DE4132294A1 - Verfahren und vorrichtung zur digitalisierung analoger signale mit einem analogen oszilloskop - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur digitalisierung analoger signale mit einem analogen oszilloskop

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem sich wiederholende analoge Signale zur Speicherung und/oder zur Anzeige in digitale Signale mit Hilfe eines als Digitalisierer verwendeten analogen Oszilloskops um­ gewandelt werden, sowie eine entsprechende Vorrichtung dazu.
Analoge Oszilloskope sind Echtzeit-Anzeigevorrichtungen, an die Eingangssignale angelegt werden und die deren Wellenform auf einem herkömmlichen Anzeigeschirm, wie z. B. einer Kathodenstrahlröhre (CRT) darstellen. Der große Vorteil analoger Oszilloskope besteht darin, daß sie eine direkte Darstellung eines anliegenden Signales ermöglichen und Änderungen dieses Signales auf schnellstmögliche Weise anzeigen, da nur ein Strahlrück­ lauf und eine erneute Triggerung zwischen zwei Zeitab­ lenkungen erforderlich sind. Digitale Oszilloskope tasten andererseits das Eingangssignal ab und wandeln es in eine Serie digitaler Worte um, die gespeichert, ver­ arbeitet, automatisch gemessen, zu entfernten Stationen übertragen oder während eines freien Zeitraumes als Hardkopie ausgegeben werden können. Digitale Oszilloskope tasten das Eingangssignal unter Verwendung herkömmlicher Analog/Digitalwandler (ADC) ab, die ent­ weder in Echtzeit arbeiten, d. h. die gesamte Wellenform bei einem Durchgang abtasten und bei einem sich wieder­ holenden Signal zur effektiven Vergrößerung der Band­ breite äquivalente Zeiträume abtasten, indem mehrere Abtastwerte bei jedem Triggervorgang genommen werden und die Triggerung bei jeder Wiederholung verzögert wird, oder die bei sich wiederholenden Signalen eine sequen­ tielle Abtastung mit einer Abtastung bei jedem Trigger­ vorgang ausführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Digitalisierung sich wiederholender analoger Signale sowie eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, mit dem/der eine Digitalisierung eines Eingangssignales mit Hilfe eines analogen Oszilloskops möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß der An­ sprüche 1, 3, 5, 7, 9, 11 und 13, bzw. eine Vorrichtung gemäß der Ansprüche 15, 18, 20, 22 und 24 gelöst.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens zum Inhalt.
Erfindungsgemäß ist ein Digitalisierer mit einem analo­ gen Oszilloskop vorgesehen, welcher ein sich wieder­ holendes Eingangssignal mit einem von einem Mikroprozes­ sor erzeugten digitalen Anfangspegel vergleicht und diesen so lange verändert, bis an einem gegebenen Punkt des Signales im wesentlichen Gleichheit erzielt worden ist. Der sich ergebende digitale Pegel wird für diesen Punkt abgespeichert. Ein zeitverzögerter digitaler Pe­ gel wird mit einem Signal für horizontale Zeitablenkung verglichen, um zur Bestimmung des auf dem sich wiederho­ lenden analogen Signal abzutastenden Punktes ein Markie­ rungssignal zu erzeugen. Durch das Markierungssignal wird dem Mikroprozessor angezeigt, daß ein Abtastwert zu nehmen ist und dieser Abtastwert in ein Flip-Flop durch­ zuschalten ist. Wenn das Analogsignal größer ist, als der digitale Pegel bzw. Digitalwert, wird dieser inkre­ mentiert, im anderen Fall dekrementiert. Der Betrag des Inkrements/Dekrements verringert sich und der Vorgang wird so lange wiederholt, bis dieser Betrag Null ist. Der Wert des digitalen Pegels an diesem Punkt wird an einer dem abgetasteten Punkt entsprechenden Speicher­ stelle abgespeichert.
In gleicher Weise kann ein minimaler und ein maximaler Wert für jedes Abtastintervall zwischen Abtastpunkten bestimmt werden, und zwar indem ein Fenster über dem Abtastintervall erzeugt und bestimmt wird, ob der Wert des Analogsignales den Wert des digitalen Pegels während des Intervalles überquert, und der digitale Wert so lange geändert wird, bis eine solche Überschreitung auftritt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Digitalisierers mit einem analogen Oszillos­ kop;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer logischen Meßschaltung für die Schaltung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Flußdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Digitalisierers für das analoge Oszil­ loskop gemäß den Fig. 1 und 2;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm für die erste Ausführungsform des Digitalisierers nach Fig. 3;
Fig. 5 eine Wellenformdarstellung zur Verdeutlichung der Arbeitsweise des Digitalisierers gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ein Flußdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines Digitalisierers für das analoge Oszil­ loskop gemäß den Fig. 1 und 2;
Fig. 7 ein Zeitdiagramm für die zweite Ausführungs­ form des Digitalisierers gemäß Fig. 5;
Fig. 8 ein Flußdiagramm einer dritten Ausführungsform eines Digitalisierers für das analoge Oszil­ loskop gemäß Fig. 1;
Fig. 9 ein Zeitdiagramm für die dritte Ausführungs­ form des Digitalisierers gemäß Fig. 7;
Fig. 10 ein Zeitdiagramm, welches die Erzeugung eines Fensterintervalls für Minimum/Maximum-Messun­ gen gemäß der Erfindung verdeutlicht;
Fig. 11A und 11B ein Flußdiagramm, welches eine erste Art der Minimum/Maximum-Messung gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 12A und 12B ein Flußdiagramm zur Darstellung einer zweiten Art der Minimum/Maximum-Messung gemäß der Erfindung;
Fig. 13A bis 13D ein Flußdiagramm zur Darstellung einer dritten Art der Minimum/Maximum-Messung gemäß der Erfindung;
Fig. 14 ein Zeitdiagramm für die dritte Art der Mini­ mum/Maximum-Messung gemäß Fig. 13;
Fig. 15 eine Teildarstellung eines Blockschaltbildes einer modifizierten Schaltung gemäß Fig. 1; und
Fig. 16A und 16B Darstellungen des Wellenverlaufs in der Schal­ tung gemäß Fig. 15.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Teil eines analogen Oszil­ loskops 10 gezeigt. Ein sich wiederholendes Analogsignal liegt an dem Eingang eines ersten Trigger-Vergleichers 11 an, wo es mit einem A_TRIG_LVL-Signal von einer Mi­ kroprozessorsteuereinheit 12 verglichen wird, um ein A_TRIG-Signal zu erzeugen. Das A_TRIG-Signal wird an einen Ablenkspannungsgenerator mit einer Sperrschaltung 13 gelegt, die ein ARAMP-Signal in Form einer analogen Rampenspannung und ein AGATE-Signal mit einer Pulsdauer erzeugt, die gleich der Länge des ARAMP-Rampensignales ist. Das ARAMP-Signal wird an einen Pufferverstärker 14 angelegt und dient zum Treiben der horizontalen oder Zeitachse, bzw. zur Ablenkung eines Elektronenstrahls über den Schirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT) (nicht gezeigt). Ein verzögerter Teil des Eingangssignales wird an die vertikale oder Amplitudenachse angelegt, bzw. an die Ablenkschaltung der Kathodenstrahlröhre, um eine Zeit/Amplitudendarstellung des Eingangssignals zu erzeu­ gen. Das verzögerte Eingangssignal wird weiterhin an einen zweiten Trigger-Vergleicher 15 angelegt, um ein B_TRIG-Signal zu erzeugen. Das verzögerte Eingangssignal wird mit einem B_TRIG_LVL-Signal von der Steuereinheit 12 in dem zweiten Trigger-Vergleicher 15 verglichen, um ein B_TRIG-Signal zu erzeugen.
