DE3035303C2

DE3035303C2 - Anzeigeanordnung für einen digitalen Oszillographen

Info

Publication number: DE3035303C2
Application number: DE3035303A
Authority: DE
Inventors: Thomas P. Beaverton Oreg. Dagostino
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1979-09-18
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1982-06-24
Also published as: FR2466022A1; US4251814A; JPS5654365A; DE3035303A1; NL185958C; NL8004719A; CA1147484A; GB2059228B; JPS5921507B2; NL185958B; FR2466022B1; GB2059228A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigeanordnung für einen digitalen Oszillographen mit einem Signalzugspeicher mit einer vorgegebenen Zahl von adressierbaren Speicherplätzen, mit einem Zeitpunkt" speicher und mit einer Anzeigeeinrichtung, in der die Signaizüg'Aüsgangssignale graphisch angezeigt und die Zeitpunkt-Ausgangssignale dieser Anzeige überlagert werden.

In konventionellen digitalen Speicheroszillographen ist die angezeigte Information eine Folge von aus einem interessierenden Signalzug entnommenen Tastwerten. Die Anzahl der Tastwerte, weiche aus dem Signalzug entnommen werden kann, ist durch den verfügbaren Speicherplatz begrenzt. Die Tastwerte werden quantifiziert und in einem Speicher in Form von Digitaldaten gespeichert Die Daten werden mit einer vorgegebenen Taktfolgefrequenz aus dem Speicher ausge aktet, in eine Analogform rücküberführt und angezeigt Die Anzeige kann somit eine Folge von diskontinuierlichen Punkten sein, oder es kann ein Vektorgenerator verwendet werden, um die Punkte zur Erzeugung einer kontinuierlichen Anzeige miteinander zu verbinden.

Eine gebräuchliche Eigenschaft von digitalen Oszillographen ist die Möglichkeit der Auslesung einer differentiellen Zeit unter Verwendung von auf den Signalzug aufgebrachten hellen Punkten. In bekannten Anordnungen werden die Zeitpunkte synchron mit dem Anzeigetakt erzeugt, so daß die auf dem Signalzug erscheinenden Zeitpunkte die Zeitpositionspunkte der getasteten Daten sind. Bei der Positionierung derartiger Zeitpunkte zur Realisierung einer differentiellen Zeitauslesung springen die angezeigten Punkte von Stelle zu Stelle.

Aus der DE-OS 29 13 822 ist bereits eine Anzeigeanordnung für einen-iigitalen Oszillographen bekanntgeworden, die ebenfalls zwei Speicher zur Erzeugung eines Signalzug-Ausgangssignals bzw. eines Zeitpunkt-Ausgangssignals aufweist. Hinsichtlich des Verhältnisses der Speicherkapazitäten der beiden Speicher sind dabei jedoch keine besonderen Vorkehrungen getroffen.
Das Verhältnis der Speicherkapazitäten ist jedoch im Hinblick auf die durch die Differenz von zwei angezeigten Zeitpunkten repräsentierte Zeitauflösung von wesentlicher Bedeutung. Beispielsweise habe der Signalzugspeicher eines digitalen Oszillographen eine ausreichende Speicherkapazität, um 256 einen Signalzug repräsentierende Tastwerte speichern zu können. Der Einfachheit halber sei weiter angenommen, daß der gespeicherte Signalzug ein Gleichspannungspegel ist und daß eine 256 gleich beabstandeic Punkte aufweisende gerade horizontale Linie nachfolgend angezeigt wird.

Es ist nun ein zweiter Speicher zur Speicherung der beiden Zeitpunkte erforderlich. Besitzt ein derartiger Speicher die gleiche Speicherkapazität wie der Signalzugspeicher, so werden die beiden Zeitpunkte ausgelesen und durch Intinsitätsmodulation auf zwei der 256

so Signalzug-Punkte überlagert. Damit ist es dann nicht möglich, intensivierte Zeitmarkierungen zu erzeugen, und sie zwischen die Signalzug-Punkte zu plazieren oder diesen zu überlagern, um eine größere Zeitmeßauflösung zu realisieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und damit billige Möglichkeit zur Erzeugung einer Zeitpunktanzeige für einen digitalen Oszillographen anzugeben, bei der eine lineare Interpolation zwischen Zeitpunkten auf einem durch den digitalen Oszillographen erzeugten Signalzug mit größerer Zeitmeßauflösung möglieh ist

Diese Aufgabe wird bei einer Anzeigeanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

Wenigstens die doppelte Zahl von adressierbaren Speicherplätzen des Zeitpunktspeichers in bezug auf die Speicherplätze des Signalzugspeichers und durch eine Schaltung zur synchronen Adressierung des Signalzug-

Speichers und des Zeitpmnktspeichers zwecks Erzeugung von Speicherausgangssignalen in Form eines Signalzug-Ausgangssignals bzw. eines Zeitpunkt-Ausgangssignals, wobei der Zeitpunktspeicher mit einer Folgefrequenz adressiert wird, die wenigstens gleich der doppelten Folgefrequenz ist. mit welcher der Signalzugspeicher adressiert wird.

