JPS63186152A

JPS63186152A - 自動調整オシロスコープ

Info

Publication number: JPS63186152A
Application number: JP62321174A
Authority: JP
Inventors: ロナルド・ピー・オデンハイマー; キム・ハスティングス
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1988-08-01
Also published as: EP0272126A2; US4743844A; JPH0543993B2; EP0272126A3

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】〔産業上の利用分野〕本発明はオシロスコープ、特に入力信号をデジタル変換
して記憶表示する型式のデジタル型オシロスコープに関
する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕典型
的なデジタルオシロスコープでは、垂直増幅器が入力信
号を増幅して出力信号を得て、この出力信号をデジタイ
ザ（即ちアナログ・デジタル変換装置）により連続的に
サンプリング及びデジタイズする。デジタイズしたサン
プルデータを取込みメモリ内の一連のアドレスにストア
（記憶）する。現在のアドレスが上限に達すると、下限
にリセフトし、新たに取込んだサンプルデータを先にス
トアしたデータ上に書込む。取込メモリアドレスの特定
区分にストアした波形データシーケンスは、取込メモリ
から定期的に読出して波形表示の制御に使用される。こ
こで、シーケンスの一連のデータの振幅（大きさ）は、
波形の連続区分のスクリーン上の垂直位置を制御する。

表示を制御する波形データシーケンスを与える取込メモ
リアドレスの区分は、増幅器出力信号が調整可能なトリ
ガレベルに到達した後、調節可能なサンプル数から開始
して取込まれた予め定めた数のサンプルデータ値を含む
よう制御される。これにより、波形のトリガ点を基準と
してオシロスコープのスクリーン上に表示される波形の
「水平位置」が調整できるようにする。

波形表示は波形の最小及び最大値（ピーク）がスクリー
ン上に表示され、波形の両ピーク値間の間隔が最も大き
いとき、周期的入力信号を最もよく表すと考えられてい
る。また、スクリーン上には少くとも完全な１サイクル
の波形が表示されるように水平時間軸を選定するのが好
ましい。一方、表示されるサイクル数が多すぎると１１
表示解像度（又は分解能）の限界の為に波形の詳細が不
明瞭になる。トリガレベルは増幅器出力信号の最大及び
最小値間であって、ノイズにより誤ったトリガが生じな
いレベルに設定すべきである。また、波″　形の水平位
置を調整して波形がよく観測できるように波形のトリガ
点が表示波形の端部にならないよにするのが好ましい。

典型的に、オペレータは人力信号をデジタイズするサン
プリング周期を変更することにより、波形の水平時間軸
を調整し、垂直増幅器の利得を変更することにより、表
示波形の垂直軸を調整し、また垂直増幅器へのオフセン
ト信号入力の大きさを変化して波形の垂直表示位置を調
整して増幅器の出力信号を上下に移動させる。また、オ
ペレータはトリガ信号（一般には垂直増幅器の出力信号
である）と比較してトリガ状態信号を生じさせ、波形デ
ジタイズ動作の停止制御に使用するトリガレベル信号の
大きさを変更することにより、トリガレベルを調整する
こともできる。オペレータは通常デジタイザに位１制御
データを与えることにより水平位置を調整することがで
きる。

これら波形表′示制御パラメータをすべて正しく調整し
て正しい波形表示を得ることは熟練者にとっても必ずし
も容易でなく、また入力信号の特性が事前に全く知られ
ていない場合は特に、いつ正しい波形が表示されている
かを決めるのは容易ではない。入力信号を最初に増幅し
デジタイズすると、例えば垂直オフセット信号が小さす
ぎたり大きすぎる場合には、オシロスコープのスクリー
ン上には実際に何らの波形も表示されない。或いは、サ
ンプリング周期が高すぎると増幅器出力信号の１サイク
ルのごく一部分のみがデジタイズされ、周期的入力信号
は最初一定であるかに見える。また、入力信号は、利得
が低すぎる場合には一定に見える。トリガ信号を不適性
に調整した状態で入力信号を周期的にデジクイズすると
、これにより得られる波形表示は不安定になる。

熟練したオシロスコープ操作者は、サンプリング周期、
垂直増幅器の利得及びオフセント、トリガレベル及び水
平位置を総合的（システマテインク）に調整して、正し
い波形表示が得られるようにする。しかし、未熟練者の
場合には、行わなければならないすべての調整が理解で
きず、また表示波形が正しく入力信号を表しているか否
かが分らない。

オシロスコープは数個の波形を同時に表示できるが、各
波形のパラメータ制御や他の動作機能を別個のフロント
パネルつまみで行うのは実用的ではない。オシロスコー
プによっては多数のファンクションキー（つまみ）又は
スイッチ及び／又はツリー構造の動作メニュを有し、オ
ペレータが２〜３個のつまみ或は押釦のみを用いてオシ
ロスコープの動作を制御するものもある。特定波形の表
示アトリビュート（属性）、即ち表示輝度、位置等を変
えるには、オペレータは最初につまみ、押釦又はメニュ
を用いて調整したい波形を選択し、次に別のつまみ、押
釦又はメニュを用いて変更したい表示波形の特定の属性
を選択し、更に別のつまみ、押釦又はメニュを用いて波
形のその属性を実際に調整する。この決定ツリー構造の
制御システムを採用しているオシロスコープは、表示波
形の調整に必要なフロントパネル上の押ｉ口やつまみの
数を最小にすることができるが、斯るオシロスコープの
波形表示の調節手段はｙ！練したオシロスコープ操作者
にとっても面倒であり且つ時間を要する。

それ故に、入力信号を正しく表わすように自動的に表示
波形を調整する自動Ｉｌｌオシロスコープの必要性があ
り、その出現が待たれていた。

従って、本発明の主たる目的は、垂直増幅器の利得及び
オフセントを自動的に調整して、斯る増幅器への人力信
号を表す波形の最小及び最大値がオシロスコープのスク
リーン上に正しく表示されるようにする改良した自動調
整オシロスコープを提供することである。

本発明の他の目的は垂直増幅器の出力信号の周期を自動
的に測定してデジタイザのサンプリング周期（又は速度
）を調整して、斯る増幅器の出力信号の所定数の周期が
デジタイズされ且つ表示されるように調整する改良した
自動調整オシロスコープを提供することである。

本発明の別の目的は入力信号のデジタイズ制御■のトリ
ガ比較器を自動的に３ＪｉＪｌし且つ波形の水平位置を
自動的に調整してトリガ点がオシロスコープのスクリー
ン上の予め定めた位置に表示されるようにする改良した
自動調整オンロスコープを提供することである。

〔発明の概要〕

本発明はコンピュータ内蔵型デジタルオシロスコープで
あって、スクリーン上に入力信号の振幅を時間関数で表
示するものである。入力信号は調整可能な利得及びオフ
セットを有する垂直増幅器の入力にＡＣ又はＤＣ結合の
いずれかを選択して結合される。この垂直増幅器の出力
信号はデジタイズされて順次の出力信号サンプルの振幅
が表す波形データを生じ、これを取込メモリの順次アド
レスにストアする。取込メモリアドレスの特定部分にス
トアした波形データ、シーケンスは、この取込メモリか
ら定期的に読出して波形表示の制御に使用し、順′次デ
ータの振幅は波形の順次区分のスクリーン上の垂直位置
を決定する。この波形データシーケンスを含む取込メモ
リアドレスの区分は、増幅器の出力信号が調整可能な主
トリガレベルに到達した後、調整可能な所定サンプル数
で始まる一定数の取込みサンプルデータ値を含むよう選
択される。これにより、波形のトリガ点を基準にするオ
シロスコープのスクリーン上の表示波形の「水平位置」
調整を行う。

