FR2667401A1 - Procede et appareil permettant de numeriser une forme d'onde repetitive a l'aide d'un oscilloscope analogique, ainsi que d'en determiner des maxima et des minima. - Google Patents
Procede et appareil permettant de numeriser une forme d'onde repetitive a l'aide d'un oscilloscope analogique, ainsi que d'en determiner des maxima et des minima. Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un appareil permettant de numériser une forme d'onde répétitive. L'appareil comprend: un moyen (13) servant à produire un signal de rampe qui démarre en un point initial de la forme d'onde répétitive; un moyen (16) servant à comparer le signal de rampe avec un niveau de retard programmable afin de produire un signal d'échantillonnage, la valeur du niveau de retard programmable définissant un point échantillon sur la forme d'onde; un moyen (15) servant à comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation programmable, afin de produire un signal logique; un moyen (12) servant à échantillonner le signal logique à l'aide du signal d'échantillonnage afin de produire un niveau logique d'échantillonnage; un moyen (12) servant à ajuster le niveau de numérisation programmable en fonction du niveau logique d'échantillonnage jusqu'à ce qu'une condition prédéterminée ait été atteinte; et un moyen (12) servant à emmagasiner la valeur du niveau de numérisation programmable au titre de valeur numérisée pour le point échantillon lorsque la condition prédéterminée a été atteinte.
Description
La présente invention concerne les numériseurs et, plus
particulièrement, un procédé et un appareil utilisant un oscillos-
cope analogique comme numériseur pour convertir un signal analo-
gique répétitif en un signal numérique en vue de le mémoriser et,
ou bien, de l'afficher.
Les oscilloscopes analogiques sont des dispositifs d'affichage en temps réel qui acceptent un signal d'entrée et affichent la forme d'onde résultante sur un écran d'affichage classique, par exemple la face d'un tube à rayons cathodiques (CRT) Le principal avantage de l'oscilloscope analogique est qu'il fournit une représentation directe du signal d'entrée et se remet à jour le plus rapidement possible puisque seuls un retour du
faisceau et un réarmement du circuit de déclenchement sont néces-
saires entre les balayages Inversement, l'oscilloscope numérique échantillonne le signal d'entrée et le transforme en une série de mots numériques, lesquels mots numériques peuvent être mis en mémoire, traités, automatiquement mesurés, transmis en des lieux éloignés ou bien tirés sur papier Les oscilloscopes numériques
échantillonnent le signal d'entrée à l'aide de convertisseurs ana-
logique-numérique (ADC) classiques qui ou bien échantillonnent en temps réel, c'est-à-dire la forme d'onde toute entière en une seule fois, ou bien échantillonnent en temps équivalent pour un signal répétitif de façon à augmenter effectivement la largeur de bande en prenant plusieurs échantillons par déclenchement et en retardant le déclenchement à chaque répétition, ou bien encore produisent une échantillonnage séquentiel pour des signaux répétitifs avec un seul
échantillon par déclenchement.
Ce que l'on souhaite réaliser est une technique utilisant le circuit d'un oscilloscope analogique pour effectuer une fonction
de numérisation sur le signal d'entrée.
Ainsi, l'invention propose un numériseur à oscilloscope analogique qui compare un signal d'entrée répétitif avec un niveau numérique initial venant d'un microprocesseur et ajuste le niveau numérique jusqu'à ce qu'une égalité soit sensiblement obtenue en un point donné du signal Pour ce point, on mémorise le niveau numérique résultant On compare un niveau numérique retardé avec un
signal de balayage horizontal afin de produire un signal de déclen-
chement d'échantillonnage pour déterminer le point sur le signal analogique répétitif à échantillonner Le signal d'échantillonnage indique au microprocesseur qu'un échantillon doit être pris et
verrouille cet échantillon dans une bascule Si le signal analo-
gique est plus grand que le niveau numérique, alors on augmente le niveau numérique, sinon on diminue le niveau numérique L'amplitude d'augmentation-diminution se réduit et le processus se répète jusqu'à ce que l'amplitude d'augmentation-diminution soit nulle On mémorise la valeur du signal numérique relatif à ce point en un
emplacement de mémoire qui correspond au point à échantillonner.
De la même manière, on peut déterminer des valeurs mini-
male et maximale pour chaque intervalle échantillon formé entre des
points échantillons, en créant une fenêtre qui s'étend sur l'inter-
valle échantillon et en déterminant si la valeur du signal analo-
gique coupe celle du niveau numérique pendant l'intervalle, en changeant le niveau numérique jusqu'à ce que ce croisement se produise. Selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de numérisation d'un point échantillon d'une forme d'onde répétitive, qui comprend les opérations suivantes: identifier le point échantillon en comparant un signal de rampe qui démarre en un point de départ fixe sur la forme d'onde avec un niveau de retard représentant le point échantillon, afin de produire un signal d'échantillonnage; comparer la forme d'onde répétitive avec la valeur d'un niveau de numérisation, afin de produire un signal logique; vérifier le signal logique relativement au signal
d'échantillonnage, afin de produire une valeur logique d'échantil-
lonnage; ajuster la valeur du niveau de numérisation en fonction de la valeur logique d'échantillonnage;
répéter les opérations ci-dessus jusqu'à ce qu'une véri-
fication prédéterminée ait été réalisée; et mémoriser la valeur du niveau de numérisation au titre
d'une valeur numérisée pour le point échantillon.
Plus particulièrement, un premier mode de réalisation est un procédé de numérisation d'une forme d'onde répétitive à l'aide
d'un oscilloscope analogique, qui comprend les opérations sui-
vantes: a faire démarrer un signal de rampe en un point fixe de
la forme d'onde répétitive à des intervalles de répétition prédé-
terminés; b à chaque itération du signal de rampe, comparer le signal de rampe avec un niveau de retard afin de produire un signal d'échantillonnage, le niveau de retard représentant un point de la forme d'onde répétitive à numériser; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation, afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique à l'aide du signal
d'échantillonnage, afin de produire un niveau logique d'échantil-
lonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du niveau logique d'échantillonnage;
f répéter les opérations c à e jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée soit satisfaite; g mémoriser le niveau de numérisation au titre de valeur numérisée en un emplacement de mémorisation propre au point;
h augmenter le niveau de retard d'une quantité prédéter-
minée afin de numériser un point suivant de la forme d'onde répé-
titive; et i répéter les opérations b à h jusqu'à ce que tous les
points de la forme d'onde répétitive aient été numérisés.
Un deuxième mode de réalisation est un procédé de
numérisation d'une forme d'onde répétitive à l'aide d'un oscil-
loscope analogique, qui comprend les opérations suivantes: a faire démarrer un signal de rampe en un point fixe de
la forme d'onde répétitive à des intervalles de répétition prédé-
terminés; b comparer le signal de rampe avec un niveau de retard représentant un point de la forme d'onde à numériser, afin de produire un signal d'échantillonnage; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation qui correspond au point, afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique à l'aide du signal
d'échantillonnage, afin de produire un niveau logique d'échantil-
lonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du
niveau logique d'échantillonnage et emmagasiner le niveau de numé-
risation ajusté dans l'emplacement de mémorisation; f incrémenter le niveau de retard pour traiter un point suivant de la forme d'onde; g répéter les opérations b à f jusqu'à ce que tous les points de la forme d'onde apparaisant au cours d'une seule itération du signal de rampe aient été échantillonnés; et
h répéter les opérations b à g jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée ait été atteinte, qui indique que la numérisa-
tion de la forme d'onde répétitive a été achevée.
