JPH05136694A - アナログ・デイジタル変換信号処理装置 - Google Patents

アナログ・デイジタル変換信号処理装置

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JPH05136694A
JPH05136694A JP32141891A JP32141891A JPH05136694A JP H05136694 A JPH05136694 A JP H05136694A JP 32141891 A JP32141891 A JP 32141891A JP 32141891 A JP32141891 A JP 32141891A JP H05136694 A JPH05136694 A JP H05136694A
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clock signal
analog
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signal
write clock
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JP32141891A
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Kazuyuki Sato
一幸 佐藤
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Iwatsu Electric Co Ltd
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Iwatsu Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2つのAD変換器を使用して2つのデ−タを
交互に得てメモリに書き込む方式において、メモリの書
き込みクロックをAD変換のサンプリング周期の整数倍
とした時に生じる2つのAD変換器の誤差の相違による
不都合を除去する。 【構成】 複数のAD変換部を含むADCにメモリを接
続する。基準クロック信号発生器5の出力に基づいて周
期の異なる複数の書き込みクロック信号を形成するため
の分周器7を設ける。ADCクロック入力端子に基準ク
ロック信号に基づいてAD変換クロック信号ADCKを
与える時に、分周器7の分周比の切り換えに対応させて
AD変換クロック信号を変調させる。この結果、2つの
AD変換部から選択された1つの出力デ−タのみをメモ
リ4に書き込むことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルストレージ
スコープ(以下、DSOと呼ぶ)に好適なアナログ・デ
ィジタル変換信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のDSOのアナログ・ディジタル変
換信号処理装置は、図1に示すように、アナログ信号入
力端子1と、入力増幅器2と、フラッシュ型アナログ・
ディジタル変換器(以下、ADCと呼ぶ)3と、アクイ
ジョン(acquisition )メモリ4とを順に接続すること
によって構成されている。入力端子1のアナログ入力信
号はADC3においてディジタルデータに変換されてメ
モリ4に書き込まれ、メモリ4の内容は表示装置に送ら
れる。
【0003】ところで、入力端子1に供給される入力信
号の種類に応じてメモリ4の書き込みクロック信号(以
下、WEと呼ぶ)の繰り返し周波数を変える必要があ
る。即ち、入力信号が低速変化する場合には、WEの周
波数を低くし、入力信号が高速変化する場合には、WE
の周波数を高くする。これにより、メモリ4の記憶容量
を有効に使用することが可能になる。
【0004】WEの周波数を変えるために、基準クロッ
ク信号発生器5とメモリ4のWE入力端子6との間に分
周器7及びパルス発生器8から成る書き込みクロック信
号発生回路6aが接続されている。基準クロック信号発
生器5はDSOシステムのクロック発生器を兼用してい
るので、システムクロック発生器と呼ぶこともできる。
基準クロック信号発生器5から発生する一定周波数の基
準クロック信号(以下、CKr と呼ぶ)は分周器7で例
えば分周比1/1、1/2、1/5、1/10のように
分周される。パルス発生器8は分周器7の出力に応答し
て図2に示すようなWEを形成し、メモリ4のWE入力
端子6に与える。ADC3のクロック信号入力端子9は
分周器を介さないで基準クロック信号発生器5に接続さ
れている。従って、ADC3は常に最高のクロック周波
数で駆動され、低速から高速までのあらゆる入力信号を
ディジタル信号に高速変換する。
【0005】フラッシュ型ADC3は、交互に出力ライ
ンに接続される複数のADCを含む。この種のADCと
して例えばソニ−株式会社製の2ステップ・パラレル方
式の8ビットのCMOS A/Dコンバ−タのICであ
るCXD1175AM/APがある。図3は上記の2ス
テップパラレル方式のADC3を原理的に示す。このA
DC3は、図1の入力増幅器2に接続されるアナログ信
号入力端子10と、AD変換に対して上位ビットを担当
する上位AD変換部11と、AD変換に対して下位ビッ
トを担当する下位AD変換部12と、基準電圧源13
と、タイミング信号発生回路(クロックジエネレ−タ)
14と、ラッチ制御信号15と、上位ラッチ回路18
と、下位ラッチ回路19とから成る。
【0006】上位AD変換部11は4ビットの上位4サ
ンプリング・コンパレ−タ(以下、上位コンパレ−タと
呼ぶ)16と、4ビットの上位エンコ−ダ17とから成
り、上位ビット出力を形成し、これを上位ラッチ回路1
8を介してメモリ4に送る。
【0007】下位AD変換部12は、第1及び第2の下
位サンプリング・コンパレ−タ(以下、下位コンパレ−
