DE19910616A1

DE19910616A1 - Intensitätsregelvorrichtung für ein Oszilloskop

Info

Publication number: DE19910616A1
Application number: DE19910616A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ozawa; Kikutada Yoshida
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 1999-09-30
Also published as: JP3407649B2; JPH11271362A; US6262543B1

Abstract

Es wird eine Intensitätsregelvorrichtung für ein Oszilloskop offenbart. Das Oszilloskop zeigt trotz verschiedener Signalverlaufswiederholraten oder Ablenkbereiche Signalverläufe mit geregelter Intensität an. Das Oszilloskop weist einen CCD-Sensor (11) und eine CRT (10) auf. Das CCD-Ausgangssignal (28) wird einer ein Videosignal (29) abgebenden Videoschaltung (12) zugeführt. Eine CPU (4) weist einer Z-Achsen-Schaltung (8) eine Intensität eines Elektronenstrahls zu und einer AGC-Schaltung (13) ein AGC-(Automatic Gain Control)-Umsteuersignal (27) in Übereinstimmung mit einem Intensitätseingabesignal (21). Die AGC-Schaltung (13) steuert ihre Verstärkung zum Verstärken des von dem CCD (11) über die Videoschaltung (12) zugeführten Videosignals (29). Weist das Videosignal (29) eine geringe Amplitude auf, so ist die Verstärkung der AGC-Schaltung (13) hoch. Ist das Videosignal (29) groß, so ist die Verstärkung der AGC-Schaltung (13) gering. Daher wird die Intensität der angezeigten Signalverläufe trotz verschiedener Wiederholraten der Signalverläufe oder Ablenkgeschwindigkeiten auf eine gewünschte Intensität geregelt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Intensitäts regelvorrichtung für ein Oszilloskop.

Die Erfindung bezieht insbesondere auf eine Vorrichtung für ein Oszilloskop zum Anzeigen von Signalverläufen mit einer geregelten Intensität trotz Änderungen der Wiederholraten der Signalverläufe und Ablenkgeschwindigkeiten des Oszilloskops.

In einem Oszilloskop mit einer Kathodenstrahlröhre (CRT) zum Anzeigen von Signalverläufen werden eine geringe Wiederholra te aufweisende Signalverläufe, die mit hoher Geschwindigkeit abgetastet werden, mit unzureichender Intensität angezeigt. Diese mit unzureichender Intensität auf der CRT angezeigten Signalläufe sind daher nur schwer erkennbar.

Es wurde ein Oszilloskop vorgeschlagen mit einem Ladungskopp lungselement-(CCD)-Sensor auf einer Oberfläche der CRT. Durch den CCD-Sensor wird ein Videosignal zum Anzeigen der Signal verläufe erhalten. Signalverläufe mit ausreichend hoher In tensität sind ohne direktes Betrachten der CRT anhand des über den CCD-Sensor erhaltenen Videosignals erkennbar.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines bekannten Oszilloskops mit einem CCD-Sensor. Eine CRT 10 zeigt auf ihrer Oberfläche zu betrachtende Signalverläufe an. Eine Z-Achsen-Schaltung 8 ist mit einer Kathode der CRT 10 verbunden. Die Z-Achsen-Schaltung 8 steuert einen Strahlstrom der CRT 10 in Überein stimmung mit Befehlen einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 4. Ein Betrachter steuert einen Intensitätseingang 2 zum Erzielen einer gewünschten Intensität der angezeigten Signal verläufe. Bei dem Intensitätseingang 2 handelt es sich beispielsweise um einen veränderbaren Widerstand oder einen Potentiometer zum Abgeben eines Intensitätseingabesignals 21 an die CPU 4. Die CPU 4 steuert die Intensität der Z-Achsen-Schaltung 8 entsprechend dem Signal 21.

Der CCD-Sensor 11 befindet auf der Oberfläche der CRT 10. Der CCD-Sensor 11 liest Signalverläufe auf der Oberfläche der CRT 10, um einer Videoschaltung 12 ein CCD-Ausgangssignal 28 zu zuführen. Die Schaltung 12 führt einem Analog-Digital-(A/D)-Um setzer 14 ein Videosignal 29 zu. Eine Anzeige 19 zeigt das digitalgewandelte Videosignal an.

