JP4869545B2 - 測定機器用電圧管理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、測定機器に関し、特に、１個以上のアクセサリ装置用の電圧管理装置を有する測定機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被測定装置からの電気信号を取り込む典型的な測定プローブは、同軸ケーブルなどの伝送ケーブルを介して終端ボックスに接続されたプローブ・ヘッドを有する。プローブ・ヘッドは、基板が配置された導電性空洞管を有する。この基板は、試験装置の負荷を防ぐための受動回路及び／又は能動回路を有する。空洞管の一端には、絶縁プラグが配置されており、同軸的に配置されたプローブ・チップ又はソケットがプラグの出口から両方向に延びている。空洞管に延びているプローブ・チップ又はソケットの部分は、基板に電気的に接続されている。基板の他端は、伝送ケーブルの一端に結合されると共に、もし存在するならば、電源電圧線、クロック線及びデータ線にも結合される。伝送ケーブルの他端は、終端ボックス内の補償回路に結合される。終端ボックスは、ＢＮＣ型コネクタの如き同軸信号コネクタと、電源コネクタ、クロック・コネクタ及びデータ・コネクタとを有し、測定プローブをオシロスコープなどの測定機器に接続する。
【０００３】
高周波測定プローブには、高い入力抵抗値と、低い入力容量とが要求される。一般的に、これらの形式のプローブは、回路負荷を小さくするためにアクティブＦＥＴ入力を有し、周波数帯域幅は４ＧＨｚ以上にまでなる。かかるプローブの一例は、本願特許出願人のテクトロニクス社が製造販売しているＰ６２４５型アクティブＦＥＴプローブである。このＰ６２４５型プローブは、一連の電圧ピン、クロック・ピン及び信号ピンで囲まれた雌ＢＮＣ型信号コネクタを有する（特許文献１を参照のこと）。電圧ピンは、＋／−５Ｖ及び＋／−１５Ｖの電圧を、プローブ・ヘッド及び終端ボックス回路と、終端ボックスに配置されたメモリ装置とに供給する。メモリ装置は、好ましくは、プローブ形式、補正係数値、オフセット値などの特定プローブに関連した蓄積データを記憶している。クロック・ピンを介してクロック信号はメモリ装置に供給され、メモリに蓄積されたデータはデータ・ピンを介して測定機器に読み出される。
【０００４】
可撓性又は剛性のプリント回路は、測定機器のフロント・パネル上の結合雌ＢＮＣコネクタを包囲する。プリント回路は、終端点で終わる複数の回路経路を有する。測定プローブのピンは、可撓性プリント回路上の終端点とかみ合う。回路経路は、測定機器内の電源、クロック回路及びデータ・ラインに接続され、信号線をアクティブにし、電源線の総てに電力を供給し、能動プローブを動作させる。測定プローブが測定機器に接続されると、電力が直ちにプローブに供給される。
【０００５】
コンピュータ産業は、電源の入っているコンピュータ・システムからカード又は周辺装置を取り外したり、接続したりする「ホット・スワッピング」と呼ばれる技術を開発した。この用語が意味するように、カード又は周辺装置が差し込まれるコネクタは、その電圧ピンに電源電圧が印加されている。種々の技術を用いて、急激な電流を発生することなく、又は、システムの電源に負荷を加えることなく、カード又は周辺装置に電源電圧を印加している。これら技術の１つは、カード又は周辺装置に長さの異なるコンタクトを用いて、コネクタの電源電圧を先ずＲＣ（抵抗／コンデンサ）ランピング回路（電圧を緩やかに変化させる回路）及び関連した制御回路に供給している。ＲＣ回路及び関連回路は、カードの残りの回路に電圧が供給される前に、カードの電源電圧を所望レベルまで緩やかに上昇させる。他の技術では、ユーザが、特定のコネクタ・スロットの電源を落として、カード又は周辺装置を挿入し、このコネクタ・スロットの電源を入れる必要がある。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第４７０８６６１号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
「ホット・スワッピング」の既存技術の１つの欠点は、システムがカード又は周辺装置の形式を判断し、それをシステムに組み込む前に、カード又は周辺装置の電源を入れなければならないことである。システムには、カード又は周辺機器と両立性があるか否かが判らないし、追加したカード又は周辺機器により、接続された総ての装置が引き込む総電流量が、１個以上の電源の最大電流定格を超えるか否かも判らない。さらに、ほとんどの「ホット・スワッピング」技術は、カード又は周辺装置内に配置されたＲＣ回路網及びスイッチング回路を必要とする。測定プローブ内にかかる回路を設けることにより、終端ボックスのサイズが大きくなり、プローブのコストが上昇する。
【０００８】
よって、測定プローブの如きアクセサリ装置用の測定機器用電圧管理装置であって、測定機器に接続された装置に電源を供給する前に、このアクセサリ装置が有効でサポートされているかを確認できる電圧管理装置が必要とされている。この電圧管理装置は、接続されたアクセサリ装置の各々をモニタして、新たに接続されたアクセサリ装置により、１個以上の電源からの引き込み電流が過大になるか否かを判断できなければならない。さらに、電圧管理装置は、無効又はサポートされていないアクセサリ装置の存在を指示すると共に、新たに接続されたアクセサリ装置が電源に過度の負荷を与えていないかを指示しなければならない。
【０００９】
したがって、本発明は、測定機器に接続されたアクセサリ装置に電源を供給する前に、このアクセサリ装置が有効でサポートされているかを確認して、無効でサポートされていないアクセサリ装置の存在を指示すると共に、電源からの引き込み電流が過大になるかを判断して、新たに接続されたアクセサリ装置が電源に過度の負荷を与えていないかを指示できる測定機器用電圧管理装置の提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測定機器（１０）におけるアクセサリ装置（１２）用電圧を管理する装置であって；測定機器内に配置され、検知線（２４）、メモリ電圧入力線（３２）、クロック線（３４）、データ線（３４）、及び少なくとも第１の電源電圧入力線（２８）を有し、アクセサリ装置が結合されると、メモリ電圧入力線から電圧をアクセサリ装置（１２）内に配置されたメモリ装置（２２）に供給する少なくとも第１のアクセサリ装置用インタフェース（１６）と；アクセサリ装置（１２）が測定機器のインタフェース（１６）に結合されたときに、インタフェースの検知線（２４）を介してアクセサリ装置からの検知信号を受け、この検知信号に応答して割り込み信号（３６）を発生する検知回路（２６）と；割り込み信号を受け、インタフェースのクロック線（３４）を介してアクセサリ装置（１２）にクロック信号を供給して、アクセサリ装置のメモリ装置（２２）内に蓄積されたアクセサリ・データを、データ線を介して取り出して、接続されたアクセサリ装置が有効な装置で且つ測定機器によりサポートされるか否かを判断すると共に、アクセサリ装置の電源電圧条件を識別し、有効且つサポートされるアクセサリ装置の場合に、エネーブル信号と、識別された電源電圧条件用の少なくとも第１の電源電圧符号とを発生させる制御器（３８）と；エネーブル信号及び電源電圧符号を受け、識別された電源電圧条件の少なくとも第１の出力電圧を発生して、アクセサリ装置用インタフェース（１６）の電源電圧入力線（２８）を介してアクセサリ装置に供給する少なくとも第１の電圧スイッチング回路（３０）とを具えている。このとき、上述した制御器によるアクセサリ・デバイスがサポートされるか否かの判断は、アクセサリ装置が測定機器から利用可能な以上の電流を必要とする場合に、アクセサリ装置がサポートされていないとする。
【００１１】
上述の如く、本発明は、測定プローブ、ビデオ・カメラ、信号源、プローブ増幅器、被試験装置などの１個以上のアクセサリ装置用の測定機器と、それに関連した電圧管理装置とである。この測定機器は、電圧管理装置に結合されたメモリ装置を有する少なくとも第１のアクセサリ装置を含んでいる。電圧管理装置は、測定機器内に配置された少なくとも第１のアクセサリ装置用インタフェースを有する。このアクセサリ装置用インタフェースは、検知線、メモリ電圧入力線、クロック線、データ線、少なくとも第１の電源入力線を有する。メモリ電圧入力線は、アクセサリ装置が測定機器のインタフェースに結合されると、アクセサリ装置内に配置されたメモリ装置に電圧を供給する。アクセサリ装置をアクセサリ装置用インタフェースに結合したときに、検知回路は、インタフェース検知線を介してアクセサリ装置からの検知信号を受ける。検知回路は、制御器に供給された検知信号に応答して、割り込み信号を発生する。制御器は、この割り込み信号に応答して、インタフェース・クロック線を介してアクセサリ装置にクロック信号を伝送して、アクセサリ装置のメモリ装置内に蓄積されたアクセサリ・データを、データ線を介して取り出す。制御器は、取り出したアクセサリ・データから、接続されたアクセサリ装置が有効な装置で、アクセサリ装置に対する電源電圧ランピング符号（電源電圧の上昇に関する符号データ）などの電源条件や、測定機器でサポートされているかを判断する。アクセサリ・データは、アクセサリ装置への電源電圧を順次緩やかに上昇させる電源電圧ランピング符号も含んでよい。制御器は、結合されたアクセサリ装置が有効且つサポートされる場合に、電圧スイッチング回路へのエネーブル信号と、識別された電源電圧条件用の少なくとも第１の電源電圧符号とを発生させる。電圧スイッチング回路は、エネーブル信号及び電源電圧符号に応答して少なくとも第１の出力電圧を発生する。この第１出力電圧は、アクセサリ装置用インタフェースの電源電圧入力線を介してアクセサリ装置に供給される。本発明の好適実施例において、電源電圧符号は、プログラマブル電圧安定器に供給される。この電圧安定器は、デジタル・アナログ変換器及び可変電圧安定器を含んでいる。
【００１２】