デジタルオシロスコープは「主トリガレベルを含み、入
力信号が調整可能な主トリガレベルを超すとき主トリガ
状態信号を発生すると共に「ウィンド」　（又は遅延）
トリガ比較器を含み、入力信号が調整可能なウィンドト
リガレベルを超すときウィンドトリガ状態信号を発生す
る。垂直増幅器の利得及びオフセント、サンプリング周
期、主及びウィンドトリガレベル、主及びウィンドトリ
ガ比較器のトリガ方向（極性）及び表示波形の水平位置
はオシロスコープ内のコンピュータによる制御装置で調
整される。また、この制御システムは主及びウィンドト
リガレベル信号をモニタするよう構成され、両トリガ比
較器のアーミングと入力信号の結合モードを制御する。

本発明の１つの観点に依ると、制御袋ｒが垂直増幅器の
利得を自動的に調整して、波形の最小及び最大値がスク
リーン上に正しく表示されるようにする。この為に、制
御装置は先ず人力信号をＡＣ結合モードにし、次に垂直
増幅器のオフセントを０にセットする。制御装置は垂直
増幅器の利得を最初予定値にセットし、主及びウィンド
トリガレベルを、増幅器出力信号が所定上限値を超すと
き主トリガ状態信号を生じ、また垂直増幅器出力信号が
予定下限以下になるときウィンドトリガ状態信号を生じ
るように設定する。この上限はオシロスコープのスクリ
ーン上端のレベル付近であるが、これを超さない値に選
定する。一方、下限はスクリーンの下端レベル付近であ
るがこれ以上のレベルに選定する。

次に、制御装置は主及びウィンドトリガ状態信号を監視
し、制御装置が主及び／又はウィンドトリガ状態信号を
検出するか否かに依って対話しながら増幅器の利得を増
減する。利得増減の方向と量とは予め定めたサーチパタ
ーンに従い、制御装置はデジタイズした波形データシー
ケンスの両ピーク値が所定レンジ内、即ち対応する波形
のピークが主及びウィンドトリガレベルに対応する限界
内のスクリーン上に現れる為の最大利得を決定する。

本発明の別の観点によると、制御装置は垂直増幅器出力
信号の最小及び最大ピークレベルを測定し、その出力信
号が最小及び最大ピークレベル間のレベルに到達したと
き、主トリガ状態信号が了サート（ａｓｓｅｒｔ）され
るように主トリガレベルを自動調整する。デジクイズし
た波形データシーケンスのピーク値を、対応する波形の
両ピーク値がスクリーン上に現れるレンジ内となるよう
利得設定を調整した後、制御装置は主トリガ状態信号を
監視し、サーチパターンに従って主トリガレベルを対話
しながら増減して、垂直増幅器の出力信号の上限が主ト
リガ状態信号をアサートする最大トリガレベルを決定す
る。同時に、制御装置はウィンドトリガ状態信号を監視
して、垂直増幅器出力信号の低ピークがウィンドトリガ
状態信号をアサートさせる最小トリガレベルを決定する
。その後、制御装置は主トリガレベルを、このようにし
て決めた最大及び最小トリガレヘルの中間値に調整する
。

本発明の更に別の観点によると、制御装置は主及びウィ
ンドトリガ比較器をセットして、垂直増幅器出力信号が
同じ予定限界値を超すとき夫々のトリガ状態信号を出力
するが、ウィンドトリガ比較器をアーミングして主トリ
ガ状態信号が７サートされた後のみにウィンドトリガ状
態信号を生しるようにする。よって、主及びウィンドト
リガ状態信号は垂直増幅器の１サイクル分だけ離れてア
、サートされる。主及びウィンドトリガ状態信号は両信
号間の時間差を示すデータを発生するよう構成されたタ
イマ（測定手段）に人力して入力信号の周期を指示する
。その後、制御装置はサンプリング周期を調整して、増
幅器出力信号の予定サイクル数が表示されるようにする
。

本発明の他の観点に依ると、制御装置は垂直増幅器のオ
フセットを調整して、デジクイズした波形データシーケ
ンスのピーク振幅が、垂直増幅器への入力信号をＤＣ結
合としたときスクリーン上に表示される範囲内となるよ
うにする。入力信号をＡＣ結合にしている間に入力信号
の周期を測定し、増幅器の利得を調整した後、制御装置
は入力信号を垂直増幅器にＤＣ結合してサンプリング周
期を、所定サイクル数（好ましくは約１０）の増幅器出
力信号がデジタイズされるように設定する。その後、制
御装置は各調整後毎に得られる波形データシーケンスを
監視しながら対話的に垂直増幅器のオフセットを調整し
て、波形データシーケンス内の各データの値のすべてが
、それが作る波形の対応部分をスクリーンの上下限界に
表示されるようになるようにする。

本発明の更に他の観点に依ると、制御装置はスクリーン
上の波形の水平位置を調整して、波形のトリガ点がスク
リーン上の予め定めた位置、好ましくはスクリーンの左
端から少し右へ寄った位置に表示され、これによりトリ
ガ現象が観測できるようになる。

（実施例〕、第１図は本発明が実施可能なコンピュータ制御型デジ
タルオシロスコープαωの１例の正面図を示し、このオ
シロスコープには主シャーシ叫とフロントパネルαＯと
を有し、フロントパネル０４１上には制御つまみ０［Ｏ
，スクリーンａη、押釦０櫛及び３個１組のプラグイン
ユニット（２０）　、　（２２）及び（２４）がある。

各プラグインユニット（２０）乃至（２４）はオシロス
コープのハードウェア（Ｈ／Ｗ）サブシステムをなし、
フロントパネルα褐の対応する開口を介して主シャーシ
Ｑ２１内に取外し自在に挿入取付けられる。

これらプラグインユニットはシャーシα乃内の他のＨ／
Ｗと背面配線部を介して相互接続され、垂直入力チャン
ネルＨ／−を含み人力信号を受けてもよい。

各プラグインユニットは独自のフロントパネルを有し、
別の押釦、制御つまみ及びジャック類が取付けられてい
る。

スクリーンαηはオシロスコープにより作られる波形、
メニュ、データ及びその他の図形及び文字を表示する。

波形は垂直チャンネル入力信号を表し、水平軸は主水平
時間Ｍ　（２３）又はウィンド水平時間軸（２５）のい
ずれでもよい。ウィンド水平時間軸による波形は主水平
時間軸で表示される波形と同し入力信号の一部分である
。図示の如く、主軸による表示波形のうちウィンド軸に
対応する波形部分はハイライト　（高輝度）とする。

このオシロスコープはＣＲＴスクリーン０７）の周辺部
に配置した光源と受光素子群より成る「タッチスクリー
ン」側を含んでおり、入力データをオシロスコープに入
力する為にオペレータの指で触れるスクリーン上の位置
を示す。このタッチスクリーン０９１は例えばオペレー
タがスクリーン上に表示されたメニュから希望のものを
選択して、このメニュ選択によりオシロスコープを各種
動作モードに構成する際に有用である。格子（又は目盛
線）（２１）をスクリーン間上に重ねて、スクリーン上
に表示される波形に沿う２点間の垂直及び水平変位をオ
ペレータが測定するのを支援する。

第２図は第１図のオシロスコープθＯ）のブロック図で
ある。被測定デバイスにより生じ且つプラグインユニッ
ト（２０）乃至（２４）のジャンクに接、続されたプロ
ーブ００を介してオシロスコープ００）に人力される入
力信号は、プラグインユニット内の垂直増幅器及び比較
器により予めコンディショニングく調整）を行い、デジ
タイザ装置（３０）への垂直チャンネル及び］・リガ人
力として印加される。このデジタイザ装置（３０）はプ
ラグインユニットから選択した垂直チャンネルの信号を
デジクイズし、一連の垂直入力信号サンプルの大きさを
表わす波形データシーケンスを作り、これら波形データ
シーケンスをメモリ管理ユニット　（以下１’１Ｍｔｌ
　という）（３４）を介して波形メモリ（３２）に記憶
する。ＭＭＵ　（３４）は波形メモリ（３２）への競合
するアクセス要求を調停する。このＭＭＵ　（３４）の
詳細は本願出願人の出願ムこ係る特願昭６２−２４２３
８６号明細書に開示しているので、これを参照されたい
。

