JP3352376B2 - 電気光学サンプリングオシロスコープ - Google Patents
電気光学サンプリングオシロスコープInfo
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Description
ングオシロスコープに関する。
高速なビットレートの信号を扱う被測定回路の信号測定
には、被測定回路に擾乱を与えることなく測定可能な電
気光学サンプリングオシロスコープが用いられている。
ここで、上記電気光学サンプリングオシロスコープに
は、電気光学効果を利用して被測定信号を検出する電気
光学プローブが用いられる。
ロスコープは、 (1)信号を測定する際に、グランド線を必要としない
ため、測定が容易 (2)電気光学プローブの先端にある金属ピンが回路系
から各々絶縁されているので高入力インピーダンスを実
現でき、その結果被測定点の状態をほとんど乱すことが
ない (3)光パルスを利用することからGHzオーダーまで
の広帯域測定が可能 といった特徴があることから、高速化が進む通信情報シ
ステムの測定に特に用いられている。
電気光学サンプリングオシロスコープの構成を示すブロ
ック図である。この図に示す電気光学サンプリングオシ
ロスコープは、本体1および電気光学プローブ2から構
成されている。上記本体1は、トリガ回路3、タイミン
グ発生回路4、光パルス発生回路5、A/D(アナログ
/ディジタル)変換器6、処理回路7、設定部8から構
成されている。
ガ信号に基づいて設定部8で設定された周波数のトリガ
信号を生成する。タイミング発生回路4は、光パルスを
発生するタイミングおよびA/D変換器6におけるA/
D変換のタイミングをとるためのタイミング信号を発生
する。このタイミング信号は、希望サンプルレート、ト
リガ回路3より入力されるトリガ信号、内部クロックか
らのクロック信号から生成される。ここで、上記サンプ
ルレートとは、設定部8で設定された測定信号の時間方
向の拡大率であるx軸スケールに基づいて処理回路7に
おいて決定されるレートをいう。
路4により発生されたタイミング信号に基づいて、光パ
ルスを発生し、これを電気光学プローブ2へ供給する。
そして、偏光変化を受けた光パルスは、電気光学プロー
ブ2内の偏光検出光学系(図示略)により検出され、こ
の検出結果たる検出信号は、A/D変換器6により増幅
およびA/D変換された後、処理回路7へ入力される。
そして、処理回路7は、被測定信号を表示する等の処理
を行う。
光学サンプリングオシロスコープにおいては、トリガ信
号が不安定であったり、ランダムであったりすると、測
定結果たる被測定信号の波形が乱れるという測定エラー
が発生する。しかしながら、従来の電気光学サンプリン
グオシロスコープにおいては、測定者から見れば、トリ
ガ信号が不安定、ランダムになっていることに起因して
いる測定エラーが発生しているのか、または被測定信号
自体が不安定であって正常に測定されているのかを区別
することができないという欠点があった。本発明はこの
ような背景の下になされたもので、トリガ信号が不安定
になっていることに起因する測定エラーを測定者に報知
することができる電気光学サンプリングオシロスコープ
を提供することを目的とする。
は、トリガ信号に基づいて生成される光パルスを利用し
て、被測定信号の測定を行う電気光学サンプリングオシ
ロスコープにおいて、一定周期毎に、前記トリガ信号に
おける”1”ビットの数を順次カウントするカウント手
段と、前記カウント手段における複数のカウント結果の
ばらつき具合を示すヒストグラムを求める演算手段と、
前記演算手段により演算された前記ヒストグラムを表示
する表示手段とを具備することを特徴とする。また、請
求項2に記載の発明は、トリガ信号に基づいて生成され
る光パルスを利用して、被測定信号の測定を行う電気光
学サンプリングオシロスコープにおいて、一定周期毎
に、前記トリガ信号における”1”ビットの数を順次カ
ウントするカウント手段と、前記カウント手段における
複数のカウント結果のばらつき具合に基づいて、前記ト
リガ信号が安定しているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果を表示する表示手段とを具備す
ることを特徴とする。また、請求項3に記載の発明は、
請求項1または2に記載の電気光学サンプリングオシロ
スコープにおいて、前記カウント手段の2つのカウント
結果を比較する比較手段を具備し、前記表示手段は、前
記比較手段の比較結果が一致であるとき、前記トリガ信
号が安定している旨を表示する一方、前記比較手段の比
較結果が不一致であるとき、前記トリガ信号が不安定で
ある旨および測定エラーが発生している旨を表示するこ
とを特徴とする。また、請求項4に記載の発明は、請求
項1〜3のいずれかに記載の電気光学サンプリングオシ
ロスコープにおいて、前記カウント手段は、前記”1”
ビットに代えて”0”ビットをカウントすることを特徴
とする。
施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に
よる電気光学サンプリングオシロスコープの要部の構成
を示すブロック図である。この図において、10は、前
述した内部クロックSckから図2(a)に示す同期信号
Ssを生成する制御部である。この同期信号Ssの周期
は、8ビット分のディジタル信号の周期に相当する。な
お、同期信号Ssの周期は、8ビットに限定されること
なく、16、32ビット等いかなるビット数であっても
よい。
(b)参照)が、上記同期信号Ssの1周期において”
H”レベルとなっているビット数をカウントするカウン
タであり、カウント結果をカウントデータDとして出力
する。12は、同期信号Ssに同期してカウンタ11か
