JP7010916B2

JP7010916B2 - クロック再生回路を備えた波形観測装置及びクロック再生方法

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Publication number: JP7010916B2
Application number: JP2019215368A
Authority: JP
Inventors: 桂輔岸田; 創吉野
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2039-11-28
Also published as: JP2021085777A

Description

本発明は、クロック再生回路を備えた波形観測装置及びクロック再生方法に関する。

次世代５Ｇモバイル通信やクラウド通信サービスの普及により、データ通信トラフィックの更なる増大が予想されている。これに伴い、そのインフラとなるデータセンタなどでは、サーバやネットワーク機器の光インタフェース化が進んでおり、光トランシーバなどの光モジュールの需要が急増している。また、ＰＡＭ４信号などの多値変調信号を用いて伝送容量を拡張することが検討されている。ＰＡＭ４信号は、０（００），１（０１），２（１０），３（１１）の４値のＰＡＭ４シンボルからなり、例えば２つの信号源から出力されたＮＲＺ信号をそれぞれＭＳＢ（Most Significant Bit）とＬＳＢ（Least Significant Bit）として足し合わせることで生成される。

光トランシーバなどの光モジュールから出力されるＮＲＺ信号やＰＡＭ４信号などの被測定信号の品質を評価する際には、サンプリングオシロスコープによるアイパターン解析が行われる。サンプリングオシロスコープは、被測定信号に同期したトリガ信号に基づいたタイミングで被測定信号のデータを取得する。このトリガ信号は、外部の信号源から被測定信号と独立に発生させる場合もあるが、クロック再生回路を用いて被測定信号から再生することも可能である（例えば、特許文献１参照）。

クロック再生回路の基本構成は、位相同期（Phase Locked Loop：ＰＬＬ）回路からなっている。図７に示すように、クロック再生回路７０は、入力電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator：ＶＣＯ）７１と、ＶＣＯ７１の出力信号を周波数変換する分周器７２と、分周器７２の出力と被測定信号との位相差に応じた信号を出力する位相比較器（Phase Detector：ＰＤ）７３と、ＰＤ７３の出力を所定のループ帯域幅で通過させてＶＣＯ７１に入力するループフィルタ７４と、を有する。

サンプリングオシロスコープで、様々な被測定信号に対してＩＥＥＥなどの規格に準拠した測定を行うとき、ループフィルタ７４のループ帯域幅を、例えば４ＭＨｚや１０ＭＨｚなどの一定の帯域幅に設定することが求められる。ＶＣＯ７１の出力は、ループ帯域幅に収まる被測定信号のジッタの周波数に追従するため、ループ帯域幅が適切に設定されないと、規格に沿った再生クロック信号を生成できなくなり、ひいては、サンプリングオシロスコープでのアイパターン解析結果の信頼性が低下することにつながる。

特許第５２９０２１３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような従来のクロック再生回路からトリガ信号が入力されるサンプリングオシロスコープでは、入力される被測定信号によってはクロック再生回路のループ帯域幅が所要の値から変化してしまい、様々な被測定信号に対して規格の要求に沿った測定ができなかったり、一定の条件で測定できなかったりするなどの問題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、被測定信号の種類に応じてクロック再生回路のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御して、被測定信号から適切なトリガ信号を生成することができるクロック再生回路を備えた波形観測装置及びクロック再生方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る波形観測装置は、被試験対象から出力される被測定信号を２分岐する信号分岐部と、前記被測定信号の種類を識別するための識別情報を取得する識別情報取得部を有し、前記信号分岐部により分岐された一方の被測定信号の波形を、入力されるトリガ信号に基づいたタイミングで観測するサンプリングオシロスコープと、前記信号分岐部により分岐された他方の被測定信号から再生クロック信号を生成し、生成した前記再生クロック信号を前記トリガ信号として前記サンプリングオシロスコープに出力するクロック再生回路と、を備え、前記クロック再生回路は、入力される信号の電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号と、前記信号分岐部により分岐された他方の被測定信号との位相差に応じた出力信号を出力する位相比較器と、前記位相比較器の出力信号を可変のループ帯域幅で通過させて前記電圧制御発振器に入力するループフィルタと、前記識別情報取得部により取得された識別情報に応じて、前記可変のループ帯域幅が所要の一定の帯域幅になるように制御することにより、前記電圧制御発振器から前記トリガ信号を出力させるループ帯域幅制御部と、を含み、前記ループフィルタは、可変抵抗及び可変コンデンサを含み、前記ループ帯域幅制御部は、前記所要の一定の帯域幅と、前記識別情報と、前記可変抵抗の抵抗値及び前記可変コンデンサの容量値との対応関係を示す補正テーブルを有しており、前記補正テーブルに基づいて前記可変抵抗の抵抗値と前記可変コンデンサの容量値を制御する構成である。