本発明の好適実施例において、電圧スイッチング回路は、複数の可変出力電圧を発生し、これら可変出力電圧の各々は、複数のプログラマブル電圧安定器の１つに供給された複数の電源電圧符号の１つで決まる。これら可変出力電圧は、アクセサリ装置用インタフェースの個別の電源電圧入力線を介して、アクセサリ装置に供給される。多チャネル測定機器の場合、電圧管理装置は、複数のアクセサリ装置用インタフェースを有しており、各インタフェースは、アクセサリ装置を受け入れることができる。各アクセサリ装置は、検知回路に検知信号を発生し、制御器に割り込み信号を発生する。制御器は、クロック信号を各アクセサリ装置に供給し、各アクセサリ装置から対応するアクセサリ・データを取り出して、この接続されたアクセサリ装置が、試験機器及びアクセサリ装置用電源電圧条件がサポートされている有効な装置であるか否かを判断する。制御器は、有効でサポートされた各装置用のエネーブル信号を発生し、このエネーブル信号を少なくとも第１の電源電圧符号と共に各装置の各電圧スイッチング回路に供給する。好適には、電圧スイッチング回路の各々は、複数の可変出力電圧を発生するが、これら可変出力電圧の各々は、複数のプログラマブル電圧安定器の１つに結合された複数の電源電圧符号の１つにより確立される。アクセサリ装置の各々に蓄積されたアクセサリ・データは、出力電圧の各々に対する出力電圧電流引き込み値（出力電圧にてアクセサリ装置に入力する電流の値）を含んでおり、この値は、制御器により取り出される。制御器は、取り付けられたアクセサリ装置の各々に対する出力電圧の各々の電流引き込み値を加算する手段と、この加算した電流引き込み値を最大出力電圧電流引き込み値（出力電圧にて流れ込むことができる最大電流値）と比較する手段とを具えている。加算した電流引き込み値が最大電圧電流引き込み値よりも小さいときに、エネーブル信号が、最後に接続されたアクセサリ装置の電圧スイッチング回路に供給される。電圧スイッチング回路からの単一又は複数の出力電圧は、制御器に応答して、単一又は複数の電源電圧入力線から除かれる。これは、検知回路からなくなる検知信号に応答して割り込み信号をなくしたとき、電圧スイッチング回路からエネーブル信号が除かれる。
【００１３】
測定機器には表示装置を設けてもよい。制御器は、無効でサポートされていないアクセサリ装置がアクセサリ装置用インタフェースに接続されたときに、表示装置に表示される警告メッセージを発生する手段を有する。警告メッセージ発生手段は、アクセサリ装置が測定機器に接続されて、加算電流引き込み値が最大出力電圧電流引き込み値よりも大きくなったときに、警告メッセージを発生してもよい。
【００１４】
本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細説明から更に理解できよう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を実現した測定機器１０であって、アクセサリ装置１２が取り付けられた場合の斜視図である。測定機器１０は、オシロスコープ、ロジック・アナライザ、スペクトラム・アナライザ、ネットワーク・アナライザなどであり、アクセサリ装置１２は、測定プローブ、信号源、ビデオ・カメラ、プローブ増幅器などのプラグイン形式のアクセサリ装置である。本発明の好適実施例において、測定機器１０は、表示装置１４を具えており、この表示装置１４上に、被試験装置からの信号、ビデオ画像などが表示される。１個以上のアクセサリ装置１２が、測定機器１０に設けられる。すなわち、この測定機器１０には、多数のアクセサリ装置を接続できる。一般的に、測定機器１０は、この測定機器の設定を制御するために、回転ノブ、押しボタンなどのフロント・パネル制御器１８を含んでいる。代わりに、フロント・パネル制御器は、図形的に発生され表示装置１４上に表示されて、ユーザが制御できるようにしたもの（いわゆるタッチ制御器などのソフト制御器）であってもよい。アクセサリ装置用インタフェース１６の各々は、同軸信号入力線、一連の電源電圧線、クロック線、データ線、検知線、メモリ電源線を有している。これら線の詳細は、図２の測定機器のブロック図にて示す。
【００１６】
図２は、本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器のブロック図である。１個以上のアクセサリ装置１２は、測定機器１０の１個以上のアクセサリ装置用インタフェース１６に接続することができる。アクセサリ装置１２は、ＢＮＣコネクタ、ＢＭＡコネクタなどの如き信号入力コネクタ２０の半分を有する。アクセサリ装置１２は、ＥＰＲＯＭの如きメモリ装置２２も具えており、このメモリ装置２２は、アクセサリ装置の形式、校正係数、オフセット値、電源電圧符号、電源電圧ランピング符号、電流引き込み値などのアクセサリ装置用特定データ（アクセサリ・データ）を蓄積している。アクセサリ装置１２は、コネクタ・ピン又はコンタクトを有しており、これらは、アクセサリ装置用インタフェース１６の対応コンタクト又はピンに接続されて、アクセサリ装置との間で信号及び電源電圧のやりとりを行う。
【００１７】
アクセサリ装置用インタフェース１６は、信号入力コネクタ２０の他の半分、ピン又はコネクタを有しており、アクセサリ装置との接続を行う。本発明の好適実施例において、アクセサリ装置用インタフェース１６は、アクセサリ装置１２の接触パッドに接続する金メッキのポーゴー（竹馬に似た一本棒）形式のピンを有する。アクセサリ装置用インタフェース１６の各々は、検知回路２６に結合された検知線２４を有する。各インタフェース１６は、対応する電圧スイッチング回路３０に結合された１個以上の電源電圧入力線２８も有する。電圧スイッチング回路３０は、選択可能な電源電圧をアクセサリ装置１２に供給する。メモリ電圧入力線３２を各インタフェース１６に接続して、接続されたアクセサリ装置１２のメモリ装置２２に電圧を供給する。各インタフェースは、メモリ装置２２に結合されたクロック／データ線（クロック線とデータ線）３４も有し、メモリ装置２２に蓄積されたデータをクロックに同期して読み出す。割り込み線３６は、検知回路２６を制御器３８に結合する。アクセサリ装置用インタフェース１６からのクロック／データ線３４も制御器３８に接続される。電圧スイッチング回路３０の各々は、エネーブル線４０を介して、制御器３８に接続される。
【００１８】
米国カリフォルニア州サンタクララのインテル・コーポレーションが製造販売しているCELERON（商標）又はPENTIUM（登録商標）の如き制御器３８は、システム・バス４４を介してメモリ４２に結合されている。このメモリ４２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びキャッシュ・メモリである。ＲＡＭメモリは、アクセサリ装置からの電源電圧符号及び電源電圧ランピング符号の如き揮発性データや、取り込みシステム（図示せず）が発生した入力信号のデジタル・データ・サンプルなどを蓄積する。システム・バス４４は、液晶表示器、陰極線管などの表示装置１４にも接続されると共に、キーボード及び／又はマウス並びにノブ及びボタンなどの制御入力装置を含むフロント・パネル制御器１８にも接続される。ハードディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープ・ドライブ、フロッピ・ドライブなどの単一又は複数のマス・ストレージ・ユニット（大容量蓄積装置）４６をシステム・バス４４に接続してもよい。測定機器１０を制御し、電圧管理装置を実現するプログラム命令は、ＲＯＭメモリ４２、又はマス・ストレージ・ユニット４６のマス・ストレージ媒体に蓄積され、これらからアクセスされてもよい。好ましくは、測定機器は、米国ワシントン州レッドモンドのマイクロソフト・コーポレーションから製造販売されているWINDOWS（登録商標）９８オペレーティング・システムや、その他類似のオペレーティング・システムにより制御されるＰＣ（パーソナル・コンピュータ）をベースにしたシステムである。上述の測定機器における制御器３８は、多数の制御器及びデジタル信号処理装置を用いて実現してもよい。例えば、米国イリノイ州シャウムバーグのモトローラ・インクが製造販売しているパワーＰＣマイクロプロセッサの如き第２制御器を設けて、入力データ信号の取込み及び処理を制御してもよい。主制御器からの表示命令を受けると共に、デジタル信号処理装置からの表示データを受ける表示制御器が、表示装置１４を制御してもよい。バス制御器を設けて、接続されたアクセサリ装置１２用のアクセサリ装置用インタフェース１６をモニタし、アクセサリ装置用インタフェース１６、検知回路２６及び制御器３８の間の通信を行ってもよい。
【００１９】
電圧管理装置を有する測定機器１０の一般的な動作が開始し、アクセサリ装置１２がアクセサリ・インタフェースの１個に接続される。アクセサリ装置１２の接続により、検知信号が検知線２４に発生する。なお、この検知線２４は、検知回路２６に結合される。検知回路２６は、検知信号に応答して、割り込み線３６上に割り込み信号を発生する。割り込み信号を制御器３８に供給する。この制御器３８は、プログラム制御により、割り込みを処理し、クロック信号を発生する。このクロック信号は、アクセサリ装置用インタフェース１６を介してアクセサリ装置１２に供給される。クロック信号により、メモリ２２に蓄積されたアクセサリ装置データを制御器３８に読み出す。アクセサリ・データは、アクセサリ装置識別情報、好適な電源電圧符号を含んでいる。この電源電圧符号により、電圧スイッチング回路３０用の電源電圧出力レベルを設定する。アクセサリ装置データは、電圧スイッチング回路の電圧レベルのランピング（ランプアップ）時間を可変する電源電圧符号を含んでいる。代わりに、アクセサリ装置識別データを用いて、ＲＯＭメモリ４２に蓄積された電源電圧符号及びランピング符号をアクセスしてもよい。なお、ＲＯＭメモリ４２は、電圧スイッチング回路３０に結合されている。アクセサリ装置メモリ２２に電源電圧符号及び電源電圧ランピング符号を蓄積する利点は、ホストの測定機器内のＲＯＭメモリ４２を変更することなく、新たなアクセサリ装置が異なる電圧条件及び電源投入条件であってもよいことである。
【００２０】
制御器３８は、アクセサリ装置データを受け、このデータから、アクセサリ装置が測定機器１０にとって有効でサポートされている装置か否かを判断する。例えば、アクセサリ装置が、試験機器によりサポートされていないアクセサリ機能を実現するか、又は、測定機器から利用可能な以上の電流を必要とする場合、制御器３８は、アクセサリ装置１２をサポートされていないプローブとして扱う。エネーブル線４０を介して電圧スイッチング回路３０に結合された有用且つサポートされたアクセサリ装置に応答して、制御器３８は、エネーブル信号を発生する。制御器３８は、システム・バス４４を介して、電源電圧符号を電圧スイッチング回路３０に渡す。電圧スイッチング回路３０は、単一又は複数の電源電圧符号で定義された単一又は複数の出力電源電圧を発生する。無効又はサポートされていないアクセサリ装置１２がアクセサリ装置用インタフェース１６に接続されると、制御器３８は、電圧スイッチング回路３０にエネーブル・メッセージを発生しないし、アクセサリ装置１２に電源を供給しない。さらに、制御器３８は、表示装置１４に表示されるエラー・メッセージを発生して、接続されたアクセス装置１２が無効又はサポートされていない装置であることを示してもよい。
【００２１】