Das ARAMP-Signal wird zusammen mit einem Verzögerungs­ signal ("DELAY") von der Steuereinheit 12 an einen er­ sten Vergleicher 16 angelegt. Das ARAMP-Signal wird weiterhin mit einem DELTA-DELAY-Signal von der Steue­ reinheit 12 an einen zweiten Vergleicher 17 geführt. Ein Meß- bzw. Markierungssignal (REF) des ersten Verglei­ chers 16 gelangt zu einer logischen Meßschaltung 20. An dieser Schaltung 20 liegt ebenfalls der Ausgang (DELTA) des zweiten Vergleichers 17 sowie das D_TRIG-Signal und Setup-Signale der Steuereinheit 12 an. Die logische Meßschaltung 20 führt zu der Steuereinheit 12 Antwortsi­ gnale zurück, die aus den Eingangssignalen und einem SWEEP-Signal des Ablenkgenerators und der Sperrschaltung 13 erzeugt werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, liegt das REF-Signal an dem Takt­ eingang eines ersten (Abtast-)Flip-Flops 24 und über ein UND-Gatter 27 an einem zweiten (Zeitablenkungs-)Flip- Flop 28. An dem UND-Gatter 27 liegt weiterhin ein /HOLD- OFF-Signal von dem Ablenkgenerator und der Sperrschal­ tung 13. Der D-Eingang des Abtast-Flip-Flops 24 ist mit dem B_TRIG-Signal verbunden, der D-Eingang des Flip- Flops 28 liegt an einem logischen "1"-Pegel. Vom Q-Ausgang des Abtast-Flip-Flops 24 ist ein Abtastsignal ("SAMPLE") zu der Steuereinheit 12 geführt, welches den Pegel des B_TRIG-Signals anzeigt, wenn dieses durch das REF-Signal getaktet ist. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 28 bildet ein SWEEP-Signal und wird zu der Steuereinheit 12 geführt, wenn es mit dem REF-Signal getaktet ist. Das AGATE-Signal wird an einen ENDGATE-Detektor 26 geführt, welcher aus zwei in Serie geschalteten Flip-Flops gebil­ det ist, von denen das erste durch die positive Flanke des AGATE-Signals und das zweite durch die negative Flanke dieses Signals getaktet wird. An den D-Eingang des ersten Flip-Flops in dem ENDGATE-Detektor wird eine logische "1" angelegt und am Ende des AGATE-Signals zu dem zweiten Flip-Flop übertragen, um von dem Q-Ausgang des zweiten Flip-Flops ein ENDGATE-Signal zu der Steuer­ einheit 12 zurückzuführen. Die REF- und DELTA-Signale der Komparatoren 16, 17 werden zu Eingangsanschlüssen eines UND-Gatters 21 mit entgegengesetzter Polarität geführt. Das B_TRIG-Signal wird ebenfalls an den Eingang des UND-Gatters 21 geführt. Der Ausgang des UND-Gatters 21 ist als ein Eingangssignal an einen Multiplexer 23 geführt. Das AGATE-Signal und das B_TRIG-Signal liegt als Eingang an einem zweiten UND-Gatter 22 an, dessen Ausgang zu einem zweiten Eingang des Multiplexers 23 geführt ist. Der Ausgang des Multiplexers 23 wird durch ein Auswahlsignal (SELECT) der Steuereinheit 12 be­ stimmt, welche eines der UND-Gatter 21, 22 als Ausgangs- Fenstersignal (WINDOW) auswählt. Das Fenstersignal liegt an einem Spitzenwertschalter 25 an, der aus zwei NOR- Gattern gebildet ist, bei denen jeweils ein Eingang mit dem Ausgang des anderen Gatters verbunden ist. Vom Aus­ gang des Spitzenwertschalters 25 wird ein Minimum/ Maximum-(MIN/MAX)-Signal zu der Steuereinheit 12 ge­ führt. Die Steuereinheit 12 erzeugt Freigabesignale für die Flip-Flops 24, 28, den ENDGATE-Detektor 26 und den Schalter 25. Die Steuereinheit 12 führt weiterhin ein SLOPE-Signal zu dem zweiten Trigger-Vergleich 15 sowie HI_SPEED und SPD_CTL-Signale zu dem Ablenkgenerator und der Sperrschaltung 13, um die Frequenz des ARAMP-Signa­ les zu steuern, was im Detail weiter unten beschrieben werden wird.
Zur Digitalisierung eines Eingangssignales stehen drei verschiedene Digitalisierungs-Betriebsarten zur Ver­ fügung, die entweder automatisch entsprechend einem ausgewählten Zeitteilungsfaktor für die Anzeige oder von Hand durch ein Bedienungs-Interface 18, welches mit der Steuereinheit 12 verbunden ist, ausgewählt werden. Bei einer Betriebsart wird bei jeder horizontalen Ablenkung ein Punkt ausgewählt und diese Auswahl so oft wieder­ holt, bis dieser Punkt digitalisiert ist, bevor der nächste Punkt des Eingangssignals digitalisiert wird, d. h. es sind mehrere Ablenkungen für jeden Punkt erfor­ derlich, um das Eingangssignal zu digitalisieren. Wenn z. B. 8 Bits für die Digitalisierung jedes Punktes vor­ handen sind und 500 Punkte bei einer vollständigen hori­ zontalen Ablenkung digitalisiert werden müssen, sind 4000 Ablenkungen erforderlich, um das Eingangssignal zu digitalisieren. Bei der zweiten Betriebsart wird jeder Punkt bei jeder Ablenkung abgetastet, d. h. es werden mehrere Punkte bei jeder Ablenkung abgetastet, so daß bei einer Digitalisierung von 8 Bits nur 8 Ablenkungen erforderlich sind. Bei der dritten Betriebsart wird die Ablenkungsrate um die Anzahl der Abtastpunkte in jedem horizontalen Intervall des Eingangssignales erhöht, um im wesentlichen das gleiche Ergebnis wie bei der zweiten Betriebsart zu erzielen.
Mit Bezug auf Fig. 3 wird nun die erste Digitalisie­ rungs-Betriebsart beschrieben. Bei Beginn der Digitali­ sierung eines sich wiederholenden analogen Signales wird durch die Steuereinheit 12 der Pegel E des DELAY-Signals auf einen Anfangswert E0 gesetzt, welcher den ersten, zu digitalisierenden Punkt identifiziert. Anschließend wird ein Delta-Pegelwert dL auf ein Viertel des Amplituden­ bereiches R/4 des ausgewählten vertikalen Maßstabs der Anzeigeeinheit gesetzt. Der Pegel des B_TRIG_LVL-Sig­ nales L wird auf die Mitte des Bereiches gesetzt. Wenn die Skalierung z. B. im Bereich zwischen -1,0 und +1,0 liegt, wird dL auf 0,5 und L auf 0,0 gesetzt. Ein Index I wird auf Null gesetzt und stellt die Adresse eines Speichers in der Steuereinheit 12 dar, in den der ent­ sprechende Punkt der Wellenform eingespeichert wird. Die Steuereinheit 12 fragt den Index ab, um zu bestimmen, ob jeder Punkt der Wellenform, die bei jeder horizontalen Ablenkung dargestellt wird, digitalisiert worden ist. Wenn der Index gleich der Anzahl der verfügbaren Spei­ cherplätze ist (500 bei der beschriebenen Ausführungs­ form), ist die Digitalisierung abgeschlossen und das Programm endet. Andernfalls fragt die Steuereinheit 12 dL ab, um festzustellen, ob dieser Wert gleich Null ist. Dies bedeutet, daß die Digitalisierung des momentanen Punktes abgeschlossen ist. Für den ersten Durchgang gilt dL = 0,5, so daß die Steuereinheit 12 das Abtast-Flip- Flop 24 und den ENDGATE-Detektor 26 löscht. Die Steuer­ einheit 12 wartet dann so lange, bis das ENDGATE-Signal anzeigt, daß die durch das ARAMP-Signal bestimmte hori­ zontale Ablenkung abgeschlossen ist. Während der hori­ zontalen Ablenkung wird das REF-Signal an dem durch E bestimmten Punkt erzeugt. Das B_TRIG-Signal wird dann durch das REF-Signal in das Abtast-Flip-Flop 24 durchge­ schaltet. Die Steuereinheit 12 inkrementiert oder dekre­ mentiert L um dL entsprechend der Beziehung des verzö­ gerten Eingangssignales am Eingang des Trigger-Verglei­ chers 15 zu dem B_TRIG_LVL-Signal, d. h. entweder eine logische "1" oder eine logische "0" wird von der Steuer­ einheit von dem SAMPLE-Signal abgetastet. Wenn das Aus­ gangssignal des Abtast-Flip-Flops 24 logisch "1" ist, wird das B_TRIG_LVL-Signal um den Delta-Pegelwert inkre­ mentiert, d. h. L = L + dL, andernfalls wird das B_TRIG_LVL-Signal um den Delta-Pegelwert dekrementiert. Der Wert dL wird dann durch eine Rechtsverschiebung durch zwei dividiert und erneut getestet, um zu bestim­ men, ob er den Wert Null hat. Dieser Vorgang wird bei aufeinanderfolgenden Ablenkungen so lange iterativ wie­ derholt, bis der Punkt digitalisiert ist. Der sich erge­ bende Wert von L wird dann in einem Speicherplatz in der Steuereinheit 12 gespeichert (SAMPLE(I)), und zwar ent­ sprechend der Stelle des Punktes im Zeitablauf, wie er durch den Index angezeigt wird.