Fig. 2 zeigt die CRT 10, den CCD-Sensor 11 und dessen Aus gangssignal. Das Ausgangssignal der Z-Achsen-Schaltung 8 wird einer Kathode K und einem Gitter G der CRT 10 zugeführt. Die Kathode K emittiert einen Elektronenstrahl in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der Z-Achsen-Schaltung 8. Der Strahl wird durch Ablenkplatten abgelenkt, um helle Signalverläufe auf einem fluoreszierenden Bildschirm 9 der CRT 10 anzuzei gen. Der CCD-Sensor 11 wandelt die hellen Signalverläufe in ein elektrisches Signal um.

Ein Kurvenverlauf S zeigt eine Änderung einer Intensität I in Abhängigkeit der X-Position, wobei der Mittelpunkt einer In tensitätsspur als X₀ bezeichnet wird. Die maximale Intensität ist in der mittleren Position X₀ einer Breite der Intensi tätsspur aus der Blickrichtung eines Pfeils 51 dargestellt.

In Fig. 3 sind Kurvenverläufe S_a, S_b, S_c in (a) und Kurvenver läufe D_a, D_b in (b) dargestellt.

Der in Fig. 3(a) gezeigte Kurvenverlauf S_a ist mit dem Kur venverlauf S gemäß Fig. 2 identisch. Am Mittelpunkt X₀ zeigen die Kurvenverläufe S_a, S_b und S_c die Intensitäten I_a, I_b bzw. I_c, wobei I_a<I_b<I_c. Die Breite der Intensitätsspur des Kurven verlaufs S_b ist größer als die des Kurvenverlaufs S_a. In gleicher Weise ist die Breite von S_c größer als die von S_b. Die Intensitätsspur von S_c zeigt eine Lichthofbildung.

In Fig. 3(b) sind Kurvenverläufe D_a und D_b dargestellt. Die Kurvenverläufe D_a und D_b zeigen Intensitätsänderungen in Ab hängigkeit von Ausgangssignalen der Z-Achsen-Schaltung 8. Der Kurvenverlauf D_a ergibt sich im Falle einer geringen Wieder holrate eines zu betrachtenden Signalverlaufs, und D_b im Fal le einer hohen Wiederholrate.

Wird ein Ausgangssignal Z_a der Z-Achsen-Schaltung 8 an die Kathode K der CRT 10 angelegt, so wird ein Signalverlauf mit einer geringen Wiederholrate auf dem fluoreszierenden Bild schirm 9 mit einer auf dem Kurvenverlauf D_a befindlichen In tensität I_a angezeigt. Wird das Ausgangssignal Z_b oder Z_c der Z-Achsen-Schaltung A an die Kathode K der CRT 10 angelegt, so wird ein Signalverlauf mit hoher Wiederholrate auf dem fluo reszierenden Bildschirm 9 mit einer Intensität I_b oder I_c auf dem Kurvenverlauf D_b angezeigt. Trotz der Tatsache, daß die Ausgangssignale Z_a, Z_b und Z_c in ihrer Größe nahezu überein stimmen und ein Verhältnis Z_b<Z_a<Z_c aufweisen, zeigen die In tensitäten I_a, I_b und I_c ein Verhältnis I_a<I_b<I_c. Die Unter schiede zwischen den Intensitäten I_a, I_b und I_c sind relativ groß. Dies bedeutet, daß die Intensitätsunterschiede in be achtlicher Weise von den Wiederholraten der angezeigten Signal verläufe abhängig sind.

Der auf dem fluoreszierenden Bildschirm 9 angezeigte Signal verlauf mit geringer Wiederholrate ist schwer erkennbar, da die Intensität I_a für eine Betrachtung mit bloßem Auge nicht ausreichend ist. Zur Lösung des Problems wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Elektronenstrahl mit hoher Be schleunigungsspannung in der CRT 10 eingesetzt wird, um den fluoreszierenden Bildschirm 9 stark anzuregen. Das Verfahren führt zu dem Problem, daß eine hohe Beschleunigung erforder lich ist, die als Nebeneffekt eine Verschlechterung der Ab lenkempfindlichkeit und ein Einbrennen des fluoreszierenden Bildschirms 9 zur Folge hat.

Zur Vermeidung dieser Probleme wird der CCD-Sensor 11 gemäß den Fig. 1 und 2 eingesetzt, um dadurch helle Signalver laufsspuren zu erhalten. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 sind die Intensitäten stark von den Wiederholraten der angezeigten Signalverläufe abhängig. Die Spurbreiten der angezeigten Signalverläufe ändern sich in einem weiten Bereich mit mögli cher Lichthofbildung.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Intensitäts regelvorrichtung für ein Oszilloskop bereitzustellen, mittels der Signalverläufe mit im wesentlichen gleichbleibender In tensität angezeigt werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen ei nes neuen Oszilloskops mit CCD-Sensor auf einer CRT, wobei ein Ausgangssignal des CCD-Sensors einer ein Videosignal ab gebenden Videoschaltung zugeführt wird.

