JPH0294915A - 三角波信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く本発明の産業上の利用分野〉 本発明は、階段状にステップ変化する三角波信号を発生
する三角波信号発生装置に関する。

〈従来技術〉（第５〜７図） スペクトラムアナライザやネットワークアナライザ等の
測定器では、発振器に対する周波数掃引が行なわれてい
るが、この掃引信号として三角波信号が用いられている
。

この三角波信号を発生するために、第５図に示すような
構成の三角波信号発生装置が従来よりあった。

このＶｉ置では、発振器１からの所定周期のパルスを分
周器２でＮ分周し、この分周パルス（ａ）をディジクル
ーアナログ変換部３（以下Ｄ−Ａ変換部３と記す）に送
る。

閂 Ｄ−Ａ変換部３は、分周パルスを例えば２　個まで計数
した後リセットされるカウンタ４（Ｍを可変できるカウ
ンタ）と、カウンタ４の計数出力に対して、基準電圧Ｅ
Ｓに対応するステップ電圧ΔＥを乗拝したアナログ＠号
を出力するＤ−Ａ変換器５とで構成されている。

したがって、Ｄ−Ａ変換部３からは、第６図に示すよう
に分周パルス（ａ）の入力に同期して階段状にステップ
電圧ΔＥずつ増加する三角波信号（ｂ）が出力される。

なお、第６図における分周パルス（ａ）の周期（即ち、
ステップ周期Δ丁）は発振器１の出力パルスの周期をＴ
Ｓ、分周器２の分周比をＮとするとＮ−Ｔｓとなり、三
角波信号（ｂ）の周期（形成区間）Ｔｏは、 Ｔｏ＝Ｎ−ＴＳ　・２”となる。

このように構成された三角波信号発生装置において、三
角波信号（ｂ）の周期を変えずに、ステップ翳を変えた
い場合、例えばステップ数を半分にする場合は、分周器
２の分周比Ｎを２倍にするとともに、Ｄ−Ａ変換部３の
カウンタ４の最大計数値を２　　にプリセットすること
によって、第７図に示すように、周期２・Δ丁の分周パ
ルス（ａ＞に同期して電圧ΔＦでステップ変化する同一
周期Ｔｏの三角波信号（ｂ）が得られる。

口ヤ１ また、カウンタ４のブリセラ！・（直を２　　にセド ットすれば、第６図と同じステップ数（２）で２倍の周
期（２・Ｔｏ　）をもつ三角波信号が得られることにな
る（図示せず）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記のようにＤ−Ａ変換器で構成された
従来装置では、第６図および第７図から明らかなように
、三角波の周期を変えずにステップ数を変化させると、
三角波信号の振幅が変化しＭ　　　　　　　　　　　　
　Ｍ−１ てしまう（ΔＦ・２　からΔＦ・２　　に変化する）と
いう問題がある。

即ち、一定振幅の三角波を得るために三角波信号の周期
とステップ数とをそれぞれ独立して任意に設定すること
ができず、この三角波信号を用いて回路測定等を行なう
各種の測定装置、例えばこの三角波信号を入力として回
路の直線性を測定する測定装置や、所定周波数範囲の周
波数特性を測定する測定装置において、測定条件が著し
く限定されてしまい汎用性が低いという問題があった。

本発明はこの課題を解決した三角波信号発生装置を提供
することを目的としている。

く前記課題を解決するための手段〉 前記課題を解決するために本発明の第１の三角波信号発
生装置は、 任意に設定されるステップ数に反比例するアナログ電圧
を出力する第１のディジタル−アナログ変換部と、 パルスを設定されたステップ数に達するまで順次計数し
、計数した値と第１のディジタル−アナログ変換部から
の電圧との積に比例するアナログ信号を出力する第２の
ディジクルーアナログ変換部とを備えている。