アクセサリ装置メモリ２２に蓄積されたデータは、測定機器の電源からアクセサリ装置がどの位の電流を引き出せるかを示す電流引き込み値を指示してもよい。メモリ４２は、アクセサリ装置１２の任意の構成が測定機器の電源から引き出せる最大電流量を示す最大電流引き込み値を記憶している。プログラム制御の下で動作する制御器は、接続されたアクセス装置１２の電流引き込み値の総和を求め、この総和値を最大電流引き込み値と比較する。最後に接続したアクセサリ装置の電流引き込み値により、加算した電流引き込み値が最大電流引き込み値を超えると、制御器３８は、最後に接続したアクセサリ装置用のエネーブル信号を発生しない。制御器３８は、表示装置に表示するエラー・メッセージを発生してもよい。このエラー・メッセージは、最後に接続したアクセサリ装置１２が、電源からの引き込み値を超えているため、電源が入らないというものである。
【００２２】
アクセサリ装置用インタフェース１６からアクセサリ装置１２を取り外すと、検知線２４から検知信号がなくなる。これにより、割り込みが発生して、割り込み線３６を介して制御器３８に供給される。制御器３８は、エネーブル線４０からエネーブル信号をなくす。これにより、電圧スイッチング回路３０は、インタフェース１６への電源電圧を除く。
【００２３】
図３は、本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器１０の好適実施例の詳細なブロック図である。図１及び図２と同様な要素は、同様な参照符号で示す。アクセサリ装置１２の各々は、メモリ装置２２を有する。このメモリ装置２２は、アクセサリ装置１２がアクセサリ装置用インタフェース１６に接続されたときに、メモリ電圧入力線３２を介して電源電圧を受ける。各アクセサリ装置１２は、アクセサリ装置用インタフェース１６に関連した電圧スイッチング回路３０から電源電圧入力線２８を介して電源電圧を受ける回路５０を有する。電圧スイッチング回路３０は、選択可能な電圧を発生して、アクセサリ装置１２の回路５０に電力を供給する。測定機器の接地は、接地線５２を介して各アクセサリ装置１２に供給される。なお、接地線５２は、アクセサリ装置用インタフェース１６の各々に接続されている。各アクセサリ装置１２は、検知線２４に結合された検知出力接続５４を有する。本発明の好適実施例において、検知出力接続５４は、接地に結合されて、検知線２４にアクティブ低（アクティブ状態が「低」レベル）の出力を発生する。各インタフェースは、データ線５６及びクロック線５８を有する。これらは、図２のクロック／データ線３４に対応し、メモリ装置２２に結合される。主制御器３８がアクセサリ装置用インタフェース１６及び検知回路２６を連続的にモニタし、これらと通信を行うために、データ線５６及びクロック線５８をバス制御器６０に結合する。このバス制御器６０は、クロック線５８にクロック出力信号を発生し、アクセサリ装置のメモリ２２からのデータをデータ線５６により受ける。検知回路２６は、図２の割り込み線３６に対応する３本線の通信バス６２、即ち、割り込み線、クロック線及びデータ線を含む通信バスを介して、バス制御器６０に接続される。バス制御器６０は、ＴＴＬロジック・レベルのＲＳ２３２型バスの如き他のシリアル・バス６４により、システム制御器６６に結合される。代わりに、検知回路からの割り込み線を、直接的に制御器３８に結合してもよい。好適実施例におけるエネーブル線４０は、検知回路２６から電圧スイッチング回路３０に結合される。検知回路２６は、エネーブル線４０に接続されたエネーブル信号ラッチを有し、エネーブル信号開始コマンドを発生する制御器３８に応答してエネーブル信号を発生する（制御器から検知回路への接続線は図示せず）。システム・バス４４を介して、システム制御器６６を上述の周辺装置１４、１８、４２及び４８に結合する。
【００２４】
図４は、検知回路２６の代表的な回路図であり、図３及び図５と結合されて、測定機器１０の電圧管理装置の説明するためのものである。各アクセサリ装置用インタフェース１６は、検知回路２６に結合された検知線２４を有する。検知回路は、抵抗器７０を介して正の電圧を線２４に供給することにより、検知線２４の各々をアクティブ高（アクティブ状態が「高」レベル）に設定する。検知線２４の過大電圧保護は、ダイオード７２により行う。アクセサリ装置１２をアクセサリ装置用インタフェース１６に接続することにより、検知線２４を、接地された検知出力接続５４に結合する。この検知出力接続５４には、検知回路２６へのアクティブ低信号が発生する。代わりに、検知線２４をアクティブ低状態に設定してもよく、アクセサリ装置１２は、メモリ電源電圧を用いて、アクティブ高信号を発生する。検知線２４は、Ｉ／Ｏ拡張集積回路７４に結合される。かかるＩ／Ｏ拡張集積回路は、米国カリフォルニア州サニーベールのフィリップス・セミコンダクタ・プロダクトが製造している部品番号ＰＣＦ８５７４Ａでもよい。Ｉ／Ｏ拡張器７４は、クロック線及びデータ線を有する通信バス６２の２線シリアル双方向性バスを介してバス制御器６０用の遠隔Ｉ／Ｏ拡張を行う。拡張器７４は、割り込み出力端を有し、この割り込み出力端は、通信バス６２の割り込み線を介してバス制御器６０内の割り込みロジックに接続される。この割り込み線上の割り込み信号を検知して、遠隔Ｉ／Ｏ拡張器７４は、シリアル双方向性バスを介して通信を行う必要なく、そのポートに入力データがあることをバス制御器６０に知らせる。
【００２５】
上述の如く、アクセサリ装置用インタフェース１６の１つにアクセサリ装置１２を接続することにより、検知線２４上にアクティブ低信号が発生する。これにより、Ｉ／Ｏ拡張器７４は、アクティブ低割り込み信号を発生し、通信バス割り込み線６２を介してバス制御器６０に供給する。検知回路割り込み線が制御器６０又は制御器６６に接続されていれば、その制御器は、その返しに、検知線２４をポーリングを行い、どの線がアクティブ低に変化したかを判断する。バス制御器６０は、シリアル・バス６４を介して、制御器６６に検知線情報を渡す。制御器６６は、その返しに、バス制御器６０に命じて、クロック信号を開始させる。このクロック信号は、クロック線５８を介して、接続されたアクセサリ装置１２に結合される。クロック信号は、メモリ２２に蓄積されたデータを読み出して、データ線５６を介してバス制御器６０に供給する。このバス制御器６０は、その返しに、シリアル・バス６４を介して、制御器６６にデータを供給する。メモリ４２に蓄積されたプログラムの制御により、アクセサリ装置データは、制御器６６によって処理されて、接続されたアクセサリ装置１２が、有効で、試験機器１０によりサポートされているかを確認する。アクセサリ装置が有効でサポートされていると、プロセッサ６６が判断した場合、このプロセッサ６６は、アクセサリ装置のメモリ２２から渡された１つ又は複数の適切な電源電圧符号を電圧スイッチング回路３０にロードして、バス制御器６０に知らせて、アクセサリ装置用インタフェース１６に接続された電圧スイッチング回路３０をエネーブルする。バス制御器６０は、蓄積されたプロトコルを用いて、通信バス６２のクロック線及びデータ線を介して、Ｉ／Ｏ拡張器７４にデータをクロックし（クロックに同期させて入力し）、これら値を複数の出力ラッチにロードする。これら出力ラッチの出力端の各々は、エネーブル線４０の１つに接続されている。アクティブなアクセサリ装置用インタフェースのコネクタの出力ラッチは、アクティブ低エネーブル信号を提供する。このエネーブル信号は、アクティブ・インタフェースに接続された電圧スイッチング回路３０に供給される。
【００２６】
図５は、電圧スイッチング回路３０の代表的な回路図であり、この電圧スイッチング回路３０は、電源電圧入力線２８を介してアクセサリ装置用インタフェースに供給される出力電圧を発生する。好適実施例において、電圧スイッチング回路３０は、＋／−０〜５ボルト及び＋／−０〜２５ボルトから選択可能な電圧レベルを発生する。しかし、電圧スイッチング回路３０は、本発明の要旨から逸脱することなく、１つから任意の数までの選択可能な出力電圧を実現してもよい。アクティブ低エネーブル信号は、バイポーラ・トランジスタ８０及び８２の各ベースに供給される。これらバイポーラ・トランジスタ８０及び８２は、電界効果トランジスタＦＥＴ８４及び８６を夫々駆動する。エネーブル信号は、ＦＥＴトランジスタ９４及び９６を夫々駆動するバイポーラ・トランジスタ９０及び９２の各ベースにインバータ８８を介して供給される。ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６は、４個のソース接続と、３個のドレイン接続と、１個のゲート接続とを有する高電流素子である。これらＦＥＴトランジスタは、米国メイン州サウス・ポートランドのフェアチャイルド・セミコンダクタ・コーポレーションが製造しており、ＦＥＴトランジスタ８４及び８６の部品番号はＦＤＳ６６９０Ａであり、ＦＥＴトランジスタ９４及び９６の部品番号はＦＤＳ９４３５Ａである。積分コンデンサ９０、１００、１０２及び１０４は、ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６の各々のゲート及びドレインの間に夫々接続されている。ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６の各々の電圧出力は、ポリ・ヒューズ１０６、１０８、１１０及び１１２を介して、電圧スイッチング回路３０に接続された電源電圧入力線２８により、アクセサリ装置用インタフェース１６の各々に供給される。
【００２７】
駆動トランジスタ８０及び８２のアクティブ高信号と、駆動トランジスタ９０及び９２のアクティブ低信号は、これらトランジスタを非導通のオフ状態にバイアスする。トランジスタ８０及び８２のベースへのアクティブ低エネーブル信号と、トランジスタ９０及び９２のベースへの反転エネーブル信号との供給により、これらトランジスタは、導通にバイアスされる。ドライブ・トランジスタ８０のコレクタには、直列接続の分圧抵抗器１２０及び１２２が接続されており、これら抵抗器は、負のプログラマブル電圧安定器（-V REG）１２８に結合されている。また、ドライブ・トランジスタ９０のコレクタには、直列接続の分圧抵抗器１２４及び１２６が夫々接続されており、これら抵抗器は、正のプログラマブル電圧安定器（+V REG）１３８に結合されている。プログラマブル電圧安定器１２８は、測定機器１０からの−２５ボルト電源の如き負の電圧源に結合されている。このプログラマブル電圧安定器１２８は、システム・バス４４に結合されており、このシステム・バスは、負の電圧源用の選択された電源電圧符号を提供する。電源電圧符号は、デジタル・アナログ変換器１３２に供給され、このデジタル・アナログ変換器１３２は、アナログ電圧制御信号を発生する。この電圧制御信号は、調整可能な電圧安定器１３４の調整入力端子に供給される。この電圧安定器１３４は、例えば、米国カルフォルニア州サンタ・クララのナショナル・セミコンダクタ・インクが製造販売している部品番号ＬＭ３３７である。調整可能な電圧安定器１３４の出力端子は、抵抗器１２０及び１２２の分圧回路網及びＦＥＴ８４のソース電極に結合される。プログラマブル電圧安定器１３０は、プログラマブル電圧安定器１２８に類似した設計であり、この電圧安定器１３０は、測定機器１０からの＋２５ボルト電源電圧の如き電圧電源に結合される。プログラマブル電圧安定器１３０は、システム・バス４４を介して正電圧源用の選択された電源電圧符号を受ける。この電源電圧符号は、デジタル・アナログ変換器１３６に供給される。デジタル・アナログ変換器１３６からのアナログ出力信号は、調整可能な電圧安定器１３８の調整端子に供給される。かかる電圧安定器は、例えば、米国カルフォルニア州サンタ・クララのナショナル・セミコンダクタ・インクが製造販売している部品番号ＬＭ３１７である。調整可能な電圧安定器１３８の出力端子は、抵抗器１２４及び１２６の分圧回路網と、ＦＥＴ９４のソース電極とに結合される。分圧回路網１２０及び１２２のセンタ・タップと、分圧回路網１２４及び１２６のセンタ・タップとをＦＥＴトランジスタ８４及び９４のゲートに夫々結合させる。