Wenn die Digitalisierung eines Punktes des Eingangssig­ nales abgeschlossen ist, was durch dL = 0 angezeigt wird, wird das DELAY-Signal um dE inkrementiert, und zwar gleich einem Abtastintervall entlang einer horizon­ talen Ablenkung. Ferner wird der Index um eins inkremen­ tiert. Der Ablauf wird dann durch Setzen von dL = R/4 und durch Setzen von L in den mittleren Bereich für einen neuen Punkt wiederholt. Die Abfrage bzw. Prüfung des Index nach Abschluß des Verfahrens wird durchge­ führt. Wenn es noch nicht abgeschlossen ist, wird der neue Punkt wie oben beschrieben digitalisiert. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das ARAMP-Signal ein Rampensignal, welches mit dem AGATE-Signal beginnt und endet. Das REF- Signal, welches von dem Verzögerungs-Vergleicher 16 abgegeben wird, beginnt, wenn der Rampenwert gleich dem Wert E des Verzögerungssignales (DELAY) ist. Jedes In­ krement dE gleicht einem entsprechenden zeitlichen In­ krement dt. Folglich bestimmt der Wert E, welcher Punkt des Eingangssignales digitalisiert wird. Bei 500 Punkten entlang eines horizontalen Ablenkungsintervalles bzw. einer Rampenperiode gibt es 500 Speicherstellen in der Steuereinheit 12. Der letzte Wert des B_TRIG_LVL-Signa­ les wird, wenn die Digitalisierung eines bestimmten Abtastpunktes des Eingangssignales abgeschlossen ist, als digitaler Wert in der entsprechenden Speicherstelle abgespeichert.
Fig. 5 zeigt im Detail, auf welche Weise ein Datenpunkt des Eingangssignales digitalisiert wird. Bei Beginn des Vorganges wird L auf Null und dL auf 0,5 gesetzt. Der Datenwert des abgetasteten Eingangssignales ist Pm, der ein beliebiger Punkt zwischen einem ersten Punkt P0 und einem letzten Punkt Pn ist. Bei der ersten Ablenkung durch das ARAMP-Signal ist der Wert von Pm größer als L, so daß der Ausgang des Abtast-Flip-Flops 24 den logi­ schen Wert "1" hat. Bei der zweiten Ablenkung wird L um dL auf 0,5 inkrementiert und Pm wiederum mit L vergli­ chen. Wenn der Wert von Pm wiederum größer ist als L, so wird für die dritte Ablenkung L um dL, welcher nun 0,25 ist, inkrementiert, so daß L nun 0,75 ist. Für diesen Durchlauf ist L größer als der Wert von Pm, so daß L um den Wert dL, d. h. um 0,125 dekrementiert wird, um einen Wert von 0,625 für den vierten Durchgang zu erzeugen. Der Wert Pm ist wiederum größer als L, so daß L um dL = 0,0625 inkrementiert wird, um einen Wert L von 0,6875 zu erzeugen. Bei der fünften Ablenkung ist dL = 0, so daß die Digitalisierung von Pm abgeschlossen ist und der Wert von 0,6875 im Speicher an einer dem Wert Pm ent­ sprechenden Stelle abgespeichert wird. Auf diese Weise wird jeder Punkt zwischen P0 und Pn digitalisiert.
Die zweite Digitalisierungs-Betriebsart wird anhand von Fig. 6 beschrieben. Zu Beginn werden alle Werte der Abtastpunkte (SAMPLE(I) oder P(i)), die in dem Speicher der Steuereinheit 12 abgespeichert sind, auf einen Wert im mittleren Bereich des durch einen Benutzer über ein Interface 18 ausgewählten Amplitudenbereiches gesetzt. Der Wert dL wird wiederum auf R/4 und der Wert E auf E0 gesetzt. Der Wert dL wird zur Bestimmung, ob diese Be­ triebsart abgeschlossen ist, abgefragt, und wenn dL = 0, so ist jeder Punkt digitalisiert, da jeder Punkt für jede Ablenkung verglichen worden ist. Wenn dL = 0, wird ein Index i für den ersten Punkt (P(O)) auf Null ge­ setzt, L wird gleich dem Speicherwert von P(O) gesetzt und die Steuereinheit 12 löscht das Abtast-Flip-Flop 24 und den ENDGATE-Detektor 26. Der ENDGATE-Detektor 26 wird abgefragt, um festzustellen, ob das AGATE-Signal vollständig ist. Wenn dies der Fall ist, löscht die Steuereinheit 12 das zweite Flip-Flop 28 und sucht nach dem Beginn des nächsten AGATE-Signals. Wenn ein solches Signal auftritt, wird der Index i abgefragt, um festzu­ stellen, ob der letzte Punkt für diese Auslenkung ab­ getastet worden ist. Wenn i = n, wobei in diesem Bei­ spiel n = 500, so wird dL durch Verschiebung nach rechts durch zwei dividiert und wiederum auf Null abgefragt. Dieser Vorgang wird für das nächste ARAMP-Signal wieder­ holt. Wenn aufgrund des REF-Signales das SWEEEP-Signal eine Abtastzeit anzeigt, wird das Abtast-Flip-Flop 24 abgefragt und der Wert P(i) für diesen Punkt um dL in­ krementiert oder dekrementiert. Der Index und das DELAY- Signal E werden inkrementiert und L wird auf den Wert des nächsten Punktes P(i+1) gesetzt. Die Steuereinheit 12 löscht wiederum das Ablenkungs-Flip-Flop 28. Das SWEEP-Signal wird zum Starten des nächsten REF-Signals gemessen.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wird bei jeder ARAMP-Periode das DELAY-Signal schrittweise um dE-Inkremente für jeden der während der Periode abzutastenden 500 Punkte verändert. Bei P(O) wird, wenn der Rampenwert gleich E0 ist, das REF-Signal erzeugt. Anschließend wird E inkrementiert, so daß E nun größer ist, als der Rampenwert, und zwar so lange, bis der nächste Abtastpunkt erreicht ist, bei dem das REF-Signal erneut erzeugt wird. Folglich gibt es für jede ARAMP-Signalperiode n REF-Signale, wobei n die Anzahl der Abtastpunkte P(i) pro Periode darstellt. Für Punkte P(k) und P(i) während der ersten Ablenkung des ARAMP-Signales werden L(k) und L(i) im mittleren Bereich von 0,0 gesetzt. Da beide Werte größer als Null sind, werden bei der zweiten Ablenkung die Werte von L(k) und L(i) gleich 0,5 gesetzt. Bei der dritten Ablenkung ist der Wert P(k) kleiner als der Wert von L(k), während der Wert von P(i) größer ist als L(i), d. h. also L(k) = 0,25 und L(i) = 0,75. Bei der vierten Ablenkung ist L(k) = 0,325 und L(i) = 0,875. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis dL = 0 ist. Die abschließenden Werte von L werden dann in dem Speicher der Steuerein­ heit 12 gespeichert und stellen die digitalisierten Werte für jeden Punkt P(i) dar.
