JPH04168367A - オシロスコープ補助装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は電気信号観測装置であるオシロスコープに接続
され、電気信号の波形観測に使用されるオシロスコープ
補助装置に関し、特に電気信号の特定の状態又は特殊な
電気信号間の関係を観測しようとするときに使用される
オシロスコープ補助装置に関する。

［従来の技術］ 自然界の各種物理現象はアナログ的であり、これらの現
象は電気信号に変換して時系列に表現することにより、
波形として捕らえて解析することができる。

従来から電気信号の波形観測にはオシロスコープがよく
使用されており、近年は高速のＡ／Ｄ変換及び波形の記
憶等によって高性能化され、単純な繰り返し信号に限ら
ず、単発波形又は高速現象等の信号も扱うこともできる
ようになっている。

この電気信号波形観測の技術の向上は、各種電気電子機
器又は部品の開発及び解析並びに時系列的な現象の解析
の大きな力となる。

以下、第５図を参照して、従来の電気信号波形観測につ
いて説明する。この第５図は、２つのディジタル電気信
号を同時に観測する場合の例であり、特に観測電気信号
１の立ち下がりに対する観測電気信号２の関係を観測す
る場合のものである。

オシロスコープで波形を観測する場合、観測したい電気
信号はオシロスコープの入力チャネルを介して入力する
。ここでは観測電気信号１をオシロスコープのチャネル
ＣＨＩ（又は外部トリガチャネル）に入力し、観測電気
信号２をオシロスコープのチャネルＣＨ２に入力する。

そして、オシロスコープのトリガソースをチャネルＣＨ
Ｉ（外部トリガチャネル）に選択し、トリガタイミング
を立ち下がり、トリガモードを連続に設定して実行する
。これにより、オシロスコープは常にチャネルＣＨＩに
入力される信号の立ち下がり毎（トリガ発生信号）に電
気信号を捕らえ、その信号波形をＣＲＴに連続表示する
。即ち、第６図（ａ）乃至（ｄ）に示すように、オシロ
スコープのＣＲＴには常に観測電気信号１（チャネルＣ
Ｈ１）の立ち下がりが中心に表示され、同時刻の観測電
気信号２（チャネルＣＨ２）の信号波形も表示する。

よって、観測電気信号１の立ち下がりに対する観測電気
信号２の関係を観測することができる。

一方、第５図で観測電気信号１の立ち下がり直後の任意
の時間内に、例えば、第５図のＢ点に示すように、観測
電気信号１が“０”の期間内で、観測電気信号２が立ち
上がる現象のみを観測したい場合、従来のオシロスコー
プでは常に観測電気信号１の立ち下がりで捕らえるので
、Ｂ点に相当する信号関係の現象のみを観測することが
できないという欠点がある。トリガモードを仮に単一に
設定し、単発波形の観測を複数回実行することにより観
測しても、観測する現象が極めて稀にしか起こらないも
のであれば、観測したい現象を捕らえることは極めて困
難である。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の如く、ひとつのトリガソース信号の立ち上がり、
立ち下がり又はステートを検出した後のある任意の時間
内にて更に同一のトリガソース信号又は異なるトリガソ
ース信号の立ち上がり、立ち下がり又はステートが検出
された時のみの波形を観測することは、従来のオシロス
コープでは不可能である。特に、観測しようとする現象
が非常に稀にしか起こらないものであれば、観測したい
現象を捕らえることは不可能に等しいという欠点があっ
た。

