JPH06167521A - 信号検出装置 - Google Patents
信号検出装置Info
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- JPH06167521A JPH06167521A JP5177855A JP17785593A JPH06167521A JP H06167521 A JPH06167521 A JP H06167521A JP 5177855 A JP5177855 A JP 5177855A JP 17785593 A JP17785593 A JP 17785593A JP H06167521 A JPH06167521 A JP H06167521A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
- G01R13/20—Cathode-ray oscilloscopes
- G01R13/22—Circuits therefor
- G01R13/34—Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies
- G01R13/345—Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies for displaying sampled signals by using digital processors by intermediate A.D. and D.A. convertors (control circuits for CRT indicators)
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/04—Measuring peak values or amplitude or envelope of ac or of pulses
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な手段で信号のピーク値が検出され、ピ
ーク値の検出に必要な速度を下回る信号処理速度を有す
る装置により後続処理を行うことのできる、信号検出装
置を提供すること。 【構成】 サンプリング期間内に存在する信号の最大値
を検出し記憶するための手段が設けられており、該手段
の出力信号がサンプル・ホールド回路に供給されるよう
に構成する。
ーク値の検出に必要な速度を下回る信号処理速度を有す
る装置により後続処理を行うことのできる、信号検出装
置を提供すること。 【構成】 サンプリング期間内に存在する信号の最大値
を検出し記憶するための手段が設けられており、該手段
の出力信号がサンプル・ホールド回路に供給されるよう
に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サンプル・ホールド回
路を備えた、信号検出装置に関する。
路を備えた、信号検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９９１年１０月発行のテクトロニクス
社の刊行物「９６４５３−ＥＭＳ−５９８−１０．９１
ｐｓ，“Ｓｃｏｐｅｓｔａｔｉｏｎ，ｄｉｇｉｔａｌ−
Ｏｓｚｉｌｌｏｓｋｏｐｅ，Ｓｅｒｉｅ ＴＤＳ ４０
０”」からはデジタル蓄積形オシロスコープが公知であ
る。このオシロスコープは所定の動作形式（高分解能モ
ード）において、間隔期間内にある検出信号の平均値を
形成する。この平均値は間隔に割り付けられた個所にて
表示装置に出力される。このような動作形式においては
アナログ／デジタル変換器により当該間隔内にある信号
の複数の値がサンプリングされる。それにより平均値が
形成され得る。平均値形成によって高周波雑音が低減さ
れる。
社の刊行物「９６４５３−ＥＭＳ−５９８−１０．９１
ｐｓ，“Ｓｃｏｐｅｓｔａｔｉｏｎ，ｄｉｇｉｔａｌ−
Ｏｓｚｉｌｌｏｓｋｏｐｅ，Ｓｅｒｉｅ ＴＤＳ ４０
０”」からはデジタル蓄積形オシロスコープが公知であ
る。このオシロスコープは所定の動作形式（高分解能モ
ード）において、間隔期間内にある検出信号の平均値を
形成する。この平均値は間隔に割り付けられた個所にて
表示装置に出力される。このような動作形式においては
アナログ／デジタル変換器により当該間隔内にある信号
の複数の値がサンプリングされる。それにより平均値が
形成され得る。平均値形成によって高周波雑音が低減さ
れる。
【０００３】他の動作形式（ピーク検出）においてはア
ナログ／デジタル変換器は常に可能な限りの最大サンプ
リングレートで動作する。このような動作形式では所定
の偏向速度に依存することなく、処理すべき信号のピー
ク値がデジタル化された値の評価によって検出され、所
定の間隔内にあるサンプリング値の代わりに表示装置に
表示される。アナログ／デジタル変換器の最大サンプリ
ングレートは、サンプリング定理を充たすために、ピー
ク値の予期される最大周波数成分に整合させる必要があ
る。
ナログ／デジタル変換器は常に可能な限りの最大サンプ
リングレートで動作する。このような動作形式では所定
の偏向速度に依存することなく、処理すべき信号のピー
ク値がデジタル化された値の評価によって検出され、所
定の間隔内にあるサンプリング値の代わりに表示装置に
表示される。アナログ／デジタル変換器の最大サンプリ
ングレートは、サンプリング定理を充たすために、ピー
ク値の予期される最大周波数成分に整合させる必要があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、次の
ような信号検出装置を提供することである。すなわち、
簡単な手段で信号のピーク値が検出され、ピーク値の検
出に必要な速度を下回る処理速度を有する装置により後
続処理を行うことのできるような、信号検出装置を提供
