JPH063372A - Digital sampling oscilloscope apparatus,method for measuringtime-axis error thereof and method of calibration - Google Patents
Digital sampling oscilloscope apparatus,method for measuringtime-axis error thereof and method of calibrationInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電気信号をピコ秒オー
ダーの時間軸精度で測定、観測するために使用される、
ディジタルサンプリングオシロスコープ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for measuring and observing electric signals with picosecond-order time-axis accuracy.
The present invention relates to a digital sampling oscilloscope device.
【0002】本発明の具体的な利用分野としては、高い
時間軸精度が必要とされる電気信号の測定、たとえば、
集積回路試験装置で使用されるタイミング生成回路や、
タイミング測定回路の評価が挙げられる。本発明の時間
軸誤差測定方法は、オシロスコープ装置の時間軸特性の
評価に利用することができる。As a specific field of use of the present invention, measurement of an electric signal which requires high time base accuracy, for example,
Timing generation circuit used in integrated circuit test equipment,
An example is the evaluation of the timing measurement circuit. The time axis error measuring method of the present invention can be used for evaluating the time axis characteristic of an oscilloscope device.
【0003】[0003]
【従来の技術】ディジタルサンプリングオシロスコープ
装置が持つ時間軸誤差は、サンプリングタイミングを生
成するためにオシロスコープ装置が内蔵する周波数標準
のずれによる誤差、この周波数標準の周期未満のタイミ
ングを生成するアナログ遅延回路の最大遅延量と周波数
標準の周期とのずれによる誤差、およびアナログ遅延回
路の遅延量の非線形性により生じる誤差に分類できる。2. Description of the Related Art A time base error of a digital sampling oscilloscope device is an error due to a deviation of a frequency standard built in the oscilloscope device for generating a sampling timing, and an analog delay circuit for generating a timing less than the cycle of the frequency standard. The error can be classified into an error due to the deviation between the maximum delay amount and the cycle of the frequency standard, and an error caused by the nonlinearity of the delay amount of the analog delay circuit.
【0004】周波数標準のずれを校正する方法、および
アナログ遅延回路の最大遅延量と周波数標準の周期との
ずれを校正する方法は公知であり、メーカーが行う校正
サービスを受けることにより、これらの原因により生じ
る誤差を低減させることが可能である。例えば、ヒュー
レットパッカード社のオシロスコープ装置サービスマニ
ュアル(54120−90908)によれば、前者の校
正は、周波数標準と同一周波数の成分のみを持つ正弦波
信号を外部よりオシロスコープ装置に印加し、さらにオ
シロスコープ装置のサンプリング周期が周波数標準の周
期の整数倍になるようにオシロスコープ装置の時間軸ス
ケール(Time/Div)を設定したとき、オシロス
コープ装置の管面の表示が完全に水平になるように周波
数標準の周波数を調整することにより行われている。ま
た後者の校正は、正弦波信号を外部よりオシロスコープ
装置に印加し、オシロスコープ装置の時間軸スケール
(Time/Div)を最大に設定したとき、アナログ
遅延回路が最大遅延量となる位置において、管面上に表
示される波形が連続になるように、アナログ遅延回路の
最大遅延量を調節することにより行われている。A method of calibrating the deviation of the frequency standard and a method of calibrating the deviation of the maximum delay amount of the analog delay circuit and the cycle of the frequency standard are known, and the cause of these causes can be obtained by receiving the calibration service provided by the manufacturer. It is possible to reduce the error caused by. For example, according to the Hewlett-Packard Oscilloscope Device Service Manual (54120-90908), the former calibration applies a sine wave signal having only a component of the same frequency as the frequency standard to the oscilloscope device from the outside, and When the time axis scale (Time / Div) of the oscilloscope device is set so that the sampling period is an integer multiple of the period of the frequency standard, set the frequency standard frequency so that the display of the oscilloscope device screen is completely horizontal. It is done by adjusting. In the latter calibration, the sine wave signal is applied to the oscilloscope device from the outside, and when the time axis scale (Time / Div) of the oscilloscope device is set to the maximum, the analog delay circuit becomes the maximum delay amount, and This is done by adjusting the maximum delay amount of the analog delay circuit so that the waveform displayed above becomes continuous.
【0005】しかしながら、かかるアナログ遅延回路の
遅延特性には、それぞれのディジタルサンプリングオシ
ロスコープ装置に固有の非線形性が存在し、これによっ
て生じる時間軸誤差を校正することは従来行われていな
い。市販のディジタルサンプリングオシロスコープ装置
の時間軸誤差の仕様は、アナログ遅延回路の非線形性に
よる誤差を許容するように定められている。そのため、
最も高い時間軸精度を持つ市販のディジタルサンプリン
グオシロスコープ装置においても、時間軸精度の仕様値
は約10psであり、ピコ秒オーダーの時間精度を得る
ことはできない。従来では、オシロスコープ装置の測定
データからアナログ遅延回路の非線形性による誤差を取
り除くことが不可能であることが、オシロスコープ装置
の時間軸精度の向上を阻害する原因となっていた。However, the delay characteristic of such an analog delay circuit has non-linearity unique to each digital sampling oscilloscope device, and it has not been conventionally performed to calibrate a time base error caused by the non-linearity. The time axis error specification of a commercially available digital sampling oscilloscope device is set to allow an error due to the non-linearity of an analog delay circuit. for that reason,
Even in the commercially available digital sampling oscilloscope device having the highest time axis accuracy, the specification value of the time axis accuracy is about 10 ps, and it is not possible to obtain the time accuracy on the order of picoseconds. Conventionally, it is impossible to remove the error due to the non-linearity of the analog delay circuit from the measurement data of the oscilloscope device, which has been a cause of hindering the improvement of the time base accuracy of the oscilloscope device.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】半導体技術の高速化、
高集積化、高周波数化に伴い、電気信号を高い時間精度
で観測する必要が高まっている。特に、集積回路試験装
置で使用されるタイミング生成回路や、タイミング測定
回路を評価するためには、ピコ秒オーダーの時間軸精度
で電気信号を測定することが必要である。Increasing speed of semiconductor technology,
With high integration and high frequency, it is necessary to observe electric signals with high time accuracy. In particular, in order to evaluate the timing generation circuit and the timing measurement circuit used in the integrated circuit test apparatus, it is necessary to measure the electric signal with a time axis accuracy of the picosecond order.
【0007】しかしながら、上述したように、従来のデ
ィジタルサンプリングオシロスコープ装置では、ピコ秒
オーダーの時間軸精度で電気信号を測定、観測すること
が困難である。さらに、オシロスコープ装置の時間軸精
度を悪化させる要因である、アナログ遅延回路の非線形
性により生じる時間軸誤差を測定し、校正することはこ
れまで行われていない。However, as described above, it is difficult for the conventional digital sampling oscilloscope device to measure and observe an electric signal with picosecond-order time-axis accuracy. Further, it has not been performed so far to measure and calibrate a time axis error caused by the nonlinearity of the analog delay circuit, which is a factor that deteriorates the time axis accuracy of the oscilloscope device.
【0008】そこで、本発明の目的は、ディジタルサン
プリングオシロスコープ装置の時間軸精度が、要求精度
に比べて悪いという問題点を解決して、アナログ遅延回
路の非線形性により生じるオシロスコープ装置自身の時
間軸誤差を測定し、校正することのできるディジタルサ
ンプリングオシロスコープ装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the problem that the time-axis accuracy of a digital sampling oscilloscope device is worse than the required accuracy, and to eliminate the time-axis error of the oscilloscope device itself caused by the nonlinearity of the analog delay circuit. An object of the present invention is to provide a digital sampling oscilloscope device capable of measuring and calibrating.
【0009】本発明の他の目的は、上記問題を解決し、
ピコ秒オーダーの時間軸精度で電気信号を測定すること
のできるディジタルサンプリングオシロスコープ装置を
提供することにある。Another object of the present invention is to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a digital sampling oscilloscope device capable of measuring an electric signal with a time base accuracy of the picosecond order.
【0010】本発明のさらに他の目的は、ディジタルサ
ンプリングオシロスコープ装置の時間軸誤差の測定方法
を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a method for measuring the time base error of a digital sampling oscilloscope device.
【0011】本発明のさらに他の目的は、ディジタルサ
ンプリングオシロスコープ装置の時間軸誤差を測定し、
得られた時間軸誤差に基づいて時間軸誤差を校正する方
法を提供することにある。Still another object of the present invention is to measure the time base error of a digital sampling oscilloscope device,
It is to provide a method for calibrating a time axis error based on the obtained time axis error.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、チャネル入力を受けるチャ
ネル入力端子と、トリガ入力を受けるトリガ端子と、単
一周波数成分のみを有する正弦波信号を測定標準として
前記チャネル入力端子および前記トリガ端子へ供給し、
当該正弦波信号の電圧レベルが立ち上がりまたは立ち下
がり状態で所定しきい値電圧に到達する時刻を、当該オ
シロスコープ装置の表示面上の時間軸上の所定範囲にわ
たり全て測定して測定時刻系列を得る手段と、該測定時
刻系列を、t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn (t0 <t1
<…<tn-1 <tn )とし、隣接するそれぞれの測定時
刻の差、Tk =tk −tk-1 (k=1,2,…,n)を
周期の測定値とするとき、周期の測定値Tk と前記正弦
波信号の周期Tとの差を、時刻tk における時刻tk-1
からの相対的な時間軸誤差Δek として求める手段と、
時刻tk における時刻t0 からの相対的な時間軸誤差e
k を、Δe1 からΔek までの総和より求める手段とを
具えて、時間軸誤差を測定するようにしたことを特徴と
する。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a sine having only a single frequency component, a channel input terminal for receiving a channel input, a trigger terminal for receiving a trigger input. Supply a wave signal as a measurement standard to the channel input terminal and the trigger terminal,
Means for obtaining a measurement time series by measuring all the time when the voltage level of the sine wave signal reaches a predetermined threshold voltage in a rising or falling state over a predetermined range on the time axis on the display surface of the oscilloscope device. , T 0 , t 1 , ..., T n-1 , t n (t 0 <t 1
<... <t n-1 <t n ) and the difference between adjacent measurement times, T k = t k −t k−1 (k = 1, 2, ..., N) is set as the cycle measurement value. when the difference between the measured value T k of the period and the period T of the sine wave signal, a time at time t k t k-1
Means for obtaining a relative time axis error Δe k from
Relative time base error e from time t 0 at time t k
The k, comprises a means for determining from the sum from .DELTA.e 1 to .DELTA.e k, characterized by being adapted to measure the time base error.
【0013】請求項2記載の発明は、チャネル入力を受
けるチャネル入力端子と、トリガ入力を受けるトリガ端
子と、単一周波数成分のみを有する正弦波信号を測定標
準として前記チャネル入力端子および前記トリガ端子へ
供給し、当該正弦波信号の電圧レベルが立ち上がりまた
は立ち下がり状態で所定しきい値電圧に到達する時刻
を、オシロスコープ装置の表示面上の時間軸上の所定範
囲にわたり全て測定して測定時刻系列を得ることを、当
該正弦波信号の周波数設定を変えて複数回繰り返し実行
する手段と、該測定時刻系列のひとつを、t0 ,t1 ,
…,tn-1 ,tn(t0 <t1 <…<tn-1 <tn )と
し、隣接するそれぞれの測定時刻の差、T k =tk −t
k-1 (k=1,2,…,n)を周期の測定値とすると
き、周期の測定値Tk と前記正弦波信号の周期Tとの差
を、時刻tk における時刻tk-1 からの相対的な時間軸
誤差Δek として求める手段と、時刻tk における時刻
t0 からの相対的な時間軸誤差ek を、Δe1 からΔe
k までの和より求めることを、全ての測定時刻系列に対
して実行する手段と、時刻tk における原点からの時間
軸の絶対誤差Ek を全てのk(k=0,1,…,n)に
わたり平均した値が、それぞれの測定時刻系列に対して
等しくなると仮定して、時刻t0 における原点からの時
間軸の絶対誤差E0 を全ての測定時刻系列に対して算出
し、時刻tk における原点からの時間軸の絶対誤差Ek
を、E0 とek の総和より求めることを全ての測定時刻
系列の全てのkに対して実行する手段とを具えて、時間
軸誤差を測定するようにしたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, a channel input is received.
Channel input terminal and trigger end that receives the trigger input
And a sinusoidal signal with only a single frequency component
As a rule, to the channel input terminal and the trigger terminal
Supply, the voltage level of the sine wave signal rises and
Is the time when the threshold voltage is reached in the falling state
On the display surface of the oscilloscope device on the time axis.