【００２８】
駆動トランジスタ８２のコレクタは、抵抗器１４４を介して、負プログラマブル電圧安定器１４０の出力端に結合される。また、駆動トランジスタ９２のコレクタは、抵抗器１４６を介して、正プログラマブル電圧安定器１４２の出力端に結合される。プログラマブル電圧安定器１４０は、電圧安定器１２８と同じ設計であり、プログラマブル電圧安定器１４２は、電圧安定器１３０と同じ設計である。プログラマブル電圧安定器１４０を測定機器からの−５ボルト電源に結合し、プログラマブル電圧安定器１４２を測定機器からの＋５ボルト電源に結合する。プログラマブル電圧安定器１４０及び１４２用の選択された電源電圧符号は、システム・バス４４を介して受信される。プログラマブル電圧安定器１４０及び１４２用の各電源電圧符号は、デジタル・アナログ変換器１３２及び１３６に夫々供給される。デジタル・アナログ変換器１３２及び１３６からのアナログ出力信号は、調整可能な電圧安定器１３４及び１３８の調整端子に夫々供給される。プログラマブル電圧安定器１４０及び１４２の調整可能な電圧安定器１３４及び１３８の出力端子は、ＦＥＴ８６及び９６のソース電極に夫々結合される。駆動トランジスタ８２及び９２を介して正及び負の電圧源に夫々結合されたバイアス抵抗器１４８及び１５０が、ＦＥＴトランジスタ８６及び９６のゲートを夫々バイアスする。ＦＥＴトランジスタのゲートの電圧は、これら素子を導通状態にバイアスする。ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６の各々の積分コンデンサ９８、１００、１０２及び１０４は、これらＦＥＴトランジスタのドレイン電極の電圧出力を、プログラマブル電圧安定器１２８、１３０、１４０及び１４２が夫々設定した動作レベルにランピングする（徐々に動作レベルにする）。これら積分コンデンサの値が、ランピング電圧出力の傾斜と、動作レベルに達するまでに必要な時間とを決定する。ＦＥＴ８６及び９６からの電圧出力レベルがＦＥＴ８４及び９４の電圧出力レベルの前に動作レベルに達するように、これらコンデンサの値を設定できる。しかし、電源電圧符号が設定した出力電圧源に基づいてＦＥＴ８４、８６、９４及び９６の傾斜出力電圧を制御することが好ましい。
【００２９】
図６は、可変ランピング電圧出力を発生する電圧スイッチング回路３０の回路図である。図６において、図５と同様な素子は、同様な参照符号で示す。駆動トランジスタ８０、８２、９０及び９２の各々のエミッタは、固定電圧レベルの代わりに、プログラマブル電流源１５２、１５４、１５６及び１５８に夫々結合している。プログラマブル電流源１５２、１５４、１５６及び１５８の各々は、固定電圧レベル源及びシステム・バス４４に結合している。システム・バス４４は、アクセサリ装置データからの電源電圧ランピング符号を提供する。電源電圧ランピング符号は、プログラマブル電流源１５２、１５４、１５６及び１５８のデジタル・アナログ変換器１６０に夫々結合されて、これらデジタル・アナログ変換器が可変電流源１６２用のアナログ出力値を発生する。これらアナログ出力値は、積分コンデンサ９８、１００、１０２及び１０４の各々に供給される充電電流の量を変化させて、ＦＥＴ８４、８６、９０及び９４からの電圧出力の各々の傾斜を可変する。
【００３０】
測定機器１０の電圧スイッチング装置の一般的な動作で説明したように、接続されたアクセサリ装置が有効でないか、測定機器１０によりサポートされていない場合に、メッセージを発生する手段を制御器３８が具えている。さらに、アクセサリ装置は、電圧源の各々の電流引き込み値を蓄積している。制御器３８は、電流引き込み値の各々を加算する手段と、各電圧源用の最大電流引き込みの蓄積された値と加算値の各々とを比較する手段とを具えている。
【００３１】
上述した測定機器及び関連した電圧管理装置は、アクセサリ装置を受ける１個以上のアクセサリ装置インタフェースを有する。各アクセサリ装置は、メモリ装置を具えている。このメモリ装置は、電圧管理装置に結合されており、この電圧管理装置のメモリ電圧入力線を介して電圧を受ける。アクセサリ装置インタフェースは、検知線、メモリ電圧入力線、クロック及びデータ線、少なくとも第１の電圧源入力線とを有する。アクセサリ装置がアクセサリ・インタフェースに結合されたとき、検知回路は、インタフェース検知線を介して、アクセサリ装置からの検知信号を受ける。検知回路は、制御器に結合された検知信号に応答して、割り込み信号を発生する。制御器は、割り込み信号に応答して、インタフェース・クロック線を介して、アクセサリ装置にクロック信号を供給し始め、アクセサリ装置内のメモリ装置内に蓄積されたアクセサリ・データをデータ線により取り出す。制御器は、取り出したアクセサリ・データから、接続されたアクセサリ装置が測定機器及び電源条件にとって有効な装置でサポートされているか否かを判断する。なお、電源条件とは、アクセサリ装置用の電源電圧符号及び電源ランピング符号である。制御器は、電圧スイッチング回路に結合された有効でサポートされた装置に対するエネーブル信号を発生させる。電圧スイッチング回路は、エネーブル信号及び電源電圧符号に応答して少なくとも第１の可変出力電圧を発生する。この電源電圧符号は、アクセサリ装置インタフェースの電圧源入力線を介してアクセサリ装置に結合される。好適実施例において、電圧スイッチング回路は、複数の可変出力電圧を発生するが、これら出力電圧は、電源電圧ランピング符号で決まる動作レベルに順次徐々に変化する。
【００３２】
本発明の好適実施例において、制御器は、同時にプログラムを実行する多数の制御器を含んでもよい。バス制御器を設けて、検知回路、アクセサリ装置インタフェース及び出力制御器に結合してもよい。バス制御器は、検知回路からの割り込み信号を受けて主制御器に渡す。制御器により、バス制御器は、その検知回路にポーリングを行い、アクセサリ・インタフェースが、そこに接続されたアクセサリ装置を有するか否かを判断する。次に、制御器は、バス制御器からクロック信号を発生させ、アクセサリ・インタフェースから、蓄積されたデータを取り出す。主制御器は、取り出したデータを処理して、接続された装置が有効でサポートされている装置か否かを判断して、バス制御器にエネーブル信号開始コマンドを送る。バス制御器は、蓄積されたプロトコルを検知回路に出力して、電圧スイッチング回路へのエネーブル信号を発生する。
【００３３】
測定機器を表示装置と一緒に設けてもよい。無効でサポートされていないアクセサリ装置を装置インタフェースに接続したとき、表示装置に表示する警告メッセージを発生する手段を制御器が有する。アクセサリ装置が測定機器に接続されて、加算した電流引き込み値が最大出力電圧電流引き込み値よりも大きい場合、警告メッセージ発生手段が警告メッセージを発生してもよい。
【００３４】
本発明の要旨を逸脱することなく、本発明の上述の実施例の細部において種々の変更を可能なことが当業者には理解できよう。
【００３５】
【発明の効果】
従来は、アクセサリ装置が測定機器に接続されると、アクセサリ装置に電力が直ちに供給されていたが、上述の如く、本発明によれば、測定機器に接続されたアクセサリ装置に電源を供給する前に、このアクセサリ装置が有効でサポートされているかを確認するとともに電源電圧符号を受け、有効でサポートされている場合には電源電圧符号に応じた電源をアクセサリ装置に供給する一方、無効又はサポートされていない場合には電源を供給しない。よって、接続されたアクセサリ装置が電源に過度の負荷を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を実現した測定機器であって、アクセサリ装置が取り付けられた場合の斜視図である。
【図２】本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器のブロック図である。
【図３】本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器の好適実施例の詳細なブロック図である。
【図４】本発明による電圧管理装置における検知回路のブロック図である。
【図５】本発明による電圧管理装置における電圧スイッチング回路の回路図である。
【図６】本発明による電圧管理装置における可変電源電圧をランピング電圧として発生する回路のブロック図である。
【符号の説明】
１０ 測定機器
１２ アクセサリ装置
１４ 表示装置
１６ アクセサリ装置用インタフェース
１８ フロント・パネル制御器
２０ 信号入力コネクタ
２２ メモリ装置
２４ 検知線
２６ 検知回路
２８ 電源電圧入力線
３０ 電圧スイッチング回路
３２ メモリ電圧入力線
３４ クロック／データ線
３６ 割り込み線
３８ 制御器
４０ エネーブル線
４２ メモリ
４４ システム・バス
４６ マス・ストレージ・ユニット
４８ 周辺装置
５０ 電源電圧を受ける回路
５２ 接地線
５４ 検知出力接続
５６ データ線
５８ クロック線
６０ バス制御器
６２ 通信バス
６４ シリアル・バス
６６ プロセッサ
７４ Ｉ／Ｏ拡張器
１２８、１３０、１４０、１４２ プログラマブル電圧安定器
１３２、１３６ デジタル・アナログ変換器
１３４、１３８ 電圧安定器
１５２、１５４、１５６、１５８ プログラマブル電流源
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、測定機器に関し、特に、１個以上のアクセサリ装置用の電圧管理装置を有する測定機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被測定装置からの電気信号を取り込む典型的な測定プローブは、同軸ケーブルなどの伝送ケーブルを介して終端ボックスに接続されたプローブ・ヘッドを有する。プローブ・ヘッドは、基板が配置された導電性空洞管を有する。この基板は、試験装置の負荷を防ぐための受動回路及び／又は能動回路を有する。空洞管の一端には、絶縁プラグが配置されており、同軸的に配置されたプローブ・チップ又はソケットがプラグの出口から両方向に延びている。空洞管に延びているプローブ・チップ又はソケットの部分は、基板に電気的に接続されている。基板の他端は、伝送ケーブルの一端に結合されると共に、もし存在するならば、電源電圧線、クロック線及びデータ線にも結合される。伝送ケーブルの他端は、終端ボックス内の補償回路に結合される。終端ボックスは、ＢＮＣ型コネクタの如き同軸信号コネクタと、電源コネクタ、クロック・コネクタ及びデータ・コネクタとを有し、測定プローブをオシロスコープなどの測定機器に接続する。