することである。
ような信号検出装置を提供することである。すなわち、
簡単な手段で信号のピーク値が検出され、ピーク値の検
出に必要な速度を下回る処理速度を有する装置により後
続処理を行うことのできるような、信号検出装置を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、サンプリング期間内に存在する信号の最大値を検出
し記憶するための手段が設けられており、該手段の出力
信号がサンプル・ホールド回路に供給されるように構成
されて解決される。
は、サンプリング期間内に存在する信号の最大値を検出
し記憶するための手段が設けられており、該手段の出力
信号がサンプル・ホールド回路に供給されるように構成
されて解決される。
【０００６】本発明による装置によって得られる利点
は、サンプリング期間内にある正又は負の検出信号の最
大値が、後続の処理のために、サンプル・ホールド回路
の新たなサンプリング過程がトリガされるまで、当該サ
ンプル・ホールド回路に保持されることである。後続の
信号処理において求められる信号処理速度は、信号ピー
ク値の直接的な検出において必要とされるはずのものよ
りも格段に僅かで済む。
は、サンプリング期間内にある正又は負の検出信号の最
大値が、後続の処理のために、サンプル・ホールド回路
の新たなサンプリング過程がトリガされるまで、当該サ
ンプル・ホールド回路に保持されることである。後続の
信号処理において求められる信号処理速度は、信号ピー
ク値の直接的な検出において必要とされるはずのものよ
りも格段に僅かで済む。
【０００７】本発明の有利な実施例及び改善例は従属請
求項に記載される。
求項に記載される。
【０００８】特に有利には、信号を所定の閾値の少なく
とも１つと比較する比較手段が設けられ、最大値が識別
されかつ閾値を超える状態が同時に生起した場合にだ
け、サンプル・ホールド回路のホールド過程のトリガが
可能となるように構成される。特に有利な点は、所定の
閾値の下側に存在する信号の局所的最大値が後続の信号
処理において優先的に用いられないことである。２つの
異なる閾値の設定により次のような振幅帯域が設定可能
となる。すなわち信号の正又は負の局所的最大値の、所
期の検出を阻止し得るような振幅帯域が設定可能とな
る。
とも１つと比較する比較手段が設けられ、最大値が識別
されかつ閾値を超える状態が同時に生起した場合にだ
け、サンプル・ホールド回路のホールド過程のトリガが
可能となるように構成される。特に有利な点は、所定の
閾値の下側に存在する信号の局所的最大値が後続の信号
処理において優先的に用いられないことである。２つの
異なる閾値の設定により次のような振幅帯域が設定可能
となる。すなわち信号の正又は負の局所的最大値の、所
期の検出を阻止し得るような振幅帯域が設定可能とな
る。
【０００９】信号の少なくとも１つの最大値を検出する
ための手段の有利な構成例では、比較手段と信号遅延手
段とが設けられる。比較器の一方の入力側には検出すべ
き信号が存在し、これに対して他方の入力側にはサンプ
ル・ホールド回路の出力信号が印加される。
ための手段の有利な構成例では、比較手段と信号遅延手
段とが設けられる。比較器の一方の入力側には検出すべ
き信号が存在し、これに対して他方の入力側にはサンプ
ル・ホールド回路の出力信号が印加される。
【００１０】信号遅延手段は有利にはオールパスフィル
タとして実現される。
タとして実現される。
【００１１】本発明による装置の別の構成例では、サン
プル・ホールド回路において生じる信号のアナログ／デ
ジタル変換が行われる。
プル・ホールド回路において生じる信号のアナログ／デ
ジタル変換が行われる。
【００１２】高分解能のアナログ／デジタル変換器はい
まだにコストの比較的高い構成素子である。本発明によ
る装置では、信号の最大値が検出されなくなるようなリ
スクを負うことなく、サンプリングレートの低い低コス
トの変換器を用いることができる。
まだにコストの比較的高い構成素子である。本発明によ
る装置では、信号の最大値が検出されなくなるようなリ
スクを負うことなく、サンプリングレートの低い低コス
トの変換器を用いることができる。
【００１３】本発明による装置は、デジタル蓄積形オシ
ロスコープにおいて用いるのに特に適している。このデ
ジタル蓄積形オシロスコープは比較的低速のアナログ／
デジタル変換器を有しているのに検出すべき信号の最大
値の検出が可能である。例えば検出すべき信号と比較す
る少なくとも１つの閾値が用いられる本発明による装置
の特有の構成との関連において、本発明による装置は特
に火花点火式内燃機関の点火において生じる点火信号の
評価に適している。
ロスコープにおいて用いるのに特に適している。このデ
ジタル蓄積形オシロスコープは比較的低速のアナログ／
デジタル変換器を有しているのに検出すべき信号の最大
値の検出が可能である。例えば検出すべき信号と比較す
る少なくとも１つの閾値が用いられる本発明による装置
の特有の構成との関連において、本発明による装置は特
に火花点火式内燃機関の点火において生じる点火信号の
評価に適している。
【００１４】本発明による装置の別の有利な実施例及び
構成例は以下の明細書に記載される。
構成例は以下の明細書に記載される。
【００１５】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１６】図１において、検出すべき信号Ｕｅは、信
号遅延手段１０と、第１の比較手段１１及び第２の比較
手段１２並びに第３の比較手段１３に供給される。第１
の比較手段１１は正の閾値Ｐｓを受け取り、第２比較手
段１２は負の閾値Ｎｓを受け取り、それぞれ出力信号を
供給する。第１の比較手段１１は出力信号Ｐを信号処理
装置１４に出力し、第２比較手段１２は出力信号Ｎを信