Eine CPU weist einer Z-Achsen-Schaltung eine Intensität eines Elektronenstrahls zu und einer AGC-Schaltung ein AGC-(Automatic Gain Control, automatische Verstärkungsregelung)-Um steuerungssignal in Übereinstimmung mit einem Intensitäts eingabesignal.

Die AGC-Schaltung steuert ihre Verstärkung zum Verstärken ei nes Videosignals von dem CCD-Sensor. Weist das Videosignal eine geringe Amplitude auf, so hat die AGC-Schaltung eine ho he Verstärkung. Ist das Videosignal groß, so weist die AGC-Schaltung eine geringe Verstärkung auf. Daher wird die Inten sität der angezeigten Signalverläufe innerhalb der gewünsch ten konstanten Intensität trotz verschiedener Wiederholraten der Signalverläufe oder Ablenkgeschwindigkeiten beibehalten.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzug ter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Oszilloskops mit einem CCD-Sensor gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine funktionelle Darstellung einer CRT und eines Aus gangssignals des CCD-Sensors aus Fig. 1 gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine Darstellung der Intensitätscharakteristiken für die in Fig. 1 gezeigten Intensitätseingangssignale gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Oszilloskops mit einem CCD-Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Darstellung der Automatikverstärkungsregelungs- (AGC)-Kennlinien in Fig. 4 gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Darstellung der Kennlinien einer anderen Operati on einer AGC-Schaltung in Fig. 4 gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 7 eine Darstellung der Intensitätseigenschaften in Ab hängigkeit der Wiederholraten der Eingangssignalverläufe in Fig. 4 gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbei spiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Darstellung der AGC-Kennlinien in Fig. 8 gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ein Flußdiagramm eines anfänglichen Operationsablaufs einer CPU in Fig. 8 gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Operationsablaufs gemäß Fig. 8 entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbei spiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines Wiederholratenmeßgeräts als eines der Elemente in Fig. 12 gemäß der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 14 ein Zeitdiagramm des Wiederholratenmeßgeräts gemäß Fig. 13, wobei eine Wiederholrate eines Torsignals gering ist, und

Fig. 15 ein Zeitdiagramm des Wiederholratenmeßgeräts gemäß Fig. 13, wobei eine Wiederholrate des Torsignals hoch ist.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung, das als Intensitätsregelvorrichtung für ein Oszilloskop aufgebaut ist.

Eine Kathodenstrahlröhre (CRT) 10 zeigt auf ihrer Oberfläche zu betrachtende Signalverläufe an. Eine Z-Achsen-Schaltung 8 ist mit einer Kathode der CRT 10 verbunden. Die Z-Achsen-Schaltung 8 steuert einen Strahlstrom der CRT 10 in Überein stimmung mit Befehlen von einer zentralen Verarbeitungsein heit (CPU) 4. Ein Betrachter steuert einen Intensitätseingang 2 zum Erzielen einer gewünschten Intensität des angezeigten Signalverlaufs. Bei dem Intensitätseingang kann es sich bei spielsweise um einen veränderbaren Widerstand oder einen Po tentiometer zum Abgeben eines Intensitätseingabesignals 21 an die CPU 4 handeln. Die CPU 4 weist der Z-Achsen-Schaltung 8 die Intensität entsprechend dem Signal 21 zu.

Auf der Oberfläche der CRT 10 ist ein CCD-Sensor 11 angeord net. Der CCD-Sensor 11 liest Signalverläufe auf der Oberflä che der CRT 10, um ein CCD-Ausgangssignal 28 an eine Video schaltung 12 abzugeben.

Die Schaltung 12 führt einer Automatikverstärkungsregelungs- (AGC)-Schaltung 13 ein Videosignal 29 zu. Die AGC-Schaltung 13 verstärkt das Videosignal 29. Die AGC-Schaltung 13 emp fängt ein AGC-Umsteuerungssignal 27, das von der CPU 4 in Übereinstimmung mit dem Intensitätseingabesignal 21 abgegeben wird.

Ist die Amplitude des Videosignals 29 gering, so weist die AGC-Schaltung 13 eine hohe Verstärkung auf. Ist das Videosignal 29 groß, so ist die Verstärkung der AGC-Schaltung 13 ge ring. Die Amplitude des verstärkten Videosignals 30 wird da her in Übereinstimmung mit dem AGC-Umsteuerungssignal 27 ge regelt.