Un troisième mode de réalisation est un procédé de
numérisation d'une forme d'onde répétitive à l'aide d'un oscil-
loscope analogique, qui comprend les opérations suivantes: a détecter un point initial fixe sur la forme d'onde répétitive à intervalles prédéterminés; b produire un signal de rampe à régime libre rapide qui démarre au point initial fixé, le nombre d'itérations du signal de rampe rapide étant une fonction du nombre de points de la forme d'onde répétitive à numériser; c comparer le signal de rampe rapide avec un niveau de retard fixe afin de produire une impulsion d'échantillonnage pour chaque point; d comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation pour chaque
point en train d'être numérisé, afin de produire un signal logi-
que; e échantillonner le signal logique relatif à point à l'aide de l'impulsion d'échantillonnage relative à chaque chaqẻ point, afin de produire des niveaux logiques d'échantillonnage pour chaque point; f ajuster le niveau de numérisation relatif à chaque point en fonction du niveau logique d'échantillonnage relatif à chaque point; g mémoriser le niveau de numérisation relatif à chaque point dans l'emplacement de mémorisation relatif à chaque point; et h répéter les opérations b à g jusqu'à ce qu'une condition prédéterminée ait été atteinte, qui indique que la
numérisation de la forme d'onde a été achevée.
Dans ces modes de réalisation, le procédé peut comprendre en outre l'opération qui consiste à sélectionner une version atténuée du niveau de retard afin de produire un grossissement d'une partie sélectionnée de la forme d'onde répétitive. Une variante de premier mode de réalisation est un procédé de détermination de maxima et de minima pour une forme d'onde répétitive, qui comprend les opérations suivantes: a faire démarrer un signal de rampe en un point fixe de
la forme d'onde répétitive à des intervalles de répétition prédé-
terminés; b pour chaque itération du signal de rampe, produire un intervalle de fenêtre en fonction du signal de rampe, d'un niveau de retard et d'un niveau delta; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique pendant l'intervalle de fenêtre afin de produire un signal logique d'échantillonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du signal logique d'échantillonnage; f répéter les opérations c à e jusqu'à ce qu'une condition prédéterminée ait été satisfaite; g mémoriser le niveau de numérisation au titre de maximum dans un emplacement de mémorisation relatif à l'intervalte de fenêtre; h incrémenter le niveau de retard et le niveau delta afin de produire un intervalle de fenêtre suivant; i répéter les opérations b à h jusqu'à ce que des maxima soient déterminés pour tous Les intervalles de fenêtre couvrant la forme d'onde répétitive; et j répéter les opérations b à i en inversant la polarité de l'opération de comparaison de la forme d'onde répétitive, afin de déterminer un minimum pour chaque intervalle de fenêtre pour
lequel un maximum a été déterminé.
Une variante du deuxième mode de réalisation est un procédé de détermination de maxima et de minima d'une forme d'onde répétitive, qui comprend les opérations suivantes: a faire démarrer un signal de rampe en un point fixe de
la forme d'onde répétitive à des intervalles de répétition prédé-
terminés; b produire un intervalle de fenêtre en fonction du signal de rampe, d'un niveau de retard et d'un niveau delta; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation qui correspond à l'intervalle de fenêtre, afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique pendant l'intervalle de fenêtre afin de produire un signal logique d'échantillonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du
signal logique d'échantillonnage et emmagasiner le niveau de numé-
risation ajusté dans l'emplacement de mémorisation; g répéter les opérations b à f jusqu'à ce que tous les points de la forme d'onde apparaisant au cours d'une itération du signal de rampe aient été échantillonnés;
h répéter les opérations b à g jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée ait été atteinte qui indique que l'obtention de maxima pour tous les intervalles de fenêtre de la forme d'onde répétitive a été entièrement réalisée; et i répéter les opérations b à h en inversant la polarité de l'opération de comparaison de la forme d'onde, afin d'obtenir des minina pour tous les intervalles de fenêtre de la forme d'onde répétitive. Une variante du troisième mode de réalisation est un procédé de détermination de maxima et de minima sur des
segments d'une forme d'onde répétitive, qui comprend Les opéra-
tions suivantes: a détecter un point initial fixe sur La forme d'onde répétitive à intervalles prédéterminés; b produire un signal de porte à régime Libre qui démarre au point initial fixé, le nombre d'itérations du signal de porte
étant une fonction du nombre de segments de La forme d'onde répé-
titive pour lesquels des maxima et des minima doivent être déter-
minés; c comparer La forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation relatif à chaque segment, afin de produire un signal Logique; d échantillonner Le signal Logique relatif à chaque segment pendant Le signa L de porte, afin de produire des signaux logiques d'échantillonnage pour chaque segment; e ajuster Le niveau de numérisation re Latif à chaque segment en fonction du signal Logique d'échanti L Lonnage relatif à chaque segment; f mémoriser Le niveau de numérisation relatif à chaque segment dans l'emplacement de mémorisation relatif à ce segment;
g répéter Les opérations b à f jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée ait été atteinte qui indique que Les maxima relatifs à La forme d'onde ont été entièrement obtenus; et h répéter Les opérations b à g en inversant La polarité de L'opération de comparaison de La forme d'onde, afin d'obtenir
les minima correspondant aux maxima de La forme d'onde.
Dans ces variantes, Le procédé peut comprendre en outre l'opération consistant à sélectionner une version atténuée du
niveau de retard et du niveau delta afin de produire un grossis-
sement d'une partie sélectionnée de La forme d'onde répétitive.
Selon un deuxième aspect, L'invention propose des
appareils de mise en oeuvre des procédés précédents.
Plus particulièrement un premier mode de réalisation est un appareil de numérisation d'une forme d'onde répétitive, qui comprend: un moyen servant à produire un signal de rampe qui démarre en un point initial de la forme d'onde répétitive; un moyen servant à comparer le signal de rampe avec un niveau de retard programmable, afin de produire un signal d'échantillonnage, la valeur du niveau de retard programmable définissant un point échantillon sous la forme d'onde;
un moyen servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, afn de produire un signal logique; un moyen servant à échantillonner le signal logique à l'aide du signal d'échantillonnage, afin de produire un niveau logique d'échantillonnage; un moyen servant à ajuster le niveau de numérisation programmable en fonction du niveau logique d'échantillonnage jusqu'à ce qu'une condition prédéterminée ait été atteinte; et un moyen servant à mémoriser la valeur du niveau de numérisation programmable comme valeur numérisée pour le point
échantillon, lorsque la condition prédéterminée a été atteinte.
Un deuxième mode de réalisation est un appareil de numérisation d'une forme d'onde répétitive, qui comprend: un moyen servant à produire un signal de rampe qui démarre en un point initial de la forme d'onde répétitive; un moyen servant à comparer le signal de rampe avec un niveau de retard programmable, afin de produire un signal d'échantillonnage, le niveau de retard programmable identifiant un point échantillon sur la forme d'onde répétitive; un moyen servant à ajuster le niveau de retard programmable en N incréments par signal de rampe, correspondant à N points échantillons de la forme d'onde répétitive, de sorte que le signal d'échantillonnage possède une impulsion pour chaque point échantillon pendant le signal de rampe; un moyen servant pour chaque point échantillon, -à comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation, chaque point échantillon ayant un emplacement de mémorisation unique, afin de produire un signal logique pour chaque point échantillon; un moyen servant à échantillonner le signal logique
relatif à chaque point échantillon à l'aide du signal d'échantil-
lonnage, afin de produire un niveau logique d'échantillonnage pour chaque impulsion; un moyen servant à ajuster le niveau de numérisation programmable relatif à chaque point échantillon en fonction du niveau logique d'échantillonnage correspondant, une fois par cycle de signal de rampe;
un moyen servant à mémoriser le niveau de numérisa-
tion programmable relatif à chaque point échantillon dans l'empla-
cement de mémorisation correspondant; et
un moyen servant, après qu'une condition prédéter-
minée a été atteinte, à déterminer que la numérisation de la forme
d'onde répétitive est achevée.
Un troisième mode de réalisation est un appareil de numérisation d'une forme d'onde répétitive, qui comprend: un moyen servant à produire un signal de rampe
rapide qui démarre d'un point initial de la forme d'onde répé-
titive, le signal de rampe rapide possédant N cycles pendant un intervalle prédéterminé, N étant le nombre de points échantillons de la forme d'onde répétitive;
un moyen servant à produire un signal d'échantillon-
nage à partir du signal de rampe rapide, le signal d'échantillon-
nage ayant une impulsion pour chaque point échantillon;
un moyen servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, relatif à chaque point échantillon, venant d'emplacements de mémorisation respectifs, afin de produire un signal logique pour chaque point échantillon; un moyen servant à échantillonner le signal logique
relatif à chaque point échantillon à l'aide du signal d'échantil-
Lonnage, afin de produire un niveau logique d'échantillonnage pour chaque point échantillon; un moyen servant à ajuster le niveau de numérisation programmable relatif à chaque point échantillon en fonction du niveau logique d'échantillonnage correspondant; et un moyen servant à déterminer le moment o une
condition prédéterminée est atteinte, qui indique que la numéri-
sation de la forme d'onde a été complètement réalisée.