【０００３】
高周波測定プローブには、高い入力抵抗値と、低い入力容量とが要求される。一般的に、これらの形式のプローブは、回路負荷を小さくするためにアクティブＦＥＴ入力を有し、周波数帯域幅は４ＧＨｚ以上にまでなる。かかるプローブの一例は、本願特許出願人のテクトロニクス社が製造販売しているＰ６２４５型アクティブＦＥＴプローブである。このＰ６２４５型プローブは、一連の電圧ピン、クロック・ピン及び信号ピンで囲まれた雌ＢＮＣ型信号コネクタを有する（特許文献１を参照のこと）。電圧ピンは、＋／−５Ｖ及び＋／−１５Ｖの電圧を、プローブ・ヘッド及び終端ボックス回路と、終端ボックスに配置されたメモリ装置とに供給する。メモリ装置は、好ましくは、プローブ形式、補正係数値、オフセット値などの特定プローブに関連した蓄積データを記憶している。クロック・ピンを介してクロック信号はメモリ装置に供給され、メモリに蓄積されたデータはデータ・ピンを介して測定機器に読み出される。
【０００４】
可撓性又は剛性のプリント回路は、測定機器のフロント・パネル上の結合雌ＢＮＣコネクタを包囲する。プリント回路は、終端点で終わる複数の回路経路を有する。測定プローブのピンは、可撓性プリント回路上の終端点とかみ合う。回路経路は、測定機器内の電源、クロック回路及びデータ・ラインに接続され、信号線をアクティブにし、電源線の総てに電力を供給し、能動プローブを動作させる。測定プローブが測定機器に接続されると、電力が直ちにプローブに供給される。
【０００５】
コンピュータ産業は、電源の入っているコンピュータ・システムからカード又は周辺装置を取り外したり、接続したりする「ホット・スワッピング」と呼ばれる技術を開発した。この用語が意味するように、カード又は周辺装置が差し込まれるコネクタは、その電圧ピンに電源電圧が印加されている。種々の技術を用いて、急激な電流を発生することなく、又は、システムの電源に負荷を加えることなく、カード又は周辺装置に電源電圧を印加している。これら技術の１つは、カード又は周辺装置に長さの異なるコンタクトを用いて、コネクタの電源電圧を先ずＲＣ（抵抗／コンデンサ）ランピング回路（電圧を緩やかに変化させる回路）及び関連した制御回路に供給している。ＲＣ回路及び関連回路は、カードの残りの回路に電圧が供給される前に、カードの電源電圧を所望レベルまで緩やかに上昇させる。他の技術では、ユーザが、特定のコネクタ・スロットの電源を落として、カード又は周辺装置を挿入し、このコネクタ・スロットの電源を入れる必要がある。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第４７０８６６１号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
「ホット・スワッピング」の既存技術の１つの欠点は、システムがカード又は周辺装置の形式を判断し、それをシステムに組み込む前に、カード又は周辺装置の電源を入れなければならないことである。システムには、カード又は周辺機器と両立性があるか否かが判らないし、追加したカード又は周辺機器により、接続された総ての装置が引き込む総電流量が、１個以上の電源の最大電流定格を超えるか否かも判らない。さらに、ほとんどの「ホット・スワッピング」技術は、カード又は周辺装置内に配置されたＲＣ回路網及びスイッチング回路を必要とする。測定プローブ内にかかる回路を設けることにより、終端ボックスのサイズが大きくなり、プローブのコストが上昇する。
【０００８】
よって、測定プローブの如きアクセサリ装置用の測定機器用電圧管理装置であって、測定機器に接続された装置に電源を供給する前に、このアクセサリ装置が有効でサポートされているかを確認できる電圧管理装置が必要とされている。この電圧管理装置は、接続されたアクセサリ装置の各々をモニタして、新たに接続されたアクセサリ装置により、１個以上の電源からの引き込み電流が過大になるか否かを判断できなければならない。さらに、電圧管理装置は、無効又はサポートされていないアクセサリ装置の存在を指示すると共に、新たに接続されたアクセサリ装置が電源に過度の負荷を与えていないかを指示しなければならない。
【０００９】
したがって、本発明は、測定機器に接続されたアクセサリ装置に電源を供給する前に、このアクセサリ装置が有効でサポートされているかを確認して、無効でサポートされていないアクセサリ装置の存在を指示すると共に、電源からの引き込み電流が過大になるかを判断して、新たに接続されたアクセサリ装置が電源に過度の負荷を与えていないかを指示できる測定機器用電圧管理装置の提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測定機器（１０）におけるアクセサリ装置（１２）用電圧を管理する装置であって；測定機器内に配置され、検知線（２４）、メモリ電圧入力線（３２）、クロック線（３４）、データ線（３４）、及び少なくとも第１の電源電圧入力線（２８）を有し、アクセサリ装置が結合されると、メモリ電圧入力線から電圧をアクセサリ装置（１２）内に配置されたメモリ装置（２２）に供給する少なくとも第１のアクセサリ装置用インタフェース（１６）と；アクセサリ装置（１２）が測定機器のインタフェース（１６）に結合されたときに、インタフェースの検知線（２４）を介してアクセサリ装置からの検知信号を受け、この検知信号に応答して割り込み信号（３６）を発生する検知回路（２６）と；割り込み信号を受け、インタフェースのクロック線（３４）を介してアクセサリ装置（１２）にクロック信号を供給して、アクセサリ装置のメモリ装置（２２）内に蓄積されたアクセサリ・データを、データ線を介して取り出して、接続されたアクセサリ装置が有効な装置で且つ測定機器によりサポートされるか否かを判断すると共に、アクセサリ装置の電源電圧条件を識別し、有効且つサポートされるアクセサリ装置の場合に、エネーブル信号と、識別された電源電圧条件用の少なくとも第１の電源電圧符号とを発生させる制御器（３８）と；エネーブル信号及び電源電圧符号を受け、識別された電源電圧条件の少なくとも第１の出力電圧を発生して、アクセサリ装置用インタフェース（１６）の電源電圧入力線（２８）を介してアクセサリ装置に供給する少なくとも第１の電圧スイッチング回路（３０）とを具えている。このとき、上述した制御器によるアクセサリ・デバイスがサポートされるか否かの判断は、アクセサリ装置が測定機器から利用可能な以上の電流を必要とする場合に、アクセサリ装置がサポートされていないとする。
【００１１】
上述の如く、本発明は、測定プローブ、ビデオ・カメラ、信号源、プローブ増幅器、被試験装置などの１個以上のアクセサリ装置用の測定機器と、それに関連した電圧管理装置とである。この測定機器は、電圧管理装置に結合されたメモリ装置を有する少なくとも第１のアクセサリ装置を含んでいる。電圧管理装置は、測定機器内に配置された少なくとも第１のアクセサリ装置用インタフェースを有する。このアクセサリ装置用インタフェースは、検知線、メモリ電圧入力線、クロック線、データ線、少なくとも第１の電源入力線を有する。メモリ電圧入力線は、アクセサリ装置が測定機器のインタフェースに結合されると、アクセサリ装置内に配置されたメモリ装置に電圧を供給する。アクセサリ装置をアクセサリ装置用インタフェースに結合したときに、検知回路は、インタフェース検知線を介してアクセサリ装置からの検知信号を受ける。検知回路は、制御器に供給された検知信号に応答して、割り込み信号を発生する。制御器は、この割り込み信号に応答して、インタフェース・クロック線を介してアクセサリ装置にクロック信号を伝送して、アクセサリ装置のメモリ装置内に蓄積されたアクセサリ・データを、データ線を介して取り出す。制御器は、取り出したアクセサリ・データから、接続されたアクセサリ装置が有効な装置で、アクセサリ装置に対する電源電圧ランピング符号（電源電圧の上昇に関する符号データ）などの電源条件や、測定機器でサポートされているかを判断する。アクセサリ・データは、アクセサリ装置への電源電圧を順次緩やかに上昇させる電源電圧ランピング符号も含んでよい。制御器は、結合されたアクセサリ装置が有効且つサポートされる場合に、電圧スイッチング回路へのエネーブル信号と、識別された電源電圧条件用の少なくとも第１の電源電圧符号とを発生させる。電圧スイッチング回路は、エネーブル信号及び電源電圧符号に応答して少なくとも第１の出力電圧を発生する。この第１出力電圧は、アクセサリ装置用インタフェースの電源電圧入力線を介してアクセサリ装置に供給される。本発明の好適実施例において、電源電圧符号は、プログラマブル電圧安定器に供給される。この電圧安定器は、デジタル・アナログ変換器及び可変電圧安定器を含んでいる。
【００１２】
本発明の好適実施例において、電圧スイッチング回路は、複数の可変出力電圧を発生し、これら可変出力電圧の各々は、複数のプログラマブル電圧安定器の１つに供給された複数の電源電圧符号の１つで決まる。これら可変出力電圧は、アクセサリ装置用インタフェースの個別の電源電圧入力線を介して、アクセサリ装置に供給される。多チャネル測定機器の場合、電圧管理装置は、複数のアクセサリ装置用インタフェースを有しており、各インタフェースは、アクセサリ装置を受け入れることができる。各アクセサリ装置は、検知回路に検知信号を発生し、制御器に割り込み信号を発生する。制御器は、クロック信号を各アクセサリ装置に供給し、各アクセサリ装置から対応するアクセサリ・データを取り出して、この接続されたアクセサリ装置が、試験機器及びアクセサリ装置用電源電圧条件がサポートされている有効な装置であるか否かを判断する。制御器は、有効でサポートされた各装置用のエネーブル信号を発生し、このエネーブル信号を少なくとも第１の電源電圧符号と共に各装置の各電圧スイッチング回路に供給する。好適には、電圧スイッチング回路の各々は、複数の可変出力電圧を発生するが、これら可変出力電圧の各々は、複数のプログラマブル電圧安定器の１つに結合された複数の電源電圧符号の１つにより確立される。アクセサリ装置の各々に蓄積されたアクセサリ・データは、出力電圧の各々に対する出力電圧電流引き込み値（出力電圧にてアクセサリ装置に入力する電流の値）を含んでおり、この値は、制御器により取り出される。制御器は、取り付けられたアクセサリ装置の各々に対する出力電圧の各々の電流引き込み値を加算する手段と、この加算した電流引き込み値を最大出力電圧電流引き込み値（出力電圧にて流れ込むことができる最大電流値）と比較する手段とを具えている。加算した電流引き込み値が最大電圧電流引き込み値よりも小さいときに、エネーブル信号が、最後に接続されたアクセサリ装置の電圧スイッチング回路に供給される。電圧スイッチング回路からの単一又は複数の出力電圧は、制御器に応答して、単一又は複数の電源電圧入力線から除かれる。これは、検知回路からなくなる検知信号に応答して割り込み信号をなくしたとき、電圧スイッチング回路からエネーブル信号が除かれる。