また、上述の機能を付加したオシロスコープを新たに導
入することは、オシロスコープが高価であることを考慮
すると、得策とはいえない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
従前使用しているオシロスコープをそのまま利用するこ
とにより低コストで、電気信号の特定の状態又は特殊な
電気信号間の関係を観測することを可能にするオシロス
コープ補助装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るオシロスコープ補助装置は、観測しようと
する複数の電気信号が入力される複数の入力コネクタと
、前記入力コネクタからの信号を入力してこれをデコー
ドし複数のトリガソース信号を出力するデコーダと、前
記デコーダが出力するトリガソース信号を入力し前記ト
リガソース信号を基に信号相互の特定条件を捕捉するト
リガ信号を発生するトリガ信号発生回路と、前記デコー
ダ及び前記トリガ信号発生回路を制御する制御回路と、
前記制御回路に制御信号を入力させる制御信号入力手段
と、前記複数の入力コネクタから与えられる観測すべき
電気信号をそのまま出力する複数の観測信号出力コネク
タと、前記トリガ信号発生回路のトリガ信号を出力する
トリガ信号出力コネクタとを有し、オシロスコープの入
力チャネル及び外部トリガ入力に夫々前記観測信号出力
コネクタ及びトリガ信号出力コネクタを接続することに
より、前記オシロスコープにトリガ信号を供給し特定の
信号波形観測の補助をすることを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、観測しようとする複数の電気信号が
デコーダに入力すると、デコーダはこれをデコードして
トリガソース信号をトリガ発生回路に出力する。トリガ
信号発生回路はこのトリガソース信号を基に信号相互の
特定条件を捕捉するトリが信号を出力する。このトリガ
信号をオシロスコープに入力させることにより、オシロ
スコープでは特定条件の電気信号を観測することができ
る。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係るオシロスコープ補
助装置を示すブロック図である。対象とするオシロスコ
ープ補助装置の具体的機能は、−例として従来例と同様
に二つの電気信号を同時に観測できるものとする。

第１図に示すように、第１の観測信号１及び第２の観測
信号２は夫々第１の観測信号入力コネクタ１１及び第２
の観測信号入力コネクタ１２に入力される。デコーダ１
５には入力コネクタ１１゜１２を介して夫々第１の観測
信号１及び第２の観測信号２が入力され、制御回路１６
から与えられるデコーダ制御信号３に従ってこれをデコ
ードし、第１のトリガソース信号４及び第２のトリガソ
ース信号５を出力する。トリガ発生回路１７は、第１の
トリガソース信号４と第２のトリガソース信号５を入力
し、制御回路１６から与えられるトリガ発生回路制御信
号６に従ってトリガ信号７をトリガ信号出力コネクタ１
９に出力する。制御信号入力手段１８は制御回路１６に
制御信号８を入力させる。制御回路１６は前述の如くデ
コーダ１５を制御するデコーダ制御信号３と、トリガ発
生回路１７を制御するトリガ発生回路制御信号６とを出
力する回路である。一方、第１の観測信号１は第１の出
力コネクタ１３にそのまま出力され、第２の観測信号２
は第２の出力コネクタ１４にそのまま出力される。トリ
ガ信号７はトリガ出力コネクタ１９を介して外部に出力
される。

下記第１表は、デコーダ１５のデコーダ制御信号３に対
する第１のトリガソース信号４と第２のトリガソース信
号５のデコード出力対応例を示したものである。例えば
、第１の観測信号１の立ち下がりで、第２の観測信号２
が“０”の時のみを観測する場合（■の［↓コ）、デコ
ーダ制御信号３は４Ｈとなり、第１のトリガソース信号
４には観測信号２の反転信号が出力され、第２のトリガ
ソース信号５には観測信号１の反転信号が出力される。

第２図は、トリガ発生回路１７の構成を示す図である。

トリガ発生回路制御信号２３は制御レジスタ３２に入力
され、この制御レジスタ３２はトリガ発生回路制御信号
２３に従いエツジ検出イネーブル信号２４、タイマ下限
信号２１及びタイマ上限信号２２を出力する回路である
。立ち上がり検出回路３１は、エツジ検出イネーブル信
号２４が“１”のときにのみ、第１のトリガソース信号
４の立ち上がりを検出して、タイマイネーブル信号２０
を“１”にする。タイマ３３は、タイマイネーブル信号
２０が“１”になった時点から（即ち、トリガソース信
号４の立ち上がりから）時間測定を実行し、タイマの時
間がタイマ下限信号２１とタイマ上限信号２２との間の
範囲でタイマ出力信号２５を“１”にする。なお、タイ
マ３３はタイマ上限を超えるとリセットされる。