Dans ces modes de réalisation, l'appareil peut comprendre un moyen servant à sélectionner une version atténuée du niveau de retard afin de produire un grossissement d'une partie
sélectionnée de la forme d'onde répétitive.
Plus spécialement, pour le premier mode de réalisation, l'appareil peut comprendre aussi un moyen servant à ajuster le
niveau de retard programmable de façon que chaque point échan-
tillon de la forme d'onde répétitive soit numérisé.
Selon une variante, l'appareil de l'invention est un appareil permettant de déterminer des maxima et des minima pour des segments d'une forme d'onde répétitive, qui comprend: un moyen servant à produire un signal de fenêtrepour chaque segment;
un moyen servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, afin de produire un signal logique; un moyen servant à échantillonner le signal logique pendant le signal de fenêtre, afin de produire un signal logique d'échantillonnage; un moyen servant à ajuster le niveau de numérisation programmable en fonction du signal logique d'échantillonnage; un moyen servant à déterminer le moment o une
condition prédéterminée a été atteinte, qui indique que l'obten-
tion du maximum ou du minimum de l'intervalle de fenêtre a été complètement réalisé;
un moyen servant à déterminer si le niveau de numé-
risation programmable est une valeur maximale ou une valeur minimale;
un moyen servant à emmagasiner le niveau de numéri-
sation programmable dans un emplacement de mémorisation approprié qui correspond à l'intervalle de fenêtre et le fait que le niveau de numérisation programmable est la valeur maximale ou minimale de l'intervalle de fenêtre; et un moyen servant à déplacer l'intervalle de fenêtre
de façon que le maximum ou le minimum de chaque segment soit déter-
mine. Selon une autre variante, l'appareil de l'invention est un appareil permettant de déterminer les maxima et les minima de segments d'une forme d'onde répétitive, qui comprend: un moyen servant à produire une pluralité d'intervalles de fenêtre, partant d'un point initial de la forme d'onde répétitive;
un moyen servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, relatif à chaque intervalle de fenêtre, venant d'emplacements de mémorisation correspondants, afin de produire un signal logique pour chaque intervalle de fenêtre; un moyen servant à échantillonner le signal logique pour chaque intervalle de fenêtre, afin de produire un signal logique d'échantillonnage pour chaque intervalle de fenêtre; un moyen servant à ajuster le niveau de numérisation programmable relatif à chaque intervalle de fenêtre en fonction du signal logique d'échantillonnage correspondant; un moyen servant à déterminer le moment o une
condition prédéterminée a été atteinte, qui indique que l'obten-
tion des maxima et des minima est complètement réalisée; et un moyen servant à mémoriser les maxima et les
minima aux emplacements de mémorisation appropriés qui correspon-
dent aux segments.
Dans ces variantes, l'appareil peut comprendre en outre un moyen servant à sélectionner une version atténuée du signal de
fenêtre afin de produire un grossissement d'une partie sélec-
tionnée de la forme d'onde répétitive.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de
l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est un schéma de principe d'un numériseur à oscilloscope analogique selon la présente invention; la figure 2 est un schéma simplifié d'un circuit logique de mesure appartenant au schéma de principe de la figure 1; la figure 3 est un organigramme d'un premier mode de réalisation de numériseur, pour l'oscilloscope analogique des figures 1 et 2; la figure 4 est un diagramme temporel relatif au premier mode de réalisation de numériseur de la figure 3; la figure 5 est un diagramme de formes d'onde illustrant le fonctionnement du premier mode de réalisation de numériseur; la figure 6 est un organigramme d'un deuxième mode de réalisation de numériseur pour l'oscilloscope analogique des figures 1 et 2; la figure 7 est un diagramme temporel relatif au deuxième mode de réalisation de numériseur de la figure 6; la figure 8 est un organigramme d'un troisième mode de réalisation de numériseur pour l'oscilloscope analogique de la figure 1; la figure 9 est un diagramme temporel relatif au troisième mode de réalisation de numériseur de la figure 8; la figure 10 est un diagramme temporel représentant la création d'un intervalle formant une fenêtre pour la mesure de valeurs minimales et maximales selon la présente invention; les figures 11 A et 11 B représentent un organigramme illustrant un premier mode de réalisation de dispositif de mesure de valeurs minimales et maximales selon la présente invention; les figures 12 A et 12 B représentent un organigramme illustrant un deuxième mode de réalisation de dispositif de mesure de valeurs minimales et maximales selon la présente invention;
les figures 13 A, 13 B, 13 C et 13 D représentent un organi-
gramme illustrant un troisième mode de réalisation de dispositif de mesure de valeurs minimales et maximales selon la présente invention;
la figure 14 est un diagramme temporel relatif au troi-
sième mode de réalisation de dispositif de mesure de valeurs mini-
males et maximales de la figure 13; la figure 15 est un schéma de principe partiel montrant une modification du schéma de principe de la figure 1; et les figures 16 A et 16 B sont des diagrammes de formes
d'onde relatifs à la figure 15.
On se reporte maintenant aux figures 1 et 2, qui montrent une partie d'un oscilloscope analogique 10 Un signal analogique répétitif est appliqué à l'entrée d'un premier comparateur à déclenchement 11 par lequel il est comparé avec un signal ATRIGLVL (le nom de ce signal évoque, pour le lecteur anglophone, un "niveau de déclenchement") venant d'un dispositif de commande à microprocesseur 12, de sorte qu'il est produit un signal ATRIG (le nom de ce signal évoque un "déclenchement") Le signal ATRIG est appliqué en entrée à un dispositif 13 formant un générateur de balayage et un circuit de blocage, qui produit un signal ARAMP (le nom de ce signal évoque une 'rampe") se présentant sous la forme d'une tension de rampe analogique et un signal AGATE (le nom de ce signal évoque un "signal de porte") possédant une largeur d'impulsion égale à la longueur de la rampe ARAMP Le signal ARAMP est appliqué en entrée à un amplificateur tampon 14 et est utilisé pour commander la déviation horizontale, ou selon l'axe temporel, d'un faisceau électronique sur l'écran d'un tube à rayons cathodiques (CRT) (non représenté) Une version retardée du signal d'entrée est appliquée au circuit de déviation verticale, ou d'axe d'amplitude, du CRT de manière à réaliser l'affichage de l'amplitude du signal d'entrée en fonction du temps, et le signal d'entrée retardé est également appliqué à un deuxième comparateur à déclenchement 15 de manière à produire un signal BTRIG (cf. ATRIG) Pour produire le signal BTRIG, le deuxième comparateur à déclenchement 15 compare le signal d'entrée retardé avec un signal
BTRIG LVL (cf A TRIG LVL) venant du dispositif de commande 12.
Le signal ARAMP est appliqué à un premier comparateur 16 en même temps qu'un signal DELAY (le nom de ce signal évoque un "retard") venant du dispositif de commande 12 Le signal ARAMP est également appliqué à un deuxième comparateur 17 en même temps qu'un signal DELTA DELAY (le nom de ce signal évoque un "retard de
delta") venant du dispositif de commande 12 Un signal d'échantil-
lonnage, REF (c'est-à-dire de référence), venant du premier comparateur 16 est fourni à un circuit logique de mesure 20 Le circuit logique de mesure 20 reçoit également le signal de sortie (DELTA) du deuxième comparateur 17 ainsi que le signal BTRIG et des signaux de réglage venant du dispositif de commande 12 Le circuit logique de mesure 20 renvoie au dispositif de commande 12 des réponses qui sont déterminées par les signaux d'entrée et au dispositif générateur de balayage-circuit de blocage 13 un signal
SWEEP (le nom de ce signal évoque un "balayage").