この構成により、本発明に係る波形観測装置は、クロック再生回路が、被測定信号の種類を識別するための識別情報をサンプリングオシロスコープから取得するようになっている。これにより、本発明に係る波形観測装置は、被測定信号の種類に応じてクロック再生回路のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御して、被測定信号から適切なトリガ信号を生成し、生成したトリガ信号をサンプリングオシロスコープに出力することができる。このため、本発明に係る波形観測装置は、被試験対象の開発段階や生産段階などで様々な被測定信号を被試験対象から出力させる必要がある場合に、規格が要求する一定のループ帯域幅で被測定信号に対して一定の品質の測定を行うことができる。

この構成により、本発明に係る波形観測装置は、補正テーブルに基づいて、ループフィルタの定数、すなわち、可変抵抗及び可変コンデンサの抵抗値及び容量値を自動的に切り替えることができる。これにより、本発明に係る波形観測装置は、ループ帯域幅に関する煩雑な設定作業や、それに伴う設定ミスを解消して、ループフィルタのループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御することができる。また、本発明に係る波形観測装置は、今後策定される規格に対しても、補正テーブルにおけるループフィルタの定数を更新することで対応できるなどの拡張性を有している。

また、本発明に係る波形観測装置においては、前記識別情報は、前記被測定信号の、伝送方式、パターン長、及びボーレートの情報を含んでいてもよい。

この構成により、本発明に係る波形観測装置は、被測定信号の、伝送方式、パターン長、及びボーレートに応じて、ループフィルタのループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御することができる。

また、本発明に係る波形観測装置においては、前記伝送方式はＮＲＺ方式又はＰＡＭ４方式であってもよい。

この構成により、本発明に係る波形観測装置は、被測定信号がＮＲＺ方式又はＰＡＭ４方式にいずれの伝送方式に従ったものであっても、ループフィルタのループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御することができる。

また、本発明に係るクロック再生方法は、被試験対象から出力される被測定信号を２分岐する信号分岐ステップと、前記被測定信号の種類を識別するための識別情報を取得する識別情報取得ステップと、前記信号分岐ステップにより分岐された一方の被測定信号の波形を、入力されるトリガ信号に基づいたタイミングで観測する波形観測ステップと、前記信号分岐ステップにより分岐された他方の被測定信号から再生クロック信号を生成し、生成した前記再生クロック信号を前記トリガ信号として前記波形観測ステップに出力するクロック再生ステップと、を含み、前記クロック再生ステップは、ループ帯域幅制御部により、前記識別情報取得ステップにより取得された識別情報に応じて、ループフィルタの可変のループ帯域幅が所要の一定の帯域幅になるように制御するループ帯域幅制御ステップと、電圧制御発振器の出力信号と、前記信号分岐ステップにより分岐された他方の被測定信号との位相差に応じた出力信号を出力する位相比較ステップと、前記位相比較ステップの出力信号を、ループ帯域幅制御ステップにより制御されたループ帯域幅で通過させて前記電圧制御発振器に入力するループフィルタステップと、前記ループフィルタステップにより入力される信号の電圧に応じた周波数の前記トリガ信号を出力する電圧制御発振ステップと、を含み、前記ループフィルタは、可変抵抗及び可変コンデンサを含み、前記ループ帯域幅制御部は、前記所要の一定の帯域幅と、前記識別情報と、前記可変抵抗の抵抗値及び前記可変コンデンサの容量値との対応関係を示す補正テーブルを有しており、前記補正テーブルに基づいて前記可変抵抗の抵抗値と前記可変コンデンサの容量値を制御する構成である。

この構成により、本発明に係るクロック再生方法は、クロック再生ステップが、被測定信号の種類を識別するための識別情報を識別情報取得ステップから取得するようになっている。これにより、本発明に係るクロック再生方法は、被測定信号の種類に応じてループフィルタのループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御して、被測定信号から適切なトリガ信号を生成し、生成したトリガ信号を波形観測ステップに出力することができる。このため、本発明に係るクロック再生方法は、被試験対象の開発段階や生産段階などで様々な被測定信号を被試験対象から出力させる必要がある場合に、規格が要求する一定のループ帯域幅で被測定信号に対して一定の品質の測定を行うことができる。