ＭＭＵ　（３４）を介して、表示コントローラ（３６）
は波形メモリ（３２）にストアした波形データシーケン
スを取出し、このシーケンスを用いてオシロスコープ表
示用命令を作り、その命令を表示メモリ（３８）内にス
トアする。表示コントローラ（３６）は表示メモリ（３
８）から定期的に情報を取出して表示ドライバ（４０ン
に送り、命令に基づいてオシロスコープ０ωのＣＲＴス
クリーンαη上に表示を生じる。

またＭＭＵ（３４）は制御ｎ、データ及びアドレス線を
含むコンピュータバス（４５）を介して執行マイクロコ
ピュータ　（μＣ）　（４４）に波形メモリ（３２）へ
の読出し及び書込みアクセスを行わせる。執行μＣ（４
４）は好ましくはインテル社製８０２８６型マイクロプ
ロセツサ（μＰ）を含み、且つ高速演算動作の為のイン
テル社製８０２８７型演算コプロセツサ及び高速Ｉ１０
１００為の８２２５８型直接メモリアクセス（ＤＭＡ）
コントローラを含んでいてもよい。執行μＣ（４４）は
続出専用メモリ（ＲＯＭ）　（４６）に記憶しているソ
フトウェア（Ｓ／讐、ファームウェアという場合もある
）の制御下で動作し、一時データ記憶用にＲＡＭ（４８
）を使用する。　ＲＯＭ（４６）　とＲＡＭ（４８）と
はバス（４５）を介してアクセスされる。μＣ（４４）
は例えばプラグインユニット（２０）乃至（２４）、デ
ジタイザ装！（３０）及び表示コントローラ（３６）の
制？ｉｎを含む多くの機能を実行する。μＣ（４４）は
バス（４５）を介してプラグインユニット（２０）乃至
（２４）に制御入力信号を与える。このバス（４５）に
はバスＩ１０インターフェース（１／Ｆ）回路（５０）
を介してプラグインユニ７）が接続される。μＣ（４４
）は更にデジタイザ装置（３０）を制御卸シ、その動作
モードはバス（４５）から送られる命令であり、ＭＭＵ
　（３４）を介して波形メモリ（３２）内に記憶され、
記憶された命令はその後デジタイザ（３０）により波形
メモリ（３２）から読出される。

μＣ（４４）は聞υ（３４）に対してメモリ（３２）か
らの選択された波形シーケンスを得て表示コントローラ
（３６）に送るよう告げて、表示コントローラ（３６）
がどの記憶波形データシーケンスを表示するか決める。

また、μＣ（４４）は、表示制御データを波形メモリ（
３２）に記憶し且つＭＭＵ（３４）に対してそのデータ
を表示コントローラ（３６）へ送るよう命令することに
より、スクリーンα刀上のメニュ、図形及びデータ表示
を制御する。

プラグインユニット（２０）乃至（２４）の各フロント
パネル上にあるつまみ、押釦、又はスイッチの操作、オ
シロスコープの主フロントパネル上のつまみ（１ｍや押
ｊｏ　Ｑ８１の操作又はタッチスクリーンθ９の動作に
より生じる入力信号は、１１０回路（５０）により検知
し、それに応じて執行μＰ（４４）に指示データを伝達
する。斯るデータに応して、μＰ　（４４）はオシロス
コープの各サブシステムを構成して動作モードを選択す
る。

タッチスクリーン叫は好ましくはスクリーン０１の上端
部に配列している１１個の発行ダイオード（ＬＥＤ）と
スクリーンａηの左端に配列している２２個のＬＥＤよ
り構成されている。これらＬＥＤはスクリ　′−ンａ１
の直前で１１Ｘ２２本の光線の網目を形成するよう配置
している。他方、３３個の光検知器をスクリーンの下端
と右端に配列して対向する各１４口の光がスクリーンの
端部に到達するときＬＥＤの光線を検出する。オシロス
コープが指でスクリーンに触れ（又は接近す）ると、指
は１以上の光線が、それを検出する光検出器へ到達する
のを阻止する。

各光検出器は対応するＬＥＤの生じる光線を現に検出し
ているか否かを示す状態出力信号を生じる。

１１０回路は走査回路（５０）を含み、光検出器が生じ
る出力信号を監視し、その状態を示すデータを蓄積する
。走査器の結果少くとも１つの光検出器が出力信号の状
態変化を検知すると、割込み信号を執行μＣ（４４）に
送って、その走査動作を停止する。

μＣ（４４）が割り込み信号を受けると、走査器が蓄積
したすべてのデータを読み、このデータからオペレータ
がスクリーンに触れたか否か、またどこに触れたかを決
定する。一度μＣが走査データを取込み且つ処理すると
、μＣは走査器に割込停止命令を送って、これにより走
査動作の開始を告げる。

μＣ（４４）はスクリーン０７１を矩形タッチゾーン（
接触区域）の格子とみなし、水平及び垂直光線の各交点
は別の接触区域の中心をなす。μＣ（４４）がＴ１０回
路（５０）の入力データからオペレータが特定の接触区
域に触れたと決定すると、接触した領域がスクリーン上
に表示されているメニュ内にあるか否かを確める。もし
メニュ内にあり、接触区域が選択可能なメニュを含んで
いれば、μＣはオシロスコープの動作状態をこの選択に
応じて変更する。もしオペレータが触れた区域が表示メ
ニュ境界内ではないとμＣ（４４）が決定すると、μＣ
は波形メモリ（３４）のデータから、表示波形の一部が
オペレータの触れた接触区域を通っているか否かを決め
る。もし特定波形の一部がこの接触区域を通過すると、
オペレータはこの波形を選択したと推定され、μＣ（４
４）はこの特定波形をオペレータが選択した波形として
用い、オペレータ選択波形に関連する動作を行うようオ
シロスコープを構成する。このタッチスクリーンと一体
に使用するＨ／Ｗ及びＳ／Ｈについては同日付の別の特
許出願「タッチスクリーン制御機器の制御Ｖｆ！認表示
方法」に開示している。

本発明による自動調整オシロスコープ００）は入力信号
のデジタイズに使用する垂直利得、垂直オフセット、サ
ンプリング速度（周期）、トリガレベル及びトリガ点を
自動的に調節して、デジタイズした波形データにより表
わされる入力信号波形が正しくスクリーン０７）上に表
示されるようにする。

このオシロスコープの動作を説明する為に、プラグイン
ユニット（２０）乃至（２４）の１以上のものに含まれ
ている典型的な垂直入力チャンネルについて説明する必
要がある。

第３図はプラグインユニットの典型的な垂直入力チャン
ネルのブロック図を示す。入力信号はプローブ結合回路
（６０）を介して垂直増幅器（６２）の入力端に印加さ
れる。この増幅器（６２）で増幅された出力信号は第２
図のデジタイザ装置　（３０）への垂直入力信号の１つ
としてマルチプレクサ（ＭＵ×’）　（６４）を介して
伝達される。同じプラグインユニットの別の垂直入力チ
ャンネルの垂直増幅器による出力信号はＭＵＸ　（６４
）への別の入力信号となる。垂直増幅器（６２）の出力
信号は他の垂直増幅器の出力信号と共に他のＭＩＸ　（
６６）へ入力され、デジタイザ装置のトリガ入力信号の
１つとして選択される。

