JPH04155267A - 入力信号の最大値最小値検出装置 - Google Patents
入力信号の最大値最小値検出装置Info
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- JPH04155267A JPH04155267A JP2277847A JP27784790A JPH04155267A JP H04155267 A JPH04155267 A JP H04155267A JP 2277847 A JP2277847 A JP 2277847A JP 27784790 A JP27784790 A JP 27784790A JP H04155267 A JPH04155267 A JP H04155267A
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
- G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
[従来の技術]
従来、この種の装置はデジタルオシロスコープ等に用い
られていた。
られていた。
デジタルオシロスコープにおいては、入力信号をサンプ
リングしてアナログ・デジタル変換した後に表示器に表
示する。従って、このサンプリング周波数の届よりも高
い周波数すなわちナイキスト周波数よりも高い周波数の
成分を含む入力信号をサンプリングした場合、所謂エイ
リア、シンクが発生する。このようなエイリアシング現
象による観測上の不都合を回避するため、または入力信
号の包絡線を表示させるためにこの種の装置が用いられ
ている。
リングしてアナログ・デジタル変換した後に表示器に表
示する。従って、このサンプリング周波数の届よりも高
い周波数すなわちナイキスト周波数よりも高い周波数の
成分を含む入力信号をサンプリングした場合、所謂エイ
リア、シンクが発生する。このようなエイリアシング現
象による観測上の不都合を回避するため、または入力信
号の包絡線を表示させるためにこの種の装置が用いられ
ている。
従来、この種の装置は大別して2種類あり、−方は入力
信号をデジタル的に処理するものであり、他方はアナロ
グ的に処理するものである。
信号をデジタル的に処理するものであり、他方はアナロ
グ的に処理するものである。
デジタル的に処理する装置は、通常のサンプリング速度
よりも速い速度、−射的には最大サンプリング速度で入
力信号をサンプリングして、そのサンプリングデータを
順次比較する。そして、その比較の結果、最大値検出装
置は大きい方の値を次のデータの比較対象として保持し
、最小値検出装置は小さい方の値を次のデータの比較対
象として保持する。あらかじめ定められた測定時間、以
上の処理を順次行ない、その時間内の最大値と最小値と
を求める。
よりも速い速度、−射的には最大サンプリング速度で入
力信号をサンプリングして、そのサンプリングデータを
順次比較する。そして、その比較の結果、最大値検出装
置は大きい方の値を次のデータの比較対象として保持し
、最小値検出装置は小さい方の値を次のデータの比較対
象として保持する。あらかじめ定められた測定時間、以
上の処理を順次行ない、その時間内の最大値と最小値と
を求める。
しかしながら、このようなデジタル的に処理する装置で
は、最大サンプリング速度であってもサンプリングが連
続して行なわれず離散的であるために、サンプリングの
間に最大値や最小値がある場合その値を検出できないと
いう問題点があった。
は、最大サンプリング速度であってもサンプリングが連
続して行なわれず離散的であるために、サンプリングの
間に最大値や最小値がある場合その値を検出できないと
いう問題点があった。
一方、アナログ的に処理する装置は、デジタルオシロス
コープの通常のサンプリング間隔内において常−に動作
しており、従って前述した測定時間内においても最大値
や最小値を常に検出することができる。
コープの通常のサンプリング間隔内において常−に動作
しており、従って前述した測定時間内においても最大値
や最小値を常に検出することができる。
第7図は従来のアナログ方式の装置の構成を示すブロッ
ク図であり、71は最大値検出回路、72は最小値検出
回路、73はオフセット調整用の半固定式調整器である
。