号処理装置１４に出力する。
号遅延手段１０と、第１の比較手段１１及び第２の比較
手段１２並びに第３の比較手段１３に供給される。第１
の比較手段１１は正の閾値Ｐｓを受け取り、第２比較手
段１２は負の閾値Ｎｓを受け取り、それぞれ出力信号を
供給する。第１の比較手段１１は出力信号Ｐを信号処理
装置１４に出力し、第２比較手段１２は出力信号Ｎを信
号処理装置１４に出力する。
【００１７】信号遅延手段１０の出力信号１５はサンプ
ル・ホールド回路１６に供給される。このサンプル・ホ
ールド回路１６は出力信号Ｕａを別のサンプル・ホール
ド回路１７と第３の比較手段１３とに出力する。以下で
はサンプル・ホールド回路１７は第１回路として示さ
れ、サンプル・ホールド回路１６は第２回路として示さ
れる。第１のサンプル・ホールド回路１７は、スイッチ
ング手段１８と蓄積コンデンサ１９とを有している。ス
イッチング手段１８はサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ
１を受け取る。第２のサンプル・ホールド回路１６はス
イッチング手段２０並びに蓄積コンデンサ２１を有して
いる。このスイッチング手段２０は、サンプル・ホール
ド−信号を受け取る。
ル・ホールド回路１６に供給される。このサンプル・ホ
ールド回路１６は出力信号Ｕａを別のサンプル・ホール
ド回路１７と第３の比較手段１３とに出力する。以下で
はサンプル・ホールド回路１７は第１回路として示さ
れ、サンプル・ホールド回路１６は第２回路として示さ
れる。第１のサンプル・ホールド回路１７は、スイッチ
ング手段１８と蓄積コンデンサ１９とを有している。ス
イッチング手段１８はサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ
１を受け取る。第２のサンプル・ホールド回路１６はス
イッチング手段２０並びに蓄積コンデンサ２１を有して
いる。このスイッチング手段２０は、サンプル・ホール
ド−信号を受け取る。
【００１８】第１のサンプル・ホールド回路１７は信号
をアナログ／デジタル変換器２２に供給する。
をアナログ／デジタル変換器２２に供給する。
【００１９】サンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１は、分
周器２３によって出力される。この分周器２３にはクロ
ック発生器２４から出力されるクロック信号２５が供給
される。クロック信号２５はさらに信号処理装置１４に
供給される。
周器２３によって出力される。この分周器２３にはクロ
ック発生器２４から出力されるクロック信号２５が供給
される。クロック信号２５はさらに信号処理装置１４に
供給される。
【００２０】第３の比較手段１３は出力信号ＭＡＸを信
号処理装置１４に出力する。
号処理装置１４に出力する。
【００２１】図２には信号経過が時間Ｔに依存して示さ
れている。一番上の部分図には、検出すべき信号Ｕｅ並
びに第２のサンプル・ホールド回路１６の出力信号Ｕａ
が示されている。この信号Ｕａは、信号Ｕｅに対し時間
のずれ（ＴＤ）を有している。さらに当該部分図には、
正の閾値Ｐｓと負の閾値Ｎｓとが破線で加えられてい
る。信号Ｕｅは正の局所的最大値３０，３１，３２，
と、正の最大値３３と、負の最大値３４とを有してい
る。
れている。一番上の部分図には、検出すべき信号Ｕｅ並
びに第２のサンプル・ホールド回路１６の出力信号Ｕａ
が示されている。この信号Ｕａは、信号Ｕｅに対し時間
のずれ（ＴＤ）を有している。さらに当該部分図には、
正の閾値Ｐｓと負の閾値Ｎｓとが破線で加えられてい
る。信号Ｕｅは正の局所的最大値３０，３１，３２，
と、正の最大値３３と、負の最大値３４とを有してい
る。
【００２２】信号Ｕａは、正の局所的最大値３５，３６
と、正の最大値３７と、負の最大値３８とを有してい
る。
と、正の最大値３７と、負の最大値３８とを有してい
る。
【００２３】２つの信号Ｕｅ，Ｕａは、交点及び接触点
３９，４０，４１，４２，４３，４４を有している。
３９，４０，４１，４２，４３，４４を有している。
【００２４】次の部分図には、サンプル・ホールド−信
号Ａ／Ｈ１が示されている。図には第１のサンプル・ホ
ールド回路１７のサンプリング過程とホールド過程がレ
ベルで示されている。図では信号Ａ／Ｈ１の負の切換エ
ッジが強調して示されている。この切換エッジによって
信号Ｕａの蓄積コンデンサ１９への供給が行われる。２
つの負の切換エッジの間にはサンプリング期間ＴＡ／Ｈ
が存在する。このサンプリング期間ＴＡ／Ｈによってア
ナログ／デジタル変換器２２のサンプリングレートが設
定される。
号Ａ／Ｈ１が示されている。図には第１のサンプル・ホ
ールド回路１７のサンプリング過程とホールド過程がレ
ベルで示されている。図では信号Ａ／Ｈ１の負の切換エ
ッジが強調して示されている。この切換エッジによって
信号Ｕａの蓄積コンデンサ１９への供給が行われる。２
つの負の切換エッジの間にはサンプリング期間ＴＡ／Ｈ
が存在する。このサンプリング期間ＴＡ／Ｈによってア
ナログ／デジタル変換器２２のサンプリングレートが設
定される。
【００２５】次の部分図には、第１の比較手段１１の出
力信号Ｐが示されている。この図では検出すべき信号Ｕ
ｅが正の閾値Ｐｓよりも大きい場合と、信号Ｕｅが正の
閾値Ｐｓよりも小さい場合とがレベルで示されている。
力信号Ｐが示されている。この図では検出すべき信号Ｕ
ｅが正の閾値Ｐｓよりも大きい場合と、信号Ｕｅが正の
閾値Ｐｓよりも小さい場合とがレベルで示されている。
【００２６】次の部分図には、第３の比較手段の出力信
号ＭＡＸが示されている。この図では第２のサンプル・
ホールド回路１６の出力信号Ｕａが検出すべき信号Ｕｅ
よりも大きい場合と、出力信号Ｕａが信号Ｕｅよりも小
さい場合とがレベルで示されている。信号ＭＡＸは、領