また、第２の三角波信号発生装置は、前記第１、第２の
ディジタル−アナログ変換部に加えて、所定周期（周波
数）のパルスを出力する信号源と、 任意に設定される三角波の形成区間およびこの形成区間
当りのステップ数からステップの周期（周波数）と＠号
源からのパルスの所定周期（所定周波数）との比を算出
する設定筒用手段と、信号源からのパルスを受けて、そ
のパルスの周波数を設定算出手段によって算出された比
で分周した周波数を有する分周パルスを第２のディジタ
ル−アナログ変換部に出力する分周手段とを備えている
。

く作用〉 したがって、第１の三角波信号発生装置では、入力パル
スの周波数が一定であれば、ステップ数を任意に変えて
も、第２のディジタル−アナログ変換部からは同一振幅
の三角波信号が出力される。

また、第２の三角波信号発生装置では、設定筒用手段で
求められるステップの周期（周波数）と信号源からのパ
ルスの周期（周波数）との比で信号源のパルスが分周さ
れ、この分周パルスが第２のディジタル−アナログ変換
部に入力されるため、三角波の形成区間およびそのステ
ップ数を任意に変えても同一振幅の三角波信号が得られ
る。

く本化明の実施例〉（第１図） 以ト、図面に基づいて本発明の一実施例を説明力る。

第１図は、−実施例を示すブロック図である。

図において、１１は、所定周期Ｔｓのパルスを出力する
発振器であり、１２はこのパルスを設定される分周比Ｎ
で分周する分周器である。

１３は、三角波信号の形成区間である周期（丁）とその
区間のステップ数Ｓとを設定し、分周器１２の分周比Ｎ
を決定する設定算出部であり、周期（Ｔ）とステップ数
Ｓとを設定記憶する設定器１４と、設定値Ｔ、Ｓから分
周比Ｎを算出する演算器１５とから構成されている。

この演算器１５は任意に設定される設定値下、Ｓにより
、Ｔ／Ｓ　（即ち、ステップ周期ΔＴ）を譚出し、発振
器１１のパルス周期下Ｓとステップ周期Δ丁によりΔＴ
／Ｔｓを分周比Ｎとして算出するように構成されている
。

１６は、設定値Ｓに反比例したアナログ電圧を出力する
第１のＤ−Ａ変換部であり、設定可能な最大ステップ数
Ｓ＋＋＋（予め入力設定されている）を設定値Ｓで除暉
する演偉器１７と、この演痺結果ΔＳに比例（設定１直
Ｓに反比例）するアナログ電圧ＥＣを出力するＤ−Ａ変
換器１８とから構成されている。

このＤ−Ａ変換器１８は、入力値が最大ステップ数ＳＩ
Ｒのときの最大出力電圧が基準電圧ＥＳのに倍となるよ
うに構成されており、入力値ΔＳに対して ＥＣ＝ΔＳ−に−Ｅｓ／５Ｉｌ＝に−Ｅｓ／Ｓとなるア
ナログ電圧ＥＣを出力する。

１９は、分周器１２からの出力パルス（分周パルス）を
設定値Ｓまで計数し、この計数過程において計数値に対
応して階段状に順次変化する三角波信号を出力する第２
のＤ−Ａ変換部である。

２０（よ、分局器１２からの出力パルスを設定されたス
テップ数Ｓまで計数し、１〜Ｓまでの計数結束を順次出
力するプログラマブルカウンタであり、Ｓ＋１個目の入
力パルスによってリセットされるように構成されている
。

２１は、プログラマブルカウンタ２０からの計数値を順
次受けて、三角波信号に変換するＤ−Ａ変換器である。

このＤ−Ａ変換器２０は、Ｄ−Ａ変換器１８と全く同様
に構成されており、入力値が最大ステップ数８１のとき
の最大出力電圧が基準電圧ＥＣのに倍となるように予め
設定されており、人力値Ｄ（シ）（プログラマブルカウ
ンタ２０からの計数（直１〜Ｓ）に対して、 Ｅ　　（ｔ）　　−Ｄ　　（ｔ）　　・　ｋ−Ｅｃ／Ｓ
ｍに等しいアナログ電圧Ｆ　（ｔ）を出ツノすることに
なる。

