JP5607301B2 - オシロスコープのデジタルトリガー処理のための方法及びシステム - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、オシロスコープのデジタルトリガー処理のための方法及びシステムと、対応するオシロスコープとに関する。

図１に示されるようなデジタルオシロスコープは、オシロスコープに表示される測定された信号の振幅とオシロスコープの測定範囲とをマッチングするため可変的な増幅係数が使用される入力アンプと、デジタル化された測定信号のサンプリングされた値を生成するダウンストリームアナログデジタルコンバータと、デジタル化された測定信号のサンプリングされた値を経時的に提供する記録ユニットと、アナログデジタルコンバータとパラレルに接続され、アナログトリガー処理システムのトリガー閾値により特定される測定信号の信号部分を記録ユニットに位相訂正又は時間訂正して提供するトリガー処理システムとから構成される。

簡単化のため、１つの測定信号しか図２のトリガー処理システムのトリガー処理に使用されない図２に示されるアナログトリガー処理システムは、複数のコンパレータを介し、複雑なトリガー処理条件を構成するため、各ケースにおいて入力Ｂにある閾値信号のレベルをオーバーシュート又はアンダーシュートすることを参照して、各入力Ａにあり、それの振幅を参照してプリアンプされる測定信号を比較する。可変的な各閾値１〜Ｎが、レジスタにデジタル形式により格納される。記録ユニットにおける測定信号の要求された信号部分の正確な提供のためのトリガー処理信号が、各セットのトリガー状態に応じて、またトリガー状態の発生に従って、コンパレータの評価ユニットに接続されたダウンストリームにおいて生成される。

記録される測定信号と閾値信号の交点（トリガーポイント）が、記録対象のデジタル化された測定信号の２つのサンプルされた値の間に配置される場合、トリガーオフセットが、図３に示されるように、トリガーポイントと次のサンプル値との間に、又はトリガーポイントと記録対象のデジタル化された測定信号の前のサンプル値との間で提供される。このトリガーオフセットは、記録対象の測定信号と記録ユニットの座標原点との間における記録ユニットの測定信号の提供において位相オフセットをもたらす。

記録対象の測定信号と記録ユニットの座標原点との間の上記位相オフセット（ジッタ）はまた、アナログオシロスコープにおいて知られており、図４に提供される。図４において、オシロスコープの画面上の０．３表示単位のジッタが、０Ｖのトリガー閾値について認められる。

上記ジッタは、トリガーポイントとデジタル化された測定信号の次のサンプル値との間の距離が安定的な状態では大部分不変である場合には一定値（システマティックジッタ）を採用し、統計的位相ノイズが測定信号上に重乗される場合などには統計値（統計的ジッタ）を採用することが、アナログオシロスコープから知られている。

測定信号と当該測定信号の統計的な位相ノイズの時間差から生ずるオシロスコープディスプレイにおける上記位相誤差に加えて、所望されないジッタがまた、トリガー状態をチェックするため併せて使用される各測定信号の測定チャネルにおける異なる遅延時間から生ずる可能性がある。これについて、トリガー状態は全く発生せず、このため、測定信号はオシロスコープ画面に提供されないという欠点がある。

測定信号の２つのパス（アナログデジタルコンバータ又はトリガーシステム）における位相及び時間誤差が互いに重乗され、極端な状態では効果のダブリングを生じさせる可能性があるという事実が、さらなる欠点として認めることができる。

ＤＥ３９３６９３２Ａ１は、デジタル形式によりトリガー信号を生成するオシロスコープのためのトリガー信号生成装置を開示している。

本発明は、デジタルオシロスコープにおいて使用されるアナログデジタルコンバータのサンプリングレートより高い時間分解能によりオシロスコープの表示ユニット上の１以上の測定信号を記録し、選択されたトリガー状態に対応してセキュアなトリガー処理を保証するトリガー方法、トリガーシステム及び対応するデジタルオシロスコープを提供するという課題に基づく。

上記課題は、請求項１の特徴による方法、請求項１８の特徴によるトリガーシステム及び請求項２２の特徴によるオシロスコープを参照して実現される。従属形式の請求項は、本発明の効果的なさらなる発展型を規定する。

本発明によると、それに関連する欠点を有するアナログトリガー処理の代わりに、デジタルトリガーシステムが使用される。ここでは、トリガー処理中、リファレンス信号として使用されるデジタル化された測定信号のサンプル値が、閾値と連続的に比較される。本発明の第１実施例では、デジタル化されたリファレンス信号による閾値の超過が第１サンプル値（＜閾値）と第２サンプル値（＞閾値）の２つのサンプル値の範囲内において発生する場合、又は、デジタル化されたリファレンス信号による閾値信号の不足が、第１サンプル値（＞閾値）と第２サンプル値（＜閾値）の２つのサンプル値の範囲内において発生する場合、正確なトリガー時間が、互いに等距離にある２つのサンプリング時間の間にあるリファレンス信号の複数のさらなるサンプル値を計算することにより決定され、リファレンス信号による閾値の超過又は不足の正確な時間が、閾値の超過又は不足を参照してリファレンス信号のさらなるすべてのサンプル値のさらなる比較によって決定される。このようにして、発生したトリガーオフセットが、好ましくは、多相フィルタなどの補間手段により計算されるリファレンス信号の選択されたさらなるサンプル値の個数に応じて本発明により最小化することができる。

本発明の第２実施例では、計算されるリファレンス信号のさらなるサンプル値の個数を最小化し、これにより、遅延時間に関して最適化されたトリガー処理を実現するため、リファレンス信号の固定数のさらなるサンプル値の代わりに、リファレンス信号のさらなるサンプル値が、多相フィルタによる補間により各繰り返しステップにおいて観察される時間インターバルの中間において、各ケースで繰り返し計算され、閾値の超過又は不足を参照した比較が実行される。超過又は不足の比較の結果から始めて、次の繰り返しステップは、リファレンス信号のさらなる各サンプル値の左側又は右側にある１／２の時間インターバルを利用する。

最終的には、本発明の第３実施例では、本発明の第２実施例に対応する時間インターバルの繰り返しの１／２処理の後、リファレンス信号のさらなるサンプル値が、リニア補間により最後の繰り返しステップの時間インターバル内で計算される。

本発明の第４実施例では、デジタル化された測定信号の２つの連続するサンプル値の間のトリガー時間が、リファレンス信号による閾値の超過又は不足がないことの結果として誤って特定されなかった場合（閾値がリファレンス信号の２つの連続するサンプル値の上下の何れかにある）、本発明によると、リファレンス信号の２つの連続する（さらなる）サンプル値による閾値の可能な超過又は不足を特定するため、リファレンス信号のさらなるサンプル値が、多相フィルタによる補間によって２つのサンプリング時間の間に計算されるべきである。