ク図であり、71は最大値検出回路、72は最小値検出
回路、73はオフセット調整用の半固定式調整器である
。
このようなアナログ的に処理する装置においては、最大
値検出回路71や最小値検出回路72に固有のオフセッ
ト出力がある。さらに、両回路71.72は外部状況等
によりそのオフセット出力が変動しやすい。従って、例
えばこの両回路71.72に直流不変電圧が入力しても
両回路71.72の出力間には誤差が生じる。
値検出回路71や最小値検出回路72に固有のオフセッ
ト出力がある。さらに、両回路71.72は外部状況等
によりそのオフセット出力が変動しやすい。従って、例
えばこの両回路71.72に直流不変電圧が入力しても
両回路71.72の出力間には誤差が生じる。
すなわち、一般に市販されている単体部品を用いて、半
固定式調整器73を具えた最大値検出回路71や最小値
検出回路72を構成した場合には、次のような問題点が
あった。半固定式調整器73を調整して両回路のオフセ
ット出力の誤差を除去したとしても、温度変動や経年変
化により両回路のオフセット出力が各々ドリフトし、そ
の誤差に起因して観測結果に誤差が含まれるという問題
点があった。
固定式調整器73を具えた最大値検出回路71や最小値
検出回路72を構成した場合には、次のような問題点が
あった。半固定式調整器73を調整して両回路のオフセ
ット出力の誤差を除去したとしても、温度変動や経年変
化により両回路のオフセット出力が各々ドリフトし、そ
の誤差に起因して観測結果に誤差が含まれるという問題
点があった。
この種の誤差を除去するために、従来は両回路を構成す
る半導体素子の特性を合わせていた。すなわち、同一半
導体ベレット上に両回路を構成しIC化する方法や、ベ
アと呼ばれる特性のそろった半導体によって両回路を構
成する方法等が用いられていた。
る半導体素子の特性を合わせていた。すなわち、同一半
導体ベレット上に両回路を構成しIC化する方法や、ベ
アと呼ばれる特性のそろった半導体によって両回路を構
成する方法等が用いられていた。
さらに、第8図に示すように、差動増幅器83および同
一構成の2つの最大値検出回路81.82を設け、一方
には差動増幅器83の非反転出力を供給し、他方には反
転出力を供給するようにすることによって両回路の特性
差を減少させていた。この場合、入力信号の最小値が反
転出力では最大値となるために、最大値検出回路83の
出力は入力信号の最小値になる。
一構成の2つの最大値検出回路81.82を設け、一方
には差動増幅器83の非反転出力を供給し、他方には反
転出力を供給するようにすることによって両回路の特性
差を減少させていた。この場合、入力信号の最小値が反
転出力では最大値となるために、最大値検出回路83の
出力は入力信号の最小値になる。
しかしながら、この種の方法で精度を高めようとした場
合、一般に市販されている単体部品を用いる場合に比し
て装置の価格が著しく高(なるという問題点があった。
合、一般に市販されている単体部品を用いる場合に比し
て装置の価格が著しく高(なるという問題点があった。
本発明の目的は、一般に市販されている部品を用いて最
大値検出回路および最小値検出回路を安価に構成でき、
しかも長期間に亘って両回路の出力の誤差を容易に除去
することができて入力信号の最大値および最小値を常に
高精度に検出することができる入力信号の最大値最小値
検出装置を提供することにある。
大値検出回路および最小値検出回路を安価に構成でき、
しかも長期間に亘って両回路の出力の誤差を容易に除去
することができて入力信号の最大値および最小値を常に
高精度に検出することができる入力信号の最大値最小値
検出装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
以上の目的を達成するために本発明は、入力信号の最大
値を検出して出力する最大値検出回路と、前記入力信号
の最小値を検出して出力する最小値検出回路と、前記最
大値検出回路および前記最小値検出回路に一定値の標準
信号を出力する標準信号発生手段と、前記tE!信号に
対する前記最大値と前記最小値とを比較して、当該2つ
値が等しくなるよう、前記最大値検出回路と前記最小値
検出回路との少なくともいずれか一方のオフセット出力
