-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine MTIE-Testsignalgebervorrichtung
zur Erzeugung eines Phasenmodulationssignals, das notwendig ist,
um eine gewünschte,
sehr langsame Phasenschwankung (Wander) in einer Maximalzeitintervallfehler-Kenngröße (MTIE-Kenngröße) zu erzielen, und
bezieht sich im Spezielleren auf eine MTIE-Testsignalgebervorrichtung, die ein
technisches Verfahren übernimmt,
um eine Entstehung eines Messfehlers zu verhindern, der vom Einfluss
eines Hochwertsperrfilters zum Extrahieren einer sehr langsamen
Phasenschwankung in einer MTIE-Messvorrichtung
herrührt.
-
Beim
Testen der Kenngrößen eines
Synchrondigitalhierarchie-Kommunikationssystems (SDH-Kommunikationssystems)
auf Phasenveränderungen
hin ist ein Testsignal notwendig, das durch einen Auswertungsbetrag
festgelegt wird, der Maximalzeitintervallfehler (MTIE) genannt wird.
-
D1
offenbart einen Phasendetektor zum Regeln/Steuern eines Phasenregelkreises,
der einen spannungsgesteuerten Oszillator besitzt. Die langsame
Phasenschwankung und die Übertragungsparameter
der langsamen Phasenschwankung werden in MTIE-Einheiten ausgedrückt, die
den Frequenzversatz des Takts von seiner Idealfrequenz beschreiben.
-
Der
MTIE gibt den Maximalwert von Differenzen zwischen dem Zeitfehlerhöchst- und
Zeitfehlermindestwert im Hinblick auf eine Referenzphase eines Übertragungstaktsignals
in irgendeinem Beobachtungszeitraum τ an. Es wird davon ausgegangen, dass
ein Zeitfehler eines Übertragungstaktsignals
im Hinblick auf eine Referenzphase x(t) ist, und eine Abtastreihe,
die durch Abtasten dieses x(t) in einem vorbestimmten Zyklus τo x(iτo) ist, was
nach der folgenden Gleichung definiert wird: MTIE
(τ) = MTIE
(nτo) =
max{max'[x(iτo)] – min'[x(iτo)](n = 1,
2, 3, ... N-1), worin das Symbol max einen Höchstwert in einem Bereich von
1 ≤ k ≤ N-n angibt,
das Symbol max' einen
Höchstwert
in einem Bereich k ≤ i ≤ k+n angibt, und
das Symbol min' einen
Mindestwert in einem Bereich k ≤ i ≤ k+n angibt.
-
Für solch
einen festgelegten MTIE enthält die
ITU-Tabelle 10/G. 812 eine technische Beschreibung über die
MTIE-Kenngröße als Norm
zur Verwendung im MTIE-Toleranztest für ein Kommunikationssystem,
in dem, wie in 6 gezeigt, die Werte des MTIE
(τ) zu mehreren
spezifischen Beobachtungszeiten τ1
= 0,05 Sek., τ2
= 280 Sek., τ3
= 10000 Sek. 0,3 μSek.,
1,0 μSek.
bzw. 1,097 μsec
betragen.
-
Das
heißt,
wenn ein MTIE-Toleranztest an einem Kommunikationssystem durchgeführt wird, muss
ein unter einer in 6 gezeigten Kenngrößenlinie
phasenmoduliertes Takt- oder
Datensignal verwendet werden.
-
Weil
die in 6 gezeigte Kenngrößenlinie Abstufungen ausdrückt, die
auf dem Logarithmus der Beobachtungszeitachse (Abszisse) und der MTIE-Achse
(Ordinate) beruhen, verändern
sich ein Intervall zwischen spezifischen Punkten a und b und ein
Intervall zwischen spezifischen Punkten b und c in Form einer gekrümmten Linie.
-
7 gibt
einen Fall an, bei dem die Beobachtungszeitachse (Abszisse) und
die MTIE-Achse von 6 in
lineare Abstufungen umgesetzt sind und die Intervalle zwischen a,
b und c sich linear in Form einer unterbrochenen Linie verändern.
-
Dieses
Verhältnis
wird durch die folgenden Linearausdrücke ausgedrückt: MTIE
(τ) = 0,3
+ 0,0025 τ (0,05 < τ ≤ 280) MTIE (τ)
= 0,997 + 0,00001 τ (280 < τ)
-
Ein
Phasenmodulationssignal, das notwendig ist, um ein Signal mit einer
Phasenveränderung der
MTIE-Kenngrößenlinie
zu liefern, die monoton in Form einer unterbrochenen Linie ansteigt,
kann dadurch erzeugt werden, dass mehrere Signale synthetisiert
werden, die eine vorbestimmte Amplitude (Spannung) und einen vorbestimmten
Zyklus haben.
-
Das
heißt,
um gleichen spezifischen Punkten a in 6 und 7 eine
Phasenveränderung
von 0,3 μSek.
in einem Beobachtungszeitraum τ1
= 0,05 Sek. zu verleihen, ist ein erstes Signal S1, dessen Amplitude
(Spannung) sich nur um A1 monoton verändert, notwendig, damit eine
Phasenveränderung von
0,3 μSek.
bereitgestellt wird, während
0,05 Sek. seit dem Beobachtungsbeginn verstreichen.
-
Um
einem gleichen spezifischen Punkt b eine Phasenveränderung
von 0,1 μSek.
in einem Beobachtungszeitraum von 280 Sek. zu verleihen, ist ein
zweites Signal S2, dessen Amplitude (Spannung) sich monoton verändert, notwendig,
damit eine Phasenveränderung
von 0,1 μSek.
bereitgestellt werden kann, während
280 Sek. seit dem Beobachtungsbeginn verstreichen.
-
Da
in diesem Fall bereits eine Phasenveränderung von 0,3 μSek. durch
das erste Signal S1 besteht, sollte das zweite Signal S2 eigentlich
ein Signal sein, dessen Amplitude (Spannung) sich nur um A2 monoton
verändert,
damit eine Phasenveränderung von
0,7 (= 1,0 – 0,3) μSek. bereitgestellt
werden kann, während
280 Sek. verstreichen, da 0,5 Sek. nach dem Beobachtungsbeginn bereitgestellt
werden können.
-
Um
einem gleichen spezifischen Punkt c ebenfalls auch eine Phasenveränderung
von 1,097 μSek.
in dem Beobachtungszeitraum von 10000Sek. bereitzustellen, ist ein
drittes Signal S3, dessen Amplitude (Spannung) sich monoton verändert, notwendig,
damit die Phasenveränderung
von 1,097 μSek. bereitgestellt
wird, während
10000 Sek. seit dem Beobachtungsbeginn verstreichen.
-
Weil
in diesem Fall die Phasenveränderung von
1,0 (= 0,3 + 0,7) μSek.
bereits durch das erste Signal S1 und das zweite Signal S2 bereitgestellt
wird, sollte das dritte Signal S3 eigentlich nur ein Signal sein,
dessen Amplitude (Spannung) sich nur um A3 monoton verändert, damit
eine Phasenveränderung von
0,097 (= 1,097 – 1,0) μSek. bereitgestellt
werden kann, während
280 Sek. nach dem Beobachtungsbeginn 10000 Sek. verstreichen.
-
Um
das vorstehend beschriebene Signal mit einer Phasenveränderung
der MTIE-Kenngröße zu erzeugen,
wird ein Taktsignal aus dem Referenztaktgeber, der später noch
beschrieben wird, mit dem Phasenmodulationssignal S phasenmoduliert,
das erhalten wird, indem das erste Signal S1, das zweite Signal
S2 und das dritte Signal S3 durch Summieren synthetisiert werden.
-
Hier
ist das erste Signal S1 ein Signal, dessen Amplitude (Spannung)
sich in einem Intervall von 0,5 Sek. nur um A1 monoton verändert, während sich diese
Amplitude (Spannung) in einem maximalen Beobachtungszeitraum von
10000 Sek. wiederholt verändert.
-
Darüber hinaus
ist das zweite Signal S2 ein Signal, dessen Amplitude (Spannung)
sich in einem Intervall von 280 Sek. nur um A2 monoton verändert, während sich
diese Amplitude (Spannung) in einem maximalen Beobachtungszeitraum
von 10000 Sek. wiederholt verändert.
-
Das
dritte Signal S3 ist ein Signal, dessen Amplitude (Spannung) sich
in einem Intervall von 10000 Sek. nur um A3 monoton verändert.