In der vorstehend definierten erfindungsgemäßen Anzeigeanordnung wird eine Zeitpunktan?.eige für einen digitalen Oszillographen durch lineare Interpola- in tion zwischen getasteten und gespeicherten Daten, weiche für die Anzeige aus einem Speicher ausgetaktet werden, erzeugt Sowohl der Signalformspeicher als auch der Zeitpunktspeiuier werden wie in konventionellen digitalen Oszillographen üblich verwendet, wobei die Daten aus beiden Speichern durch den gleichen Anzeigetakt und den gleichen Adreßzähler ausgetaktet werden. Der Zeitpunktspeicher besitzt jedoch eine wesentlich größere Zahl von adressierbaren Speicherplätzen als der Signalzugspeicher und wird durch ein Zählsignal, das gegenüber dem zur Ansteuerung des Signalzugspeichers verwendeten Zählsign! ein geringerwertiges Bit besitzt, angesteuert. Beispielsweise für ein binäres System besitzt der Zeitpunktspeicher wenigstens die doppelte Zahl von adressierbaren Speicherplätzen in bezug auf den Signalzugspeicher, so daß es möglich ist, Zeitpunkte in der Mitte zwischen den getastete Daten repräsentierenden Punkten zu erzeugen. Für eine größere Auflösung wird der Zeitpunkt-Speicherraum um einen Faktor von 2p vergrößert, worin ρ die Anzahl der geringerwertigen Bits des Adreßzählsignais ist.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgdedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert

Gemäß dem in der Figur der Zeichnung dargestellten Blockschaltbild enthält die Anzeigeanordnung für einen digitalen Oszillographen einen Adreßzähler 10, welcher als Funktion eines Taktsignals von einer Anzeigetaktstufe 12 zur synchronen Ansteuerung der einen Kathodenstrahlröhre 14 zugeordneten Vertikal-, Horizontal- und Z-Achsen-Kreise dient. Dieser Adreßzähier 10 kann zweckmäßigerweise eit, Binärzähler sein, welcher ein n-Bit-Binärzähl-Ausgangssignal liefert Ein Zeitpunkt-SchreibALesesoeicher 16 (RAM) besitzt 2" «dressierbare Speicherplätze. Logische »len« werden beispielsweise durch einen Mikroprozessor in einen oder mehrere Speicherplätze des RAM 16 geladen und aus dem Speicher ausgetaktet, wenn der spezielle Speicherplatz durch ein n-Bit-Zählsignal vom Adreßzähler 10 adressiert wird. Das Ausgangssignal des RAM 16 ist dann ein Impuls mit einer der Periode des Anzeigetaktsignals gleicher Zeitdauer. Dieser Impuls wird auf einen Z-Achsen-Verstärker 18 gegeben, welcher den Impuls verstärkt und ihn in ein Steuergiuer 20 der Kathodenstrahlröhre 14 einspeist wodurch eine Erhöhung des Strahlstroms zwecks Intensivierung des auf dem zugehörigen Anzeigeschirm erscheinenden Punktes zu erzeugen.

Anzuzeigende Signalform-Daten werden in einem Signalzugspeicher 26 mit 2("-p> adressierbaren Speicherplätzen gespeichert, worin ρ die Anzahl von geringerwertigen Bits des Adreßzählsignals ist Die aus dem Speicher ausgetakteten Daten werden auf einen Vertikal-Digital-Analog-Wandler 28 gegeben, um in eine analoge Form rücküberführt zu werden. Das Ausgangssignal des Ditigal-Analog-Wandlers 28 wird in eine Vektorgenerator- und Vertikalverstärkerschaltung 38 eingespeist, in welcher die Anaiogwerte miteinander verbunden werden, um einen kontinuierlichen Signalzug zu erzeugen, welcher zur Ansteuerung von Vertikalablenkplatten 32 der Kathodenstrahlröhre 14 auf einen geeigneten Pegel verstärkt wird.