本発明は、被測定信号の種類に応じてクロック再生回路のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御して、被測定信号から適切なトリガ信号を生成することができるクロック再生回路を備えた波形観測装置及びクロック再生方法を提供するものである。

本発明の実施形態に係る波形観測装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る波形観測装置が備える信号処理部の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る波形観測装置が備えるＦＩＲフィルタの構成図である。本発明の実施形態に係る波形観測装置が備えるループフィルタの回路図である。本発明の実施形態に係る波形観測装置が備える補正テーブルの例を示す表である。本発明の実施形態に係る波形観測装置を用いるクロック再生方法の処理を示すフローチャートである。従来のクロック再生回路の構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係るクロック再生回路を備えた波形観測装置及びクロック再生方法の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る波形観測装置１００は、被試験対象（Device Under Test：ＤＵＴ）２００から出力される被測定信号の波形を観測するものであって、信号分岐部１０と、サンプリングオシロスコープ２０と、クロック再生回路３０と、表示部４０と、操作部５０と、制御部６０と、を備える。

ＤＵＴ２００が対応する伝送規格の例としては、Ethernet（登録商標）、eCPRI/RoE、CPRI、SDH/SONET、OTN、InfiniBand、Fibre Channelなどが挙げられる。ＤＵＴ２００としては、被測定信号としての電気信号又は光信号を出力するが、クロック信号は出力しないものを想定している。被測定信号は、ＤＵＴ２００自身が発生させる場合や、パルスパターン発生器（Pulse Pattern Generator：ＰＰＧ）などの外部信号源からＤＵＴ２００に入力された電気信号／光信号がＤＵＴ２００により光信号／電気信号に変換されて出力される場合などがある。被測定信号の種類としては、例えば、ＮＲＺ方式の場合にはＰＲＢＳパターンなどが挙げられる。また、ＰＡＭ４方式の場合には、ＰＲＢＳパターンやＳＳＰＲＱパターンなどが挙げられる。

また、光信号を出力するＤＵＴ２００としては、例えば、光トランシーバが挙げられる。電気信号を出力するＤＵＴ２００としては、例えば、ＰＰＧ、光モジュールの中で使われているＤＳＰ（Digital Signal Processor）などが挙げられる。光トランシーバは、電気信号と光信号を相互に変換するためのモジュールであり、例えば、電界吸収型変調器集積レーザ（Electro-absorption Modulator integrated Laser diode：ＥＭＬ）を備えたＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）や、フォトダイオード（Photodiode）を備えたＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）などの光送受信デバイスが搭載されている。

信号分岐部１０は、ＤＵＴ２００から出力される被測定信号を２分岐するものであり、例えば、入力された被測定信号が電気信号である場合に被測定信号を２分岐するディバイダと、入力された被測定信号が光信号である場合に被測定信号を２分岐する光カプラと、を含む。なお、信号分岐部１０は、クロック再生回路３０に設けられていてもよい。

サンプリングオシロスコープ２０は、例えばシーケンシャル・サンプリングを行うものであり、信号分岐部１０により分岐された一方の被測定信号の波形を、入力されるトリガ信号に基づいたタイミングで観測するものである。サンプリングオシロスコープ２０は、Ｏ／Ｅコンバータ２１と、識別情報取得部２２と、信号処理部２３と、波形表示制御部２４と、を含む。Ｏ／Ｅコンバータ２１は、信号分岐部１０により分岐された被測定信号が光信号である場合に、被測定信号を電気信号に変換した後に信号処理部２３に出力するようになっている。

識別情報取得部２２は、ユーザによる操作部５０を介した手動設定若しくは自動検知により、信号分岐部１０により分岐された被測定信号の種類を識別するための識別情報を取得するようになっている。例えば、識別情報取得部２２は、被測定信号の波形観測を行い、その観測結果に基づいて識別情報を自動検知により取得することができる。この識別情報は、例えば、伝送方式、パターン長、及びボーレート（Baud rate）の情報を含む。ここで、伝送方式とは、例えばＮＲＺ方式やＰＡＭ４方式を指す。