-
8 zeigt
eine Blockstruktur einer herkömmlichen
MTIE-Testsignalgebervorrichtung zum Erzeugen des Phasenmodulationssignals
S, welches die Phasenveränderung
einer vorbestimmten MTIE-Kenngröße auf Grundlage
eines vorstehend beschriebenen Prinzips bereitstellt.
-
Die
MTIE-Testsignalgebervorrichtung 10 umfasst einen Kenngrößenfestlegungsabschnitt 11,
einen Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 12, mehrere
Sinuswellengeberabschnitte 13(1), 13(2), ... 13(n), und
einen Synthetisierabschnitt 14.
-
Der
Kenngrößenfestlegungsabschnitt 11 gibt eine
gewünschte
MTIE-Kenngröße vor,
und ein Benutzer gibt Daten jedes spezifischen Punkts der MTIE-Kenngröße mittels
eines (nicht gezeigten) Bedienungsabschnitts o. dgl. ein, oder wählt und
gibt eine MTIE-Kenngröße von mehreren
MTIE-Kenngrößen auf
Grundlage von Daten über
die spezifischen Punkte ein, die vorab in einem Speicher abgespeichert
wurden.
-
Der
Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 12 bestimmt Zyklen
T1, T2, ... Tk und Amplituden A1, A2, ... Ak von k Signalen S1,
S2, ... Sk, die zum Erzeugen des Phasenmodulationssignals S notwendig sind,
auf Grundlage von Daten über
die spezifischen Punkte der MTIE-Kenngröße, die durch den Kenngrößenfestlegungsabschnitt 11 vorgegeben
wurden, und zwar entsprechend derselben Vorgehensweise, die mit
Bezug auf 6 und 7 beschrieben
wird, und setzt diese in Korrespondenz mit mehreren (k) Sinuswellengeberabschnitten 13(1), 13(2),
... 13(k).
-
Obwohl
die Amplituden A1, A2, ... Ak unter Annahme einer positiven oder
negativen Spannung zwischen Sinuswellenspitzen erläutert werden,
ist es statt dessen auch zulässig,
eine Spannung von einem Nullpunkt zu einer positiven oder negativen
Spitze zu verwenden.
-
Wenn
zum Beispiel die zuvor erwähnte
reguläre
MTIE-Kenngröße durch
den Kenngrößenfestlegungsabschnitt 11 vorgegeben
wird, stellt der Zyklus/Amplitudeneinstellabschnitt 12 einen
Zyklus T1 = 0,10 (= τ1 × 2) und
eine Amplitude A1 = α·0,3 (α ist ein
Koeffizient, der eine Spannung mit der Phase eines phasenmodulierten
Takts in Beziehung setzt) im Sinuswellengeberabschnitt 13(1) ein.
-
Der
Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 12 stellt einen Zyklus
T2 = 560 (= τ2 × 2) und
eine Amplitude A2 = α·0,7 im
Sinuswellengeberabschnitt 13(2) ein.
-
Der
Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 12 stellt einen Zyklus
T3 = 20000 (= τ3 × 2) und
eine Amplitude A3 = α·0,097
im Sinuswellengeberabschnitt 13(3) ein.
-
Die
mehreren Sinuswellengeberabschnitte 13(1), 13(2),
... 13(n) sind so aufgebaut, dass jeder davon ein Sinuswellensignal
mit einem Zyklus und einer Amplitude ausgibt, die durch den Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 12 eingestellt
wurden.
-
Hier
wird davon ausgegangen, dass die Zyklen T1, T2, T3 und Amplituden
A1, A2, A3 durch den zuvor erwähnten
Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 12 eingestellt werden.
-
Zuerst
wird, wie in 9A gezeigt, ein erstes Signal
S1 mit einer Sinuswelle, die einen Zyklus T1 und eine Amplitude
A1 hat, aus dem Sinuswellengeberabschnitt 13(1) ausgegeben.
-
Wie
in 9B gezeigt ist, wird ein zweites Signal S2 mit
einer Sinuswelle, die einen Zyklus T2 und eine Amplitude A2 hat,
aus dem Sinuswellengeberabschnitt 13(2) ausgegeben.
-
Wie
in 9C gezeigt ist, wird ein drittes Signal S3 mit
einer Sinuswelle, die einen Zyklus T3 und eine Amplitude A3 hat,
aus dem Sinuswellengeberabschnitt 13(3) ausgegeben.
-
Der
Synthetisierabschnitt 14 gibt ein Signal aus, das dadurch
erhalten wird, dass jeweilige Signale S1, S2, ... Sk, die von den
Sinuswellengeberabschnitten 13(1), 13(2), ... 13k ausgegeben
werden, durch Summieren als Phasenmodulationssignal S synthetisiert
werden, das eine Phasenveränderung der
vorgegebenen MTIE-Kenngröße bereitstellt.
-
10 zeigt
ein Aufbaubeispiel des MTIE-Toleranzsmesssystems zum Messen einer MTIE-Toleranz
unter Verwendung einer MTIE-Testsignalgebervorrichtung 10,
die den in 8 gezeigten Aufbau hat.
-
In
diesem MTIE-Toleranzmesssystem werden ein Taktsignal Cr, dessen
Phase mit einer vorbestimmten Frequenz stabilisiert wird, die vom
Taktgeber 15 ausgegeben wird, und das Phasenmodulationssignal
S, das von der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 10 ausgegeben
wird, in den Phasenmodulator 16 eingegeben.
-
Der
Phasenmodulator 16 gibt ein Signal, das durch Modulieren
des Taktsignals Cr in Bezug auf die Phase mit dem Phasenmodulationssignal
S erhalten wird, an ein Messobjekt 1 als Testsignal Q aus.
-
Dabei
kann ein Datensignal verwendet werden, das synchron mit dem phasenmodulierten
Taktsignal erzeugt wird.
-
Das
Messobjekt 1 empfängt
das Testsignal Q und führt
intern eine synchrone Verarbeitung, Fehlererfassungsverarbeitung
u. dgl. durch.
-
Dabei
wird, wenn das Messobjekt 1 den Phasenveränderungen
des Testsignals folgen kann, sein Synchronismus hergestellt, und
weil die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, dass ein Fehler erfasst
wird, lautet die Auswertung, dass das Messobjekt 1 eine ausgezeichnete
MTIE-Toleranz hat.
-
Kann
das Messobjekt 1 hingegen den Phasenveränderungen des Testsignals Q
nicht folgen, wird kein Synchronismus hergestellt, so dass der Signalbetrieb
instabil wird und erfasste Fehler zunehmen. In der Folge lautet
die Auswertung, dass das Messobjekt eine mindere MTIE-Toleranz hat.
-
In
diesem MTIE-Toleranzmesssystem wird eine Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 mit dem
folgenden Aufbau als MTIE-Messeinheit verwendet, die als Überwachungseinrichtung
wirkt, um eine Kalibrierung des Testsignals Q zu erkennen und ob
ihr Testsignal Q richtig in das Messobjekt 1 eingegeben
wird oder nicht.
-
Diese
Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 erfasst eine Phasenveränderungskomponente des
Testsignals Q mit der Phase des Testsignals Cr, das vom Taktgeber 15 als
Referenzphase ausgegeben wird.
-
Als
Nächstes
extrahiert die Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 Komponenten
unter 10 Hz aus der erfassten Phasenveränderungskomponente mit einem
Tiefpassmessfilter (im Nachstehenden als LPF bezeichnet) 18a als
Phasenschwankungskomponente.
-
Die
Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 führt eine Operationsverarbeitung
im Hinblick auf die extrahierte Phasenschwankungskomponente auf Grundlage
der Definition des zuvor erwähnten
MTIE durch, um die MTIE-Kenngröße des Testsignals
Q zu erfassen.
-
Wenn
jedoch die MTIE-Kenngröße des Testsignals
Q mit der Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 in dem vorstehend
beschriebenen MTIE-Toleranzmesssystem überwacht
wird, tritt ein unerwünschtes
Phänomen
auf, nämlich,
dass die MTIE-Kenngröße des Testsignals
Q nicht mit der MTIE-Kenngröße übereinstimmt,
die von der Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 erfasst
wird.
-
Dieses
Phänomen
wird durch den Einfluss des LPF 18a zum Extrahieren einer
Phasenschwankung erzeugt, das am Eingangsabschnitt der Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 vorgesehen
ist.