を制御するオフセット制御手段とを具えたことを特徴と
するものである。
値を検出して出力する最大値検出回路と、前記入力信号
の最小値を検出して出力する最小値検出回路と、前記最
大値検出回路および前記最小値検出回路に一定値の標準
信号を出力する標準信号発生手段と、前記tE!信号に
対する前記最大値と前記最小値とを比較して、当該2つ
値が等しくなるよう、前記最大値検出回路と前記最小値
検出回路との少なくともいずれか一方のオフセット出力
を制御するオフセット制御手段とを具えたことを特徴と
するものである。
〔作 用〕
以上のように構成された本発明によれば、最大値検出回
路と最小値検出回路のオフセット出力に差異が生じた場
合、標準信号発生手段が出力する標準信号に対する両回
路の出力に差異が生じる。
路と最小値検出回路のオフセット出力に差異が生じた場
合、標準信号発生手段が出力する標準信号に対する両回
路の出力に差異が生じる。
そして、オフセット制御手段がこの差異を検出して、こ
の差異が無(なるよう両回路を制御するために、両回路
の出力誤差を無くすることができる。
の差異が無(なるよう両回路を制御するために、両回路
の出力誤差を無くすることができる。
〔実施例]
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例の基本的構成を示すブロック
図である。端子1には通常時は被測定信号が入力し、最
大値検出回路2および最小値検出回路3の校正時には値
が一定であるtl信号が入力する。最大値検出回路2は
、測定時間内における入力信号の最大値を検出し、測定
時間毎に入来するリセット信号によりリセットされる。
図である。端子1には通常時は被測定信号が入力し、最
大値検出回路2および最小値検出回路3の校正時には値
が一定であるtl信号が入力する。最大値検出回路2は
、測定時間内における入力信号の最大値を検出し、測定
時間毎に入来するリセット信号によりリセットされる。
最小値検出回路は、測定時間内における入力信号の最小
値を検出し、測定時間毎に入来するリセット信号により
リセットされる。
値を検出し、測定時間毎に入来するリセット信号により
リセットされる。
検出回路4は、最大値検出回路2および最小値検出回路
3の校正時において、標準信号が入力している両回路2
.3の出力の差異を検出してその差異に応じた信号をオ
フセット制御回路5に出力する。オフセット制御回路5
は、入力する信号に従って、最大値検出回路2および最
小値検出回路3の出力値が等しくなるように、両回路2
.3のうちの少なくとも一方にオフセット制御信号を出
力する。
3の校正時において、標準信号が入力している両回路2
.3の出力の差異を検出してその差異に応じた信号をオ
フセット制御回路5に出力する。オフセット制御回路5
は、入力する信号に従って、最大値検出回路2および最
小値検出回路3の出力値が等しくなるように、両回路2
.3のうちの少なくとも一方にオフセット制御信号を出
力する。
以下、本実施例の具体的構成を示す第2図を用いて、本
実施例を詳細に説明する。
実施例を詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例の具体的構成を示すブロック
図であり、2は最大値検出回路、3は最小値検出回路、
11はアナログ・デジタル変換器、12はCPU 、
13はメモリである。オフセット制御回路14は、CP
U12の出力に従って最大値検出回路2や最小値検出回
路3のオフセットを制御するものである。またS、、S
、は切換スイッチであり、CPU12によって制御され
る。
図であり、2は最大値検出回路、3は最小値検出回路、
11はアナログ・デジタル変換器、12はCPU 、
13はメモリである。オフセット制御回路14は、CP
U12の出力に従って最大値検出回路2や最小値検出回
路3のオフセットを制御するものである。またS、、S
、は切換スイッチであり、CPU12によって制御され
る。
以上のような構成において、CPU12はオフセット校
正時に第3図に示す手順で処理を行なう。
正時に第3図に示す手順で処理を行なう。
先ず、切換スイッチS1をb側に接続して、最大値検出
回路2および最小値検出回路3に同一レベル(接地レベ
ル)の信号を供給する(ステップSり。