信号処理部２３は、被試験信号の主に高周波成分の減衰を補償する信号処理を行うようになっており、図２に示すように、サンプリング部２３ａと、振幅特性テーブル２３ｂと、逆特性算出部２３ｃと、逆フーリエ変換部２３ｄと、インパルス応答切出部２３ｅと、周波数特性補償部２３ｆと、を含む。

サンプリング部２３ａは、信号分岐部１０により分岐された被測定信号を、クロック再生回路３０から入力されるトリガ信号に基づいたタイミングでサンプリングしてディジタル信号に変換するようになっている。ここで、サンプリング部２３ａは、識別情報取得部２２により取得された識別情報に基づいて、入力された被測定信号の時系列を把握してディジタル信号を生成している。

逆特性算出部２３ｃは、信号分岐部１０により分岐された被測定信号の識別情報に応じた振幅特性を入力データとし、この入力データの振幅特性の逆特性から伝達関数の逆特性を算出するようになっている。例えば、逆特性算出部２３ｃは、振幅特性テーブル２３ｂに記憶された振幅特性のデータを識別情報に応じて読み込むようになっている。ここで、振幅特性テーブル２３ｂに記憶された振幅特性のデータは、識別情報で識別される様々な種類の被測定信号をあらかじめ測定することによって得られた実測値とすることができる。あるいは、信号処理部２３が、被測定信号の振幅特性を測定する機能を備え、測定した振幅特性を逆特性算出部２３ｃに入力する構成になっていてもよい。

逆フーリエ変換部２３ｄは、逆特性算出部２３ｃにより入力データの振幅特性の逆特性から算出された伝達関数の逆特性を逆フーリエ変換してインパルス応答を算出するようになっている。

インパルス応答切出部２３ｅは、逆フーリエ変換部２３ｄにより算出されたインパルス応答のピークを基準として所望のタップ数分のポイントを切り出すようになっている。上記インパルス応答を切り出した値は、被試験信号の周波数特性を補償するための有限インパルス応答（Finite impulse response：ＦＩＲ）フィルタのタップ係数となる。

周波数特性補償部２３ｆは、図３に示すＦＩＲフィルタ２５を含み、インパルス応答切出部２３ｅより得られたタップ係数をＦＩＲフィルタ２５に設定することにより、サンプリング部２３ａから出力されたディジタル信号の周波数特性を補償するようになっている。

図３に示すように、周波数特性補償部２３ｆが備えるＦＩＲフィルタ２５は、Ｎ個の遅延器２５ａと、Ｎ＋１個の乗算器２５ｂと、Ｎ個の加算器２５ｃとを備えている。図３において、ＦＩＲフィルタ２５への入力信号である被測定信号ｘ（ｎ）に対するＦＩＲフィルタ２５の出力信号、すなわち、周波数特性補償部２３ｆの出力信号ｙ（ｎ）は、下記の式（１）で表される。なお、ｎは時刻、ｈ_０，ｈ_１，...，ｈ_Ｎはタップ係数、Ｎ＋１はタップ数を表している。

図１に示す波形表示制御部２４は、信号処理部２３により信号処理された被測定信号の信号波形を、ユーザが所望する表示形態（例えば、アイパターン表示）で表示部４０に表示制御するようになっている。

クロック再生回路３０は、信号分岐部１０により分岐された他方の被測定信号から再生クロック信号を生成し、生成した再生クロック信号をトリガ信号としてサンプリングオシロスコープ２０に出力するものであり、Ｏ／Ｅコンバータ３１と、ＶＣＯ３２と、ＰＤ３３と、ループフィルタ３４と、分周器３５と、ループ帯域幅制御部３６と、を含む。本実施形態においては、クロック再生回路３０は、例えば２５．５Ｇｂａｕｄ～２８．２ＧｂａｕｄのＮＲＺ信号又はＰＡＭ４信号のクロック再生に対応している。

Ｏ／Ｅコンバータ３１は、信号分岐部１０により分岐された被測定信号が光信号である場合に、被測定信号を電気信号に変換した後にＰＤ３３に出力するようになっている。ＶＣＯ３２は、ループフィルタ３４から入力される信号の電圧に応じた周波数の出力信号を出力するものであり、具体的にはループフィルタ３４の出力信号の電圧にほぼ比例した周波数の信号を出力するようになっている。ＰＤ３３は、例えば排他的論理和（ＸＯＲ）回路で構成されており、ＶＣＯ３２の出力信号と、信号分岐部１０により分岐された他方の被測定信号との位相差に比例した幅の誤差信号パルスを出力信号として出力するようになっている。