本発明の第５実施例では、計算されるリファレンス信号のさらなるサンプル値の個数を最小化するため、実行される計算数が、時間インターバルの繰り返しの１／２化、各時間インターバルの中間にあるリファレンス信号のさらなるサンプル値の以降の計算及び閾値とリファレンス信号のさらなるサンプル値との比較によって、本発明の第４実施例との比較により大きく最小化される。

本発明の第３実施例と同様に、リファレンス信号のさらなるサンプル値が、多相フィルタとの補間による以前の２つの繰り返しステップにおいて計算されたリファレンス信号のさらなるサンプル値からのリニア補間によって、最後の繰り返しステップで決定される本発明の第６実施例がある。

トリガーシステムの影響を低減するため、ヒステリシスを有するコンパレータと等価な２つの閾値との比較が行われる。超過の場合にはより高い閾値が使用され、不足の場合にはより低い閾値が使用される。

リファレンス信号がデジタルトリガー処理のための各測定信号から決定される前に、又は各測定信号のサンプル値がオシロスコープの画面上に提供される前に、各測定信号に係る計測チャネルにおける異なる遅延時間が、キャリブレーション処理を介し登録され、本発明により各測定信号において補償される。

本発明の各実施例によるオシロスコープのためのデジタルトリガー方法及びシステムが、図面を参照して以下で詳細に説明される。

図５に示される本発明によるデジタルオシロスコープは、可変的な増幅係数を提供するプリアンプ１を利用して、表示装置５の測定範囲とそれの入力に設けられた測定信号の振幅レベルとをマッチングする。レベルマッチング後、プリアンプされたアナログ測定信号は、対応するデジタルデータフォーマットに変換するため、アナログデジタルコンバータ２に供給される。遅延時間を補償する隣接するユニット３は、各測定信号に係る測定チャネルの各遅延時間を補償する。リニア又は非リニアな変形されたデジタル測定信号の等価を実現するイコライザシステム４が、任意的に下流に配設される。測定信号のリニア又は非リニアな変形は、全体として測定チャネルの伝送要素（センサ、測定ライン、プリアンプ及びアナログデジタルコンバータ）の伝送動作から生じる。

等価後、デジタル測定信号は、調整可能なトリガー状態を参照して本発明によるデジタルトリガーシステム５によりチェックされ、このトリガー状態を特定する場合、デジタルオシロスコープをトリガーするトリガー信号が、デジタルトリガーシステム５の出力において測定信号に生成される。トリガー信号と同時に又はその直後に登録されるデジタル等価測定信号のサンプリングされた各値は、デジタルオシロスコープの記録ユニット６の画面上に提供される。

図７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄを参照してデジタルトリガーシステムの第１、第２、第３及び第４実施例を説明する前に、以下のセクションはトリガー信号を生成するユニットの第１、第２及び第３実施例を提供する。あるいは、当該ユニットは、図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃを参照した本発明によるデジタルトリガーシステムの実施例のすべてに搭載される。

図６Ａに示されるデジタル信号を生成するユニットの第１実施例７では、デジタルオシロスコープに提供される複数の信号Ｓからの１つの信号Ｓ_ｉが、トリガー信号Ｓ_ＴＲを生成するためのリファレンス信号Ｓ_ｉとして使用される。このため、リファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊと閾値ＳＷ_ｉとが、それぞれコンパレータ８の入力に提供される。コンパレータ８は、デジタルリファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊと閾値ＳＷ_ｉとを比較し、リファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊによる閾値ＳＷ_ｉの超過の場合は第１出力を、リファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊによる閾値ＳＷ_ｉの不足の場合には第２出力を起動する。

コンパレータ８の２つの出力における２つの信号とポジティブ又はネガティブスロープトリガー処理に応じて、コンパレータ８の下流に接続されたスロープ検出手段９において、リファレンス信号Ｓ_ｉの２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ＋１}による閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足が、スロープ検出手段９の出力の起動によって特定される。

リファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊは、２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}との間に等しい距離に設けられたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を決定するユニット１３に提供される。当該ユニット１３は、好ましくは、多相フィルタである実際のインタポレータ１３_２と、当該インタポレータを制御するユニット１３_１から構成される。

インタポレータを制御するユニット１３_１は、循環的にリファレンス信号Ｓ_ｉの各サンプル値Ｓ_ｉ，ｊを読み込み、それらをバッファする。リファレンス信号Ｓ_ｉの連続する２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}による閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足の場合に起動されるスロープ検出手段９の出力信号は、読み込まれバッファされ、特定されたスロープイベントの前後に設けられたリファレンス信号Ｓ_ｉの所与の個数のサンプル値Ｓ_ｉ，ｊをインタポレータ１３_２に逐次的に転送するため、インタポレータ１３_２を制御するユニット１３_１により利用される。さらに、インタポレータを制御するユニット１３_１は、リファレンス信号Ｓ_ｉの追加された各サンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’を計算するため、関連するフィルタ係数Ｋ _ｉをインタポレータ１３_２に転送する。多相フィルタ１３_２により各ケースにおいて計算されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が、インタポレータを制御するユニット１３_１により読み込まれ、バッファされる。リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’のすべてがインタポレータ１３_２により計算されると、インタポレータを制御するユニット１３_１は、リファレンス信号Ｓ_ｉのすべての計算及びバッファされた追加的なサンプル値Ｓ _ｉ’を出力する。

リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’は、下流のコンパレータ１４に読み込まれ、各ケースにおいて閾値ＳＷ_ｉと比較される。コンパレータ１４は、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなる各サンプル値Ｓ _ｉ’について２つの出力を提供し、そのうちの１つの出力は、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’による閾値ＳＷ_ｉの超過の場合にアクティブ化され、他方の出力は、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’による閾値ＳＷ_ｉの不足の場合にアクティブ化される。

ポジティブ又はネガティブスロープトリガー処理と、コンパレータ１４の各出力に設けられた信号に応じて、最終的な評価ロジックユニット１５は、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’を決定し、閾値ＳＷ_ｉからの最短距離を提供し、トリガー信号Ｓ_ＴＲの求められるトリガー時間を表す。

トリガー信号を生成するユニットの複数の必要なさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を最小化するため、図６Ｂを参照して第２実施例によるトリガー信号を生成するユニット７’が説明される。それは、トリガー時間を決定するため、リファレンス信号Ｓ_ｉの最小数のさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’しか必要としない。