Ein A/D-Umsetzer 14 führt eine Digitalwandlung des analogen verstärkten Videosignals 30 durch, um Signalverläufe mit der gewünschten Intensität auf der Anzeige 19 anzuzeigen.

In Fig. 5(a) ist eine Kennlinie des Ausgangssignals der Z-Achsen-Schaltung 8 in Abhängigkeit des Intensitätseingangs signals 21 dargestellt, und in Fig. 5(b) die Verstärkung der AGC-Schaltung 13 in Abhängigkeit des Signals 21.

Je größer die Intensitätseingabe B des Intensitätseingabesi gnals 21 ist, desto höher ist das Z-Achsen-Ausgangssignal Z gemäß Fig. 5(a). Das Ausgangssignal Z entspricht dem Elektro nenstrahlstrom der CRT 10. Je größer die Intensitätseingabe B ist, desto höher ist die Verstärkung A in einem Bereich klei ner als B₁. Im Bereich zwischen B₁ und B_max ist die Sätti gungsverstärkung A_max erreicht. Entspricht der Intensitätsein gang dem Wert B_max und die Wiederholrate des anzuzeigenden Signal verlaufs ist sehr gering, so ist eine höhere Verstärkung als A_max erforderlich. Ein übermäßiges Verstärken des Videosi gnals 29 wird allerdings durch die Sättigungsverstärkung A_max verhindert, da die übermäßige Verstärkung zu einem verrausch ten Signal führt. Durch die Sättigungsverstärkung A_max kann der Signalverlauf mit geringer Wiederholrate mit einer geeig neten Intensität ohne Rauschen auf der Anzeige 19 betrachtet werden.

Fig. 6 zeigt eine Kennlinie der AGC-Schaltung 13. In Fig. 6(a) ist die Intensität I_c des Spurmittelpunkts X₀ größer als die Intensität I₀. In Fig. 6(b) ist die Intensität I₂ gerin ger als I₀. Die Intensität I₁ ist größer als I₂.

Die AGC-Schaltung 13 verstärkt das Videosignal 29 mit der In tensität I₁ oder I₂, um das verstärkte Videosignal 30 mit der Intensität I₀ zu erhalten. Die AGC-Schaltung 13 verstärkt das Signal 29 mit der Intensität I₁ mit der in Fig. 6(a) gezeig ten geringen Verstärkung A₁ = I₀/I₁. Die AGC-Schaltung 13 ver stärkt das Signal 29 mit der Intensität I₂ durch die in Fig. 6(b) gezeigte hohe Verstärkung A₂ = I₀/I₂. Daher kann ein ver stärktes Videosignal 30 mit geregelter Intensität I₀ erzielt werden.

Fig. 7 zeigt Kennlinienverläufe der Intensitäten des ver stärkten Videosignals 30 bei verschiedenen Wiederholraten der anzuzeigenden Signalverläufe. Der Kurvenverlauf 29-1 zeigt eine Kennlinie bei einer geringen Wiederholrate und 29-2 bei einer hohen Wiederholrate.

Auf den Kurvenverläufen 29-1 und 29-2 befinden sich. Punkte P1(Z₁, I₁) bzw. P2(Z₂, I₂). Die Größen Z₁ und Z₂ kennzeichnen entsprechende Ausgangsgrößen der Z-Achse. Die Größen I₁ und I₂ kennzeichnen Intensitäten (d. h. Amplituden des Videosi gnals 29) der entsprechenden anzuzeigenden Signalverläufe. Ein Kurvenverlauf 30 zeigt ein verstärktes Videosignal 30.

Die AGC-Schaltung 13 verstärkt das Videosignal 29-1 bei P1 oder 29-2 bei P2 in der Weise, daß das verstärkte Videosignal 30 bei P3(I₃) oder P4(I₄) auf dem Kurvenverlauf 30 erzielt wird. Der Intensitätsunterschied zwischen I₃(Z₁) und T₄(Z₂) ist trotz des großen Unterschieds zwischen I₁(Z₁) und I₂(Z₂) nahezu Null, wobei der Z-Achsen-Ausgangswert Z₁ oder Z₂ un verändert ist.

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild des zweiten Ausführungsbei spiels der Erfindung. Hierbei stimmen die Bezugszeichen in Fig. 8 mit denen gemäß Fig. 4 überein.

Die CRT 10 zeigt zu betrachtende Signalverläufe auf ihrer Oberfläche an. Eine Z-Achsen-Schaltung 8 ist mit einer Katho de der CRT 10 verbunden. Die Z-Achsen-Schaltung 8 steuert ei nen Strahlstrom der CRT 10 in Übereinstimmung mit Befehlen von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 4.