It is important to measure all over the
Repeated multiple times by changing the frequency setting of the sine wave signal
Means and one of the measurement time series,0 , T1 ,
…, Tn-1 , Tn(T0 <T1 <... <tn-1 <Tn )When
Then, the difference between adjacent measurement times, T k = Tk -T
k-1 Let (k = 1, 2, ..., N) be the measured values of the period.
The measured value T of the cyclek And the period T of the sine wave signal
At time tk At time tk-1 Relative time axis from
Error Δek And the time tk Time in
t0 Relative time axis error e fromk Is Δe1 To Δe
k For all measurement time series,
And the time tk From the origin at
Absolute error E of the axisk To all k (k = 0,1, ..., n)
The averaged value for each measurement time series
Assuming they are equal, time t0 From the origin at
Absolute error E between axes0 Is calculated for all measurement time series
At time tk Error E on the time axis from the origin atk
The E0 And ek All measurement times should be calculated from the sum of
A means to perform for all k in the sequence,
The feature is that the axis error is measured.
【0014】請求項3記載の発明は、チャネル入力を受
けるチャネル入力端子と、トリガ入力を受けるトリガ端
子と、単一周波数成分のみを有する正弦波信号を測定標
準として前記チャネル入力端子および前記トリガ端子へ
供給し、当該正弦波信号の電圧レベルが立ち上がり状態
で所定しきい値電圧に到達する時刻を、当該オシロスコ
ープ装置が備える時間軸上の所定範囲にわたり全て測定
し、さらに立ち下がり状態で所定しきい値に到達する時
刻を前記所定範囲にわたり全て測定し、立ち上がり状態
での測定時刻系列と立ち下がり状態での測定時刻系列の
両者を得ること、および前記正弦波信号の電圧レベルが
所定しきい値電圧に到達する時刻を、当該オシロスコー
プ装置の表示面上の時間軸上の所定範囲にわたり全て測
定して測定時刻系列を得ることを、前記しきい値電圧を
変更して繰り返すことにより、複数の測定時刻系列を得
ること、の少なくともひとつを実行することにより、正
弦波信号の単一の周波数設定から、複数の測定時刻系列
を得る手段と、該複数の測定時刻系列のひとつを、t
0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn (t0 <t1 <…<tn-1
<tn )とし、隣接するそれぞれの測定時刻の差、Tk
=tk −tk-1 (k=1,2,…,n)を周期の測定値
とするとき、周期の当該測定値Tk と当該オシロスコー
プ装置に印加した正弦波信号の周期Tとの差を、時刻t
k における時刻tk-1 からの相対的な時間軸誤差Δek
として求める手段と、時刻tk における時刻t0 からの
相対的な時間軸誤差ek を、Δe1 からΔek までの総
和より求めることを、全ての測定時刻系列に対して実行
する手段と、時刻tk における原点からの時間軸の絶対
誤差Ek を全てのk(k=0,1,…,n)にわたり平
均した値が、それぞれの測定時刻系列に対して等しくな
ると仮定して、時刻t0 における原点からの時間軸の絶
対誤差E0 を算出し、E0 とek の和より、時刻tk に
おける原点からの時間軸の絶対誤差Ek を、全てのkに
対して求めることを、すべての測定時刻系列に対して実
行する手段とを具えて、時間軸誤差を測定するようにし
たことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a channel input terminal for receiving a channel input, a trigger terminal for receiving a trigger input, and a sine wave signal having only a single frequency component as a measurement standard are the channel input terminal and the trigger terminal. The time at which the voltage level of the sine wave signal reaches the predetermined threshold voltage in the rising state is measured over the predetermined range on the time axis of the oscilloscope device, and the predetermined threshold is further measured in the falling state. The time to reach the value is measured over the predetermined range to obtain both the measurement time series in the rising state and the measurement time series in the falling state, and the voltage level of the sine wave signal is the predetermined threshold voltage. Measurement time system to measure all the time to reach the To obtain a plurality of measurement time series by changing the threshold voltage and repeating, to obtain a plurality of measurements from a single frequency setting of a sine wave signal. A means for obtaining a time series and one of the plurality of measurement time series are t
0 , t 1 , ..., T n-1 , t n (t 0 <t 1 <... <t n-1
<T n ) and the difference between adjacent measurement times, T k
= T k −t k−1 (k = 1, 2, ..., N) as the measured value of the period, the measured value T k of the period and the period T of the sine wave signal applied to the oscilloscope device are The difference is the time t
relative time base error .DELTA.e k from time t k-1 in the k
And a means for executing relative time axis error e k at time t k from time t 0 from the sum total of Δe 1 to Δe k for all measurement time series. Assuming that the values obtained by averaging the absolute errors E k on the time axis from the origin at time t k over all k (k = 0, 1, ..., N) are equal to each measurement time series, The absolute error E 0 of the time axis from the origin at t 0 is calculated, and the absolute error E k of the time axis from the origin at time t k is calculated for all k from the sum of E 0 and e k. And a means for executing all measurement time series, so that the time axis error is measured.
【0015】請求項4記載の発明は、入力信号を所定の
サンプリング時刻にサンプリングしてA/D変換する手
段と、そのA/D変換により得られたディジタル信号と
サンプリング時刻とをストアするデータメモリと、グラ
フィックデータをストアするフレームメモリと、表示に
必要なディジタル信号データをデータメモリより取り出
し、グラフィックデータに変換して、フレームメモリに
書き込む手段と、フレームメモリに保持されたグラフィ
ックデータをアナログ信号に変換する手段と、そのアナ
ログ信号を表示するディスプレイと、請求項1ないし2
ないし3のいずれかにおいて測定された時間軸誤差をス
トアする誤差メモリと、前記サンプリング時刻における
時間軸誤差を、前記誤差メモリにストアされた時間軸誤
差の測定結果によって補間する手段と、当該補間でも止
められた時間軸誤差をサンプリング時刻から減じた時刻
を、時間軸誤差校正後のサンプリング時刻として、デー
タメモリにストアする手段と、を具えて、当該オシロス
コープ装置自身が持つ時間軸誤差を校正するようにした
ことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, means for sampling an input signal at a predetermined sampling time to perform A / D conversion, and a data memory for storing the digital signal obtained by the A / D conversion and the sampling time. And a frame memory for storing graphic data, a means for extracting digital signal data required for display from the data memory, converting the data into graphic data, and writing the graphic data in the frame memory, and a graphic data held in the frame memory as an analog signal. A means for converting and a display for displaying the analog signal thereof, and claim 1 or 2.
1 to 3, an error memory that stores the time-axis error measured in any one of 3 to 3, a unit that interpolates the time-axis error at the sampling time point based on the measurement result of the time-axis error stored in the error memory, and the interpolation. A means for storing the time obtained by subtracting the stopped time axis error from the sampling time in the data memory as the sampling time after time axis error calibration is provided to calibrate the time axis error of the oscilloscope device itself. It is characterized by having done.
【0016】請求項5記載の発明は、入力信号を所定の
サンプリング時刻にサンプリングしてA/D変換する手
段と、そのA/D変換により得られたディジタル信号と
サンプリング時刻とをストアするデータメモリと、グラ
フィックデータをストアするフレームメモリと、表示に
必要なディジタル信号データをデータメモリより取り出
し、グラフィックデータに変換して、フレームメモリに
書き込む手段と、フレームメモリに保持されたグラフィ
ックデータをアナログ信号に変換する手段と、そのアナ
ログ信号を表示するディスプレイと、請求項1ないし2
ないし3のいずれかにおいて測定された時間軸誤差をス
トアする誤差メモリと、当該オシロスコープ装置の時間
軸誤差を発生させる要因毎に、各々の要因により生じる
分の時間軸誤差の関数形をあらかじめ求めておき、当該
オシロスコープ装置が持つ時間軸誤差の大きさを、全て
の関数形にそれぞれ固有の重みをかけたものの和として
表し、それぞれの重みを前記誤差メモリにストアされて
いる時間軸誤差の測定結果より求めることにより、時間
軸誤差を表す近似関数を導出する手段と、それにより算
出された近似関数を保持する近似関数メモリと、前記サ
ンプリング時刻における時間軸誤差を前記近似関数メモ
リに保持された近似関数を用いて算出する手段と、算出
された時間軸誤差をサンプリング時刻から減して得た時
刻を、時間軸誤差校正後のサンプリング時刻として、デ
ータメモリにストアする手段と、を具え、オシロスコー
プ装置が持つ時間軸誤差を校正するようにしたことを特
徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, means for sampling the input signal at a predetermined sampling time to perform A / D conversion, and a data memory for storing the digital signal and sampling time obtained by the A / D conversion. And a frame memory for storing graphic data, a means for extracting digital signal data required for display from the data memory, converting the data into graphic data, and writing the graphic data in the frame memory, and a graphic data held in the frame memory as an analog signal. A means for converting and a display for displaying the analog signal thereof, and claim 1 or 2.
To an error memory for storing the time base error measured in any one of 1 to 3 and a function form of the time base error for each factor that causes the time base error of the oscilloscope device. Every time, the magnitude of the time axis error of the oscilloscope device is expressed as the sum of all function types with unique weights, and each weight is the measurement result of the time axis error stored in the error memory. Means for deriving an approximation function representing a time axis error, an approximation function memory for holding the approximation function calculated by the means, and a time axis error at the sampling time for the approximation held in the approximation function memory. The time axis error is calculated by using the function and the time obtained by subtracting the calculated time axis error from the sampling time. As the sampling time after a positive, comprising a means for storing in the data memory, and is characterized in that so as to calibrate the time base error with the oscilloscope device.
【0017】請求項6記載の発明は、請求項2記載のデ
ィジタルサンプリングオシロスコープ装置において、時
間軸誤差測定を行う範囲(S)を、当該オシロスコープ
装置が内蔵するサンプリング時刻生成用の周波数標準の
周期(T0 )をp倍(pは整数)した範囲(T0 ×p)
に設定する手段と、正弦波信号の周波数を、整数pと互
いに素である、複数のm個(m>1)の1より大きな互
いに異なる整数q1 ,q2 ,…,qm より、q1 /S,
q2 /S,…,qm /Sに決定する手段とを具え、時間
軸誤差を測定するように構成したことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the digital sampling oscilloscope device according to the second aspect, the range (S) for measuring the time base error is set to the period (frequency) of the frequency standard for sampling time generation incorporated in the oscilloscope device. Range (T 0 × p) obtained by multiplying T 0 by p times (p is an integer)
And q m from a plurality of m (m> 1) different integers q 1 , q 2 , ..., Q m that are coprime to the integer p. 1 / S,
q 2 / S, ..., and means for determining the q m / S, characterized by being configured to measure the time base error.
【0018】請求項7記載の発明は、請求項1,2,3
または6記載のディジタルサンプリングオシロスコープ
装置において、前記測定標準としての正弦波信号をAC
結合で前記チャネル入力端子に供給し、当該オシロスコ
ープ装置のトリガレベル電圧を0Vに設定し、および前
記正弦波信号の電圧レベルが0Vに到達する時刻を、当
該オシロスコープ装置の表示面上の時間軸上の前記所定
範囲にわたり測定するようにしたことを特徴とする。The invention according to claim 7 is the invention according to claims 1, 2, and 3.
Alternatively, in the digital sampling oscilloscope device described in 6, the sine wave signal as the measurement standard is
The voltage is supplied to the channel input terminal by coupling, the trigger level voltage of the oscilloscope device is set to 0V, and the time when the voltage level of the sine wave signal reaches 0V on the time axis on the display surface of the oscilloscope device. It is characterized in that the measurement is performed over the predetermined range.
【0019】請求項8記載の発明は、オシロスコープ装
置自身が持つ時間軸誤差を測定し、時間軸誤差の測定結
果を用いて該オシロスコープ装置で測定された波形デー
タを補正することにより、オシロスコープ装置の時間軸
誤差を校正する方法において、単一周波数成分のみを有
する所定周波数の正弦波信号を、前記オシロスコープ装
置に印加する第1のステップと、当該オシロスコープ装
置の表示面上の時間軸上の範囲で、当該正弦波信号の電
圧レベルがある設定電圧に到達する時刻を前記表示面上
での時間位置を表すデータとして測定する第2のステッ
プと、その測定時刻系列を、t0 ,t1 ,…,tn-1 ,
tn (t0 <t1 <…<tn-1 <tn )とし、隣接する
測定時刻の差、Tk =tk −tk-1 (k=1,2,…,
n)を周期の測定値とするとき、該周期の測定値Tk と
前記オシロスコープ装置に印加した正弦波信号の周期T
との差を、時刻tk における時刻tk-1 からの相対的な
時間軸誤差Δek として求める第3のステップと、Δe
1 からΔek までの総和より、時刻tk における時刻t
0 からの相対的な時間軸誤差ek を求める第4のステッ
プとを具え、前記オシロスコープ装置自身が持つ時間軸
誤差を測定することを特徴とする。According to an eighth aspect of the invention, the time axis error of the oscilloscope device itself is measured, and the waveform data measured by the oscilloscope device is corrected by using the measurement result of the time axis error. In a method of calibrating a time axis error, a first step of applying a sine wave signal of a predetermined frequency having only a single frequency component to the oscilloscope device and a range on the display screen of the oscilloscope device on the time axis. , The second step of measuring the time when the voltage level of the sine wave signal reaches a certain set voltage as data representing the time position on the display surface, and the measurement time series thereof are t 0 , t 1 , ... , T n-1 ,
t n (t 0 <t 1 <... <t n-1 <t n ) and the difference between adjacent measurement times, T k = t k −t k−1 (k = 1, 2, ...,
When n) is the measured value of the period, the measured value T k of the period and the period T of the sine wave signal applied to the oscilloscope device.