ループフィルタ３４は、例えばラグ・リードフィルタからなり、ＰＤ３３の出力信号を可変のループ帯域幅で通過させてＶＣＯ３２に入力するようになっている。ＰＤ３３の出力信号は、ループフィルタ３４により積分（平滑化）され、ＶＣＯ３２の制御電圧となる。図４に示すように、ループフィルタ３４を構成するラグ・リードフィルタは、例えば、可変抵抗３４ａと、可変コンデンサ３４ｂ，３４ｃとを含む。ループフィルタ３４のループ帯域幅は、可変抵抗３４ａの抵抗値Ｒと可変コンデンサ３４ｂ，３４ｃの容量値Ｃ１，Ｃ２で決定される。

可変抵抗３４ａとしては、例えば、外部からのアナログＤＣ制御電圧で抵抗値が変化する可変アッテネータを用いることができる。可変コンデンサ３４ｂ，３４ｃとしては、例えば、外部からのアナログＤＣ制御電圧で容量が変化する可変キャパシタや可変容量ダイオードを用いることができる。

分周器３５は、ＶＣＯ３２から出力された再生クロック信号を所定の周波数変換比（分周比Ｎ）で周波数変換して、ＰＤ３３に出力するようになっている。ここで、Ｎは１以上の実数である。

ループ帯域幅制御部３６は、ループフィルタ３４のループ帯域幅の所要の一定の帯域幅と、識別情報と、可変抵抗３４ａの抵抗値Ｒ及び可変コンデンサ３４ｂ，３４ｃの容量値Ｃ１，Ｃ２との対応関係を示す補正テーブル３６ａを有している。ループ帯域幅制御部３６は、識別情報取得部２２により取得された識別情報に応じて、補正テーブル３６ａに基づいて可変抵抗３４ａの抵抗値Ｒと可変コンデンサ３４ｂ，３４ｃの容量値Ｃ１，Ｃ２を制御することにより、可変のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅にするようになっている。これにより、被測定信号に応じた適切なトリガ信号がＶＣＯ３２から出力されることとなる。

図５は、補正テーブル３６ａの一例を示している。例えば、識別情報取得部２２により取得される識別情報と、操作部５０により指定されるループ帯域幅の所要の一定の帯域幅の情報として、伝送方式：ＰＡＭ４、パターン長：９、ボーレート：５３．１２５Ｇｂａｕｄ、ループ帯域幅：４ＭＨｚの情報が与えられると、ループ帯域幅制御部３６は、抵抗値Ｒを１Ω、容量値Ｃ１を１０ｎＦ、容量値Ｃ２を４７ｎＦとする制御を行う。このようにして、ループ帯域幅制御部３６は、識別情報取得部２２により取得された識別情報に応じて、ループ帯域幅が所要の一定の帯域幅になるようにループフィルタ３４を制御することができる。

表示部４０は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、波形表示制御部２４から出力された被測定信号の信号波形などの各種表示内容を表示するようになっている。さらに、表示部４０は、制御部６０から出力される制御信号に応じて、測定条件などを設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行うようになっている。

操作部５０は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部４０に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作部５０は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。また、操作部５０は、リモートコマンドなどによる遠隔制御を行う外部制御装置で構成されてもよい。操作部５０への操作入力は、制御部６０により検知されるようになっている。例えば、操作部５０により、被測定信号の種類を識別するための識別情報や、ループ帯域幅の所要の一定の帯域幅をユーザが任意に指定することなどが可能である。

制御部６０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、波形観測装置１００を構成する上記各部の動作を制御する。また、制御部６０は、ＲＯＭ等に記憶された所定のプログラムをＲＡＭに移して実行することにより、ループ帯域幅制御部３６、識別情報取得部２２、信号処理部２３、及び波形表示制御部２４の少なくとも一部をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、ループ帯域幅制御部３６、識別情報取得部２２、信号処理部２３、及び波形表示制御部２４の少なくとも一部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのディジタル回路で構成することも可能である。あるいは、ループ帯域幅制御部３６、識別情報取得部２２、信号処理部２３、及び波形表示制御部２４の少なくとも一部は、ディジタル回路によるハードウェア処理と所定のプログラムによるソフトウェア処理とを適宜組み合わせて構成することも可能である。