域４５を有している。この領域４５内では信号ＭＡＸの
レベルが重要である。
号ＭＡＸが示されている。この図では第２のサンプル・
ホールド回路１６の出力信号Ｕａが検出すべき信号Ｕｅ
よりも大きい場合と、出力信号Ｕａが信号Ｕｅよりも小
さい場合とがレベルで示されている。信号ＭＡＸは、領
域４５を有している。この領域４５内では信号ＭＡＸの
レベルが重要である。
【００２７】次の部分図では、第２の比較手段１２の出
力信号Ｎが示されている。この図では検出すべき信号Ｕ
ｅが負の閾値Ｎｓよりも小さい場合と、信号Ｕｅが負の
閾値Ｎｓよりも大きい場合とがレベルで示されている。
力信号Ｎが示されている。この図では検出すべき信号Ｕ
ｅが負の閾値Ｎｓよりも小さい場合と、信号Ｕｅが負の
閾値Ｎｓよりも大きい場合とがレベルで示されている。
【００２８】一番下の部分図には、サンプル・ホールド
−信号Ａ／Ｈ２が示されている。この信号は信号処理装
置１４から、第２のサンプル・ホールド回路１６のスイ
ッチング手段２０の制御のために出力される。図にはホ
ールド過程とサンプリング過程がレベルで示されてい
る。
−信号Ａ／Ｈ２が示されている。この信号は信号処理装
置１４から、第２のサンプル・ホールド回路１６のスイ
ッチング手段２０の制御のために出力される。図にはホ
ールド過程とサンプリング過程がレベルで示されてい
る。
【００２９】次に図１に示された装置を図２に示された
信号経過に基づき詳細に説明する。
信号経過に基づき詳細に説明する。
【００３０】検出すべき信号Ｕｅは信号遅延手段１０を
通過した後に第２のサンプル・ホールド回路１６に到達
する。信号遅延手段１０は有利には全域通過回路として
実現される。第２のサンプル・ホールド回路１６の時間
遅延が予測される場合は、遅延手段１０が図２の上方の
部分図に示されているように信号ＵｅとＵａとの間で時
間ずれ（ＴＤ）を設定する。２つの信号Ｕｅ，Ｕａの交
点３９においては（この交点からは信号Ｕａが信号Ｕｅ
よりも大きくなる）信号ＭＡＸが生じている（この信号
ＭＡＸは少なくとも１つの局所的最大値３０の存在を示
す）。それに続いてサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２
により第２のサンプル・ホールド−回路１６のホールド
過程が引き起こされる。その後信号Ｕａは、局所的最大
値３５を有する。この局所的最大値３５は、信号Ｕｅの
最大値３３に相応する。しかしながら第１の有利な構成
により、ホールド過程はサンプル・ホールド−信号Ａ／
Ｈ２によって次のような場合にのみ引き起こされる。す
なわち検出すべき信号Ｕｅが正の閾値Ｐｓよりも大きい
ことを示す信号Ｐが同時に存在した場合にのみ引き起こ
される。このような構成により、信号Ｕｅの、正の閾値
Ｐｓよりも上に存在する最大値３０，３１，３２，３３
だけを検出することが可能となる。
通過した後に第２のサンプル・ホールド回路１６に到達
する。信号遅延手段１０は有利には全域通過回路として
実現される。第２のサンプル・ホールド回路１６の時間
遅延が予測される場合は、遅延手段１０が図２の上方の
部分図に示されているように信号ＵｅとＵａとの間で時
間ずれ（ＴＤ）を設定する。２つの信号Ｕｅ，Ｕａの交
点３９においては（この交点からは信号Ｕａが信号Ｕｅ
よりも大きくなる）信号ＭＡＸが生じている（この信号
ＭＡＸは少なくとも１つの局所的最大値３０の存在を示
す）。それに続いてサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２
により第２のサンプル・ホールド−回路１６のホールド
過程が引き起こされる。その後信号Ｕａは、局所的最大
値３５を有する。この局所的最大値３５は、信号Ｕｅの
最大値３３に相応する。しかしながら第１の有利な構成
により、ホールド過程はサンプル・ホールド−信号Ａ／
Ｈ２によって次のような場合にのみ引き起こされる。す
なわち検出すべき信号Ｕｅが正の閾値Ｐｓよりも大きい
ことを示す信号Ｐが同時に存在した場合にのみ引き起こ
される。このような構成により、信号Ｕｅの、正の閾値
Ｐｓよりも上に存在する最大値３０，３１，３２，３３
だけを検出することが可能となる。
【００３１】後の時点では次の交点４０が生じている。
この交点４０からは信号Ｕａが信号Ｕｅよりも小さくな
る。それに続いてサンプリング過程がサンプル・ホール
ド−信号Ａ／Ｈ２によって引き起こされる。さらに後の
時点では信号Ｕａ，Ｕｅの別の交点４１が生じている。
この交点４１からは信号Ｕａが信号Ｕｅよりも大きくな
る。それに続いて再びホールド過程がサンプル・ホール
ド−信号Ａ／Ｈ２によって引き起こされる。その後信号
Ｕａは最大値３７を有する。この最大値３７は信号Ｕｅ
の最大値３３に相応する。ホールド過程のトリガは既に
前記したように信号Ｐに依存してトリガされ得る。正の
最大値３３はサンプリング期間ＴＡ／Ｈ内で生じる。第
２のサンプル・ホールド回路１６のホールド状態は、サ
ンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の負のエッジの発生に
よって引き起こされる。この負のエッジは次のような時
点を示す。すなわち第１のサンプル・ホールド回路１７
が直前に存在した信号Ｕａを記憶した時点を示す。その
後、当該サンプル・ホールド回路１７に記憶された検出
すべき信号Ｕｅの正の最大値３３は、後続の信号処理に
用いることができる。
この交点４０からは信号Ｕａが信号Ｕｅよりも小さくな
る。それに続いてサンプリング過程がサンプル・ホール
ド−信号Ａ／Ｈ２によって引き起こされる。さらに後の
時点では信号Ｕａ，Ｕｅの別の交点４１が生じている。
この交点４１からは信号Ｕａが信号Ｕｅよりも大きくな
る。それに続いて再びホールド過程がサンプル・ホール
ド−信号Ａ／Ｈ２によって引き起こされる。その後信号