Difference and a third step of obtaining a relative time base error .DELTA.e k from time t k-1 at time t k with, .DELTA.e
Time t at time t k from the sum of 1 to Δe k
And a fourth step of obtaining a relative time axis error e k from 0 , the time axis error of the oscilloscope device itself is measured.
【0020】請求項9記載の発明は、請求項8記載の時
間軸誤差測定方法において、前記オシロスコープ装置に
内蔵されて、サンプリングタイミングを生成する周波数
標準の周期T0 をp(pは整数)倍した範囲を、時間軸
誤差測定を行う範囲S(=T0 ×p)として、前記オシ
ロスコープ装置の前記表示面上の時間軸上に設定する第
5のステップと、整数pと互いに素であり、m(m>
1)個の1より大きな互いに異なる整数q1 ,q2 ,
…,qm により、正弦波信号の周波数を、q1 /S,q
2 /S,…,qm /Sに決定する第6のステップと、前
記第6のステップで決定したm個の周波数の各々に対し
て、前記第5のステップで決定したオシロスコープ装置
の時間軸上の範囲にわたり、請求項1記載の方法によ
り、時刻tk における時刻t0 からの相対的な時間軸誤
差ek を求める第7のステップと、時刻tk における原
点からの時間軸の絶対誤差EK をすべてのk(k=1,
2,…,n)にわたり平均した値が、正弦波信号のすべ
ての周波数設定において等しくなるとの仮定の下で、時
刻t0 における時間軸の絶対誤差E0 を算出する第8の
ステップと、E0 とek の和より、時刻tk における時
間軸の絶対誤差EK を、すべてのkに対して求める第9
のステップとを具え、前記オシロスコープ装置が持つ時
間軸誤差を測定することを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the time axis error measuring method according to the eighth aspect, the period T 0 of the frequency standard which is built in the oscilloscope device and generates sampling timing is multiplied by p (p is an integer). And the fifth step of setting the range on the time axis on the display surface of the oscilloscope device as the range S (= T 0 × p) for measuring the time axis error, and the integer p are relatively prime, m (m>
1) number of mutually different integers greater than 1 q 1 , q 2 ,
, Q m , the frequency of the sine wave signal is changed to q 1 / S, q
The second step of determining the 2 / S, ..., Q m / S, and the time axis of the oscilloscope device determined in the fifth step for each of the m frequencies determined in the sixth step. A seventh step of obtaining a relative time axis error e k from the time t 0 at the time t k by the method according to claim 1 over the above range, and an absolute error of the time axis from the origin at the time t k . E K for all k (k = 1,
2, ..., N), the eighth step of calculating the absolute error E 0 on the time axis at time t 0 under the assumption that the values averaged over all the frequency settings of the sinusoidal signal are equal. From the sum of 0 and e k , the absolute error E K of the time axis at time t k is calculated for all k
And a time axis error of the oscilloscope device is measured.
【0021】請求項10記載の発明は、請求項8または
9記載の時間軸誤差測定方法において、前記第2のステ
ップにおいて正弦波信号の電圧レベルがある設定電圧に
到達する時刻を前記オシロスコープ装置の表示面上測定
する際に、前記正弦波信号の電圧レベルが前記設定電圧
に立ち上がり時に到達する時刻と立ち下がり時に到達す
る時刻の両方を測定する方法、前記オシロスコープ装置
のトリガ電圧レベルを変更して、測定を繰り返す方法、
および前記正弦波信号の周期を測定するための設定電圧
を変更して、測定を繰り返す方法、の少なくともひとつ
を用いて、前記正弦波信号の単一の周波数から、複数の
測定時刻t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn(t0 <t1 <
…<tn-1 <tn )を得て、前記第3および第4のステ
ップにより、それぞれの測定時刻に対して、時刻tk に
おける時刻t0 からの相対的な時間軸誤差ek を求める
測定を行い、前記第8および第9のステップにより、時
刻tk における時間軸の絶対誤差Ek を求めることによ
り、前記オシロスコープ装置が持つ時間軸誤差を測定す
ることを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the time axis error measuring method according to the eighth or ninth aspect, the time at which the voltage level of the sine wave signal reaches a certain set voltage in the second step is set by the oscilloscope device. When measuring on the display surface, a method of measuring both the time when the voltage level of the sine wave signal reaches the set voltage at the time of rising and the time when it reaches the set voltage, by changing the trigger voltage level of the oscilloscope device. , How to repeat the measurement,
And a method of repeating the measurement by changing the set voltage for measuring the period of the sine wave signal, and using a plurality of measurement times t 0 , t from a single frequency of the sine wave signal. 1 , ..., t n-1 , t n (t 0 <t 1 <
<T n-1 <t n ) is obtained, and the relative time axis error e k from the time t 0 at the time t k is calculated for each measurement time by the third and fourth steps. The time axis error of the oscilloscope device is measured by performing the required measurement and obtaining the absolute error E k of the time axis at the time t k in the eighth and ninth steps.
【0022】請求項11記載の発明は、請求項8または
9または10記載の時間軸誤差測定方法において、前記
第1のステップにおいて、前記単一周波数成分のみを有
する正弦波信号を、AC結合で前記被校正オシロスコー
プ装置に供給し、前記第2のステップにおいて、前記被
校正オシロスコープ装置の表示面上の時間軸上の範囲
で、前記正弦波信号の電圧レベルが0Vに到達する時刻
を当該オシロスコープ装置の表示面上で読み取ることを
特徴とする。The eleventh aspect of the present invention is the time axis error measuring method according to the eighth, ninth or tenth aspect, wherein the sine wave signal having only the single frequency component is AC coupled in the first step. The oscilloscope device is supplied to the calibration target oscilloscope device, and in the second step, the time at which the voltage level of the sine wave signal reaches 0 V in the range on the time axis on the display surface of the calibration target oscilloscope device is set to the oscilloscope device. It is characterized by reading on the display surface of.
【0023】請求項12記載の発明は、オシロスコープ
装置自身が持つ時間軸誤差を測定する第1のステップ
と、その時間軸誤差の測定結果を誤差メモリにストアす
る第2のステップと、前記オシロスコープ装置で測定さ
れた波形データ上の時刻に対して、該時刻における時間
軸誤差の大きさを、時間軸誤差の測定結果から補間する
第3のステップと、当該補間で求められた時間軸誤差を
該時刻から減じて校正された時刻を得ることを、前記波
形データ上の全ての時刻にわたり実行する第4のステッ
プと、前記オシロスコープ装置のディスプレイにおいて
前記校正された時刻の位置に前記波形データを表示する
第5のステップとを具えたことを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, a first step of measuring a time base error of the oscilloscope device itself, a second step of storing a measurement result of the time base error in an error memory, and the oscilloscope device. The third step of interpolating the magnitude of the time-axis error at the time on the waveform data measured by the above from the measurement result of the time-axis error, and the time-axis error obtained by the interpolation A fourth step of performing subtraction from time to obtain a calibrated time over all times on the waveform data, and displaying the waveform data at the calibrated time position on the display of the oscilloscope device. And a fifth step.
【0024】請求項13記載の発明は、オシロスコープ
装置自身が持つ時間軸誤差を測定する第1のステップ
と、その時間軸誤差の測定結果を誤差メモリにストアす
る第2のステップと、前記時間軸誤差の測定結果から前
記オシロスコープ装置の時間軸誤差を表す近似関数を算
出する第3のステップと、前記オシロスコープ装置で測
定された波形データ上の時刻に対して、該時刻における
時間軸誤差の大きさを、前記近似関数より算出する第4
のステップと、その算出された時間軸誤差を該時刻から
減じて校正された時刻を得ることを、前記波形データ上
の全ての時刻にわたり実行する第5のステップと、前記
オシロスコープ装置のディスプレイにおいて前記校正さ
れた時刻の位置に前記波形データを表示する第6のステ
ップとを具えたことを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, the first step of measuring the time base error of the oscilloscope device itself, the second step of storing the measurement result of the time base error in the error memory, and the time base The third step of calculating an approximate function representing the time base error of the oscilloscope device from the error measurement result, and the magnitude of the time base error at the time with respect to the time on the waveform data measured by the oscilloscope device. Is calculated from the approximation function
And a fifth step of subtracting the calculated time axis error from the time to obtain a calibrated time over all the times on the waveform data, and the step of: A sixth step of displaying the waveform data at the calibrated time position.
【0025】請求項14記載の発明は、請求項13記載
の時間軸誤差校正方法において、前記オシロスコープ装
置の時間軸誤差を発生させる要因毎に、該要因による時
間軸誤差の大きさを表す関数を求める第7のステップ
と、その求められた関数に重みをかけたものの全ての要
因に対する総和として時間軸誤差を表し、それぞれの重
みを、時間軸誤差の測定値より回帰分析を用いて求める
第8のステップとを具え、前記オシロスコープ装置の時
間軸誤差を表す前記近似関数を算出することを特徴とす
る。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the time axis error calibration method according to the thirteenth aspect, for each factor that causes the time axis error of the oscilloscope device, a function representing the magnitude of the time axis error due to the factor is generated. A seventh step of obtaining and a time axis error as a sum of all the factors obtained by weighting the obtained function, and each weight is obtained from the measured value of the time axis error by regression analysis. And a step of calculating the approximate function representing the time base error of the oscilloscope device.
【0026】[0026]
【作用】本発明では、オシロスコープ装置自身が持つ時
間時間軸誤差を時間軸上の複数の時刻において測定する
機能と、その測定結果を用いて時間軸誤差を校正してオ
シロスコープ装置の表示面に入力波形を表示する機能
を、ディジタルサンプリングオロシスコープ装置に持た
せることにより、オシロスコープ装置の時間軸精度を向
上させることができる。According to the present invention, the time axis error of the oscilloscope device itself is measured at a plurality of times on the time axis, and the time axis error is calibrated using the measurement result and input to the display surface of the oscilloscope device. The time axis accuracy of the oscilloscope device can be improved by providing the digital sampling oroscope device with the function of displaying a waveform.
【0027】本発明では、正弦波信号発生装置をオシロ
スコープ装置に接続し、時間軸誤差測定を開始させるキ
ー入力が行われたときに開始され、オシロスコープ装置
上で正弦波信号の周期を測定し、周期の測定値と正弦波
信号の周期との差より計算することによりオシロスコー
プ装置の時間軸誤差を測定する。測定された時間軸誤差
は誤差メモリに保持され、次に時間軸誤差測定が行われ
る時までの期間に時間軸誤差校正で使用される。In the present invention, the sine wave signal generator is connected to the oscilloscope device and started when a key input for starting the time base error measurement is made. The period of the sine wave signal is measured on the oscilloscope device, The time base error of the oscilloscope device is measured by calculating the difference between the measured period value and the period of the sine wave signal. The measured time axis error is stored in the error memory and used in the time axis error calibration during the period until the next time axis error measurement is performed.
【0028】さらにまた、本発明では、以上のようにし
て行った時間軸誤差測定の測定結果を用いてオシロスコ
ープ装置の時間軸誤差を校正し、その校正された時間軸
誤差を用いて入力電圧をディスプレイに表示する。ここ
で、時間軸誤差校正機能は、サンプリング時刻における
時間軸誤差を、時間軸誤差の測定結果から補間により算
出して校正を行うことにより実現される。あるいはま
た、時間軸誤差校正機能は、時間軸誤差の測定結果か
ら、オシロスコープ装置の時間軸誤差を表す近似関数を
導出し、サンプリング時刻における時間軸誤差を該近似
関数を用いて算出して校正を行うことによっても実現さ
れる。Furthermore, in the present invention, the time axis error of the oscilloscope device is calibrated using the measurement result of the time axis error measurement performed as described above, and the input voltage is calculated using the calibrated time axis error. Display on the display. Here, the time-axis error calibration function is realized by calculating the time-axis error at the sampling time from the measurement result of the time-axis error by interpolation and performing calibration. Alternatively, the time axis error calibration function derives an approximation function representing the time axis error of the oscilloscope device from the measurement result of the time axis error, calculates the time axis error at the sampling time using the approximation function, and calibrates the time axis error. It is also realized by doing.