プローブ結合回路（６０）はコンデンサ（６８）を含み
、入力信号をスイッチ（７０）を介して増幅器（６２）
の非反転入力端子にＡＣ結合する。他のスイッチ（７２
）がコンデンサ（６８）に並列接続され、スイッチ（７
０）を介して入力信号を増幅器（６２）の非反転入力端
子にＤＣ結合することもできる。スイッチ（７０）は増
幅器（６２）の非反転入力を選択的に接地して増幅器の
校正をすることができるようにする。スイッチ（７０）
及び（７２）　０）　スイｙ　チ位置は）ｌ［ＩＸ　（
６４）及び（６６）　ノスイッチ位置と共にレジスタ（
７４）に記憶するデータで制御する。このデータは１１
０回路（５０）を介して第２図のμＣ（４４）から供給
される。レジスタ（７４）の１つに記憶したデータはデ
ジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）　（７６）の入力と
なり、入力データの大きさに応じてオフセット信号を生
じる。このオフセット信号は垂直増幅器（６２）の反転
入力に供給され、その出力信号をオフセント信号の大き
さに応して上下に移動する。このオフセット信号は正負
いずれかの極性である。また、レジスタ（７４）の１つ
に記憶されたデータは別のＤＡＣ（７７）にも入力され
て垂直増幅器（６２）の利得制御信号を住じる。

第４図は第２図のデジタイザ装置（３０）内のトリガ回
路の詳細ブロック図である。第３図の間χ（６６）が作
る出力信号は他のプラグインユニットの同様ＭＵＸが作
る出ノｊ信号と共に第４図の間Ｘ　（７Ｂ）及び（８０
）に入力する。ＭＩＸ（７Ｂ）はその入力の選択した１
つを主トリガ信号として主トリガ比較器（８２）の非反
転入力として伝達する。他方ＭＵＸ　（８０）はその入
力の１つをウィンドトリガ信号としてウィンドトリガ比
較器（８４）の非反転入力端に入力する。デジタイザ装
置内のμＣ（８６）は肛Ｘ　（７Ｂ）及び（８ｏ）のス
イッチ位置をホ制御し、データ入力を１対のレジスタ（
８８）　及び（９０）に供給する。レジスタ（８８）に
記憶したデータはＤＡＣ（９２）に入力し、レジスタ（
９０）に記憶すルテータはＤＡＣ（９４）　ニ入力する
。ＤＡＣ（９２）はその入力データの大きさく正又は負
）に応して主トリガレベル信号出力を生し、この主トリ
ガレベル信号は、比較器（８２）の反転入力に印加され
る。

同様に、［１ＡＣ（９４）はレジスタ（９０）からの入
力データの大きさに比例するウィンドトリガ状態信号を
出力し、このトリガレヘル信号を比較Ｒ３（８４）の反
転入力端に入力する。

μＣ（８６）は比較器（８２）及び（８４月こ対して感
知（センス）信号を与えて、トリガ信号入力が夫々のト
リガレベル入力以上又は以下に超すとき、出力をアサー
トするか否か比較器に告げる。また、μＣ（８６）は比
較器（Ｂ２）が主トリガ状態信号をアーサトする回数を
計数するカウンタ（９５）の計数限界を設定する。この
アサート数が計数限界に到達すると、カウンタ（９５）
は比較器（８４）に印加する「ホールド・オフ」信号を
デアサートする。このホールドオフ信号はアサートされ
ると比較器（８４）がそのウィンドトリガ状態出力信号
をアサートするのを阻止する。

第５図は第２図のデジタイザ装置（３ｏ）内の付属回路
のブロック図を示す。第３図のＭＵＸ（６４）で得た出
力信号は、他のプラグインユニットの同様ＭＵ×が作る
出力信号と一緒に第５図の１対のＭＵＸ（９６）及び（
９８）に入力される。ＭＩＸ　（９６）は一定間隔でサ
ンプリングする主デジタイザ（１００）に出力信号を入
力する。各サンプルの信号の大きさをデジタルデータに
変換し、順次取込んだデータを各取込サイクル中に取込
メモリの順次のアドレスに記憶する。主デジタイザは連
続的に動作し、を込メモリ内の前に取込んだデータを順
次の取込サイクル中に取込んだ新しいデータと置換する
。取込メモリアドレスの特定部分に記憶した波形データ
シーケンスは取込メモリから定期的に続出され、メモリ
管理ユニット（開υ）へ送って波形表示の制御に使用す
る。この波形データシーケンスを含む取込メモリアドレ
ス区分を選択して、主トリガ状態信号が現在の取込サイ
クル中に最初にアサートされた後、調節可能なサンプル
数から開始する一定数のサンプルデータを含むようにす
る。これにより波形のトリガ点に対するオシロスコープ
スクリーン上での波形表示の水平位置が調節できる。

主デジタイザのサンプリング周期はデジタイザ装置μＧ
　（８６）から供給される制御データと信号により制御
される。第４図の比較器（８２）の主トリガ状態信号出
力はμＣ（８６）に人力され、いつ主トリガ状態信号が
アサートされたかを決定するようにする。またμＣ（８
６）はウィンドトリガ状態信号を監視する。第２図のμ
Ｃ（４４）は、波形メモリ（３２）にＭＭＵ（３４）を
介して命令を記憶し、次にＭＭＵ　（３４）に対してそ
の命令を波形メモリからμＣ（８６）へ転送要求するこ
とにより第５図のデジタイザ装置μＣ（８６）と通信す
る。同様に、デジタイザ装置μＧ　（８６）は、波形メ
モリに情報を記憶し、次にこの情報をμＣ（４４）で読
出すことにより第２図のμＣ（４４）に情報を送ること
ができる。

ＭＩＸ　（９Ｂ）はその出力信号を、主デジタイザ（１
００）と同様にウィンドデジタイザ（１０２）に送る。

第４図の比較器（８４）が出すウィンドトリガ状態信号
はトリガ入力としてデジタイザ（１０２）に送り、また
μＣ（８６）にも送る。また、デジタイザ装置μＣ（８
６）はこれに供給する制御信号及びデータを介してウィ
ンドデジタイザ（１０２）のサンプリング周期を制御す
る。主デジタイザ（１００）は第１図の主水平軸（２３
）による波形で表わされる入力信号のデジタイズに使用
され、他方ウィンドデジタイザ（１０２）は第１図のウ
ィンド水平軸による波形で表わされる入力信号のデジタ
イズに使用する。２つのデジタイザを使用することによ
り、同じ入力信号を同時に異なるサンプリング周期でサ
ンプリングしデジタイズできる。第４図の比較器（８２
）及び（８４）が作る主及びウィンドトリガ状態信号は
タイマ（１０４）の「開始」及び「停止」入力端にも入
力して、主及びウィンドトリガ状態信号間の間隔（時間
差）を示す出力データをμＣ（８６）に送る。タイマ（
１０４）の動作はデジタイザ装置μＣ（８６）の制御信
号によりアーミングしてもよい。

本発明の自動１ＪｆＪ整オシロスコープによると、垂直
増幅器の利得とオフセット、各デジタイザのサンプリン
グ周期、主及びウィンドトリガレベル、主及びウィンド
水平位置を自動的に調節して、入力信号を正しく表わす
波形がスクリーン上に表示されるようにする。第２図の
プラグインユニット（２０）乃至（２４）の１つの垂直
チャンネルへの入力信号を表わす波形がスクリーン上Ｄ
上に表示されると、オシロスコープのオペレータは自動
調節（オートセント）動作を作動させてもよい。その為
には、最初にタッチスクリーンを用いて波形選択を行い
、次に第１図のオシロスコープのフロントパネルα荀上
にある押釦Ｑ［Ｉｌの１つを押す。すると、第２図の執
行μＧ　に４４）は１１０回路（５０）を介してμＣに
入力したタッチスクリーンＯｇｌ及び押釦α瞬の入力デ
ータに基づき、オペレータが特定の波形を選択したこと
、オペレータがその波形につきオートセント動作の実行
を要求していると断定する。次に、μＣ（４４）はＲＯ
Ｍ（４６）に記憶しているオートセットプログラムを走
らせて、μＣが垂直利得とオフセット、主及びウィンド
デジタイザのサンプリング周期、トリガレベルと水平位
置を、選択波形の表示を制御する波形データをどのデジ
タイザであるかに応じて最適値に調節させる。