第１実施例によるトリガー信号を生成するユニット７と同様に、第２実施例によるトリガー信号を生成するユニット７’は、デジタルオシロスコープ上に提供される複数の信号Ｓから選択されたリファレンス信号Ｓ_ｉの各サンプル値Ｓ_ｉ，ｊと、コンパレータ８’の閾値ＳＷ_ｉとを比較する。当該比較は、リファレンス信号Ｓ_ｉの連続する２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}とによる閾値ＳＷ_ｉの超過の場合にはコンパレータ８’の第１出力のアクティブ化を導き、リファレンス信号Ｓ_ｉの連続する２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}とによる閾値ＳＷ_ｉの不足の場合にはコンパレータ８’の第２出力のアクティブ化を導く。コンパレータ８’の下流に接続されたスロープ検出手段９’は、コンパレータ８’の第１又は第２ス津力に設けられた２つの信号から、ポジティブ又はネガティブスロープトリガー処理に応じて、リファレンス信号Ｓ_ｉの連続する２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}とによる閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足が存在し、超過又は不足の場合にスロープ検出手段９’の出力をアクティブ化する。

リファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊが、２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}の間に設けられたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を決定するユニット１３’に提供される。このユニット１３’は、好ましくは、多相フィルタである実際のインタポレータ１３_２’と、インタポレータを制御するユニット１３_１とから構成される。

第１の繰り返しステップでは、第１実施例と同様に、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を決定するユニット１３’の内部に多相フィルタを内蔵することによって、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が、特定されたスロープイベントの前後に設けられたリファレンス信号Ｓ_ｉの２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}により規定される時間インターバルの中間に決定される。以降のすべての繰り返しステップｊでは、ファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を決定するユニット１３は、前の繰り返しステップｊ−１において決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_{ｉ，ｊ−１}’と、前の繰り返しステップｊ−１において決定された時間インターバル閾値とにより確定され、前の繰り返しステップｊ−１において決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_{ｉ，ｊ−１}’に対して閾値ＳＷ_ｉの方向に配設された時間インターバルの中間において、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_{ｉ，ｊ−１}’を決定する。

以降のコンパレータ１４’において、繰り返しステップｊにおいて決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足を参照して比較され、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’による閾値ＳＷ_ｉの超過の場合には、第１出力がアクティブ化され、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’による閾値ＳＷ_ｉの不足の場合には、第２出力がアクティブ化される。

繰り返しステップｊにおいてリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を決定するユニット１３’において決定されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉから、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉとの間のレベル差が減算手段１６’において形成され、下流のモジュロ形成手段１７’に提供される。さらなるコンパレータ１８’では、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉとの間のレベル差の決定されたモジュロが、限界値Ｇと比較される。リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉとの間のレベル差の決定されたモジュロによる限界値Ｇの超過の場合、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が特定される。それは、トリガーポイントの近傍に設けられ、コンパレータ１８’の出力において生成されるトリガー信号Ｓ_ＴＲのトリガー時間を形成する。

トリガー信号Ｓ_ＴＲがアクティブ化されていない限り、２つのスイッチ１９’と２０’はクローズされ、繰り返しステップｊにおいて決定されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’による閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足を示すコンパレータ１４’の出力に与えられる２つの信号が、左側又は右側における１／２の時間インターバルを決定するためユニット２１’にわたされる。繰り返しステップｊにおいて決定されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’による閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足に応じて、左側又は右側における１／２の時間インターバルを決定するユニット２１’が、次の繰り返しステップｊ＋１におけるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_{ｉ，ｊ−１}’を決定するため、繰り返しステップｊにおいて決定されたリファレンス信号のさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’の左側又は右側に設けられ、繰り返しステップｊにおいて観察される時間インターバルの１／２を決定する。左側又は右側における１／２の時間インターバルを決定するため、次の繰り返しステップｊ＋１において使用される現在の繰り返しステップｊの時間インターバルの左半分又は右半分に関する情報が、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を決定するユニット１３’のインタポレータを制御するユニット１３_１’にユニット２１’により提供される。

各時間インターバルの繰り返しの上記１／２処理と、閾値ＳＷ_ｉに対する時間インターバルの中間に設けられたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’の間の上記に基づくレベル比較との結果として、第２実施例によるトリガー信号を生成するユニットは、第１実施例のトリガー信号を生成するユニットと比較することによって、リファレンス信号Ｓ_ｉの最小数のさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を導く。

図６Ｃに示される本発明の第３実施例によるトリガー信号を生成するユニット７’’は、図６Ｂに示される第２実施例によるトリガー信号を生成するユニット７’に基づく。すなわち、最後の繰り返しステップｊ＋１において、繰り返しステップｊにおけるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉとの間のレベル差のモジュロが限界値Ｇに達しなくなるとすぐに、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’’について求められるトリガー時間を表す時間値を有するリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_{ｉ，ｊ＋１}’が、２つの先行するステップｊ及びｊ−１において決定されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’とＳ_{ｉ，ｊ−１}’からのリニア補間を介し決定される。

このため、図６Ｃに示される第３実施例によるトリガー信号を生成するユニット７’’は、本発明の第２実施例によるトリガー信号を生成するユニット７’と同一の機能ユニット（参照番号８’’〜２１’’）を設ける。さらに、図６Ｃによると、コンパレータ１８’’が繰り返しステップｊにおいて決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉの間のレベル差のモジュロの不足を検出するとすぐに、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を決定するため、ユニット１３’’のインタポレータを制御するユニット１３’’にバッファされたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’及びＳ_{ｉ，ｊ−１}’が、２つのスイッチ２２’’及び２３’’を介しリニア補間手段２５’’に提供される。リニアインタポレータ２５’’は、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’とＳ_{ｉ，ｊ−１}’からのリニア補間及びそれに関連するサンプリング時間並びに閾値ＳＷ_ｉから、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’’のトリガー時間として“ローカル範囲”内で閾値ＳＷ_ｉとリファレンス信号Ｓ_ｉとの間の交点を決定する。

図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに示されるような本発明の第１、第２及び第３実施例によるトリガー信号を生成するユニット７、７’及び７’’を考慮して、図７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄを参照して、第１、第２、第３及び第４実施例によるデジタルトリガーシステム５、５’、５’’及び５’’’が提供される。

図７Ａに示される本発明の第１実施例によるデジタルトリガーシステム５では、リファレンス信号Ｓ_ｉを形成するため、デジタルオシロスコープ上に提供されるすべての信号Ｓから複数の信号Ｓ_１，Ｓ_２，．．．，Ｓ_Ｎが前のトリガー合成ロジックユニット２９を介し合成される。比較的正確なトリガー時間を決定するため、超過又は不足を参照して、図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに示されるようなトリガー信号を生成するユニット７、７’又は７’’において、リファレンス信号Ｓ_ｉが閾値ＳＷ_ｉと比較される。比較的正確なトリガー時間の発生に応答して、トリガー信号Ｓ_ＴＲがトリガー信号を生成するユニット７、７’又は７’’の出力においてアクティブ化される。