Ｕａは最大値３７を有する。この最大値３７は信号Ｕｅ
の最大値３３に相応する。ホールド過程のトリガは既に
前記したように信号Ｐに依存してトリガされ得る。正の
最大値３３はサンプリング期間ＴＡ／Ｈ内で生じる。第
２のサンプル・ホールド回路１６のホールド状態は、サ
ンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の負のエッジの発生に
よって引き起こされる。この負のエッジは次のような時
点を示す。すなわち第１のサンプル・ホールド回路１７
が直前に存在した信号Ｕａを記憶した時点を示す。その
後、当該サンプル・ホールド回路１７に記憶された検出
すべき信号Ｕｅの正の最大値３３は、後続の信号処理に
用いることができる。
【００３２】信号Ａ／Ｈ１の負のエッジによるサンプリ
ング過程の開始後は信号Ｕａが再び入力信号Ｕｅの値を
とる。接触の期間中４２は信号ＭＡＸのレベルが所定の
時間領域４５に対して明確には定められない。領域４５
は次のようなことによって回避可能である。すなわち第
３の比較手段１３（これは例えば比較測定回路として実
現され得る）にヒステリシス特性を与えることによって
回避可能である。実質的には、サンプル・ホールド−信
号Ａ／Ｈ２が領域４５内での信号ＭＡＸのレベル変化に
よって別のホールド過程をトリガしない。なぜなら既に
サンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の、直前に生じた負
のエッジによってサンプリングレベルにリターンされて
いるからである。
ング過程の開始後は信号Ｕａが再び入力信号Ｕｅの値を
とる。接触の期間中４２は信号ＭＡＸのレベルが所定の
時間領域４５に対して明確には定められない。領域４５
は次のようなことによって回避可能である。すなわち第
３の比較手段１３（これは例えば比較測定回路として実
現され得る）にヒステリシス特性を与えることによって
回避可能である。実質的には、サンプル・ホールド−信
号Ａ／Ｈ２が領域４５内での信号ＭＡＸのレベル変化に
よって別のホールド過程をトリガしない。なぜなら既に
サンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の、直前に生じた負
のエッジによってサンプリングレベルにリターンされて
いるからである。
【００３３】信号Ｕｅ，Ｕａの次の交点４３においては
再び信号ＭＡＸが生じている。この信号ＭＡＸは、サン
プル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２を介して第２のサンプル
・ホールド回路１６のホールド過程をトリガする。信号
Ｕｅの局所的最大値３１が唯一の最大値である。この最
大値３１は次のサンプリング期間ＴＡ／Ｈ内で生じる。
それによりこの局所的最大値３１は、信号Ｕａを用いて
正の最大値３６として記憶される最大値３１である。サ
ンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の負のエッジの発生の
後では、第２のサンプル・ホールド回路１６におけるホ
ールド過程の終了により、同時にその出力信号Ｕａが第
１のサンプル・ホールド回路１７に記憶される。
再び信号ＭＡＸが生じている。この信号ＭＡＸは、サン
プル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２を介して第２のサンプル
・ホールド回路１６のホールド過程をトリガする。信号
Ｕｅの局所的最大値３１が唯一の最大値である。この最
大値３１は次のサンプリング期間ＴＡ／Ｈ内で生じる。
それによりこの局所的最大値３１は、信号Ｕａを用いて
正の最大値３６として記憶される最大値３１である。サ
ンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の負のエッジの発生の
後では、第２のサンプル・ホールド回路１６におけるホ
ールド過程の終了により、同時にその出力信号Ｕａが第
１のサンプル・ホールド回路１７に記憶される。
【００３４】その間に、検出すべき信号Ｕｅが、場合に
よって設けられる負の閾値Ｎｓを超えたような場合に
は、信号Ｎの発生によりその状態が指示される。
よって設けられる負の閾値Ｎｓを超えたような場合に
は、信号Ｎの発生によりその状態が指示される。
【００３５】信号Ｕｅ，Ｕａの次の交点４４では、信号
ＭＡＸのレベルが再び変化している。それに続いて再び
第２のサンプル・ホールド回路１６のホールド過程がサ
ンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２によってトリガされ
る。このホールド過程のトリガは、有利な方式で信号Ｎ
の発生に依存して行われる。この信号Ｎは、検出すべき
信号Ｕｅが負の閾値Ｎｓよりも小さいことを示すもので
ある。それにより、検出すべき信号Ｕｅの負の最大値３
４は、負の最大値３８として第２のサンプル・ホールド
回路１６に記憶される。信号Ｕｅの、別の局所的正の最
大値３２の発生は、別の信号処理を生ぜしめない。なぜ
なら負の最大値３８が記憶されて、優先的に継続処理さ
れるからである。
ＭＡＸのレベルが再び変化している。それに続いて再び
第２のサンプル・ホールド回路１６のホールド過程がサ
ンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２によってトリガされ
る。このホールド過程のトリガは、有利な方式で信号Ｎ
の発生に依存して行われる。この信号Ｎは、検出すべき
信号Ｕｅが負の閾値Ｎｓよりも小さいことを示すもので
ある。それにより、検出すべき信号Ｕｅの負の最大値３
４は、負の最大値３８として第２のサンプル・ホールド
回路１６に記憶される。信号Ｕｅの、別の局所的正の最