第３図の垂直増幅器（６２）の利得は第１図のＣＲＴス
クリーンαηの目盛格子（２１）の垂直１目盛当りの電
圧値である利得設定による波形表示目盛で表わす。例え
ば、増幅器（６２）の利得を１．ＯＶ／ＤＩνに設定す
ると、利得は入力信号が１ボルト変化する毎にスクリー
ンａηに表示される波形の垂直位置が１目盛（ＤＩＶ）
移動することとなる。本発明の好適実施例によると、各
垂直増幅器の利得は０．００１．０．００２゜０．００
５．０．０１．０４０２．０．０５．０．１．０．２．
０．５．１．０゜２．０．５．０及び１０．ＯＶ／ＤＩ
Ｖの如＜ステップ状に調節できる。この１−２−５の反
復パターンに注目されたい。トリガレベルもまた目盛格
子を基準とする。

例えば、もし利得をＩＶ／ＤＩＶに設定し、主トリガ比
較器をＩＤＩＶに設定すると、主トリガ比較器は増幅器
入力信号が１ボルトに達したとき主トリガ状態信号を生
じる。

本発明による利得オートセントプログラムの流れ線図を
第６図に示す。本発明の好適実施例によると、オペレー
タはメニュを用い、事前に入力信号レベルがＴＴＬ又は
ＥＣＬと判っている場合には、執行μＣに対してその旨
を伝える。このプログラムを説明すると、ブロック（１
０５）ではオペレータがμＣに、入力信号がＴＴＬ　レ
ベルであると事前に指示していたか否かをチェックする
。もし指示していれば垂直利得を自動的に２Ｖ／Ｄｒν
に設定する（ブロック（１０６））。これはＴＴＬ　レ
ベルの信号に最適の利得である。そしてトリガレベルは
０，７５Ｄ［Ｖに設定する（ブロック（１０７））。も
し入力信号レベルがＥＣＬレヘレベあるとオペレータが
μＣに事前に指示していれば（ブロック（１０８））、
μＣは垂直増幅器の利得をＩ　Ｖ／ＤＩＶに設定しくブ
ロック（１０９））、トリガレベルを２ＤＩＶに設定す
る　（ブロック（１１０））。

執行μＣは１１０回路（５ｏ）を介して第３図のレジス
タに制御データを送り、第３図の垂直増幅器（６２）の
利得を調整する。このデータは増幅器（６２）の利得を
所望値に調整するに十分な大きさの利得制御信号をＤＡ
Ｃ（７７）から生じさせる。もし人力信号レベルがＴＴ
Ｌ又はＥＣＬ　レベルであることをオペレータが指定し
なかった場合には、μＣはその人力信号の大きさを測定
することにより人力信号に適した利得設定を行う。この
手順はブロック（１１１）から始まるやμＣ（，４４）
は第２図の１１０回路（５０）を介して制御データを送
り、第３図のレジスタ（７４）に記憶させる。このデー
タはスイッチ（７２）をオフとし、スイッチ（７０）を
下側として入力信号を増幅器（６２）の非反転入力にコ
ンデンサ（６８）を介してＡＣ結合する。次のブロック
（１１２）で、μＣはデータをし’；スタ（１４）Ｌ３
ｓす、ＭＩＪＸ　（６６）が垂直増幅Ｒ５（６２）の出
力をトリガ入力信号としてデジタイザに送り、第４図の
デジタイザ装置μＣ（８６）へ命令を送って門ｔｌＸ　
（７８）及び（８０）がＭＩＪＸ　（６６）の出力を主
トリガ比較器（８２）及びウィンドトリガ比較器（８４
）のトリガ信号入力として選択する。

ブロック（１１６）で、執行μＣは第３図のレジスタ（
７４）の１ツニデータを送って記憶し、ＤＡＣ（７６）
からオフセット信号出力を生じさせ、その結果増幅器（
６２）が０オフセントの出力信号を生しるようにする。

（ＤＡＣ（７６）のオフセット信号出力の大きさは通常
Ｏには設定されないが、増幅器（６２）のオフセットの
影台を相殺するに足る値に設定する。）ブロック（１１
８）で、μＣ（４４）は１１０回路（５０）を介して第
３図のレジスタ（７４）に制御データを送り、このデー
タでＤＡＣ（７７）が増幅器（６２）の利得を１．０ν
／ＤＴＶスケールに調節するに足る大きさの利得制御信
号を生じる。この利得及びオフセント設定により、スク
リーン０ηの垂直中央目盛は０ボルト、最も上の目盛線
の信号振幅は５ボルト、最も下の目盛線は一５ボルトを
表わす。

ブロック（１２０）で、μＣ（４４）は第４図のデジタ
イザ装置μＣ（８６）に命令を送り、トリガ信号入力が
トリガレベル入力を超すとき主トリガ状態信号をアサー
トするよう比較器（８２）をセットし、レジスタ（８８
）のデータ値を、スクリーン０ηの垂直中心から＋４．
７５　ＤＩＶ上が表わすトリガレベル値（即ち＋４．７
５ボルト）の主トリガレベル信号をＤＡＣ（９２）が生
じるよう設定する。ブロック（１１２）で、μＣ（４４
）はデジタイザ装置μＣ（８６）に命令を送り、第４図
の比較器（８４）をセットして、そのトリガ信号入力が
トリガレベル入力以下になるときウィンドトリガ状態信
号をアサートするよう告げる。また、デジタイザ装置μ
Ｃ（８６）に命令を送ってレジスタ（９２）のデータ値
を設定し、比較器（８４）がウィンドトリガ状態信号を
アサートするのに入力信号がスクリーン０１の垂直中心
線より４．７５　ＤＩν下のレベル（即ち−４，７５ボ
ルト）に下がらなければならない大きさのトリガレベル
信号をＤＡＣ：　（９４）が生しるようにレジスタ（９
０）のデータ値をセットする。

ブロック（１２４）で、μＣ（４４）はデジタイザ装置
μＣ（８６）に対して命令を送り、主及びウィンドトリ
ガ状態信号を監視させて、それから約２０ｍ５後にμＣ
（４４）はデジタイザ装置μＣに対して、主及びウィン
ドトリガ状態信号がアサートされたか否かを示すメツセ
ージを戻すことを要求する。取込・サイクル（ブロック
（１２６））中に主及びウィンドトリガ状態信号のいず
れもアサートされず、また現在の利得設定が上限になけ
れば（ブロック（１３０）　）、μＣ（４４）は垂直増
幅器利得を３ステツプだけ増加する（ブロック（１３２
））。

上述したとおり垂直増幅器の利得は、１−２−５ステツ
プで調節可能であることを想起されたい。利得は最初Ｉ
Ｖ／ＤＩＶスケールに設定しているので、３ステツプ進
めると利得は１０倍、即ち０．ＩＶ／ＤＩＶスケールと
なり、０．５及び０．２Ｖ／ＤＩＶス／ｙ−ルハｌＨｆ
す。次に、プログラムはブロック（１２４）に戻り、こ
こでμＣ（４４）は再度デジタイズ装置μＣに対して主
及びウィンドトリガ状態信号を監視するよう指令する。

次の２０　ｍｓ間に主又はウィンドトリガ状ｆｔＦｉ信
号のいずれかが７サートされたことをデジタイザ装置μ
Ｃが検出せず、しかも利得が上限値（０，００１Ｖ／Ｄ
ＩＶ）に到達していないと、利得を再度３ステップ進め
（０，０１Ｖ／ＤＩＶとし）、プログラムはブロック（
１２４）に戻る。

このプログラムはプロ、り（１２４）乃至（１３２）の
ループを反復し、ループを通る毎に利得を３ステツプ増
加して、ブロック（１３０）で利得が上限に達するか或
いはブロック（１２６）で主及びウィンドトリガ状態信
号のアサートの一方又は双方が検出されると終了する。