Comme on peut le voir sur la figure 2, le signal REF est appliqué aux entrées d'horloge d'une première bascule, ou bascule d'échantillonnage, 24 et une deuxième bascule, ou bascule de balayage, 28 via une porte ET 27 Est également appliqué en entrée à la porte ET 27 un signal /HOLDOFF (le nom de ce signal évoque le "blocage") venant du générateur de balayage-circuit de blocage 13 L'entrée D de la bascule d'échantillonnage 24 est coup Lée au signal BTRIG, et l'entrée D de la bascule de balayage 28 est coup Lée à un niveau logique " 1 " La sortie Q de la bascule d'échantillonnage 24 fournit au dispositif de commande 12 un signal SAMPLE (le nom de ce signal évoque un "échantillon") qui indique le niveau du signal BTRIG lorsqu'elle est cadencée par REF La sortie Q de la bascule debalayage 28 fournit le signal SWEEP au dispositif de commande 12 lorsqu'elle est cadencée par REF Le signal AGATE est appliqué à un détecteur ENDGATE 26 (ce nom de signal évoque un "signal de porte de fin") constitué de deux bascules en série, la première étant cadencée par le flanc positif du signal AGATE et la deuxième par son flanc négatif Un niveau logique " 1 " est appliqué à l'entrée D de la première bascule du détecteur ENDGATE, et est transféré à la deuxième bascule à la fin du signal AGATE de manière à faire produire un signal ENDGATE, à destination du dispositif de commande 12, par la sortie Q de la deuxième bascule Les signaux REF et DELTA venant respectivement des comparateurs 16 et 17 sont appliqués à des bornes d'entrée de polarités opposées d'une porte ET 21 Est
également appliqué à l'entrée de la porte ET 21 le signal BTRIG.
Le signal de sortie de la porte ET 21 est appliqué à une entrée d'un multiplexeur 23 Le signal AGATE et le signal BTRIG sont appliqués sur les entrées d'une deuxième porte ET 22, dont la sortie est couplée à une deuxième entrée du multiplexeur 23 Le signal de sortie du multiplexeur 23 est déterminé par un signal SELECT (le nom de ce signal évoque une "sélection"), venant du dispositif de commande 12, qui sélectionne un des signaux de sortie respectifs des portes 21 et 22 comme signal de sortie WINDOW Le signal WINDOW (ce nom signifie "fenêtre") est appliqué à un circuit 25 de verrouillage de valeur de crête qui est composé de deux portes NI ayant chacune, au titre de l'un de ses signaux d'entrée, le signal de sortie de l'autre La sortie d'un circuit de verrouillage de valeur de crête 25 produit un signal MIN/MAX à destination du dispositif de commande 12 Le dispositif de commande 12 produit des signaux d'effacement à destination des bascules 24 et 28, du détecteur ENDGATE 26 et du circuit de verrouillage 25 Le dispositif de commande 12 fournit également un signal SLOPE (le nom de ce signal évoque la "pente") au deuxième comparateur à déclenchement 15 et des signaux HI-SPEED et SPD CTL (les noms de ces signaux évoquent respectivement "vitesse élevée" et "commande de vitesse") au dispositif générateur de balayage et circuit de blocage 13 afin de commander la fréquence du signal
ARAMP, comme cela sera décrit de manière plus détaillée ulté-
rieurement. Pour numériser le signal d'entrée, il y a trois modes opératoires, qui peuvent être sélectionnés soit automatiquement en fonction d'une gamme choisie temps/division d'affichage, ou bien manuellement via une interface opérateur 18 qui communique avec le dispositif de commande 12 Un premier mode opératoire sélectionne un point par balayage horizontale et répète la sélection de ce point jusqu'à ce qu'il soit numérisé, avant de passer à la numérisation du point suivant du signal d'entrée, c'est-à-dire qu'il faut de multiples balayages de chaque poiht pour numériser le signal d'entrée, si bien que, s'il y a huit bits de numérisation par point et 500 points à numériser pour un balayage d'affichage horizontal complet, il faut alors 4 000 balayage pour numériser le signal d'entrée Un deuxième mode de fonctionnement échantillonne chacun des points en un seul balayage, c'est-à-dire de multiples points à chaque balayage, de sorte que, pour huit bits de numérisation, il ne faut que huit balayages Le troisième mode opératoire augmente la vitesse de balayage du nombre de points échantillons qu'il y a dans chaque intervalle horizontal du signal d'entrée, pour ainsi arriver
sensiblement au même résultat que le deuxième mode.
On se reporte maintenant à la figure 3, qui décrit le premier mode de numérisation Au début de la numérisation d'un signal analogique répétitif, le dispositif de commande 12 règle l'index I (défini ci- après) à la valeur zéro la vitesse IH-SPEED au régime lent, et le signal de pente SLOPE sur sa valeur positive notée "+", et il règle aussi le niveau E du signal DELAY sur une valeur initiale, soit E 0, qui identifie le premier point temporel à numériser Ensuite, on règle la valeur de niveau delta, soit AL, au quart de la gamme d'amplitude, soit R/4, pour l'échelle verticale choisie d'affichage, et on règle le niveau du signal BTRIGLVL, soit L, au milieu de la gamme Par exemple, si l'échelle varie de -1,0 à + 1,0, on règle alors AL à 0,5 et on règle L à 0,0 Comme indiqué, on règle un index I de façon qu'il soit égal à zéro, et celui-ci représente l'adresse d'une mémoire située à l'intérieur du dispositif de commande 12, à laquelle le point correspondant de la forme d'onde doit être emmagasiné Le dispositif de commande 12 vérifie l'index pour déterminer si tous les points de la forme d'onde affichée à chaque balayage horizontal ont été numérisés et, si l'index est égal au nombre d'emplacements disponibles en mémoire, soit 500 pour le mode de réalisation envisagé, la numérisation est alors achevée et le programme prend fin Sinon, le dispositif de commande 12 vérifie AL pour voir si celui-ci est égal à zéro, ce qui détermine si la numérisation du point courant est ou non achevée Pour le premier passage AL vaut 0,5, si bien que le dispositif de commande 12
efface la bascule d'échantillonnage 24 et le détecteur ENDGATE 26.
Le dispositif de commande 12 attend ensuite que le signal ENDGATE indique que le balayage horizontal déterminé par le signal ARAMP est terminé Pendant le balayage horizontal, le signal REF est produit au point déterminé par E Le signal BTRIG est alors
verrouillé dans la bascule d'échantillonnage 24 par le signal REF.
Le dispositif de commande 12 augmente ou diminue L de AL en fonction de la relation existant entre le signal d'entrée' retardé, qui est appliqué à l'entrée du comparateur à déclenchement 15, et le signal BTRIGLVL, c'est-à-dire qu'un niveau logique " 1 " ou un niveau logique " O " est échantillonné par le dispositif de commande à partir du signal SAMPLE Si le signal de sortie de la bascule d'échantillonnage est un niveau logique " 1 ", le signal BTRIGLVL est alors augmenté de la valeur de niveau delta, soit L = L + AL, sinon le signal BTRIGLVL est diminué de la valeur de niveau delta On divise ensuite AL par deux en effectuant un décalage à droite, et on revérifie celui- ci pour déterminer s'il a une valeur nulle Le processus se répète lors des balayages successifs jusqu'à ce que le point soit numérisé On met alors la valeur résultante de L dans un emplacement de mémorisation situé à l'intérieur du dispositif de commande 12, soit la valeur SAMPLE (I), qui correspond à l'emplacement en mémoire de ce point temporel tel qu'indiqué par l'index I. Lorsque, comme déterminé par la condition AL = O, la numérisation d'un point du signal d'entrée est achevée, alors on incrémente le signal DELAY de SE, qui est égal à l'intervalle d'échantillonnage le long du balayage horizontal, et on incrémente l'index d'une unité On répète ensuite le processus pour le nouveau point en réglant EL de façon que AL = R/4, et L à la moitié de la gamme On effectue la vérification de l'index d'achèvement, et, en cas de non-achèvement, le nouveau point est numérisé comme décrit ci-dessus Comme représenté sur la figure 4, le signal ARAMP est un signal de rampe qui est démarré et terminé par le signal AGATE Le signal REF, qui est déLivré par le comparateur à retard 16, démarre
lorsque la valeur de rampe est égale à la valeur E du signal DELAY.