【0029】[0029]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0030】(実施例1)図1は、本発明ディジタルサ
ンプリングオシロスコープ装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。図1において、トリガ回路1は、トリガ入
力の電圧が設定トリガ電圧、すなわちしきい値電圧に到
達する時刻を検出してトリガパルスを発生する。サンプ
リング時刻生成回路2は、ディジタル粗遅延回路2Aと
アナログ微遅延回路2Bとを有し、トリガ回路1からの
トリガパルスの発生後、周波数標準3の周期を基にし
て、サンプリング時刻にパルスを発生させる。サンプラ
ー4は、サンプリング時刻生成回路2からのサンプリン
グパルスが入力された時点で、チャネル入力信号をサン
プリングする。A/D変換器5は、サンプラー4でサン
プリングされたチャネル入力信号をディジタル化する。
メモリ6は、マイクロプロセッサ7が実行するプログラ
ムを格納するプログラムメモリ6A、ディジタル化され
たチャネル入力信号を保持するデータメモリ6B、およ
び時間軸誤差を保持する誤差メモリ6Cから構成され
る。マイクロプロセッサ7は、ディジタル化されたチャ
ネル入力信号をデータメモリ6Bに書き込み、測定され
た時間軸誤差を誤差メモリ6Cに書き込む。また、マイ
クロプロセッサ7は、キー・スイッチ入力や外部インタ
ーフェースからの入力を、入出力回路8を介して読み込
み、データメモリ6Bの内容をグラフィックデータに変
換して、フレームメモリ9に書き込む。D/A変換器1
1はフレームメモリ9からのグラフィックデータを表示
用のアナログ信号に変換する。ディスプレイ装置10
は、そのアナログ信号を表示する。12はバスを示す。(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital sampling oscilloscope device of the present invention. In FIG. 1, the trigger circuit 1 detects the time when the voltage of the trigger input reaches the set trigger voltage, that is, the threshold voltage, and generates a trigger pulse. The sampling time generation circuit 2 has a digital coarse delay circuit 2A and an analog fine delay circuit 2B, and after the trigger pulse is generated from the trigger circuit 1, generates a pulse at the sampling time based on the cycle of the frequency standard 3. Let The sampler 4 samples the channel input signal when the sampling pulse from the sampling time generation circuit 2 is input. The A / D converter 5 digitizes the channel input signal sampled by the sampler 4.
The memory 6 is composed of a program memory 6A for storing a program executed by the microprocessor 7, a data memory 6B for holding a digitized channel input signal, and an error memory 6C for holding a time axis error. The microprocessor 7 writes the digitized channel input signal in the data memory 6B and the measured time base error in the error memory 6C. Further, the microprocessor 7 reads a key switch input or an input from an external interface via the input / output circuit 8, converts the content of the data memory 6B into graphic data, and writes the graphic data in the frame memory 9. D / A converter 1
Reference numeral 1 converts the graphic data from the frame memory 9 into an analog signal for display. Display device 10
Displays its analog signal. 12 indicates a bus.
【0031】図2は、図1に示したオシロスコープ装置
自身が持つ時間軸誤差を時間軸上の複数の時刻において
測定する機能を実行するソフトウエアの一実施例を示す
プログラムの流れ図である。このプログラムはプログラ
ムメモリ6Aに格納される。図2に基づき時間軸誤差測
定機能の一実施例について説明する。FIG. 2 is a flow chart of a program showing an embodiment of software for executing the function of measuring the time base error of the oscilloscope device itself shown in FIG. 1 at a plurality of times on the time base. This program is stored in the program memory 6A. An embodiment of the time axis error measuring function will be described with reference to FIG.
【0032】まず、オシロスコープ装置300に正弦波
信号発生装置100を接続する。すなわち、図3に示す
ように、単一周波数成分のみを有する正弦波を発生でき
る正弦波信号発生装置100の出力をディバイダ200
で分岐し、一方はオシロスコープ装置300のチャネル
入力端子からサンプラー4へ供給し、他方はオシロスコ
ープ装置300のトリガ端子からトリガ回路1へ供給す
る。正弦波信号発生装置100としては、例えば10-8
より高い周波数確度を持つシンセサイザ装置を使用す
る。その場合、シンセサイザで発生される正弦波信号の
周波数確度は十分高く、正弦波信号の周期の誤差はオシ
ロスコープ装置の時間軸誤差に比べ十分小さく無視でき
る。例えば、シンセサイザの周波数設定を1GHzにし
た場合、正弦波信号の周期の誤差は1フェムト秒以下と
なる。First, the sine wave signal generator 100 is connected to the oscilloscope device 300. That is, as shown in FIG. 3, the output of the sine wave signal generator 100 capable of generating a sine wave having only a single frequency component is output from the divider 200.
One is supplied from the channel input terminal of the oscilloscope device 300 to the sampler 4, and the other is supplied from the trigger terminal of the oscilloscope device 300 to the trigger circuit 1. As the sine wave signal generator 100, for example, 10 −8
Use a synthesizer device with higher frequency accuracy. In that case, the frequency accuracy of the sine wave signal generated by the synthesizer is sufficiently high, and the error in the period of the sine wave signal is sufficiently smaller than the time base error of the oscilloscope device and can be ignored. For example, when the frequency of the synthesizer is set to 1 GHz, the error in the cycle of the sine wave signal is 1 femtosecond or less.
【0033】次に、オシロスコープ装置300の時間軸
誤差測定を開始させるキー入力が行われる。キー入力
は、入出力回路8を介してマイクロプロセッサ7に取り
込まれ、以下の処理が実行される。Next, a key input for starting the time base error measurement of the oscilloscope device 300 is performed. The key input is taken into the microprocessor 7 via the input / output circuit 8 and the following processing is executed.
【0034】まず、ステップS3においては、トリガ回
路1のしきい値電圧を正弦波信号の中心電圧に近い電圧
に設定したあとに、マイクロプロセッサ7は、オシロス
コープ装置300が備える時間軸上の範囲で、正弦波信
号が立ち上がり状態である場合に当該正弦波信号の電圧
レベルがしきい値電圧に到達する全ての時刻、あるいは
正弦波信号が立ち下がり状態である場合に当該正弦波信
号の電圧レベルがしきい値電圧に到達する全ての時刻を
測定する。ここで、オシロスコープ装置300に印加さ
れた正弦波信号の電圧レベルが上昇している状態を正弦
波信号の立ち上がり状態と定義し、電圧レベルが降下し
ている状態を正弦波信号の立ち下がり状態と定義する。First, in step S3, after setting the threshold voltage of the trigger circuit 1 to a voltage close to the central voltage of the sine wave signal, the microprocessor 7 sets the range within the range of the oscilloscope device 300 on the time axis. , At any time when the voltage level of the sine wave signal reaches the threshold voltage when the sine wave signal is in the rising state, or when the voltage level of the sine wave signal is in the falling state, Measure all times when the threshold voltage is reached. Here, the state where the voltage level of the sine wave signal applied to the oscilloscope device 300 is rising is defined as the rising state of the sine wave signal, and the state where the voltage level is falling is referred to as the falling state of the sine wave signal. Define.
【0035】立ち上がり状態で正弦波信号の電圧レベル
がしきい値電圧に到達する時刻を測定している例を図4
に示す。正弦波信号の電圧レベルが設定電圧レベルに立
ち上がり状態で到達するタイミングの読み取り時刻、す
なわち測定時刻を昇順に並べたもの(以下測定時刻系列
と呼ぶ)を、t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn (t0 <t
1 <…<tn-1 <tn )とする。An example of measuring the time when the voltage level of the sine wave signal reaches the threshold voltage in the rising state is shown in FIG.
Shown in. The reading times of the timing when the voltage level of the sine wave signal reaches the set voltage level in a rising state, that is, the measurement times arranged in ascending order (hereinafter referred to as measurement time series) are t 0 , t 1 , ..., T n. -1 , t n (t 0 <t
1 <... <t n-1 <t n ).
【0036】ステップS4においては、ステップS3に
おいて測定された時刻系列t0 ,t1 ,…,tn-1 ,t
n より、時刻tk (k=1,2,…,n)における時刻
t0からの相対的な時間軸誤差ek を算出する。ここ
で、隣接する測定時刻の差Tk=tk −tk-1 (k=
1,2,…,n)を周期の測定値とする。時刻tk にお
ける時刻tk-1 からの相対的な時間軸誤差Δek は、該
正弦波信号の設定周波数から算出される周期Tと周期の
測定値Tk との差、Δek =Tk −T(k=1,2,
…,n)から求まる。In step S4, the time series t 0 , t 1 , ..., T n−1 , t measured in step S3.
From n , a relative time axis error e k from time t 0 at time t k (k = 1, 2, ..., N) is calculated. Here, the difference between adjacent measurement times T k = t k −t k−1 (k =
1, 2, ..., N) are the measured values of the period. Relative time base error .DELTA.e k from time t k-1 at time t k, the difference between the measured value T k of the period T and the period to be calculated from the set frequency of the sinusoidal signal, .DELTA.e k = T k -T (k = 1, 2,
…, N).
【0037】オシロスコープ装置の時間軸上の時刻tk
における時刻t0 からの相対的な時間軸誤差ek は、Δ
e1 からΔek までの和Time t k on the time axis of the oscilloscope device
The relative time axis error e k from time t 0 at
sum from e 1 to Δe k
【0038】[0038]
【数1】ek=Δe1+Δe2+…+Δek であり、 ek=T1+T2+…+Tk−k ×T =tk−t0−k ×T (k =1,2,…,n) が成立する。ek は、上記の式をマイクロプロセッサ7
で求めることにより、第3のステップS3における測定
時刻t0 ,tk と正弦波信号の周期Tとより求められ
る。## EQU1 ## e k = Δe 1 + Δe 2 + ... + Δe k , and e k = T 1 + T 2 + ... + T k −k × T = t k −t 0 −k × T (k = 1,2, …, N) holds. e k is the microprocessor 7
In step S3, the measurement times t 0 and t k and the period T of the sine wave signal are obtained.
【0039】ステップS5においては、マイクロプロセ
ッサ7は、ステップS3において算出された時間軸誤差
ek を誤差メモリ6Cに保持させる。In step S5, the microprocessor 7 causes the error memory 6C to hold the time axis error e k calculated in step S3.
【0040】上記の操作を実行することにより、測定時
刻t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn における時刻t0 から
の相対的な時間軸誤差e0 ,e1 ,…,en-1 ,en を
求めることができる。By performing the above operation, relative time axis errors e 0 , e 1 , ..., E from the time t 0 at the measurement times t 0 , t 1 , ..., T n-1 , t n . it can be determined n-1, e n.
【0041】(実施例2)図5は、本発明において、オ
シロスコープ装置に印加する正弦波信号の周波数設定を
変え、オシロスコープ装置自身が持つ時間軸誤差を時間
軸上の複数の時刻において測定する機能を実行するソフ
トウエアの一実施例を示すプログラムの流れ図である。
このプログラムはプログラムメモリ6Aに格納される。
図5に基づきこの実施例を説明する。(Embodiment 2) FIG. 5 is a function for measuring the time base error of the oscilloscope device itself at a plurality of times on the time base by changing the frequency setting of the sine wave signal applied to the oscilloscope device in the present invention. 6 is a flow chart of a program showing an embodiment of software for executing the.
This program is stored in the program memory 6A.
This embodiment will be described with reference to FIG.
【0042】まず、オシロスコープ装置300に正弦波
信号発生装置100を接続する。ここでも、図3に示し
たように、単一周波数成分のみを有する正弦波を発生で
きる正弦波信号発生装置100の出力をディバイダ20
0で分岐し、一方はオシロスコープ装置300のチャネ
ル入力端子へ、他方はオシロスコープ装置300のトリ
ガ端子へ接続する。First, the sine wave signal generator 100 is connected to the oscilloscope device 300. Here again, as shown in FIG. 3, the output of the sine wave signal generator 100 capable of generating a sine wave having only a single frequency component is applied to the divider 20.
Branch at 0 and connect one to the channel input terminal of the oscilloscope device 300 and the other to the trigger terminal of the oscilloscope device 300.
【0043】次に、オシロスコープ装置300の時間軸
誤差測定を開始させるキー入力が行われる。キー入力
は、入出力回路8を介してマイクロプロセッサ7に取り
込まれ、以下の処理が実行される。Next, a key input for starting the time base error measurement of the oscilloscope device 300 is performed. The key input is taken into the microprocessor 7 via the input / output circuit 8 and the following processing is executed.