選択回路３４はエツジ検出イネーブル信号２４が“１″
のときはタイマ出力信号２５を、′０”のときはトリガ
ソース信号４を選択的に出力する。

フリップフロップ３５は、第２のトリガソース信号５の
立ち上がり時点のみに選択回路３４の出力信号を格納し
て出力する。パルス発生回路３６は、フリップフロップ
３５の出力信号２７が立ち上がると、トリガ信号７（＝
パルス信号２６）を出力する回路である。立ち上がり検
出回路３１、タイマ３３、フリップフロップ３５はパル
ス信号２６の発生と同時にリセットされる。

次に、上述のごとく構成されたオシロスコープ補助装置
の動作について説明する。

先ず、このオシロスコープ補助装置の第１の出力コネク
タ１３と、第２の出力コネクタ１４とを従来のオシロス
コープの信号観測用チャネルに接続し、トリガ出力コネ
クタ１９を、従来のオシロスコープの外部トリガチャネ
ルに接続する。

第３図は、第１図及び第２図に示す本実施例の回路の動
作を示すタイムチャート図で、観測信号１の立ち下がり
直後の任意の時間内（ＴＩとＴ２との間）に、観測信号
２が立ち上がる現象のみを観測する例（第１表［相］↑
２）である。本観測例では、制御信号入力手段１８で、
制御回路１６のデコーダ制御信号３を第１表の１３Ｈと
設定するので、第１表に示す対応で第１図のデコーダ１
５は、トリガソース信号４には観測信号１を反転で［第
３図（ａ）コ、トリガソース信号５には観測信号２をそ
のままで［第３図（ｂ）コ、トリガ発生回路１７へ出力
する。先ず、第３図のＡ点について説明する。第２図の
トリガ発生回路１７のエツジ検出イネーブル信号２４は
、第１表の［相］の対応で常に“１”に設定されており
、立ち上がり検出回路３１はトリガソース信号４の立ち
上がり（観測信号１の立ち下がり）を検出してタイマイ
ネーブル信号２０を“１”　［第３図（Ｃ）］にする。

タイマ３３は、タイマイネーブル信号２０が“１”にな
った時点からの時間を測定し、制御レジスタ３２の下限
時間Ｔ１と上限時間Ｔ２との間の範囲指定に従い、タイ
マ出力信号２５を“１”　［第３図（ｄ）コにする。な
お、タイマ３３はタイマ上限を超えるとリセットされる
。エツジ検出イネーブル信号２４は常に“１”なので、
フリップフロップ３５のデータ入力はタイマ出力信号２
５となる。しかし、タイマ出力信号２５が“１”の間で
は、トリガソース信号５の立ち上がりは存在しないので
、フリップフロップ出力２７は“０”　［第３図（ｅ）
］のままとなるので、Ａ点ではパルス発生回路３６はト
リガパルス信号２６［トリガ信号、第３図（ｆ）］を発
生しない。

次に、第３図の観測しようとするＢ点では、第２図のト
リガ発生回路１７はＡ点と同様に、立ち上がり検出回路
３１はトリガソース信号４の立ち上がり（観測信号１の
立ち下がり）を検出してタイマイネーブル信号２０を“
１”　［第３図（Ｃ）］にする。タイマ３３は、タイマ
イネーブル信号２０が“１”になった時点からの時間を
測定し、制御レジスタ３２の下限時間Ｔ１と上限時間Ｔ
２との間の範囲指定に従い、タイマ出力信号２５を“１
”　［第３図（ｄ）］にする。フリップフロップ３５の
データ入力にはタイマ出力信号２５が入力され、しかも
タイマ出力信号２５が“１”の区間でトリガソース信号
５の立ち上がり（０点）が存在するので、フリップフロ
ップ出力２７は“１”［第３図（ｅ）］となり、Ｃ点で
パルス発生回路３６はトリガ信号７［第３図（ｆ）］を
発生する。