ブロック（１３０）で利得が上限に達すると、プログラ
ムは終了する。この場合、入力信号の大きさは最小であ
るので、最大利得設定（０，００１Ｖ／ＤＩＶ）とする
。しかし、ブロック（１２４）　テトリガ状態信号が検
知され、且つ利得設定が下限でなければ（ブロック（１
３６））、利得を１ステップ下げ（ブロック（１３８）
）、主及びウィンドトリガ状態信号を再度２０ｍ５間監
視する（ブロック（１−４０））。

もし主及び／又はウィンドトリガ状態信号がアサートさ
れるとくブロック（１４２））、プログラムはブロック
（１３６）に戻る。プログラムはブロック（１３６）乃
至（１４２）のループを１陸続して各ループ毎に利得を
１ステップ下げ、利得が下限値（ＩＯＶ／Ｄ［Ｖ）に達
するまで（ブロック（１３６））又は主ウィンドトリガ
信号のいずれもアサートされなくなるまで（ブロック（
１４２））利得を下げる。いずれの場合も、プログラム
は終了し、利得は最終設定値にとどまる。

よって、第６図に示す利得調節アルゴリズムによると、
垂直増幅器の利得は主又はウィンドトリガ状態信号が検
出されるまで３ステツプ毎に増加し、次にトリガ状態信
号が検出されなくなるまで１ステツプ毎に減少する。こ
の手法により、比較的少ない取込サイクルで正しい利得
設定を実現する。

トリガ状態信号が監視される期間は比較的長く選定しく
例えば（２０ｍｓ）、入力信号周波数が最低５０１１ｚ
あれば、入力信号が最低１サイクル監視できるようにす
る。

利得を確立するに際し、トリガレベルを調節して、入力
信号の＋側のピーク値がスクリーン中心から＋４．７５
ＤＩＶ上の値を超すときのみ主トリガ状態信号がアサー
トされ、また入力信号のｍ個ピークが−４，７５ＤＩＶ
下の値以下になるときのみにウィンドトリガ状態信号が
アサートされるようにする。

よって、このアルゴリズムにより、第３図の垂直増幅器
の利得を、ＡＣ結合とするときスクリーン上の表示波形
の最大及び最小値がスクリーンの目盛の±４．７５ＤＩ
Ｖ間に現れるように設定する。但し、入力信号のＡＣ成
分は垂直増幅器の利得限界内にあるものとする。

μＣ（４４）はプログラムを実行して増幅器の出力信号
の最大及び最小ピーク値を測定し、且つ垂直増幅器の出
力信号のデジタイズ時にはトリガレベルをこの最大及び
最小ピーク値開の中心値に設定し得るようにする。

バイナリサーチ法を使用して、増幅器出力信号の最大ピ
ーク値を求める。ここで、第４図の比較器（８２）が作
る主トリガ状態信号は数回の順次取込サイクル中にモニ
タされ、各取込サイクル前にＤＡＣ（９２）のトリガレ
ベル出力を反復的に増減する。

前の取込サイクル中に主トリガ状態信号が検出されると
、主トリガレベルを増加し、主トリガ状態信号が検出さ
れないと減少する。２〜３回反復すると、［ＩＡＣ（９
２）の最後のトリガレベル出力は垂直増幅器出力信号の
最大ピークと略等しくなる。同時に、垂直増幅器の出力
信号の最小ピークは比較器（８４）が作るウィンドトリ
ガ状態信号をモニタし、２０ｍ５の取込サイクルの前に
、先の取込サイクル中にウィンドトリガ状態信号がアサ
ートされたか否かに依りＤＡＣ（９４）のトリガレベル
出力を順次反復的に増加又は減少して測定する。Ｔ）Ａ
Ｃ（９４）の最終トリガレベル信号出力の大きさは垂直
増幅器出力信号の最小ピーク値と略同じである。

最大及び最小ピーク値のバイナリサーチを行う為に、第
６図の利得設定プログラム中にμＣ（４４）が得た情報
を使用して最小及び最大ピーク値のサーチを行う入力信
号振幅のレンジ低減を図っている。利得設定には、垂直
増幅器の利得を３ステツプ毎に主又はウィンドトリガ状
態信号が検出されるまで増加し、その後１度に１ステツ
プずつ下げてトリガ状態信号が検出されないようにして
いたことを想起されたい。利得を調節する毎にトリガレ
ベルも調節して、人力信号の最大ピーク値が＋４．７５
ＤＩＶのレベルを超したときのみ主トリガ状態信号がア
サートされ、入力信号の最小ピーク値が−４，７５０Ｉ
Ｖのレベル以下に下ったときのみウィンド状態トリガ信
号がアサートされるようにする。

また、利得設定は！−２−５の反復パターンであり、利
得設定を増減すると、利得の変化は２　（１から２へ又
は５から１０への変化）又は２．５（２から５への変化
）であることを想起されたい。

もし王トリガ状態信号が最後の利得低減に先立つ取込サ
イクル中にアサートされると、最後の利得低減後の波形
表示の最大ピーク値は＋４．７５０１νと＋４．７５／
２．５０ＩＶのレベル間におさまるので、ピーク値のバ
イナリサーチはこの範囲に限定する。

最後の利得低減の直前の取込サイクル中に主トリガ状態
信号がアサートされないと、最後の利得低減後の表示波
形の最大ピーク値はＯと４．７５／２ＤＩｖ間になけれ
ばならない。この場合、最大ピーク値のバイナリサーチ
はこの範囲に限定する。同様に、もしウィンドトリガ状
態信号が最後の利得低減前の取込サイクル中にアサート
されると、最後の利得低減後の表示波形の最小ピーク値
は、　４．７５ＤＩＶと−４，７５／２．５Ｄｒｖ間に
あり、最小ピークのハリナリサーチはこの範囲に限定す
る。もしウィンドトリガ状態信号が最終利得低減直前の
取込サイクル中にアサートされないと、最終利得低域後
の表示波形の最小ピーク値はＯと−４，７５／２ＤＩＶ
であり、最小ピーク値のバイナリサーチはこの範囲に限
定する。

第７図は入力信号の最大及び最小ピークレベルを決定す
るプログラムの流れ線図である。ブロック（１５０）か
ら説明する。執行μＣ（４４）は第６図の利得調節アル
ゴリズムの結果から、波形の最大ピーク値が小さい、即
ちＯと＋４．７５／２ＤＩＶ間であるか否かを決定する
。もしそうであれば、王トリガレベルのバイナリサーチ
は実質的に垂直増幅器の出力信号の最大ピークレベルに
つき、０と＋４．７５／２ＤＩＶ格子目盛に対応するレ
ンジで前述したと同様に実行される（ブロック（１５２
））。他方、垂直増幅器出力信号の最大ピーク値が大き
く、＋４．７５及び＋４．７５／２．５ＤＩＶ間であれ
ば、斯る最大ピーク値に対応するトリガレベルのバイナ
リサーチはその範囲で実行される　（ブロック（１５４
））。ブロック（１５６）では、実行μＰ　（４４）は
利得調節アルゴリズムの動作経過から、波形の最小ピー
ク値が小さい、即ち０乃至−４，７５／ＺＤＩＶ間であ
るか否かを決定する。もしそうであれば、このレンジの
バイナリサーチを実行する　（ブロック（１５８））。

もし最小ピーク値が大きいと、即ち−４，７５乃至−４
，７５／２．５０［Ｖであれば、最小ピーク値のバイナ
リサーチをこのレンジで実行する　（ブロック（１６０
）　）。

ブロック（１５８）と（１６０）は第７図中ブロック（
１５２）と（１５４）の後に行われるとしているが、同
時に実行してもよいことに注目されたい。即ち、ブロッ
ク（１５２）又は（１５４）で最大ピーク値のバイナリ
サーチを行うと同時に、最小ピーク値のバイナリサーチ
がブロック（１５８）と（１６０）の１つで実行可能で
ある。一度最小及び最大ピーク値が決定されると、μＣ
（４４）はデジタイザ装置μＣに命令を送って主及びウ
ィンドトリガレベルの双方を設定して、パイナリサーチ
工程（ブロック（１５２））中で使用したｉｆ＆の主及
びウィンドトリガレベルで示す最大及び最小値間の範囲
の中央のレベルを入力信号が超すとき主及びウィンドト
リガ状態信号が生じるようにしてプログラムを終える。