-
Dies
ergibt sich daraus, dass nach ITU-TO.172, 10.2.2 der ITU-Norm festgelegt
ist, dass das LPF 18a, das in der Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 verwendet
wird, eine Hochwertsperrkenngröße hat.
-
Das
heißt,
entsprechend der vorbestimmten Hochwertsperrkenngröße wurde
festgelegt, dass dieses LPF 18a eine Dämpfung von – 3 dB bei 10 Hz ± 10% hat,
wie in 11 gezeigt ist, und eine Hochwertsperrkenngröße (Zeitkonstante)
haben sollte, die höhere
Frequenzkomponenten relativ abrupt dämpft.
-
Somit
erfährt
von den drei Signalen S1, S2, S3, die den spezifischen Punkten a,
b, c in der vorstehend beschriebenen regulären MTIE-Kenngrößenlinie
entsprechen, die Komponente des ersten Signals S1, das die höchste Frequenz
von 10 Hz hat, eine Dämpfung
durch dieses LPF 18a.
-
Obwohl
der vorstehend beschriebene Fall darin besteht, dass die jeweiligen
Signale S1, S2, S3 Sinuswellenformen haben, werden, wenn eine andere
Wellenform verwendet wird als die Sinuswelle, bei der sich monotoner
Anstieg und monotoner Abfall wiederholen, höhere Hochfrequenzkomponenten
als 10 Hz auch dann durch das LPF 18a gedämpft, wenn die
Frequenz der Grundwellenkomponente dieses Signals nicht höher als
10 Hz ist, wobei ein Spitzenwert eines Signals, welches das LPF 18a durchläuft, nicht
den Spitzenwert seines ursprünglichen
Signals erreicht.
-
So
kommt es, dass im Ergebnis die MTIE-Kenngröße, die von der Phasenschwankungsmessvorrichtung 18 erfasst
wird, sich stark von der MTIE-Kenngröße des Testsignals
Q unterscheidet, so dass die Zuverlässigkeit des gesamten MTIE-Messsystems
deutlich herabgesetzt ist.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen
herkömmlichen Probleme
zu lösen
und dann eine MTIE-Testsignalgebervorrichtung bereitzustellen, die
in der Lage ist, eine MTIE-Kenngröße mittels einer MTIE-Messeinheit zu erfassen,
die eine Phasenschwankungsmessvorrichtung umfasst, indem ein technisches
Verfahren übernommen
wird, um das Auftreten einer Messfehlers zu verhindern, der von
einem Einfluss eines Hochwertsperrfilters zum Extrahieren einer
Phasenschwankung in der MTIE-Messeinheit herrührt.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem ersten Aspekt der Erfindung eine Maximalzeitintervall-Testsignalgebervorrichtung (MTIE-Testsignalgebervorrichtung)
bereitgestellt, in der ein Signal, das durch Modulieren eines Taktsignals
aus einem Referenztaktgeber bezüglich
der Phase mittels eines vorbestimmten MTIE-Testsignals erhalten
wird, in eine Maximalzeitintervall-Messeinheit (MTIE-Messeinheit),
die ein Tiefpassmessfilter mit einer vorbestimmten Hochwertsperrkenngröße umfasst,
an einem Eingangsabschnitt von dieser eingegeben wird, um das vorbestimmte
MTIE-Testsignal zu erzeugen, das eine Messung einer vorbestimmten MTIE-Kenngröße auf Grundlage
des Signals ermöglicht,
Folgendes umfassend:
einen Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt,
der einen Zyklus, der einer Beobachtungszeit von jedem von gewünschten
mehreren spezifischen Punkten fit eine vorbestimmte MTIE-Kenngröße von mehreren MTIE-Kenngrößen entspricht,
und eine Amplitude einstellt, die einem Unterschied im MTIE-Wert
zwischen aneinander angrenzenden spezifischen Punkten von den gewünschten
mehreren spezifischen Punkten entspricht;
mehrere Signalgeberabschnitte,
die mehrere Signale erzeugen, wovon jedes einen Zyklus, der einer
Beobachtungszeit von jedem der gewünschten mehreren spezifischen
Punkte entspricht, und eine Amplitude hat, die einem Unterschied
des MTIE-Werts zwischen aneinander angrenzenden spezifischen Punkten
von den gewünschten
mehreren spezifischen Punkten entspricht, wobei der Zyklus und die
Amplitude vom Zyklus/Amplituden-Einstellabschnitt eingestellt werden
und sich wiederholende Wellenformen haben, wobei, nachdem die Signalamplitude
während
jeder Beobachtungszeit von ihrem unteren Grenzwert zu ihrem oberen
Grenzwert angestiegen ist, sie vom oberen Grenzwert zum unteren
Grenzwert sinkt und dann für
jeden der gewünschten
mehreren spezifischen Punkte ausgegeben wird; und
einen Synthetisierabschnitt,
der die mehreren Signale, die aus den mehreren Signalgeberabschnitten ausgegeben
werden, durch Summierung der Signale, welche die Summe ausgeben,
als das vorbestimmte MTIE-Testsignal synthetisiert,
dadurch
gekennzeichnet, dass die MTIE-Testsignalgebervorrichtung einen Haltezeiteinstellabschnitt umfasst,
der eine Haltezeit einstellt, um den oberen Grenzwert und den unteren
Grenzwert der sich wiederholenden Wellenform des Signals über die
vorbestimmte Zeit so zu halten, dass ein Signalzyklus, der mindestens
den kürzesten
Zyklus der mehreren Signale hat, die von den mehreren Signalgeberabschnitten
erzeugt werden, länger
ist als eine vorbestimmte Zeit, die der vorbestimmten Hochwertsperrkenngröße des Tiefpassmessfilters
in der MTIE-Messeinheit entspricht.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem zweiten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, die darüber hinaus einen Kenngrößenfestlegungsabschnitt
umfasst, der die gewünschte
MTIE-Kenngröße der mehreren MTIE-Kenngrößen für den Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt
festlegt.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem dritten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach dem ersten oder zweiten Aspekt bereitgestellt, die dadurch
gekennzeichnet ist, dass der Haltezeiteinstellabschnitt die sich
wiederholende Wellenform eines Signals, das mindestens den kürzesten
Zyklus in den mehreren Signalgeberabschnitten hat, auf eine solche
Wellenform einstellt, bei der, nachdem die Signalamplitude monoton
von ihrem unteren Grenzwert auf ihren oberen Grenzwert angestiegen
ist, der obere Grenzwert über
eine vorbestimmte Zeit beibehalten wird, und dann, nachdem die Signalamplitude
während der
Beobachtungszeit, nachdem die Haltezeit verstrichen ist, vom oberen
Grenzwert auf den unteren Grenzwert absinkt, der untere Grenzwert über die vorbestimmte
Zeit beibehalten wird.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem vierten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einem des ersten bis dritten Aspekts bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Haltezeiteinstellabschnitt als Einstellabschnitt für eine feststehende Haltezeit
vorgesehen ist, der die Haltezeit über die vorbestimmte Zeit in
einem Signalgeberabschnitt auf einen feststehenden Wert einstellt,
um ein Signal zu erzeugen, das mindestens den kürzesten Zyklus der mehreren
Signalgeberabschnitte hat.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem fünften
Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung nach einem
des ersten bis dritten Aspekts bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Haltezeiteinstellabschnitt eine Funktion umfasst,
um die Haltezeit in einem Signalgeberabschnitt mit mindestens dem
kürzesten
Zyklus der mehreren Signalgeberabschnitte über die vorbestimmte Zeit auf
einen beliebigen Wert einzustellen.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem sechsten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einem des ersten bis dritten Aspekts bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Haltezeiteinstellabschnitt eine Funktion hat, um die
Haltezeit in einem Signalgeberabschnitt einzustellen, um ein Signal
mit mindestens dem kürzesten
Zyklus der mehreren Signalgeberabschnitte zu erzeugen, das einem
Zyklus entspricht, der vom Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt eingestellt
wurde.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem siebten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, die darüber hinaus einen Hochwertsperrfrequenzeinstellab
schnitt umfasst, die, wenn eine Hochwertsperrfrequenz zur Festlegung der
vorbestimmten Hochwertsperrkenngröße des Tiefpassmessfilters
in der MTIE-Messeinheit verändert
wird, eine Hochwertsperrfrequenz einstellt, die der veränderten
Hochwertsperrfrequenz entspricht, wobei der Haltezeiteinstellabschnitt
die Haltezeit einstellt, die einer Hochwertsperrfrequenz entspricht, die