【0044】まず、ステップS8においては、しきい値
電圧を正弦波信号の中心電圧に近い電圧に設定したあと
に、マイクロプロセッサ7が、オシロスコープ装置30
0が備える時間軸上の範囲で、立ち上がり状態で正弦波
信号の電圧レベルがしきい値電圧に到達する全ての時
刻、あるいは立ち下がり状態で正弦波信号の電圧レベル
がしきい値電圧に到達する全ての時刻を設定する。さら
に、オシロスコープ装置300に印加している正弦波信
号の周波数設定を変えて、この時刻測定を複数回繰り返
す。First, in step S8, after setting the threshold voltage to a voltage close to the center voltage of the sine wave signal, the microprocessor 7 causes the oscilloscope device 30 to operate.
Within the range of 0 on the time axis, the voltage level of the sine wave signal reaches the threshold voltage at the rising state at all times, or the voltage level of the sine wave signal reaches the threshold voltage at the falling state. Set all times. Further, the frequency setting of the sine wave signal applied to the oscilloscope device 300 is changed, and this time measurement is repeated a plurality of times.
【0045】ステップS9においては、正弦波信号の複
数の周波数設定から得られたそれぞれの設定時刻系列に
対して実行され、それぞれの該測定時刻系列t0 ,t
1 ,…,tn-1 ,tn (t0 <t1 <…<tn-1 <t
n )より、時刻tk (k=1,2,…,n)における時
刻t0 からの相対的な時間軸誤差ek を算出する。時間
軸誤差ek は、実施例1と同様にして、ek =tk −t
0 −k×T(k=1,2,…,n)を用いて、測定時刻
t0 ,tk と正弦波信号の設定周期Tとより求められ
る。In step S9, this is executed for each set time series obtained from a plurality of frequency settings of the sine wave signal, and each measured time series t 0 , t
1 , ..., T n-1 , t n (t 0 <t 1 <... <t n-1 <t
From n ), a relative time axis error e k from time t 0 at time t k (k = 1, 2, ..., N) is calculated. The time axis error e k is e k = t k −t as in the first embodiment.
0− k × T (k = 1, 2, ..., N) is used to obtain the measurement times t 0 , t k and the set period T of the sine wave signal.
【0046】ついで、ステップS10では、正弦波信号
の周波数を変更するか否かを判断し、肯定のときはステ
ップS11に進み、ここで正弦波信号の周波数を再設定
する。否定のとき、すなわち周波数を変更する必要のな
いときは、次のステップS12に進む。Then, in step S10, it is determined whether or not the frequency of the sine wave signal is changed. If the result is affirmative, the process proceeds to step S11, where the frequency of the sine wave signal is reset. When the result is negative, that is, when it is not necessary to change the frequency, the process proceeds to the next step S12.
【0047】ステップS12においては、時刻tk にお
ける原点からの時間軸の絶対誤差をEk とするとき、E
k をすべてのk(k=0,1,…,n)にわたり平均し
た値が、正弦波信号の全ての周波数設定において等しい
値Cになると仮定することにより、Ek を算出する。時
刻tk における原点からの時間軸の絶対誤差Ek は、時
刻tk における時刻t0 からの相対的な時間軸誤差ek
に、時刻t0 における原点からの時間軸の絶対誤差E0
を加えた大きさ、In step S12, when the absolute error on the time axis from the origin at time t k is E k , E
E k is calculated by assuming that the averaged value of k over all k (k = 0, 1, ..., N) results in an equal value C at all frequency settings of the sinusoidal signal. Absolute error E k of the time axis from the origin at time t k, the time t relative time base error from time t 0 in k e k
, The absolute error E 0 of the time axis from the origin at time t 0
Plus size,
【0048】[0048]
【数2】Ek=tk−t0−k ×t +E0 (k =0,1,…,n) であるので、時間軸誤差の平均値がCになると仮定する
と、Since E k = t k −t 0 −k × t + E 0 (k = 0,1, ..., n), assuming that the average value of the time axis error is C,
【0049】[0049]
【数3】 [Equation 3]
【0050】が成立する。この式より、E0 はIs satisfied. From this equation, E 0 is
【0051】[0051]
【数4】 [Equation 4]
【0052】となる。ただし、It becomes However,
【0053】[0053]
【数5】 [Equation 5]
【0054】である。時刻tk (k=0,1,…,n)
における原点からの時間軸の絶対誤差Ek は、ek とE
0 の和であるので、It is Time t k (k = 0, 1, ..., N)
Absolute error E k of the time axis from the origin in the, e k and E
Since it is the sum of 0 ,
【0055】[0055]
【数6】 [Equation 6]
【0056】により求められる。It is calculated by
【0057】ステップS13においては、マイクロプロ
セッサ7は、ステップS12において算出された時間軸
誤差Ek を誤差メモリ6Cに保持させる。In step S13, the microprocessor 7 causes the error memory 6C to hold the time axis error E k calculated in step S12.
【0058】上記の操作を実行することにより、オシロ
スコープ装置300に印加する正弦波信号の周波数設定
を変え、それぞれの周波数の全ての測定時刻t0 ,t
1 ,…,tn-1 ,tn における時間軸の絶対誤差E0 ,
E1 ,…,En-1 ,En を求めることができる。その結
果、実施例1に比べ、時間軸誤差測定を行う時間軸上の
時刻数を増やすことができる。By executing the above operation, the frequency setting of the sine wave signal applied to the oscilloscope device 300 is changed, and all the measurement times t 0 , t of the respective frequencies are changed.
1 , ..., t n−1 , absolute error E 0 on the time axis at t n ,
E 1 , ..., E n-1 , E n can be obtained. As a result, it is possible to increase the number of times on the time axis for measuring the time axis error, as compared with the first embodiment.
【0059】(実施例3)図6は、オシロスコープ装置
自身が持つ時間軸誤差を時間軸上の複数の時刻において
測定する機能を実行するソフトウエアの一実施例を示す
プログラムの流れ図である。このプログラムはプログラ
ムメモリ6Aに格納される。図6に基づきこの実施例を
説明する。(Embodiment 3) FIG. 6 is a flow chart of a program showing an embodiment of software for executing the function of the oscilloscope device itself to measure the time base error at a plurality of times on the time base. This program is stored in the program memory 6A. This embodiment will be described with reference to FIG.
【0060】まず、オシロスコープ装置300に正弦波
信号発生装置100を接続する。図3に示したように、
単一周波数成分のみを有する正弦波を発生できる正弦波
信号発生装置100の出力をディバイダ200で分岐
し、一方はオシロスコープ装置300のチャネル入力端
子へ、他方はオシロスコープ装置300のトリガ端子へ
接続する。First, the sine wave signal generator 100 is connected to the oscilloscope device 300. As shown in FIG.
The output of the sine wave signal generator 100 capable of generating a sine wave having only a single frequency component is branched by a divider 200, one of which is connected to a channel input terminal of the oscilloscope device 300 and the other of which is connected to a trigger terminal of the oscilloscope device 300.
【0061】次に、オシロスコープ装置300の時間軸
誤差測定を開始させるキー入力が行われる。キー入力
は、入出力回路8を介してマイクロプロセッサ7に取り
込まれ、以下の処理が実行される。Next, a key input for starting the time base error measurement of the oscilloscope device 300 is performed. The key input is taken into the microprocessor 7 via the input / output circuit 8 and the following processing is executed.
【0062】ステップS16,S17およびS18にお
いては、しきい値電圧を正弦波信号の中心電圧に近い電
圧に設定したあとに、マイクロプロセッサ7は、オシロ
スコープ装置300が備える時間軸上の範囲で、正弦波
信号の電圧レベルがしきい値電圧に到達する全ての時刻
を測定する。このとき、正弦波信号の立ち上がり(また
は立ち下がり)状態で正弦波信号がしきい値電圧に到達
する時刻を測定する後、立ち上がり(または立ち下が
り)状態で正弦波信号がしきい値電圧に到達する時刻を
測定することにより、単一の周波数設定から2つの測定
時刻系列を得ることができる。In steps S16, S17 and S18, after setting the threshold voltage to a voltage close to the center voltage of the sine wave signal, the microprocessor 7 determines the sine wave within the range on the time axis provided in the oscilloscope device 300. All the times when the voltage level of the wave signal reaches the threshold voltage are measured. At this time, after measuring the time when the sine wave signal reaches the threshold voltage in the rising (or falling) state of the sine wave signal, the sine wave signal reaches the threshold voltage in the rising (or falling) state By measuring the time of day, two measurement time series can be obtained from a single frequency setting.
【0063】あるいは、オシロスコープ装置300が備
える時間軸上の範囲で、正弦波信号の電圧レベルがしき
い値電圧に到達する全ての時刻を測定することを、オシ
ロスコープ装置300のトリガ電圧を変更して繰り返す
ことにより、単一の周波数設定から複数の測定時刻系列
を得ることができる。Alternatively, the trigger voltage of the oscilloscope device 300 is changed by measuring all the times when the voltage level of the sine wave signal reaches the threshold voltage within the range on the time axis provided in the oscilloscope device 300. By repeating, a plurality of measurement time series can be obtained from a single frequency setting.
【0064】あるいは、オシロスコープ装置300が備
える時間軸上の範囲で、正弦波信号の電圧レベルがしき
い値電圧に到達する全ての時刻を測定することを、しき
い値電圧を変更して繰り返すことにより、単一の周波数
設定から複数の測定時刻系列を得ることができる。Alternatively, the measurement of all times when the voltage level of the sine wave signal reaches the threshold voltage within the range on the time axis provided in the oscilloscope device 300 is repeated by changing the threshold voltage. Thus, it is possible to obtain a plurality of measurement time series from a single frequency setting.
【0065】あるいは、上記の3つの方法を組み合わせ
て実行することによっても、単一の周波数設定から複数
の該測定時刻系列を得ることができる。Alternatively, a plurality of measurement time series can be obtained from a single frequency setting by executing the above three methods in combination.
【0066】ステップS19は、ステップS16〜S1
8で得られたそれぞれの測定時刻系列に対して実行され
る。すなわち、ステップS19において、測定時刻系列
を、t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn (t0 <t1 <…<
tn-1 <tn )とするとき、時刻tk (k=1,2,
…,n)における時刻t0 からの相対的な時間軸誤差e
k を算出する。実施例1と同様にして、ek =tk −t
0 −k×T(k=1,2,…,n)より、測定時刻t
0 ,tk と正弦波信号の設定周期Tより時間軸誤差ek
を求める。The step S19 is the steps S16 to S1.
8 is executed for each measurement time series obtained. That is, in step S19, the measurement time series are t 0 , t 1 , ..., T n-1 , t n (t 0 <t 1 <... <
When t n-1 <t n ), time t k (k = 1, 2,
, N) relative time axis error e from time t 0
Calculate k . Similar to the first embodiment, e k = t k −t
From 0 −k × T (k = 1, 2, ..., N), measurement time t
Time axis error e k from 0 , t k and the set period T of the sine wave signal
Ask for.
【0067】ステップS20においては、時刻tk にお
ける原点からの時間軸の絶対誤差をEk とするとき、E
k を全てのk(k=0,1,…,n)にわたり平均した
値が、正弦波信号の全ての周波数設定において等しい値
Cになると仮定することにより、Ek を算出する。実施
例2と同様にして、時刻tk (k=0,1,…,n)に
おける原点からの時間軸の絶対誤差Ek は、In step S20, when the absolute error on the time axis from the origin at time t k is E k , E
E k is calculated by assuming that the averaged value of k over all k (k = 0, 1, ..., N) results in an equal value C at all frequency settings of the sinusoidal signal. Similarly to the second embodiment, the absolute error E k of the time axis from the origin at time t k (k = 0, 1, ..., N) is
【0068】[0068]
【数7】 [Equation 7]
【0069】で求められる。It is calculated by
【0070】ステップS21においては、マイクロプロ
セッサ7は、ステップS20において算出された時間軸
誤差Ek を誤差メモリ6Cに保持させる。In step S21, the microprocessor 7 causes the error memory 6C to hold the time axis error E k calculated in step S20.
【0071】上記の操作を実行することにより、オシロ
スコープ装置300に印加する正弦波信号の周波数設定
を変えることなく、複数の測定時刻系列t0 ,t1 ,
…,tn-1 ,tn を得て、時刻t0 ,t1 ,…,t
n-1 ,tn における時間軸の絶対誤差E0 ,E1 ,…,
En-1 ,En を求める機能が実現される。その結果、実
施例1に比べ、時間軸誤差測定を行う時間軸上の時刻数
を増やすことができる。By performing the above operation, the plurality of measurement time series t 0 , t 1 , t 1 can be obtained without changing the frequency setting of the sine wave signal applied to the oscilloscope device 300.