Bei der in Fig. 8 gezeigten dritten Digitalisierungs- Betriebsart wird anstatt den DELAY-Wert n-Male pro ARAMP-Periode zu inkrementieren, das ARAMP-Signal mit einer freilaufenden Hochgeschwindigkeitsbetriebsart mit einem HI_SPEED-Befehl der Steuereinheit 12 betrieben, wenn das ARAMP-Signal nach der vorhergehenden gesperrten (HOLD-OFF) Periode durch das A_TRIG-Signal getriggert worden ist. Dies hat zur Folge, daß n Rampen erzeugt werden, und zwar eine für jeden Abtastpunkt des Ein­ gangssignales und für eine normale horizontale Ablen­ kung, anstatt einer einzigen Rampe in jedem horizontalen Intervall. Bei den beiden ersten Digitalisierungs-Be­ triebsarten konnte das Analogsignal noch ohne Interfe­ renzen auf dem Bildschirm betrachtet werden, da eine einzige Rampe in jedem horizontalen Intervall auftrat. Bei dieser Betriebsart erzeugt jede Rampe jedoch keine volle Bildschirmablenkung, sondern tritt n-Male auf, entsprechend der von der Bedienperson über das Interface 18 ausgewählten Ablenkgeschwindigkeit für eine bestimmte Zeit pro Abschnitt, wie in Fig. 9 gezeigt. Die Anzeige auf dem Bildschirm ist folglich nicht maßstabsgerecht. Bei Beginn dieser dritten Digitalisierungs-Betriebsart wird der DELAY-Signalpegel auf einen festen Wert Ef gesetzt, der Wert von P(i) in dem Speicher wird auf den mittleren Bereich gesetzt, L wird auf P(O) gesetzt, dL wird auf R/4 gesetzt und der ENDGATE-Detektor 26 wird durch die Steuereinheit 12 gelöscht. Das Ende einer horizontalen Ablenkung wird durch den ENDGATE-Detektor 26 erfaßt, die Ablenkgeschwindigkeit des Ablenkgenera­ tors und der Sperrschaltung 13 wird vergrößert und das Ende der Sperrperiode detektiert. Am Ende der Sperrperi­ ode wird das ARAMP-Signal in den Hochgeschwindigkeitsmo­ de geschaltet, und der ENDGATE-Detektor 26 und das Ab­ tast-Flip-Flop 24 werden durch die Steuereinheit 12 gelöscht. Der Index wird abgefragt, um festzustellen, ob alle Abtastpunkte erhalten worden sind. Ist dies nicht der Fall, so wird der Ausgang des ENDGATE-Detektors 26 abgefragt. Wenn ENDGATE auftritt, wird der Zustand des Abtast-Flip-Flops 24 abgefragt und der SAMPLE(I)-Wert entsprechend inkrementiert oder dekrementiert. Der Index wird inkrementiert, der nächste SAMPLE(I)-Wert wird aufgefunden und der ENDGATE-Detektor 26 und das Abtast- Flip-Flop 24 werden gelöscht. Das Programm geht dann zum Index-Abfrageschritt zurück. Wenn alle Abtastwerte er­ halten worden sind, werden der Ablenkspannungsgenerator und die Sperrschaltung 13 in den langsamen Betriebsmode umgeschaltet und die Sperrperiode abgefragt. Am Ende der Sperrperiode wird dL durch zwei dividiert. Wenn dL = 0, ist der Vorgang für alle Punkte P(i) abgeschlossen. Andernfalls wird der Ablauf wiederholt, indem der Ab­ lenkgenerator und die Sperrschaltung 13 in den Hoch­ geschwindigkeitsmode zur Erzeugung des ARAMP-Signals gesetzt werden.
Die in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Schaltungen können auch dazu verwendet werden, die maximalen und minimalen Werte innerhalb eines Abtastintervalls festzustellen. Es kann vorkommen, daß zwischen zwei Abtastpunkten P(i) das Eingangssignal nicht stetig ist, sondern eine Sprung­ stelle aufweist oder einen Wert hat, der größer ist als jeder Abtastwert, der das Intervall definiert, z. B. aufgrund von Spannungsspitzen des Signales zwischen den Abtastpunkten. Die Identifizierung der minimalen und maximalen Werte innerhalb des Abtastintervalls schafft die Möglichkeit, die digitalisierte Wellenform mit größerer Genauigkeit aus dem Speicher zur Anzeige zu bringen. Die UND-Gatter 21, 22, der zweite Vergleicher 17, der Multiplexer 23 und der Spitzenwertschalter 25 bilden zusammen mit dem ersten Vergleicher 16 und der Steuereinheit 12 die zur Durchführung der Minimum- und Maximum-Messungen notwendige Schaltung. Die Minimum- und Maximum-Messungen erfolgen in einer der drei Betriebs­ arten entsprechend der für die Digitalisierung verwen­ deten besonderen Betriebsart. Während der Verarbeitung wird der Ausgang des zweiten Vergleichers 17 und der Ausgang des ersten Vergleichers 16 wie in Fig. 10 ge­ zeigt durch das UND-Gatter 21 kombiniert, um ein Frei­ gabefenster für das UND-Gatter zu bilden. Folglich bil­ det der Ausgang des UND-Gatters 21 während des Fenster­ intervalls den Wert von B_TRIG. Die Steuereinheit 12 wählt den Ausgang des UND-Gatters 21 von dem Multiplexer 23 für die Betriebsarten 1 und 2, wobei das ARAMP-Signal eine Periode aufweist, die gleich einem vollständigen horizontalen Intervall ist. Der Ausgang des von dem AGATE-Signal freigegebenen UND-Gatters 22 wird aus­ gewählt, wenn das ARAMP-Signal sich in dem Hochgeschwin­ digkeitsmode der Betriebsart drei befindet. Das Fenster­ signal (WINDOW) des Multiplexers 23 aktiviert den Spit­ zenwertschalter 25, so daß dieser auf den logischen Wert "1" gesetzt wird, wenn das B_TRIG-Signal während des Fensterintervalls logisch "1" wird, spezifiziert durch die Aktivierungs-Eingangssignale an den entsprechenden UND-Gattern 21, 22.
Bei der ersten Betriebsart wird für jede Ablenkung für einen bestimmten Abtastpunkt das B_TRIG_LVL-Signal in Abhängigkeit davon eingestellt, ob sich das B_TRIG-Sig­ nal während des Fensterintervalls für diesen Punkt ändert. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist der Vorgang zur Identifizierung eines Maximum/Minimum-Wertes ähnlich dem zur Erzielung eines Abtastwertes mit der Ausnahme, daß das Ausgangssignal des Spitzenwertschalters 25 in der Steuereinheit 12 verwendet wird. Ein an den Eingang des zweiten Vergleichers 17 angelegtes DELAY DELTA, Ed-Sig­ nal liefert das Fensterintervall für das UND-Gatter 21, so daß anstelle der Erzielung eines Abtastpunktes wie bei dem Digitalisierungsvorgang ein Intervall untersucht wird, um zu bestimmen, ob während dieses Intervalls das verzögerte Eingangssignal den B_TRIG_LVL-Pegel über­ schreitet, um ein B_TRIG-Signal zu erzeugen. Folglich wird für jedes Zeitintervall der Maximalwert des Ein­ gangssignales gespeichert. Wenn der Maximalwert für den Punkt gefunden worden ist, wird der Vorgang wiederholt, um einen minimalen Wert zu erhalten, wobei die Eingangs­ signale des zweiten Trigger-Vergleichers durch einen SLOPE-Befehl der Steuereinheit 12 umgekehrt worden sind. Auf diese Weise können ein minimaler und ein maximaler Wert für jedes Abtastintervall abgespeichert werden. Jedes Intervall ist zwei Abtastintervallen gleichwer­ tig, so daß für eine gegebene Speichergröße eine Hälfte Maximumwerte und die andere Hälfte Minimumwerte enthält.