Ein Betrachter steuert einen Intensitätseingang 2 zum Erzie len einer gewünschten Intensität der angezeigten Signalver läufe und wählt eine Ablenkbereichseingang 3 zum Bereitstel len eines Ablenkbereichseingabesignals 22 für die CPU 4. Bei dem Intensitätseingang 2 kann es sich beispielsweise um einen veränderbaren Widerstand oder einen Potentiometer handeln, die ein Intensitätseingabesignal 21 an die CPU 4 abgeben. Die CPU 4 weist der Z-Achsen-Schaltung 8 die Intensität gemäß dem Intensitätseingabesignal 21 und dem Ablenkbereichseingabesi gnal 22 zu.

Wird ein mit dem anzuzeigenden Signalverlauf synchronisiertes Triggersignal 23 zugeführt, so erzeugt ein Torgenerator 7 ein einem Zähler 5 zugeführtes Torsignal 24. Das Torsignal 24 ist für einen in Fig. 8 nicht dargestellten Ablenkgenerator vor gesehen. Daher stimmt die Wiederholrate des Torsignals 24 in fast allen Fällen mit der des anzuzeigenden Signalverlaufs überein.

Der Zähler 5 empfängt nach einem vorbestimmten Zeitintervall ein Rücksetzsignal 25 von der CPU 4 und beginnt mit dem Zäh len des Torsignals 24. Beim Zuführen des nächsten Rücksetzsignals 25 führt der Zähler 5 der CPU 4 ein Zählergebnis 26 des Torsignals 24 während jedem Zyklus des Rücksetzsignals 25 zu.

Die CPU 4 weist die Z-Achsen-Schaltung 8 zum Abgeben ihres Ausgangssignals an die CRT 10 in Übereinstimmung mit dem In tensitätseingabesignal 21, dem Ablenkbereichseingabesignal 22 und dem Zählergebnis 26 an.

Der CCD-Sensor 11 befindet sich auf der Oberfläche der CRT 10. Der CCD-Sensor 11 liest Signalverläufe auf der Oberfläche der CRT 10, um ein CCD-Ausgangssignal 28 an eine Videoschal tung 12 abzugeben. Die Schaltung 12 führt einer AGC-Schaltung 13 ein Videosignal 29 zu.

Die AGC-Schaltung 13 verstärkt das Videosignal 29. Die AGC-Schaltung 13 empfängt ein AGC-Umsteuersignal 27, das von der CPU 4 in Übereinstimmung mit dem Intensitätseingabesignal 21, dem Ablenkbereichseingabesignal 22 und dem Zählerergebnis 26 abgegeben wurde.

Die AGC-Schaltung 13 verstärkt ein Videosignal mit hoher Amplitude mit einer geringen Verstärkung und ein Videosignal mit geringer Amplitude mit einer hohen Verstärkung. Die AGC-Schaltung 13 kann daher ein verstärktes Videosignal 30 mit geregelter Amplitude an den A/D-Umsetzer 14 abgeben. Der A/D-Umsetzer 14 führt eine Digitalwandlung des Analogsignals 30 durch, um es der Signalverläufe mit geregelter Intensität an zeigenden Anzeige 19 zuzuführen.

Die Fig. 9(a) und 9(b) zeigen die Verstärkung A bzw. die Z-Achsen-Ausgabe in Abhängigkeit des Zählergebnisses C.

Eine Verstärkung A₁ wird durch ein Zählergebnis C₁ in (a) eingestellt, um eine Z-Achsen-Ausgabe Z₁ in (b) zu erhalten. Ist das Zählergebnis C nahezu Null, so wird eine Verstärkung A_max in (a) eingestellt und eine Z-Achsen-Ausgabe Z_max in (b) erhalten. Bei C_max wird eine Verstärkung A_min in (a) einge stellt und eine Ausgabe Z_min in (b) erhalten.

Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm des anfänglichen Operationsab laufs der CPU 4 gemäß Fig. 8.

Die CPU 4 startet den Betrieb. Die CPU 4 empfängt das durch den Ablenkbereichseingang 3 angewiesene Ablenkbereichseinga besignal 22 im Schritt S1 und das durch den Intensitätsein gang 2 angewiesene Intensitätseingabesignal 21 im Schritt S2.