く前記実施例の動作〉（第２〜４図） 次に上記構成の三角波発生ｇ置の動作（こついで説明Ｊ
る。

例えば、発振器１１のパルス周期Ｔｏを１マイクロ秒、
プログラマブルカウンタ２０の最大ステップ数８１１を
４０００　（１２ビツト）とし、設定算出部１３の設定
器１４に三角波信号の周期Ｔとして０．１秒、ステップ
数Ｓとして２０００をそれぞれ設定すると、演算器１５
により分周器１２に対する分周比Ｎとして５０が算出さ
れ、分周器１２にセットされる。

したがって、分周器１２からの出力パルスは、第２図の
（ａ）に示すように、５０マイクロ秒周期のパルス信号
となる。

一方、第１のＤ−Ａ変換部１６の演算器１７では、最大
ステップ数３ｎと、設定されたステップ数Ｓとの除算に
よりΔＳ＝２が算出される。

ここでＤ−Ａ変換器１８の基準電圧ＥＳを２０ミリボル
ト、係数に＝２０００とすると、Ｄ−Ａ変換器１８から
出力されるアナログ電圧ＥＣは、Ｅｃ　＝２０００Ｘ０
．０２／２０００＝０．０２　（ボルト） となる。

第２のＤ−Ａ変換部１つのプログラマブルカウンタ２０
は、分周器１２からの出力パルスを計数し、この計数値
Ｄ　（ｔ）をＤ−Ａ変換器２１に順次出力する。

プログラマブルカウンタ２０は設定値５（２０００）に
セットされているため、１〜２０００までの計数値を分
周器１２からの出力パルスの入力毎に順番に出力する。

したがって、Ｄ−Ａ変換器２１の出力信号Ｅ（１）は、
入力される計数値Ｄ（ｔ）に対して、Ｅ　（ｔ）＝Ｄ　
（ｔ）ｘ２０００ Ｘ０．０２／４０００ ＝Ｄ　（ｔ）Ｘｏ、０１　（ボルト） となり、第２図の（ｂ）に示すように、１０ミリボルト
ステップで階段状に変化する三角波信号が出力される。

このときの、出力信号Ｅ　（ｔ）の振幅は、０．０１Ｘ
２０００＝２０　（ボルト）となり、その周期は ２０００Ｘ５０　（マイクロ秒） となり、設定した周期０．１秒で２０００ステツプの三
角波信号が得られる。

ここで、三角波信号の周期を変えずにステップ数Ｓを例
えば１０００に変更設定すると、分周器１２に対する分
周比Ｎが１００となり、第３図の（ａ）に示すように分
周器１２からの出力パルスの周期（ステップ周期ΔＴ）
が１００マイクロ秒となる。

また、ステップ数Ｓが半分になったことで第１のＤ−Ａ
変換部１６のＤ−Ａ変換器１８のアナログ電圧ＥＣは、
２倍の４０ミリポルトとなり、第２のＤ−Ａ変換部１９
のＤ−Ａ変換器２１の出力は第３図の（ｂ）に示すよう
に２０ミリボルトステツプで階段状に変化する三角波信
号となる。

このとき、三角波信号の振幅は、 ０．０２Ｘ１０００−２０（ボ／Ｌ、ト）となり、ステ
ップ数Ｓを変えても振幅は変化しない。

また、第２図の（ａ）、（ｂ）に示した状態からステッ
プ数Ｓを２０００のままで、三角波信号の周期Ｔを例え
ば０．２秒（２倍）に変更設定した場合は、分周比Ｎが
１００となり、第４図の（ａ）に示すように分周器１２
の出力パルスの周期Δ■が２倍の１００マイクロ秒とな
る。