【００１３】
測定機器には表示装置を設けてもよい。制御器は、無効でサポートされていないアクセサリ装置がアクセサリ装置用インタフェースに接続されたときに、表示装置に表示される警告メッセージを発生する手段を有する。警告メッセージ発生手段は、アクセサリ装置が測定機器に接続されて、加算電流引き込み値が最大出力電圧電流引き込み値よりも大きくなったときに、警告メッセージを発生してもよい。
【００１４】
本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細説明から更に理解できよう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を実現した測定機器１０であって、アクセサリ装置１２が取り付けられた場合の斜視図である。測定機器１０は、オシロスコープ、ロジック・アナライザ、スペクトラム・アナライザ、ネットワーク・アナライザなどであり、アクセサリ装置１２は、測定プローブ、信号源、ビデオ・カメラ、プローブ増幅器などのプラグイン形式のアクセサリ装置である。本発明の好適実施例において、測定機器１０は、表示装置１４を具えており、この表示装置１４上に、被試験装置からの信号、ビデオ画像などが表示される。１個以上のアクセサリ装置１２が、測定機器１０に設けられる。すなわち、この測定機器１０には、多数のアクセサリ装置を接続できる。一般的に、測定機器１０は、この測定機器の設定を制御するために、回転ノブ、押しボタンなどのフロント・パネル制御器１８を含んでいる。代わりに、フロント・パネル制御器は、図形的に発生され表示装置１４上に表示されて、ユーザが制御できるようにしたもの（いわゆるタッチ制御器などのソフト制御器）であってもよい。アクセサリ装置用インタフェース１６の各々は、同軸信号入力線、一連の電源電圧線、クロック線、データ線、検知線、メモリ電源線を有している。これら線の詳細は、図２の測定機器のブロック図にて示す。
【００１６】
図２は、本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器のブロック図である。１個以上のアクセサリ装置１２は、測定機器１０の１個以上のアクセサリ装置用インタフェース１６に接続することができる。アクセサリ装置１２は、ＢＮＣコネクタ、ＢＭＡコネクタなどの如き信号入力コネクタ２０の半分を有する。アクセサリ装置１２は、ＥＰＲＯＭの如きメモリ装置２２も具えており、このメモリ装置２２は、アクセサリ装置の形式、校正係数、オフセット値、電源電圧符号、電源電圧ランピング符号、電流引き込み値などのアクセサリ装置用特定データ（アクセサリ・データ）を蓄積している。アクセサリ装置１２は、コネクタ・ピン又はコンタクトを有しており、これらは、アクセサリ装置用インタフェース１６の対応コンタクト又はピンに接続されて、アクセサリ装置との間で信号及び電源電圧のやりとりを行う。
【００１７】
アクセサリ装置用インタフェース１６は、信号入力コネクタ２０の他の半分、ピン又はコネクタを有しており、アクセサリ装置との接続を行う。本発明の好適実施例において、アクセサリ装置用インタフェース１６は、アクセサリ装置１２の接触パッドに接続する金メッキのポーゴー（竹馬に似た一本棒）形式のピンを有する。アクセサリ装置用インタフェース１６の各々は、検知回路２６に結合された検知線２４を有する。各インタフェース１６は、対応する電圧スイッチング回路３０に結合された１個以上の電源電圧入力線２８も有する。電圧スイッチング回路３０は、選択可能な電源電圧をアクセサリ装置１２に供給する。メモリ電圧入力線３２を各インタフェース１６に接続して、接続されたアクセサリ装置１２のメモリ装置２２に電圧を供給する。各インタフェースは、メモリ装置２２に結合されたクロック／データ線（クロック線とデータ線）３４も有し、メモリ装置２２に蓄積されたデータをクロックに同期して読み出す。割り込み線３６は、検知回路２６を制御器３８に結合する。アクセサリ装置用インタフェース１６からのクロック／データ線３４も制御器３８に接続される。電圧スイッチング回路３０の各々は、エネーブル線４０を介して、制御器３８に接続される。
【００１８】
米国カリフォルニア州サンタクララのインテル・コーポレーションが製造販売しているCELERON（商標）又はPENTIUM（登録商標）の如き制御器３８は、システム・バス４４を介してメモリ４２に結合されている。このメモリ４２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びキャッシュ・メモリである。ＲＡＭメモリは、アクセサリ装置からの電源電圧符号及び電源電圧ランピング符号の如き揮発性データや、取り込みシステム（図示せず）が発生した入力信号のデジタル・データ・サンプルなどを蓄積する。システム・バス４４は、液晶表示器、陰極線管などの表示装置１４にも接続されると共に、キーボード及び／又はマウス並びにノブ及びボタンなどの制御入力装置を含むフロント・パネル制御器１８にも接続される。ハードディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープ・ドライブ、フロッピ・ドライブなどの単一又は複数のマス・ストレージ・ユニット（大容量蓄積装置）４６をシステム・バス４４に接続してもよい。測定機器１０を制御し、電圧管理装置を実現するプログラム命令は、ＲＯＭメモリ４２、又はマス・ストレージ・ユニット４６のマス・ストレージ媒体に蓄積され、これらからアクセスされてもよい。好ましくは、測定機器は、米国ワシントン州レッドモンドのマイクロソフト・コーポレーションから製造販売されているWINDOWS（登録商標）９８オペレーティング・システムや、その他類似のオペレーティング・システムにより制御されるＰＣ（パーソナル・コンピュータ）をベースにしたシステムである。上述の測定機器における制御器３８は、多数の制御器及びデジタル信号処理装置を用いて実現してもよい。例えば、米国イリノイ州シャウムバーグのモトローラ・インクが製造販売しているパワーＰＣマイクロプロセッサの如き第２制御器を設けて、入力データ信号の取込み及び処理を制御してもよい。主制御器からの表示命令を受けると共に、デジタル信号処理装置からの表示データを受ける表示制御器が、表示装置１４を制御してもよい。バス制御器を設けて、接続されたアクセサリ装置１２用のアクセサリ装置用インタフェース１６をモニタし、アクセサリ装置用インタフェース１６、検知回路２６及び制御器３８の間の通信を行ってもよい。
【００１９】
電圧管理装置を有する測定機器１０の一般的な動作が開始し、アクセサリ装置１２がアクセサリ・インタフェースの１個に接続される。アクセサリ装置１２の接続により、検知信号が検知線２４に発生する。なお、この検知線２４は、検知回路２６に結合される。検知回路２６は、検知信号に応答して、割り込み線３６上に割り込み信号を発生する。割り込み信号を制御器３８に供給する。この制御器３８は、プログラム制御により、割り込みを処理し、クロック信号を発生する。このクロック信号は、アクセサリ装置用インタフェース１６を介してアクセサリ装置１２に供給される。クロック信号により、メモリ２２に蓄積されたアクセサリ装置データを制御器３８に読み出す。アクセサリ・データは、アクセサリ装置識別情報、好適な電源電圧符号を含んでいる。この電源電圧符号により、電圧スイッチング回路３０用の電源電圧出力レベルを設定する。アクセサリ装置データは、電圧スイッチング回路の電圧レベルのランピング（ランプアップ）時間を可変する電源電圧符号を含んでいる。代わりに、アクセサリ装置識別データを用いて、ＲＯＭメモリ４２に蓄積された電源電圧符号及びランピング符号をアクセスしてもよい。なお、ＲＯＭメモリ４２は、電圧スイッチング回路３０に結合されている。アクセサリ装置メモリ２２に電源電圧符号及び電源電圧ランピング符号を蓄積する利点は、ホストの測定機器内のＲＯＭメモリ４２を変更することなく、新たなアクセサリ装置が異なる電圧条件及び電源投入条件であってもよいことである。
【００２０】
制御器３８は、アクセサリ装置データを受け、このデータから、アクセサリ装置が測定機器１０にとって有効でサポートされている装置か否かを判断する。例えば、アクセサリ装置が、試験機器によりサポートされていないアクセサリ機能を実現するか、又は、測定機器から利用可能な以上の電流を必要とする場合、制御器３８は、アクセサリ装置１２をサポートされていないプローブとして扱う。エネーブル線４０を介して電圧スイッチング回路３０に結合された有用且つサポートされたアクセサリ装置に応答して、制御器３８は、エネーブル信号を発生する。制御器３８は、システム・バス４４を介して、電源電圧符号を電圧スイッチング回路３０に渡す。電圧スイッチング回路３０は、単一又は複数の電源電圧符号で定義された単一又は複数の出力電源電圧を発生する。無効又はサポートされていないアクセサリ装置１２がアクセサリ装置用インタフェース１６に接続されると、制御器３８は、電圧スイッチング回路３０にエネーブル・メッセージを発生しないし、アクセサリ装置１２に電源を供給しない。さらに、制御器３８は、表示装置１４に表示されるエラー・メッセージを発生して、接続されたアクセス装置１２が無効又はサポートされていない装置であることを示してもよい。
【００２１】
アクセサリ装置メモリ２２に蓄積されたデータは、測定機器の電源からアクセサリ装置がどの位の電流を引き出せるかを示す電流引き込み値を指示してもよい。メモリ４２は、アクセサリ装置１２の任意の構成が測定機器の電源から引き出せる最大電流量を示す最大電流引き込み値を記憶している。プログラム制御の下で動作する制御器は、接続されたアクセス装置１２の電流引き込み値の総和を求め、この総和値を最大電流引き込み値と比較する。最後に接続したアクセサリ装置の電流引き込み値により、加算した電流引き込み値が最大電流引き込み値を超えると、制御器３８は、最後に接続したアクセサリ装置用のエネーブル信号を発生しない。制御器３８は、表示装置に表示するエラー・メッセージを発生してもよい。このエラー・メッセージは、最後に接続したアクセサリ装置１２が、電源からの引き込み値を超えているため、電源が入らないというものである。
【００２２】
アクセサリ装置用インタフェース１６からアクセサリ装置１２を取り外すと、検知線２４から検知信号がなくなる。これにより、割り込みが発生して、割り込み線３６を介して制御器３８に供給される。制御器３８は、エネーブル線４０からエネーブル信号をなくす。これにより、電圧スイッチング回路３０は、インタフェース１６への電源電圧を除く。
【００２３】