Die CPU 4 bestätigt diese angewiesenen Signale 22 und 21 im Schritt S3. Nach der Bestätigung im Schritt S3 führt die CPU 4 eine Voreinstellung des Zeitintervalls des Rücksetzsignals 25 im Schritt S4 durch. Danach ist die Anfangsoperation been det.

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm des Operationsablauf der CPU 4 zum Betrachten der Signalverläufe in Fig. 8.

Nach der Anfangsoperation gemäß Fig. 10 beginnt der Zähler 5 mit dem Zählen des Torsignals 24 und die CPU 4 liest das Zählergebnis 26 im Schritt S11.

Dann gibt die CPU 4 das Rücksetzsignal 25 an den Zähler 5 ab, der im Schritt S12 zurückgesetzt wird. Ist das Zählergebnis 26 im Schritt S13 gleich Null, so wird im Schritt S14 kein Bildsignal betrachtet. Ist das Zählergebnis 26 im Schritt S13 nicht Null, so berechnet die CPU 4 im Schritt S15 den Z-Achsen-Aus gangswert Z gemäß Fig. 9(b) und führt ihn im Schritt S16 der CRT 10 zu.

Die CPU 4 berechnet im Schritt S17 die Verstärkung A gemäß Fig. 9(a). Im Schritt S18 wird die Verstärkung A eingestellt. Ist das Zählergebnis C im Schritt S13 nicht Null, aber nahezu Null, so stellt die CPU 4 eine Verstärkung A_max gemäß Fig. 9(a) ein. Ist das Zählergebnis C im Schritt S13 Null, d. h. kein Eingangssignal liegt vor, so kann die CPU 4 eine Ver stärkung A_min oder weniger einstellen, ohne die Verstärkung A_max einzustellen, um dadurch die Erzeugung eines rauschend verstärkten Videosignals zu vermeiden.

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild des dritten Ausführungsbei spiels der Erfindung. Hierbei stimmen die Bezugszeichen in Fig. 12 mit denen gemäß Fig. 8 überein.

Die CRT 10 zeigt auf ihrer Oberfläche zu betrachtende Signal verläufe an. Eine Z-Achsen-Schaltung 8 ist mit einer Kathode der CRT 10 verbunden. Die Z-Achsen-Schaltung 8 steuert einen Strahlstrom der CRT 10 in Übereinstimmung mit Befehlen von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 4.

Ein Betrachter steuert einen Intensitätseingang 2, um eine gewünschte Intensität der angezeigten Signalverläufe zu er halten, und wählt einen Ablenkbereichseingang 3, um ein Ab lenkbereichseingabesignal 22 an die CPU 4 abzugeben. Bei dem Intensitätseingang 2 kann es sich beispielsweise um einen veränderbaren Widerstand oder einen Potentiometer zum Bereit stellen eines Intensitätseingabesignals 21 für die CPU 4 han deln. Die CPU 4 weist der Z-Achsen-Schaltung 8 die Intensität gemäß dem Intensitätseingabesignal 21 und dem Ablenkbereichs eingabesignal 22 zu.

Wird ein Triggersignal 23 zum Synchronisieren des anzuzeigen den Signalverlaufs zugeführt, so erzeugt ein Torgenerator 7 ein Torsignal 24, das einem Wiederholungsratenmeßgerät 6 zu geführt wird. Das Torsignal 24 ist für einen in Fig. 12 nicht gezeigten Ablenkgenerator vorgesehen. Daher stimmt die Wie derholrate des Torsignals 24 in fast allen Fällen mit der des anzuzeigenden Signalverlaufs überein.

Das Wiederholratenmeßgerät 6 empfängt nach dem vorbestimmten Zeitintervall ein Rücksetzsignal 25 von der CPU 4 und beginnt mit dem Anheben einer internen Spannung entsprechend der Zahl des Torsignals 24. Die interne Spannung wird digitalgewan delt, um einen Digitalwert zu erhalten. Wird das nächste Rücksetzsignal 25 angelegt, so führt das Meßgerät 6 der CPU 4 den Digitalwert als das Zählergebnis 26 des Torsignals 24 während jedes Zyklus des Rücksetzsignals 25 zu.

Der CCD-Sensor 11 befindet sich auf der Oberfläche der CRT 10. Der CCD-Sensor 11 liest Signalverläufe auf der Oberfläche der CRT 10, um einer Videoschaltung 12 ein CCD-Ausgangssignal 28 zuzuführen. Die Schaltung 12 stellt ein Videosignal 29 für eine AGC-Schaltung 13 bereit.