タと呼ぶ)20、21と、第1及び第2の下位エンコ−
ダ22、23とから成る。第1及び第2のコンパレ−タ
20、21は入力信号を交互にサンプリングし、この比
較出力を発生する。第1及び第2の下位コンパレ−タ2
0、21に接続された第1及び第2の下位エンコ−ダ2
2、23から得られる下位4ビットの出力は下位ラッチ
回路19に交互にラッチされ、メモリ4に送られる。な
お、下位ラッチ回路19の入力側にマルチプレクサを設
けて交互にデ−タを取り込むようにすることもできる。
【0008】2ステップ・パラレル方式のADCは周知
であるので、詳しい説明は省き、図4の波形図を参照し
てこの動作の概略を説明する。タイミング信号発生回路
14は、ADCKに応答して図4でCK0 、CK1 、C
K2 で示すタイミング信号を発生する。図示を簡略化す
るために図4では一本の線でタイミング信号が示されて
いるが、実際にはデュ−テイ比が50%の方形波パルス
である。CK1 、Ck2 はCK0 の2倍の周期を有す
る。また、CK1、CK2 は交互に発生している。CK
0 、CK1 、CK2 によってコンパレ−タ16、20、
21を制御することによって図4のDATAの欄に示す
ようなデ−タが出力される。図4のDATAに示されて
いる数字の1及び2は、図3の第1及び第2の下位コン
パレータ20、21の出力との対応を示す。図4ではW
EがADCKの周波数の1/5の周波数で発生している
ので、t1 及びt3 時点では第2の下位コンパレータ2
1の出力と上位コンパレータ16の出力とに基づくデー
タがメモリ4に書き込まれ、t2 及びt4 時点では第1
の下位コンパレータ20の出力と上位コンパレータ16
の出力とに基づくデータがメモリ4に書き込まれる。
【0009】図1の分周器7は種々の分周比に設定でき
るように構成されている。入力信号が高速で変化する場
合には分周比が1即ち非分周状態に設定される。入力信
号の変化の速度が低くなるにつれて1/2、1/3、1
/4、1/5のように分周比を変える。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3の第1
及び第2の下位コンパレータ20、21は夫々誤差を有
し、且つこれ等の値は必ずしも同一でない。第1及び第
2の下位コンパレータ20、21の誤差が同一でないと
次の様な問題が生じる。
【0011】図1の分周器7の分周比を奇数分の1(例
えば1/5)に設定すると、書き込みクロック信号WE
のパルスの立下りが図4から明らかなように第1の下位
コンパレータ20に基づく第1のデータと第2の下位コ
ンパレータ21に基づく第2のデータとを交互にメモリ
4に書き込む位置に発生する。今、理解を容易にするた
めに、図1のアナログ信号入力端子1に一定の直流を供
給し、これをAD変換してメモリ4に書き込み、これを
読み出してDA変換して表示装置に表示したとすれば、
図5に説明的に示すようなぎざぎざの波形が表示され
る。図5の波形のぎざぎざは図3の第1及び第2の下位
コンパレータ20、21の変換誤差の相違に基づくもの
である。
【0012】一方、分周器7の分周比を偶数分の1(例
えば1/2)に設定した場合には、第1及び第2の下位
コンパレータ20、21のいずれか一方に基づくADC
出力データのみがメモリ4に書き込まれる。このため、
図5に示すように第1及び第2の下位コンパレータ2
0、21の誤差の相違による出力変化は生じない。しか
し、図1の入力端子1のアナログ信号をブロック化して
AD変換する場合に、書き込みクロック信号WEと第1
及び第2の下位コンパレータ20、21の出力に基づく
データとの間にずれが生じることがある。図7はこのず
れを説明するものであり、時点t1 以前では分周比1/
2で第1のデータブロックを得、これをメモリ4に書き
込む。このt1 以前の第1のデータブロックでは、書き
込みクロック信号WEの発生時点において第1の下位コ
ンパレータ20に基づくデータがメモリ4に書き込まれ
る。しかし、t1 以後において分周器7の分周比を例え
ば1/10に切り換えてメモリ4にデータを書き込んだ
後のt2 以後において再び分周比をt1 以前と同一の1
/2に設定し、第2のデータブロックをメモリ4に書き
込む場合に、書き込みクロック信号WEと第1及び第2
の下位コンパレータ20、21との関係がt1 以前と同
一になるとは限らない。図7ではt2 以後において第2
の下位コンパレータ21に基づくデータがメモリ4に書
き込まれている。t1 以前とt2 以後において入力信号
が同一値の理想的な直流であったとしても、メモリ4に
書き込まれた第1及び第2のデータブロックを夫々DA
変換して表示装置に表示すると、図6に示すように第1
のデータブロックによる表示Aと第2のデータブロック
による表示Bとの間に差が生じる。このように、データ
ブロック毎に第1及び第2の下位コンパレータ20、2
1の誤差による差が生じると、波形の表示位置が画面更
新毎に上下方向に変化し、見苦しくなる。
【0013】図3では1つの上位コンパレ−タ16と2
つの下位コンパレータ20、21でAD変換部を構成し
たが、これに限ることなく、上位と下位のすべてを担当
する複数のADCを並列接続し、これ等のADCを交互
に動作させ、これ等の出力を交互に取り出してメモリに
書き込む方式、又は3つ以上の下位コンパレータ又はA
DCを設け、これ等の出力を順次選択してメモリに書き
込む方式においても、図5及び図6に示すような問題が
生じる。
【0014】そこで、本発明の目的はメモリの書き込み
クロックの周期の切換えにも拘らず複数のADC又はA
D変換部の誤差の相違に基づく不都合が生じないアナロ
グ・ディジタル変換信号処理装置を提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、アナログ入力信号を交互にディジタル信号
