Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Oszilloskop-Triggerkontrollschaltung und insbesondere eine Schaltung, bei der die
Triggerung aus einer Anzahl von Triggerereignissen auswählbar
ist.
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Bei einem Gerät wie einem Oszilloskop wird eine Anzeigeablenkung
durch ein an einen Ablenkgenerator angelegtes Triggersignal
ausgelöst. Im Anschluß an die Anzeigeablenkung ist eine
Erholungsperiode, die als Verzögerungsperiode bekannt ist, erforderlich,
um dem Elektronenstrahl Zeit zur Rückkehr zur linken Seite des
Anzeigebildschirmes, d. h. zum Zurücklaufen, zu geben, und um dem
Ablenkgenerator Zeit zur Stabilisierung und Vorbereitung auf die
nächste Anzeigeablenkung zu geben.
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Das Triggersignal wird unter Verwendung eines Eingangssignals
von einer vorbestimmten Quelle erzeugt, und wird üblicherweise
von dem vom Oszilloskop anzuzeigenden Signal abgeleitet. Das
Triggersignal umfaßt einen Strom potentieller Triggerpunkte, von
denen jeder ein möglicher Kandidat zur Auslösung einer
Triggerung ist.
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Die Verzögerung hat bei vielen Oszilloskopen die Wirkung, daß
sie das spezifische Ereignis, das aus einem periodischen
Eingangssignal angezeigt wird, auswählt oder sperrt. Da die
Ablenkung nicht vor Abschluß der Verzögerungsperiode von einem
Triggerereignis getriggert werden kann, bestimmt somit die
Verzögerungsperiode das nächste effektive Triggerereignis. Wird die
Ablenkverzögerung auf diese Art und Weise zur Bestimmung des
bestimmten Abschnittes eines periodischen Signals zu dessen
Betrachtung eingesetzt, dann wird die Wahl des gewünschten
Triggerereignis häufig (erst) durch mühevolle Neueinstellung der
Triggerpegelsteuerung oder einer ähnlichen Steuerung erhalten,
bis das Ereignis von Interesse gerade zufällig das Oszilloskop
triggert. Ist das Ereignis von Interesse erst einmal angezeigt,
bleibt das Oszilloskop im richtigen wiederholten Betrieb
gesperrt.
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Die EP-A-0 174 150, aus der der Oberbegriff des vorliegenden
Anspruches 1 abgeleitet wurde, beschreibt eine
Verzögerungsvorrichtung für ein Oszilloskop des Typs mit einem programmierbaren
Zähler zum Zählen von mit einem Eingangssignal verbundenen
Triggerereignissen, wobei nach jedem Ablenkzyklus des Oszilloskops
eine Verzögerungszahl für den programmierbaren Zähler aus einem
Verzögerungsregister geladen wird, wobei der Ausgang des
programmierbaren Zählers nach jedem Ablenkzyklus ein
Verzögerungssignal mit einer durch die Verzögerungszahl bestimmten
Verzögerungszeit bereitstellt. Dies hätte ebenfalls den oben erwähnten
Nachteil.
Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Verzögerungsvorrichtung
für ein Oszilloskop zur Verfügung gestellt, die so angeordnet
ist, daß sie normalerweise das Nachtriggern einer
Triggervorrichtung des Oszilloskops für eine Verzögerungszeit, die jeder
Ablenkung folgt, unterbindet, wobei die Vorrichtung einen
programmierbaren Zähler zum Zählen von mit einem Eingangssignal
verbundenen Ablenkungstriggerereignissen und ein
Verzögerungsregister zum Speichern einer Verzögerungszahl umfaßt, wobei der
Aufbau so ist, daß die Verzögerungszahl nach jedem Ablenkzyklus
des Oszilloskops in den programmierbaren Zähler geladen wird,
und der Ausgang des programmierbaren Zählers nach jedem
Ablenkzyklus ein Verzögerungssignal bereitstellt, dessen Zeitdauer
durch die Verzögerungszahl bestimmt ist und welches die
Verzögerungszeit darstellt, wobei die Triggervorrichtung des
Oszilloskops so angelegt ist, daß sie in Reaktion auf das
Verzögerungssignal nach Abschluß der Verzögerungszeit eine
Oszilloskopablenkung in zeitlich festgelegter Beziehung zu einem
Triggereignis
steuert, wobei die Verzögerungsvorrichtung gekennzeichnet
ist durch ein Offsetregister mit einer von der Verzögerungszahl
verschiedenen Offsetzahl, durch eine Multiplexervorrichtung zur
Auswahl desjenigen Registers, welches den programmierbaren
Zähler nach jedem Ablenkzyklus lädt, wobei die
Multiplexervorrichtung normalerweise das Verzögerungsregister auswählt, und durch
eine Flankendetektorvorrichtung, die auf einen
bedienergesteuerten Befehl reagiert, der die Multiplexervorrichtung für einen
Abtastzyklus befehligt, das Offsetregister zum Laden des
programmierbaren Zählers mit der Offsetzahl als der
Verzögerungszahl zu wählen, das Triggerereignis, welches jeden folgenden
Ablenkzyklus des Oszilloskops triggert, zu ändern und die
Multiplexervorrichtung befehligt, das Verzögerungsregister für die
folgenden Ablenkzyklen zu wählen.