以下、本実施形態の波形観測装置１００を用いるクロック再生方法について、図６のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。

まず、信号分岐部１０は、ＤＵＴ２００から出力される被測定信号を２分岐する（信号分岐ステップＳ１）。

次に、制御部６０は、クロック再生回路３０にて初期の再生クロック信号をロックさせるための既知の初期定数をループフィルタ３４に設定する（ステップＳ２）。これにより、クロック再生回路３０は、初期定数による自走周波数にて再生クロック信号を生成する。

次に、識別情報取得部２２は、被測定信号の波形観測を行った結果に基づいて、ステップＳ１により分岐された一方の被測定信号の種類を識別するための識別情報を取得する（識別情報取得ステップＳ３）。あるいは、ステップＳ３において識別情報取得部２２は、ユーザにより操作部５０を介して手動設定された識別情報を取得する。

次に、ループ帯域幅制御部３６は、ステップＳ３により取得された識別情報に応じて、ループフィルタ３４の可変のループ帯域幅が所要の一定の帯域幅になるように制御する（ループ帯域幅制御ステップＳ４）。

次に、ＰＤ３３は、ＶＣＯ３２の出力信号と、ステップＳ１により分岐された他方の被測定信号との位相差に応じた出力信号を出力する（位相比較ステップＳ５）。

次に、ループフィルタ３４は、ステップＳ５の出力信号を、ステップＳ４により制御されたループ帯域幅で通過させてＶＣＯ３２に入力する（ループフィルタステップＳ６）。

次に、ＶＣＯ３２は、ステップＳ６により入力される信号の電圧に応じた周波数の再生クロック信号をトリガ信号として出力する（電圧制御発振ステップＳ７）。

次に、サンプリングオシロスコープ２０は、ステップＳ１により分岐された一方の被測定信号の波形を、ステップＳ７により入力されるトリガ信号に基づいたタイミングで観測する（波形観測ステップＳ８）。

なお、上記のステップＳ４～Ｓ７は、ステップＳ１により分岐された他方の被測定信号から再生クロック信号を生成し、生成した再生クロック信号をトリガ信号として波形観測ステップＳ７に出力するクロック再生ステップを構成する。

以上説明したように、本実施形態に係る波形観測装置１００は、クロック再生回路３０が、被測定信号の種類を識別するための識別情報（伝送方式、パターン長、及びボーレート）をサンプリングオシロスコープ２０から取得するようになっている。この構成により、波形観測装置１００は、被測定信号の種類に応じてクロック再生回路３０のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御して、被測定信号から適切なトリガ信号を生成し、生成したトリガ信号をサンプリングオシロスコープ２０に出力することができる。このため、波形観測装置１００は、ＤＵＴ２００の開発段階や生産段階などで様々な被測定信号をＤＵＴ２００から出力させる必要がある場合に、規格が要求する一定のループ帯域幅で被測定信号に対して一定の品質の測定を行うことができる。

また、本実施形態に係る波形観測装置１００は、補正テーブル３６ａに基づいて、ループフィルタ３４の定数、すなわち、可変抵抗３４ａ及び可変コンデンサ３４ｂ，３４ｃの抵抗値Ｒ及び容量値Ｃ１，Ｃ２を自動的に切り替えることができる。この構成により、波形観測装置１００は、ループ帯域幅に関する煩雑な設定作業や、それに伴う設定ミスを解消して、ループフィルタ３４のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御することができる。また、波形観測装置１００は、今後策定される規格に対しても、補正テーブル３６ａにおけるループフィルタ３４の定数を更新することで対応できるなどの拡張性を有している。

また、本実施形態に係る波形観測装置１００は、被測定信号の、伝送方式、パターン長、及びボーレートに応じて、ループフィルタ３４のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御することができる。

また、本実施形態に係る波形観測装置１００は、被測定信号がＮＲＺ方式又はＰＡＭ４方式にいずれの伝送方式に従ったものであっても、ループフィルタ３４のループ帯域幅を所要の一定の帯域幅に制御することができる。

１０信号分岐部
２０サンプリングオシロスコープ
２２識別情報取得部
３０クロック再生回路
３２ＶＣＯ
３３ＰＤ
３４ループフィルタ
３４ａ可変抵抗
３４ｂ，３４ｃ可変コンデンサ
３５分周器
３６ループ帯域幅制御部
３６ａ補正テーブル
１００波形観測装置
２００ＤＵＴ