前のトリガー合成ロジックユニット２９は、何れか可能なタイプの算術及び論理合成を提供することが可能である。特に、本発明の第１実施例によるデジタルトリガーシステム５では、本発明による差分信号をリファレンス信号Ｓ_ｉとして利用することができる。ここでは、差分信号の２つの部分信号のそれぞれが、グラウンド電位を参照して計測プローブにより測定され、アナログデジタルコンバータを介し対応するデジタルデータフォーマットに変換され、デジタル差分信号を生成するため、トリガー合成ロジックユニット２９により読み込まれ、デジタル形式により実現される差分形成を介し互いに減算される。

図７Ｂに示される本発明の第２実施例によるデジタルトリガーシステム５’では、トリガー処理に使用されるデジタルオシロスコープに提供されるすべての信号Ｓからの信号Ｓ_１，Ｓ_２，．．．，Ｓ_Ｎが、関連するトリガー信号Ｓ_ＴＲ１，Ｓ_ＴＲ２，．．．，Ｓ_ＴＲＮの関連するトリガー時間を決定するため、同じ閾値ＳＷ_ｉに対する超過又は不足を参照して、トリガー信号を生成する各ユニット７_１，７_１’，７_１’’， ７_２，７_２’，７_２’’，．．．，７_Ｎ，７_Ｎ’，７_Ｎ’’において、リファレンス信号と比較される。以降のトリガー信号を合成するユニット２９’では、合成されたトリガー信号Ｓ_ＴＲを形成するため、各トリガー信号Ｓ_ＴＲ１，Ｓ_ＴＲ２，．．．，Ｓ_ＴＲＮが、算術的及び／又は論理的に互いに合成される。

図７Ｂに示される本発明の第２実施例によるデジタルトリガーシステム５’は、デジタルトリガー処理に使用される各信号が、信号固有のトリガー時間を決定するため同一の閾値と比較されるときに使用される。このようにして、図７Ａに示される第１実施例５と対照して、複数のリファレンス信号に基づくより複雑なトリガー信号の生成を実現するトリガー信号を生成することが可能となる。

図７Ｃに示される本発明の第３実施例によるデジタルトリガーシステム５’’は、図７Ａ及び７Ｂに示される本発明の第１及び第２実施例によるデジタルトリガーシステムの組み合わせを表す。

前のトリガー合成ロジックユニット２９では、デジタルオシロスコープに表示される複数の信号Ｓからの複数の信号Ｓ_１，Ｓ_２，．．．，Ｓ_Ｎが、それらのリファレンス信号Ｓ_ｉと算術的及び／又は論理的に合成される。デジタルオシロスコープに提供される複数の信号Ｓからのリファレンス信号として機能するリファレンス信号Ｓ_ｉと他の２以上の信号Ｓ_Ｍ＋１，Ｓ_Ｍ＋２，．．．は、同一の閾値ＳＷ_ｉに対する超過又は不足を参照して、第１、第２又は第３実施例によるトリガー信号を生成するデジタルユニット７_ｉ，７_ｉ’，７_ｉ’’， ７_Ｍ＋１，７_Ｍ＋１’，７_Ｍ＋１’’，７_Ｍ＋２，７_Ｍ＋２’，７_Ｍ＋２’’，．．．において各ケースで比較される。決定された各トリガー時間でアクティブ化されるトリガー信号Ｓ_ＴＲｉ，Ｓ_{ＴＲＭ＋１}，Ｓ_{ＴＲＭ＋２}，．．．は、合成されたトリガー信号Ｓ_ＴＲを形成するため、以降のトリガー信号を合成するユニット２９’において算術的及び論理的に互いに合成される。

図７Ｄに示される本発明の第４実施例によるデジタルトリガーシステムでは、トリガー処理に使用される信号Ｓ_ｉが、各ケースにおいて異なる閾値ＳＷ_１，ＳＷ_２，．．．，ＳＷ_ｋに対する超過又は不足を参照して、トリガー信号を生成する各ユニット７_ｉ１，７_ｉ１’，７_ｉ１’’， ７_ｉ２，７_ｉ２’，７_ｉ２’’，．．．，７_ｉｋ，７_ｉｋ’，７_ｉｋ’’においてそれぞれ合成される。トリガー信号を生成する各ユニット７_ｉ１，７_ｉ１’，７_ｉ１’’， ７_ｉ２，７_ｉ２’，７_ｉ２’’，．．．，７_ｉｋ，７_ｉｋ’，７_ｉｋ’’により特定されたトリガー時間においてそれぞれアクティブ化されるトリガー信号Ｓ_ＴＲｉ１，Ｓ_ＴＲｉ２，．．．，Ｓ_ＴＲｉｋは、合成されたトリガー信号Ｓ_ＴＲを形成するため、以降のトリガー信号を合成するユニット２９’を介し算術的及び／又は論理的に互いに合成される。

図７Ｄに示される本発明の第４実施例によるデジタルトリガーシステム５’’’によると、デジタルオシロスコープのトリガー処理に対して決定される信号Ｓ_ｉに基づき、信号スロープ又は相関トリガーの与えられたグラディアント又は勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を参照したトリガー処理など、複数の閾値ＳＷ_１，ＳＷ_２，．．．，ＳＷ_ｋから構成されるより複雑なトリガー状態を実現することが可能となる。

本発明のデジタルトリガーシステムによると、複数の閾値ＳＷ_１，ＳＷ_２，．．．，ＳＷ_ｋと１つの信号Ｓ_ｉとの比較はまた、図７Ｂ及び７Ｃに示されるような本発明の第２及び第３実施例によるデジタルトリガーシステム５’及び５’’の意味におけるトリガー処理に対して決定された複数の信号Ｓにより移転可能である。

図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃを参照して、本発明の第１、第２及び第３実施例によるトリガー信号のデジタル生成方法が提供される。

図８Ａに示される本発明の第１実施例によるトリガー信号のデジタル生成方法の第１処理段階Ｓ１０では、デジタル化されたリファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊが、コンパレータ８を利用して閾値ＳＷ_ｉと比較される。

以降の処理段階Ｓ２０において、リファレンス信号Ｓ_ｉの２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}による閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足が当該値の間に発生するリファレンス信号Ｓ_ｉの２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}が、処理段階Ｓ１０からの比較結果とスロープ検出手段９を使用して特定される。

処理段階Ｓ３０では、処理段階Ｓ２０において特定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}との間で等しい距離に分散されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’が、多相フィルタにおける補間により計算される。ここで使用されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’の個数は、以降の処理段階において決定されるトリガー時間の精度を決定する。ここでは、技術的に意義のある妥協が、補間によりリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’を計算する数値的コストとトリガー時間を決定するのに際して、実現される精度の間で求められる必要がある。

