JPS59150344A

JPS59150344A - 走査型オシロスコ−プのトリガ方式

Info

Publication number: JPS59150344A
Application number: JP2527283A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yamamoto; 良明山本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1983-02-16
Publication date: 1984-08-28
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPH0644014B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、走査時間を、高精度かつ高安定にするための
トリガ方式で、走査型オシロスコープに関するものであ
る。

走査型オシロスコープは、垂直軸の位置変更を階段波に
より行っているので、走査輝線は走査間隔を拡大しても
、常に平行状態が保たれる。又、走査線はトリガ入力で
走査を開始し、走査させる方法として、最初のトリガ信
号で起動すると以下の走査線は連続して走査する方法（
以下単にＳ（、”ＡＮという）と、各走査線毎にトリガ
起動させて走査する方法（以下単に５ＷＥＥＰという）
がある。斯かる事項は特願第５６−１８８６９０号で開
示されテイル。　　　　　　　　上述の走査型オシロス
コープにおいて、５ＣＡＮ動作では掃引回路を閉回路状
態にして発振させて連続掃引させているので、掃引周期
の安定度や精度は各回゛−路の素子の定数により決定さ
れ、高安定・高精度を要求できない。しかし、高精度の
周波数較正や生産工程等で波形モニタとしてＶＴＲのジ
ッタ観測をする場合等では高安定・高精度が要求される
。そこで、掃引回路のトリガ起動を、水晶発振子等で制
御されたトリガパルスで行う事により安定な走査を可能
にする。　本発明によれば、改良されたトリガ発生回路
装置が、従来の走査型オシロスコープに設けられ、第１
回目の起動掃引は垂直軸或いは外部から入力される波形
から得られるトリガパルスで従来と同じ方法で起動する
。起動と同時に計数ゲートを開き水晶発振子等で制御さ
れた高精度で安定なパルス或いは、外部信号で制御され
たパルス等の計数を開始し、特定の計数値例えば、掃引
時間を切換える１−２−５ステツプに対応する周期の計
数値等でトリガパルスを順次発生し、２回目以降の掃引
はこのトリガパルスで起動し走査をする。斯かる方法に
より走査型オシロスコープの各走査線の掃引開始時間が
高精度・高安定に制御される。　　　　　水晶発振の周
波数は各走査線の掃引周期に対する周波数より十分高い
周波数を用いる。水晶発振はトリガにより起動発振させ
る事は困難であるから、常時発振させておきトリガパル
スによりゲートを開き計バを開始させる様にする従って
、ゲートを開いてから直ちに或いは極めて短かい時間に
水晶発振部から得られるパルスが入力される様にしなけ
れば波形ジッタとして現れる。

ここで、位相ロックにより第１回目の掃引が行われるト
リガ入力で位相を固定し、その固定位相で水晶発振のパ
ルスを計数させれば低い水晶発振周波数でも、ジッタな
少くし得るが位相ロック等の回路が、抵抗やコンデンサ
等の素子で構成される為、高安定の目的が損われる。

従って本発明の一つの目的は、高安定で高精度な走査が
できる走査型オシロ、スコープを提供する事にある。

本発明の他の目的は、全走査線にわたって高精で時間を
読み取る事にある。

本発明の他の目的は、微小な周波数変化や時間差を実時
間で高精度に、読み取る事にある。

本発明の更に他の目的は、各走査線の掃引開始時間を高
精度制御をする事にある。

本発明の他の目的及び利点は本発明の好適な実施例に関
する以下の詳細な説明により当業者には明らかであろう
。然し、以下の実施例は本発明の全てを開示及び限定す
るものではなく、単に当業者が本発明の原理並びに用途
を十分理解するためのものであり、当業者には適宜種々
の変更及び変形をなし得ることが理解されよう。