Chaque incrément f E est égal à un incrément de temps correspondant, soit At Ainsi, la valeur de E détermine quel point du signal d'entrée est en train d'être numérisé Pour les 500 points situés le long d'un intervalle de balayage horizontal, c'est-à-dire la période de la rampe, il existe 500 emplacements de mémorisation dans le dispositif de commande 12, et la valeur finale du signal BTRIG LVL, obtenue lorsque la numérisation d'un point échantillon particulier du signal d'entrée s'est achevé, est emmagasinée, au titre de la valeur numérisée, dans l'emplacement correspondant de
la mémoire.
La figure 5 montre de manière plus détaillée comment un
point de donnée du signal d'entrée est numérisé Au début de l'opé-
ration, L est fixé à zéro et AL vaut 0,5 Le point de donnée du signal d'entrée qui est échantillonné est PM' qui est un point arbitraire compris entre un premier point P et un dernier point PN' Au premier balayage de ARAMP, la valeur de PM est supérieure à L, si bien que le signal de sortie de la bascule d'échantillonnage est un niveau logique " 1 " Au deuxième balayage, on augment L de AL si bien que L vaut 0,5, et on compare de nouveau PM avec L De nouveau, la valeur PM est supérieure L, et, pour le troisième balayage, on incrémente L de AL, qui vaut maintenant 0,25, si bien que L vaut 0, 75 A ce passage, L est supérieur à la valeur de PM, si bien qu'on diminue L de la valeur de AL, c'est-à-dire de 0,125, afin de produire une valeur de 0,625 pour le quatrième passage De nouveau, la valeur de PM est supérieure à L, de sorte qu'on augmente L de AL valant 0,0625, de manière à produire une valeur de L qui vaut 0,6875 Au cinquième balayage, AL vaut 0, de sorte que la numérisation de PM est achevée et on mémorise la valeur 0,6875 à l'emplacement de mémorisation qui correspond à PM On numérise de cette manière chacun des points situés entre PO et PN' On va maintenant décrire le deuxième de numérisation en relation avec la figure 6 Au début, on règle I à zéro, SLOPE à "+", SELECT à A, et HI-SPEED au régime lent, ainsi que toutes les valeurs des points échantillons, soit SAMPLE (I), ou bien P(I), qui sont emmagasinées dans la mémoire du dispositif de commande 12, à une valeur moyenne pour la gamme d'amplitude choisie par l'opérateur via l'interface 18 De nouveau, on règle AL de façon qu'il soit égal à R/4 et on règle E de façon qu'ils sont égal à E O On vérifie AL pour déterminer si ce mode s'est terminé, et, si AL = 0, chaque point est alors numérisé, puisque tous les points sont comparés au cours de chaque balayage Si AL est différent de zéro, on règle alors à l'index, I, à zéro pour le premier point P(O), on règle L de façon qu'il soit égal à la valeur contenue dans l'emplacement de mémorisation correspondant à P(O), et le dispositif de commande 12 efface la bascule d'échantillonnage 24 et le détecteur ENDGATE 26 On vérifie le détecteur ENDGATE 26 pour voir si le signal AGATE est achevé Lorsque le signal AGATE est achevé, le dispositif de commande 12 efface la deuxième bascule 28 et cherche le commencement du signal AGATE suivant Dès que le signal AGATE se produit, on vérifie alors l'index I pour
déterminer si le dernier point de ce balayage a été échantillonné.
Si I = N, avec, dans cet exemple, N = 500, on divise alors AL par deux en effectuant un décalage à droite et on vérifie de nouveau sa nullité, puis on répète le processus pour le signal ARAMP suivant Lorsque le signal REF fait que le signal SWEEP indique un instant d'échantillonnage, alors on vérifie la bascule d'échantillonnage 24 et on incrémente ou on décrémente de AL la valeur relative à ce point, soit P(I) On incrémente l'index et le signal DELAY, soit E, et on règle L à la valeur du point suivant, soit P(I+ 1) Le dispositif de commande 12 efface de nouveau la bascule de balayage 28, et on observe le signal de balayage
relatif au début du signal REF suivant.
Comme représenté sur la figure 7, au cours de chaque période du signal ARAMP, on incrémente le signal DELAY par échellons de AE pour chacun des 500 points à échantillonner pendant la période Pour P(O), lorsque la valeur de rampe vaut EO, le signal REF est produit Ensuite, on incrémente E de façon que E soit alors supérieur à la valeur de rampe, jusqu'à ce qu'on ait atteint le point d'échantillon suivant, lorsque le signal REF est de nouveau produit Ainsi, au cours de chaque période du signal ARAMP, il y a N signaux REF, o N est le nombre de points échantillons, soit P(I), par période Pour les points P(K) et P(I) du premier balayage du signal ARAMP, on règle L(K) et L(I) à La valeur moyenne 0,0 Puisque les deux valeurs sont au-dessus de zéro, lors du deuxième balayage, on fixe les valeurs de L(K) et L(I) de façon qu'elles soient égales à 0,5 Pendant le troisième balayage, la valeur de P(K) est inférieure à la valeur de L(K), tandis que la valeur de P(I) est supérieure à celle de L(I), c'est-à-dire que L(K) = 0,25, tandis que L(I) = 0,75 Pour le quatrième balayage, L(K) vaut 0,325 tandis que L(I) vaut 0,875 Ce processus se poursuit jusqu'à ce que AL soit égal à zéro, lorsque les valeurs finales de L mémorisées dans la mémoire du dispositif
de commande 12 sont les valeurs numérisées de chaque point P(I).
En ce qui concerne le troisième mode de numérisation, comme représenté sur la figure 8, au lieu d'incrémenter la valeur DELAY N fois par période du signal ARAMP, on place le signal ARAMP
dans le régime libre à vitesse élevée à l'aide de l'instruction HI-
SPEED venant du dispositif de commande 12 dès que le signal ARAMP a été déclenché par le signal ATRIG après la période antérieure de blocage Ceci conduit à la création de N rampes, à raison d'une pour chaque point échantillon du signal d'entrée, pendant un balayage horizontal normal, au lieu d'une seule rampe par intervalle horizontale Avec les deux premiers modes de réalisation, puisqu'il n'y avait qu'une seul rampe par intervalle horizontal, on pouvait encore voir le signal analogique sans interférence sur le tube à rayon cathodique Toutefois, avec ce mode, chaque rampe ne produit plus un balayage total de l'écran et apparaît à N fois la vitesse de balayage choisie par l'opérateur via l'interface 18 pour le temps par division, comme représenté sur la figure 9, c'est-à-dire que l'affichage présent sur le tube à rayons cathodiques n'est pas valable Dès l'entrée dans ce troisième mode de numérisation, on règle le niveau du signal DELAY à une valeur fixe EF, on règle les valeurs de P(I) situées dans la mémoire à la moitié de la gamme, on règle L égal à P(O), on règle AL à R/4, et le dispositif de commande 12 efface le détecteur ENDGATE 26 le signal de pente SLOPE étant à "+" et la vitesse au régime lent La fin d'un balayage horizontal est détectée par le détecteur ENDGATE 26, la vitesse de balayage du dispositif générateur de balayage et circuit de blocage 13 augmente et la fin de la période de blocage est détectée A la fin de la période de blocage, on fait commuter le signal ARAMP dans le régime de vitesse élevée et le dispositif de commande 12 efface le détecteur ENDGATE 26 et la bascule d'échantillonnage 24 On vérifie l'index pour déterminer si tous les points d'échantillons ont été obtenus et, si ce n'est pas le cas, on vérifie alors le signal de sortie du détecteur ENDGATE 26 Lorsque le signal ENDGATE apparaît, on vérifie alors l'état de la bascule d'échantillonnage 24 et on incrémente ou décrémente en conséquence la valeur de SAMPLE (I), on incrémente l'index, on recherche la valeur SAMPLE (I) suivante,
et on efface le détecteur ENDGATE 26 et la bascule d'échan-
tillonnage 24 Le programme boucle alors sur l'opération de vérification de l'index Si tous les échantillons ont été obtenus, le dispositif générateur de balayage et circuit de blocage 13 reçoit instruction de passer dans le régime lent, et on vérifie la période de blocage A la fin de la période de blocage, on divise AL par deux et, si AL = O, alors le processus est achevé pour tous les points P(i) Sinon, l'organigramme boucle pour placer le dispositif générateur de balayage et circuit de blocage 13 dans le régime rapide relativement au signal ARAMP, et le processus se
répète.