以降の処理段階Ｓ４０において、処理段階Ｓ２０において特定されたリファレンス信号Ｓ_ｉの２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}との間における処理段階Ｓ３０において決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’は、閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足を参照してコンパレータ１４において比較される。

最後の処理段階Ｓ５０において、処理段階Ｓ２０において２つのさらなるサンプル値の間で特定されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’のすべてからのリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が、評価ロジックを利用して処理段階Ｓ４０の比較結果から決定される。評価ロジックユニット１５は、閾値ＳＷ_ｉからの最小のレベル差を提供し、このため、トリガー信号Ｓ_ＴＲをアクティブ化するため、比較的に最も正確なトリガー時間を表す。

リファレンス信号Ｓ_ｉ及び閾値ＳＷ_ｉとして使用される正弦波信号の例によると、図１１Ａは、そのレベルが閾値のレベルの上下にある正弦波信号の２つのサンプリングポイントの間の等距離のさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，１’，Ｓ_ｉ，２’，Ｓ_ｉ，３’，Ｓ_ｉ，４’，Ｓ_ｉ，５’，．．．を計算することによりトリガー信号を生成する本発明の第１実施例による方法では、閾値ＳＷ_ｉに対する最小差を提供するリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，３’が、トリガー信号のトリガー時間として決定される。

図８Ｂに示される本発明の第２実施例によるトリガー信号のデジタル生成方法は、それの最初の２つの処理段階Ｓ１００及びＳ１１０において、図８Ａに示される本発明の第１実施例によるトリガー信号のデジタル生成方法の処理段階Ｓ１０及びＳ２０と同一の処理アプローチを提供する。

以降の処理段階Ｓ１２０において、第１の繰り返しステップでは、この第１の繰り返しステップに係る時間インターバルの中間におけるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が、補間により計算される。ここで、第１の繰り返しステップに係る時間インターバルの２つの限界は、それらの間においてリファレンス信号Ｓ_ｉによる閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足が発生する処理段階Ｓ１１０において特定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ、Ｓ_{ｉ，ｊ−１}である。さらなる繰り返しステップｊでは、時間インターバルの各限界が、前の繰り返しステップｊ−１において観察された時間インターバルの中間にある前の繰り返しステップｊ−１において決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_{ｉ，ｊ−１}と、前の繰り返しステップｊ−１において観察された時間インターバルの左右何れかの限界を介して決定される。

以降の処理段階Ｓ１３０では、各繰り返しステップｊにおいて観察された時間インターバルの中間にある処理段階Ｓ１２０において補間により計算されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が、閾値ＳＷ_ｉのレベルの超過又は不足を参照して比較される。

以降の処理段階Ｓ１４０では、各繰り返しステップｊにおいて観察される時間インターバルの中間にあって、閾値ＳＷ_ｉから処理段階Ｓ１２０において決定されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’の距離が計算される。

処理段階Ｓ１４０において実現される指定された限界値Ｇと、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉとの間のレベル差との比較が、依然としてリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’と閾値ＳＷ_ｉとの間のレベル差による限界値Ｇの不足を提供できない場合、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’は、処理段階Ｓ１５０において閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足を参照して比較される。

処理段階Ｓ１５０からの比較に基づき、次の処理段階Ｓ１６０において、以降の繰り返しステップｊ＋１において観察される時間インターバルが決定される。選択されたスロープトリガー処理がポジティブのケースでは、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が閾値ＳＷ_ｉを超過し、又は選択されたスロープトリガー処理がネガティブのケースでは、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が閾値ＳＷ_ｉに不足する場合、処理段階Ｓ１２０において観察されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’の左に設けられる繰り返しステップｊにおいて観察される時間インターバルの半分がさらに追求される。対照的に、選択されたスロープトリガー処理がポジティブのケースでは、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が閾値ＳＷ_ｉに不足し、又は選択されたスロープトリガー処理がネガティブのケースでは、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が閾値ＳＷ_ｉを超過する場合、処理段階Ｓ１２０において観察されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’の右に設けられる繰り返しステップｊにおいて観察される時間インターバルの半分がさらに追求される。この後、処理段階Ｓ１２０において、繰り返しステップｊ＋１において観察される時間インターバルの中間のリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_{ｉ，ｊ＋１}’が補間により決定される。

他方、閾値ＳＷ_ｉとリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’との間のレベル差と指定された限界値Ｇとの処理段階Ｓ１４０における比較が、閾値ＳＷ_ｉとリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’との間のレベル差による限界値Ｇの不足を与える場合、繰り返しステップは終了され、処理段階Ｓ１７０において、現在の繰り返しステップｊにおいて決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’に対して求められるトリガー時間として確定される。

正弦波信号と指定された閾値との具体例によると、図１１Ｂは、本発明の第２実施例によるトリガー信号の生成方法において、閾値に対する最小差を提供するリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’が、さらなるサンプル値Ｓ_ｉ，１，Ｓ_ｉ，２及びＳ_ｉ，３の繰り返しの決定によって、トリガー信号のトリガー時間として決定される。

図６Ｃに示される本発明の第３実施例によるトリガー信号を生成する方法は、図６Ｂに示される本発明の第２実施例によるトリガー信号を生成する方法を拡張するものであり、それの処理段階Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２５０及びＳ２６０の内部に、本発明の第２実施例によるトリガー信号を生成する方法の処理段階Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０及びＳ１６０を含む。

最後の処理段階Ｓ２７０において、最後の２つの繰り返しステップｊ及びｊ−１において決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’とＳ_{ｉ，ｊ−１}’と共に、それらに係るサンプリング時間と閾値ＳＷ_ｉに基づき、閾値ＳＷ_ｉとリファレンス信号Ｓ_ｉとの間の交点が、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’’のより正確なトリガー時間としてリニア補間により計算される。

以下のセクションでは、図９Ａ、９Ｂ、９Ｃ及び９Ｄを参照して、本発明の第１、第２、第３及び第４実施例によるデジタルトリガー方法が説明される。

図９Ａに示される本発明の第１実施例によるデジタルトリガー方法の処理段階Ｓ３００では、トリガー処理のため使用されるデジタルオシロスコープに提供されるすべての信号Ｓからの複数の信号Ｓ_１，Ｓ_２，．．．，Ｓ_Ｎが、トリガー合成ロジックユニット２９において算術的及び／又は論理的に互いに合成される。

以降の処理段階Ｓ３１０において、図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃに示されるような本発明の第１、第２又は第３実施例によるトリガー信号を生成する方法を利用して、リファレンス信号Ｓ_ｉがトリガー信号を生成するユニット７、７’又は７’’において閾値ＳＷ_ｉと比較され、トリガーオフセットなしに訂正されたトリガー時間によるトリガー信号Ｓ_ＴＲが、この比較結果から決定される。