に変換する第1及び第2のアナログ・ディジタル変換部
を含み、前記第1の下位アナログ・ディジタル変換部の
出力と前記第2のアナログ・ディジタル変換部の出力に
対応する第1及び第2のデータを交互に出力するアナロ
グ・ディジタル変換手段と、前記アナログ・ディジタル
変換手段の出力データを記憶するメモリと、基準クロッ
ク信号を発生する基準クロック信号発生手段と、前記メ
モリに前記アナログ・ディジタル変換手段の出力データ
を書き込むための少なくとも第1及び第2の書き込みク
ロック信号を選択的に発生するものであって、前記第1
の書き込みクロック信号を前記基準クロック信号に同期
して前記アナログ・ディジタル変換手段の出力データの
転送周期即ち第1及び第2のデ−タの交互出力の転送周
期と同一の第1の周期で発生し、前記第2の書き込みク
ロック信号を前記基準クロック信号に同期して前記第1
の周期の整数倍の第2の周期で発生するように形成され
ている書き込みクロック信号発生回路と、前記第1及び
第2のアナログ・ディジタル変換部を制御するためのタ
イミング信号発生回路と、前記タイミング信号発生回路
に前記基準クロック信号に基づいてアナログ・ディジタ
ル変換クロック信号を供給するものであって、前記書き
込みクロック信号発生回路から前記第1の書き込みクロ
ック信号が発生している時には前記第1及び第2のアナ
ログ・ディジタル変換部の出力に対応する第1及び第2
のデータが前記メモリに交互に書き込まれ、且つ前記書
き込みクロック信号発生回路から前記第2の書き込みク
ロック信号が発生している時には前記第1及び第2のデ
ータの内の特定された一方が前記メモリに書き込まれる
ように前記アナログ・ディジタル変換クロック信号を制
御する回路を含んでいるアナログ・ディジタル変換クロ
ック信号供給手段とを備えたアナログ・ディジタル変換
信号処理装置に係わるものである。この発明の第1及び
第2のアナログ・ディジタル変換手段は、図3の第1及
び第2の下位コンパレ−タ20、21又は図13のAD
C63、64に対応している。 なお、請求項2に示す
ように、アナログ・ディジタル変換出力のラッチ回路を
設け、偶数番目又は奇数番目のデータのみをメモリに書
き込むことができる。また、請求項3に示すようにラッ
チ回路によって偶数番目のデータを抽出してメモリに書
き込むように構成すると共に、書き込みクロック信号の
周期が基準周期の奇数倍の場合に基準クロック信号のパ
ルスの間引きを行って書き込みクロックの1周期にアナ
ログ・ディジタル変換クロック信号のパルスを偶数個発
生させるための変則分周器を設けることができる。ま
た、請求項4に示すように第3のアナログ・ディジタル
変換手段を設け、この出力と第1及び第2のアナログ・
ディジタル変換部の出力との合成デ−タを出力するよう
に構成することができる。また請求項5に示すように並
列接続された第1及び第2のアナログ・ディジタル変換
器を交互に動作させる場合にも請求項1及び2と同一の
制御方法を適用することができる。
【0016】
【発明の作用及び効果】請求項1の発明によれば、第2
の書き込みクロック信号が発生している時には、第1及
び第2のアナログ・ディジタル変換部の特定された一方
に対応するデータのみがメモリに書き込まれるので、第
1及び第2のアナログ・ディジタル変換部の誤差の相違
による図5又は図6に示すような問題が生じない。請求
項2の発明によれば、分周比が偶数分の1の場合におい
て第1及び第2の下位アナログ・ディジタル変換部の対
応データの一方のみを特定してメモリ4に書き込み、図
6に示すような問題の発生を抑えることができる。請求
項3の発明によれば、分周比が奇数分の1の場合におい
ても偶数分の1と同様な動作をさせることができる。請
求項4の発明によれば、精度の高いAD変換を比較的簡
単な構成で行うことができる。請求項5の発明によれ
ば、並列接続された第1及び第2のアナログ・ディジタ
ル変換器を交互に動作させることによって生じる図5又
は図6に示すような問題を請求項1と同様に解決するこ
とができる。
【0017】
【第1の実施例】次に、図8〜図10を参照して本発明
の第1の実施例に関わるDSOのアナログ・ディジタル
変換信号処理装置を説明する。但し、図8及び後述する
実施例を示す図11及び図13において、図1と共通す
る部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0018】図8における入力端子1、増幅器2、AD
C3、メモリ4、基準クロック信号発生器5、分周器7
及びパルス発生器8を含む書き込みクロック信号発生回
路6aは図1において示すものと実質的に同一である。
図8のアナログ・ディジタル変換信号処理装置は、図1
の回路にADCクロック信号供給手段としての回路30
と、これを制御するための制御信号発生回路31とを付
加したものである。このADCクロック信号供給回路3
0は、3入力のORゲート32と、クロックゲート制御
部33と、D型フリップフロップ34と、タイミング調
整用遅延ライン35とから成る。ORゲート32の第1
の入力端子は遅延ライン35を介して基準クロック信号
発生器5に接続され、第2及び第3の入力端子はクロッ
クゲート制御部33の第1及び第2の出力ライン36、
37に接続されている。
【0019】クロックゲート制御部33は、NOT回路
38と、4ビットのシフトレジスタ39と、NOT回路
40と、第1、第2及び第3のANDゲート41、4
2、43と、D型フリップフロップ44とから成る。シ
フトレジスタ39はD型フリップフロップの組み合わせ
から成り、シフトパルス入力端子としてのクロック入力
端子CKはNOT回路38を介して基準クロック信号発
生器5に接続されている。シフトレジスタ39のデータ
入力端子Dは電源端子+5Vに接続され、クリア入力端
子CLRはパルス発生器8即ちWE信号ラインに接続さ