Le circuit décrit des figures 1 et 2 peut également être utilisé pour produire des valeurs maximales et minimales comprises à l'intérieur d'intervalles échantillons La possibilité existe que, entre des points échantillons P(i), le signal d'entrée puisse ne pas être régulier, mais avoir une anomalie, ou bien avoir une valeur supérieure à l'une ou l'autre des valeurs échantillons qui définissent l'intervalle en raison du passage du signal par une crête entre les points échantillons Le fait d'obtenir les valeurs
minimales et maximales comprises dans les intervalles échantil-
lons, offre la possibilité de réafficher avec plus de précision la forme d'onde numérisée à partir de la mémoire Les portes ET 21 et 22, le deuxième comparateur 17, le multiplexeur 23 et le circuit de verrouillage de valeur de crête, constituent, avec le premier comparateur 16 et le dispositif de commande 12, le circuit nécessaire à l'exécution de mesures de minima et de maxima Les mesures de minima et de maxima s'effectuent dans celui des trois
modes qui correspond au mode particulier de numérisation utilisé.
En fonctionnement, le signal de sortie du deuxième comparateur 17 et celui du premier comparateur 16 sont combinés par la porte ET 21, comme représenté sur la figure 10, de manière à former une fenêtre de validation pour la porte ET Ainsi, le signal de sortie
de la porte ET 21 représente la valeur de B TRIG pendant l'inter-
valle formant la fenêtre Le dispositif de commande 12 sélectionne la délivrance, par le multiplexeur 23, du signal de sortie de la porte ET 21, pour les premier et deuxième modes, o le signal ARAMP possède une période équivalente à un intervalle horizontal complet, et sélectionne le signal de sortie de la porte ET 22 validé par le signal AGATE lorsque le signal ARAMP se trouve dans le régime rapide du troisième mode Le signal WINDOW venant du multiplexeur 23 valide le circuit 25 de verrouillage de valeur de crête de façon qu'il soit positionné à un niveau logique " 1 " à chaque fois que le signal BTRIG prend un niveau logique " 1 " pendant l'intervalle de fenêtre spécifié par les signaux de
validation appliqués en entrée aux portes ET 21 et 22 respectives.
Dans le premier mode, pour chaque balayage relatif à un point échantillon particulier, le signal BTRIGLVL est ajusté en fonction du fait que le signal BTRIG varie ou non pendant l'intervalle de fenêtre relatif à ce point Comme on peut le voir sur les figures 11 A et 11 B, o, initialement I = 0, SLOPE = "+" et HI-SPEED est au régime lent, le processus permettant d'obtenir une valeur de maximum et minimum est semblable à celui qui permet d'obtenir une valeur d'échantillon, sauf que le signal de sortie du circuit 25 de verrouillage de valeur de crête est utilisé par le dispositif de commande 12 Le signal DELTA DELAY, soit ED, appliqué en entrée au deuxième comparateur 17 fournit l'intervalle de fenêtre relatif à la porte ET 21 de sorte que, plutôt que d'obtenir un point échantillon comme dans l'opération de numérisation, on examine un intervalle pour déterminer si, pendant cet intervalle, le signal d'entrée retardé dépasse ou non la valeur du signal BTRIGLVL, de façon à produire un signal BTRIG Ainsi, ce qui est mémorisé au cours de chaque intervalle de temps est la valeur maximale du signal d'entrée Une fois que la valeur maximale relative à ce point a été obtenue, on répète l'opération pour obtenir une valeur minimale en inversant les entrées du deuxième comparateur à déclenchement à l'aide de l'instruction SLOPE, qui prend alors la valeur notée par "-", émise par le dispositif de commande 12 De cette manière, on peut mémoriser, au cours de chaque intervalle échantillon, une valeur minimale et une valeur maximale Chaque intervalle est équivalent à deux intervalles échantillons de sorte que, pour une taille donnée de la mémoire, une moitié de celle-ci contient des valeurs maximales et l'autre
contient des valeurs minimales.
Dans le deuxième mode, les intervalles sont échantillon-
nés en alternance, c'est-à-dire d'abord les intervalles "pairs", puis les intervalles "impairs" Comme dans le premier mode, chaque intervalle est, en durée, deux intervalles échantillons, mais,
toutefois, puisque chaque intervalle est échantillonné séquentiel-
lement, il existe une durée, entre la fin de l'intervalle et le début du suivant, qui ne serait pas échantillonnée si les intervalles étaient échantillonnés en séquence Ainsi, un intervalle sur deux est échantillonné au cours d'un premier passage, et les intervalles intermédiaires sont échantillonnés au cours d'un deuxième passage Comme représenté sur les figures 12 A et 12 B, on positionne un drapeau dans un état pair au cours du premier passage A la fin du premier passage, on modifie le drapeau et on le vérifie pour déterminer s'il est pair Si le drapeau est impair, on effectue alors le deuxième passage en commençant à I = 2 au lieu de I = O Ainsi, deux passages ont été réalisés, et on répète l'opération pour déterminer les minima en faisant passer l'instruction SLOPE dant l'état négatif indiqué par "-" Comme dans le mode de numérisation correspondant, on règle initialement SLOPE = "+", SELECT = A, HI-SPEED au régime lent, AL = R/4, et on règle les emplacements de mémorisation à la moitié de la gamme, puis on les ajuste au fur et à mesure que sont exécutés les différents passages jusqu'à ce que chaque paire maximum-minimum
relatif à chaque intervalle ait été obtenue.
Enfin, dans le troisième mode, comme représenté sur les figures 13 A à 13 D, les réglages initiaux sont SLOPE = "+", SELECT = B, HI- SPEED au régime lent, AL = R/4, et le troisième mode détermine initialement le point de départ du signal ATRIG, puis commute dans le régime libre à vitesse moyenne, la fréquence étant égale au quart de la fréquence demandée pour la numérisation suivant le troisième mode de numérisation ci-dessus décrit Mis à part le fait que c'est le signal ARAMP qui se répète pour chaque échantillon et non pas le signal DELAY, le processus est identique à celui du deuxième mode De nouveau, on positionne initialement le drapeau dans l'état pair, et on effectue le passage pour obtenir des valeurs maximales pour tous les échantillons Un signal BENDSA sert à retarder d'un demicycle le signal ARAMP, comme représenté sur la figure 14, pour le deuxième passage On
répète l'opération pour obtenir les valeurs minimales correspon-
dantes. La figure 15 représente une variante par rapport au schéma de principe de base de la figure 1, qui permet de maintenir une résolution de 500 points par division horizontale de 10 selon le mode de réalisation présenté à titre d'exemple dans le cas d'un mode de balayage horizontal avec grossissement x 10 Le signal DELAY et le signal DELTA DELAY venant du dispositif de commande 12 sont appliqués en entrée à un réseau atténuateur 30 Est également appliqué en entrée au réseau atténuateur 30 un signal de position horizontale HORIZ POS Les signaux de sortie du réseau atténuateur sont le signal DELAY, un signal DELAY atténué (x 10), le signal DELTA DELAY et un signal DELTA DELAY atténué (x 10) Ces signaux sont appliqués en entrée à un multiplexeur 32 qui sélectionne les versions atténuées ou non atténuées des signaux DELAY et DELTA DELAY pour les appliquer en entrée aux comparateurs respectifs 16
et 17 en fonction de la présence d'un signal de commande d'atténua-
teur /ATTEN émis par le dispositif de commande 12 Lorsque le trajet "atténué" a été sélectionné par le multiplexeur 32, une gamme de numérisation horizontale valant un division est produit relativement au signal ARAMP Ceci maintient la résolution de 500 points L'application du niveau de décalage HORIZPOS à la borne référence du réseau atténuateur 30 permet que les signaux DELAY et DELTA DELAY soient décalés sur la gamme du signal ARAMP,
en analogie avec la commande de position horizontale de l'oscil-
loscope analogique Comme on peut le voir sur les figures 16 A et 16 B, dans le mode de grossissement, la délivrance du signal HORIZPOS par le dispositif de commande 12 au circuit atténuateur 30 détermine quelle division horizontale parmi les dix divisions horizontales existant au total pour l'affichage est sélectionnée, et l'échantillonnage de 500 points se produit au cours de cet intervalle A la fin du signal ARAMP, le signal HORIZPOS revient à son état zéro Ainsi, pendant une période d'une division au
début du signal HORIZ POS, la forme d'onde est échantillonnée.