図９Ｂに示される本発明の第２実施例によるデジタルトリガー処理方法の処理段階Ｓ４００において、各ケースにおいて図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃに示される本発明の第１、第２又は第３実施例によるトリガー信号を生成する方法を個別に利用して、トリガー処理に使用されるデジタルオシロスコープに提供されるすべての信号Ｓからの複数の信号Ｓ_１，Ｓ_２，．．．，Ｓ_Ｎが、トリガー信号を生成するユニット７、７’又は７’’における閾値ＳＷ_ｉと比較され、トリガーオフセットなしに訂正されたトリガー時間によるトリガー信号Ｓ_ＴＲ１，Ｓ_ＴＲ２，．．．，Ｓ_ＴＲＮが、比較結果からそれぞれ生成される。

その後、処理段階Ｓ４００においてそれぞれ生成された信号Ｓ_ＴＲ１，Ｓ_ＴＲ２，．．．，Ｓ_ＴＲＮは、処理段階Ｓ４１０において、合成されたトリガー信号Ｓ_ＴＲを形成するため、トリガー信号を合成するユニット２９’において互いに合成される。

図９Ｃに示される本発明の第３実施例によるデジタルトリガー処理方法は、図９Ａ及び９Ｂに示されるような本発明の第１及び第２実施例のデジタルトリガー処理方法の組み合わせとして、図９Ａに示される本発明の第１実施例のデジタルトリガー処理方法の処理段階Ｓ３００をそれの最初の処理段階Ｓ５００に含み、図９Ｂに示される本発明の第２実施例によるデジタルトリガー処理方法の処理段階Ｓ４００及びＳ４１０をそれの以降の処理段階Ｓ５１０及びＳ５２０に含む。

図９Ｄに示される本発明の第４実施例によるデジタルトリガー処理方法の処理段階Ｓ６００では、各ケースにおいて図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃに示される本発明の第１、第２又は第３実施例によるトリガー信号のデジタル生成方法を利用して、デジタルオシロスコープに提供されるすべての信号Ｓからトリガー処理のための提供された信号Ｓ_ｉが、トリガー信号を生成するユニット７、７’又は７’’における各閾値ＳＷ_１，ＳＷ_２，．．．，ＳＷ_ｋと比較され、トリガーオフセットなしに訂正されたトリガー時間によるトリガー信号Ｓ_ＴＲ１，Ｓ_ＴＲ２，．．．，Ｓ_ＴＲＮが、上記比較結果からそれぞれ生成される。

処理段階Ｓ６００において生成されたトリガー信号Ｓ_ＴＲ１，Ｓ_ＴＲ２，．．．，Ｓ_ＴＲＮは、合成されたトリガー信号Ｓ_ＴＲを構成するため、トリガー信号を合成するユニット２９’において以降の処理段階Ｓ６１０で互いに合成される。

コンパレータ８、８’又は８’’における閾値ＳＷ_ｉとリファレンス信号Ｓ_ｉとの比較が、リファレンス信号Ｓ_ｉの２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}の各レベルが閾値ＳＷ_ｉの下方にあることを示す場合、一部の状況では、過度に低いサンプリングレートの結果として、リファレンス信号Ｓ_ｉの２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}の間のリファレンス信号Ｓ_ｉは、トリガー処理を生じさせることなく閾値ＳＷ_ｉを超過することが生ずるかもしれない。また、リファレンス信号Ｓ_ｉの２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}により閾値ＳＷ_ｉを超過する場合には、２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}の間のリファレンス信号Ｓ_ｉは、トリガー処理を生じさせることなく過度に低いサンプリングレートの結果として閾値ＳＷ_ｉに不足することが生じうる。

従って、図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃに示される本発明の第１、第２及び第３実施例によるトリガー信号を生成する方法が、２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}との間のさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’の決定を介して、閾値の超過又は不足を明確に特定するため利用される。図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃにおいて、上記から展開される本発明の第４、第５及び第６実施例によるトリガー信号を生成する方法が与えられる。

図１０Ａに示される本発明の第４実施例によるトリガー信号を生成する方法は、それの最初の処理段階Ｓ７００において第１実施例の第１処理段階Ｓ１０に対応している。

第１実施例の第２処理段階Ｓ２０と対照的に、第４実施例の以降の第２の処理段階Ｓ７１０は、リファレンス信号Ｓ_ｉの２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}がそれぞれ閾値ＳＷ_ｉの上下にあるか確認する。

リファレンス信号Ｓ_ｉのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}が共に閾値ＳＷ_ｉの上下にそれぞれある場合、処理段階Ｓ７１０において特定されたリファレンス信号Ｓ_ｉの２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}の間のさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’’が、補間により以降の処理段階Ｓ７２０において計算される。

決定されたさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’’は、次の処理段階Ｓ７３０において閾値ＳＷ_ｉと比較される。

処理段階Ｓ７４０において、ポジティブ又はネガティブなスロープトリガー処理に応じて、それらの間において閾値ＳＷ_ｉが配設されるリファレンス信号Ｓ_ｉの上記さらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’とＳ_{ｉ，ｊ−１}’’が特定され、最終的に特定された場合には、閾値ＳＷ_ｉから最短距離を与えるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’とＳ_{ｉ，ｊ−１}’’が、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’’’について求められるトリガー時間として決定される。

処理段階Ｓ７５０によりトリガーイベントが特定された場合、特定されたトリガー時間にアクティブ化される処理段階Ｓ７６０において、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’’’が生成される。

正弦波リファレンス信号Ｓ_ｉと与えられた閾値ＳＷ_ｉについて、図１２Ａは、トリガーポイントとして特定されるさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，３’’と共に、それらのレベルが共に閾値の下方にあるリファレンス信号Ｓ_ｉの２つのサンプル値Ｓ_ｉ，ｊとＳ_{ｉ，ｊ−１}との間のリファレンス信号の等距離のさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，１’’、Ｓ_ｉ，２’’及びＳ_ｉ，３’’を示す。

図１０Ｂに示される本発明の第５実施例によるトリガー信号を生成する方法は、それの第１処理段階Ｓ８００において第２実施例の第１処理段階Ｓ１００に対応する。

第２実施例の処理段階Ｓ１１０との相違については、第５実施例の処理段階Ｓ８１０において、リファレンス信号Ｓ_ｉの２つの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}が特定される。それらの何れもが閾値ＳＷ_ｉの上下何れかにある。

以降の処理段階Ｓ８２０において、各クエリ返しステップにおいて観察される時間インターバルの中間にあるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’が、繰り返しのフレームワーク内において補間により計算される。第１の繰り返しステップでは、リファレンス信号Ｓ_ｉの連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}の間の時間インターバルが観察される。