vom Hochwertsperrfrequenzeinstellabschnitt in einem Signalgeberabschnitt
eingestellt wurde, um das Signal mit mindestens dem kürzesten
Zyklus der mehreren Signalgeberabschnitte zu erzeugen.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem achten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einem des ersten bis siebten Aspekts bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass die mehreren Signalgeberabschnitte mehrere Signale mit
einer im Wesentlichen sinuswellenartigen trapezförmigen Wellenform oder im Wesentlichen
linearen trapezförmigen,
sich wiederholenden Wellenformen erzeugen.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem neunten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einem der ersten bis achten Aspekts bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt einen Zyklus-/Amplituden-Informationseinstellabschnitt
umfasst, um Zyklusinformation, die einer Beobachtungszeit von jedem
der gewünschten
mehreren spezifischen Punkte über eine
gewünschte
MTIE-Kenngröße der mehreren MTIE-Kenngrößen entspricht,
und Amplitudeninformation einzustellen, die einem Unterschied im MTIE-Wert
zwischen aneinander angrenzenden spezifischen Punkten von den gewünschten
mehreren spezifischen Punkten entspricht, wobei die mehreren Signalgeberabschnitte
mehrere Signalwellenforminformationsgeberabschnitte umfassen, die
Wellenforminformation über
mehrere Signale mit solch einer sich wiederholenden Wellenform erzeugen,
wobei nachdem eine Signalamplitude während jeder Beobachtungszeit
von ihrem unteren Grenzwert zu ihrem oberen Grenzwert angestiegen
ist, sie vom oberen Grenzwert zum unteren Grenzwert sinkt, und zwar auf
Grundlage einer vom Zyklus-/Amplituden-Informationseinstellabschnitt
eingestellten Zyklusinformation, die einer Beobachtungszeit von
jedem der gewünschten
mehreren spezifischen Punkte entspricht, und einer Amplitudeninformation,
die einem Unterschied im MTIE-Wert zwischen aneinander angrenzenden
spezifischen Punkten von den gewünschten mehreren
spezifischen Punkten entspricht, und sie an jeden der gewünschten
mehreren spezifischen Punkte ausgibt;
der Haltezeiteinstellabschnitt
einen Haltezeitinformationseinstellabschnitt zur Einstellung einer
Haltezeitinformation umfasst, um den oberen Grenzwert und den unteren
Grenzwert der sich wiederholenden Signalwellenform über die
vorbestimmte Zeit so zu halten, dass der Zyklus eines Signals mit
mindestens dem kürzesten
Zyklus in der Wellenforminformation der mehreren Signale, die von
den mehreren Signalwellenforminformationsgeberabschnitten erzeugt
wurden, länger
ist als eine vorbestimmte Zeit, die der vorbestimmten Hochwertsperrkenngröße des Tiefpassmessfilters
in der MTIE-Einheit entspricht; und
der Synthetisierabschnitt
einen Wellenforminformationssynthetisierabschnitt umfasst, um die
mehreren Signalwellenforminformationen, die von den mehreren Signalwellenforminformationsgeberabschnitten erzeugt
wurden, durch Summierung zu synthetisieren, um das vorbestimmte
MTIE-Testsignal zu erzeugen und auszugeben.
-
Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird
nach einem zehnten Aspekt der Erfindung die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einem des ersten bis neunten Aspekts bereitgestellt, die dadurch
gekennzeichnet ist, dass der Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt,
die mehreren Signalgeberabschnitte, der Haltezeiteinstellabschnitt
und der Synthetisierabschnitt aus einem digitalen Signalprozessor
bestehen, das vorbestimmte MTIE-Testsignal vom digitalen Signalprozessor
erzeugt und ausgegeben wird, und ein direkter Digital-Synthesizer
als Phasenmodulator verwendet wird, um das Taktsignal aus dem Referenztaktgeber
bezüglich
der Phase mit dem vorbestimmten MTIE-Testsignal zu modulieren, das
vom digitalen Signalprozessor erzeugt und ausgegeben wird.
-
Diese
Zusammenfassung der Erfindung umfasst nicht unbedingt alle notwendigen
Merkmale, so dass es sich bei der Erfindung auch um eine Teilkombination
dieser beschriebenen Merkmale handeln kann.
-
Die
Erfindung lässt
sich aus der folgenden Beschreibung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen
umfassender verstehen:
-
1 ist
ein Blockschema, das den Aufbau der MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2A, 2B und 2C sind
Signalwellenformdiagramme zur Erläuterung des Funktionsablaufs
von Hauptkomponenten von 1;
-
3A ist
ein Schema, das die Ausgangskomponentenwellenform eines Hochwertsperrfilters zum
Extrahieren einer Phasenschwankung zeigt, wenn die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
von 1 verwendet wird;
-
3B ist
ein Blockschema, das ein eigentliches MTIE-Toleranzmesssystem zeigt,
bei dem die MTIE-Testsignalgebervorrichtung aus einem digitalen
Signalprozessor (DSP) besteht, während
ein direkter Digital-Synthesizer (DDS) als Phasenmodulator 16 verwendet
wird, um ein Testsignal Q auszugeben;
-
4 ist
ein Blockschema, das den Aufbau der MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
5 ist
ein Schema, das eine andere Signalwellenform zeigt, die in der MTIE-Testsignalgebervorrichtung
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
-
6 ist
ein Schema, das eine herkömmlich festgelegte
MTIE-Kenngrößenlinie
zeigt;
-
7 ist
ein Schema, das die MTIE-Kenngrößenlinie
von 6 in linearem Maßstab ausdrückt;
-
8 ist
ein Blockschema, das ein Beispiel eines Aufbaus der herkömmlichen
MTIE-Testsignalgebervorrichtung
zeigt;
-
9A, 9B und 9C sind
Signalwellenformdiagramme zur Erläuterung des Funktionsablaufs
der herkömmlichen
MTIE-Testsignalgebervorrichtung;
-
10 ist
ein Blockschema, das den Aufbau des herkömmlichen MTIE-Toleranzmesssystems zeigt;
und
-
11 ist
ein Schema, das die Kennlinie eines Tiefpassmessfilters (LPF) zum
Extrahieren einer herkömmlich
festgelegten Phasenschwankung zeigt.
-
Nun
wird im Einzelnen Bezug auf die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt
sind, genommen, worin gleiche Bezugszahlen gleiche oder entsprechende
Teile bezeichnen.
-
Nachstehend
werden Ausführungsformen der
MTIE-Testsignalgebervorrichtung der vorliegenden Erfindung mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
-
(Erste Ausführungsform)
-
1 zeigt
einen Blockaufbau einer MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 nach
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Diese
MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 umfasst einen Kenngrößenfestlegungsabschnitt 21, einen
Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22, einen Haltezeiteinstellabschnitt
(Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt) 23, mehrere Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(n), und einen Synthetisierabschnitt 25.
-
Der
Kenngrößenfestlegungsabschnitt 21 legt eine
gewünschte
MTIE-Kenngrößenlinie
von mehreren MTIE-Kenngrößenlinien
fest, die mehrere spezifische Punkte umfassen. Ein Benutzer gibt
Daten und den MTIE-Wert jedes spezifischen Punkts der gewünschten
MTIE-Kenngrößenlinie
mittels eines (nicht gezeigten) Bedienungsabschnitts des Kenngrößenfestlegungsabschnitts 21 ein,
oder wählt
und gibt eine der mehreren MTIE-Kenngrößen auf
Grundlage von Daten über
die spezifischen Punkte an, die vorab in einem Speicher abgespeichert
wurden.
-
Der
Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22 erfasst eine Beobachtungszeit
jedes spezifischen Punkts der MTIE-Kenngrößenlinie, die durch den Kenngrößenfestlegungsabschnitt 21 festgelegt
wurde, und eine Amplitude, die einem Unterschied im MTIE-Wert zwischen
aneinander angrenzenden spezifischen Punkten von den mehreren spezifischen Punkten
entspricht, und zwar auf Grundlage derselben Vorgehensweise, wie
mit Bezug auf 6 und 7 beschrieben
wird, um Zyklen T1, T2, ... Tk und Amplituden (Spannung zwischen
oberem und unterem Grenzwert (Spitze)) A1, A2, ... Ak zu bestimmen, und
stellt dann diese Zyklen in k Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) der mehreren Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(n) ein.