Ainsi, l'invention propose un procédé permettant de numé-
risé un signal analogique, et même d'en déterminer des maxima et des minima, au moyen d'un oscilloscope analogique à l'aide d'une technique d'approximations successives en utilisant un signal de retard en même temps qu'un comparateur pour déterminer un point temporel de la forme d'onde, et en ajustant un signal de niveau lors d'itérations successives pour ce point, jusqu'à ce que la
précision voulue ait été atteinte.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer,
à partir des procédés et des dispositifs dont la description vient
d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limita-
tif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre
de l'invention.
Claims (13)
1 Procédé de numérisation d'un point échantillon d'une
forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'il comprend les opé-
rations suivantes: identifier le point échantillon en comparant un signal de rampe qui démarre en un point de départ fixe sur la forme d'onde avec un niveau de retard représentant le point échantillon, afin de produire un signal d'échantillonnage; comparer la forme d'onde répétitive avec la valeur d'un niveau de numérisation, afin de produire un signal logique; vérifier le signal logique relativement au signal
d'échantillonnage, afin de produire une valeur logique d'échantil-
lonnage; ajuster la valeur du niveau de numérisation en fonction de la valeur logique d'échantillonnage;
répéter les opérations ci-dessus jusqu'à ce qu'une véri-
fication prédéterminée ait été réalisée; et mémoriser la valeur du niveau de numérisation au titre
d'une valeur numérisée pour le point échantillon.
2 Procédé de numérisation d'une forme d'onde répétitive à l'aide d'un oscilloscope analogique, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: a faire démarrer un signal de rampe en un point fixe de
la forme d'onde répétitive à des intervalles de répétition prédé-
terminés; b à chaque itération du signal de rampe, comparer le signal de rampe avec un niveau de retard afin de produire un signal d'échantillonnage, le niveau de retard représentant un point de la forme d'onde répétitive à numériser; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation, afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique à l'aide du signal
d'échantillonnage, afin de produire un niveau logique d'échantil-
lonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du niveau logique d'échantillonnage;
f répéter les opérations c à e jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée soit satisfaite; g mémoriser le niveau de numérisation au titre de valeur numérisée en un emplacement de mémorisation propre au point;
h augmenter le niveau de retard d'une quantité prédéter-
minée afin de numériser un point suivant de la forme d'onde répé-
titive; et i répéter les opérations b à h jusqu'à ce que tous les
points de la forme d'onde répétitive aient été numérisés.
3 Procédé de numérisation d'une forme d'onde répétitive à l'aide d'un oscilloscope analogique, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: a faire démarrer un signal de rampe en un point fixe de
la forme d'onde répétitive à des intervalles de répétition prédé-
terminés; b comparer le signal de rampe avec un niveau de retard représentant un point de la forme d'onde à numériser, afin de produire un signal d'échantillonnage; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation qui correspond au point, afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique à l'aide du signal
d'échantillonnage, afin de produire un niveau logique d'échantil-
lonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du
niveau logique d'échantillonnage et emmagasiner le niveau de numé-
risation ajusté dans l'emplacement de mémorisation; f incrémenter le niveau de retard pour traiter un point suivant de la forme d'onde; g répéter les opérations b à f jusqu'à ce que tous les points de la forme d'onde apparaisant au cours d'une seule itération du signal de rampe aient été échantillonnés; et
h répéter les opérations b à g jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée ait été atteinte, qui indique que la numérisa-
tion de la forme d'onde répétitive a été achevée.
4 Procédé de numérisation d'une forme d'onde répétitive à l'aide d'un oscilloscope analogique, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: a détecter un point initial fixe sur la forme d'onde répétitive à intervalles prédéterminés; b produire un signal de rampe à régime libre rapide qui démarre au point initial fixé, le nombre d'itérations du signal de rampe rapide étant une fonction du nombre de points de la forme d'onde répétitive à numériser; c comparer le signal de rampe rapide avec un niveau de retard fixe afin de produire une impulsion d'échantillonnage pour chaque point; d comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation pour chaque
point en train d'être numérisé, afin de produire un signal logi-
que; e échantillonner le signal logique relatif à chaque point à l'aide de L'impulsion d'échantillonnage relative à chaque point, afin de produire des niveaux Logiques d'échantillonnage pour chaque point; f ajuster le niveau de numérisation relatif à chaque point en fonction du niveau logique d'échantillonnage relatif à chaque point; g mémoriser le niveau de numérisation relatif à chaque point dans l'emplacement de mémorisation relatif à chaque point; et h répéter les opérations b à g jusqu'à ce qu'une condition prédéterminée ait été atteinte, qui indique que la
numérisation de la forme d'onde a été achevée.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération qui consiste à sélectionner une version atténuée du niveau de retard afin de produire un grossissement d'une partie sélectionnée de La
forme d'onde répétitive.
6 Procédé de détermination de maxima et de minima pour une forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'il comprend Les opérations suivantes: a faire démarrer un signa L de rampe en un point fixe de
La forme d'onde répétitive à des interva L Les de répétition prédé-
terminés; b pour chaque itération du signa L de rampe, produire un interva L Le de fenêtre en fonction du signa L de rampe, d'un niveau de retard et d'un niveau de Lta; c comparer La forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation afin de produire un signa L Logique; d échanti L Lonner Le signa L Logique pendant L'interva L Le de fenêtre afin de produire un signa L Logique d'échantil Lonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du signa L Logique d'échanti L Lonnage; f répéter Les opérations c à e jusqu'à ce qu'une condition prédéterminée ait été satisfaite; g mémoriser Le niveau de numérisation au titre de maximum dans un emplacement de mémorisation re Latif à L'interva L Le de fenêtre; h incrémenter Le niveau de retard et Le niveau de Lta afin de produire un interva L Le de fenêtre suivant; i répéter Les opérations b à h jusqu'à ce que des maxima soient déterminés pour tous Les interva L Les de fenêtre couvrant La forme d'onde répétitive; et j répéter les opérations b à i en inversant La po Larité de L'opération de comparaison de La forme d'onde répétitive, afin de déterminer un minimum pour chaque interva L Le de fenêtre pour
Leque L un maximum a été déterminé.
7 Procédé de détermination de maxima et de minima d'une
forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'i L comprend Les opé-
rations suivantes: a faire démarrer un signal de rampe en un point fixe de
la forme d'onde répétitive à des intervalles de répétition prédé-
terminés; b produire un intervalle de fenêtre en fonction du signal de rampe, d'un niveau de retard et d'un niveau delta; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation qui correspond à l'intervalle de fenêtre, afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique pendant l'intervalle de fenêtre afin de produire un signal logique d'échantillonnage; e ajuster le niveau de numérisation en fonction du
signal logique d'échantillonnage et emmagasiner le niveau de numé-
risation ajusté dans l'emplacement de mémorisation; g répéter les opérations b à f jusqu'à ce que tous les points de la forme d'onde apparaisant au cours d'une itération du signal de rampe aient été échantillonnés;
h répéter les opérations b à g jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée ait été atteinte qui indique que l'obtention de maxima pour tous les intervalles de fenêtre de la forme d'onde répétitive a été entièrement réalisée; et i répéter les opérations b à h en inversant la polarité de l'opération de comparaison de la forme d'onde, afin d'obtenir des minina pour tous les intervalles de fenêtre de la forme d'onde répétitive. 8 Procédé de détermination de maxima et de minima sur des segments d'une forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: a détecter un point initial fixe sur la forme d'onde répétitive à intervalles prédéterminés; b produire un signal de porte à régime libre qui démarre au point initial fixé, le nombre d'itérations du signal de porte
étant une fonction du nombre de segments de la forme d'onde répé-
titive pour lesquels des maxima et des minima doivent être déter-
minés; c comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation relatif à chaque segment, afin de produire un signal logique; d échantillonner le signal logique relatif à chaque segment pendant le signal de porte, afin de produire des signaux logiques d'échantillonnage pour chaque segment; e ajuster le niveau de numérisation relatif à chaque segment en fonction du signal logique d'échantillonnage relatif à chaque segment; f mémoriser le niveau de numérisation relatif à chaque segment dans l'emplacement de mémorisation relatif à ce segment;
g répéter les opérations b à f jusqu'à ce qu'une condi-
tion prédéterminée ait été atteinte qui indique que les maxima relatifs à la forme d'onde ont été entièrement obtenus; et h répéter les opérations b à g en inversant la polarité de l'opération de comparaison de la forme d'onde, afin d'obtenir
les minima correspondant aux maxima de la forme d'onde.
9 Procédé selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à sélectionner une version atténuée du niveau de retard et du niveau delta afin de produire un grossissement d'une partie sélectionnée de la forme
d'onde répétitive.
Appareil ( 10) de numérisation d'une forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen ( 13) servant à produire un signal de rampe qui démarre en un point initial de la forme d'onde répétitive; un moyen ( 16) servant à comparer le signal de rampe avec un niveau de retard programmable, afin de produire un signal d'échantillonnage, la valeur du niveau de retard programmable définissant un point échantillon sous la forme d'onde;
un moyen ( 15) servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, afin de produire un signal logique; un moyen ( 24) servant à échantillonner le signal logique à l'aide du signal d'échantillonnage, afin de produire un niveau logique d'échantillonnage; un moyen ( 12) servant à ajuster le niveau de numérisation programmable en fonction du niveau logique d'échantillonnage jusqu'à ce qu'une condition prédéterminée ait été atteinte; et un moyen ( 12) servant à mémoriser la valeur du niveau de numérisation programmable comme valeur numérisée pour le point
échantillon, lorsque la condition prédéterminée a été atteinte.
11 Appareil de numérisation d'une forme d'onde répéti-
tive, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen ( 13) servant à produire un signal de rampe qui démarre en un point initial de la forme d'onde répétitive; un moyen ( 16) servant à comparer le signal de rampe avec un niveau de retard programmable, afin de produire un signal d'échantillonnage, le niveau de retard programmable identifiant un point échantillon sur la forme d'onde répétitive; un moyen ( 12) servant à ajuster le niveau de retard programmable en N incréments par signal de rampe, correspondant à N points échantillons de la forme d'onde répétitive, de sorte que le signal d'échantillonnage possède une impulsion pour chaque point échantillon pendant le signal de rampe; un moyen ( 15) servant pour chaque point échantillon, à comparer la forme d'onde répétitive avec un niveau de numérisation venant d'un emplacement de mémorisation, chaque point échantil Lon ayant un emplacement de mémorisation unique, afin de produire un signal logique pour chaque point échantillon; un moyen ( 24) servant à échantillonner le signal logique
relatif à chaque point échantillon à l'aide du signal d'échantil-
lonnage, afin de produire un niveau logique d'échantillonnage pour chaque impulsion; un moyen ( 12) servant à ajuster le niveau de numérisation programmable relatif à chaque point échantillon en fonction du niveau logique d'échantillonnage correspondant, une fois par cycle de signal de rampe;
un moyen ( 12) servant à mémoriser le niveau de numérisa-
tion programmable relatif à chaque point échantillon dans l'empla-
cement de mémorisation correspondant; et
un moyen ( 12) servant, après qu'une condition prédéter-
minée a été atteinte, à déterminer que la numérisation de la forme
d'onde répétitive est achevée.
12 Appareil de numérisation d'une forme d'onde répéti-
tive, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen ( 13) servant à produire un signal de rampe
rapide qui démarre d'un point initial de la forme d'onde répé-
titive, le signal de rampe rapide possédant N cycles pendant un intervalle prédéterminé, N étant le nombre de points échantillons de la forme d'onde répétitive;
un moyen ( 16) servant à produire un signal d'échantillon-
nage à partir du signal de rampe rapide, le signal d'échantillon-
nage ayant une impulsion pour chaque point échantillon;
un moyen ( 15) servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, relatif à chaque point échantillon, venant d'emplacements de mémorisation respectifs, afin de produire un signal logique pour chaque point échantillon; un moyen ( 24) servant à échantillonner le signal logique
relatif à chaque point échantillon à l'aide du signal d'échantil-
lonnage, afin de produire un niveau logique d'échantillonnage pour chaque point échantillon; un moyen ( 12) servant à ajuster le niveau de numérisation programmable relatif à chaque point échantillon en fonction du niveau logique d'échantillonnage correspondant; et un moyen ( 12) servant à déterminer le moment o une
condition prédéterminée est atteinte, qui indique que la numéri-
sation de la forme d'onde a été complètement réalisée.
13 Appareil selon la revendication 10, 11 ou 12, carac-
térisé en ce qu'il comprend un moyen ( 32) servant à sélectionner une version atténuée du niveau de retard afin de produire un
grossissement d'une partie sélectionnée de la forme d'onde répé-
titive.
14 Appareil selon les revendications 10 et 13, caracté-
risé en ce qu'il comprend en outre un moyen ( 12) servant à ajuster
Le niveau de retard programmable de façon que chaque point échan-
tillon de la forme d'onde répétitive soit numérisé.
Appareil permettant de déterminer des maxima et des minima pour des segments d'une forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen ( 21-23) servant à produire un signal de fenêtre pour chaque segment;
un moyen ( 15) servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, afin de produire un signal logique; un moyen ( 24) servant à échantillonner le signal logique pendant le signal de fenêtre, afin de produire un signal logique d'échantillonnage; un moyen ( 12) servant à ajuster le niveau de numérisation programmable en fonction du signal logique d'échantillonnage; un moyen ( 12) servant à déterminer le moment o une
condition prédéterminée a été atteinte, qui indique que l'obten-
tion du maximum ou du minimum de l'intervalle de fenêtre a été complètement réalisé;
un moyen ( 25) servant à déterminer si le niveau de numé-
risation programmable est une valeur maximale ou une valeur minimale;
un moyen ( 12) servant à emmagasiner le niveau de numéri-
sation programmable dans un emplacement de mémorisation approprié qui correspond à l'intervalle de fenêtre et le fait que le niveau de numérisation programmable est la valeur maximale ou minimale de l'intervalle de fenêtre; et un moyen ( 17) servant à déplacer l'intervalle de fenêtre
de façon que le maximum ou le minimum de chaque segment soit déter-
miné.
16 Appareil permettant de déterminer les maxima et les minima de segments d'une forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'il comprend:
un moyen ( 12, 16, 17, 21-23) servant à produire une plu-
ralité d'intervalles de fenêtre, partant d'un point initial de la forme d'onde répétitive;
un moyen ( 15) servant à comparer la forme d'onde répé-
titive avec un niveau de numérisation programmable, relatif à chaque intervalle de fenêtre, venant d'emplacements de mémorisation correspondants, afin de produire un signal logique pour chaque intervalle de fenêtre; un moyen ( 24) servant à échantillonner le signal logique pour chaque intervalle de fenêtre, afin de produire un signal logique d'échantillonnage pour chaque intervalle de fenêtre; un moyen ( 12) servant à ajuster le niveau de numérisation programmable relatif à chaque intervalle de fenêtre en fonction du signal logique d'échantillonnage correspondant; un moyen ( 12) servant à déterminer le moment o une
condition prédéterminée a été atteinte, qui indique que l'obten-
tion des maxima et des minima est complètement réalisée; et un moyen ( 12) servant à mémoriser les maxima et les
minima aux emplacements de mémorisation appropriés qui correspon-
dent aux segments.
17 Appareil selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen ( 32) servant à sélectionner une version atténuée du signal de fenêtre afin de produire un grossissement d'une partie sélectionnée de la forme d'onde répétitive.
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