図３は、本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器１０の好適実施例の詳細なブロック図である。図１及び図２と同様な要素は、同様な参照符号で示す。アクセサリ装置１２の各々は、メモリ装置２２を有する。このメモリ装置２２は、アクセサリ装置１２がアクセサリ装置用インタフェース１６に接続されたときに、メモリ電圧入力線３２を介して電源電圧を受ける。各アクセサリ装置１２は、アクセサリ装置用インタフェース１６に関連した電圧スイッチング回路３０から電源電圧入力線２８を介して電源電圧を受ける回路５０を有する。電圧スイッチング回路３０は、選択可能な電圧を発生して、アクセサリ装置１２の回路５０に電力を供給する。測定機器の接地は、接地線５２を介して各アクセサリ装置１２に供給される。なお、接地線５２は、アクセサリ装置用インタフェース１６の各々に接続されている。各アクセサリ装置１２は、検知線２４に結合された検知出力接続５４を有する。本発明の好適実施例において、検知出力接続５４は、接地に結合されて、検知線２４にアクティブ低（アクティブ状態が「低」レベル）の出力を発生する。各インタフェースは、データ線５６及びクロック線５８を有する。これらは、図２のクロック／データ線３４に対応し、メモリ装置２２に結合される。主制御器３８がアクセサリ装置用インタフェース１６及び検知回路２６を連続的にモニタし、これらと通信を行うために、データ線５６及びクロック線５８をバス制御器６０に結合する。このバス制御器６０は、クロック線５８にクロック出力信号を発生し、アクセサリ装置のメモリ２２からのデータをデータ線５６により受ける。検知回路２６は、図２の割り込み線３６に対応する３本線の通信バス６２、即ち、割り込み線、クロック線及びデータ線を含む通信バスを介して、バス制御器６０に接続される。バス制御器６０は、ＴＴＬロジック・レベルのＲＳ２３２型バスの如き他のシリアル・バス６４により、システム制御器６６に結合される。代わりに、検知回路からの割り込み線を、直接的に制御器３８に結合してもよい。好適実施例におけるエネーブル線４０は、検知回路２６から電圧スイッチング回路３０に結合される。検知回路２６は、エネーブル線４０に接続されたエネーブル信号ラッチを有し、エネーブル信号開始コマンドを発生する制御器３８に応答してエネーブル信号を発生する（制御器から検知回路への接続線は図示せず）。システム・バス４４を介して、システム制御器６６を上述の周辺装置１４、１８、４２及び４８に結合する。
【００２４】
図４は、検知回路２６の代表的な回路図であり、図３及び図５と結合されて、測定機器１０の電圧管理装置の説明するためのものである。各アクセサリ装置用インタフェース１６は、検知回路２６に結合された検知線２４を有する。検知回路は、抵抗器７０を介して正の電圧を線２４に供給することにより、検知線２４の各々をアクティブ高（アクティブ状態が「高」レベル）に設定する。検知線２４の過大電圧保護は、ダイオード７２により行う。アクセサリ装置１２をアクセサリ装置用インタフェース１６に接続することにより、検知線２４を、接地された検知出力接続５４に結合する。この検知出力接続５４には、検知回路２６へのアクティブ低信号が発生する。代わりに、検知線２４をアクティブ低状態に設定してもよく、アクセサリ装置１２は、メモリ電源電圧を用いて、アクティブ高信号を発生する。検知線２４は、Ｉ／Ｏ拡張集積回路７４に結合される。かかるＩ／Ｏ拡張集積回路は、米国カリフォルニア州サニーベールのフィリップス・セミコンダクタ・プロダクトが製造している部品番号ＰＣＦ８５７４Ａでもよい。Ｉ／Ｏ拡張器７４は、クロック線及びデータ線を有する通信バス６２の２線シリアル双方向性バスを介してバス制御器６０用の遠隔Ｉ／Ｏ拡張を行う。拡張器７４は、割り込み出力端を有し、この割り込み出力端は、通信バス６２の割り込み線を介してバス制御器６０内の割り込みロジックに接続される。この割り込み線上の割り込み信号を検知して、遠隔Ｉ／Ｏ拡張器７４は、シリアル双方向性バスを介して通信を行う必要なく、そのポートに入力データがあることをバス制御器６０に知らせる。
【００２５】
上述の如く、アクセサリ装置用インタフェース１６の１つにアクセサリ装置１２を接続することにより、検知線２４上にアクティブ低信号が発生する。これにより、Ｉ／Ｏ拡張器７４は、アクティブ低割り込み信号を発生し、通信バス割り込み線６２を介してバス制御器６０に供給する。検知回路割り込み線が制御器６０又は制御器６６に接続されていれば、その制御器は、その返しに、検知線２４をポーリングを行い、どの線がアクティブ低に変化したかを判断する。バス制御器６０は、シリアル・バス６４を介して、制御器６６に検知線情報を渡す。制御器６６は、その返しに、バス制御器６０に命じて、クロック信号を開始させる。このクロック信号は、クロック線５８を介して、接続されたアクセサリ装置１２に結合される。クロック信号は、メモリ２２に蓄積されたデータを読み出して、データ線５６を介してバス制御器６０に供給する。このバス制御器６０は、その返しに、シリアル・バス６４を介して、制御器６６にデータを供給する。メモリ４２に蓄積されたプログラムの制御により、アクセサリ装置データは、制御器６６によって処理されて、接続されたアクセサリ装置１２が、有効で、試験機器１０によりサポートされているかを確認する。アクセサリ装置が有効でサポートされていると、プロセッサ６６が判断した場合、このプロセッサ６６は、アクセサリ装置のメモリ２２から渡された１つ又は複数の適切な電源電圧符号を電圧スイッチング回路３０にロードして、バス制御器６０に知らせて、アクセサリ装置用インタフェース１６に接続された電圧スイッチング回路３０をエネーブルする。バス制御器６０は、蓄積されたプロトコルを用いて、通信バス６２のクロック線及びデータ線を介して、Ｉ／Ｏ拡張器７４にデータをクロックし（クロックに同期させて入力し）、これら値を複数の出力ラッチにロードする。これら出力ラッチの出力端の各々は、エネーブル線４０の１つに接続されている。アクティブなアクセサリ装置用インタフェースのコネクタの出力ラッチは、アクティブ低エネーブル信号を提供する。このエネーブル信号は、アクティブ・インタフェースに接続された電圧スイッチング回路３０に供給される。
【００２６】
図５は、電圧スイッチング回路３０の代表的な回路図であり、この電圧スイッチング回路３０は、電源電圧入力線２８を介してアクセサリ装置用インタフェースに供給される出力電圧を発生する。好適実施例において、電圧スイッチング回路３０は、＋／−０〜５ボルト及び＋／−０〜２５ボルトから選択可能な電圧レベルを発生する。しかし、電圧スイッチング回路３０は、本発明の要旨から逸脱することなく、１つから任意の数までの選択可能な出力電圧を実現してもよい。アクティブ低エネーブル信号は、バイポーラ・トランジスタ８０及び８２の各ベースに供給される。これらバイポーラ・トランジスタ８０及び８２は、電界効果トランジスタＦＥＴ８４及び８６を夫々駆動する。エネーブル信号は、ＦＥＴトランジスタ９４及び９６を夫々駆動するバイポーラ・トランジスタ９０及び９２の各ベースにインバータ８８を介して供給される。ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６は、４個のソース接続と、３個のドレイン接続と、１個のゲート接続とを有する高電流素子である。これらＦＥＴトランジスタは、米国メイン州サウス・ポートランドのフェアチャイルド・セミコンダクタ・コーポレーションが製造しており、ＦＥＴトランジスタ８４及び８６の部品番号はＦＤＳ６６９０Ａであり、ＦＥＴトランジスタ９４及び９６の部品番号はＦＤＳ９４３５Ａである。積分コンデンサ９０、１００、１０２及び１０４は、ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６の各々のゲート及びドレインの間に夫々接続されている。ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６の各々の電圧出力は、ポリ・ヒューズ１０６、１０８、１１０及び１１２を介して、電圧スイッチング回路３０に接続された電源電圧入力線２８により、アクセサリ装置用インタフェース１６の各々に供給される。
【００２７】
駆動トランジスタ８０及び８２のアクティブ高信号と、駆動トランジスタ９０及び９２のアクティブ低信号は、これらトランジスタを非導通のオフ状態にバイアスする。トランジスタ８０及び８２のベースへのアクティブ低エネーブル信号と、トランジスタ９０及び９２のベースへの反転エネーブル信号との供給により、これらトランジスタは、導通にバイアスされる。ドライブ・トランジスタ８０のコレクタには、直列接続の分圧抵抗器１２０及び１２２が接続されており、これら抵抗器は、負のプログラマブル電圧安定器（-V REG）１２８に結合されている。また、ドライブ・トランジスタ９０のコレクタには、直列接続の分圧抵抗器１２４及び１２６が夫々接続されており、これら抵抗器は、正のプログラマブル電圧安定器（+V REG）１３８に結合されている。プログラマブル電圧安定器１２８は、測定機器１０からの−２５ボルト電源の如き負の電圧源に結合されている。このプログラマブル電圧安定器１２８は、システム・バス４４に結合されており、このシステム・バスは、負の電圧源用の選択された電源電圧符号を提供する。電源電圧符号は、デジタル・アナログ変換器１３２に供給され、このデジタル・アナログ変換器１３２は、アナログ電圧制御信号を発生する。この電圧制御信号は、調整可能な電圧安定器１３４の調整入力端子に供給される。この電圧安定器１３４は、例えば、米国カルフォルニア州サンタ・クララのナショナル・セミコンダクタ・インクが製造販売している部品番号ＬＭ３３７である。調整可能な電圧安定器１３４の出力端子は、抵抗器１２０及び１２２の分圧回路網及びＦＥＴ８４のソース電極に結合される。プログラマブル電圧安定器１３０は、プログラマブル電圧安定器１２８に類似した設計であり、この電圧安定器１３０は、測定機器１０からの＋２５ボルト電源電圧の如き電圧電源に結合される。プログラマブル電圧安定器１３０は、システム・バス４４を介して正電圧源用の選択された電源電圧符号を受ける。この電源電圧符号は、デジタル・アナログ変換器１３６に供給される。デジタル・アナログ変換器１３６からのアナログ出力信号は、調整可能な電圧安定器１３８の調整端子に供給される。かかる電圧安定器は、例えば、米国カルフォルニア州サンタ・クララのナショナル・セミコンダクタ・インクが製造販売している部品番号ＬＭ３１７である。調整可能な電圧安定器１３８の出力端子は、抵抗器１２４及び１２６の分圧回路網と、ＦＥＴ９４のソース電極とに結合される。分圧回路網１２０及び１２２のセンタ・タップと、分圧回路網１２４及び１２６のセンタ・タップとをＦＥＴトランジスタ８４及び９４のゲートに夫々結合させる。
【００２８】