立ち上がり検出回路３１、タイマ３２及びフリップフロ
ップ３５はトリガ信号７により０点で直ちにリセットさ
れる。

従って、第１図に示す第１の出力コネクタ１３と、第２
の出力コネクタ１４とを従来のオシロスコープの信号観
測用チャネルに、トリガ信号出力コネクタ１９を、従来
のオシロスコープの外部トリガチャネルに接続すれば、
従来のオシロスコープでは検出できなかった観測信号１
の立ち下がり直後の任意の時間内に、観測信号２が立ち
上がる現象（第３図Ｂ点）のみを観測することができる
。

なお、本実施例では、二つのディジタル電気信号を同時
に観測できるものを想定したが、３以上の複数の電気信
号を観測する場合にも同様の効果が得られ、また、入力
電気信号がアナログ信号の場合でも同様の効果が得られ
る。

次に、第１図及び第４図を参照して、本発明の第２の実
施例について説明する。

この第２の実施例が第１の実施例と相違する点は、第１
図のトリガ発生回路１７の構成が第２図に示すものと異
なる。即ち、第２の実施例のトリガ発生回路４０は、第
４図に示すように、第１の実施例のトリガ発生回路１７
に、イベントカウンタ制御信号４１と、イベントカウン
タ４２とが付加されている。

この第２の実施例のトリガ発生回路では、パルス発生回
路３６のパルス出力２６をそのままトリガ信号７として
出力するのではなく、パルス出力２６を一旦イベントカ
ウンタ４２に入力させる。

そして、イベントカウンタ４２はパルス出力２６の入力
によりカウントを実行し、イベントカウンタのカウント
値がイベントタイマ制御信号４１により指定されたカウ
ント値になった時点で、トリガ信号７を出力する。

次に、本実施例の動作について説明する。

第５図は第１図及び第４図に示す第２の実施例の回路の
動作を示すタイムチャート図で、データリード信号（観
測信号１）とシリアル出力されるシリアルデータ信号（
観測信号２）の、特に０点のみを観測する例である。

本観測例では、イベントカウンタ制御信号値は“３”に
、観測信号のトリガのタイミングは観測信号１（リード
信号）の立ち上がりに設定し、観測信号２（シリアルデ
ータ信号）は不定に設定する。即ち、前述の第１表の■
↑（デコーダ制御信号はＩＨ）で制御する。従って、第
１図のデコーダ１５は、トリガソース信号４として常に
“１”を［第５図（ａ）コ、またトリガソース信号５と
して観測信号１をそのまま［第５図（ｂ）］、）リガ発
生回路１７へ出力する。トリガ発生回路１７のエツジ検
出イネーブル信号２４は、第１表の■の対応で常に“Ｏ
”に設定されるので、立ち上がり検出回路３１及びタイ
マ３３は停止状態のままで、選択回路３４はトリガソー
ス信号４（常に“１”）をフリップフロップ３５のデー
タ入力へと出力する。よって、フリップフロップ３５は
、トリガソース信号５の立ち上がり［観測信号１（リー
ド信号）の立ち上がりコで、即ちＡ点、Ｂ点及び０点で
“１”　（パルス出力２６の発生ですぐにリセット）と
なる［第５図（Ｃ）］。パルス発生回路３６は、フリッ
プフロップ出力２７の立ち上がりを検出してパルス信号
２６［第５図（ｄ）］を発生し、イベントカウンタ４２
はカウントを実行し、イベントカウンタ４２のカウント
値がイベントタイ・マ制御信号４１が指定する“３”に
なる０点で初めてトリガ信号７［第５図（ｆ）］を出力
する。これにより、リード信号とシリアル出力されるデ
ータ信号の０点のみの観測が可能となる。