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In einer bestimmten Ausführungsform enthält eine
Verzögerungsschaltungsvorrichtung einen vom Bediener einstellbaren Zähler-
Zeitgeber, welcher zur Bereitstellung einer geeigneten
Verzögerungszeit voreinstellbar ist, welche der Frequenz des
anzuzeigenden Eingangssignals entspricht. Während jedes Betriebszyklus
beginnend mit der Ablenkzeit zählt der Zähler-Zeitgeber eine
gegebene Verzögerungszeit herunter, die in jedem Fall mindestens
gleich der minimalen, zum zuverlässigen Oszilloskopbetrieb
erforderlichen Ablenkverzögerung sein muß. Dann wird für einen
Zyklus des Schaltungsbetriebes, z. B. für eine Ablenkzeitdauer,
der Zählbetrieb des Zähler-Zeitgebers derart verändert, daß er
eine längere oder kürzere Zeitdauer zählt, wobei die Verzögerung
ermöglicht, daß das nächste oder vorherige Triggerereignis die
getriggerte Ablenkung des Oszilloskops steuert. Nach einem
Zyklus kehrt der Zähler-Zeitgeber zu seinem anfänglichen Taktzyklus
zurück und das Oszilloskop bleibt auf dem gewünschten Ereignis
gesperrt.
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Eine die Erfindung aus führende Anordnung wird nunmehr
beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente
kennzeichnen.
Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Gesamt-Oszilloskopschaltung
gemäß vorliegender Erfindung,
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Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines programmierbaren Zähler-
Zeitgeber-Abschnittes der Schaltung nach Fig. 1, und
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Fig. 3 ist eine Wellenformdarstellung, die den Betrieb des
Schaltungsaufbaus der Fig. 1 und 2 zeigt.
Detaillierte Beschreibung
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Wie den Zeichnungen und insbesondere der Oszilloskopschaltung
aus Fig. 1 zu entnehmen ist, wird ein auf Leitung 10 empfangenes
Eingangssignal an einen herkömmlichen
Signalverstärkungs-Schaltungsaufbau 12 gelegt, der dazu ausgelegt ist, einen Ausgang 14
zum Steuern des vertikalen Signaleingangs bereitzustellen,
welcher an die Kathodenstrahlröhre oder eine andere
Signalanzeigevorrichtung 16 gekoppelt wird. Triggergenerator 20, der die
Abnahme 18 des Triggers empfängt, weist herkömmliche
Triggererfassungs- und -aufbereitungsvorrichtungen auf und spricht
geeigneterweise auf (nicht dargestellte) Bediener-Steuerelemente zum
allgemeinen Auswählen des Pegels und der Flanke des bei der
Triggerung oder Synchronisierung des Oszilloskops verwendeten
Eingangssignals an. Triggergenerator 20 erzeugt ein
Haupttriggergattersignal 22, das zum Starten von Ablenkgenerator 24
ausgelegt ist. Ablenkgenerator 24 erzeugt das horizontale
Ablenksignal, das an die Kathodenstrahlröhre 16 gelegt wird, und legt
auch einen rechteckigen Ausgangsimpuls 28 an eine
Verzögerungsschaltung
30 minimaler Ablenkung. Schaltung 30 umfaßt
geeigneterweise die herkömmliche Art von Ablenkverzögerungsschaltung
und erzeugt nach Beendigung der Ablenkung einen Ausgang von
ausreichender Dauer zum Sperren einer Nachtriggerung des
Oszilloskops bis zum Ablauf einer vorbestimmten
Ablenkverzögerungszeit. Diese Ablenkverzögerungszeit ist lang genug, um einen
Rücklauf des Elektronenstrahls und ein Erholen des
Ablenkgenerators 24 zu ermöglichen.
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Eine Zähler-Zeitgeber-Schaltung 34 ist des weiteren enthalten,
die das Verzögerungssignal minimaler Ablenkung auf
Ausgangsleitung 32 sowie den Ausgang 28 des Hauptablenkgatters von
Ablenkgattergenerator 24, und ein vom Bediener gesteuertes
Eingangssignal des "Ausstoß"- ("Bump"-) Befehls auf Leitung 72
empfängt. Ferner empfängt die Zähler-Zeitgeber-Schaltung 34 als
Zähleingang den Ausgang 38 vom Triggergenerator 20, wobei dieser
Ausgang jedem Triggerereignis in der Zeit entspricht.