Die AGC-Schaltung 13 verstärkt das Videosignal 29. Die AGC-Schaltung 13 empfängt ein von der CPU 4 in Übereinstimmung mit dem Intensitätseingabesignal 21, dem Ablenkbereichseinga besignal 22 und dem Zählergebnis 26 abgegebenes AGC-Um steuersignal 27.

Die AGC-Schaltung 13 verstärkt ein Videosignal mit hoher Amplitude mit einer geringen Verstärkung, und ein Videosignal mit geringer Amplitude mit einer hohen Verstärkung. Die AGC-Schaltung 13 kann daher ein verstärktes Videosignal 30 mit geregelter Amplitude an den A/D-Umsetzer 14 abgeben. Der A/D-Umsetzer 14 führt eine Digitalwandlung des Analogsignals 30 durch, um es der Signalverläufe mit geregelter Intensität an zeigenden Anzeige 19 zuzuführen.

Fig. 13 zeigt einen Schaltplan des Wiederholratenmeßgeräts 6. Ein Treppengenerator 41 erzeugt ein Treppensignal 49 durch Erzeugen einer Aufwärtsstufe bei jedem zugeführten Torsignal 24. Ein Rücksetzschalter 42 setzt das Treppensignal 49 zum Zeitpunkt des Rücksetzsignals 25 auf Null zurück.

Ein A/D-Umsetzer 43 wandelt das Treppensignal 49 unmittelbar vor dem Rücksetzsignal 25 in einen als das der CPU 4 zuzufüh rende Zählergebnis 26 verwendeten Digitalwert um.

Die Fig. 14 und 15 zeigen Zeitdiagramme des Wiederholra tenmeßgeräts 6 im Falle einer niedrigen bzw. hohen Wiederhol rate des Torsignals 24.

Das Treppensignal 29 gemäß (b) steigt mit jedem zugeführten Torsignal 24 gemäß (a) um eine Stufe an. Das Treppensignal 49 gemäß (b) wird durch das Rücksetzsignal 25 gemäß (c) zurück gesetzt. Die Amplitude V_c wird in den als das der CPU 4 zuge führte Zählergebnis 26 verwendeten Digitalwert umgewandelt. Hierbei repräsentiert das Zählergebnis 26 die Wiederholrate des Torsignals 24 nicht genau. Es ist ein zu der Wiederholra te des Torsignals 24 proportionales oder logarithmisches Zählergebnis 26 verwendbar.

Durch das erfindungsgemäße Oszilloskop können trotz Änderun gen der Wiederholraten der Signalverläufe oder der Ablenkbe reiche Signalverläufe mit geregelter Intensität betrachtet werden.

Zusammenfassend wird eine Intensitätsregelvorrichtung für ein Oszilloskop offenbart. Das Oszilloskop zeigt trotz verschie dener Signalverlaufswiederholraten oder Ablenkbereiche Signal verläufe mit geregelter Intensität an. Das Oszilloskop weist einen CCD-Sensor 11 und eine CRT 10 auf. Das CCD-Aus gangssignal 28 wird einer ein Videosignal 29 abgebenden Videoschaltung 12 zugeführt. Eine CPU 4 weist einer Z-Achsen-Schaltung 8 eine Intensität eines Elektronenstrahls zu und einer AGC-Schaltung 13 ein AGC-(Automatic Gain Control)-Um steuersignal 27 in Übereinstimmung mit einem Intensitäts eingabesignal 21 zu. Die AGC-Schaltung steuert ihre Verstär kung zum Verstärken des von dem CCD 11 über die Videoschal tung 12 zugeführten Videosignals 29. Weist das Videosignal 29 eine geringe Amplitude auf, so ist die Verstärkung der AGC-Schaltung 13 hoch. Ist das Videosignal 29 groß, so ist die Verstärkung der AGC-Schaltung 13 gering. Daher wird die In tensität der angezeigten Signalverläufe trotz verschiedener Wiederholraten der Signalverläufe oder Ablenkgeschwindigkei ten auf eine gewünschte Intensität geregelt.