, T n-1 , t n are obtained, and times t 0 , t 1 , ..., t are obtained.
Absolute errors E 0 , E 1 , ..., On the time axis at n−1 and t n
The function of obtaining E n-1 and E n is realized. As a result, it is possible to increase the number of times on the time axis for measuring the time axis error, as compared with the first embodiment.
【0072】(実施例4)図7は、本発明において、オ
シロスコープ装置自身が持つ時間軸誤差を校正する機能
を実行するソフトウエアの一実施例を示すプログラムの
流れ図である。このプログラムはプログラムメモリ6A
に格納される。図7に基づきこの実施例について説明す
る。(Embodiment 4) FIG. 7 is a flow chart of a program showing an embodiment of software for executing the function of calibrating the time base error of the oscilloscope device itself in the present invention. This program is program memory 6A
Stored in. This embodiment will be described with reference to FIG.
【0073】ステップS22においては、チャネル入力
信号をサンプリング、A/D変換して、その結果をデー
タメモリ6Bに書き込む。チャネル入力信号は、サンプ
リング時刻生成回路2で生成されるサンプリング時刻
に、サンプラー4によってサンプリングされ、A/D変
換器5によりディジタル化され、マイクロプロセッサ7
によりデータメモリ6Bに書き込まれる。In step S22, the channel input signal is sampled, A / D converted, and the result is written in the data memory 6B. The channel input signal is sampled by the sampler 4 at the sampling time generated by the sampling time generation circuit 2, digitized by the A / D converter 5, and the microprocessor 7
Is written in the data memory 6B.
【0074】ステップS23においては、サンプリング
時刻における時間軸誤差を補間する。誤差メモリとして
の不揮発性メモリに保持された時間軸誤差の測定値が、
時刻t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn (t0 <t1 <…<
tn-1 <tn )において、それぞれ、E0 ,E1 ,…,
En-1 ,En であるとする。このとき、t0 ≦t≦tn
であるサンプリング時刻tにおける時間軸誤差を補間に
より求める。例えば、一次補間を用いるときは、サンプ
リング時刻tにおける時間軸誤差E(t)は、tk-1 ≦
t≦tk となるkに対して、In step S23, the time axis error at the sampling time is interpolated. The measured value of the time axis error held in the non-volatile memory as the error memory is
At times t 0 , t 1 , ..., T n-1 , t n (t 0 <t 1 <... <
At t n-1 <t n ) respectively, E 0 , E 1 , ...,
Let E n−1 and E n . At this time, t 0 ≦ t ≦ t n
Then, the time axis error at the sampling time t is calculated by interpolation. For example, when linear interpolation is used, the time axis error E (t) at the sampling time t is t k-1 ≦
For k such that t ≦ t k ,
【0075】[0075]
【数8】 [Equation 8]
【0076】により算出される。It is calculated by
【0077】ステップS24においては、補間により算
出された時間軸誤差E(t)をサンプリング時刻から減
した時刻の位置に、入力信号の電圧を表示する。サンプ
リング時刻tにおける入力信号の電圧レベルがV(t)
であるとき、ディスプレイ10上では時刻t−E(t)
における入力信号の電圧レベルがV(t)であると表示
されるように、マイクロプロセッサ7はフレームメモリ
9にグラフィックデータを書き込む。In step S24, the voltage of the input signal is displayed at the position of the time when the time axis error E (t) calculated by interpolation is subtracted from the sampling time. The voltage level of the input signal at the sampling time t is V (t)
, The time t−E (t) is displayed on the display 10.
The microprocessor 7 writes the graphic data to the frame memory 9 so that the voltage level of the input signal at is indicated as V (t).
【0078】上記の操作をグラフィック出力に必要な全
てのtに対して実施することにより、時間軸誤差が校正
された測定結果をオシロスコープ装置300のディスプ
レイ10に表示することができ、このオシロスコープ装
置300の時間軸誤差を校正することができる。By performing the above operation for all t required for graphic output, it is possible to display the measurement result in which the time base error is calibrated on the display 10 of the oscilloscope device 300. The time base error of can be calibrated.
【0079】(実施例5)図8は、本発明において、オ
シロスコープ装置自身が持つ時間軸誤差を校正する機能
を実行するソフトウエアの一実施例を示すプログラムの
流れ図である。このプログラムはプログラムメモリ6A
に格納される。図8に基づきこの実施例について説明す
る。(Embodiment 5) FIG. 8 is a flow chart of a program showing an embodiment of software for executing the function of calibrating the time base error of the oscilloscope device itself in the present invention. This program is program memory 6A
Stored in. This embodiment will be described with reference to FIG.
【0080】ステップS25においては、ディジタルサ
ンプリングオシロスコープ装置300の時間軸誤差を発
生させる要因毎に、時間軸誤差を表す関数形を求める。
たとえば、オシロスコープ装置300の時間軸誤差を、
(A)サンプリングタイミングを生成するためにオシロ
スコープ装置が内蔵する周波数標準のずれにより生じる
誤差、および(B)この周波数標準の周期未満のタイミ
ングを生成するアナログ遅延回路より生じる誤差に分類
できるとする。このとき、(A)による時間軸誤差を、
この周波数標準の周期T毎に、一定量ずつステップ状に
増加する階段関数で表し、(B)による時間軸誤差を、
周期がTである正弦波関数で表す。In step S25, a function form representing the time axis error is obtained for each factor that causes the time axis error of the digital sampling oscilloscope device 300.
For example, the time base error of the oscilloscope device 300 is
It can be classified into (A) an error caused by a deviation of a frequency standard incorporated in the oscilloscope device for generating the sampling timing, and (B) an error caused by an analog delay circuit generating a timing less than the cycle of the frequency standard. At this time, the time axis error due to (A) is
For each period T of this frequency standard, a step function that increases stepwise by a fixed amount is used to express the time axis error due to (B) as
It is represented by a sine wave function whose period is T.
【0081】ステップS26は、時間軸誤差の測定後に
実行され、ステップS25で求めた関数形に重みをかけ
たものの全ての要因に対する和として時間軸誤差を表
し、当該重みを時間軸誤差の測定値より求め、時間軸誤
差を表す近似関数を導出する。具体例を、ステップS2
5で例示した関数により説明する。このとき、オシロス
コープ装置の時間軸誤差を表す近似関数E(t)は、Step S26 is executed after the measurement of the time axis error, and represents the time axis error as the sum of all the factors of the function form obtained in step S25, but the weight is the measured value of the time axis error. Then, an approximate function representing the time axis error is derived. As a specific example, step S2
This will be described by using the function illustrated in FIG. At this time, the approximate function E (t) representing the time base error of the oscilloscope device is
【0082】[0082]
【数9】 E(t)=C0+C1×[t/T] ×T +C2′×sin (2π×t/T +θ) =C0+C1×[t/T] ×T +C2×sin (2π×t/T)+C3× cos(2π×t/T) (C0, C1, C2′,C2,C3はそれぞれの誤差の重み、 θは(B) による時間軸誤差を表す正弦波関数の位相 [N] はNを越えない最大の整数) となる。不揮発性メモリに保持された時間軸誤差の測定
値が、時刻t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn (t0 <t1
<…<tn-1 <tn )において、それぞれ、E0,E
1 ,…,En-1 ,En であるとする。このとき、時間軸
誤差の測定値EK (k=0,1,…,n)と近似関数よ
り求めた大きさE(tk )との差の二乗、{E(tk )
−Ek }2 の全てのkに対する和を最小にするC0 ,C
1 ,C2 ,C3 は、回帰分析を用いて以下の式により求
めることができる。Equation 9] E (t) = C 0 + C 1 × [t / T] × T + C 2 '× sin (2π × t / T + θ) = C 0 + C 1 × [t / T] × T + C 2 × sin (2π × t / T) + C 3 × cos (2π × t / T) (C 0 , C 1 , C 2 ′, C 2 , C 3 are the weights of each error, and θ is the time axis according to (B) The phase [N] of the sine wave function that represents the error is the maximum integer that does not exceed N). The measured values of the time axis error held in the non-volatile memory are times t 0 , t 1 , ..., T n-1 , t n (t 0 <t 1
<... <t n-1 <t n ) respectively, E 0 , E
1, ..., and is E n-1, E n. At this time, the square of the difference between the measured value E K (k = 0, 1, ..., N) of the time axis error and the magnitude E (t k ) obtained from the approximation function, {E (t k ).
C 0 , C that minimizes the sum of −E k } 2 for all k
1 , C 2 , C 3 can be obtained by the following formula using regression analysis.
【0083】[0083]
【数10】 [Equation 10]
【0084】上記の式を解くことにより、それぞれの誤
差の重みが決定し、オシロスコープ装置の時間軸誤差を
表す近似関数E(t)が導出される。導出された近似関
数は、不揮発性メモリに保持される。By solving the above equation, the weight of each error is determined, and the approximate function E (t) representing the time base error of the oscilloscope device is derived. The derived approximation function is held in the non-volatile memory.
【0085】ステップS27においては、チャネル入力
信号をサンプリング、A/D変換して、その結果をデー
タメモリ6Bに書き込む。チャネル入力信号は、サンプ
リング時刻生成回路2で生成されるサンプリング時刻
に、サンプラー4によってサンプリングされ、A/D変
換器5によりディジタル化され、マイクロプロセッサ7
によりデータメモリ6Bに書き込まれる。In step S27, the channel input signal is sampled, A / D converted, and the result is written in the data memory 6B. The channel input signal is sampled by the sampler 4 at the sampling time generated by the sampling time generation circuit 2, digitized by the A / D converter 5, and the microprocessor 7
Is written in the data memory 6B.
【0086】ステップS28においては、サンプリング
時刻tにおける時間軸誤差を、ステップS26で導出さ
れた近似関数より算出する。In step S28, the time axis error at the sampling time t is calculated from the approximation function derived in step S26.
【0087】ステップS29においては、補間により算
出された時間軸誤差E(t)をサンプリング時刻から減
した時刻の位置に、入力信号の電圧を表示する。サンプ
リング時刻tにおける入力信号の電圧レベルがV(t)
であるとき、ディスプレイ上では時刻t−E(t)にお
ける入力信号の電圧レベルがV(t)であると表示され
るように、マイクロプロセッサ7はフレームメモリ9に
グラフィックデータを書き込む。In step S29, the voltage of the input signal is displayed at the time position where the time axis error E (t) calculated by the interpolation is subtracted from the sampling time. The voltage level of the input signal at the sampling time t is V (t)
, The microprocessor 7 writes the graphic data in the frame memory 9 so that the voltage level of the input signal at the time t−E (t) is displayed on the display as V (t).
【0088】上記の操作をグラフィック出力に必要な全
てのtに対して実施することにより、時間軸誤差が校正
された測定結果をオシロスコープ装置300のディスプ
レイ10に表示することができる。By performing the above operation for all t required for graphic output, it is possible to display the measurement result in which the time base error is calibrated on the display 10 of the oscilloscope device 300.
【0089】(実施例6)次に、オシロスコープ装置に
印加する正弦波信号の周波数設定を変え、オシロスコー
プ装置自身が持つ時間軸誤差を時間軸上の複数の時刻に
おいて測定するようにした本発明の一実施例を説明す
る。(Embodiment 6) Next, the frequency setting of the sine wave signal applied to the oscilloscope device is changed, and the time axis error of the oscilloscope device itself is measured at a plurality of times on the time axis. An example will be described.
【0090】ここで、実施例2において、オシロスコー
プ装置300の時間軸上における時間軸誤差の測定範囲
Sは、オシロスコープ装置300が内蔵しているサンプ
リング時刻を生成するための周波数標準3の周期T0 を
p倍(pは整数)した範囲とする。Here, in the second embodiment, the measurement range S of the time base error on the time base of the oscilloscope device 300 is the period T 0 of the frequency standard 3 for generating the sampling time incorporated in the oscilloscope device 300. Is p times (p is an integer).
【0091】この実施例2において、オシロスコープ装
置300に印加する正弦波信号の周波数は、整数pと互
いに素であり、複数のm個(m>1)の1より大きな互
いに異なる整数q1 ,q2 ,…,qm に対して、この整
数を時間軸誤差測定を行う範囲Sで割った値、q1 /
S,q2 /S,…,qm /Sとする。In the second embodiment, the frequencies of the sine wave signals applied to the oscilloscope device 300 are relatively prime to the integer p, and a plurality of m (m> 1) different integers q 1 and q larger than 1 which are different from each other. 2 , ..., q m , a value obtained by dividing this integer by the range S in which the time base error measurement is performed, q 1 /
Let S, q 2 / S, ..., Q m / S.