Geeigneterweise ist der Ausgang 38 (der nicht von der Schaltung 34
verzögert wird) von digitaler Form.
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Die Zähler-Zeitgeber-Schaltung 34 ist während ihres ausgewählten
Modus derart betreibbar, daß sie als hauptsächliche
Verzögerungsvorrichtung des Oszilloskops fungiert. Gemäß der Frequenz
des Eingangssignals, wie nachstehend detaillierter beschrieben,
bestimmt der Bediener eine Nummer oder Zahl, die nach dem Start
einer jeden Oszilloskopablenkung vor dem Abschluß der
Verzögerung erreicht werden muß. Außerdem bestimmt Schaltung 30 die
minimale Verzögerung; die für Schaltung 34 ausgewählte Zahl kann
für den zuverlässigen Betrieb nicht weniger als das Minimum
sein, das einen zuverlässigen Oszilloskopbetrieb ermöglicht. In
einer typischen Ausführungsform zählt der Zähler-Taktgeber 34 zu
einer Endzahl herunter, die zu der Zeit des Starts des
Hauptablenkgattersignals 28 beginnt, und wenn die Endzählung erreicht
ist, liegt ein abfallendes "Verzögerungsende"-Signal auf der
Leitung 40 vor.
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Das Oszilloskop kann jedoch effektiv auf das falsche
Triggerereignis gesperrt werden, so daß der Bediener nicht in der Lage
ist, den interessierenden Abschnitt des Eingangssignals zu
betrachten. In einem derartigen Fall wird die Zählzeit der
Schaltung 34 für eine Ablenkperiode modifiziert oder verändert,
wodurch die Triggerung des Oszilloskops dann in Reaktion auf das
vorherige oder das nächste Triggerereignis stattfinden kann. Um
das synchronisierte Verhältnis zwischen der Oszilloskopablenkung
und dem ausgewählten Trigger aufrechtzuerhalten, geht der
Zähler-Zeitgeber nach einem Ablenkzyklus wieder auf die
ursprüngliche, vom Bediener ausgewählte Zahl zurück.
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Eine Schaltungsausführungsform für den Zähler-Zeitgeber 34 ist
in Blockschaltbildform in Fig. 2 detaillierter dargestellt. Die
Zähler-Zeitgeber-Schaltung enthält einen programmierbaren Zähler
42, der darauf ausgelegt ist, von einer programmierten Zahl zu
einer Endzahl herunterzuzählen. Wenn der Zähler 42 die Endzahl
erreicht, wird ein Ausgangsimpuls auf Leitung 44 erzeugt. Der
Zähler 42 zählt Triggerereignisse, die in getakteter Impulsform
auf Leitung 38 zugeführt werden, beginnend mit dem
Hauptablenkgattersignal auf Leitung 28.
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Der Ausgang 44 von Zähler 42, der die Endzahl angibt, wird in
Verbindung mit dem Verzögerungssignal 32 minimaler Ablenkung von
der Verzögerungsschaltung 30 minimaler Ablenkung aus Fig. 1 an
Flipflop 46 gelegt. Ist entweder die Verzögerung auf Leitung 32
aktiv, oder der programmierbare Zähler 42 hat seine Endzahl
nicht erreicht, was durch einen ansteigenden Impuls auf Leitung
44 angegeben wird, dann erzeugt der Ausgang von Flipflop 46
weiter einen Verzögerungs- oder Ablenksperr-Pegel auf Leitung
40. Der minimale Verzögerungsausgang auf Leitung 32 legt einen
vorrangigen Set-Eingang ("Overriding Set") an die Schaltung 46,
während der TC-Ausgang 44 einen Rückstelleingang bereitstellt.
Somit kann die minimale Verzögerung nicht durch das TC-Signal
verkürzt werden.
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Unter Bezugnahme auf die vereinfachte Wellenformdarstellung aus
Fig. 3 ergibt sich, daß Triggerpunkte 50 entsprechend
Triggerereignissen in der Lage sein können, ein Ablenkgattersignal 52
zu erzeugen, solange das Verzögerungssignal 54 nicht vorliegt,
und Ablenksignal 56 wird in Reaktion auf das Ablenkgatter
erzeugt. Es wird angenommen, daß das Verzögerungssignal 54 der
auf Leitung 32 durch die Verzögerungsschaltung 30 minimaler
Ablenkung in Fig. 1 erzeugte Ausgang ist.