回路2および最小値検出回路3に同一レベル(接地レベ
ル)の信号を供給する(ステップSり。
次に、このような状態で切換スイッチS2を制御して最
大値検出回路2と最小値検出回路3との出力を、アナロ
グ・デジタル変換器11を介して順次取り込む(ステッ
プS2)。
大値検出回路2と最小値検出回路3との出力を、アナロ
グ・デジタル変換器11を介して順次取り込む(ステッ
プS2)。
このようにして取り込んだ2つのデータが同一値となる
までオフセット制御回路14を介して最大値検出回路2
や最小値検出回路3のオフセットを制御する(ステップ
S3. S4)。
までオフセット制御回路14を介して最大値検出回路2
や最小値検出回路3のオフセットを制御する(ステップ
S3. S4)。
2つのデータが同一値になると、そのときのオフセット
制御回路14への指令値を校正データとしてメモリ13
に記憶させて次のオフセット校正時まで保持させる(ス
テップS5)。
制御回路14への指令値を校正データとしてメモリ13
に記憶させて次のオフセット校正時まで保持させる(ス
テップS5)。
以上のようにしてCPU12は最大値検出回路2と最小
値検出回路3との出力誤差を除去する。
値検出回路3との出力誤差を除去する。
通常の動作時において、CPU12は、切換スイッチS
1をa側に接続して、入力信号を最大値検出回路2およ
び最小値検出回路3に供給する。そして、切換スイッチ
S、とリセット信号とを制御して雨検出回路2.3の出
力を交互にアナログ・デジタル回路11に供給するよう
にすることによって、測定時間毎の最大値と最小値とを
順次メモリ13に蓄えていく。
1をa側に接続して、入力信号を最大値検出回路2およ
び最小値検出回路3に供給する。そして、切換スイッチ
S、とリセット信号とを制御して雨検出回路2.3の出
力を交互にアナログ・デジタル回路11に供給するよう
にすることによって、測定時間毎の最大値と最小値とを
順次メモリ13に蓄えていく。
第4図は、本発明の他の実施例の基本的構成を示すブロ
ック図であり、第1図と同一符号のものは同一のものを
示している。また、6は最大値検出回路2と同一構成の
最大値検出回路であり、7は差動増幅器である。
ック図であり、第1図と同一符号のものは同一のものを
示している。また、6は最大値検出回路2と同一構成の
最大値検出回路であり、7は差動増幅器である。
本実施例においては、入力信号や標準信号が端子1から
差動増幅器6の非反転入力端子に入力する。モして差動
増幅器6の非反転出力は最大値検出回路2に、反転出力
は最大値検出回路6にそれぞれ出力される。
差動増幅器6の非反転入力端子に入力する。モして差動
増幅器6の非反転出力は最大値検出回路2に、反転出力
は最大値検出回路6にそれぞれ出力される。
このように構成した場合には、入力信号の最小値が反転
出力では最大値となるために、最大値検出回路6の出力
は入力信号の最小値になる。また、このように構成した
場合、入力信号の最大値を検出する回路と最小値を検出
する回路が同一の構成となるために、両回路の特性差を
減少させて、オフセットの差異を小さくすることができ
る。
出力では最大値となるために、最大値検出回路6の出力
は入力信号の最小値になる。また、このように構成した
場合、入力信号の最大値を検出する回路と最小値を検出
する回路が同一の構成となるために、両回路の特性差を
減少させて、オフセットの差異を小さくすることができ
る。
以下1本実施例の具体的構成を示す第5図を用いて、本
実施例を詳細に説明する。
実施例を詳細に説明する。
第5図はデジタルオシロスコープに設けられた本実施例
の具体的構成を示したブロック図である。
の具体的構成を示したブロック図である。
第5図において、入力信号は切換スイッチSl。
減衰器21.23およびバッファアンプ22を介して差
動増幅器24の非反転入力端子に入力する。差動増幅器
24の非反転aカは、最大値検出回路25と切換スイッ
チS2の端子eとに出力される。また、差動増幅器24
の反転出力は最大値検出回路26に出力されている。こ
のため、最大値検出回路26からは負の最大値すなわち
最小値の値が出力されることになる。
動増幅器24の非反転入力端子に入力する。差動増幅器
24の非反転aカは、最大値検出回路25と切換スイッ
