフィルタ ７０ ＶＣＯ ８０ サンプルホールド回路 ８１ サンプリング信号発生回路 ９０ 被測定信号源
Claims (3)
- 【請求項１】 トリガ信号を基準として、その基準位置
から時間的に少しずつ遅れたタイミングで被測定波形を
順次サンプリングするシーケンシャル・サンプリング・
システムにおいて、 トリガ信号と無関係に、２つの基準信号を用いて、周波
数がΔｆだけ異なる複数の同期信号を発生させる手段
と、 該複数の同期信号と前記トリガ信号とを周波数結合して
サンプリング信号を発生させる周波数結合手段と、 該周波数結合手段によるサンプリング信号を用いて被測
定信号をサンプルするサンプル手段と、 を具備していることを特徴とするシーケンシャル・サン
プリング・システム。 - 【請求項２】 入力されるトリガ信号と、該トリガ信号
とは独立する非同期の任意の第１基準信号とを混合して
周波数変換する第１周波数変換手段と、 該第１周波数変換手段により周波数変換された信号を受
けて、和又は差の周波数信号を抽出する第１フィルタ手
段と、 前記第１基準信号と同期し、かつ、第１基準信号にわず
かな所定周波数だけ異なる周波数生成手段と、 前記第１フィルタ手段によって抽出した周波数信号と、
前記第１基準信号と同期し、かつ、第１基準信号にわず
かな所定周波数だけ異なる周波数とを、再度混合して周
波数変換する第２周波数変換手段と、 該第２周波数変換手段により周波数変換された信号を受
けて、トリガ信号の周波数に対してわずかな所定周波数
だけ異なる、サンプリング信号を抽出する第２フィルタ
手段と、 該第２フィルタ手段のサンプリング信号で被測定信号を
サンプルするサンプル手段と、 を具備していることを特徴とするシーケンシャル・サン
プリング・システム。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の、第１基準信号と
同期し、かつ、第１基準信号にわずかな所定周波数だけ
異なる周波数生成手段は、 第１基準信号を受けて分周する第１分周器と、 該第１分周器で分周された基準周波数と、比較周波数と
を比較して誤差信号を出力する位相比較器と、 該位相比較器の誤差信号を平均化して直流電圧に変換す
るループフィルタと、 該ループフィルタにより平均化した直流電圧で発振周波
数が制御されるＶＣＯと、 該ＶＣＯの発振周波数と第２基準周波数とを混合して周
波数変換する周波数変換器と、 該周波数変換器で周波数変換された周波数からＩＦ周波
数を通過させるＩＦフィルタと、 該ＩＦフィルタを通過したＩＦ周波数を分周する第２分
周器と、 を具備し、該第２分周器で分周されたＩＦ周波数を前記
位相比較器の比較周波数としたＰＬＬ回路であるシーケ
ンシャル・サンプリング・システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3990798A JPH11237410A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | シーケンシャル・サンプリング・システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3990798A JPH11237410A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | シーケンシャル・サンプリング・システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237410A true JPH11237410A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12566037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3990798A Withdrawn JPH11237410A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | シーケンシャル・サンプリング・システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11237410A (ja) |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP3990798A patent/JPH11237410A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |