JP2004282525A - 波形発生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】信号処理の高速化や波形情報を記憶するメモリの容量増加を伴うことなく、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能を最大限に引き出して出力波形の歪を減少させるとともに、出力波形の周波数を容易に変更することができる波形発生装置を提供する。
【解決手段】演算処理回路２は時間テーブル１にアクセスして、波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔情報及び波形の変化方向情報を読み込み、読み込んだ時間間隔をタイマ３にセットする。セットされた時間間隔が経過すると、タイマ３は演算処理回路２に割込み信号を送信し、この割込み信号により演算処理回路２は、時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報に基づいてアップダウンカウンタ４をアップカウントまたはダウンカウントする。そして、このアップダウンカウンタ４の出力がＤ／Ａ変換器５に入力されてアナログ波形が出力される。
【選択図】 図１
【解決手段】演算処理回路２は時間テーブル１にアクセスして、波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔情報及び波形の変化方向情報を読み込み、読み込んだ時間間隔をタイマ３にセットする。セットされた時間間隔が経過すると、タイマ３は演算処理回路２に割込み信号を送信し、この割込み信号により演算処理回路２は、時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報に基づいてアップダウンカウンタ４をアップカウントまたはダウンカウントする。そして、このアップダウンカウンタ４の出力がＤ／Ａ変換器５に入力されてアナログ波形が出力される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波形発生装置、特に、正弦波等の任意の周期的信号波形を発生する波形発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の正弦波発生装置は図９に示すように、出力値テーブル１１、演算処理回路１２、タイマ１３、Ｄ／Ａ変換器１４を備えており、出力値テーブル１１には、図１０（ａ）に示すような正弦波波形の１周期を時間的に分割し、一定時間ごとの正弦波の振幅データが１周期分記憶されている。即ち、図１１のテーブルに示すように、図１０（ａ）に示す正弦波の一定時間毎の振幅値が出力値テーブル１１にデータとして記憶されており、図１０（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、図１０（ｂ）の拡大図に示すように振幅変化が大きいデータが記憶され、π／２付近（Ｂ）では、図１０（ｃ）の拡大図に示すように、振幅変化が小さいデータが記憶されている。
【０００３】
この正弦波発生装置から正弦波を発生させる場合には、タイマ１３が一定時間ごとに割込み信号を演算処理回路１２に入力し、演算処理回路１２はタイマ１３から割込み信号が入力されると、出力値テーブル１１にアクセスしてその時点での波形データを読み出してＤ／Ａ変換器１４に入力し、Ｄ／Ａ変換器１４から順次アナログ信号が出力されて正弦波信号が出力される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１１４８２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波形発生装置は、出力値テーブルに一定時間ごとの振幅値が記憶されているので、上記のように、図１０（ａ）の正弦波のπ／２付近（Ｂ）では振幅変化及び振幅の差（歪）はそれぞれ図１０（ｃ）、（ｅ）に示すような波形となり、出力値の変化は少ないが、図１０（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、振幅変化及び振幅の差（歪）は図１０（ｂ）、（ｄ）に示すような波形となり、出力値のデータの変化が大きくなるので、データの飛びが生じ、出力波形に大きな歪が生じる。
【０００６】
また、デジタル信号からアナログ信号に変換する場合、音声のようなランダムに変化する信号の場合には、一定時間ごとに振幅信号をＤ／Ａ変換器に送り出さざるを得ないが、正弦波のような周期的な信号を発生する波形発生装置の場合には、一定時間ごとに振幅を送り出すと、Ｄ／Ａ変換器の持つ性能を十分に発揮することができない、という問題がある。すなわち、波形発生装置からの出力波形の振幅方向の分解能はＤ／Ａ変換器により決まり、例えば、１６ビット等の分解能を持っているが、上記のように、図１０（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、出力値テーブルに記憶されている値が大きく変化するので、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能が犠牲にされていることになる。
【０００７】
一方、タイマはデジタル素子だけで構成されるため、タイマの分解能は、デジタル＋アナログ素子で構成されるＤ／Ａ変換器の分解能より大きく取れ、３２ビットや６４ビットも可能であり、タイマが出力する時間間隔を短くすることにより、上記の出力波形の歪を少なくすることができるが、歪を小さくするため、時間間隔を非常に小さくすると、システムの信号処理の高速化が必要になるとともに、波形データを記憶する出力値テーブルのメモリ容量が非常に大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
さらに、異なった周波数の出力波形を出力する場合、例えば、１０００Ｈｚと１００１Ｈｚを出力する場合、出力値テーブルに記憶されている波形の一部を抜き取って出力することにより、波形の周期を１ｍｓから０．９９９ｍｓにする方法が考えられるが、一部の波形を抜き取るために、さらに歪が発生するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、信号処理の高速化や波形情報を記憶するメモリの容量増加を伴うことなく、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能を最大限に引き出して出力波形の歪を減少させるとともに、出力波形の周波数を容易に変更することができる波形発生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る波形発生装置（１）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力されると、値が一定値だけ変化するデジタル信号を発生するデジタル信号発生回路と、
上記デジタル信号発生回路の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る波形発生装置（１）によれば、波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルからの時間間隔の経過または時刻の計時ごとにデジタル信号発生回路の出力が一定値だけ変化するので、出力波形の振幅変化は常に一定であり、例えば正弦波の立ち上がり時点においても、出力波形の大きな振幅変化がなくなり、出力波形の歪を最小に抑えることができる。また、一般にタイマはデジタル素子だけで構成されるため、タイマの分解能はＤ／Ａ変換器の分解能より大きく取れるので、Ｄ／Ａ変換器の最小分解能に合わせた時間テーブルを作ることにより、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能を最大限に引き出すことができる。
さらに、本発明に係る波形発生装置（１）によれば、出力波形の周波数を変更する場合には、時間テーブルに記憶された時間間隔または時刻情報を周波数に応じて計算し直すことにより、簡単に周波数を変えることができる。
【００１２】
また、本発明に係る波形発生装置（２）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、アップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る波形発生装置（２）によれば、デジタル信号発生回路としてアップダウンカウンタを用いているので、時間間隔の経過または時刻の計時ごとに一定値変化するデジタル信号を簡単に出力することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る波形発生装置（３）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報と波形の変化方向情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、その時間情報又は時刻情報に対応した波形の変化方向情報に基づいてアップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る波形発生装置（３）によれば、時間テーブルに波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報と波形の変化方向情報を記憶しているので、時間間隔情報又は時刻情報に対応した波形の変化方向情報に基づいてアップダウンカウンタをアップカウントまたはダウンカウントすることにより、簡単に波形の変化方向に応じてアップダウンカウンタのカウント方向を制御することができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る波形発生装置（４）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、アップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記アップダウンカウンタまたは上記Ｄ／Ａ変換器の出力の正負極性を切替える極性切替器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る波形発生装置（４）によれば、アップダウンカウンタまたはＤ／Ａ変換器の出力の正負極性を切替える極性切替器を備えているので、例えば、周期波形が極性の異なる同一の波形の繰り返しである場合には、波形の一部のみの時間間隔情報または時刻情報を記憶しておくことにより、全体の波形を再現することができる。
【００１８】
また、本発明に係る波形発生装置（５）は、波形発生装置（１）〜（４）のいずれかにおいて、時間テーブルが記憶する時間間隔情報又は時刻情報の波形が正弦波であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る波形発生装置（５）によれば、時間テーブルが記憶する時間情報または時刻情報の波形が正弦波であり、正弦波は１／４周期ごとに同一波形が繰り返されるので、特に波形発生装置（４）において、正弦波波形の１／４周期の時間間隔情報または時刻情報のみを記憶すれば、正弦波を発生させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、本発明の波形発生装置を正弦波発生装置に適用した場合を一例として説明する。図１は正弦波発生装置のブロック図であり、１は時間テーブル、２は演算処理回路、３はタイマ、４はアップダウンカウンタ、５はＤ／Ａ変換器である。時間テーブル１は図２に示すように、正弦波波形にＤ／Ａ変換器５の最小分解能の振幅ステップの変化が生じる間の時間間隔と、そのときの振幅変化方向をテーブルとして記憶しており、図３（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、振幅変化が大きいので、図３（ｂ）の拡大図に示すように、記憶される時間間隔は短くなり、一方、π／２近傍（Ｂ）では、振幅変化が小さいので、図３（ｃ）の拡大図に示すように、記憶される時間間隔が長くなっている。このようにすることにより、図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、図３（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）においてもπ／２付近（Ｂ）においても、振幅変化（歪）は一定となるので、出力波形の歪を小さくすることができる。
【００２１】
一方、演算処理回路２は、時間テーブル１から取り込んだ時間間隔をタイマ３にセットするとともに、タイマ３から時間経過信号が出力されると、時間テーブル１から取り込んだ時間間隔に対応した波形の変化方向情報に基づいて、アップダウンカウンタ４を１だけアップカウント、またはダウンカウントする。Ｄ／Ａ変換器５はアップダウンカウンタ４の出力をＤ／Ａ変換してアナログ正弦波信号を出力する。
【００２２】
次に、図１の波形発生装置の波形発生時の演算処理回路２の詳細な作用を図４のフローチャートにより説明する。
操作者が入力手段（図示せず）から正弦波発生周期数を入力した後、波形発生を指示すると、演算処理回路２は読出し値Ｎを０にセットする（ステップ１０１）。次に、演算処理回路２は時間テーブル１にアクセスして、時間間隔ＴＮ（この場合は、Ｔ０）及びその時間間隔に対応して記憶されている、波形の変化方向情報を読み込む（ステップ１０２）。そして、演算処理回路２は時間テーブル１から読み出した時間間隔ＴＮをタイマ３にセットする（ステップ１０３）。これにより、タイマ３が計時を開始し、セットされた時間間隔が経過すると、タイマ３は演算処理回路２に割込み信号を送信する。
【００２３】
一方、演算処理回路２は、この間、タイマ３からの割込み信号が発生したか否かを判別しており（ステップ１０４）、タイマ３から割込み信号が発生すると、演算処理回路２は時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報がアップか否かを判別する（ステップ１０５）。時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報がアップの場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけアップカウントし（ステップ１０６）、時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報がダウンの場合には、アップダウンカウンタ４を１だけダウンカウントする（ステップ１０７）。これにより、アップダウンカウンタ４の出力が入力されるＤ／Ａ変換器５の出力の振幅がＤ／Ａ変換器５の分解能のステップだけ変化する。
【００２４】
一方、カウンタ４のアップカウントまたはダウンカウントが終了すると、演算処理回路２はＮの値から波形の１周期が完了したか否かを判別する（ステップ１０８）。１周期が完了していない場合には、演算処理回路２は、Ｎを１だけ増加して（ステップ１０９）、ステップ１０２に戻る。一方、波形の１周期が完了した場合には、演算処理回路２はＮを０にセットした（ステップ１１０）後、設定された周期の波形出力が終了したか否かを判別する（ステップ１１１）。そして、設定された周期の波形出力が終了していない場合には、ステップ１０２に戻り、設定された周期の波形出力が終了した場合には、プログラムを終了する。
【００２５】
これにより、Ｄ／Ａ変換器５からＤ／Ａ変換器５の分解能に応じた値だけ振幅値が順次変化する正弦波が所定周期だけ出力されるので、正弦波の立ち上がり時点においても、出力波形の大きな振幅変化がなくなり、出力波形の歪を最小に抑えることができる。
また、この正弦波発生装置において、出力される正弦波の周波数を変える場合は、演算処理回路２で時間テーブル１から読み込んだ時間間隔を出力する正弦波の周波数に応じて計算し直し、計算し直した時間間隔をタイマ３にセットすることにより、出力される正弦波の周波数を簡単に変えることができる。例えば、１ｋＨｚの正弦波を発生している場合に、周波数を１．１ｋＨｚに変更するには、時間テーブル１から読み込んだ時間間隔を１．１で除算した値をタイマ３にセットすることにより、１．１ｋＨｚの正弦波を発生させることができる。
【００２６】
上記の実施の形態では、時間テーブルに正弦波の１周期分の時間データを記憶する例を説明したが、正弦波のように１／４周期ごとに同じ波形が繰り返される場合には、波形の１／４周期のみの時間間隔データを時間テーブルに記憶しておくことにより波形を発生することができる。このように、波形の１／４周期のみの時間間隔データを時間テーブルに記憶しておく場合の、実施の形態を図５〜図８により説明する。
【００２７】
図５は波形の１／４周期のみのデータを用いる正弦波発生装置のブロック図であり、演算処理回路２、タイマ３、アップダウンカウンタ４、Ｄ／Ａ変換器５は図１と同一構成であり、図１の構成に加えて、＋−の符号設定器６が追加されている。また、時間テーブル１は図２とは異なり、図６に示す正弦波波形の１／４周期Ｔ１分の時間間隔データのみが、図７のテーブルに示すように記憶されており、波形の変化方向情報は記憶されていない。
【００２８】
そして、演算処理回路２は、時間テーブル１から取り込んだ時間間隔をタイマ３にセットするとともに、タイマ３から時間経過信号が送られると、その時点が出力波形のどの四半周期に対応するか、すなわち、図６の正弦波のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のいずれの四半周期かを判別して、アップダウンカウンタ４を１だけアップカウント、またはダウンカウントするとともに、符号設定器６に与える指示を変更する。このようにすることにより、１／４周期の時間間隔データを４回読み出せば、１周期の正弦波波形を発生することができる。
【００２９】
次に、図５の正弦波発生装置の波形発生時の演算処理回路２の作用の詳細を図８のフローチャートにより説明する。
操作者が入力手段（図示せず）から正弦波発生周期数を入力した後、波形発生を指示すると、演算処理回路２は読出し値Ｎを０にセットするとともに、四半周期値Ｔを１にセットする（ステップ２０１）。次に、演算処理回路２は時間テーブル１にアクセスして、時間間隔ＴＮ（この場合は、Ｔ０）を読み込む（ステップ２０２）。そして、演算処理回路２は時間テーブル１から読み込んだ時間間隔ＴＮをタイマ３にセットする（ステップ２０３）。これにより、上記と同様にタイマ３が計時を開始し、セットされた時間間隔が経過すると、タイマ３は演算処理回路２に割込み信号を送信する。
【００３０】
一方、演算処理回路２は、この間、タイマ３から割込み信号が発生したか否かを判別しており（ステップ２０４）、タイマ３から割込み信号が発生すると、演算処理回路２は四半周期値Ｔが１か否かを判別する（ステップ２０５）。四半周期値Ｔが１の場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけカウントアップする（ステップ２０６）。次に、演算処理回路２は符号設定器６に信号を送出して、符号設定器６がアップダウンカウンタ４の出力に−符号を付加する設定であった場合には、＋符号を付加する設定に変更する（ステップ２０７）。これにより、カウンタ４の出力はそのままＤ／Ａ変換器５に入力される。符号設定が終了すると、演算処理回路２はＮの値から１／４周期が完了したか否かを判別する（ステップ２０８）。１／４周期が完了していない場合には、Ｎを１だけ増加して（ステップ２０９）、ステップ２０２に戻る。一方、１／４周期が完了した場合には、演算処理回路２は四半周期値Ｔを２にした（ステップ２１０）後、ステップ２０２に戻る。
【００３１】
一方、ステップ２０５において、四半周期値Ｔが１でないと判別された場合には、演算処理回路２は、四半周期値Ｔが２か否かを判別する（ステップ２１１）。四半周期値Ｔが２の場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけダウンカウントする（ステップ２１２）。カウンタ４のダウンカウントが終了すると、演算処理回路２はＮの値が０か否かを判別する（ステップ２１３）。Ｎが０でない場合には、第２四半周期Ｔ２が終了していないので、演算処理回路２は、Ｎを１だけ減少して（ステップ２１４）、ステップ２０２に戻る。一方、Ｎが０である場合には、第２四半周期Ｔ２が完了したので、演算処理回路２は四半周期値Ｔを３にした（ステップ２１５）後、ステップ２０２に戻る。
【００３２】
また、ステップ２１１において、四半周期値Ｔが２でないと判別された場合には、演算処理回路２は、四半周期値Ｔが３か否かを判別する（ステップ２１６）。四半周期値Ｔが３の場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけアップカウントする（ステップ２１７）。次に、演算処理回路２は符号設定器６に信号を送出して、符号設定器６がアップダウンカウンタ４の出力に−符号を付加する設定に変更する（ステップ２１８）。これにより、アップダウンカウンタ４のカウント値に−符号が付加されてＤ／Ａ変換器５に入力されるので、Ｄ／Ａ変換器５からは負極性のアナログ信号が出力される。
【００３３】
符号設定回路６に信号を送出した後、演算処理回路２はＮの値から１／４周期が完了したか否かを判別する（ステップ２１９）。１／４周期が完了していない場合には、Ｎを１だけ増加して（ステップ２２０）、ステップ２０２に戻る。一方、１／４周期が完了した場合には、演算処理回路２は四半周期値Ｔを４にした（ステップ２２１）後、ステップ２０２に戻る。
【００３４】
同様に、ステップ２１６において、四半周期値Ｔが３でないと判別された場合には、演算処理回路２は、アップダウンカウンタ４を１だけダウンカウントする（ステップ２２２）。カウンタ４のダウンカウントが終了すると、演算処理回路２はＮの値が０か否かを判別する（ステップ２２３）。Ｎが０でない場合には、第４四半周期Ｔ４が終了していないので、演算処理回路２は、Ｎを１だけ減少して（ステップ２２４）、ステップ２０２に戻る。一方、Ｎが０である場合には、第４四半周期Ｔ４が完了したので、設定された周期の波形出力が終了したか否かを判別する（ステップ２２５）。そして、設定された周期の波形出力が終了していない場合には、演算処理回路２は四半周期値Ｔを１にして（ステップ２２６）、ステップ２０２に戻り、設定された周期の波形出力が終了した場合には、プログラムを終了する。
【００３５】
これにより、第１四半周期Ｔ１、第２四半周期Ｔ２においては、符号設定器６が＋極性に設定され、第３四半周期Ｔ３、第４四半周期Ｔ４においては、符号設定器６が−極性に設定されるので、１／４周期の時間間隔データを繰り返し読み出すことにより、Ｄ／Ａ変換器５からＤ／Ａ変換器の分解能に応じた値だけ順次振幅値が変化していく正弦波を出力することができる。
【００３６】
なお、上記の実施の形態では、周期的波形として正弦波を例として説明したが、正弦波に限らず、任意の周期波形の波形発生装置に本発明を適用することができる。また、上記の実施の形態では、波形が一定振幅変化する間の時間間隔を時間テーブルに記憶したが、時間間隔でなく、時刻を記憶することも可能であり、この場合にはタイマの計時時刻が読み込んだ時刻になったとき、割込み信号を演算処理回路に出力するようにすればよい。
【００３７】
さらに、上記の実施の形態では、デジタル信号発生回路として、アップダウンカウンタを用いたが、アップダウンカウンタに替えて一定値を加減算するデジタル加減算器を用いることも可能であり、また、上記の実施の形態ではアップダウンカウンタや符号設定器を演算処理回路とは別個に設けたが、演算処理回路に加減算機能や符号付与機能をプログラムよって実行させることにより、デジタル信号発生回路の機能を演算処理回路に行わせることも可能である。また、波形の１／４周期のみの時間間隔情報または時刻情報を記憶する場合、上記の実施の形態では、符号設定器を用いて出力波形の極性を変えたが、Ｄ／Ａ変換器の後にアナログ回路よりなる極性反転回路を設け、この極性反転回路を各四半周期に応じて切替えるようにすることもできる。
【００３８】
さらには、上記の実施の形態では、波形の振幅がＤ／Ａ変換器の分解能ステップ分だけ変化する間の時間間隔情報を記憶したが、十分な波形精度が得られる場合には、Ｄ／Ａ変換器の分解能より大きなステップだけ振幅が変化する間の時間間隔情報を記憶するようにすることもでき、また、上記の実施の形態では、時間テーブルから読み込んだ時間間隔が経過するごとに、アップダウンカウンタを１だけアップカウントまたはダウンカウントしたが、任意の数をカウントするようにすることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の波形発生装置は、波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルからの時間間隔の経過または時刻の計時ごとにデジタル信号発生回路の出力が一定値だけ変化して波形を出力するので、Ｄ／Ａ変換器の最小分解能に合わせた時間テーブルを作ることができ、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能を最大限に引き出すことができる。これにより、出力される波形の振幅変化は常に一定であり、例えば正弦波の立ち上がり時点においても、出力波形の大きな振幅変化がなくなるので、出力波形の歪を最小に抑えることができる。
さらに、出力波形の周波数を変更する場合には、時間テーブルに記憶された時間間隔または時刻情報を周波数に応じて計算し直すことにより、簡単に周波数を変えることができる。
【００４０】
また、デジタル信号発生回路としてアップダウンカウンタを用いれば、時間間隔の経過または時刻の計時ごとに一定値変化するデジタル信号を簡単に出力することができ、さらに、時間テーブルに時間間隔または時刻情報に加えてその時の波形の変化方向情報を記憶し、この波形の変化方向情報に基づいてアップダウンカウンタをアップカウントまたはダウンカウントすれば、簡単に波形の変化方向に応じてアップダウンカウンタのカウント方向を制御することができる。
また、アップダウンカウンタまたはＤ／Ａ変換器の出力の正負極性を切替える極性切替器を設ければ、例えば、正弦波のように波形が極性の異なる同一の波形の繰り返しである場合には、波形の一部のみの時間間隔情報または時刻情報を記憶しておくことにより、波形を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る波形発生装置のブロック図である。
【図２】図１の波形発生装置の時間テーブルの内容を示すテーブルである。
【図３】図１の波形発生装置の時間テーブルに記憶されるデータを波形により説明した図である。
【図４】図１の波形発生装置の作用を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る波形発生装置のブロック図である。
【図６】図５の波形発生装置の時間テーブルのデータ記憶範囲を示す図である。
【図７】図５の波形発生装置の時間テーブルの内容を示すテーブルである。
【図８】図５の波形発生装置の作用を示すフローチャートである。
【図９】従来の波形発生装置のブロック図である。
【図１０】従来の波形発生装置の出力値テーブルに記憶されたデータを波形により説明した図である。
【図１１】従来の波形発生装置の出力値テーブルの内容を示すテーブルである。
【符号の説明】
１ 時間テーブル
２ 演算処理回路
３ タイマ
４ アップダウンカウンタ
５ Ｄ／Ａ変換器
６ 符号設定器
【発明の属する技術分野】
本発明は、波形発生装置、特に、正弦波等の任意の周期的信号波形を発生する波形発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の正弦波発生装置は図９に示すように、出力値テーブル１１、演算処理回路１２、タイマ１３、Ｄ／Ａ変換器１４を備えており、出力値テーブル１１には、図１０（ａ）に示すような正弦波波形の１周期を時間的に分割し、一定時間ごとの正弦波の振幅データが１周期分記憶されている。即ち、図１１のテーブルに示すように、図１０（ａ）に示す正弦波の一定時間毎の振幅値が出力値テーブル１１にデータとして記憶されており、図１０（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、図１０（ｂ）の拡大図に示すように振幅変化が大きいデータが記憶され、π／２付近（Ｂ）では、図１０（ｃ）の拡大図に示すように、振幅変化が小さいデータが記憶されている。
【０００３】
この正弦波発生装置から正弦波を発生させる場合には、タイマ１３が一定時間ごとに割込み信号を演算処理回路１２に入力し、演算処理回路１２はタイマ１３から割込み信号が入力されると、出力値テーブル１１にアクセスしてその時点での波形データを読み出してＤ／Ａ変換器１４に入力し、Ｄ／Ａ変換器１４から順次アナログ信号が出力されて正弦波信号が出力される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１１４８２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波形発生装置は、出力値テーブルに一定時間ごとの振幅値が記憶されているので、上記のように、図１０（ａ）の正弦波のπ／２付近（Ｂ）では振幅変化及び振幅の差（歪）はそれぞれ図１０（ｃ）、（ｅ）に示すような波形となり、出力値の変化は少ないが、図１０（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、振幅変化及び振幅の差（歪）は図１０（ｂ）、（ｄ）に示すような波形となり、出力値のデータの変化が大きくなるので、データの飛びが生じ、出力波形に大きな歪が生じる。
【０００６】
また、デジタル信号からアナログ信号に変換する場合、音声のようなランダムに変化する信号の場合には、一定時間ごとに振幅信号をＤ／Ａ変換器に送り出さざるを得ないが、正弦波のような周期的な信号を発生する波形発生装置の場合には、一定時間ごとに振幅を送り出すと、Ｄ／Ａ変換器の持つ性能を十分に発揮することができない、という問題がある。すなわち、波形発生装置からの出力波形の振幅方向の分解能はＤ／Ａ変換器により決まり、例えば、１６ビット等の分解能を持っているが、上記のように、図１０（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、出力値テーブルに記憶されている値が大きく変化するので、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能が犠牲にされていることになる。
【０００７】
一方、タイマはデジタル素子だけで構成されるため、タイマの分解能は、デジタル＋アナログ素子で構成されるＤ／Ａ変換器の分解能より大きく取れ、３２ビットや６４ビットも可能であり、タイマが出力する時間間隔を短くすることにより、上記の出力波形の歪を少なくすることができるが、歪を小さくするため、時間間隔を非常に小さくすると、システムの信号処理の高速化が必要になるとともに、波形データを記憶する出力値テーブルのメモリ容量が非常に大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
さらに、異なった周波数の出力波形を出力する場合、例えば、１０００Ｈｚと１００１Ｈｚを出力する場合、出力値テーブルに記憶されている波形の一部を抜き取って出力することにより、波形の周期を１ｍｓから０．９９９ｍｓにする方法が考えられるが、一部の波形を抜き取るために、さらに歪が発生するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、信号処理の高速化や波形情報を記憶するメモリの容量増加を伴うことなく、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能を最大限に引き出して出力波形の歪を減少させるとともに、出力波形の周波数を容易に変更することができる波形発生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る波形発生装置（１）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力されると、値が一定値だけ変化するデジタル信号を発生するデジタル信号発生回路と、
上記デジタル信号発生回路の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る波形発生装置（１）によれば、波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルからの時間間隔の経過または時刻の計時ごとにデジタル信号発生回路の出力が一定値だけ変化するので、出力波形の振幅変化は常に一定であり、例えば正弦波の立ち上がり時点においても、出力波形の大きな振幅変化がなくなり、出力波形の歪を最小に抑えることができる。また、一般にタイマはデジタル素子だけで構成されるため、タイマの分解能はＤ／Ａ変換器の分解能より大きく取れるので、Ｄ／Ａ変換器の最小分解能に合わせた時間テーブルを作ることにより、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能を最大限に引き出すことができる。
さらに、本発明に係る波形発生装置（１）によれば、出力波形の周波数を変更する場合には、時間テーブルに記憶された時間間隔または時刻情報を周波数に応じて計算し直すことにより、簡単に周波数を変えることができる。
【００１２】
また、本発明に係る波形発生装置（２）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、アップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る波形発生装置（２）によれば、デジタル信号発生回路としてアップダウンカウンタを用いているので、時間間隔の経過または時刻の計時ごとに一定値変化するデジタル信号を簡単に出力することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る波形発生装置（３）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報と波形の変化方向情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、その時間情報又は時刻情報に対応した波形の変化方向情報に基づいてアップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る波形発生装置（３）によれば、時間テーブルに波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報と波形の変化方向情報を記憶しているので、時間間隔情報又は時刻情報に対応した波形の変化方向情報に基づいてアップダウンカウンタをアップカウントまたはダウンカウントすることにより、簡単に波形の変化方向に応じてアップダウンカウンタのカウント方向を制御することができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る波形発生装置（４）は、
波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、アップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記アップダウンカウンタまたは上記Ｄ／Ａ変換器の出力の正負極性を切替える極性切替器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る波形発生装置（４）によれば、アップダウンカウンタまたはＤ／Ａ変換器の出力の正負極性を切替える極性切替器を備えているので、例えば、周期波形が極性の異なる同一の波形の繰り返しである場合には、波形の一部のみの時間間隔情報または時刻情報を記憶しておくことにより、全体の波形を再現することができる。
【００１８】
また、本発明に係る波形発生装置（５）は、波形発生装置（１）〜（４）のいずれかにおいて、時間テーブルが記憶する時間間隔情報又は時刻情報の波形が正弦波であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る波形発生装置（５）によれば、時間テーブルが記憶する時間情報または時刻情報の波形が正弦波であり、正弦波は１／４周期ごとに同一波形が繰り返されるので、特に波形発生装置（４）において、正弦波波形の１／４周期の時間間隔情報または時刻情報のみを記憶すれば、正弦波を発生させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、本発明の波形発生装置を正弦波発生装置に適用した場合を一例として説明する。図１は正弦波発生装置のブロック図であり、１は時間テーブル、２は演算処理回路、３はタイマ、４はアップダウンカウンタ、５はＤ／Ａ変換器である。時間テーブル１は図２に示すように、正弦波波形にＤ／Ａ変換器５の最小分解能の振幅ステップの変化が生じる間の時間間隔と、そのときの振幅変化方向をテーブルとして記憶しており、図３（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）では、振幅変化が大きいので、図３（ｂ）の拡大図に示すように、記憶される時間間隔は短くなり、一方、π／２近傍（Ｂ）では、振幅変化が小さいので、図３（ｃ）の拡大図に示すように、記憶される時間間隔が長くなっている。このようにすることにより、図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、図３（ａ）の正弦波の立ち上がり部分（Ａ）においてもπ／２付近（Ｂ）においても、振幅変化（歪）は一定となるので、出力波形の歪を小さくすることができる。
【００２１】
一方、演算処理回路２は、時間テーブル１から取り込んだ時間間隔をタイマ３にセットするとともに、タイマ３から時間経過信号が出力されると、時間テーブル１から取り込んだ時間間隔に対応した波形の変化方向情報に基づいて、アップダウンカウンタ４を１だけアップカウント、またはダウンカウントする。Ｄ／Ａ変換器５はアップダウンカウンタ４の出力をＤ／Ａ変換してアナログ正弦波信号を出力する。
【００２２】
次に、図１の波形発生装置の波形発生時の演算処理回路２の詳細な作用を図４のフローチャートにより説明する。
操作者が入力手段（図示せず）から正弦波発生周期数を入力した後、波形発生を指示すると、演算処理回路２は読出し値Ｎを０にセットする（ステップ１０１）。次に、演算処理回路２は時間テーブル１にアクセスして、時間間隔ＴＮ（この場合は、Ｔ０）及びその時間間隔に対応して記憶されている、波形の変化方向情報を読み込む（ステップ１０２）。そして、演算処理回路２は時間テーブル１から読み出した時間間隔ＴＮをタイマ３にセットする（ステップ１０３）。これにより、タイマ３が計時を開始し、セットされた時間間隔が経過すると、タイマ３は演算処理回路２に割込み信号を送信する。
【００２３】
一方、演算処理回路２は、この間、タイマ３からの割込み信号が発生したか否かを判別しており（ステップ１０４）、タイマ３から割込み信号が発生すると、演算処理回路２は時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報がアップか否かを判別する（ステップ１０５）。時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報がアップの場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけアップカウントし（ステップ１０６）、時間テーブル１から読み出した波形の変化方向情報がダウンの場合には、アップダウンカウンタ４を１だけダウンカウントする（ステップ１０７）。これにより、アップダウンカウンタ４の出力が入力されるＤ／Ａ変換器５の出力の振幅がＤ／Ａ変換器５の分解能のステップだけ変化する。
【００２４】
一方、カウンタ４のアップカウントまたはダウンカウントが終了すると、演算処理回路２はＮの値から波形の１周期が完了したか否かを判別する（ステップ１０８）。１周期が完了していない場合には、演算処理回路２は、Ｎを１だけ増加して（ステップ１０９）、ステップ１０２に戻る。一方、波形の１周期が完了した場合には、演算処理回路２はＮを０にセットした（ステップ１１０）後、設定された周期の波形出力が終了したか否かを判別する（ステップ１１１）。そして、設定された周期の波形出力が終了していない場合には、ステップ１０２に戻り、設定された周期の波形出力が終了した場合には、プログラムを終了する。
【００２５】
これにより、Ｄ／Ａ変換器５からＤ／Ａ変換器５の分解能に応じた値だけ振幅値が順次変化する正弦波が所定周期だけ出力されるので、正弦波の立ち上がり時点においても、出力波形の大きな振幅変化がなくなり、出力波形の歪を最小に抑えることができる。
また、この正弦波発生装置において、出力される正弦波の周波数を変える場合は、演算処理回路２で時間テーブル１から読み込んだ時間間隔を出力する正弦波の周波数に応じて計算し直し、計算し直した時間間隔をタイマ３にセットすることにより、出力される正弦波の周波数を簡単に変えることができる。例えば、１ｋＨｚの正弦波を発生している場合に、周波数を１．１ｋＨｚに変更するには、時間テーブル１から読み込んだ時間間隔を１．１で除算した値をタイマ３にセットすることにより、１．１ｋＨｚの正弦波を発生させることができる。
【００２６】
上記の実施の形態では、時間テーブルに正弦波の１周期分の時間データを記憶する例を説明したが、正弦波のように１／４周期ごとに同じ波形が繰り返される場合には、波形の１／４周期のみの時間間隔データを時間テーブルに記憶しておくことにより波形を発生することができる。このように、波形の１／４周期のみの時間間隔データを時間テーブルに記憶しておく場合の、実施の形態を図５〜図８により説明する。
【００２７】
図５は波形の１／４周期のみのデータを用いる正弦波発生装置のブロック図であり、演算処理回路２、タイマ３、アップダウンカウンタ４、Ｄ／Ａ変換器５は図１と同一構成であり、図１の構成に加えて、＋−の符号設定器６が追加されている。また、時間テーブル１は図２とは異なり、図６に示す正弦波波形の１／４周期Ｔ１分の時間間隔データのみが、図７のテーブルに示すように記憶されており、波形の変化方向情報は記憶されていない。
【００２８】
そして、演算処理回路２は、時間テーブル１から取り込んだ時間間隔をタイマ３にセットするとともに、タイマ３から時間経過信号が送られると、その時点が出力波形のどの四半周期に対応するか、すなわち、図６の正弦波のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のいずれの四半周期かを判別して、アップダウンカウンタ４を１だけアップカウント、またはダウンカウントするとともに、符号設定器６に与える指示を変更する。このようにすることにより、１／４周期の時間間隔データを４回読み出せば、１周期の正弦波波形を発生することができる。
【００２９】
次に、図５の正弦波発生装置の波形発生時の演算処理回路２の作用の詳細を図８のフローチャートにより説明する。
操作者が入力手段（図示せず）から正弦波発生周期数を入力した後、波形発生を指示すると、演算処理回路２は読出し値Ｎを０にセットするとともに、四半周期値Ｔを１にセットする（ステップ２０１）。次に、演算処理回路２は時間テーブル１にアクセスして、時間間隔ＴＮ（この場合は、Ｔ０）を読み込む（ステップ２０２）。そして、演算処理回路２は時間テーブル１から読み込んだ時間間隔ＴＮをタイマ３にセットする（ステップ２０３）。これにより、上記と同様にタイマ３が計時を開始し、セットされた時間間隔が経過すると、タイマ３は演算処理回路２に割込み信号を送信する。
【００３０】
一方、演算処理回路２は、この間、タイマ３から割込み信号が発生したか否かを判別しており（ステップ２０４）、タイマ３から割込み信号が発生すると、演算処理回路２は四半周期値Ｔが１か否かを判別する（ステップ２０５）。四半周期値Ｔが１の場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけカウントアップする（ステップ２０６）。次に、演算処理回路２は符号設定器６に信号を送出して、符号設定器６がアップダウンカウンタ４の出力に−符号を付加する設定であった場合には、＋符号を付加する設定に変更する（ステップ２０７）。これにより、カウンタ４の出力はそのままＤ／Ａ変換器５に入力される。符号設定が終了すると、演算処理回路２はＮの値から１／４周期が完了したか否かを判別する（ステップ２０８）。１／４周期が完了していない場合には、Ｎを１だけ増加して（ステップ２０９）、ステップ２０２に戻る。一方、１／４周期が完了した場合には、演算処理回路２は四半周期値Ｔを２にした（ステップ２１０）後、ステップ２０２に戻る。
【００３１】
一方、ステップ２０５において、四半周期値Ｔが１でないと判別された場合には、演算処理回路２は、四半周期値Ｔが２か否かを判別する（ステップ２１１）。四半周期値Ｔが２の場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけダウンカウントする（ステップ２１２）。カウンタ４のダウンカウントが終了すると、演算処理回路２はＮの値が０か否かを判別する（ステップ２１３）。Ｎが０でない場合には、第２四半周期Ｔ２が終了していないので、演算処理回路２は、Ｎを１だけ減少して（ステップ２１４）、ステップ２０２に戻る。一方、Ｎが０である場合には、第２四半周期Ｔ２が完了したので、演算処理回路２は四半周期値Ｔを３にした（ステップ２１５）後、ステップ２０２に戻る。
【００３２】
また、ステップ２１１において、四半周期値Ｔが２でないと判別された場合には、演算処理回路２は、四半周期値Ｔが３か否かを判別する（ステップ２１６）。四半周期値Ｔが３の場合には、演算処理回路２はアップダウンカウンタ４を１だけアップカウントする（ステップ２１７）。次に、演算処理回路２は符号設定器６に信号を送出して、符号設定器６がアップダウンカウンタ４の出力に−符号を付加する設定に変更する（ステップ２１８）。これにより、アップダウンカウンタ４のカウント値に−符号が付加されてＤ／Ａ変換器５に入力されるので、Ｄ／Ａ変換器５からは負極性のアナログ信号が出力される。
【００３３】
符号設定回路６に信号を送出した後、演算処理回路２はＮの値から１／４周期が完了したか否かを判別する（ステップ２１９）。１／４周期が完了していない場合には、Ｎを１だけ増加して（ステップ２２０）、ステップ２０２に戻る。一方、１／４周期が完了した場合には、演算処理回路２は四半周期値Ｔを４にした（ステップ２２１）後、ステップ２０２に戻る。
【００３４】
同様に、ステップ２１６において、四半周期値Ｔが３でないと判別された場合には、演算処理回路２は、アップダウンカウンタ４を１だけダウンカウントする（ステップ２２２）。カウンタ４のダウンカウントが終了すると、演算処理回路２はＮの値が０か否かを判別する（ステップ２２３）。Ｎが０でない場合には、第４四半周期Ｔ４が終了していないので、演算処理回路２は、Ｎを１だけ減少して（ステップ２２４）、ステップ２０２に戻る。一方、Ｎが０である場合には、第４四半周期Ｔ４が完了したので、設定された周期の波形出力が終了したか否かを判別する（ステップ２２５）。そして、設定された周期の波形出力が終了していない場合には、演算処理回路２は四半周期値Ｔを１にして（ステップ２２６）、ステップ２０２に戻り、設定された周期の波形出力が終了した場合には、プログラムを終了する。
【００３５】
これにより、第１四半周期Ｔ１、第２四半周期Ｔ２においては、符号設定器６が＋極性に設定され、第３四半周期Ｔ３、第４四半周期Ｔ４においては、符号設定器６が−極性に設定されるので、１／４周期の時間間隔データを繰り返し読み出すことにより、Ｄ／Ａ変換器５からＤ／Ａ変換器の分解能に応じた値だけ順次振幅値が変化していく正弦波を出力することができる。
【００３６】
なお、上記の実施の形態では、周期的波形として正弦波を例として説明したが、正弦波に限らず、任意の周期波形の波形発生装置に本発明を適用することができる。また、上記の実施の形態では、波形が一定振幅変化する間の時間間隔を時間テーブルに記憶したが、時間間隔でなく、時刻を記憶することも可能であり、この場合にはタイマの計時時刻が読み込んだ時刻になったとき、割込み信号を演算処理回路に出力するようにすればよい。
【００３７】
さらに、上記の実施の形態では、デジタル信号発生回路として、アップダウンカウンタを用いたが、アップダウンカウンタに替えて一定値を加減算するデジタル加減算器を用いることも可能であり、また、上記の実施の形態ではアップダウンカウンタや符号設定器を演算処理回路とは別個に設けたが、演算処理回路に加減算機能や符号付与機能をプログラムよって実行させることにより、デジタル信号発生回路の機能を演算処理回路に行わせることも可能である。また、波形の１／４周期のみの時間間隔情報または時刻情報を記憶する場合、上記の実施の形態では、符号設定器を用いて出力波形の極性を変えたが、Ｄ／Ａ変換器の後にアナログ回路よりなる極性反転回路を設け、この極性反転回路を各四半周期に応じて切替えるようにすることもできる。