れている。シフトレジスタ39は出力端子[Q3 、Q2
、Q1 、Q0 ]に[0000][0001][001
1][0111]を順に発生する。第1のANDゲート
41の一方の入力端子はシフトレジスタ39の第1段目
の出力端子Q0 に接続され、その他方の入力端子はNO
T回路40を介してシフトレジスタ39の第2段目の出
力端子Q1 に接続されている。第2のANDゲート42
の一方の入力端子はフリップフロップ44の出力端子Q
に接続され、その他方の入力端子は第1のANDゲート
41に接続され、その出力端子は第1の出力ライン36
を介してORゲート32に接続されている。第3のAN
Dゲート43の一方の入力端子はシフトレジスタ39の
第4段目(最終段)の出力端子Q3 に接続され、その他
方の入力端子は制御信号発生回路31に接続されてい
る。フリップフロップ44のクロック入力端子CKはパ
ルス発生器8即ちWEラインに接続され、データ入力端
子Dはフリップフロップ34の出力端子Qに接続されて
いる。
【0020】フリップフロップ34は分周比1/2の分
周器として設けられたものであり、そのクロック入力端
子CKはORゲート32の出力端子即ちADCKライン
に接続され、そのデータ入力端子Dはその反転出力端子
に接続されている。このフリップフロップ34の出力端
子QからAD変換の位相を示す信号(以下、AD PH
ASEと呼ぶ)が出力される。
【0021】制御信号発生回路31は分周器7における
分周比に対応した信号を出力するものであり、一般には
CPU(中央処理装置)にて構成されている。本実施例
においては分周器7の分周比を1/1、1/2、1/
5、1/10及び1/10n (但しnは2以上の整数)
に設定することができる。分周器7の分周比を1/1
(非分周)及び1/2の場合には、制御信号発生回路3
1が高レベル(H)出力又は低レベル(L)出力のいず
れかを発生する。即ち、この場合の出力は不特定で差し
支えない。分周器7の分周比が1/5の時には、制御信
号発生回路31は高レベル出力即ち論理の1を発生し、
分周比が1/10及び1/10n の場合には、低レベル
出力即ち論理の0を発生する。
【0022】図8の回路において入力信号の高速変化を
観測するためにメモリ4に高速でデータを書き込む場合
には、通常、分周器7の分周比が1/1に設定される。
この様に分周比が1/1の場合には、基準クロック信号
発生手段としての基準クロック信号発生器5の出力の周
期Tと同一の第1の周期を有する第1の書き込みクロッ
ク信号WEが発生し、シフトレジスタ39はWEの立下
り毎にクリアされる。この様にクリアされるとシフトレ
ジスタ39の全ての出力端子Q0〜Q3 が低レベルとな
り、結局、第2及び第3のANDゲート42、43の出
力即ち第1及び第2の出力ライン36、37の第1及び
第2のクロックゲート制御信号(以下、CK GATE
1 及びCK GATE2 と呼ぶ)が低レベルとなる。O
Rゲート32の第2及び第3の入力端子が常に低レベル
であるので、この第1の入力端子に入力する基準クロッ
ク信号CKr が低レベルになる毎にORゲート32の出
力が低レベルになる。即ち、基準クロック信号CKr と
同一の周期を有するAD変換クロック信号ADCKがA
DC3の端子9に与えられる。ADC3は図3に示すよ
うに構成されているので、下位エンコーダ23から得ら
れる出力は第1及び第2の下位コンパレータ20、21
の出力を交互に配置したものに対応する。この分周比1
/1の場合には図5に示す第1及び第2の下位コンパレ
ータ20、21の誤差の相違による表示変化が生じる。
しかし、これは高速処理を優先したために生じるやむを
得ない現象である。
【0023】図8において分周器7の分周比が1/2に
設定された場合には各部が図9に示すように変化する。
メモリ4の書き込みクロック端子6には図9のWEで示
す第2の書き込みクロック信号が入力する。このWEは
基準クロック信号CKr を1/2分周したものである。
ADC3のクロック入力端子9には図9のADCKで示
すクロック信号が入力する。図9のADCKの高レベル
のパルス幅がt4 〜t7 で他の区間よりも長くなってい
る。これは図3に示す第1及び第2の下位コンパレータ
20、21の内の特定された一方の出力のみを有効に利
用するためである。もし、ADCKがt4 〜t7 区間を
持たなければ、図6及び図7で説明した問題点が生じ
る。この実施例では分周器7の分周比が1/1以外のと
きに図3における第1の下位コンパレータ20の出力に
基づくデータのみを有効に利用する。図9のDATAの
波形に付けられた数字1及び2は図4及び図7の場合と
同様に第1及び第2の下位コンパレータ20、21に対
応するADC3の出力データを示す。
【0024】書き込みクロック信号WEの最初の立ち下
がり時点t2 においてADC3の出力データが第1のデ
ータと第2のデータとの内のいずれであるかを判定する
ためにフリップフロップ34が使用されている。フリッ
プフロップ34は分周比が1/2の分周器として機能す
る。今、第1の下位コンパレータ20に対応する第1の
データに注目すると、図9のDATAから明らかなよう
にADCKの周期の2倍の周期で第1のデータが発生す
る。従って、分周器として機能するフリップフロップ3
4の出力AD PHASEはADC3の出力データの配
列の情報を含んでいることになる。この実施例ではフリ
ップフロップ34の出力AD PHASEの低レベルが
第1のデータに対応し、t1 〜t3 区間のような高レベ
ルが第2のデータに対応している。
【0025】クロックゲート制御部33は、図9のWE
の第1番目の立下り時点t2 においてフリップフロップ
34の出力AD PHASEが第2のデータを示す高レ
ベルの時に、t5 直後にくる基準クロックCKr の微小
遅延信号の低レベル区間の通過をORゲート32で阻止