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Am Anfang eines jeden Ablenkgattersignals zählt der
programmierbare Zähler 42 in Fig. 2 herunter und das Verzögerungssignal 40
wird in Fig. 2 bereitgestellt, welches gesetzt bleibt, nachdem
ein minimales Verzögerungssignal 54 nicht gesetzt ist. Wenn der
Zähler 42 seine Endzahl erreicht, wie es durch die Buchstaben TC
in Fig. 3 dargestellt ist, dann wird die Verzögerung 40 nicht
gesetzt und es ist dann eine Triggerung durch ein anderes
Ereignis möglich. Es versteht sich, daß beim eigentlichen
Betrieb eines Oszilloskops eine Anzahl von Triggerereignissen
für jede Ablenkung auftreten kann.
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Wieder zurück zu Fig. 2: Der programmierbare Zähler 42 wird bei
jedem Zyklus über den Multiplexer 60 vom ersten
Datenbankregister (Verzögerungsregister) 62 oder zweiten Datenbankregister
(Offsetregister) 64 neu geladen. Der Inhalt des
Datenbankregisters 62 wird vom Bediener des Oszilloskops geeignet bestimmt
und in einer bestimmten Ausführungsform wurde dieser über den
Prozessor 66 und mittels Bus 68 zugeführt. Der Prozessor 66
betreibt auch den allgemeinen Oszilloskop-Schaltungsaufbau, der
mit 74 bezeichnet ist.
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Die Zahl zur Eingabe in das Datenbankregister 62 muß derart
sein, daß der Herunterzählvorgang des Zählers 42 bis auf die
Endzahl (zum Beispiel Null) länger dauert als die Ablenkzeit
plus die minimale Verzögerungszeit. Die vom Bediener in das
Datenbankregister 62 eingegebene Zahl kann zum Teil durch
Multiplizieren der Signalfrequenz mit der Anzahl zählbarer
Ereignisse pro Zyklus im anzuzeigenden Eingangssignal bestimmt
werden. Das Ergebnis kann in Ereignissen pro Sekunde angegeben
werden. Die in den Zähler 42 eingegebene Anzahl von Ereignissen
muß dann groß genug sein, um zu bewirken, daß die
Herunterzählzeit die Ablenkzeit plus der minimalen Verzögerung übersteigt.
Die Ablenkzeit plus die minimale Verzögerung wird mit der Zahl
der Ereignisse-pro-Zeiteinheit multipliziert.
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Eine zweite Zahl wird vom Bediener in das Datenbankregister 64
eingegeben, und ist typischerweise eins mehr oder eins weniger
(die zweite Anzahl von Ereignissen sollte groß genug sein um zu
bewirken, daß die Herunterzählzeit die Ablenkzeit plus die
minimale Verzögerungszeit überschreitet) als die in das
Datenbankregister 62 eingegebene Zahl. Der Multiplexer 60 wird vom
Flankendetektor 70 gesteuert, aber normalerweise legt er die
Zahl im Datenbankregister 62 an den programmierbaren Zähler 42,
und letzterer wird jedesmal dann neu geladen, wenn der Zähler
die Endzahl erreicht. Sollte der Bediener jedoch ein "Bump"-
Signal über Bus 68 auf Leitung 72 bereitstellen, dann wird ein
Dateneingang an Flipflop 80 gelegt. Der nächste minimale
Verzögerungs-Impuls 54 taktet Flipflop 80, um ein hohes
Eingangssignal an das UND-Gatter 84 zu legen, das auch ein hohes
Eingangssignal von Flipflop 82 empfängt. Der Ausgang des UND-
Gatters bleibt nur für einen Ablenkzyklus hoch, da beim nächsten
Zyklus Flipflop 82 getaktet würde und der Ausgang des
UND-Gatters 84 tief gehen würde. Der Multiplexer 60 schaltet, was
bewirkt, daß der Inhalt von Register 64 in den Zähler 42 geladen
wird, nachdem der Zähler seine Endzahl (TC in Fig. 3) erreicht
hat, und der Zähler zählt dann zum neuen Wert, ehe er wieder den
TC-Ausgang auf Leitung 44 erzeugt. Diese neue Zählperiode dauert
nur einen Ablenkzyklus des Oszilloskopbetriebs, und der Zähler
42 wird danach wieder vom Register 62 geladen und auf das neue
Triggerereignis gesperrt. Der Bediener kann stufenweise
sequentiell durch jedes Ereignis springen, bis das interessierende
Ereignis zum Triggerereignis wird und richtig angezeigt wird.
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Ein Detektor 86 ist geeigneterweise vorgesehen, um dem Bediener
einen visuellen Hinweis oder dergleichen zu geben, wenn die von
ihm ausgewählte Verzögerungszahl den minimalen Verzögerungswert
ordnungsgemäß übersteigt.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, ist es dem Fachmann
klar, daß viele Änderungen und Modifikationen durchgeführt
werden können, ohne von der Erfindung in ihrem breiteren Sinne
abzugehen. Die nachstehenden Ansprüche sollen daher alle
derartigen Veränderungen und Modifikationen abdecken, die in den
Umfang der Erfindung fallen.