駆動トランジスタ８２のコレクタは、抵抗器１４４を介して、負プログラマブル電圧安定器１４０の出力端に結合される。また、駆動トランジスタ９２のコレクタは、抵抗器１４６を介して、正プログラマブル電圧安定器１４２の出力端に結合される。プログラマブル電圧安定器１４０は、電圧安定器１２８と同じ設計であり、プログラマブル電圧安定器１４２は、電圧安定器１３０と同じ設計である。プログラマブル電圧安定器１４０を測定機器からの−５ボルト電源に結合し、プログラマブル電圧安定器１４２を測定機器からの＋５ボルト電源に結合する。プログラマブル電圧安定器１４０及び１４２用の選択された電源電圧符号は、システム・バス４４を介して受信される。プログラマブル電圧安定器１４０及び１４２用の各電源電圧符号は、デジタル・アナログ変換器１３２及び１３６に夫々供給される。デジタル・アナログ変換器１３２及び１３６からのアナログ出力信号は、調整可能な電圧安定器１３４及び１３８の調整端子に夫々供給される。プログラマブル電圧安定器１４０及び１４２の調整可能な電圧安定器１３４及び１３８の出力端子は、ＦＥＴ８６及び９６のソース電極に夫々結合される。駆動トランジスタ８２及び９２を介して正及び負の電圧源に夫々結合されたバイアス抵抗器１４８及び１５０が、ＦＥＴトランジスタ８６及び９６のゲートを夫々バイアスする。ＦＥＴトランジスタのゲートの電圧は、これら素子を導通状態にバイアスする。ＦＥＴトランジスタ８４、８６、９４及び９６の各々の積分コンデンサ９８、１００、１０２及び１０４は、これらＦＥＴトランジスタのドレイン電極の電圧出力を、プログラマブル電圧安定器１２８、１３０、１４０及び１４２が夫々設定した動作レベルにランピングする（徐々に動作レベルにする）。これら積分コンデンサの値が、ランピング電圧出力の傾斜と、動作レベルに達するまでに必要な時間とを決定する。ＦＥＴ８６及び９６からの電圧出力レベルがＦＥＴ８４及び９４の電圧出力レベルの前に動作レベルに達するように、これらコンデンサの値を設定できる。しかし、電源電圧符号が設定した出力電圧源に基づいてＦＥＴ８４、８６、９４及び９６の傾斜出力電圧を制御することが好ましい。
【００２９】
図６は、可変ランピング電圧出力を発生する電圧スイッチング回路３０の回路図である。図６において、図５と同様な素子は、同様な参照符号で示す。駆動トランジスタ８０、８２、９０及び９２の各々のエミッタは、固定電圧レベルの代わりに、プログラマブル電流源１５２、１５４、１５６及び１５８に夫々結合している。プログラマブル電流源１５２、１５４、１５６及び１５８の各々は、固定電圧レベル源及びシステム・バス４４に結合している。システム・バス４４は、アクセサリ装置データからの電源電圧ランピング符号を提供する。電源電圧ランピング符号は、プログラマブル電流源１５２、１５４、１５６及び１５８のデジタル・アナログ変換器１６０に夫々結合されて、これらデジタル・アナログ変換器が可変電流源１６２用のアナログ出力値を発生する。これらアナログ出力値は、積分コンデンサ９８、１００、１０２及び１０４の各々に供給される充電電流の量を変化させて、ＦＥＴ８４、８６、９０及び９４からの電圧出力の各々の傾斜を可変する。
【００３０】
測定機器１０の電圧スイッチング装置の一般的な動作で説明したように、接続されたアクセサリ装置が有効でないか、測定機器１０によりサポートされていない場合に、メッセージを発生する手段を制御器３８が具えている。さらに、アクセサリ装置は、電圧源の各々の電流引き込み値を蓄積している。制御器３８は、電流引き込み値の各々を加算する手段と、各電圧源用の最大電流引き込みの蓄積された値と加算値の各々とを比較する手段とを具えている。
【００３１】
上述した測定機器及び関連した電圧管理装置は、アクセサリ装置を受ける１個以上のアクセサリ装置インタフェースを有する。各アクセサリ装置は、メモリ装置を具えている。このメモリ装置は、電圧管理装置に結合されており、この電圧管理装置のメモリ電圧入力線を介して電圧を受ける。アクセサリ装置インタフェースは、検知線、メモリ電圧入力線、クロック及びデータ線、少なくとも第１の電圧源入力線とを有する。アクセサリ装置がアクセサリ・インタフェースに結合されたとき、検知回路は、インタフェース検知線を介して、アクセサリ装置からの検知信号を受ける。検知回路は、制御器に結合された検知信号に応答して、割り込み信号を発生する。制御器は、割り込み信号に応答して、インタフェース・クロック線を介して、アクセサリ装置にクロック信号を供給し始め、アクセサリ装置内のメモリ装置内に蓄積されたアクセサリ・データをデータ線により取り出す。制御器は、取り出したアクセサリ・データから、接続されたアクセサリ装置が測定機器及び電源条件にとって有効な装置でサポートされているか否かを判断する。なお、電源条件とは、アクセサリ装置用の電源電圧符号及び電源ランピング符号である。制御器は、電圧スイッチング回路に結合された有効でサポートされた装置に対するエネーブル信号を発生させる。電圧スイッチング回路は、エネーブル信号及び電源電圧符号に応答して少なくとも第１の可変出力電圧を発生する。この電源電圧符号は、アクセサリ装置インタフェースの電圧源入力線を介してアクセサリ装置に結合される。好適実施例において、電圧スイッチング回路は、複数の可変出力電圧を発生するが、これら出力電圧は、電源電圧ランピング符号で決まる動作レベルに順次徐々に変化する。
【００３２】
本発明の好適実施例において、制御器は、同時にプログラムを実行する多数の制御器を含んでもよい。バス制御器を設けて、検知回路、アクセサリ装置インタフェース及び出力制御器に結合してもよい。バス制御器は、検知回路からの割り込み信号を受けて主制御器に渡す。制御器により、バス制御器は、その検知回路にポーリングを行い、アクセサリ・インタフェースが、そこに接続されたアクセサリ装置を有するか否かを判断する。次に、制御器は、バス制御器からクロック信号を発生させ、アクセサリ・インタフェースから、蓄積されたデータを取り出す。主制御器は、取り出したデータを処理して、接続された装置が有効でサポートされている装置か否かを判断して、バス制御器にエネーブル信号開始コマンドを送る。バス制御器は、蓄積されたプロトコルを検知回路に出力して、電圧スイッチング回路へのエネーブル信号を発生する。
【００３３】
測定機器を表示装置と一緒に設けてもよい。無効でサポートされていないアクセサリ装置を装置インタフェースに接続したとき、表示装置に表示する警告メッセージを発生する手段を制御器が有する。アクセサリ装置が測定機器に接続されて、加算した電流引き込み値が最大出力電圧電流引き込み値よりも大きい場合、警告メッセージ発生手段が警告メッセージを発生してもよい。
【００３４】
本発明の要旨を逸脱することなく、本発明の上述の実施例の細部において種々の変更を可能なことが当業者には理解できよう。
【００３５】
【発明の効果】
従来は、アクセサリ装置が測定機器に接続されると、アクセサリ装置に電力が直ちに供給されていたが、上述の如く、本発明によれば、測定機器に接続されたアクセサリ装置に電源を供給する前に、このアクセサリ装置が有効でサポートされているかを確認するとともに電源電圧符号を受け、有効でサポートされている場合には電源電圧符号に応じた電源をアクセサリ装置に供給する一方、無効又はサポートされていない場合には電源を供給しない。よって、接続されたアクセサリ装置が電源に過度の負荷を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を実現した測定機器であって、アクセサリ装置が取り付けられた場合の斜視図である。
【図２】本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器のブロック図である。
【図３】本発明によるアクセサリ装置用電圧管理装置を組み込んだ測定機器の好適実施例の詳細なブロック図である。
【図４】本発明による電圧管理装置における検知回路のブロック図である。
【図５】本発明による電圧管理装置における電圧スイッチング回路の回路図である。
【図６】本発明による電圧管理装置における可変電源電圧をランピング電圧として発生する回路のブロック図である。
【符号の説明】
１０ 測定機器
１２ アクセサリ装置
１４ 表示装置
１６ アクセサリ装置用インタフェース
１８ フロント・パネル制御器
２０ 信号入力コネクタ
２２ メモリ装置
２４ 検知線
２６ 検知回路
２８ 電源電圧入力線
３０ 電圧スイッチング回路
３２ メモリ電圧入力線
３４ クロック／データ線
３６ 割り込み線
３８ 制御器
４０ エネーブル線
４２ メモリ
４４ システム・バス
４６ マス・ストレージ・ユニット
４８ 周辺装置
５０ 電源電圧を受ける回路
５２ 接地線
５４ 検知出力接続
５６ データ線
５８ クロック線
６０ バス制御器
６２ 通信バス
６４ シリアル・バス
６６ プロセッサ
７４ Ｉ／Ｏ拡張器
１２８、１３０、１４０、１４２ プログラマブル電圧安定器
１３２、１３６ デジタル・アナログ変換器
１３４、１３８ 電圧安定器
１５２、１５４、１５６、１５８ プログラマブル電流源
Claims (1)
- 測定機器におけるアクセサリ装置用電圧を管理する装置であって、
上記測定機器内に配置され、検知線、メモリ電圧入力線、クロック線、データ線、及び少なくとも第１の電源電圧入力線をそれぞれ有し、上記アクセサリ装置が結合されると、上記メモリ電圧入力線から電圧を上記アクセサリ装置内に配置されたメモリ装置に供給する複数のアクセサリ装置用インタフェースと、
上記アクセサリ装置が上記測定機器の上記インタフェースに結合されたときに、上記インタフェースの上記検知線を介して上記アクセサリ装置からの検知信号を受け、該検知信号に応答して割り込み信号を発生する検知回路と、
上記割り込み信号を受け、上記インタフェースの上記クロック線を介して上記アクセサリ装置にクロック信号を供給して、上記アクセサリ装置の上記メモリ装置内に蓄積されたアクセサリ・データを上記データ線を介して取り出して、接続された上記アクセサリ装置が有効な装置で且つ上記測定機器によりサポートされるか否かを判断すると共に、上記アクセサリ装置の電源電圧条件を識別し、有効且つサポートされるアクセサリ装置の場合に、エネーブル信号と、上記識別された電源電圧条件用の少なくとも第１の電源電圧符号とを発生させる制御器と、
上記エネーブル信号及び上記電源電圧符号を受け、上記識別された電源電圧条件の少なくとも第１の出力電圧を発生して、上記アクセサリ装置用インタフェースの上記電源電圧入力線を介して上記アクセサリ装置に供給する少なくとも第１の電圧スイッチング回路と
を具え、
上記アクセサリ・データは上記アクセサリ装置の電流引き込み値を含み、上記制御器は、結合された上記アクセサリ装置の上記電流引き込み値を加算し、最後に結合された上記アクセサリ装置の上記電流引き込み値を加算した加算値が上記測定機器の電源から引き込める最大電流引き込み値を超えると、最後に結合された上記アクセサリ装置について上記エネーブル信号を発生させないことを特徴とする測定機器用電圧管理装置。
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