チS2の端子eとに出力される。また、差動増幅器24
の反転出力は最大値検出回路26に出力されている。こ
のため、最大値検出回路26からは負の最大値すなわち
最小値の値が出力されることになる。
27はサンプルホールド回路、28はアナログ・デジタ
ル変換器、29はバッファメモリ、30はバスゲートで
ある。 31は各部のタイミング信号を供給するタイミ
ング回路、33は後述する手順に従って各部を制御する
CPU、34はメモリ、35〜37はラッチ、38〜4
0はデジタル・アナログ変換器である。
ル変換器、29はバッファメモリ、30はバスゲートで
ある。 31は各部のタイミング信号を供給するタイミ
ング回路、33は後述する手順に従って各部を制御する
CPU、34はメモリ、35〜37はラッチ、38〜4
0はデジタル・アナログ変換器である。
ここでラッチ35はCPU33から出力される差動増幅
器用のオフセット制御信号をラッチし、デジタル・アナ
ログ変換器38を介して差動増幅器24の反転入力端子
に出力する。ラッチ36.37は、CPUから出力され
る最大値検出回路用のオフセット制御信号をラッチし、
デジタル・アナログ変換器39゜40を介して最大値検
出回路25.26のそれぞれに出力する。
器用のオフセット制御信号をラッチし、デジタル・アナ
ログ変換器38を介して差動増幅器24の反転入力端子
に出力する。ラッチ36.37は、CPUから出力され
る最大値検出回路用のオフセット制御信号をラッチし、
デジタル・アナログ変換器39゜40を介して最大値検
出回路25.26のそれぞれに出力する。
このような構成において、通常時には、切換スイッチS
1はa側に接続されている。従って、CPU33は切換
スイッチS2を適宜制御して所望のデータをバッファメ
モリ29に記憶させる。
1はa側に接続されている。従って、CPU33は切換
スイッチS2を適宜制御して所望のデータをバッファメ
モリ29に記憶させる。
第6図は、入力信号の最大値と最小値を測定時間毎に順
次出力する最大値検出回路25.26を校正するときに
CPU33が処理すべき手順を示すフローチャートであ
る。
次出力する最大値検出回路25.26を校正するときに
CPU33が処理すべき手順を示すフローチャートであ
る。
このプログラムは、ロールモードの場合には、所定の操
作を使用者が行なうときに実行され、また一般モードの
場合には、入力信号の取込み後で次の取込み可能状態に
なる前の最大値検出回路25、26の休み期間にCPU
33により定期的に実行される。
作を使用者が行なうときに実行され、また一般モードの
場合には、入力信号の取込み後で次の取込み可能状態に
なる前の最大値検出回路25、26の休み期間にCPU
33により定期的に実行される。
先ず、ステップS61で切換スイッチS1をb側(接地
)に接続し、切換スイッチS2をe側に接続する。この
状態でアナログ・デジタル変換器28の出力値が「ゼロ
値」となるよう、ラッチ35.デジタル・アナログ変換
器38を介して差動増幅器24を制御する。このように
して最大値検出回路25.26以外の部分のオフセット
を除去する。
)に接続し、切換スイッチS2をe側に接続する。この
状態でアナログ・デジタル変換器28の出力値が「ゼロ
値」となるよう、ラッチ35.デジタル・アナログ変換
器38を介して差動増幅器24を制御する。このように
して最大値検出回路25.26以外の部分のオフセット
を除去する。
次に、ステップS62に進み、あらかじめ定められた時
間(前述した測定時間の例えば数倍の時間)、切換スイ
ッチS2を端子Cと端子dに交互に切り換えて、最大値
検出回路25の出力データの個数と最大値検出回路26
の出力データの個数が同数となるよう取り込む。
間(前述した測定時間の例えば数倍の時間)、切換スイ
ッチS2を端子Cと端子dに交互に切り換えて、最大値
検出回路25の出力データの個数と最大値検出回路26
の出力データの個数が同数となるよう取り込む。
ステップS63では、各々の最大値検出回路25゜26
の出力データの平均値を求める。
の出力データの平均値を求める。
ステップS64では、この2つの平均値が等しいか否か
が判断され、等しくない場合には、ステップS65に進
み、その差に応じたオフセット制御信号を、最大値検出