-
Der
Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 empfängt Daten über die
Zyklen T1, T2, ... Tk, die vom Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22 bestimmt
wurden, und falls eine der Frequenzen f1, f2, ... fk, die dem Zyklus
entsprechen, in ein Dämpfungsband
(ein Band, in dem ein Dämpfungsbetrag
zunimmt, wenn die Frequenz ansteigt) des LPF 18a zum Extrahieren
einer Phasenschwankung fällt,
wird eine (Spitzen-) Haltezeit Th mit vorbestimmtem oberen Grenzwert
und vorbestimmtem unteren Grenzwert in k Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) eingestellt.
-
Hier
kann die Spitzenhaltezeit Th, die vom Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eingestellt
wird, ein feststehender oder ein veränderlicher Wert sein, und wenn
sie ein feststehender Wert ist, wird beispielsweise ein Wert übernommen,
welcher der Hochwertsperrfrequenz des LPF 18a entspricht,
was später
noch beschrieben wird.
-
Wenn
die Hochwertsperrfrequenz des LPF 18a zum Extrahieren einer
Phasenschwankung fc (= 10 Hz) ist, ist seine Zeitkonstante Tc gleich ½ πfc. Wenn
die k Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2), ... 24(k) ein
Signal erzeugen, das den Spitzenwert in einem Zeitintervall vier-
bis fünfmal
länger
hält, und
ein Testsignal, das die Komponenten enthält, in das LPF 18a eingegeben
wird, kann der Spitzenwert eines das LPF 18a durchlaufenden
Signals in etwa gleich einem Spitzenwert eines Eingangssignals ausgelegt werden.
-
Somit
sollte die Spitzenhaltezeit Th zum Beispiel 4/2 πfc oder darüber oder 5/2 πfc oder darüber betragen.
-
Hier
hängt der
untere Grenzwert der Spitzenhaltezeit Th von einer Wellenform innerhalb
einer Beobachtungszeit ab, und wenn die Veränderungen in der Wellenform
sehr langsam sind, kann diese Spitzenhaltezeit kurz sein. Wenn die
Veränderungen
in der Wellenform schnell sind, muss sie verlängert werden.
-
Falls
die Spitzenhaltezeit Th auf irgendeinen veränderlichen Wert eingestellt
ist, erfasst ein Benutzer eine beliebige Spitzenhaltezeit, die einen
vom Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22 eingestellten Zyklus
entspricht, und stellt diesen Wert manuell ein.
-
Der
Benutzer kann die Spitzenwerthaltezeit Th entsprechend einem Verhältnis oder
einer Differenz zwischen einer Höchstfrequenz
fx, die in das Dämpfungsband
fällt,
und einer unteren Grenzfrequenz fr des Dämpfungsbands des LPF 18a der
Frequenzen f1, f2, ... fk erhalten, die den jeweiligen Zyklen T1,
T2, ... Tk entsprechen, und stellt dann diesen Wert in den Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) ein.
-
In
diesem Fall kann der Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 die
Operationsverarbeitung automatisch durchführen und eine berechnete Spitzenhaltezeit
Th in den Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) einstellen.
-
In
diesem Fall wird die Spitzenwerthaltezeit Th so eingestellt, dass
sie einmal mehr als die notwendige Mindestzeit beträgt, um den
Spitzenwert eines Signals, welches durch das LPF 18a läuft, ungefähr gleich
dem Spitzenwert des Eingangssignals auszulegen.
-
Sofern
die Spitzenhaltezeit Th nicht vom Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eingestellt
ist, geben die Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(k) ein Sinuswellensignal mit einem Zyklus und einer
Amplitude aus, die vom Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22 eingestellt
werden.
-
Wenn
darüber
hinaus die Spitzenhaltezeit Th vom Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eingestellt wird,
geben die Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2), ... 24(k),
indem beide Spitzenwerte der Sinuswelle mit dem Zyklus und der Amplitude,
der bzw. die vom Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 22 eingestellt wird,
in einem Zeitintervall von Th verlängert gehalten werden, ein
Signal mit im Wesentlichen trapezförmiger Welle aus, bei dem sich
ein Teil der beiden Spitzen der Sinuswelle in einem horizontalen
Zustand befindet.
-
Der
Synthetisierabschnitt 25 gibt ein Signal aus, das durch
Synthetisieren jeweiliger Signale S1, S2, ... Sk, die von den Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) ausgegeben werden, durch Summieren als Phasenmodulationssignal
erhalten wird, das Veränderungen
in der Phase einer festgelegten MTIE-Kenngröße bereitstellt.
-
Als
Nächstes
wird der Funktionsablauf der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 mit
dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben.
-
Wenn
zum Beispiel die MTIE-Kenngröße von 6 durch
den Kenngrößenfestlegungsabschnitt 21 festgelegt
wird, stellt der Zyklus/Amplitudeneinstellabschnitt 22 den
Zyklus T1 = 0,10 (= τ1 × 2) und die
Amplitude A1 = α·0,3 im
Signalgeberabschnitt 24(1) ein.
-
Darüber hinaus
stellt der Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 22 den Zyklus
T2 = 560 (= τ2 × 2) und
die Amplitude A2 = α·0,7 im
Signalgeberabschnitt 24(2) ein.
-
Darüber hinaus
stellt der Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 22 den Zyklus
T3 = 20000 (= τ3 × 2) und
die Amplitude A3 = α·0,097
im Signalgeberabschnitt 24(3) ein.
-
Der
Signalgeberabschnitt 24(1) gibt ein erstes Signal S1 aus,
und entsprechend diesem ersten Signal S1 steigt, wie in 2A gezeigt
ist, die Amplitude (Spannung) monoton von ihrem unteren Grenzwert
(einem Spitzenwert) -A1/2 um den Betrag einer Amplitude A1 sinuswellenartig
an und erreicht ihren oberen Grenzwert (einen Spitzenwert auf der
anderen Seite) A1/2 in einem Zeitintervall von ½ des Zyklus T1 (d.h. der
Beobachtungszeit τ1),
der vom Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 22 eingestellt
wurde, und danach wird der obere Grenzwert (der andere Spitzenwert)
A1/2 nur in der Spitzenhaltezeit Th aufrechterhalten. Dann sinkt
die Amplitude (Spannung) monoton um den Betrag einer Amplitude A1
sinuswellenartig im Zeitintervall der Beobachtungszeit (τ1), nachdem
diese Haltezeit verstrichen ist, und erreicht den unteren Grenzwert
(den Spitzenwert auf der einen Seite), und danach wird der Spitzenwert -A1/2
nur im Zeitintervall von Th aufrechterhalten, so dass sich eine
im Wesentlichen trapezförmige
Wellenform wiederholt.
-
Gleichermaßen gibt
der Signalgeberabschnitt 24(2) ein zweites Signal 52 aus.
Entsprechend diesem zweiten Signal S2 werden, wie in 2B gezeigt,
ein unterer Grenzwert (ein Spitzenwert) und ein oberer Grenzwert
(der andere Spitzenwert) mit einer Sinuswelle mit dem Zyklus T2
und der Amplitude A2, der bzw. die durch den Zyklus/Amplitudenabschnitt 22 eingestellt
wird, oder beide Spitzenwerte ±A2/2
nur im Zeitintervall von Th verlängert gehalten,
so dass sich eine im Wesentlichen trapezförmige Wellenform wiederholt.
-
Gleichermaßen gibt
der Signalgeberabschnitt 24(3) ein drittes Signal S3 aus.
Entsprechend diesem dritten Signal S3 werden, wie in 2C gezeigt,
ein unterer Grenzwert (ein Spitzenwert) und ein oberer Grenzwert
(der andere Spitzenwert) mit einer Sinuswelle mit einem Zyklus T3
und einer Amplitude A3, der bzw. die durch den Zyklus/Amplitudenabschnitt 22 eingestellt
wird, oder beide Spitzenwerte ±A3/2
nur im Zeitintervall von Th verlängert
gehalten, so dass sich eine im Wesentlichen trapezförmige Wellenform
wiederholt.
-
Das
erste, zweite und dritte Signal S1, S2 und S3, die aus diesen Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2) und 24(3) ausgegeben
werden, werden durch Summieren durch den Synthetisierabschnitt 25 synthetisiert.
Ein Signal S, das durch diese Synthetisierung durch Summierung erhalten
wird, wird aus diesem Synthetisierabschnitt 25 als Phasenmodulationssignal
ausgegeben.