以上説明したように、同一トリガ条件の電気信号でもイ
ベントカウンタ４２を内蔵することで、特定信号の観測
が可能となる。

［発明の効果］ 本発明のオシロスコープ補助装置は、ひとつのトリガソ
ース信号の立ち上がり、立ち下がり又はステートを検出
した後のある任意の時間内で更に同一のトリガソース信
号、又は異なるトリガソース信号の立ち上がり、立ち下
がり又はステートが検出された時の波形のみを観測する
ことができ、より複雑なトリガ条件での観測が可能とな
る。また、同一トリが条件の電気信号でも、イベントカ
ウンタを内蔵することにより、特定信号の観測が可能と
なる。更に、これらを複合して用いることにより、複雑
な電気信号の観測が可能となり、各種電気電子機器及び
部品の開発又は解析の上で、また時系列的な現象を解析
する上で本発明は多大の効果を奏する。

また、本発明のオシロスコープ補助装置は、従来のオシ
ロスコープを有効利用して、より高度な測定が可能にな
るので、前述のような新たな機能を付加した高価なオシ
ロスコープを新たに設ける必要がなく、極めて有益であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るオシロスコープ補助装置
を示すブロック図、第２図は本発明の第１の実施例に組
み込まれたトリガ発生回路を示すブロック図、第３図は
本発明の第１の実施例の電気信号波形観測動作を説明す
るためのタイムチャート図、第４図は本発明の第２の実
施例に組み込まれたトリガ発生回路を示すブロック図、
第５図は本発明の第２の実施例の電気信号波形観測動作
を説明するためのタイムチャート図、第６図は従来の電
気信号波形観測を説明するためのタイムチャート図、第
７図はこの従来の電気信号波形観測を説明するためのタ
イミング図である。 １．２：観測信号しようとする信号、３；デコーダ制御
信号、４，５；）リガソース信号、６；トリガ発生回路
制御信号、７　；　）　ＩＪガ信号、８；制御信号入力
手段の出力信号、１１，１２；観測信号入力コネクタ、
１３，１４；観測信号出力コネクタ、１５；デコーダ、
１６；制御回路、１７；トリガ発生回路、１８；制御信
号入力手段、１９；トリガ信号出力コネクタ、２０；タ
イマイネーブル信号、２１，２２；タイマ下限、上限制
御信号、２４；エツジ検出イネーブル信号、２５；タイ
マ出力信号、２６；パルス信号（トリガ信号）、３１；
立ち上がり検出回路、３２；制御レジスタ、３３；タイ
マ、３４；選択回路、３５；フリツブフロップ、３６；
パルス発生回路、４１；イベントカウンタ制御信号、４
２；イベントカウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）観測しようとする複数の電気信号が入力される複
   数の入力コネクタと、前記入力コネクタからの信号を入
   力してこれをデコードし複数のトリガソース信号を出力
   するデコーダと、前記デコーダが出力するトリガソース
   信号を入力し前記トリガソース信号を基に信号相互の特
   定条件を捕捉するトリガ信号を発生するトリガ信号発生
   回路と、前記デコーダ及び前記トリガ信号発生回路を制
   御する制御回路と、前記制御回路に制御信号を入力させ
   る制御信号入力手段と、前記複数の入力コネクタから与
   えられる観測すべき電気信号をそのまま出力する複数の
   観測信号出力コネクタと、前記トリガ信号発生回路のト
   リガ信号を出力するトリガ信号出力コネクタとを有し、
   オシロスコープの入力チャネル及び外部トリガ入力に夫
   々前記観測信号出力コネクタ及びトリガ信号出力コネク
   タを接続することにより、前記オシロスコープにトリガ
   信号を供給し特定の信号波形観測の補助をすることを特
   徴とするオシロスコープ補助装置。
2. （２）前記トリガ信号発生回路が、ひとつのトリガソー
   ス信号の立ち上がり、立ち下がり又はステートを検出し
   てトリガ信号を発生すると共に、このひとつのトリガソ
   ース信号の立ち上がり、立ち下がり又はステートを検出
   した後の、ある任意の時間内に更に同一トリガソース信
   号又は異なるトリガソース信号の立ち上がり、立ち下が
   り若しくはステートが検出された時にトリガ信号を発生
   することを特徴とする請求項１に記載のオシロスコープ
   補助装置。