In der Betriebsart zwei werden die Intervalle alter­ nierend abgetastet, d. h. zunächst die "geraden" Inter­ valle und dann die "ungeraden" Intervalle. Wie in Be­ triebsart eins dauert jedes Intervall zwei Abtastinter­ valle lang, da jedoch jedes Intervall sequentiell ab­ getastet wird, befindet sich zwischen der Beendigung eines Intervalles und dem Beginn des nächsten eine Periode, die nicht abgetastet werden würde, wenn die Intervalle in Folge abgetastet würden. Es werden folg­ lich bei einem Durchgang wechselweise Intervalle ab­ getastet, während die dazwischen liegenden Intervalle in einem zweiten Durchgang abgetastet werden. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird beim ersten Durchgang ein Flag für gerade Anzahl gesetzt. Nach Abschluß des ersten Durch­ ganges wird das Flag geändert und abgefragt, ob es ge­ rade ist. Wenn das Flag ungerade ist, wird der zweite Durchgang anstatt mit I = 0 mit I = 2 begonnen. Im an­ deren Fall sind zwei Durchgänge bereits abgeschlossen worden und der Vorgang wird zur Bestimmung des Minimums durch Änderung des SLOPE-Wertes auf einen negativen Wert wiederholt. Wie in der entsprechenden Digitalisierungs- Betriebsart werden die Speicherplätze anfänglich auf einen mittleren Bereich gesetzt und dann mit jedem Durchlauf angepaßt, bis jedes Maximum/Minimum-Paar für jedes Intervall ergänzt ist.
Schließlich wird im dritten Betriebsmode, wie in Fig. 13 gezeigt, zunächst der Startpunkt des A_TRIG-Signals bestimmt und dann auf einen mit mittelhoher Geschwindig­ keit freilaufenden Betriebsmode geschaltet, wobei die Frequenz ein Viertel der Frequenz ist, die zur Digitali­ sierung in dem dritten Digitalisierungs-Betriebsmode (oben beschrieben) erforderlich ist. Mit Ausnahme der Tatsache, daß das ARAMP-Signal im Gegensatz zum DELAY- Signal bei jeder Abtastung wiederholt wird, ist der Vorgang der gleiche wie beim zweiten Betriebsmode. Das Flag wird wiederum zunächst auf einen geraden Wert ge­ setzt. Zwei Durchläufe werden zur Ermittlung aller Ab­ tastwerte für einen Maximalwert durchgeführt. Ein B_ENDS_A-Signal verursacht die Verzögerung des ARAMP- Signales, um einen halben Zyklus im zweiten Durchlauf (s. Fig. 14). Zur Ermittlung der entsprechenden Minimum­ werte wird der Vorgang wiederholt.
Fig. 15 zeigt eine Modifikation des Blockschaltbildes gemäß Fig. 1, mit der eine Auflösung von 500 Punkten in zehn horizontalen Abschnitten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform erzielt werden kann, wenn ein vergrößer­ ter (×10) horizontaler Ablenkmode verwendet wird. Das DELAY-Signal und das DELTA DELAY-Signal der Steuerein­ heit 12 werden an den Eingang eines Dämpfungsnetzwerkes 30 angelegt. Weiterhin liegt an dem Dämpfungsnetzwerk 30 ein horizontales Positionssignal HORIZ_POS. Die Aus­ gangssignale des Dämpfungsnetzwerkes sind das DELAY- Signal, ein gedämpftes (×10) DELAY-Signal, das DELTA DELAY-Signal und ein gedämpftes (×10) DELTA DELAY-Sig­ nal. Diese Signale werden an einen Multiplexer 32 an­ gelegt, der entweder die gedämpften oder nicht ge­ dämpften Signale DELAY bzw. DELTA DELAY auswählt und entsprechend einem Dämpfungs-Steuersignal/ATTEN von der Steuereinheit 12 an die Eingänge der entsprechenden Vergleicher 16, 17 anlegt. Wenn durch den Multiplexer 32 der gedämpfte Signalpfad ausgewählt wird, wird ein hori­ zontaler Digitalisierungsbereich von einer Einheit in Bezug auf das A_RAMP-Signal vorgesehen. Dadurch wird eine Auflösung von 500 Punkten aufrechterhalten. Der an den Bezugsanschluß des Dämpfungsnetzwerkes 30 angelegte Offset-Pegel HORIZ_POS erlaubt ein Versetzen der DELAY und DELTA DELAY-Signale über den Bereich des A_RAMP- Signals, und zwar analog zu der horizontalen Positions­ steuerung des analogen Oszilloskops. Wie in Fig. 16 gezeigt, bestimmt in der gedehnten Betriebsart das HORIZ_POS-Signal, welches von der Steuereinheit 12 zu dem Dämpfungsnetzwerk 30 geführt wird, welcher der ins­ gesamt zehn horizontalen Abschnitte des Anzeigeschirms ausgewählt wird, wobei die Abtastung der 500 Punkte in diesem Intervall stattfindet. Am Ende des A_RAMP-Signa­ les kehrt das HORIZ_POS-Signal zu seinem Nullzustand zurück. Folglich wird während einer Periode eines Ab­ schnittes zu Beginn des HORIZ_POS-Signales die Wellen­ form abgetastet.
Zusammengefaßt offenbart die Erfindung ein Verfahren zur Digitalisierung einschließlich der Bestimmung von Maxi­ mum/Minimum-Werten eines analogen Signales unter Verwen­ dung eines analogen Oszilloskops mit einem sukzessiven Approximationsverfahren, indem ein Verzögerungssignal mit einem Vergleicher verwendet wird, um einen Punkt auf einer zeitlichen Wellenform zu bestimmen und einen Sig­ nalpegel bei aufeinanderfolgenden Iterationen für diesen Punkt einzustellen, bis die gewünschte Genauigkeit er­ zielt ist.

Claims (25)

1. Verfahren zur Digitalisierung eines Abtastpunktes auf einer sich wiederholenden Wellenform, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Identifizieren des Abtastpunktes durch Vergleich eines Rampensignales, welches an einem festen Startpunkt auf der Wellenform beginnt, mit einem Verzögerungspegel, der den Abtastpunkt repräsentiert, um ein Markierungssignal zu erzeugen,
Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitalisierenden Pegelwert zur Erzeugung eines logi­ schen Signales,
Prüfen des logischen Signales mit dem Markierungssignal zur Erzeugung eines abgetasteten logischen Wertes, Einstellung des digitalisierenden Pegelwertes in Abhän­ gigkeit von dem abgetasteten logischen Wert,
Wiederholung obiger Schritte, bis ein vorbestimmter Prüfwert erreicht ist und
Abspeichern des digitalisierenden Pegelwertes als digi­ talisierter Wert des abgetasteten Punktes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt der Auswahl eines ge­ dämpften Verzögerungspegels, um eine Dehnung eines aus­ gewählten Teils der sich wiederholenden Wellenform zu erzielen.