-
Wenn
das auf diese Weise erhaltene Phasenmodulationssignal S für das in 10 gezeigte MTIE-Toleranzmesssystem
verwendet wird, wird ein Testsignal Q, das durch Modulieren eines
Takts Cr in Bezug auf die Phase erzeugt wird und von einem Taktgeber 15 entsprechend
dem Phasenmodulationssignal S verschickt wird, in eine Phasenschwankungsmesseinheit 18 eingegeben.
-
Da
jedoch in diesem Fall das Testsignal Q durch das LPF 18a mit
der vorbestimmten Hochwertsperrkenngröße, das im Eingangsabschnitt
des Phasenschwankungsmessabschnitts 18 enthalten ist, nicht
beeinträchtigt
wird, ist das MTIE-Toleranzmesssystem in der Lage, insgesamt eine
hochzuverlässige
Messung durchzuführen.
-
Und
zwar extrahiert das LPF 18a der Phasenschwankungsmesseinheit 18 jeweilige
Komponenten des Phasenmodulationssignals S, das im Testsignal Q
enthalten ist.
-
Beim
ersten, zweiten und dritten Signal S1, S2 und S3, die in diesem
Phasenmodulationssignal S enthalten sind, handelt es sich im Wesentlichen
um trapezförmige
Wellenformen, bei denen beide Spitzenwerte der Sinuswelle mit einem
Zyklus und einer Amplitude, der bzw. die vom Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22 eingestellt
wird, nur im Zeitintervall von Th verlängert gehalten werden. Folglich
ist ihr Zyklus nur um Th länger
als die ursprüngliche
Sinuswelle, und ihre Haltezeit ist ausreichend länger als eine Zeitkonstante,
welche die vorbestimme Hochwertsperrkenngröße des LPF 18a zur
Bedingung macht.
-
Aus
diesem Grund nimmt von den drei Signalen S1, S2 und S3, die im Phasenmodulationssignal
S enthalten sind, die Wellenform eines Ausgangssignals S1' aus dem LPF 18a zum
ersten Signal S1 mit der höchsten
Frequenz von 10 Hz monoton von einem Spitzenwert -A1/2 bis zum anderen
Spitzenwert A1/2 in einem Zeitintervall zu, der, wie in 3A gezeigt,
etwas länger
ist als die Beobachtungszeit τ1, und
sein Spitzenwert wird aufrechterhalten, und nimmt dann monoton vom
anderen Spitzenwert A1/2 bis zum einen Spitzenwert -A1/2 in einem
Zeitintervall ab, der wieder etwas länger ist als die Beobachtungszeit
TI.
-
Folglich
erreichen die Spitzenwerte des Signals S1', welches das LPF 18a durchläuft, immer
die beiden Spitzenwerte der Wellenform des ursprünglichen Signals S1, ohne durch
das LPF 18a gedämpft zu
werden.
-
Weil
die jeweiligen Wellenformen der Ausgangssignale aus dem LPF 18a zum
zweiten und dritten Signal S2, S3, die einen viel längeren Zyklus haben
als das erste Signal S1, kaum durch das LPF 18a beeinträchtigt werden,
ergibt es sich, dass sie im Wesentlichen dieselbe Wellenform haben
wie die in den 2B und 2C gezeigten
ursprünglichen zweiten
und dritten Signale S2, S3.
-
Somit
fällt die
MTIE-Kenngröße, die
dadurch erfasst wird, dass eine Operationsverarbeitung auf Grundlage
der Definition des MTIE zu einer Phasenschwankungskomponente erfolgt,
die aus dem LPF 18a ausgegeben wird, fast mit der MTIE-Kenngröße des Testsignals
Q so zusammen, dass die Zuverlässigkeit
ihres Messergebnisses hoch ist.
-
Die
MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten Ausführungsform
kann so aufgebaut sein, dass Information über die Wellenformen der jeweiligen
Signale S1, S2, ... Sk von den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) an den Synthetisierabschnitt 25 ausgegeben
und Teile der Wellenforminformation durch Summierung durch den Synthetisierabschnitt 25 synthetisiert
werden, um eine synthetisierte Wellenforminformation über die
jeweiligen Signale S1, S2, ... Sk zu erhalten, und dann das synthetisierte
Wellenformsignal S auf Grundlage dieser synthetisierten Wellenforminformation
ausgegeben wird.
-
In
diesem Fall fungiert der Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 22 von 1 als
Zyklus/Amplituden-Informationseinstellabschnitt 22, um
Zyklusinformation, die der Beobachtungszeit an jedem der gewünschten
mehreren spezifischen Punkte in einer gewünschten MTIE-Kenngrößenlinie
von mehreren MTIE-Kenngrößenlinien
entspricht, und Amplitudeninformation einzustellen, die einer Differenz
im MTIE-Wert zwischen aneinander angrenzenden spezifischen Punkten
von den gewünschten
mehreren spezifischen Punkten entspricht.
-
Die
mehreren Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2), ... 24(n) fungieren
als die mehreren Signalwellenforminformationsgeberabschnitt 24(1), 24(2),
... 24(n), in denen die Signalamplitude von ihrem unteren
Grenzwert zum oberen Grenzwert auf Grundlage von Zyklusinformation,
die einer Beobachtungszeit an jedem der gewünschten mehreren spezifischen
Punkte, die vom Zyklus-/Amplituden-Informationseinstellabschnitt 22 eingestellt
werden, und auf Grundlage von Amplitudeninformation zunimmt, die
einer Differenz im MTIE-Wert zwischen aneinander angrenzenden spezifischen
Punkten der gewünschten
mehreren spezifischen Punkte entspricht, und danach von diesem oberen
Grenzwert zum unteren Grenzwert abnimmt, um eine Wellenforminformation über die mehreren
Signale mit sich wiederholender Wellenform zu generieren und die
Wellenforminformation auszugeben, die jedem der mehreren gewünschten
spezifischen Punkte entspricht.
-
Der
Haltezeiteinstellabschnitt 23 fungiert als der Haltezeitinformationseinstellabschnitt 23,
der Haltezeitinformation einstellt, um den oberen Grenzwert und
unteren Grenzwert in der sich wiederholenden Wellenform dieses Signals über den
vorbestimmten Zeitintervall so zu halten, dass der Zyklus eines
Signals mit dem kürzesten
Zyklus in der Wellenforminformation der mehreren Signale, die von den
mehreren Signalwellenforminformationsgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(n) erzeugt werden, länger ist als eine vorbestimmte
Zeit, die entsprechend der Hochwertsperrkenngröße des Tiefpassmessfilters
der MTIE-Messvorrichtung bestimmt wird.
-
Der
Synthetisierabschnitt 25 fungiert als der Wellenforminformationssynthetisierabschnitt 25,
der das vorbestimmte MTIE-Testsignal erzeugt und ausgibt, indem
die mehreren Teile der Signalwellenforminformation, die aus den
mehreren Signalwellenformgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(n) ausgegeben werden, durch Summieren synthetisiert
werden.
-
(Praxisbezogenes MTIE-Toleranzmesssystem)
-
3 ist ein Blockschema, das ein praxisbezogenes
MTIE-Toleranzmesssystem zeigt, in dem die MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der
vorliegenden Erfindung aus einem digitalen Signalprozessor (DSP)
besteht und ein direkter Digital-Synthesizer (DDS) als Phasenmodulator 16 verwendet
wird, um das Testsignal Q auszugeben.
-
Gleiche
Bezugszahlen sind in 3B denselben Bestandteilen wie
in dem in 10 gezeigten MTIE-Toleranzsmesssystem
zugeteilt, und deren Beschreibung unterbleibt.
-
Und
zwar besteht in dem in 3B gezeigten MTIE-Toleranzmesssystem
die MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20,
die den Zyklus-/Amplituden-(Informations-)Einstellabschnitt 22,
die mehreren Signal(wellenforminformations)geberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(n), den Haltezeit(informations)einstellabschnitt 23 und
den (Wellenforminformations-) Synthetisierabschnitt 25 umfasst,
aus einem DSP (z.B. ADSP21061, hergestellt von Analog Devices Corporation) 30,
und das vorbestimmte MTIE-Testsignal wird vom DSP 30 erzeugt
und ausgegeben.
-
Dieser
DSP 30 ist ein für
digitale Signalverarbeitung zweckbestimmter Prozessor, der eine
Architektur übernimmt,
bei der eine sehr schnelle Operationsverarbeitungsleistung Priorität hat.