この時点で入力信号を垂直増幅器にＡＣ結合して利得を
調節し、入力信号を表わす波形がスクリーンのこの垂直
境界内に収まるようにする。その後入力信号を垂直増幅
器にＤＣ結合すると、入力信号中に大きい正又は負のＤ
Ｃ成分が含まれている場合には、垂直増幅器の出力信号
は正又は負方向に大幅に１多動するのでスクリーン力）
ら消えるかも知れない。よって、本発明に依ると、μＣ
（、＋４）はプログラムを実行し、それにより垂直入力
チャンネルをＤＣ結合に切換え垂直増幅器へ供給するオ
フセット信号を調節し、入力（３号中に含まれるＤＣ成
分をオフセントする。

入力信号を垂直増幅器にＤＣ結合した後、μＣ（４４）
はデジタイザが生じ且つ波形メモリに記憶された波形デ
ータシーケンスの値を検査して波形がスクリーン上に現
れるか否かを決める。もしシーケンスデータの絶対値が
大きすぎると、執行μＣはこれが作る波形の少くとも１
点がスクリーン上に表示されないことを知る。もしそう
であれば、執行μＣは垂直増幅器のオフセット信号を調
節して必要に応じて増幅器出力信号の大きさを上下移動
させて、表示波形の最小及び最大ピーク値が共にスクリ
ーン上に表示されるようにする。

オフセントを調節する為、μＣ（４４）は別のサーチ方
法を採用する。即ち、各データ取込サイクル後に波形デ
ータシーケンスを検査し、垂直オフセットを順次小さい
値で増減して、ＤＣ結合した入力信号の波形がスクリー
ンの上下境界内に表示されたことを波形データシーケン
スのデータ値が示すようにする。しかし、このサーチの
実行前に、デジタイザのサンプリング周期を設定して、
これにより作られた波形データシーケンスが入力信号サ
イクルの適当な数（例えば１０）を表示するようにする
。サンプリング周期が遅すぎると、入力信号の波形を十
分正しく表示する為の十分なサンプルが各期間中に得ら
れず、またサンプリング周期が速すぎると、完全な波形
サイクルがデジタイズできないかも知れない。正しいサ
ンプリング周期設定を決定する為に、μＣは第５図のタ
イマ（１０４）を用い、入力信号の順次サイクル間の周
期を測定する。一度オフセットが調節されると、デジタ
イザのサンプリング周期は、波形の約３周期がスクリー
ン上に表示されるように調節し、更に水平位置は波形上
のトリガ点がスクリーンの左端から約ｌ０ＩＶ位置に表
示され、トリガ点が容易に観測できるようにする。

第８図はＤＣ結合の入力信号の波形がスクリーンに表示
されるようにμＣ（４４）がオフセントを調節する過程
を示す流れ図である。ブロック（１６４）から始め、μ
Ｃ（４４）は第４図のデジタイザ装置μＣ（８６）に命
令を送って、主トリガ比較器が主トリガ状態信号をアサ
ートする直後までウィンドトリガ比較器（８４）に供給
するホールドオフ信号をアサートする。よって、ウィン
ドトリガ状態信号は主トリガ状態信号を生じさせたトリ
ガ現象の直後に生起する入力信号の最初のトリガ現象で
（即ち、入力信号がウィンドトリガレベルを超したとき
）アサートされる。また、μＣ（４４）はデジタイザ装
置μＣ（８６）に命令を送り、次の取込サイクル（ブロ
ック（１６６））中に第５図のタイマ（１０４）が作る
データを取込み、そのデータをμＣ（４４）に戻す。主
及びウィンドトリガレベルは共に、垂直増幅器出力信号
が実測した最小及び最大ピーク値の中間レベルを超すと
きトリガするよう設定されているので、主及びウィンド
トリガ状態信号のアサート間の測定時間差は、増幅器出
力信号が周期的であり、大振幅の高周波の高調波成分や
ノイズ成分を含まない場合には、入力信号の１周期とな
る。

もし増幅器出力信号に大振幅の高調波成分が含まれてい
ると、±及びウィンドトリガ状態信号間の期間は増幅器
出力信号の最低周波数成分の周期より幾分短かくなる。

取込サイクル中に増幅器出力の最低完全な１周期がデジ
タイズされる機会を改善する為に、μＣ（４４）はデジ
タイザ装置μＣ（８６）に命令を送り、デジタイザの取
込サイクルがタイマ（１０４）で測定した周期の１０倍
となるように主デジタイザ（１００）のサンプリング周
期を設定するよう告げる（ブロック（１６８）　）。

次に、ブロック（１７０）でμＣ（４４）はメツセージ
を１１０回路（５０）に送り、レジスタ（７４）に適当
なデータをのせて第３図のスイッチ（７２）を閉じ、コ
ンデンサ（６８）を閉じ、入力信号を垂直増幅器（６２
）にＤＣ結合するようにする。次にμＣ（４４）はデジ
タイザμＣ（８６）に命令を送って波形データ取込みを
行い（ブロック（１７２））、その後ブロック（１７４
）で波形メモリ内に記憶された波形データシーケンスを
チェックし、データシーケンスが波形の対応する部分が
スクリーンの境界内に表示される範囲内であるか否かを
決定する（ブロック（１７６））。もしそうでなければ
、μＣ（４４）は前述のバイナリサーチを行い（ブロッ
ク（１８０））、垂直増幅器に印加した垂直オフセット
信号を順次小さい値で調節して、波形メモリ内に記憶さ
れた波形データシーケンスがスクリーン上の正しい位置
に波形表示が行われていることを示すようにする。その
後プログラムが終了する。

利得およびオフセット設定完了後、第９図に流れ線図で
示すオートセットプログラムを実行して、サンプリング
周期と波形の水平位置を調節し、トリガ点が第１水平目
盛位置で３サイクルの入力信号波形が表示されるように
する。また、このプログラムは第６図のブロック（１０
７）及び（１１０）の後に実行し、利得をＴＴＬ又はＥ
ＣＬレベルに設定する。

第９図を参照して、ブロック（１８２）から説明する。

ウィンドトリガレベルを主トリガレベルと同じに設定し
、ウィンドトリガホールドオフを１イベントに設定しく
ブロック（１８４）　、主及びウィンドトリガ状態信号
間の間隔を測定する（ブロック（１８６））。

次に、デジタイザのサンプリング周期を設定して３周期
分の波形が表示されるようにしくブロック（１８８））
、デジタイザへの水平位置データ入力を設定してＣ，Ｒ
Ｔの左端から１目盛位置にトリガ現象が表示されるよう
にする。

前述したとおり、オペレータはスクリーン上の波形に接
触することによりオートセットする波形を選択し、次に
オシロスコープのフロントパネル上の「オートセット」
押釦を押すことによりこのオートセント手順を開始する
。しかし、オペレータは波形を選択してオートセット手
順を別のやり方で行うことも可能である。第２図を参照
すると、各プローブａＤは押釦を含み、対応するプラグ
インユニソＩ１ｍ乃至（２４）を介して１１０回路（５
０）に信号を伝達する。この信号の検出後、１１０回路
（５０）はμＣ（４４）にデータを送り、どの押釦が押
されたかμＣが決定できるようにする。μＣがプローブ
αυ上の押された押釦を決定すると、それは自動的にそ
のプローブに接続されている入力チャンネルに関連する
波形を選択して、その波形に対するオートセット手順を
開始する。よって、例えばオペレータは測定したい回路
上の任意点にプローブを接続（触）し、そのプローブの
押釦を押すと、オシロスコープは自動的に調節を行い、
オシロスコータに触れることなく適当な波形表示かだき
る。