大値３２の発生は、別の信号処理を生ぜしめない。なぜ
なら負の最大値３８が記憶されて、優先的に継続処理さ
れるからである。
【００３６】それ故にホールド過程は第２のサンプル・
ホールド−回路１６のサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ
２により次のような場合に常にトリガされる。すなわ
ち、信号Ｕａが信号Ｕｅよりも大きく、場合によって信
号Ｕｅが正の閾値Ｐｓよりも大きい場合か、又は信号Ｕ
ａが信号Ｕｅよりも小さく、信号Ｕｅが負の閾値Ｎｓよ
りも小さい場合に常にトリガされる。これに対してサン
プリング過程は次のような場合に生じる。すなわち、場
合によって信号Ｕｅが正の閾値Ｐｓよりも小さく、信号
Ｕｅが負の閾値Ｎｓよりも大きい場合か、又は信号Ｕａ
が信号Ｕｅよりも小さく、信号Ｕｅが正の閾値Ｐｓより
も大きい場合か、又は信号Ｕａが信号Ｕｅよりも大き
く、信号Ｕｅが負の閾値Ｎｓよりも小さい場合か、又は
サンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の下降エッジが発生
した場合に生じる。
ホールド−回路１６のサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ
２により次のような場合に常にトリガされる。すなわ
ち、信号Ｕａが信号Ｕｅよりも大きく、場合によって信
号Ｕｅが正の閾値Ｐｓよりも大きい場合か、又は信号Ｕ
ａが信号Ｕｅよりも小さく、信号Ｕｅが負の閾値Ｎｓよ
りも小さい場合に常にトリガされる。これに対してサン
プリング過程は次のような場合に生じる。すなわち、場
合によって信号Ｕｅが正の閾値Ｐｓよりも小さく、信号
Ｕｅが負の閾値Ｎｓよりも大きい場合か、又は信号Ｕａ
が信号Ｕｅよりも小さく、信号Ｕｅが正の閾値Ｐｓより
も大きい場合か、又は信号Ｕａが信号Ｕｅよりも大き
く、信号Ｕｅが負の閾値Ｎｓよりも小さい場合か、又は
サンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１の下降エッジが発生
した場合に生じる。
【００３７】遅延手段１０の遅延時間は次のように配分
される。すなわち当該遅延時間と、第２のサンプル・ホ
ールド回路１６が信号遅延手段１０の出力信号１５を記
憶するために必要とする時間との合計が、次のような時
間と等しくなるように配分される。すなわち一方で第３
の比較手段１３の遅延時間として発生し、他方でサンプ
ル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２の発生までの信号処理装置
１４の信号処理時間として必要となるような時間と等し
くなるように配分される。信号処理装置１４の信号処理
速度は実質的にクロック信号２５の周波数によって設定
される。それ故にクロック信号２５の周波数は、分周器
２３から出力されるサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１
の周波数よりも著しく高い。
される。すなわち当該遅延時間と、第２のサンプル・ホ
ールド回路１６が信号遅延手段１０の出力信号１５を記
憶するために必要とする時間との合計が、次のような時
間と等しくなるように配分される。すなわち一方で第３
の比較手段１３の遅延時間として発生し、他方でサンプ
ル・ホールド−信号Ａ／Ｈ２の発生までの信号処理装置
１４の信号処理時間として必要となるような時間と等し
くなるように配分される。信号処理装置１４の信号処理
速度は実質的にクロック信号２５の周波数によって設定
される。それ故にクロック信号２５の周波数は、分周器
２３から出力されるサンプル・ホールド−信号Ａ／Ｈ１
の周波数よりも著しく高い。
【００３８】本発明による装置は、特にアナログ／デジ
タル変換器２２内での信号Ｕａの継続処理に適する。こ
のような構成を備えた本発明による装置は、特にデジタ
ル蓄積形オシロスコープにおける利用に適している。本
発明による装置によれば、使用されるアナログ／デジタ
ル変換器２２が、信号Ｕｅの最大値３１，３３，３４の
処理に必要となるはずのサンプリングレートよりも低い
サンプリングレート（これは期間ＴＡ／Ｈに相応する）
しか有していなくても、当該信号Ｕｅの最大値３１，３
３，３４の検出が可能である。
タル変換器２２内での信号Ｕａの継続処理に適する。こ
のような構成を備えた本発明による装置は、特にデジタ
ル蓄積形オシロスコープにおける利用に適している。本
発明による装置によれば、使用されるアナログ／デジタ
ル変換器２２が、信号Ｕｅの最大値３１，３３，３４の
処理に必要となるはずのサンプリングレートよりも低い
サンプリングレート（これは期間ＴＡ／Ｈに相応する）
しか有していなくても、当該信号Ｕｅの最大値３１，３
３，３４の検出が可能である。
【００３９】本発明による装置は、火花点火式内燃機関
の点火の際に生じる点火信号の評価において用いられ
る。この種の信号は短時間の信号成分を有している。こ
の信号成分のスペクトルは、その他の信号成分のスペク
トルよりも著しく高い周波数成分を有している。例えば
少なくとも１つの閾値Ｐｓ，Ｎｓを用いることにより点
火信号の実質的な部分の評価が可能になる。図２に示さ
れた信号Ｕｅは、例えばこの種の点火信号に相応する。
この点火信号においては例えば、まず正の最大値３３に
相応する点火信号の尖頭値の発生前に局所的最大値３０
が生じる。その後で、燃焼経過特性曲線が点火に従って
続く。この点火は正の最大値３１とそれに続く負の最大
値３４とを伴う後続の変動過程を生ぜしめる。
の点火の際に生じる点火信号の評価において用いられ
る。この種の信号は短時間の信号成分を有している。こ
の信号成分のスペクトルは、その他の信号成分のスペク
トルよりも著しく高い周波数成分を有している。例えば