【0092】実施例2においては、時刻tk における原
点からの時間軸の絶対誤差をEK とするとき、Ek を測
定時刻系列の全てのk(k=0,1,…,n)にわたり
平均した値が、正弦波信号の全ての周波数設定において
等しい値になると仮定している。ところが、アルナログ
遅延回路がもつ非線形誤差などから生じる周波数標準の
周期と同一の周期で繰り返される時間軸誤差が支配的
で、かつ正弦波信号の周波数設定が低いときは、この仮
定が成立しないことがある。例えば、正弦波信号の周波
数が周波数標準の周波数と同一のとき、その測定系列に
おいては、周波数標準の周期と同一の周期で繰り返され
る時間軸誤差が大きい(小さい)時刻のみを測定するこ
とがあるからである。In the second embodiment, when the absolute error on the time axis from the origin at time t k is E K , E k is over all k (k = 0, 1, ..., N) in the measurement time series. It is assumed that the averaged values will be equal for all frequency settings of the sinusoidal signal. However, this assumption may not hold when the time axis error that is repeated in the same cycle as the frequency standard cycle caused by the nonlinear error of the alnalog delay circuit is dominant and the frequency setting of the sine wave signal is low. is there. For example, when the frequency of the sine wave signal is the same as the frequency of the frequency standard, only the time when the time axis error is large (small) repeated in the same cycle as the cycle of the frequency standard may be measured in the measurement series. Because.
【0093】しかしながら、上述の方法で時間軸誤差測
定範囲、および正弦波信号周波数を設定するとき、正弦
波信号周波数がqk /Sのときは、周波数標準の周期T
0 をqk 等分したqk 個の全ての時刻に対して、周波数
標準の周期と同一の周期で繰り返される時間軸誤差を測
定することになる。その結果、実施例2における仮定が
成立する。However, when the time axis error measurement range and the sine wave signal frequency are set by the above method, when the sine wave signal frequency is q k / S, the period T of the frequency standard is set.
For all q k times obtained by equally dividing 0 by q k , the time axis error repeated in the same cycle as the cycle of the frequency standard is measured. As a result, the assumption in Example 2 is established.
【0094】(実施例7)オシロスコープ装置自身が持
つ時間軸誤差を時間軸上の複数の時刻において測定する
ようにした本発明の一実施例を図9に示す。(Embodiment 7) FIG. 9 shows an embodiment of the present invention in which the time base error of the oscilloscope device itself is measured at a plurality of times on the time base.
【0095】実施例1,2,3および6において、正弦
波信号発生装置100をオシロスコープ装置300に接
続するとき、図9に示すように、正弦波信号発生装置1
00から発生される単一周波数成分のみを持つ正弦波信
号を、ディバイダ200で分岐し、一方は時間軸誤差を
測定するオシロスコープ装置300のトリガ端子へ印加
し、他方はキャパシタ400を介したAC結合で、オシ
ロスコープ装置300のチャネル入力端子に印加する。In the first, second, third and sixth embodiments, when the sine wave signal generator 100 is connected to the oscilloscope device 300, as shown in FIG.
A sine wave signal having only a single frequency component generated from 00 is branched by a divider 200, one is applied to a trigger terminal of an oscilloscope device 300 for measuring a time base error, and the other is AC coupled via a capacitor 400. Then, it is applied to the channel input terminal of the oscilloscope device 300.
【0096】実施例1,2,3および6において、オシ
ロスコープ装置300が備える時間軸上の範囲で、正弦
波信号の電圧レベルがあるしきい値電圧に到達する時刻
を測定するとき、オシロスコープ装置300のトリガ電
圧を0Vに設定し、しきい値電圧を0Vに設定する。In Examples 1, 2, 3 and 6, when measuring the time when the voltage level of the sine wave signal reaches a certain threshold voltage within the range on the time axis of the oscilloscope device 300, the oscilloscope device 300 is used. Is set to 0V, and the threshold voltage is set to 0V.
【0097】正弦波信号の時間微分、すなわちスルーレ
ートは、正弦波信号の中心電圧レベルにおいてもっとも
小さくなる。よって、正弦波信号の電圧レベルが中心電
圧レベルとなる時刻を測定するとき、測定時刻における
正弦波信号の傾きが最大となるため、正弦波信号のノイ
ズやジッタにより生じるタイミング測定誤差が最小にな
る。正弦波信号をキャパシタ400によりAC結合でオ
シロスコープ装置300に印加するときは、0Vが正弦
波信号の中心電圧レベルとなる。従って、正弦波信号の
しきい値電圧を0Vに設定したとき、正弦波信号のノイ
ズやジッタが時刻の測定に与える影響が最小になる。The time derivative of the sine wave signal, that is, the slew rate is the smallest at the center voltage level of the sine wave signal. Therefore, when measuring the time when the voltage level of the sine wave signal becomes the center voltage level, the slope of the sine wave signal at the measurement time becomes the maximum, so the timing measurement error caused by noise or jitter of the sine wave signal becomes the minimum. . When a sine wave signal is applied to the oscilloscope device 300 by AC coupling with the capacitor 400, 0 V is the center voltage level of the sine wave signal. Therefore, when the threshold voltage of the sine wave signal is set to 0V, the influence of noise and jitter of the sine wave signal on the time measurement is minimized.
【0098】また、オシロスコープ装置300の電圧
軸、トリガレベル設定には、ゲインやオフセットの誤差
が含まれる。しかし、これらの誤差は、オシロスコープ
装置のトリガ電圧を0Vに設定し、しきい値電圧を0V
に設定したときには、時刻の測定精度に影響を与えな
い。The voltage axis and trigger level setting of the oscilloscope device 300 include gain and offset errors. However, these errors are caused by setting the trigger voltage of the oscilloscope device to 0V and the threshold voltage to 0V.
When set to, it does not affect the time measurement accuracy.
【0099】それらの結果、AC結合で正弦波信号をオ
シロスコープ装置に印加し、オシロスコープ装置のトリ
ガ電圧を0Vに設定し、正弦波信号のしきい値電圧を0
Vに設定したときには、実施例1,2,3および6にお
ける時刻の測定精度を向上させることができ、時間軸誤
差の測定精度を向上させることができる。As a result, a sine wave signal is applied to the oscilloscope device by AC coupling, the trigger voltage of the oscilloscope device is set to 0V, and the threshold voltage of the sine wave signal is set to 0.
When set to V, the measurement accuracy of the time in the first, second, third, and sixth embodiments can be improved, and the measurement accuracy of the time axis error can be improved.
【0100】[0100]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正弦波信号発生装置をオシロスコープ装置に接続し、時
間軸誤差測定を開始させるキー入力が行われたときに開
始され、オシロスコープ装置上で正弦波信号の周期を測
定し、周期の測定値と正弦波信号の周期との差より計算
することによりオシロスコープ装置の時間軸誤差を測定
し、そして、以上のようにして行った時間軸誤差測定の
測定結果を用いてオシロスコープ装置の時間軸誤差を校
正し、その校正された時間軸誤差を用いて入力電圧をデ
ィスプレイに表示することによって、時間軸誤差測定機
能および校正機能を持つディジタルサンプリングオシロ
スコープ装置を提供することができる。例えば、本発明
の時間軸誤差測定機能および校正機能を、帯域20GH
z、時間軸誤差10ピコ秒のディジタルサンプリングオ
シロスコープ装置にもたせ、10-8の確度のシンセサイ
ザを用いて時間軸誤差の測定を行い、時間軸誤差の校正
を行ったとき、約2ピコ秒の時間軸精度を持つオシロス
コープ装置を実現することができる。As described above, according to the present invention,
Connect the sine wave signal generator to the oscilloscope device and start when the key input to start the time base error measurement is started.Measure the period of the sine wave signal on the oscilloscope device and measure the period and the sine wave signal. The time axis error of the oscilloscope device is measured by calculating from the difference with the period of the signal, and the time axis error of the oscilloscope device is calibrated using the measurement result of the time axis error measurement performed as described above. By displaying the input voltage on the display using the calibrated time axis error, it is possible to provide a digital sampling oscilloscope device having a time axis error measuring function and a calibrating function. For example, the time axis error measuring function and the calibration function of the present invention can be applied to the band 20 GH.
z, Time axis error is measured using a synthesizer with an accuracy of 10 -8 , and the time axis error is calibrated by using a digital sampling oscilloscope device with a time axis error of 10 picoseconds. It is possible to realize an oscilloscope device having axis accuracy.
【0101】さらにまた、本発明による時間軸誤差の測
定方法および校正方法を既存のディジタルサンプリング
オシロスコープ装置と組合せ用いることでも上述したよ
うな効果を奏することができ、以て、時間軸精度の悪い
オシロスコープ装置を用いて測定精度を向上させること
ができる。Furthermore, by using the time axis error measuring method and the calibration method according to the present invention in combination with the existing digital sampling oscilloscope device, the above-mentioned effects can be obtained, and thus the oscilloscope with poor time axis accuracy can be obtained. The device can be used to improve the measurement accuracy.
【図1】本発明オシロスコープ装置の一実施例を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an oscilloscope device of the present invention.
【図2】本発明オシロスコープ装置の時間軸誤差を測定
する機能を実行するソフトウェアの一実施例を示す流れ
図である。FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of software for executing the function of measuring the time base error of the oscilloscope device of the present invention.
【図3】本発明オシロスコープ装置に正弦波信号源を接
続する形態の一実施例を示す結線図である。FIG. 3 is a connection diagram showing an example of a mode in which a sine wave signal source is connected to the oscilloscope device of the present invention.
【図4】本発明において時間軸誤差の測定範囲にわたり
正弦波信号の周期を測定する一実施例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of measuring the period of a sine wave signal over a measurement range of a time axis error in the present invention.
【図5】本発明オシロスコープ装置の複数周波数の正弦
波信号を用いてオシロスコープ装置の時間軸誤差を測定
する機能を実行するソフトウェアの一実施例を示す流れ
図である。FIG. 5 is a flow chart showing an embodiment of software for executing the function of measuring the time base error of the oscilloscope device using the sine wave signals of a plurality of frequencies of the oscilloscope device of the present invention.
【図6】本発明オシロスコープ装置の時間軸誤差を測定
する機能を実行するソフトウェアの一実施例を示す流れ
図である。FIG. 6 is a flowchart showing an embodiment of software for executing the function of measuring the time base error of the oscilloscope device of the present invention.
【図7】本発明オシロスコープ装置の時間軸誤差を校正
する機能を実行するソフトウェアの一実施例を示す流れ
図である。FIG. 7 is a flowchart showing an embodiment of software for executing the function of calibrating the time base error of the oscilloscope device of the present invention.
【図8】本発明オシロスコープ装置の時間軸誤差を校正
する機能を実行するソフトウェアの一実施例を示す流れ
図である。FIG. 8 is a flow chart showing an embodiment of software for executing the function of calibrating the time base error of the oscilloscope device of the present invention.
【図9】本発明オシロスコープ装置に正弦波信号源を接
続する形態の他の実施例を示す結線図である。FIG. 9 is a connection diagram showing another embodiment of the mode in which a sine wave signal source is connected to the oscilloscope device of the present invention.
1 トリガ回路 2 サンプリング時刻生成回路 3 周波数標準 4 サンプラー 5 A/D変換器 6 メモリ 6A プログラムメモリ 6B データメモリ 6C 誤差メモリ 7 マイクロプロセッサ 8 入出力回路 9 フレームメモリ 10 ディスプレイ装置 11 D/A変換器 12 バス 100 正弦波信号発生装置 200 ディバイダ 300 オシロスコープ装置 400 キャパシタ 1 Trigger circuit 2 Sampling time generation circuit 3 Frequency standard 4 Sampler 5 A / D converter 6 Memory 6A Program memory 6B Data memory 6C Error memory 7 Microprocessor 8 Input / output circuit 9 Frame memory 10 Display device 11 D / A converter 12 Bus 100 Sine wave signal generator 200 Divider 300 Oscilloscope device 400 Capacitor
Claims (14)
と、 トリガ入力を受けるトリガ端子と、 単一周波数成分のみを有する正弦波信号を測定標準とし
て前記チャネル入力端子および前記トリガ端子へ供給
し、当該正弦波信号の電圧レベルが立ち上がりまたは立
ち下がり状態で所定しきい値電圧に到達する時刻を、当
該オシロスコープ装置の表示面上の時間軸上の所定範囲
にわたり全て測定して測定時刻系列を得る手段と、 該測定時刻系列を、t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn (t
0 <t1 <…<tn-1<tn )とし、隣接するそれぞれ
の測定時刻の差、Tk =tk −tk-1 (k=1,2,
…,n)を周期の測定値とするとき、周期の測定値Tk
と前記正弦波信号の周期Tとの差を、時刻tk における
時刻tk-1 からの相対的な時間軸誤差Δek として求め
る手段と、 時刻tk における時刻t0 からの相対的な時間軸誤差e
k を、Δe1 からΔek までの総和より求める手段とを
具えて、時間軸誤差を測定するようにしたことを特徴と
するディジタルサンプリングオシロスコープ装置。1. A channel input terminal for receiving a channel input, a trigger terminal for receiving a trigger input, a sine wave signal having only a single frequency component is supplied as a measurement standard to the channel input terminal and the trigger terminal, and the sine signal is supplied. The time when the voltage level of the wave signal reaches the predetermined threshold voltage in the rising or falling state, a means for measuring all over a predetermined range on the time axis on the display surface of the oscilloscope device to obtain a measurement time series, The measurement time series are represented by t 0 , t 1 , ..., T n-1 , t n (t
0 <t 1 <... <t n-1 <t n ) and the difference between adjacent measurement times, T k = t k −t k−1 (k = 1, 2,
, N) as the cycle measurement value, the cycle measurement value T k
Wherein a difference between the period T of the sine wave signal, means for determining a relative time base error .DELTA.e k from time t k-1 at time t k, the time relative to the time t 0 at time t k and Axis error e
The k, comprises a means for determining from the sum from .DELTA.e 1 to .DELTA.e k, digital sampling oscilloscope apparatus being characterized in that so as to measure the time base error.