第１図に改良されたトリガ・＜ルス制御部の構成を示し
、走査型オシロスコープのトリガパルス成形器（１）の
出力にスイッチ（２）を設け、掃引波発生器（６）のト
リガ起動掃引を制御するものである。　　　　　　　ト
リガパルス成形器（１）には、電圧レベル調整器及びス
ロープ極性選択器を適゛当に含み、掃引波発生器（６）
には、掃引時間調整器及び掃引長調整器等を適当に含み
トリガ入力により起動し掃引波を発生する事は周知のオ
シロスコープ技術である。　掃引波が到達電位に達して
から元の電位に復帰する期間が帰線期間でありアンブラ
ンキング或いはブランキング方式により表示ブラウン管
では帰線消去が行われる。同ノくルスは同時に階段波形
成器（５）に加えられ、帰線期間中に完全な階段波を造
形する。この階段波は適当に変形されて垂直軸へ加算し
て走査状態か得られる。走査状態には各種の方法があり
それらについては、特許願第５１−１１．０’５９２で
開示されている６　　本発明の好適な動作形態によれば
、第２図と併用し、トリガパルス成形器（１）には矩形
波（６０）が入力され出力にトリガパルス（ろ１）を得
る。この場合では負のスロープでトリガパルスが出力さ
れている。　掃引開始以前の時間（４４）では、各電位
が以下の状態にあり掃引回路（６）がトリガパルス成形
器（１）のトリガパルスで起動掃引する待期状態になっ
ている。掃引波発生器（６）にはデジタル論理ゲート或
いはシュミットゲートを適当に含み経路（２４）には波
形（６２）が出力されコンデンサ（８）と抵抗（９）で
正方向のパルスエッヂが遅延して経路（２５）に波形（
６６）が現れる。（７）と（４８）はインバータで、（
４５）（４６）（４７）はインバータと遅延動作を兼ね
、ＮＡＮＤゲー）　（１０）を正確に動作させる（４９
）（５０）はインバータでＮＡＮＤゲート（１１）をＯ
ｌ（の動作にする。階段波形成器（５）には、論゛理カ
ウンタ或いはミラー積分等の蓄積型階段波形成回路及び
、階段波が計数設定値或いは設定到達電位になると元の
階段波の電位に復帰させる復帰回路及び、第１回目の掃
引波の帰線パルスで反転し階段波の造形を終了して元の
電位に復帰すると元に復元するフリップフロップを適当
に含み、このフリップフロップの出力は（ろ４）の波形
として経路（２１）に現れる。フリップフロップの反転
は掃引波の帰蕨パルスで実行される為、ＮＡＮＤゲート
（１１）の出力に波形（６５）を得ようとする場合にゲ
ートの入力が７リツプフロツプの反転と帰線パルスの時
間が交錯しブリッヂが生じる可能性があるので、コンデ
ンサ（８）と抵抗（９）によりエッチ期間を遅らせてＮ
ＡへＤゲー）　（１１）を確実に動作させる。　　（１
２）はインバータで（３）はスイッチ（２）（４）を交
互に動作させるインバータである。以上のことがら（４
４）の時間にはスイッチ（２）が導通状態となりトリガ
パルス成形器（１）のトリガパルスを待期している。（
１５）は水晶発振子で（１４）の発振回路とにより経路
（２７）に発振パルス（６６）を得る。このパルスは経
路（２６）の波形（６５）で制御され、経路（２８）に
波形（６７）を得る。（１６）はカウンタで（１７）は
計数値が任意に設定できる一致回路で経路（２９）に計
数パルス（６８）を得る。カウンタ（１６）に経路（２
６）の波形（６５）でクリアさせるとＮＡＮＤゲート（
１６）は省略できる。　［］Ｓの時間になるとトリガパ
ルス（５２）が発生し第１回目の掃引が起動する。掃引
波形は（６９）で経路（２６）に現れる。経路（２３）
は水平偏向部に接続されておりブラウン管の輝点を水平
軸方向に偏向させる。　掃引時間が適当に設定されて（
５６）の傾斜波であれば、表示期間は（４ｏ）で順次走
査によるブラウン管面上の表示波形は’（５５）である
掃引を終了すると掃引回路は動作を停止するが、カウン
タ（７６八家計数を続行している。（５２）のトリガ入
力により、スイッチ（２）は非導通となりトリガパルス
（６１）の入力を阻止する。又スイッチ（４）が導通状
態となり掃引回路（６）は、一致回路（１７）のトリガ
出方を待期する。適当に設定された計数値でトリガパル
ス（５４）が出力されると第２回目の掃引が始る。表示
波形は（５６）となり以下同様に（５７）（５８）が表
示される。

この様にして、第１回目の掃引開始時間Ｏ８から正確に
トリガパルス（５４）（５９）（６０）と発生し掃引開
始時間が水晶発振精度まで向上される。

波形（３０）のように−周期が２０８のパルスで計数周
期の波形（６８）が１９［であれば、走査線数が４本で
あれば・６８倍に拡大され又、掃引時間を（４１）の様
に４分の１にすれば、表示波形は（５１）の様に更に４
倍拡大されて観測できる事になる。　　　例えば波形（
３０）が２０ＫＩ−ＩＺの不正確な周波数であるとする
。−周期は約５０／Ｚ秒であるので、計数パルス（６８
）を５０／Ｚ秒で設定する。掃引時間は５μ秒で１目盛
を掃引させ、掃引長を１０目盛以下にして各走査線が計
数パルス（６８）の５０μ秒毎に起動する様にする。　
この時表示波形（５８）が１．２目盛右にずれて観測さ
れた場合、１本の走査線のずれは０．４目盛となり、−
周期は１０．４目盛である事がら５２．０μ秒で１９．
２ＫＨｚと計算される。　掃引時間を１ｊ秒／目盛にす
ると読取誤差は５／１に減少する。