次の処理段階Ｓ８３０において、現在の繰り返しステップにおいて決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’と連続するサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}のすべてが閾値ＳＷ_ｉの上方にあるか、又はそのすべてが閾値ＳＷ_ｉの下方にあるか決定するための確認が実行される。

そうである場合、さらなる繰り返しステップにおいて、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’が、現在の繰り返しステップの時間インターバル内にあって、これに対して１／２となる時間インターバル内で決定される必要がある。このため、処理段階Ｓ８４０では、現在の繰り返しステップにおいて決定されたリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’の右側又は左側にある１／２にされた時間インターバルが選択され、閾値ＳＷ_ｉから相対的に短い距離を提供する現在の繰り返しステップにおいて決定されるリファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’とサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_{ｉ，ｊ−１}の間に設けられる。一般に、１又は２の繰り返しサイクル内では、リファレンス信号Ｓ_ｉによる閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足が、明確に特定されるか、又は明確には特定されない（サンプリング定理によるリファレンス信号Ｓ_ｉの頻度限定（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｌｉｍｉｔｉｎｇ）の観点から）。

処理段階Ｓ８３０において、リファレンス信号Ｓ_ｉによる閾値ＳＷ_ｉの超過又は不足が登録される場合、閾値ＳＷ_ｉとリファレンス信号Ｓ_ｉとの間のより正確な交点が、最後の繰り返しステップにおいて観察される時間インターバル内のさらなるサンプル値Ｓ _ｉ’’の繰り返し計算を介して処理段階Ｓ８５０において決定される。処理段階Ｓ８５０は、図８Ｂに示される本発明の第２実施例によるトリガー信号を生成する方法の処理段階Ｓ１２０〜Ｓ１６０を実質的に含む。

最後に、処理段階Ｓ８６０において、処理段階Ｓ８５０において決定されたトリガー時間に基づき、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’’’’が生成される。

図１２Ｂは、時間インターバルの繰り返しの１／２化に基づき本発明の第５実施例によるトリガー信号を生成する方法を利用して、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，１’’、Ｓ_ｉ，２’’及びＳ_ｉ，３’’のトリガーポイント（さらなるサンプル値Ｓ_ｉ，３’’）への近似を提供する。

図１０Ｃは、本発明の第６実施例によるトリガー信号を生成する方法を提供する。それの処理段階Ｓ９００〜Ｓ９５０は、図１０Ａに示される本発明の第５実施例によるトリガー信号を生成する方法の処理段階Ｓ８００〜Ｓ８５０に対応する。

第３実施例の処理段階Ｓ２７０と同様に、第６実施例の処理段階Ｓ９６０において、より正確なトリガー時間が、処理段階Ｓ９５０の最後の繰り返しステップにおいて観察される時間インターバル間のリニア補間によって、閾値ＳＷ_ｉとリファレンス信号Ｓ_ｉとの間の交点として計算される。最後の２つの繰り返しステップにおいて、リファレンス信号Ｓ_ｉのさらなるサンプル値Ｓ_ｉ，ｊ’’とＳ_{ｉ，ｊ＋１}’が決定される。

最後に、処理段階Ｓ９７０において、処理段階Ｓ９６０において決定されたトリガー時間に基づき、トリガー信号Ｓ_ＴＲ’’’’’が生成される。

本発明は、与えられた実施例に限定されない。特に、他の補間方法が、多相フィルタを利用した補間方法と共に本発明によりカバーされる。

図１は、従来技術によるアナログトリガーシステムを備えたデジタルオシロスコープのブロック回路図を示す。 図２は、従来技術によるアナログトリガーシステムのブロック回路図を示す。 図３は、トリガーオフセットによるデジタル化された測定信号の時間特性を示す。 図４は、アナログトリガー処理による誤って提供された測定信号によるオシロスコープの表示装置のグラフィック表示を示す。 図５は、本発明によるデジタルトリガーシステムを備えたデジタルオシロスコープのブロック回路図を示す。 図６Ａは、第１実施例によるデジタルトリガー信号を生成するユニットのブロック回路図を示す。 図６Ｂは、第２実施例によるデジタルトリガー信号を生成するユニットのブロック回路図を示す。 図６Ｃは、第３実施例によるデジタルトリガー信号を生成するユニットのブロック回路図を示す。 図７Ａは、本発明の第１実施例によるデジタルトリガーシステムのブロック回路図を示す。 図７Ｂは、本発明の第２実施例によるデジタルトリガーシステムのブロック回路図を示す。 図７Ｃは、本発明の第３実施例によるデジタルトリガーシステムのブロック回路図を示す。 図７Ｄは、本発明の第４実施例によるデジタルトリガーシステムのブロック回路図を示す。 図８Ａは、本発明の第１実施例によるデジタルトリガー信号を生成する方法のフローチャートを示す。 図８Ｂは、本発明の第２実施例によるデジタルトリガー信号を生成する方法のフローチャートを示す。 図８Ｃは、本発明の第３実施例によるデジタルトリガー信号を生成する方法のフローチャートを示す。 図９Ａは、本発明の第１実施例によるデジタルトリガー方法のフローチャートを示す。 図９Ｂは、本発明の第２実施例によるデジタルトリガー方法のフローチャートを示す。 図９Ｃは、本発明の第３実施例によるデジタルトリガー方法のフローチャートを示す。 図９Ｄは、本発明の第４実施例によるデジタルトリガー方法のフローチャートを示す。 図１０Ａは、本発明の第４実施例によるデジタルトリガー信号を生成する方法のフローチャートを示す。 図１０Ｂは、本発明の第５実施例によるデジタルトリガー信号を生成する方法のフローチャートを示す。 図１０Ｃは、本発明の第６実施例によるデジタルトリガー信号を生成する方法のフローチャートを示す。 図１１Ａは、本発明の第１実施例によるデジタルトリガー方法又はシステムのデジタル化された測定信号の時間特性を示す。 図１１Ｂは、本発明の第２実施例によるデジタルトリガー方法又はシステムのデジタル化された測定信号の時間特性を示す。 図１２Ａは、本発明の第４実施例によるデジタルトリガー方法又はシステムのデジタル化された測定信号の時間特性を示す。 図１２Ｂは、本発明の第５実施例によるデジタルトリガー方法又はシステムのデジタル化された測定信号の時間特性を示す。

Claims (21)

1. リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）と閾値（ＳＷ_ｉ）との間のトリガー時間を決定するため、レベル比較を実行し、補間によりリファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の間のリファレンス信号（Ｓ_ｉ）の少なくとも１つのさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}’’）を決定することによって、デジタルオシロスコープへの１以上の信号（Ｓ）の記録をデジタルトリガー処理するための方法であって、
   前記閾値（ＳＷ_ｉ）が前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の上下何れかにある場合、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の間の前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）が、前記リファレンス信号（Ｓ _ｉ ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ _ｉ，ｊ ，Ｓ _{ｉ，ｊ−１} ）の補間により決定され、
   前記少なくとも１つのさらなるサンプル値（Ｓ _ｉ，ｊ ’）は、前記２つの連続するサンプル値（Ｓ _ｉ，ｊ ，Ｓ _{ｉ，ｊ−１} ）の間のトリガー時間の決定において利用される方法。
2. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）による前記閾値（ＳＷ_ｉ）の超過又は不足が前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_ｉ，ｊ’，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}及びＳ_{ｉ，ｊ−１}’）の間に存在する場合、前記トリガー時間は、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_ｉ，ｊ’，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}及びＳ_{ｉ，ｊ−１}’）の間に設けられる、請求項１記載の方法。
3. 一方のサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ又はＳ_ｉ，ｊ’）が前記閾値（ＳＷ_ｉ）未満であり、他方のサンプル値（Ｓ_{ｉ，ｊ−１}又はＳ_{ｉ，ｊ−１}’）が前記閾値（ＳＷ_ｉ）以上である場合、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）による閾値（ＳＷ_ｉ）の超過が前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_ｉ，ｊ’，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}及びＳ_{ｉ，ｊ−１}’）の間に存在する、請求項２記載の方法。
4. 一方のサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ又はＳ_ｉ，ｊ’）が前記閾値（ＳＷ_ｉ）より大きく、他方のサンプル値（Ｓ_{ｉ，ｊ−１}又はＳ_{ｉ，ｊ−１}’）が前記閾値（ＳＷ_ｉ）以下である場合、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）による前記閾値（ＳＷ_ｉ）の不足が前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_ｉ，ｊ’，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}及びＳ_{ｉ，ｊ−１}’）の間に存在する、請求項２記載の方法。
5. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ及びＳ_ｉ，ｊ’，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}及びＳ_{ｉ，ｊ−１}’）の間のトリガー時間は、リニア補間により計算される、請求項２記載の方法。
6. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）は、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の間に等距離に分布される、請求項１乃至５何れか一項記載の方法。
7. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）は、前の繰り返しステップ（ｊ−１）において観察された時間インターバルに対して１／２にされた時間インターバルの中間において補間により繰り返し決定される、請求項１乃至５何れか一項記載の方法。
8. 前記閾値（ＳＷ_ｉ）が、前記繰り返しステップ（ｊ−１）において決定されるリファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）と前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の最も近くの相対的により以前のサンプル値との間にある場合、前記繰り返しステップ（ｊ）において観察される時間インターバルは、前記繰り返しステップ（ｊ−１）において決定される前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）に対して最も近くの相対的により以前の時間インターバルである、請求項７記載の方法。
9. 前記閾値（ＳＷ_ｉ）が、前記繰り返しステップ（ｊ−１）において決定されるリファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）と前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の相対的に以降のサンプル値との間にある場合、前記繰り返しステップ（ｊ）において観察される時間インターバルは、前記繰り返しステップ（ｊ−１）において決定される前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）に対して相対的に以降の時間インターバルである、請求項７記載の方法。
10. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’’）と前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の最も近くにある相対的に以前及び以降のサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）との間で前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）による前記閾値（ＳＷ_ｉ）の超過又は不足を特定するため、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’’）と前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の最も近くにある相対的に以前及び以降のサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）とが、閾値（ＳＷ_ｉ）と比較される、請求項１記載の方法。
11. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’’）が、補間により決定され、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の間に等距離に分布されることを特徴とする、請求項１又は１０記載の方法。
12. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’’）は、前記閾値（ＳＷ_ｉ）のレベルに対してより小さなレベル差を提供する前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の近傍においてリニア補間により繰り返し決定されることを特徴とする、請求項１又は１０記載の方法。
13. 前記トリガー時間の計算は、前記信号（Ｓ）の測定中はオンラインに、前記信号（Ｓ）の測定終了後はオフラインに実行されることを特徴とする、請求項１乃至１２何れか一項記載の方法。
14. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）は、より高い閾値レベルからの超過及びより低い閾値レベルからの不足を参照して比較されることを特徴とする、請求項１乃至１３何れか一項記載の方法。
15. 前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）は、信号合成により前記オシロスコープに提供される前記信号（Ｓ）の１以上から決定されることを特徴とする、請求項１乃至１４何れか一項記載の方法。
16. 差分信号の部分信号の双方が、グラウンド電位に対して測定され、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）を構成する差分信号を提供するため、差分信号合成により合成されることを特徴とする、請求項１５記載の方法。
17. 前記オシロスコープに提供される各信号（Ｓ）からの前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の決定前に、前記提供される信号（Ｓ）に係る計測チャネルにおける伝送時間差が、前記提供される各信号（Ｓ）の間の伝送時間差の決定と、前記提供される各信号（Ｓ）の伝送時間差の補償とによって取り除かれることを特徴とする、請求項１又は１６記載の方法。
18. リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）と閾値（ＳＷ_ｉ）との間でレベル比較が実行される少なくとも１つのコンパレータ（８，８’，８’’，８’’’，８’’’’，８’’’’’）と、補間により前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の間の前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）を決定するユニット（１３，１３’，１３’’，１３’’’，１３’’’’，１３’’’’’）とを備えたデジタルオシロスコープのための１以上の信号の記録のデジタルトリガー処理のためのシステムであって、
    前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の上下何れかに閾値（ＳＷ_ｉ）があると特定された場合でさえ、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の２つの連続するサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ，Ｓ_{ｉ，ｊ−１}）の間の前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’’）の決定は、前記２つの連続するサンプル値（Ｓ _ｉ，ｊ ，Ｓ _{ｉ，ｊ−１} ）の間のトリガー時間を決定するのに利用される前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）のさらなるサンプル値（Ｓ_ｉ，ｊ’）を決定するためのユニット（１３，１３’，１３’’，１３’’’，１３’’’’，１３’’’’’）により実行されるシステム。
19. 各コンパレータ（８，８’，８’’，８’’’，８’’’’，８’’’’’）は、より高い及びより低い閾値をヒステリシスに設け、
    前記より高い閾値は、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の超過の場合に使用され、
    前記より低い閾値は、前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）の不足の場合に使用される、
    請求項１８記載のシステム。
20. 前記より高い閾値とより低い閾値はそれぞれ調整可能である、請求項１９記載のシステム。
21. 前記オシロスコープに提供される信号（Ｓ）の１以上から前記リファレンス信号（Ｓ_ｉ）を構成するトリガー合成ロジックユニット（２９）が、各コンパレータ（８，８’，８’’，８’’’，８’’’’，８’’’’’）の上流に接続される、請求項１８乃至２０何れか一項記載のシステム。
    

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