ら順次入力される1周期分のカウントデータDを記憶す
るメモリであり、第1周期から第n周期(n:自然数)
までのn個のカウントデータDをカウントデータD1〜
Dnとして記憶する。
ントデータD1〜Dnに基づいて、図3(a)および
(b)に示すようなヒストグラムを求めた後、このヒス
トグラムのデータ(以下、演算結果データDsと称す
る)を出力する。ここで、図3(a)に示すヒストグラ
ムは、n個のカウントデータD1〜Dnから得られるn個
のカウント値のばらつきを示すものであり、同図におい
ては、横軸がカウント値、縦軸が当該カウント値の発生
頻度である。14は、演算部13における演算結果(ヒ
ストグラム:図3(a)参照)等を表示する表示部であ
り、例えば、ランプ、発光ダイオード、液晶ディスプレ
イ等である。
サンプリングオシロスコープの動作について説明する。
図2(a)に示す時刻t1において、内部クロックSck
が制御部10に入力されると、制御部10は、内部クロ
ックSckから図2(a)に示す同期信号Ssを生成し
て、これをカウンタ11、メモリ12、演算部13へ各
々出力する。
に示すトリガ信号Stが”H”レベルとなっているビッ
ト数のカウントを開始する。ここで、上記トリガ信号S
tは、長時間に亙って安定しているものとする。そし
て、今、図2(a)に示す時刻t2になると、カウンタ
11は、時刻t1から時刻t2までの期間T1における、
トリガ信号Stが”H”となっているビット数のカウン
ト結果をカウントデータDとして出力する。図2(b)
に示す例では、期間T1におけるトリガ信号Stのビット
が”11000000”であるため、カウントデータD
は、「2」である。この「2」のカウントデータDは、
メモリ12にカウントデータD1として記憶される。
は、図2(b)に示すトリガ信号Stが”H”レベルと
なっているビット数のカウントを再び開始する。そし
て、今、図2(a)に示す時刻t3になると、カウンタ
11は、時刻t2から時刻t3までの期間T2において、
トリガ信号Stが”H”となっているビット数のカウン
ト結果をカウントデータDとして出力する。
るトリガ信号Stのビットが、期間T1と同一の”110
00000”であるため、カウントデータDは、「2」
である。この「2」のカウントデータDは、メモリ12
にカウントデータD2として記憶される。以下、同様の
動作により図2(a)に示す期間T3〜Tnのカウントデ
ータD3(=「4」)〜カウントデータDn(=「2」)
が、同期信号Ssに同期して、メモリ12に順次記憶さ
れる。今の場合、上述したカウントデータD1〜Dnにお
いては、「2」の発生頻度が最も多く、かつ「2」以外
のカウント値の発生頻度が「2」に比して非常に少ない
ものとする。
いて、演算部13は、メモリ12に記憶されているカウ
ントデータD1〜Dnを読みだした後、該カウントデータ
D1〜Dnから得られるn個のカウント値の発生頻度を図
3(a)に示すヒストグラムとして演算する。ここで、
図3(a)においては、「2」のカウント値の発生頻度
が、他のカウント値に比して非常に多いことがわかる。
ストグラムにおいて、発生頻度が最も最も高いカウント
値(以下、最頻カウント値と称する)を認識する。図3
(a)に示す例では、上記最頻カウント値は、「2」で
ある。次に、演算部13は、最頻カウント値(「2」)
の発生頻度の例えば50%の値を示す50%ライン(図
3(a)参照)を認識した後、ヒストグラムにおいて最
頻カウント値を中心値とする所定の範囲H以外の範囲に
上記50%ライン以上の発生頻度のカウント値が存在す
るか否かを判断する。図3(a)に示す例では、範囲H
以外に、50%ライン以上の発生頻度のカウント値が存
在しないため、演算部13は、トリガ信号Stが安定し
ていると判断する。
ストグラムに対応する演算結果データDsおよび上記判
断結果のデータを表示部14へ出力する。これにより、
表示部14には、図3(a)に示すヒストグラムが表示
される。また、表示部14には、トリガ信号Stが安定
している旨が表示されるか、またまいずれも表示されな
い。そして、測定者は、図3(a)に示すヒストグラム
において、特定のカウント値(「2」)の発生頻度が、
他のカウント値の発生頻度に比して非常に多いことか
ら、トリガ信号Stが安定していることを認識する。こ
れと同時に測定者は、表示部14の表示を見てトリガ信
号Stが安定していることを認識する。
合、演算部13により、例えば、図3(b)に示すよう
なカウント値のばらつきが非常に大きいヒストグラムが
求められる。これにより、演算部13は、図3(b)に
示す「5」を上述した最頻カウント値として認識した
後、該最頻カウント値(「5」)の発生頻度の例えば5
0%の値を示す50%ラインを認識する。次いで、演算
部13は、ヒストグラムにおいて最頻カウント値「5」
を中心値とする範囲H以外の範囲に上記50%ライン以
上の発生頻度のカウント値が存在するか否かを判断す
る。図3(b)に示す例では、範囲H以外に、50%ラ
イン以上の発生頻度のカウント値が多数存在しているた
め、演算部13は、トリガ信号Stが不安定であると判
断する。
表示部14には、図3(b)に示すようにカウント値の
ばらつきが大きいヒストグラムが表示されるとともに、
トリガ信号Stが不安定である旨が表示される。この結
果、測定者は、図3(b)に示すヒストグラムにおい
て、カウント値が非常にばらついていること、および不
安定である旨の表示から、トリガ信号Stが不安定であ
ることを認識する。
よる電気光学サンプリングオシロスコープによれば、ト
リガ信号Stが安定度が表示部14に表示されるように
構成されているので、トリガ信号の不安定になっている
ことに起因する測定エラーを測定者に報知することがで
きる。