本発明に依ると、波形選択を行わないでオペレータがオ
ートセット釦を押すと、制御装面は垂直増幅器出力信号
の振幅を順次チェックして、入力信号が印加されている
か否かを決定する。もし入力信号が印加されているのが
見つかると、装置は自動的にオートセットを行い、その
入力信号の波形を表示する。

第１０図は増幅器出力信号の大きさをチェ７りし、入力
信号があるときオートセットプロセスを開始する為にμ
Ｃ（４４）が使用するプログラムの流れ線図である。ブ
ロック（１９２）から説明する。カウンタＩを０にセッ
トする。そして、ブロック（１９４）で主トリガレベル
を０ＤＩＶより僅か上に設定し、ウィンドトリガレベル
を０ＤＩＶよりわずかに低い値に設定する。垂直入力チ
ャンネル■に関連する垂直増幅器の利得を最大値付近、
好ましくは０．００５Ｖ／ＤＩＶに設定する　（ブロッ
ク（１９６））、そしてその増幅器の出力を主及びウィ
ンドトリガ比較器と主デジタイザの入力として選択する
　（ブロック（１９８））。

次に、主及びウィンドトリガ状態信号を２０ｍ５間モニ
クじ、もしアサートされ条と第６−９図のオートセント
プログラムを実行して入力信号を表わす波形のオートセ
ットを行い（ブロック（２０８））プログラムを終了す
る。ブロック（２０２）の後、もしトリガ状態信号がチ
ャンネル■につき検出されないと、■の値を増加し、■
が最大チャンネル数（ｒｍａｘ）になるとプログラムは
ブロック（１９６）に戻す。このプログラムはブロック
（１９６）乃至（２０６）間でループを描いて、波形の
オートセットが完了するが■がＩｍａｘを超えたときプ
ログラムを終了する（ブロック（２０６））。

前述したとおり、「ウィンド」波形は「主」波形の一部
を水平方向に拡大したものであり、且つウィンドデジタ
イザを用いて主デジタイザによりデジタイズしたのと同
じ垂直増幅器出力信号をデジタイズするが、サンプリン
グ周期がより高速である点で相違する。°オペレータは
主波形の一部を手動調節によりウィンド波形とするべく
第１図の制御つまみ００を用い、主波形のハイライト領
域の位置と長さを調整する。μＣ（４４）はサンプリン
グ周期、ウィンドトリガレベル、及びウインドデジタイ
プの水平位置設定を自動的に調節してウィンド波形が主
波形のハイライト領域と対応するようにする。

しかし、本発明に依ると、オペレータがウィンド波形を
選択しオートセット押釦を押すと、第１１図の流れ線図
に示すプログラムが実行され、ウィンドデジタイザのサ
ンプリング周期、トリガレベル及び水平位置が自動的に
設定され、選択されたウィンド波形に関連する主波形の
特定部分が表示されるようにする。ブロック（２１０）
から始めると、μＣ（４４）は最初デジタイザ装置μＧ
（４６）が２０ｍ５間主トリガ状態信号を監視し、主波
形がトリガされたか否か決定する。ブロック（２１２）
でなければ、第６−９図のオートセットプログラムが実
行され、主波形をオートセットする　（ブロック（２１
４））。もし主波形がトリガされるか（ブロック（２１
２））、主波形がオートセントされた後（ブロック（２
１４））、主トリガ比較器をセットして主トリガ信号の
前縁でトリガしくブロック（２１６））、ウィンドトリ
ガ比較器はウィンドトリガ信号の後縁で且つ主トリガレ
ベル信号と同しレベルでトリガされるように設定する　
（ブロック（２１８））、次に執行μＣはデジタイザ装
置μＣに命令を送うて第５図のタイマを用いて波形の１
サイクルの前及び後縁間の期間Ｔ、を測定する。その後
、主トリガ比較器は、後縁でトリガされるように設定し
くブロック（２２２））、ウィンドトリガ比較器は前縁
でトリガするように設定され（ブロック（２２４））、
波形の１サイクルの後縁と前縁間の期間Ｔ２を測定する
。第１２図は典型的な主波形（２３２）であり、第１１
図のブロック（２２０）及び（２２６）で測定した期間
ＴＩ及びＴ２を示す。第１１図を参照して、期間Ｔ＋及
びＴ２を測定した後、ウィンドトリガ比較器はそれが前
縁又は後縁のいずれでトリガするかを感知し、ウィンド
デジタイザのサンプリング周期を設定して、ウィンド波
形が期間Ｔ、又はＴ２のいずれか狭い方の中に生起する
主波形部分をほぼ覆うようにする（ブロック（２２８）
）。その後、ウィンドデジタイザの水平位置設定を調節
して、トリガ点がＣＲＴスクリーンの左端から１目盛目
に現れるようにする　（）゛ロック（２３０））。

（発明の効果〕よって、本発明のオシロスコープは２つのトリガ回路と
関連制御装置を用いることに動作パラメータを自動的に
最適値に調節して、オペレータが選択した波形の表示を
制御する。波形の垂直大きさと位置は垂直増幅器の利得
とオフセットを調節することにより３テ２い、波形の水
平スケールはデジタイザのサンプリング周期を調節する
ことにより行う。また、このオシロスコープはトリガレ
ベル１を自動的に設定して正しいトリガを与えるように
し、且つデジタイザへ入力する水平位置データを調節し
てスクリーン上の波形の水平位置を適宜調節する。また
、オシロスコープは能動入力信号のチュソクができるよ
うに構成されており、これら動作パラメータを自動的に
調節して、各能動入力信号を正しく表わす波形が表示さ
れるようにする。

従って、オペレータの必要操作が最少となり、従来パラ
メータの設定に要した時間が大幅に低減できるので、正
しい波形測定を迅速に行うことができ、且つ比較的未熟
練者も測定ミスを犯す虞れがなく、ヒユーマンインター
フェースの優れたオシロスコープが得られるので、実用
上の効果が顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を使用するに好適なオシロスコープの正
面図、第２図は第１図のオシロスコープのブロック図、
第３図は第２図のプラグインユニットの垂直入力チャン
ネルのブロック図、第４図は第２図のデジタイザ装置に
含まれる主及びウィンドトリガ装置のブロック図、第５
図は第２図のデジタイザ装置に含まれる主及びウィンド
デジタイザ装置のブロック図、第６図は第３図の垂直入
力装置の増幅器の本発明による利得調節手順の流れ線図
、第７図は第４図のトリガ装置に使用される主及びウィ
ンドトリガ信号レベル調節用流れ線図、第８図は第３図
の垂直入力装置の増幅器のオフセット入力を調節する流
れ線図、第９図は第５図の主デジタイザのサンプリング
周期及び水平位置設定用流れ線図、第１０図は入力信号
を表わす波形の表示パラメータを自動的に調節する第１
図のオシロスコープの入力信号選択用流れ線図、第１１
図は第１Ｏ図のオシロスコープのスクリーン上に表示す
るウィンド表示波形の表示を自動的に調節する為の流れ
線図、第１２図は典型的な波形表示例を示す波形図であ
る。（６２）は増幅器、（８２）　、　（８４）は比較手段
、（８６）は制御手段である。

Claims

【特許請求の範囲】１、被測定入力信号を異なる利得で増幅する増幅器と、
該増幅器の出力を互に異なる第１及び第２トリガレベル
と比較して夫々上記出力信号が上記第１トリガレベルを
超すとき及び上記第２トリガレベル以下となるとき第１
及び第２トリガ状態信号を出力する比較手段と上記第１
及び第２トリガ状態信号を受け上記第１又は第２トリガ
状態信号が検出される迄上記増幅器の利得を増加した後
、両トリガ状態信号共に検出されない値に利得を低減す
る制御手段とを具える自動調整オシロスコープ。２、上記比較手段として遅延掃引型オシロスコープの主
及び遅延掃引用トリガ回路を使用する特許請求の範囲第
１項記載の自動調整オシロスコープ。３、上記第１及び第２トリガレベルはオシロスコープの
垂直目盛りの上下両端近傍に設定することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の自動調整オシロスコープ。