Das n- Bit-Zählsignal, das zur Auressierung der Zeitpunkt-Speicherplätze verwendet wird, dient ebenfalls zur Erzeugung des Horizontalablenksigrals. Zu diesem Zweck nimmt ein Horizontal-Digital-Analog-Wand.er 38 das /7-Bit-Zählsignal vom Adreßzähler 10 auf und überführt es in ein treppenstufenförmiges Signal, das auf eine Vektorgenerator- und Horizontalverstärkerschaltung gegeben wird, weiche ihrerseits ein linear bis zu einem Pegel ansteigendes Signal erzeugt welcher sich zur Ansteuerung von Horizontal-Ablenkplatten 42 der Kathodenstrahlröhre 14 eignet Für die dargestellte Anordnung ρ = 1, so daß das Zeitpunkt-ΛΑΛ/ 16 die doppelte Zahl von adressierbaren Speicherplätzen in bezug auf die Speicherplätze des Signalzugspeichers 16 besitzt. Das in das Zeit- punVx-RAM 16 und den Horizontal-Digital-Analog-Wandler 38 eingespeiste n-Bit-Zählsignal enthält das geringstwertige Bit des n- Bit-Zählsignals, während dies für das in den Signalzugspeicher 26 eingespeiste Z^hlsignal nicht der Fall ist. Daher werden die Speicherplätze des Zeitpunkt-RAM 16 mit einer Folgefrequenz adressiert, welche gleich der doppelten Folgefrequenz ist, mit welcher der Signalzugspeicher 26 adressiert wird, so daß es möglich ^;,st, intensivierte Zeitpunkte in der Mitte zwischen zwei Signalzug-Tastpunkten zu erzeugen. Ist ρ = 2, so werden zwei geringerwertige Bitzeilen des Adreßzählsignals in das Zeitpunkt-RAM 16 eingegeben, weiche jedoch nicht in den Signalzugspeicher 26 eingegeben werden. Damit wird das Zeitpunkt-ZMM 16 mit einer Folgefrequenz adressiert, welche gleich dem Vierfachen der Adreßfolgefrequenz des Signaizugspeichers 26 ist. Mit einer Erhöhung von ρ wird daher die Zeitmeßauflösung entsprechend erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anzeigeanordnung für einen digitalen Oszillographen mit einem Signalzugsspeicher mit einer vorgegebenen Zahl von adressierbaren Speicherplätzen, mit einem Zeitpunktspeicher und mit einer Anzeigeeinrichtung, in der die Signalzug-Ausgangssignale graphisch angezeigt und die Zeitpunkt-Ausgangssignale dieser Anzeige überlagert werden, gekennzeichnet durch wenigstens die doppelte Zahl von adressierbaren Speicherplätzen des Zeitpunktspeichers (16) in bezug auf die Speicherplätze des Signalzugspeichers (26) und durch eine Schaltung (10,12) zur synchronen Adressierung des Signalzugspeichers (26) und des Zeitpunktspeichers (16) zwecks Erzeugung von Speicherausgangssignalen in Form eines Signalzug-Ausgangssignals bzw. eines Zeitpunkt-Ausgangssignals, wobei der Zeitpunktspeicher (16) mit einer Folgefrequenz adressiert wird die wenigstens gleich der doppelten Folgefrequenz ist, mit welcher der Signalzugspeicher (26) adressiert wird.

2. Anzeigeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunktspeicher (16) 2" Speicherplätze und der Signalzugspeicher 2"-ρ Speicherplätze besitzt und daß die Adressierschaltung (10, 12) einen Binärzähler (10) mit einem an den Zeitpunktspeichcr (16) angekoppelten n-Bit-Ausgang mit einem an den Signalzugspeicher (26) angekoppelten (n — p^-Bit-Ausgang aufweist, worin

η die Gesamtbitzahl, und
ρ eine Anzahl von geringerwertigen Bits
bedeuten.

3. Anzeigeanordnung räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die An ;igeeinrichtung (14) eine Kathodenstrahlröhre mit Vertikal- und Horizontal-Ablenksystemen (32, 42) und einem Steuergitter (20) zur Steuerung der Anzeigeintensität ist, und daß die Signalzug-Ausgangssignale in das Vertikal-Ablenksystem (32) und die Zeitpunkt-Ausgangssignale in das Steuergitter (20) eingespeist werden.

4. Anzeigeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine von der Adressierschaltung (10, 12) angesteuerte Schaltung (38, 40) zur Erzeugung eines Horizontal-Treibersignals für das Horizontal-Ablenksystem (42).

5. Anzeigeanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Binärzähler (10) der Adressierschaltung (10, 12) als Adreßzähler ein sequentielles Zählsignal erzeugt, daß die das Horizontal-Treibersignal erzeugende Schaltung (38,40) einen vom Zählsignal angesteuerten Digital-Analog-Wandler (38) aufweist und daß der Zeitpunktspeicher (16) und der Digital-Analog-Wandler (38) das gleiche Zählsignal aufnehmen.