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述し
た一実施形態による電気光学サンプリングオシロスコー
プにおいては、メモリ12に記憶されている、隣接する
カウントデータDnの値とカウントデータDn+1の値と
を、同期信号Ssに同期させて比較することにより、ト
リガ信号Stの安定度を判定するようにしてもよい。こ
の場合、演算部13は、図2(a)に示す時刻t3にお
いてメモリ12に記憶されている、カウントデータD1
(「2」)とカウントデータD2(「2」)とを比較す
る。今の場合、両者が一致しているため、演算部13
は、一致していることを示す演算結果データDsを出力
する。この結果、表示部14には、トリガ信号Stが安
定している旨が表示される。
て演算部13は、メモリ12に記憶されている、カウン
トデータD2(「2」)とカウントデータD3とを比較す
る。今の場合、両者が一致していないため、演算部13
は、不一致であることを示す演算結果データDsを出力
する。この結果、表示部14には、トリガ信号Stが不
安定である旨が表示される。
サンプリングオシロスコープにおいては、トリガ信号S
tにおける”1”ビットの数をカウントする例について
説明したが、これに限定されることなく、上記”1”ビ
ットに代えて”0”ビットをカウントするようにしても
よい。さらに、上述した電気光学サンプリングオシロス
コープにおいては、カウント値に関するヒストグラムを
求める例について説明したが、これに限定されることな
く、上記カウント値を周波数に変換したものに関するヒ
ストグラムを求めるようにしてもよい。
リガ信号が不安定になっていることに起因する測定エラ
ーを測定者に報知することができるという効果が得られ
る。
ングオシロスコープの要部の構成を示すブロック図であ
る。
シロスコープの動作を説明する信号波形図である。
ム)を示す図である。
の構成を示すブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 トリガ信号に基づいて生成される光パル
スを利用して、被測定信号の測定を行う電気光学サンプ
リングオシロスコープにおいて、 一定周期毎に、前記トリガ信号における”1”ビットの
数を順次カウントするカウント手段と、 前記カウント手段における複数のカウント結果のばらつ
き具合を示すヒストグラムを求める演算手段と、 前記演算手段により演算された前記ヒストグラムを表示
する表示手段とを具備することを特徴とする電気光学サ
ンプリングオシロスコープ。 - 【請求項2】 トリガ信号に基づいて生成される光パル
スを利用して、被測定信号の測定を行う電気光学サンプ
リングオシロスコープにおいて、 一定周期毎に、前記トリガ信号における”1”ビットの
数を順次カウントするカウント手段と、 前記カウント手段における複数のカウント結果のばらつ
き具合に基づいて、前記トリガ信号が安定しているか否
かを判断する判断手段と、 前記判断手段の判断結果を表示する表示手段とを具備す
ることを特徴とする電気光学サンプリングオシロスコー
プ。 - 【請求項3】 前記カウント手段の2つのカウント結果
を比較する比較手段を具備し、 前記表示手段は、前記比較手段の比較結果が一致である
とき、前記トリガ信号が安定している旨を表示する一
方、前記比較手段の比較結果が不一致であるとき、前記
トリガ信号が不安定である旨および測定エラーが発生し
ている旨を表示することを特徴とする請求項1または2
に記載の電気光学サンプリングオシロスコープ。 - 【請求項4】 前記カウント手段は、前記”1”ビット
に代えて”0”ビットをカウントすることを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の電気光学サンプリング
オシロスコープ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34557297A JP3352376B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34557297A JP3352376B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11174090A JPH11174090A (ja) | 1999-07-02 |
JP3352376B2 true JP3352376B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=18377507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34557297A Expired - Fee Related JP3352376B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3352376B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11352156A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-24 | Ando Electric Co Ltd | 電気光学サンプリングオシロスコープ |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP34557297A patent/JP3352376B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11174090A (ja) | 1999-07-02 |
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