するための第1のゲート制御信号CK GATE1 を形
成し、更に別の目的のための第2のゲート制御信号CK
GATE2 を形成する。もし本発明に係わるAD変換
クロック信号供給回路30が設けられていない場合に
は、図9のt5 からτ時間後にADCKは低レベルに立
下る。これに対し、本発明に基づいてAD変換クロック
信号供給回路30を設けると、t4 からt7 までADC
Kの高レベル状態が保持される。
【0026】クロックゲート制御部33の動作を更に詳
しく説明すると、フリップフロップ44はWEの立上り
に応答して前後のフリップフロップ34の出力AD P
HASEを読み込み、図9のFF44に示す出力パルスを
t3 〜t8 期間に発生する。シフトレジスタ39はWE
の立下りでクリアされ、その直後の基準クロックCKr
の立下りで+5Vの高レベルデータを読み込み、出力端
子Q0 が図9に示すように高レベルになる。Q0 の高レ
ベルはt5 〜t6 期間保持され、t6 でクリアされる。
分周比1/2の場合にはシフトレジスタ39は2Tの周
期でクリアされるので、出力端子Q1 、Q2 、Q3 は常
に低レベル(L)に保たれる。Q1 の低レベルに応答し
てNOT回路40の出力は高レベルであるので、AND
ゲート41の出力CLIPは図9に示すようにQ0 と実
質的に同一になる。ANDゲート42は図9のCK G
ATE1 に示すようにFF44とCLIPの論理積出力パ
ルスをt5 〜t6 区間で発生する。CK GATE1 が
t5 〜t6 区間で高レベル(H)になると、ORゲート
32の出力即ちADCKがこの区間で低レベル(L)に
なることが阻止され、ADCKはt4 〜t7 期間で高レ
ベルになる。この結果、書き込みクロック信号WEが次
に発生する時点t6 でのADC3の出力データは第1の
下位コンパレータ20に対応する第1のデータとなる。
また、これから後のWEの立下り時点に対応するADC
3の出力データは全て第1のデータとなる。
【0027】もし、図9のWEの第1番目の立下りにお
いてADC3から第1の下位コンパレ−タ20の出力に
対応する第1のデ−タが出力していると仮定すれば、C
KGATE1 からt4 〜t7 に示すような高レベル出力
が発生しない。この結果、ADCKの調整は実行されな
い。これにより、WEの全ての立下り時点が第1のデ−
タに対応する。
【0028】図9のWEの第1番目の立下りでメモリ4
に第1のデ−タが書き込まれるか第2のデ−タが書き込
まれるかは不確定であり、図9の場合にはWEの第1番
目の立下りで第2のデ−タがメモリ4に書き込まれてい
る。しかし、一般にDSOでは起動時のデ−タを省くこ
とが可能なので、問題が実質的に発生しない。また、必
要に応じてメモリ4に対するデ−タの有効書き込み期間
の前にダミ−のWEを発生させ、有効書き込み期間の前
でt4 〜t7 区間の調整即ち補正を行うことができる。
【0029】図10は図8の分周器7の分周比を1/5
に設定し、第3の書き込みクロック信号を発生させる場
合の各部動作を図9と同様に示す。分周比が1/5の場
合には、制御信号発生回路31から高レベル(H)の制
御信号が発生し、これがANDゲ−ト43に単に加えら
れている。分周比が1/5であるので、書き込みクロッ
ク信号WEは基準クロック信号CKr の周期Tの5倍の
周期で発生する。図10においてもWEの最初の立下り
時点t2 におけるADC3の出力は第2の下位コンパレ
−タ21の出力に基づく第2のデ−タであるので、フリ
ップフロップ44の出力FF44はt3 時点で高レベルに
なる。この結果、図9の場合と同様に図10においても
t5 〜t6 区間でCK GATE1 が高レベルになる。
t5 〜t6 区間での高レベルのCK GATE1 の発生
原理は図9と同一であるので説明を省略する。
【0030】図10ではWEが5Tの周期で発生するの
で、シフトレジスタ39はt2 時点でクリアされた後、
5T後のt10で再びクリアされる。この結果、t5 〜t
6 出力端子Q0 が高レベルになった後にシフト動作が順
次に生じ、出力端子Q1 、Q2 、Q3 が図10に示すよ
うに順次に高レベルになる。t9 〜t10で出力端子Q3
が高レベルになると、ANDゲ−ト43の両入力が高レ
ベルになるため、この出力CK GATE2 が図10に
示すように高レベルになり、このt9 〜t10期間でOR
ゲ−ト32を基準クロック信号CKr の遅延信号の低レ
ベルが通過することが阻止され、ADCKがt8 〜t11
区間で連続的に高レベルになる。この結果、CK GA
TE2 の働きによってADCKのパルス数が1個少なく
なる。WEのパルス発生周期(5T)におけるADCK
のパルスはt10以後において常に4個即ち偶数個とな
る。この結果、ADCKに対するWEの分周比は偶数分
の1即ち1/4になるので、t10以後に各WEの立下り
で第1の下位コンパレ−タ20に基づく第1のデ−タが
メモリに書き込まれる。
【0031】分周器7の分周比が1/5の場合におい
て、WEの最初の立下り時点でADC3から第1の下位
コンパレ−タ20に基づく第1のデ−タが出力されてい
る時には、t5 〜t6 の高レベルのCK GATE1 が
発生しない。
【0032】分周器7の分周比が1/10又は1/10
nに設定された時には、制御信号発生回路31から低レ
ベル(L)の信号が発生する。この結果、CK GAT
E2は常に低レベル(L)に保たれる。分周比が1/1
0又は1/10nの場合は偶数分の1の分周比であるの
で、図9の分周比が1/2の場合と同様にCK GAT
E2 を高レベルにすることが不要である。
【0033】本実施例によれば分周比が1/1以外の分
周比の場合に、起動後の定常状態において2つの下位コ
ンパレ−タ20、21から選択された特定の1つに基づ
くデ−タのみがメモリ4に書き込まれる。この結果、図
5及び図6に示すような問題が発生しない。
【0034】