Claims

被試験対象（２００）から出力される被測定信号を２分岐する信号分岐部（１０）と、
前記被測定信号の種類を識別するための識別情報を取得する識別情報取得部（２２）を有し、前記信号分岐部により分岐された一方の被測定信号の波形を、入力されるトリガ信号に基づいたタイミングで観測するサンプリングオシロスコープ（２０）と、
前記信号分岐部により分岐された他方の被測定信号から再生クロック信号を生成し、生成した前記再生クロック信号を前記トリガ信号として前記サンプリングオシロスコープに出力するクロック再生回路（３０）と、を備え、
前記クロック再生回路は、
入力される信号の電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器（３２）と、
前記電圧制御発振器の出力信号と、前記信号分岐部により分岐された他方の被測定信号との位相差に応じた出力信号を出力する位相比較器（３３）と、
前記位相比較器の出力信号を可変のループ帯域幅で通過させて前記電圧制御発振器に入力するループフィルタ（３４）と、
前記識別情報取得部により取得された識別情報に応じて、前記可変のループ帯域幅が所要の一定の帯域幅になるように制御することにより、前記電圧制御発振器から前記トリガ信号を出力させるループ帯域幅制御部（３６）と、を含み、
前記ループフィルタは、可変抵抗（３４ａ）及び可変コンデンサ（３４ｂ，３４ｃ）を含み、
前記ループ帯域幅制御部は、前記所要の一定の帯域幅と、前記識別情報と、前記可変抵抗の抵抗値及び前記可変コンデンサの容量値との対応関係を示す補正テーブル（３６ａ）を有しており、前記補正テーブルに基づいて前記可変抵抗の抵抗値と前記可変コンデンサの容量値を制御することを特徴とする波形観測装置。
前記識別情報は、前記被測定信号の、伝送方式、パターン長、及びボーレートの情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の波形観測装置。
前記伝送方式はＮＲＺ方式又はＰＡＭ４方式であることを特徴とする請求項２に記載の波形観測装置。
被試験対象（２００）から出力される被測定信号を２分岐する信号分岐ステップ（Ｓ１）と、
前記被測定信号の種類を識別するための識別情報を取得する識別情報取得ステップ（Ｓ３）と、
前記信号分岐ステップにより分岐された一方の被測定信号の波形を、入力されるトリガ信号に基づいたタイミングで観測する波形観測ステップ（Ｓ８）と、
前記信号分岐ステップにより分岐された他方の被測定信号から再生クロック信号を生成し、生成した前記再生クロック信号を前記トリガ信号として前記波形観測ステップに出力するクロック再生ステップ（Ｓ４～Ｓ７）と、を含み、
前記クロック再生ステップは、
ループ帯域幅制御部（３６）により、前記識別情報取得ステップにより取得された識別情報に応じて、ループフィルタ（３４）の可変のループ帯域幅が所要の一定の帯域幅になるように制御するループ帯域幅制御ステップ（Ｓ４）と、
電圧制御発振器（３２）の出力信号と、前記信号分岐ステップにより分岐された他方の被測定信号との位相差に応じた出力信号を出力する位相比較ステップ（Ｓ５）と、
前記位相比較ステップの出力信号を、ループ帯域幅制御ステップにより制御されたループ帯域幅で通過させて前記電圧制御発振器に入力するループフィルタステップ（Ｓ６）と、
前記ループフィルタステップにより入力される信号の電圧に応じた周波数の前記トリガ信号を出力する電圧制御発振ステップ（Ｓ７）と、を含み、
前記ループフィルタは、可変抵抗（３４ａ）及び可変コンデンサ（３４ｂ，３４ｃ）を含み、
前記ループ帯域幅制御部は、前記所要の一定の帯域幅と、前記識別情報と、前記可変抵抗の抵抗値及び前記可変コンデンサの容量値との対応関係を示す補正テーブル（３６ａ）を有しており、前記補正テーブルに基づいて前記可変抵抗の抵抗値と前記可変コンデンサの容量値を制御することを特徴とするクロック再生方法。
前記識別情報は、前記被測定信号の、伝送方式、パターン長、及びボーレートの情報を含むことを特徴とする請求項４に記載のクロック再生方法。
前記伝送方式はＮＲＺ方式又はＰＡＭ４方式であることを特徴とする請求項５に記載のクロック再生方法。