-
Somit
kann der DSP 30 ohne Weiteres die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
der vorliegenden Erfindung, die den Zyklus-/Amplituden-(Informations-)Einstellab
schnitt 22, die mehreren Signal(wellenforminformations)geberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(n), den Haltezeit(informations)einstellabschnitt 23 und
den (Wellenforminformations-) Synthetisierabschnitt 25 umfasst,
mit Funktionsblöcken,
die Software enthalten, bilden.
-
Das
MTIE-Testsignal, das aus dem DSP 30 ausgegeben wird, wird
als Phasenmodulationssignal verwendet, wenn das aus dem Referenztaktgeber 15 ausgegebene
Taktsignal in Bezug auf die Phase moduliert wird.
-
In
diesem Fall wird, wenn der Phasenmodulator 16, der das
Taktsignal aus dem Referenztaktgeber 15 in Bezug auf die
Phasen entsprechend dem Phasenmodulationssignal S als das aus dem
DSP 30 ausgegebene MTIE-Testsignal moduliert, der DDS (z.B.
AD9854, hergestellt von Analog Devices Corporation) verwendet.
-
Dieser
DDS 40 ist eine Schaltung zum Herstellen einer Schwingungswellenform
zur Ausgabe durch Synthetisieren digitaler Daten, und im Spezielleren
liest er Sinuswellen-Wellenformdaten
aus, die vorab in einem internen Speicher abgespeichert wurden,
setzt sie um und gibt sie dann entsprechend einem allgemeinen Verfahren
aus.
-
Somit
kann der DDS 40 ohne Weiteres den Phasenmodulator 16,
der das Taktsignal aus dem Referenztaktgeber 15 in Bezug
auf die Phase mit dem Phasenmodulationssignal S als MTIE-Testsignal,
das vom DSP 30 ausgegeben wird, moduliert, mit Funktionsblöcken, die
Software enthalten, bilden.
-
Darüber hinaus
kann er so aufgebaut sein, dass ein Teil der Funktion des Synthesizers 25 u.
dgl. des DSP 30 im DDS 40 enthalten ist.
-
Die
MTIE-Testsignalgebervorrichtung, die mit dem DSP 30 ausgeführt ist,
und das MTIE-Messsystem, das den Phasenmodulator 16 besitzt,
der mit dem DDS 40 ausgeführt ist, sind, was Kostenleistung betrifft,
im Vergleich zu einem Fall hervorragend, bei dem diese durch eine
Kombination einzelner (diskreter) Schaltungen auf analoge Weise
ausgeführt
sind.
-
Bei
der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten Ausführungsform
geben die mehreren Signalgeber 24(1), 24(2), ... 24(n) im
Wesentlichen trapezförmige
Wellenformsignale S1, S2, ... Sk aus, bei denen beide Spitzenwerte
einer Sinuswelle, die einen vorbestimmten Zyklus und eine vorbestimmte Amplitude
hat, der bzw. die vom Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22 eingestellt
wird, nur in einem Intervall einer Spitzenhaltezeit verlängert gehalten werden,
die durch den Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eingestellt
wird, und der Synthesizer 25 diese Signale S1, S2, ...
Sk synthetisiert, um das Phasenmodulationssignal S zu erhalten.
-
Aus
diesem Grund kann im Falle der Messung einer Phasenschwankung des
Testsignals Q, das durch das Phasenmodulationssignal S phasenmoduliert
wird, das durch die MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der
ersten Ausführungsform
erfasst wird, ein Messfehler aufgrund eines Einflusses des LPF 18a in
der Phasenschwankungsmesseinheit 18 ausgemerzt werden,
wodurch eine hochzuverlässige Messung
erzielt wird.
-
Weil
die MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten Ausführungsform
mit dem Kenngrößenfestlegungsabschnitt 21 zum
Festlegen einer gewünschten
MTIE-Kenngröße von mehreren MTIE-Kenngrößen ausgestattet
ist, kann ein Phasenmodulationssignal S erzeugt werden, das einer MTIE-Kenngröße der mehreren
MTIE-Kenngrößen entspricht,
das willkürlich
festgelegt wird.
-
Weil
die MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten Ausführungsform
den Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 umfasst, um wie
vorstehend beschrieben die Spitzenhaltezeit Th beliebig in den mehreren
Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2), ... 24(k) einzustellen,
kann eine optimale Spitzenhaltezeit Th eingestellt werden, die einer
Beobachtungszeit jedes spezifischen Punkts für die MTIE-Kenngröße, einer
Hochwertsperrfrequenz des LPF 18a zum Extrahieren einer
Phasenschwankung u. dgl. entspricht.
-
Da
darüber
hinaus bei der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten
Ausführungsform
wie vorstehend beschrieben der Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eine
Spitzenhaltezeit ermittelt, die einem vom Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 22 eingestellten
Zyklus entspricht, und diese Spitzenhaltezeit in jedem der mehreren
Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2), ... 24(k) einstellt,
kann eine optimale Spitzenhaltezeit automatisch am Zyklus eingestellt
werden, der vom Zyklus-/Amplitudeneinstellabschnitt 22 eingestellt
wurde.
-
Was
die Spitzenhaltezeit Th betrifft, die an den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2), ... 24(k) nach
der ersten Ausführungsform
eingestellt werden soll, soll die Spitzenhaltezeit nach dem einfachen
Anstieg bei jedem der Signale S1, S2, ... Sk dieselbe sein wie die
Spitzenhaltezeit Th nach dem einfachen Abstieg.
-
Ist
jedoch die Spitzenhaltezeit Th länger
als eine Zeit, die der Spitzenwert, der das zuvor erwähnte LPF 18a durchläuft, benötigt, um
im Wesentlichen gleich dem Spitzenwert seines ursprünglichen
Signals zu sein, brauchen die Spitzenhaltezeit Th nach dem einfachen
Anstieg bei jedem der Signale S1, S2, ... Sk und die Spitzenhaltezeit
Th nach dem einfachen Abstieg nicht unbedingt gleich zu sein, und
statt dessen ist es zulässig,
die Spitzenhaltezeit nach dem einfachen Anstieg und die Spitzenhaltezeit
nach dem einfachen Abstieg auf verschiedene Zeiten einzustellen.
-
Darüber hinaus
brauchen, was diese Spitzenhaltezeit Th anbelangt, über den
gesamten Zyklus der Signale S1, S2, ... Sk die Spitzenhaltezeiten nach
dem einfachen Anstieg oder die Spitzenhaltezeiten nach dem einfachen
Abstieg nicht unbedingt gleich zu sein, und statt dessen ist es
zulässig,
diese Spitzenhaltezeiten so einzustellen, dass sich jede von diesen
regelmäßig oder
zufällig
bei jedem Zyklus oder alle paar Zyklen verändert.
-
Bei
der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten Ausführungsform
wird die Spitzenhaltezeit Th in den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) durch den Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eingestellt.
-
Wenn
eine normalerweise feststehende Spitzenhaltezeit Th in den jeweiligen,
von den Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2), ... 24(k) kommenden
Signalen S1, S2, ... Sk eingestellt wird, sollte ein Einstellabschnitt
(23a) für
eine feststehende Th zum Einstellen dieser feststehenden Spitzenhaltezeit
Th nur in den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(n) eingestellt werden.
-
In
diesem Fall kann dann der Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 entfallen.
-
Bei
der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten Ausführungsform
sind alle der mehreren Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(k), die ein Signal zur Synthese ausgeben, so aufgebaut,
dass sie eine Wellenform ausgeben, bei welcher der Spitzenwert verlängert gehalten
wird.
-
Alternativ
ist es zulässig,
nur einen Signalgeberabschnitt 24(1), der ein Signal erzeugt,
das einem spezifischen Punkt mit der kürzesten Beobachtungszeit der
mehreren Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2), ... 24(k) entspricht,
d.h. ein Signal mit dem kürzesten
Zyklus, oder einen Teil der anderen Signalgeberabschnitte 24(2),
... 24(k), einschließlich
dieses Signalgeberabschnitts 24(1), eine Wellenform ausgeben
zu lassen, in welcher der Spitzenwert mehr als eine vorbestimmte
Zeit verlängert
gehalten wird.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
4 ist
ein Blockschema, das die zweite Ausführungsform der MTIE-Testsignalgebervorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Gleiche
Bezugszahlen sind in 4 denselben Bestandteilen wie
in der in 1 gezeigten MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der
ersten Ausführungsform
zugeteilt, und deren Beschreibung unterbleibt.
-
Was
die MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten Ausführungsform
betrifft, wurde ein Fall beschrieben, bei dem die Hochwertsperrfrequenz des
LPF 18a zum Extrahieren einer Phasenschwankung der Phasenschwankungsmesseinheit 18 feststand.