【第2の実施例】次に、図11に示す第2の実施例のA
D変換信号処理装置を説明する。この実施例では、AD
C3とメモリ4の入力端子との間にマルチプレクサとし
て働く第1のスイッチSW1 とラッチ回路50が設けら
れている。第1のスイッチSW1の接点Aは第1の伝送
路51によってADC3の出力端子に接続され、その接
点Bはラッチ回路50を含む第2の伝送路即ち分岐路5
2を介してADC3の出力端子に接続され、その共通端
子Cはメモリ4に接続されている。
【0035】ADC3とラッチ回路50を制御するため
に、マルチプレクサとして働く第2のスイッチSW2
と、変則分周回路53と、1/2分周器としてのD型フ
リップフロップ54と、制御信号発生回路31aとが設
けられている。第2のスイッチSW2 の接点Aは基準ク
ロック信号発生器5に接続され、その第2の接点Bは変
則分周回路53を介して基準クロック信号発生器5に接
続され、共通端子CはADC3のクロック入力端子9に
接続されていると共に、Dフリップフロップ54のクロ
ック入力端子CKに接続されている。フリップフロップ
54の出力端子Qはラッチ回路50のクロック入力端子
55に接続されている。なお、ADC3とメモリ4との
間の伝送路51、52は8ビットの並列伝送路であり、
ラッチ回路50も8ビットのラッチ回路である。また、
第1のスイッチSW1 は複数ビットを同時に切換えでき
る複数の電子スイッチから成る。
【0036】図11の回路において、分周器7の分周比
が1/1の場合即ちWEの周波数が最高に設定された場
合には、自動的に又は手動で第1及び第2のスイッチS
W1、SW2 を接点Aに夫々投入する。これにより、図
1の回路と原理的に同一になり、第1及び第2の下位コ
ンパレ−タ20、21に基づくデ−タが交互にメモリ4
に書き込まれる。
【0037】分周器7の分周比が1/1以外の場合は、
図5及び図6に示した問題点を解決するために、第1の
スイッチSW1 を接点Bに投入する。また、分周器7の
分周比が偶数分の1(例えば1/2、1/10、1/1
0n)の時には第2のスイッチSW2 を接点Aに投入す
る。分周比が偶数分の1の場合には、基準クロック信号
CKr がそのままADC3のクロック信号ADCKとな
る。この結果、ADCからは第1及び第2の下位コンパ
レ−タ20、21に基づく第1及び第2のデ−タが交互
に出力される。フリップフロップ54は図8のフリップ
フロップ34と同様な役目を有するものであり、分周比
1 /2の分周器として機能し、図9に示すAD PHA
SEと同様にADCKの2倍の周期を有するAD PH
ASEを発生する。このAD PHASEパルスの立上
り又は立下りをクロックとしてラッチ回路50を動作さ
せると、ADC3の出力デ−タが1つ置きにラッチされ
る。即ちこの実施例では第1の下位コンパレ−タ20に
基づく第1のデ−タのみがラッチ回路50に書き込ま
れ、これがメモリ4に転送される。これにより、図9と
同様な効果が得られる。
【0038】図11の分周器7の分周比を奇数分の1
(例えば1/5)に設定した場合には、第2のスイッチ
SW2 を接点Bに投入する。変則分周回路53は図12
に示すようにORゲ−ト32aと、NOT回路38a
と、シフトレジスタ39aと、ANDゲ−ト43aとか
ら成る。これ等は図8のORゲ−ト32、NOT回路3
8、シフトレジスタ39、ANDゲ−ト43と実質的に
同一のものであり、同様に動作する。図12のシフトレ
ジスタ39aのクロック入力端子CKはNOT回路38
aを介して基準クロック信号発生器5に接続され、クリ
ア端子CLRはパルス発生器8に接続され、ANDゲ−
ト43aの一方の入力端子はシフトレジスタ39aの第
4段目出力端子Q3 に接続され、この他方の入力端子は
制御信号発生回路31aに接続される。制御信号発生回
路31aは図8場合と同様に分周比が1/5の時に高レ
ベル信号を発生する。この結果、ANDゲ−ト43aか
ら図10のCK GATE2 と同様な出力が発生し、O
Rゲ−ト32aの一方の入力となる。ORゲ−ト32a
のもう一方の入力は基準クロック信号CKr であるの
で、図10のt8 〜t11区間と同様にCKr の低レベル
信号の通過がANDゲ−ト43aの出力で阻止される。
これにより、WEの1周期におけるADCKパルスの低
減が達成され、図10と同一の作用効果が得られる。
【0039】
【第3の実施例】図13は第3の実施例のAD変換信号
処理装置を示す。図13の回路は図8のADC3を2つ
のADCを内蔵するAD変換回路3aに置き換えたもの
である。AD変換回路3aは第1のサンプル・ホ−ルド
回路61と第1のADC63とから成る第1のAD変換
部と、第2のサンプル・ホ−ルド回路62と第2のAD
C64とから成る第2のAD変換部と、タイミング信号
発生回路65とを有する。タイミング信号発生回路65
は図3のタイミング信号発生回路14と同様に、第1及
び第2のサンプル・ホ−ルド回路61、62及び第1及
び第2のADC63、64を交互に動作させるためのタ
イミング信号を発生する。入力端子1から入力したアナ
ログ信号は増幅器2を通った後に一定のサンプリング周
期で2つのAD変換部で交互にディジタル信号に変換さ
れる。第1及び第2のAD変換部の誤差は必ずしも同一
でないので、図5及び図6と同様な問題が生じる。そこ
で図13の回路においても図8と同一のAD変換クロッ
ク信号供給回路30を設け、AD変換回路3aのクロッ
ク入力端子9aに与えるクロック信号ADCKを図8と
同様に制御している。これにより、図8と同様な作用効
果が得られる。
【0040】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) ADC3の下位コンパレ−タを2個に限らず3
個以上にする場合にも本発明を適用することが可能であ
る。また、図13の方式において3個以上のAD変換部