１／１秒／目盛の掃引時間で、水晶発振周波数を５０Ｍ
Ｉ（Ｚにすると１カウントの計数誤差による表示波形の
ジッタは、０．０２目盛となり、目盛線の太さ程度とな
り観測の障害とならない。以上は走査線数が４本として
説明したものであるが、それ以上の走査線数についても
同様である。　　一般にデジタル式周波数カウンタは、
−秒間に入力されるパルスの数を計数して表示している
ので、１Ｈｚ単位を計測するには１秒を必要とし又、０
．ＩＨ２単位を計測するには１０秒を必要とする。更に
±１カウントの誤差も避けられない。　走査線数を１０
０本以上に設定できる走査型オシロスコープでは短時間
で高精度に測定できかつ測定時に生じる周仮数変化も実
時間でそのまま観測できる様になる。この事を、第１図
及び、第２図における上述の説明を基に、第６図で説明
する。波形（６１）は約１ＫＨｚで正確に測定しようと
する未知周波である。波形（６２）は前述の計数動作で
得た正確な１　、０００．　ＯＤＤ　Ｈｚのトリガパル
スである。掃引波（６６）は０．１ｍ秒／目盛で掃引し
、波形（６２）の−周期毎に起動掃引するようにした掃
引波である。　波形（６１）と波形（６６）の周期が正
確に合致している場合、観測波形は（６５）のよりに立
ち下りが縦に重なり合うよう観測される。走査線数がｉ
、ｏ　ｏ　ｏ本では一回の走査に１秒必要となる。次に
ｉＨｚ少い９９９Ｈｚでは、（７０）の様な波形となり
、１秒経過した時（７１）の点では１パルス少く表示さ
れ立ち下りが、（７０）の様にななめになる。　ここで
走査線数を１／１０の１００本にすれば、走査時間は０
．１憤秒で、立ち下りのすれは１目盛となるので、掃引
時間を１０倍の１０メ秒／目盛にすれば、１０目盛のず
れとして観測できる。　　更に、［１，ＱＩ　Ｈｚ少い
、９９９．９９Ｈｚでは１／ｆ秒／目盛にすると１目盛
のずれとして観測され、観測時間は肌１秒である。　　
この様にして周波数を正確に短時間にかつ実時間で読み
取る事ができる様になる。　　　計数パルス（６２）は
は水晶発振のパルスを計数しているので、計数値を制御
信号により変更させて、高精度な一制御を可能にする。

上述の如く本発明の走査型オシロス′コープによれば、
水晶発振器の正確な周波数で制御されたトリガパルスで
掃引を開始させる事ができるようになるので、高精度な
周波数測定を、リアルタイムで出来る様になる。高精度
で高安定な走査が行えるので、ＴＶ映像波形の波形モニ
タとして使用する場合においても、高安定な波形モニタ
ができる。

又生産工程での周波数調整においては、短時間の走査時
間で周波数誤差を読み取る事ができるので又調整操作に
よる周波数変化を実時間で読み取る事ができるので、調
整操作を極めて短時間で実行する事ができる様に−なる
。等種々の作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を含む走査型オシロスコープに
おけるトリガパルス制御部の構成図。第２図は第１図の
動作を説明する為の波形図。第６図は高精度な周波数測
定を説明する為の波形図である。

Claims

【特許請求の範囲】

トリガ回路から得られる最初のトリガパルスで第１回目
の掃引を起動し、起動と同時に、別に設けられた掃引周
期より十分短い周期の周波数の計数を開始し、任意に設
定した計数値毎にトリガパルスを一回発生し、斯かるト
リガパルスで第２回目以降の掃引を起動させる。この様
に最初の掃引が起動すると、別の計数値で制御されたト
リガパルスで掃引回路が起動する様に切り換わり、第２
回目以降の走査線の掃引が開始し、設定した走査線数の
掃引を繰り返し走査するトリガ方式及び、トリガ掃引走
査の回路に斯かる特徴をもつ走査型オシロスコープ又は
、附属装置。