-
Die
MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform
wird jedoch auf einen Fall angewendet, bei dem die Hochwertsperrfrequenz
fc des LPF 18a zum Extrahieren einer Phasenschwankung der
Phasenschwankungsmesseinheit 18a beliebig veränderbar
ist.
-
Wie
in 4 gezeigt ist, ist die MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der
zweiten Ausführungsform
mit einem Hochwertsperrfrequenzeinstellabschnitt 26 ausgestattet,
der eine Hochwertsperrfrequenz einstellt, die einer Hochwertsperrfrequenz
fc entspricht, wenn die Hochwertsperrfrequenz fc des LPF 18a auf
irgendeinen Wert abgeändert
wird.
-
Dann
ermittelt der Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eine
Spitzenhaltezeit auf Grundlage der Hochwertsperrfrequenz, die der
Hochwertsperrfrequenz fc des LPF 18a entspricht, die durch
den Hochwertsperrfrequenzeinstellabschnitt 26 eingestellt
wurde, und stellt diesen Wert in den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) ein.
-
In
der Folge kann, selbst wenn die Hochwertsperrfrequenz des LPF 18a verändert wird,
eine optimale Spitzenhaltezeit automatisch in den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) eingestellt werden, indem die veränderte Hochwertsperrfrequenz
mit dem Hochwertsperrfrequenzeinstellabschnitt 26 eingestellt
wird.
-
Alternativ
kann der Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt 23 eine optimale
Spitzenhaltezeit ermitteln und diese in den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) einstellen, und zwar auf Grundlage eines Zyklus,
der durch die Hochwertsperrfrequenz des LPF 18a und den
Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt 22 eingestellt wird.
-
Die
MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform
kann so aufgebaut sein, dass sie die Wellenform ausgibt, bei welcher
der Spitzenwert über
einen vorbestimmten Zeitintervall nur vom Signalgeberabschnitt 24(1) verlängert gehalten wird,
der den kürzesten
Zyklus der mehreren Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(k) hat, und nicht von all den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) zur Ausgabe der Synthesesignale, oder von einem
der anderen Signalgeberabschnitte 24(2), ... 24(k) einschließlich des
Signalgeberabschnitts 24(1).
-
(Weitere Ausführungsform)
-
5 ist
ein Schema, das eine Signalwellenform zeigt, die in der MTIE-Testsignalgebervorrichtung
nach einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
-
Der
Aufbau der MTIE-Testsignalgebervorrichtung dieser weiteren Ausführungsform
ist derselbe wie der MTIE-Testsignalgebervorrichtung der in 1 und 4 gezeigten
ersten und zweiten Ausführungsform,
und deshalb unterbleibt eine Beschreibung davon.
-
Bei
der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der vorstehend beschriebenen
ersten und zweiten Ausführungsform
wurde ein Fall beschrieben, bei dem es sich bei jeweiligen Signalen,
die von den mehreren Signalgeberabschnitten 24(1), 24(2),
... 24(k) erzeugt werden, um Signale handelt, bei denen Veränderungen
in der Amplitude (Spannung) zwischen Spitzenwerten sinuswellenartig
und im Wesentlichen trapezförmig
sind.
-
Bei
der MTIE-Testsignalgebervorrichtung dieser weiteren Ausführungsform
wird jedoch davon ausgegangen, dass die mehreren Signalgeberabschnitte 24(1), 24(2),
... 24(k) (siehe 1 und 4)
Signale ausgeben, bei denen Veränderungen in
der Amplitude (Spannung) zwischen den Spitzenwerten im Wesentlichen
trapezförmig
sind, wie in 5 gezeigt ist.
-
Selbst
wenn das Signal verwendet wird, bei dem die Veränderungen in der Amplitude
(Spannung) zwischen den Spitzenwerten linear und im Wesentlichen
trapezförmig
sind, ist es theoretisch möglich,
denselben Funktionsablauf und dieselbe Wirkung zu erzielen wie mit
der MTIE-Testsignalgebervorrichtung 20 der ersten und zweiten
Ausführungsform,
welche das Signal verwenden, bei dem die Veränderungen in der Amplitude
(Spannung) zwischen den Spitzenwerten sinuswellenartig und im Wesentlichen
trapezförmig
sind.
-
Wie
vorstehend beschrieben, ist die MTIE-Testsignalgebervorrichtung
der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, dass mindestens einer der mehreren
Signalgeberabschnitte ein Signal mit einer Wellenform ausgibt, in
der beide Spitzenwerte eines Signals, das einen Zyklus und eine
Amplitude hat, der bzw. die durch den Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt
eingestellt wurde, in einem Zeitintervall verlängert gehalten werden, der
länger
als eine vorbestimmte Zeit dauert, und der Synthetisierabschnitt diese
Signale synthetisiert, um ein Phasenmodulationssignal zu erhalten.
-
Somit
kann beim Messen einer Phasenschwankung eines Testsignals mit einer
Phasenschwankungsmesseinheit, das durch dieses Phasenmodulationssignal
in der Phase moduliert wurde, ein Messfehler aufgrund eines Einflusses
durch das LPF zum Extrahieren einer Phasenschwankung der Phasenschwankungsmesseinheit
ausgemerzt werden, wodurch eine hochzuverlässige Messung erzielt wird.
-
Indem
darüber
hinaus ein Kenngrößenfestlegungsabschnitt
vorgesehen ist, um eine gewünschte Kenngröße aus den
mehreren MTIE-Kenngrößen selektiv
festzulegen, kann die MTIE-Testsignalgebervorrichtung der vorliegenden
Erfindung ein Phasenmodulationssignal erzeugen, das einer beliebig
festgelegten MTIE-Kenngröße von den
mehreren MTIE-Kenngrößen entspricht.
-
Indem
darüber
hinaus ein Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt vorgesehen ist, um
irgendeine Haltezeit an mindestens einem der mehreren Signalgeberabschnitte
einzustellen, kann die MTIE-Testsignalgebervorrichtung der vorliegenden
Erfindung eine Spitzenwerthaltezeit, die einer Beobachtungszeit
jedes für
die MTIE-Kenngröße spezifischen
Punkts entspricht, eine Hochwertsperrfrequenz des LPF zum Extrahieren
einer Phasenschwankung der Phasenschwankungsmesseinheit u. dgl.
einstellen.
-
Weil
der Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt eine Haltezeit einstellt,
die einem Zyklus entspricht, der durch den Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt an
mindestens einem der mehreren Signalgeberabschnitte eingestellt
wurde, kann die MTIE-Testsignalgebervorrichtung der vorliegenden
Erfindung eine optimale Haltezeit einstellen, die einem Zyklus entspricht,
der durch den Zyklus-/Amplituden-Einstellabschnitt eingestellt wurde.
-
Weil
ein Hochwertsperrfrequenzeinstellabschnitt zum Einstellen einer
Hochwertsperrfrequenz vorgesehen ist, die einer veränderbaren
Hochwertsperrfrequenz eines Tiefpassmessfilters entspricht, das
zum Messen einer Phasenschwankung in einem Testsignal, das durch
das Phasenmodulationssignal in der Phase moduliert wurde, verwendet wird,
und der Spitzenhaltezeiteinstellabschnitt eine Haltezeit einstellt,
die einer Hochwertsperrfrequenz entspricht, die durch den Hochwertsperrfrequenzeinstellabschnitt
an mindestens einem der mehreren Signalgeberabschnitte eingestellt
wurde, kann die MTIE-Testsignalgebervorrichtung der vorliegenden Erfindung
automatisch eine Spitzenwerthaltezeit einstellen, die dieser Hochwertsperrfrequenz
entspricht, auch wenn die Hochwertsperrfrequenz eines Tiefpassmessfilters
zum Messen einer Phasenschwankung verändert wird.
-
Wie
vorstehend beschrieben, ist es somit gemäß der vorliegenden Erfindung,
indem ein technisches Verfahren übernommen
wird, das verhindert, dass ein Messfehler aufgrund eines Einflusses
durch das Hochwertsperrfilter zum Extrahieren einer Phasenschwankung
in der MTIE-Messeinheit auftritt, möglich, eine MTIE-Testsignalgebervorrichtung
bereitzustellen, die in der Lage ist, eine MTIE-Kenngröße mit der
MTIE-Messvorrichtung, welche die Phasenschwankungsmesseinheit umfasst,
richtig zu erfassen.