また、第１のＤ−Ａ変換部１６からのアナログ電圧ＥＣ
は、ステップ数Ｓが２０００のままであるから変化せず
２０ミリボルトとなり、第２のＤ−Ａ変換部１９から出
力される三角波信号は、第４図の（ｂ）に示すように、
１０ミリボルトステツプで階段状に変化し、その周期は ２０００Ｘ１００　（マイクロ秒） 即ち、設定変更した周期０．２秒となる。

また、その振幅は、 ０．０ＩＸ２０００＝２０　（ボルト）となり変化しな
い。

く本発明の他の実施例〉 なお、前記実施例では第１のＤ−Ａ変換部１６において
、演算器１７によって予めステップ数Ｓで最大ステップ
数Ｓｌを除算した結果ΔＳをＤＡ変換するようにしてい
たが、これは２つのＤ−Ａ変換器１８．２１を同等のも
ので構成するようにしているためであり、演算器１７を
省略して、入力されるステップ数Ｓに反比例するアナロ
グ電圧を直接出力するＤ−Ａ変換器のみで構成するよう
にしてもよい。

また、前記実施例の周期や係数等の各数値は一例であり
、各数値を任意に設定できることは勿論である。

く本発明の効果〉 本発明の三角波信号発生装置は、前記説明のようにステ
ップ数Ｓに反比例するアナログ電圧に比例したステップ
電圧で、パルスの計数値のＤ−Ａ変換を行なって三角波
信号を発生するようにしているため、三角波信号の振幅
を変化させずに、その周期およびステップ数を独立して
任意に設定することができる。

このため、各種の測定装置に用いても測定条件が限定さ
れることなく、汎用性を著しく高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２〜４図は、一実施例の動作を示す波形図である。 第５図は従来装置の構成を示すブロック図、第６図およ
び第７図は従来装置の動作を示す波形図である。 １１・・・・・・発振器、１２・・・・・・分周器、１
３・・・・・・設定算出部、１６・・・・・・第１のＤ
−Ａ変換部、１７・・・・・・演算器、１８・・・・・
・Ｄ−Ａ変換器、１９・・・・・・第２のＤ−Ａ変換部
、２０・・・・・・ブＯグラマプルカウンタ、２１・・
・・・・Ｄ−Ａ変換器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルスの計数値をディジタル−アナログ変換して
   、階段状にステップ変化する三角波信号を発生する三角
   波信号発生装置において、 任意に設定されるステップ数に反比例するアナログ電圧
   を出力する第１のディジタル−アナログ変換部と、 前記パルスを前記ステップ数まで順次計数し、計数した
   値と前記第１のディジタル−アナログ変換部からの電圧
   との積に比例するアナログ信号を順次出力する第２のデ
   ィジタル−アナログ変換部とを備えたことを特徴とする
   三角波信号発生装置。
2. （２）パルスの計数値をディジタル−アナログ変換して
   、階段状にステップ変化する三角波信号を発生する三角
   波信号発生装置において、 所定周期または所定周波数のパルスを出力する信号源と
   、 任意に設定される三角波の形成区間および該形成区間当
   りのステップ数からステップの周期または周波数を求め
   、該ステップの周期または周波数と前記信号源からのパ
   ルスの所定周期または所定周波数との比を算出する設定
   算出手段と、 前記信号源からのパルスを受けて、そのパルスの周波数
   を前記設定算出手段によつて算出された比で分周した周
   波数を有する分周パルスを出力する分周手段と、 前記ステップ数に反比例するアナログ電圧を出力する第
   １のディジタル−アナログ変換部と、前記分周パルスを
   前記ステップ数に達するまで順次計数し、計数した値と
   前記第１のディジタル−アナログ変換部からの電圧との
   積に比例するアナログ信号を順次出力する第２のディジ
   タル−アナログ変換部とを備えたことを特徴とする三角
   波信号発生装置。