少なくとも１つの閾値Ｐｓ，Ｎｓを用いることにより点
火信号の実質的な部分の評価が可能になる。図２に示さ
れた信号Ｕｅは、例えばこの種の点火信号に相応する。
この点火信号においては例えば、まず正の最大値３３に
相応する点火信号の尖頭値の発生前に局所的最大値３０
が生じる。その後で、燃焼経過特性曲線が点火に従って
続く。この点火は正の最大値３１とそれに続く負の最大
値３４とを伴う後続の変動過程を生ぜしめる。
【００４０】本発明の装置によれば低コストの手段を用
いても点火信号の最大値３１，３３，３４の検出が可能
となる。特に信号遅延手段１０と比較手段１１，１２
は、アナログ回路技術において高い周波数まで低コスト
で実現可能である。デジタル信号処理はこの個所にはま
だ用いる必要がない。信号処理装置１４は、例えばプロ
グラミング可能な論理−配列−構成ユニット内でのディ
スクリートなデジタル回路として実現することも、ある
いは（処理速度が十分である限り）マイクロコンピュー
タ系におけるソフトウエアの形で実現することも可能で
ある。
いても点火信号の最大値３１，３３，３４の検出が可能
となる。特に信号遅延手段１０と比較手段１１，１２
は、アナログ回路技術において高い周波数まで低コスト
で実現可能である。デジタル信号処理はこの個所にはま
だ用いる必要がない。信号処理装置１４は、例えばプロ
グラミング可能な論理−配列−構成ユニット内でのディ
スクリートなデジタル回路として実現することも、ある
いは（処理速度が十分である限り）マイクロコンピュー
タ系におけるソフトウエアの形で実現することも可能で
ある。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な手段で信号のピ
ーク値が検出され、ピーク値の検出に必要な速度を下回
る信号処理速度を有する装置を用いて後続処理を行うこ
とができるようになる。
ーク値が検出され、ピーク値の検出に必要な速度を下回
る信号処理速度を有する装置を用いて後続処理を行うこ
とができるようになる。
【図１】本発明による信号検出装置のブロック回路図で
ある。
ある。
【図２】図１によるブロック回路において生じる信号経
過を時間に依存させて示した図である。
過を時間に依存させて示した図である。
１０ 信号遅延手段 １１ 比較手段 １２ 比較手段 １３ 比較手段 １４ 信号処理装置 １５ 出力信号 １６ サンプル・ホールド回路 １７ サンプル・ホールド回路 １８ スイッチング手段 １９ 蓄積コンデンサ ２０ スイッチング手段 ２１ 蓄積コンデンサ ２２ アナログ／デジタル変換器 ２３ 分周器 ２４ クロック発生器 ２５ クロック信号 ３０ 正の局所的最大値 ３１ 正の局所的最大値 ３２ 正の局所的最大値 ３３ 正の最大値 ３４ 負の最大値 ３５ 正の局所的最大値 ３６ 正の局所的最大値 ３７ 正の最大値 ３８ 負の最大値 ３９ 接触点 ４０ 接触点 ４１ 接触点 ４２ 接触点 ４３ 接触点 ４４ 接触点 ４５ 領域 Ｕｅ 検出信号 Ｕａ 信号 Ｐｓ 正の閾値 Ｎｓ 負の閾値 Ｎ 出力信号 Ａ／Ｈ１ サンプル・ホールド−信号 Ｔ 期間 ＴＤ 期間ずれ ＴＡ／Ｈ サンプリング期間
Claims (6)
- 【請求項１】 サンプル・ホールド回路（１７）を備え
た、信号（Ｕｅ）検出装置において、 サンプリング期間（ＴＡ／Ｈ）内に存在する信号(Ｕｅ)
の最大値（３１，３３，３４）を検出し記憶するための
手段（１０，１３，１６）が設けられており、該手段
（１０，１３，１６）の出力信号（Ｕａ）がサンプル・
ホールド回路（１７）に供給されるように構成されてい
ることを特徴とする、信号検出装置。 - 【請求項２】 前記信号（Ｕｅ）を所定の閾値（１６，
１７）の少なくとも１つと比較する比較手段（１１，１
２）が設けられており、 閾値の超過が同時に生起した場合にだけ、前記最大値
（３１，３３，３４）の記憶が可能となる、請求項１記
載の信号検出装置。 - 【請求項３】 前記最大値（３１，３３，３４）の検出
及び記憶のための手段は、比較手段（１３）と、信号遅
延手段（１０）と、該信号遅延手段（１０）に後置接続
された第２のサンプル・ホールド回路（１６）とを有し
ており、 前記比較手段（１３）の一方の入力側には信号（Ｕｅ）
が印加され、他方の入力側には前記第２のサンプル・ホ
ールド回路（１６）の出力信号（Ｕａ）が印加される、
請求項１記載の信号検出装置。 - 【請求項４】 前記信号遅延手段（１０）はオールパス
フィルタである、請求項３記載の信号検出装置。 - 【請求項５】 当該検出装置は、デジタル蓄積形オシロ
スコープにおいて用いられる、請求項１記載の信号検出
装置。 - 【請求項６】 当該検出装置は、火花点火式内燃機関の
点火の際に生じる点火信号を当該信号（Ｕｅ）として検
出するために用いられる、請求項１記載の信号検出装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4223713A DE4223713A1 (de) | 1992-07-18 | 1992-07-18 | Vorrichtung zum Erfassen eines Signales |
| DE4223713.0 | 1992-07-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167521A true JPH06167521A (ja) | 1994-06-14 |
| JP3286026B2 JP3286026B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=6463550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17785593A Expired - Fee Related JP3286026B2 (ja) | 1992-07-18 | 1993-07-19 | 信号検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0579959B1 (ja) |