を設ける場合にも本発明を適用することができる。 (2) 図11のADC9を図13のAD変換回路3a
に置き換えた構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のAD変換信号処理装置を示すブロック図
である。
【図2】図1の各部の状態を示す波形図である。
【図3】図1のADCの1例を詳しく示すブロック図で
ある。
【図4】分周比が1/5の場合の図1及び図3の各部の
状態を示す波形図である。
【図5】分周比が1/5の場合のメモリ出力の対応表示
を示す図である。
【図6】分周比1/2の場合のメモリ出力の対応表示を
示す図である。
【図7】分周比1/2の場合の図1の各部状態を示す波
形図である。
【図8】第2の実施例のAD変換信号処理装置を示すブ
ロック図である。
【図9】分周比1/2の場合の図8の各部の状態を示す
波形図である。
【図10】分周比1/5の場合の図8の各部の状態を示
す波形図である。
【図11】第3の実施例のAD変換信号処理装置を示す
ブロック図である。
【図12】図11の変則分周回路を示すブロック図であ
る。
【図13】第3の実施例のAD変換信号処理装置を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
3 ADC 4 メモリ 5 基準信号発生器 7 分周器 30 AD変換クロック信号供給回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年12月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0038
【補正方法】変更
【補正内容】
【0038】 図11の分周器7の分周比を奇数分の1
(例えば1/5)に設定した場合には、第2のスイッチ
SW2を接点Bに投入する。変則分周回路53は図12
に示すようにORゲート32aと、遅延回路35aと、
NOT回路38aと、シフトレジスタ39aと、AND
ゲート43aとから成る。これ等は図8のORゲート3
2、遅延回路35、NOT回路38、シフトレジスタ3
9、ANDゲート43と実質的に同一のものであり、同
様に動作する。図12のシフトレジスタ39aのクロッ
ク入力端子CKはNOT回路38aを介して基準クロッ
ク信号発生器5に接続され、クリア端子CLRはパルス
発生器8に接続され、ANDゲート43aの一方の入力
端子はシフトレジスタ39aの第4段目出力端子Q3に
接続され、この他方の入力端子は制御信号発生回路31
aに接続される。制御信号発生回路31aは図8場合と
同様に分周比が1/5の時に高レベル信号を発生する。
この結果、ANDゲート43aから図10のCK GA
TE2と同様な出力が発生し、ORゲート32aの一方
の入力となる。ORゲート32aのもう一方の入力は基
準クロック信号CKrの遅延信号であるので、図10の
t8〜t11区間と同様にCKrの低レベル信号の通過
がANDゲート43aの出力で阻止される。これによ
り、WEの1周期におけるADCKパルスの低減が達成
され、図10と同一の作用効果が得られる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図12
【補正方法】変更
【補正内容】
【図12】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ入力信号を交互にディジタル信
    号に変換する第1及び第2のアナログ・ディジタル変換
    部を含み、前記第1のアナログ・ディジタル変換部の出
    力と前記第2のアナログ・ディジタル変換部の出力に対
    応する第1及び第2のデータを交互に出力するアナログ
    ・ディジタル変換手段と、 前記アナログ・ディジタル変換手段の出力データを記憶
    するメモリと、 基準クロック信号を発生する基準クロック信号発生手段
    と、 前記メモリに前記アナログ・ディジタル変換手段の出力
    データを書き込むための少なくとも第1及び第2の書き
    込みクロック信号を選択的に発生するものであって、前
    記第1の書き込みクロック信号を前記基準クロック信号
    に同期して前記アナログ・ディジタル変換手段の出力デ
    ータの転送周期と同一の第1の周期で発生し、前記第2
    の書き込みクロック信号を前記基準クロック信号に同期
    して前記第1の周期の整数倍の第2の周期で発生するよ
    うに形成されている書き込みクロック信号発生回路と、 前記第1及び第2のアナログ・ディジタル変換部を制御
    するためのタイミング信号発生回路と、 前記タイミング信号発生回路に前記基準クロック信号に
    基づいてアナログ・ディジタル変換クロック信号を供給
    するものであって、前記書き込みクロック信号発生回路
    から前記第1の書き込みクロック信号が発生している時
    には前記第1及び第2のデータが前記メモリに交互に書
    き込まれ、且つ前記書き込みクロック信号発生回路から
    前記第2の書き込みクロック信号が発生している時には
    前記第1及び第2のデータの内の特定された一方が前記
    メモリに書き込まれるように前記アナログ・ディジタル
    変換クロック信号を制御する回路を含んでいるアナログ
    ・ディジタル変換クロック信号供給手段とを備えたアナ
    ログ・ディジタル変換信号処理装置。
  2. 【請求項2】 アナログ入力信号を交互にディジタル信
    号に変換する第1及び第2のアナログ・ディジタル変換
    部を含み、前記第1のアナログ・ディジタル変換部の出
    力と前記第2のアナログ・ディジタル変換部の出力に対
    応する第1及び第2のデータを交互に出力するアナログ
    ・ディジタル変換手段と、 前記アナログ・ディジタル変換データを記憶するメモリ