回路25.26の少なくとも一方に出力する。
が判断され、等しくない場合には、ステップS65に進
み、その差に応じたオフセット制御信号を、最大値検出
回路25.26の少なくとも一方に出力する。
そして、ステップS64で肯定判定となるまで、ステッ
プS62〜S65が繰り返される。
プS62〜S65が繰り返される。
ステップS64で肯定判定になると、ステップS66に
進み、現時点でのオフセット制御信号を校正データとし
てメモリ34に記憶させ、次の校正時まで保持させる。
進み、現時点でのオフセット制御信号を校正データとし
てメモリ34に記憶させ、次の校正時まで保持させる。
この処理において、ステップS63で平均値を求めてい
る理由は、ノイズの影響を除去するためである。
る理由は、ノイズの影響を除去するためである。
このようにして、最大値検出回路25と最大値検出回路
26とのオフセット出力の誤差を除去することができる
。
26とのオフセット出力の誤差を除去することができる
。
以上説明したように本発明によれば、最大値検出回路お
よび最小値検出回路を安価に構成でき、しかも長期間に
亘って両回路の出力の誤差を容易に除去することができ
て入力信号の最大値および最小値を常に高精度に検出す
ることができる。
よび最小値検出回路を安価に構成でき、しかも長期間に
亘って両回路の出力の誤差を容易に除去することができ
て入力信号の最大値および最小値を常に高精度に検出す
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基本的構成を示すブロック
図、 第2図は第1図示の実施例の具体的構成を示すブロック
図、 第3図は第2図示のCPUが処理すべき手順!−例を示
すフローチャート、 第4図は本発明の他の実施例の基本的構成を示すブロッ
ク図、 第5図は第4図示の実施例の具体的構成を示すブロック
図、 第6図は第5図示のCPUが処理すべき手順の一例を示
すフローチャート、 第7図および第8図は従来装置の構成を示すブロック図
である。 1・・・端子、 2、6.25.26・・・最大値検出回路、3・・・最
小値検出回路、 4・・・検出回路、 5.14・・・オフセット制御回路、 7.24・・・差動増幅器、 11、28・・・アナログ・デジタル変換器、12、3
3・・・cpu 。 13、34・・・メモリ、 27・・・サンプル・ホールド回路、 29・・・バッファメモリ、 35〜37・・・ラッチ、 38〜40・・・デジタル・アナログ変換器、S、、
S、・・・切換スイッチ。 第1図 第6図
図、 第2図は第1図示の実施例の具体的構成を示すブロック
図、 第3図は第2図示のCPUが処理すべき手順!−例を示
すフローチャート、 第4図は本発明の他の実施例の基本的構成を示すブロッ
ク図、 第5図は第4図示の実施例の具体的構成を示すブロック
図、 第6図は第5図示のCPUが処理すべき手順の一例を示
すフローチャート、 第7図および第8図は従来装置の構成を示すブロック図
である。 1・・・端子、 2、6.25.26・・・最大値検出回路、3・・・最
小値検出回路、 4・・・検出回路、 5.14・・・オフセット制御回路、 7.24・・・差動増幅器、 11、28・・・アナログ・デジタル変換器、12、3
3・・・cpu 。 13、34・・・メモリ、 27・・・サンプル・ホールド回路、 29・・・バッファメモリ、 35〜37・・・ラッチ、 38〜40・・・デジタル・アナログ変換器、S、、
S、・・・切換スイッチ。 第1図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)入力信号の最大値を検出して出力する最大値検出回
路と、 前記入力信号の最小値を検出して出力する最小値検出回
路と、 前記最大値検出回路および前記最小値検出回路に一定値
の標準信号を出力する標準信号発生手段と、 前記標準信号に対する前記最大値と前記最小値とを比較
して、当該2つ値が等しくなるよう、前記最大値検出回
路と前記最小値検出回路との少なくともいずれか一方の
オフセット出力を制御するオフセット制御手段と を具えたことを特徴とする入力信号の最大値最小値検出
装置。
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