【００３８】
さらには、上記の実施の形態では、波形の振幅がＤ／Ａ変換器の分解能ステップ分だけ変化する間の時間間隔情報を記憶したが、十分な波形精度が得られる場合には、Ｄ／Ａ変換器の分解能より大きなステップだけ振幅が変化する間の時間間隔情報を記憶するようにすることもでき、また、上記の実施の形態では、時間テーブルから読み込んだ時間間隔が経過するごとに、アップダウンカウンタを１だけアップカウントまたはダウンカウントしたが、任意の数をカウントするようにすることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の波形発生装置は、波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルからの時間間隔の経過または時刻の計時ごとにデジタル信号発生回路の出力が一定値だけ変化して波形を出力するので、Ｄ／Ａ変換器の最小分解能に合わせた時間テーブルを作ることができ、Ｄ／Ａ変換器の持つ分解能を最大限に引き出すことができる。これにより、出力される波形の振幅変化は常に一定であり、例えば正弦波の立ち上がり時点においても、出力波形の大きな振幅変化がなくなるので、出力波形の歪を最小に抑えることができる。
さらに、出力波形の周波数を変更する場合には、時間テーブルに記憶された時間間隔または時刻情報を周波数に応じて計算し直すことにより、簡単に周波数を変えることができる。
【００４０】
また、デジタル信号発生回路としてアップダウンカウンタを用いれば、時間間隔の経過または時刻の計時ごとに一定値変化するデジタル信号を簡単に出力することができ、さらに、時間テーブルに時間間隔または時刻情報に加えてその時の波形の変化方向情報を記憶し、この波形の変化方向情報に基づいてアップダウンカウンタをアップカウントまたはダウンカウントすれば、簡単に波形の変化方向に応じてアップダウンカウンタのカウント方向を制御することができる。
また、アップダウンカウンタまたはＤ／Ａ変換器の出力の正負極性を切替える極性切替器を設ければ、例えば、正弦波のように波形が極性の異なる同一の波形の繰り返しである場合には、波形の一部のみの時間間隔情報または時刻情報を記憶しておくことにより、波形を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る波形発生装置のブロック図である。
【図２】図１の波形発生装置の時間テーブルの内容を示すテーブルである。
【図３】図１の波形発生装置の時間テーブルに記憶されるデータを波形により説明した図である。
【図４】図１の波形発生装置の作用を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る波形発生装置のブロック図である。
【図６】図５の波形発生装置の時間テーブルのデータ記憶範囲を示す図である。
【図７】図５の波形発生装置の時間テーブルの内容を示すテーブルである。
【図８】図５の波形発生装置の作用を示すフローチャートである。
【図９】従来の波形発生装置のブロック図である。
【図１０】従来の波形発生装置の出力値テーブルに記憶されたデータを波形により説明した図である。
【図１１】従来の波形発生装置の出力値テーブルの内容を示すテーブルである。
【符号の説明】
１ 時間テーブル
２ 演算処理回路
３ タイマ
４ アップダウンカウンタ
５ Ｄ／Ａ変換器
６ 符号設定器
Claims (5)
- 波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力されると、値が一定値だけ変化するデジタル信号を発生するデジタル信号発生回路と、
上記デジタル信号発生回路の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする波形発生装置。 - 波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、アップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする波形発生装置。 - 波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報と波形の変化方向情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、その時間間隔情報又は時刻情報に対応した波形の変化方向情報に基づいてアップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする波形発生装置。 - 波形の振幅が一定値だけ変化する間の時間間隔または時刻情報を記憶する時間テーブルと、
上記時間テーブルの時間間隔または時刻がセットされ、セットされた時間間隔の経過または時刻の計時時点で信号を送出するタイマと、
上記タイマから信号が出力された時点で、アップカウントまたはダウンカウントを実行するアップダウンカウンタと、
上記アップダウンカウンタの出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
上記アップダウンカウンタまたは上記Ｄ／Ａ変換器の出力の正負極性を切替える極性切替器と、
上記各部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする波形発生装置。 - 上記時間テーブルが記憶する時間間隔情報又は時刻情報の波形が正弦波であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の波形発生装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2012052913A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Advantest Corp | 試験装置および信号発生装置 |
| JP2013165360A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Hioki Ee Corp | 正弦波形データ生成装置、回路素子定数測定装置および正弦波形データ生成方法 |
-
2003
- 2003-03-18 JP JP2003072957A patent/JP2004282525A/ja active Pending
Cited By (2)
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| JP2013165360A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Hioki Ee Corp | 正弦波形データ生成装置、回路素子定数測定装置および正弦波形データ生成方法 |
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