3. Verfahren zur Digitalisierung einer sich wieder­ holenden Wellenform unter Verwendung eines analogen Oszilloskops, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a. Einschalten eines Rampensignales an einem festen Punkt einer sich wiederholenden Wellenform zu vorbe­ stimmten Wiederholungsintervallen,
  • b. Vergleich des Rampensignales mit einem verzögerten Pegel für jede Iteration des Rampensignales zur Er­ zeugung eines Markierungssignales, wobei der verzö­ gerte Pegel einen Punkt auf der sich wiederholenden und zu digitalisierenden Wellenform repräsentiert,
  • c. Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitalisierenden Pegel zur Erzeugung eines logischen Signals,
  • d. Abtastung des logischen Signales mit dem Markierungs­ signal zur Erzeugung eines abgetasteten logischen Pegels,
  • e. Einstellung des digitalisierenden Pegels in Abhängig­ keit von dem abgetasteten logischen Pegel,
  • f. Wiederholung der Schritte c. bis e., bis eine vorbe­ stimmte Bedingung erfüllt ist,
  • g. Speicherung des digitalisierenden Pegels als digita­ lisierter Wert in einer für diesen Punkt einheitli­ chen Speicherzelle,
  • h. Inkrementierung des verzögerten Pegels um einen vor­ bestimmten Betrag zur Digitalisierung eines nächsten Punktes auf der sich wiederholenden Wellenform und
  • i. Wiederholung der Schritte b. bis h., bis alle Punkte auf der sich wiederholenden Wellenform digitalisiert sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den Schritt der Auswahl eines ge­ dämpften verzögerten Pegels, um eine Dehnung eines aus­ gewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellenform zu erzielen.
5. Verfahren zur Digitalisierung einer sich wieder­ holenden Wellenform unter Verwendung eines analogen Oszilloskops, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a. Erzeugen eines Rampensignales an einem festen Punkt der sich wiederholenden Wellenform mit vorbestimmten Wiederholungsintervallen,
  • b. Vergleich des Rampensignales mit einem verzögerten Pegel, der einen Punkt auf der zu digitalisierenden Wellenform darstellt, um ein Markierungssignal zu erzeugen,
  • c. Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitalisierenden Pegel aus einer Speicherzel­ le, die dem Punkt entspricht, um ein logisches Signal zu erzeugen,
  • d. Abtasten des logischen Signales mit dem Markierungs­ signal zur Erzeugung eines abgetasteten logischen Pegels,
  • e. Einstellen des digitalisierenden Pegels in Abhängig­ keit von dem abgetasteten logischen Pegel und Abspei­ chern des eingestellten digitalisierenden Pegels in der Speicherzelle,
  • f. Inkrementieren des verzögerten Pegels für einen näch­ sten Punkt auf der Wellenform,
  • g. Wiederholung der Schritte b. bis f., bis alle Punkte auf der Wellenform während einer Iteration des Ram­ pensignales abgetastet sind, und
  • h. Wiederholung der Schritte b. bis g., bis eine vorbe­ stimmte Bedingung erfüllt ist, die anzeigt, daß die Digitalisierung der sich wiederholenden Wellenform abgeschlossen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den Schritt der Auswahl eines ge­ dämpften verzögerten Pegels, um eine Dehnung eines aus­ gewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellenform zu erzielen.
7. Verfahren zur Digitalisierung einer sich wieder­ holenden Wellenform unter Verwendung eines analogen Oszilloskops, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a. Erfassung eines festen Anfangspunktes auf der sich wiederholenden Wellenform in einem vorbestimmten Intervall,
  • b. Erzeugung eines freilaufenden schnellen Rampensig­ nals, welches an dem festen Anfangspunkt beginnt, wobei die Anzahl der Iterationen des schnellen Ram­ pensignales abhängig ist von der Anzahl der Punkte auf der sich wiederholenden und zu digitalisierenden Wellenform,
  • c. Vergleich des schnellen Rampensignales mit einem festen verzögerten Pegel zur Erzeugung eines Markier­ impulses für jeden Punkt,
  • d. Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitalisierenden Pegel aus einer Speicherzelle für jeden digitalisierten Punkt zur Erzeugung eines logischen Signals,
  • e. Abtastung des logischen Signales für jeden Punkt mit dem Markierimpuls für jeden Punkt zur Erzeugung eines abgetasteten logischen Pegels für jeden Punkt,
  • f. Einstellung des digitalisierenden Pegels für jeden Punkt in Abhängigkeit von dem abgetasteten logischen Pegel für jeden Punkt,
  • g. Abspeicherung des digitalisierenden Pegels für jeden Punkt in der für jeden Punkt vorgesehenen Speicher­ zelle, und
  • h. Wiederholen der Schritte b. bis g., bis eine vorbe­ stimmte Bedingung erfüllt ist, die anzeigt, daß die Digitalisierung der Wellenform abgeschlossen ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Schritt der Auswahl eines ge­ dämpften verzögerten Pegels, um eine Dehnung eines aus­ gewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellenform zu erzielen.
9. Verfahren zur Bestimmung der maximalen und minimalen Werte einer sich wiederholenden Wellenform, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a. Erzeugung eines Rampensignales an einem festen Punkt auf der sich wiederholenden Wellenform mit vorbe­ stimmten Wiederholungsintervallen,
  • b. Erzeugung eines Fensterintervalls für jede Iteration des Rampensignales als Funktion des Rampensignals, eines verzögerten Pegels und eines Delta-(Dreiecks-) Pegels,
  • c. Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitalisierenden Pegel zur Erzeugung eines logischen Signals,
  • d. Abtastung des logischen Signales während des Fenster­ intervalls zur Erzeugung eines abgetasteten logischen Signals,
  • e. Einstellung des digitalisierenden Pegels als Funktion des abgetasteten logischen Signals,
  • f. Wiederholung der Schritte c. bis e., bis eine vorbe­ stimmte Bedingung erfüllt ist,
  • g. Speicherung des digitalisierenden Pegels als Maximalwert in einer Speicherzelle für das Fenster­ intervall,
  • h. Inkrementierung des verzögerten und des Delta-Pegels zur Erzeugung eines nächsten Fensterintervalls,
  • i. Wiederholung der Schritte b. bis h., bis die Maximal­ werte für alle Fensterintervalle, die die sich wiederholende Wellenform abdecken, bestimmt sind, und
  • j. Wiederholung der Schritte b. bis i. mit der Polarität der sich wiederholenden Wellenform und Vergleich mit einer schrittweisen Umkehrung zur Bestimmung eines Minimalwertes für jedes Fensterintervall, für das ein Maximalwert bestimmt worden ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt der Auswahl eines ge­ dämpften verzögerten Pegels und des Delta-Pegels zur Erzielung einer Dehnung eines ausgewählten Teils der sich wiederholenden Wellenform.
11. Verfahren zur Bestimmung der Maximal- und Minimal­ werte einer sich wiederholenden Wellenform, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a. Erzeugung eines Rampensignales an einem festen Punkt auf einer sich wiederholenden Wellenform zu vorbe­ stimmten Wiederholungsintervallen,
  • b. Erzeugung eines Fensterintervalls als Funktion des Rampensignals, eines verzögerten Pegels und eines Delta-Pegels,
  • c. Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitalisierenden Pegel aus einer dem Fenster­ intervall entsprechenden Speicherzelle zur Erzeugung eines logischen Signals,
  • d. Abtastung des logischen Signales während des Fenster­ intervalls zur Erzeugung eines abgetasteten logischen Signals,
  • e. Einstellung des digitalisierenden Pegels als Funktion des abgetasteten logischen Signals und Speicherung des eingestellten digitalisierenden Pegels in der Speicherzelle,
  • f. Inkrementierung des verzögerten und des Delta-Pegels für ein nächstes Fensterintervall der Wellenform,
  • g. Wiederholung der Schritte b. bis f., bis alle Punkte auf der Wellenform während einer Iteration des Ram­ pensignales abgetastet sind,
  • h. Wiederholung der Schritte b. bis g., bis eine vorbe­ stimmte Bedingung erfüllt ist, die anzeigt, daß die Maximalwerte für alle Fensterintervalle der sich wiederholenden Wellenform vollständig sind, und
  • i. Wiederholung der Schritte b. bis h. mit der Polarität der sich wiederholenden Wellenform und schrittweiser Vergleich mit der umgekehrten Polarität zur Erfassung der Minimalwerte aller Fensterintervalle der sich wiederholenden Wellenform.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch den Schritt der Auswahl eines ge­ dämpften verzögerten Pegels und des Delta-Pegels zur Erzeugung einer Dehnung eines ausgewählten Teils der sich wiederholenden Wellenform.