Claims

1. Intensitätsregelvorrichtung für ein Oszilloskop, mit:

a) einer Kathodenstrahlröhreneinrichtung (10) zum Anzeigen eines auf ihrem fluoreszierenden Bildschirm (9) zu betrach tenden Signalverlaufs mittels eines Elektronenstrahls,
b) einer Z-Achsen-Einrichtung (8) zum Zuführen eines Z-Achsen-Ausgangssignals zu der Kathodenstrahlröhreneinrichtung (10), um den Elektronenstrahl zu erhalten,
c) einer zentralen Verarbeitungseinheit (4) zum Abgeben von Anweisungen eines Wert s des Z-Achsen-Ausgangssignals an die Z-Achsen-Einrichtung (8) und eines AGC-Umsteuersignals (27) durch Empfangen eines Intensitätseingabesignals (21),
d) einer Sensoreinrichtung (11) zum Messen des Signalverlaufs auf dem fluoreszierenden Bildschirm (9), um eine Sensorausga be (28) zu erhalten,
e) einer Videoeinrichtung (12) zum Erzeugen eines Videosignals (29) aus der Sensorausgabe (28),
f) einer Automatikverstärkungsregelungseinrichtung (13) zum Erhalten eines verstärkten Videosignals (30) mit einer durch das AGC-Umsteuersignal (27) geregelten Amplitude, und
g) einer Anzeigeeinrichtung (14 und 19) zum Anzeigen des Signal verlaufs mit einer dem verstärkten Videosignal (30) ent sprechenden Intensität.

2. Intensitätsregelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zentrale Verarbeitungseinrichtung (4) die Anweisungen des AGC-Umsteuersignals (27) für eine vorbestimmte maximale Ver stärkung A_max an die Automatikverstärkungsregeleinrichtung (13) abgibt, wenn das Intensitätseingabesignal (21) einen vorbestimmten Wert (B₁) überschreitet.

3. Intensitätsregelvorrichtung für ein Oszilloskop, mit:

a) einer Kathodenstrahlröhreneinrichtung (10) zum Anzeigen eines auf ihrem fluoreszierenden Bildschirm (9) zu betrach tenden Signalverlaufs mittels eines Elektronenstrahls,
b) einer Z-Achsen-Einrichtung (8) zum Zuführen eines Z-Achsen-Aus gangssignals zu der Kathodenstrahlröhreneinrichtung (10), um den Elektronenstrahl zu erhalten,
c) einer zentralen Verarbeitungseinheit (4) zum Abgeben von Anweisungen eines Werts des Z-Achsen-Ausgangssignals an die Z-Achsen-Einrichtung (8) und eines AGC-Umsteuersignals (27), und zum Zuführen eines Rücksetzsignals (25) zum Erhalten ei nes Zählergebnisses (26) entsprechend einer Wiederholrate des zu betrachtenden Signalverlaufs, durch Empfangen eines Inten sitätseingabesignals (21), eines Ablenkbereichseingabesignals (22) und des Zählergebnisses (26),
d) einer Sensoreinrichtung (11) zum Messen des Signalverlaufs auf dem fluoreszierenden Bildschirm (9), um eine Sensorausgabe (28) zu erhalten,
e) einer Videoeinrichtung (12) zum Erzeugen eines Videosi gnals (29) aus der Sensorausgabe (28),
f) einer Automatikverstärkungsregeleinrichtung (13) zum Er halten eines verstärkten Videosignals (30) mit einer durch das AGC-Umsteuersignal (27) geregelten Amplitude, und
g) einer Anzeigeeinrichtung (14 und 19) zum Anzeigen des Signal verlaufs mit einer dem verstärkten Videosignal (30) ent sprechenden Intensität.

4. Intensitätsregelvorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Zähler (5) vorgesehen ist zum Zählen einer Anzahl von Torsi gnalen (24) als das eine Wiederholrate des zu betrachtenden Signalverlaufs zwischen den Rücksetzsignalen (25) repräsen tierende Zählergebnis (26).

5. Intensitätsregelvorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Wiederholratenmeßgerät (6) vorgesehen ist zum Abgeben eines Wiederholratenwerts entsprechend einer Amplitude eines mit jedem Torsignal (24) um eine Stufe erhöhten Treppensignals durch Empfangen des Rücksetzsignals (25), als das Zählergeb nis (26).

6. Intensitätsregelvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die zentrale Verarbeitungseinheit (4) eine minimale Verstärkung A_min anweisende Anweisungen des AGC-Umsteuersignals (27) beim Empfang des Wert s Null als das Zählergebnis (26) abgibt (S14 und S18).

7. Intensitätsregelvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Wiederholratenmeßgerät (6) eine Treppengeneratoreinrichtung (41) enthält zum Erzeugen des mit jedem Torsignal (24) um ei ne Stufe erhöhten Treppensignals, eine Rücksetzeinrichtung (42) zum Rücksetzen des Treppensignals beim Empfang des Rück setzsignals (25), und eine A/D-Umwandlungseinrichtung (43) zum Umwandeln einer Amplitude (V_c) des Treppensignals in ei nen Digitalwert, um einen Wiederholratenwert als das Zähler gebnis (26) abzugeben.