    と、 基準クロック信号を発生する基準クロック信号発生手段
    と、 前記メモリに前記アナログ・ディジタル変換手段の出力
    データを書き込むための少なくとも第1及び第2の書き
    込みクロック信号を選択的に発生するものであって、前
    記第1の書き込みクロック信号を前記基準クロック信号
    に同期して前記アナログ・ディジタル変換手段の出力デ
    ータの転送周期と同一の第1の周期で発生し、前記第2
    の書き込みクロック信号を前記基準クロック信号に同期
    して前記第1の周期の偶数倍の第2の周期で発生するよ
    うに形成されている書き込みクロック信号発生回路と、 前記第1及び第2のアナログ・ディジタル変換部を制御
    するためのタイミング信号発生回路と、 前記アナログ・ディジタル変換手段の出力伝送路と、 前記出力伝送路の分岐路に接続されたラッチ回路と、 前記出力伝送路と前記ラッチ回路とを前記メモリに択一
    的に接続するものであり、前記第1の書き込みクロック
    信号の発生時に前記出力伝送路を前記ラッチ回路を介さ
    ずに前記メモリに接続し、前記第2の書き込みクロック
    信号の発生時に前記ラッチ回路を前記メモリに接続する
    スイッチ手段と、 前記基準クロック信号をアナログ・ディジタル変換クロ
    ックとして前記タイミング信号発生回路に伝送するため
    の伝送手段と、 前記アナログ・ディジタルクロック信号を1/2分周比
    に分周して前記ラッチ回路のクロック信号とするラッチ
    用分周器と、 を備えたアナログ・ディジタル変換信号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記書き込みクロック信号発生回路は、
    更に前記第1の周期の奇数倍の第3の書き込みクロック
    信号を発生するように形成されており、更に、 前記第
    3の書き込みクロック信号の発生時に前記第3の書き込
    みクロック信号の1周期中に発生する前記基準クロック
    信号の奇数個のパルスの内の1つを間引いて偶数個パル
    スとする変則分周回路と、 前記第1及び第2の書き込みクロック信号が発生してい
    る時には前記基準クロック信号からなるアナログ・ディ
    ジタル変換クロック信号を前記タイミング信号発生回路
    と前記ラッチ用分周器に供給し、前記第3の書き込みク
    ロック信号が発生している時には前記変則分周回路を前
    記タイミング信号発生回路及び前記ラッチ用分周器に接
    続するスイッチ手段と、 を備えた請求項2記載のアナログ・ディジタル変換信号
    処理装置。
  4. 【請求項4】 更に第3のアナログ・ディジタル変換部
    を含み、前記第3のアナログ・ディジタル変換部の出力
    と前記第1及び第2のアナログ・ディジタル変換部の出
    力との夫々の合成デ−タを出力するように構成されてい
    ることを特徴とする請求項1又は2又は3記載のアナロ
    グ・ディジタル変換信号処理装置。
  5. 【請求項5】 アナログ信号入力端子と、 前記入力端子に夫々接続され、且つ互いに並列的に接続
    された第1及び第2のアナログ・ディジタル変換器と、 前記第1及び第2のアナログ・ディジタル変換器を交互
    に動作させるためのタイミング信号を発生するタイミン
    グ信号発生回路と、 前記第1及び第2のアナログ・ディジタル変換器の出力
    データを記憶するメモリと、 基準クロック信号を発生する基準クロック信号発生手段
    と、 前記第1及び第2のアナログ・ディジタル変換器から出
    力された第1及び第2のデータを前記メモリに書き込む
    ための少なくとも第1及び第2の書き込みクロック信号
    を選択的に発生するものであって、前記第1の書き込み
    クロック信号を前記基準クロック信号に同期して前記第
    1又は第2のデータの転送周期の1/2の周期から成る
    第1の周期で発生し、前記第2の書き込みクロック信号
    を前記基準クロック信号に同期して前記第1の周期の整
    数倍の第2の周期で発生するように形成されている書き
    込みクロック信号発生回路と、 前記タイミング信号発生回路に前記基準クロック信号に
    基づいてアナログ・ディジタル変換クロック信号を供給
    するものであって、前記書き込みクロック信号発生回路
    から前記第1の書き込みクロック信号が発生している時
    には前記第1及び第2のアナログ・ディジタル変換器か
    ら得られた前記第1及び第2のデータが前記メモリに交
    互に書き込まれ、且つ前記書き込みクロック信号発生回
    路から前記第2の書き込みクロック信号が発生している
    時には前記第1及び第2のデータの内の特定された一方
    が前記メモリに書き込まれるように前記アナログ・ディ
    ジタル変換クロック信号を制御する回路を含んでいるア
    ナログ・ディジタル変換クロック信号供給手段とを備え
    たアナログ・ディジタル変換信号処理装置。
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CN115267327A (zh) * 2022-07-25 2022-11-01 青岛艾诺智能仪器有限公司 一种同步跟踪的谐波测量装置及方法

Cited By (2)

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CN115267327A (zh) * 2022-07-25 2022-11-01 青岛艾诺智能仪器有限公司 一种同步跟踪的谐波测量装置及方法
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