13. Verfahren zur Bestimmung der Maximal- und Minimal­ werte über Segmenten einer sich wiederholenden Wellen­ form, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a. Erfassung eines festen Anfangspunktes auf der sich wiederholenden Wellenform mit vorbestimmten Inter­ vallen,
  • b. Erzeugung eines freilaufenden Gate-Signals, welches an dem festen Anfangspunkt beginnt, wobei die Anzahl von Iterationen des Gate-Signals eine Funktion der Anzahl der Segmente der sich wiederholenden Wellen­ form ist, für die Maximal- und Minimalwerte zu be­ stimmen sind,
  • c. Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitalisierenden Pegel aus einer Speicherzelle für jedes Segment zur Erzeugung eines logischen Sig­ nals,
  • d. Abtastung des logischen Signales für jedes Segment während des Gate-Signals zur Erzeugung eines abge­ tasteten logischen Signals für jedes Segment,
  • e. Einstellung des digitalisierenden Pegels für jedes Segment als Funktion des abgetasteten logischen Sig­ nals für jedes Segment,
  • f. Speicherung des digitalisierenden Pegels für jedes Segment in der Speicherzelle für dieses Segment,
  • g. Wiederholung der Schritte b. bis f., bis eine vorbe­ stimmte Bedingung erfüllt ist, die anzeigt, daß die Maximalwerte für die Wellenform vollständig erfaßt sind, und
  • h. Wiederholung der Schritte b. bis g. mit der Polari­ tät der sich wiederholenden Wellenform und schritt­ weiser Vergleich mit der umgekehrten Polarität zur Erfassung der der Maximalwerte der Wellenform ent­ sprechenden Minimalwerte.
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch den Schritt der Auswahl eines ge­ dämpften verzögerten Pegels und des Delta-Pegels zur Erzielung einer Dehnung eines ausgewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellenform.
15. Vorrichtung (10) zur Digitalisierung einer sich wiederholenden Wellenform, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen (13) zur Erzeugung eines Rampensignals, welches an einem Anfangspunkt der sich wiederholenden Wellenform beginnt,
Einrichtungen (16) zum Vergleich des Rampensignals mit einem programmierbaren Verzögerungspegel zur Erzeugung eines Markierungssignals, wobei der Wert des program­ mierbaren Verzögerungspegels einen Abtastpunkt auf der Wellenform definiert,
Einrichtungen (15) zum Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem programmierbaren digitalisierenden Pegel zur Erzeugung eines logischen Signals,
Einrichtungen (24) zur Abtastung des logischen Signales mit dem Markierungssignal zur Erzeugung eines abge­ tasteten logischen Pegels,
Einrichtungen (12) zur Einstellung des programmierbaren digitalisierenden Pegels als Funktion des abgetasteten logischen Pegels, bis eine vorbestimmte Bedingung er­ füllt ist, und
Einrichtungen (12) zur Speicherung des Wertes des pro­ grammierbaren digitalisierenden Pegels, wenn die vorbe­ stimmte Bedingung erfüllt ist, als ein digitalisierter Wert des abgetasteten Punktes.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Einrichtungen (32) zur Auswahl eines gedämpften verzögerten Pegels zur Erzeugung einer Dehnung eines ausgewählten Bereiches der sich wieder­ holenden Wellenform.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Einrichtungen (12) zur Einstellung des programmierbaren verzögerten Pegels, so daß jeder Abtastpunkt auf der sich wiederholenden Wellenform digi­ talisiert wird.
18. Vorrichtung zur Digitalisierung einer sich wieder­ holenden Wellenform, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen (13) zur Erzeugung eines Rampensignals, das an einem Anfangspunkt auf der sich wiederholenden Wellenform beginnt,
Einrichtungen (16) zum Vergleich des Rampensignals mit einem programmierbaren verzögerten Pegel zur Erzeugung eines Markierungssignals, wobei der programmierbare verzögerte Pegel einen Abtastpunkt auf der sich wieder­ holenden Wellenform identifiziert,
Einrichtungen (12) zur Einstellung des programmierbaren verzögerten Pegels auf n-Inkremente pro Rampensignal entsprechend n-Abtastpunkten auf der sich wiederholenden Wellenform, so daß das Markierungssignal für jeden Ab­ tastpunkt während des Rampensignales einen Puls auf­ weist,
Einrichtungen (15) für jeden Abtastpunkt zum Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem digitali­ sierenden Pegel aus einer Speicherzelle, wobei jeder Abtastpunkt eine einheitliche Speicherzelle aufweist, um ein logisches Signal für jeden Abtastpunkt zu erzeugen,
Einrichtungen (24) zur Abtastung des logischen Signales für jeden Abtastpunkt mit dem Markierungssignal, um einen abgetasteten logischen Pegel für jeden Impuls zu erzeugen,
Einrichtungen (12) zur Einstellung des programmierbaren digitalisierenden Pegels für jeden Abtastpunkt als Funk­ tion des entsprechenden abgetasteten logischen Pegels, und zwar einmal in jedem Rampensignalzyklus,
Einrichtungen (12) zur Speicherung des programmierbaren digitalisierenden Pegels für jeden Abtastpunkt in der entsprechenden Speicherzelle, und
Einrichtungen (12) zur Erfassung, wann eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist und zur Bestimmung, daß die Digi­ talisierung der sich wiederholenden Wellenform ab­ geschlossen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Einrichtungen (32) zur Auswahl eines gedämpften verzögerten Pegels, um eine Dehnung eines ausgewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellenform zu erzielen.
20. Vorrichtung zur Digitalisierung einer sich wieder­ holenden Wellenform, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen (13) zur Erzeugung eines schnellen Rampen­ signals, welches an einem Anfangspunkt der sich wieder­ holenden Wellenform beginnt, wobei das schnellere Ram­ pensignal n-Zyklen während eines vorbestimmten Inter­ valles aufweist, und n die Anzahl der Abtastpunkte auf der sich wiederholenden Wellenform ist,
Einrichtungen (16) zur Erzeugung eines Markierungssig­ nals aus dem schnellen Rampensignal, wobei das Markie­ rungssignal einen Impuls für jeden Abtastpunkt aufweist,
Einrichtungen (15) zum Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem programmierbaren digitalisierenden Pegel für jeden Abtastpunkt von entsprechenden Speicher­ zellen zur Erzeugung eines logischen Signales für jeden Abtastpunkt,
Einrichtungen (24) zur Abtastung des logischen Signals für jeden Abtastpunkt mit dem Markierungssignal zur Erzeugung eines abgetasteten logischen Pegels für jeden Abtastpunkt,
Einrichtungen (12) zur Einstellung des programmierbaren digitalisierenden Pegels für jeden Abtastpunkt als Funk­ tion des entsprechenden abgetasteten logischen Pegels,
Einrichtungen (12) zur Bestimmung, wann eine vorbestimm­ te Bedingung erfüllt ist, die den Abschluß der Digitali­ sierung der Wellenform anzeigt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Einrichtungen (32) zur Auswahl eines gedämpften verzögerten Pegels, um eine Dehnung eines ausgewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellenform zu erzielen.