| JP (1) | JP3286026B2 (ja) |
| DE (2) | DE4223713A1 (ja) |
| ES (1) | ES2113974T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010187092A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Dkk Toa Corp | ピークホールド回路 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4420513A1 (de) * | 1994-06-13 | 1995-12-14 | Abb Management Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Schutz von Sammelschienen |
| US5949399A (en) * | 1996-02-12 | 1999-09-07 | Snap-On Technologies, Inc. | Electronic signal measurement apparatus for the acquisition and display of short-duration analog signal events |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4005356A (en) * | 1975-06-16 | 1977-01-25 | Sun Electric Corporation | Ignition wave analyzer interface |
| FR2552880B1 (fr) * | 1983-10-03 | 1985-11-08 | Labo Electronique Physique | Procede et dispositif de reconstitution d'un signal analogique |
| DE3417676A1 (de) * | 1984-05-12 | 1985-11-14 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur verarbeitung von signalen eines signalgebers |
| US4800378A (en) * | 1985-08-23 | 1989-01-24 | Snap-On Tools Corporation | Digital engine analyzer |
| US4847563A (en) * | 1988-07-12 | 1989-07-11 | Snap-On Tools Corporation | Distributorless ignition interface |
| US5250935A (en) * | 1990-09-24 | 1993-10-05 | Snap-On Tools Corporation | Waveform peak capture circuit for digital engine analyzer |
| DE4136232A1 (de) * | 1991-11-02 | 1993-05-06 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | Verfahren zum auswerten von zuendimpulsen |
-
1992
- 1992-07-18 DE DE4223713A patent/DE4223713A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-06-21 ES ES93109839T patent/ES2113974T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-21 EP EP93109839A patent/EP0579959B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-21 DE DE59308270T patent/DE59308270D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-19 JP JP17785593A patent/JP3286026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010187092A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Dkk Toa Corp | ピークホールド回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3286026B2 (ja) | 2002-05-27 |
| EP0579959A3 (ja) | 1994-08-03 |
| ES2113974T3 (es) | 1998-05-16 |
| DE59308270D1 (de) | 1998-04-23 |
| EP0579959A2 (de) | 1994-01-26 |
| DE4223713A1 (de) | 1994-01-20 |
| EP0579959B1 (de) | 1998-03-18 |
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