22. Vorrichtung zur Bestimmung der Maximal- und Minimal­ werte eines Segmentes einer sich wiederholenden Wellen­ form, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen (21 bis 23) zur Erzeugung eines Fenster­ signals für jedes Segment,
Einrichtungen (15) zum Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem programmierbaren digitalisierenden Pegel zur Erzeugung eines logischen Signales,
Einrichtungen (24) zur Abtastung des logischen Signals während des Fenstersignales zur Erzeugung eines abge­ tasteten logischen Signales,
Einrichtungen (12) zur Einstellung des programmierbaren digitalisierenden Pegels als Funktion des abgetasteten logischen Signals,
Einrichtungen (12) zur Bestimmung, wann eine vorbestimm­ te Bedingung erfüllt ist, die anzeigt, daß die Maximal- bzw. Minimalwerte für ein Fensterintervall vollständig sind,
Einrichtungen (25) zur Bestimmung, ob der programmier­ bare digitalisierende Pegel ein Maximal- oder ein Mini­ malwert ist,
Einrichtungen (12) zur Speicherung des programmierbaren digitalisierenden Pegels in einer geeigneten Speicher­ zelle entsprechend dem Fensterintervall und zur Ab­ speicherung des Ergebnisses der Bestimmung, ob der pro­ grammierbare digitalisierende Pegel für das Fenster­ intervall einen Maximal- oder Minimalwert darstellt, und
Einrichtung (17) zur Bewegung des Fensterintervalls, so daß der Maximal- bzw. Minimalwert für jedes Segment bestimmt werden kann.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch Einrichtungen (32) zur Auswahl eines gedämpften Fenstersignales, um eine Dehnung eines ausgewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellen­ form zu erzielen.
24. Vorrichtung zur Bestimmung der Maximal- und Minimal­ werte von Segmenten einer sich wiederholenden Wellen­ form, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen (12, 16, 17, 21 bis 23) zur Erzeugung einer Mehrzahl von Fensterintervallen, die an einem Anfangspunkt der sich wiederholenden Wellenform be­ ginnen,
Einrichtungen (15) zum Vergleich der sich wiederholenden Wellenform mit einem programmierbaren digitalisierenden Pegel für jedes Fensterintervall aus entsprechenden Speicherzellen zur Erzeugung eines logischen Signales für jedes Fensterintervall,
Einrichtungen (24) zur Abtastung des logischen Signals für jedes Fensterintervall zur Erzeugung eines abge­ tasteten logischen Signales für jedes Fensterintervall,
Einrichtungen (12) zur Einstellung des programmierbaren digitalisierenden Pegels für jedes Fensterintervall als Funktion des entsprechenden abgetasteten logischen Sig­ nals,
Einrichtungen (12) zur Bestimmung, wann eine vorbestimm­ te Bedingung erfüllt ist, die anzeigt, daß die Maximal- und Minimalwerte vollständig sind, und
Einrichtungen (12) zur Speicherung der Maximal- und Minimalwerte in geeigneten Speicherzellen, die den Seg­ menten entsprechen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Einrichtungen (32) zur Auswahl eines gedämpften Fenstersignals, um eine Dehnung eines ausgewählten Bereiches der sich wiederholenden Wellen­ form zu erzielen.
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FR (1) FR2667401A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4331375A1 (de) * 1993-02-22 1994-08-25 Hewlett Packard Co Pseudozufällig sich wiederholendes Abtasten eines Signals

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353025A (en) * 1993-02-04 1994-10-04 Northern Telecom Limited Methods and apparatus for digitally encoding repetitive analog waveforms
US5397981A (en) * 1994-02-28 1995-03-14 Fluke Corporation Digital storage oscilloscope with automatic time base
US5578935A (en) * 1995-05-25 1996-11-26 Texas Instruments Incorporated Undersampling digitizer with a sampling circuit positioned on an integrated circuit
US6571186B1 (en) * 1999-09-14 2003-05-27 Textronix, Inc. Method of waveform time stamping for minimizing digitization artifacts in time interval distribution measurements
EP1337909A4 (de) * 2000-11-17 2008-10-01 Lecroy Corp Verarbeitungs-web-editor zur datenverarbeitung in einem digitalen oszilloskop oder ähnlichen instrument
JP2005249690A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Agilent Technol Inc 信号保持方法、アナログ・ディジタル変換方法、信号保持装置、アナログ・ディジタル変換装置、および、信号観測装置
US8024141B2 (en) * 2009-09-04 2011-09-20 Tektronix, Inc. Test and measurement instrument and method for providing post-acquisition trigger control and presentation
JP2015133631A (ja) * 2014-01-14 2015-07-23 三菱電機株式会社 アナログデジタル変換装置
CN104506197B (zh) * 2014-12-16 2017-11-03 北京航天测控技术有限公司 一种定位高速并行数据流触发点位置的方法
US11387922B2 (en) 2020-02-25 2022-07-12 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Receiver with a power detecting function for a pulsed signal and receiving method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3504017C2 (de) * 1984-02-13 1988-11-24 Tektronix, Inc., Beaverton, Oreg., Us

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2591738A (en) * 1949-07-22 1952-04-08 Sperry Corp Cathode-ray tube voltage measuring device
US3621325A (en) * 1969-08-28 1971-11-16 Hewlett Packard Co Time delay reflectometer
US3909671A (en) * 1970-07-23 1975-09-30 Naohisa Nakaya Sampling oscilloscope having means for magnifying a part of an observed wave form along the time base
US3857059A (en) * 1971-03-19 1974-12-24 Tektronix Inc Oscilloscope sweep system with two sweep generators having speed rate switches and sweep mode switches operated by a control knob
FR2381313A2 (fr) * 1975-12-31 1978-09-15 Labo Electronique Physique Enregistrement et visualisation de signaux
JPS594797B2 (ja) * 1976-12-06 1984-01-31 株式会社東芝 繰り返し波形の記憶方式
US4217524A (en) * 1978-05-11 1980-08-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method and structure for generating representations of repetitive electrical waveforms
DE2840065C2 (de) * 1978-09-14 1980-07-24 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Abtastimpulsfolge für ein periodisches Signal
US4225940A (en) * 1978-10-02 1980-09-30 Tektronix, Inc. Oscilloscope system for acquiring, processing, and displaying information
US4283713A (en) * 1979-01-15 1981-08-11 Tektronix, Inc. Waveform acquisition circuit
US4297680A (en) * 1979-08-03 1981-10-27 John Fluke Mfg. Co., Inc. Analog waveform digitizer
US4528591A (en) * 1982-08-16 1985-07-09 Tektronix, Inc. Raster scan frame digitizer method and apparatus
US4578667A (en) * 1984-03-23 1986-03-25 Tektronix, Inc. Digital acquisition system including a high-speed sampling gate
US4713771A (en) * 1985-10-28 1987-12-15 Tektronix, Inc. Digital minimum-maximum value sequence processor
US4876655A (en) * 1985-12-02 1989-10-24 Tektronix, Inc. Method and apparatus for evaluating jitter
US4654584A (en) * 1985-12-12 1987-03-31 Analogic Corporation High-speed precision equivalent time sampling A/D converter and method
JPS63182571A (ja) * 1987-01-24 1988-07-27 Kenwood Corp 電位差測定装置
US4843307A (en) * 1986-04-24 1989-06-27 Kabushiki Kaisha Kenwood Voltage difference measuring equipment
US4868465A (en) * 1986-08-29 1989-09-19 Tektronix, Inc. Sweep generator error characterization
JPS63118669A (ja) * 1986-11-07 1988-05-23 Kenwood Corp オツシロスコ−プ
US4719416A (en) * 1986-11-10 1988-01-12 Hewlett Packard Company Method for determining the minimum number of acquisition sweeps to meet the risetime specifications of a digital oscilloscope
US4985844A (en) * 1989-05-08 1991-01-15 Tektronix, Inc. Statistical waveform profiler employing counter/timer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3504017C2 (de) * 1984-02-13 1988-11-24 Tektronix, Inc., Beaverton, Oreg., Us

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZANDER, H.: Datenwandler, 1. Aufl., Vogel-Buchverlag Würzburg, 1985, S. 145-153 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4331375A1 (de) * 1993-02-22 1994-08-25 Hewlett Packard Co Pseudozufällig sich wiederholendes Abtasten eines Signals

Also Published As

Publication number Publication date
DE4132294C2 (de) 1993-11-18
FR2667401A1 (fr) 1992-04-03
US5212485A (en) 1993-05-18
JPH05119072A (ja) 1993-05-14

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