と、 トリガ入力を受けるトリガ端子と、 単一周波数成分のみを有する正弦波信号を測定標準とし
て前記チャネル入力端子および前記トリガ端子へ供給
し、当該正弦波信号の電圧レベルが立ち上がりまたは立
ち下がり状態で所定しきい値電圧に到達する時刻を、オ
シロスコープ装置の表示面上の時間軸上の所定範囲にわ
たり全て測定して測定時刻系列を得ることを、当該正弦
波信号の周波数設定を変えて複数回繰り返し実行する手
段と、 該測定時刻系列のひとつを、t0 ,t1 ,…,tn-1 ,
tn (t0 <t1 <…<tn-1 <tn )とし、隣接する
それぞれの測定時刻の差、Tk =tk −tk−1(k=
1,2,…,n)を周期の測定値とするとき、周期の測
定値Tk と前記正弦波信号の周期Tとの差を、時刻t
k における時刻tk-1 からの相対的な時間軸誤差Δek
として求める手段と、 時刻tk における時刻t0 からの相対的な時間軸誤差e
k を、Δe1 からΔek までの総和より求めることを、
全ての測定時刻系列に対して実行する手段と、 時刻tk における原点からの時間軸の絶対誤差Ek を全
てのk(k=0,1,…,n)にわたり平均した値が、
それぞれの測定時刻系列に対して等しくなると仮定し
て、時刻t0 における原点からの時間軸の絶対誤差E0
を全ての測定時刻系列に対して算出し、時刻tk におけ
る原点からの時間軸の絶対誤差Ek を、E0 とek の総
和より求めることを全ての測定時刻系列の全てのkに対
して実行する手段とを具えて、時間軸誤差を測定するよ
うにしたことを特徴とするディジタルサンプリングオシ
ロスコープ装置。2. A channel input terminal for receiving a channel input, a trigger terminal for receiving a trigger input, and a sine wave signal having only a single frequency component is supplied to the channel input terminal and the trigger terminal as a measurement standard, To obtain the measurement time series by measuring all the time when the voltage level of the wave signal reaches the predetermined threshold voltage in the rising or falling state over the predetermined range on the time axis on the display surface of the oscilloscope device. Means for repeatedly executing a plurality of times by changing the frequency setting of the sine wave signal, and one of the measurement time series are t 0 , t 1 , ..., T n-1 ,
t n (t 0 <t 1 <... <t n-1 <t n ) and the difference between adjacent measurement times, T k = t k −t k−1 (k =
1, 2, ..., N) as the cycle measurement values, the difference between the cycle measurement value T k and the cycle T of the sine wave signal is calculated as
relative time base error .DELTA.e k from time t k-1 in the k
And a relative time axis error e from time t 0 at time t k
a k, to ask than the sum of from Δe 1 to Δe k,
Means for performing for all measurement time series, the time t k at all the absolute error E k of the time axis from the origin k (k = 0,1, ..., n) value averaged over the,
Assuming equal for each measurement time series, the absolute error E 0 of the time axis from the origin at time t 0
Is calculated for all measurement time series, and the absolute error E k of the time axis from the origin at time t k is calculated from the sum of E 0 and e k for all k of all measurement time series. A digital sampling oscilloscope device, characterized in that the time axis error is measured by means of executing the above.
と、 トリガ入力を受けるトリガ端子と、 単一周波数成分のみを有する正弦波信号を測定標準とし
て前記チャネル入力端子および前記トリガ端子へ供給
し、当該正弦波信号の電圧レベルが立ち上がり状態で所
定しきい値電圧に到達する時刻を、当該オシロスコープ
装置が備える時間軸上の所定範囲にわたり全て測定し、
さらに立ち下がり状態で所定しきい値に到達する時刻を
前記所定範囲にわたり全て測定し、立ち上がり状態での
測定時刻系列と立ち下がり状態での測定時刻系列の両者
を得ること、および前記正弦波信号の電圧レベルが所定
しきい値電圧に到達する時刻を、当該オシロスコープ装
置の表示面上の時間軸上の所定範囲にわたり全て測定し
て測定時刻系列を得ることを、前記しきい値電圧を変更
して繰り返すことにより、複数の測定時刻系列を得るこ
と、の少なくともひとつを実行することにより、正弦波
信号の単一の周波数設定から、複数の測定時刻系列を得
る手段と、 該複数の測定時刻系列のひとつを、t0 ,t1 ,…,t
n-1 ,tn (t0 <t1 <…<tn-1 <tn )とし、隣
接するそれぞれの測定時刻の差、Tk =tk −tk-1
(k=1,2,…,n)を周期の測定値とするとき、周
期の当該測定値T k と当該オシロスコープ装置に印加し
た正弦波信号の周期Tとの差を、時刻tkにおける時刻
tk-1 からの相対的な時間軸誤差Δek として求める手
段と、 時刻tk における時刻t0 からの相対的な時間軸誤差e
k を、Δe1 からΔek までの総和より求めることを、
全ての測定時刻系列に対して実行する手段と、 時刻tk における原点からの時間軸の絶対誤差Ek を全
てのk(k=0,1,…,n)にわたり平均した値が、
それぞれの測定時刻系列に対して等しくなると仮定し
て、時刻t0 における原点からの時間軸の絶対誤差E0
を算出し、E0 とek の和より、時刻tk における原点
からの時間軸の絶対誤差Ek を、全てのkに対して求め
ることを、すべての測定時刻系列に対して実行する手段
とを具えて、時間軸誤差を測定するようにしたことを特
徴とするディジタルサンプリングオシロスコープ装置。3. A channel input terminal for receiving a channel input.
, A trigger terminal that receives the trigger input, and a sine wave signal that has only a single frequency component as the measurement standard.
Supply to the channel input terminal and the trigger terminal
The voltage level of the sine wave signal is rising.
The time to reach the constant threshold voltage is
Measure all over a predetermined range on the time axis equipped with the device,
Furthermore, the time to reach the predetermined threshold in the falling state
Measure all over the specified range and
Both the measurement time series and the measurement time series in the falling state
And that the voltage level of the sine wave signal is predetermined
The time to reach the threshold voltage is
Measure all over the specified range on the display screen
Change the threshold voltage to obtain the measurement time series
To obtain multiple measurement time series.
And a sine wave by performing at least one of
Obtain multiple measurement time series from a single frequency setting of the signal
Means and one of the plurality of measurement time series,0 , T1 , ..., t
n-1 , Tn (T0 <T1 <... <tn-1 <Tn ) And next to
The difference between the measurement times of each contact, Tk = Tk -Tk-1
When (k = 1, 2, ..., N) is the measured value of the cycle,
Relevant measurement value T k And apply it to the oscilloscope device
The difference from the period T of the sine wave signal iskTime in
tk-1 Relative time axis error Δe fromk Asking for
Dan and time tk At time t0 Relative time axis error e from
k Is Δe1 To Δek To obtain from the sum of
Means for executing all measurement time series, and time tk Error E on the time axis from the origin atk The whole
Values averaged over all k (k = 0, 1, ..., N) are
Assuming it is equal for each measurement time series
At time t0 Error E on the time axis from the origin at0
And calculate E0 And ek From the sum of time tk Origin of
Absolute error E on the time axis fromk For all k
A way to do things for all measurement time series
The feature is that the time axis error is measured with
Digital sampling oscilloscope device to be used.
ンプリングしてA/D変換する手段と、 そのA/D変換により得られたディジタル信号とサンプ
リング時刻とをストアするデータメモリと、 グラフィックデータをストアするフレームメモリと、 表示に必要なディジタル信号データをデータメモリより
取り出し、グラフィックデータに変換して、フレームメ
モリに書き込む手段と、 フレームメモリに保持されたグラフィックデータをアナ
ログ信号に変換する手段と、 そのアナログ信号を表示するディスプレイと、 請求項1ないし2ないし3のいずれかにおいて測定され
た時間軸誤差をストアする誤差メモリと、 前記サンプリング時刻における時間軸誤差を、前記誤差
メモリにストアされた時間軸誤差の測定結果によって補
間する手段と、 当該補間でも止められた時間軸誤差をサンプリング時刻
から減じた時刻を、時間軸誤差校正後のサンプリング時
刻として、データメモリにストアする手段と、 を具えて、当該オシロスコープ装置自身が持つ時間軸誤
差を校正するようにしたことを特徴とするディジタルサ
ンプリングオシロスコープ装置。4. A means for sampling an input signal at a predetermined sampling time for A / D conversion, a data memory for storing the digital signal and sampling time obtained by the A / D conversion, and a graphic data store. A frame memory, a digital signal data necessary for display is taken out from the data memory, converted into graphic data and written into the frame memory, a means for converting the graphic data held in the frame memory into an analog signal, A display that displays an analog signal, an error memory that stores the time base error measured in any one of claims 1 to 3, and a time base that stores the time base error at the sampling time in the error memory. Means to interpolate based on error measurement The time axis error that the oscilloscope device itself has is equipped with a means for storing the time obtained by subtracting the time axis error stopped by the interpolation from the sampling time in the data memory as the sampling time after the time axis error calibration. A digital sampling oscilloscope device characterized in that it is calibrated.
ンプリングしてA/D変換する手段と、 そのA/D変換により得られたディジタル信号とサンプ
リング時刻とをストアするデータメモリと、 グラフィックデータをストアするフレームメモリと、 表示に必要なディジタル信号データをデータメモリより
取り出し、グラフィックデータに変換して、フレームメ
モリに書き込む手段と、 フレームメモリに保持されたグラフィックデータをアナ
ログ信号に変換する手段と、 そのアナログ信号を表示するディスプレイと、 請求項1ないし2ないし3のいずれかにおいて測定され
た時間軸誤差をストアする誤差メモリと、 当該オシロスコープ装置の時間軸誤差を発生させる要因
毎に、各々の要因により生じる分の時間軸誤差の関数形
をあらかじめ求めておき、当該オシロスコープ装置が持
つ時間軸誤差の大きさを、全ての関数形にそれぞれ固有
の重みをかけたものの和として表し、それぞれの重みを
前記誤差メモリにストアされている時間軸誤差の測定結
果より求めることにより、時間軸誤差を表す近似関数を
導出する手段と、 それにより算出された近似関数を保持する近似関数メモ
リと、 前記サンプリング時刻における時間軸誤差を前記近似関
数メモリに保持された近似関数を用いて算出する手段
と、 算出された時間軸誤差をサンプリング時刻から減して得
た時刻を、時間軸誤差校正後のサンプリング時刻とし
て、データメモリにストアする手段と、 を具え、オシロスコープ装置が持つ時間軸誤差を校正す
るようにしたことを特徴とするディジタルサンプリング
オシロスコープ装置。5. A means for sampling an input signal at a predetermined sampling time and performing A / D conversion, a data memory for storing the digital signal and sampling time obtained by the A / D conversion, and a graphic data store. A frame memory, a digital signal data necessary for display is taken out from the data memory, converted into graphic data and written into the frame memory, a means for converting the graphic data held in the frame memory into an analog signal, A display that displays an analog signal, an error memory that stores the time base error measured in any one of claims 1 to 3, and a factor that causes the time base error of the oscilloscope device. The functional form of the time axis error The magnitude of the time-axis error of the oscilloscope device is obtained and expressed as a sum of all function types with unique weights, and the respective weights of the time-axis error stored in the error memory are represented. Means for deriving an approximation function representing a time axis error by obtaining the measurement result, an approximation function memory holding the approximation function calculated thereby, and a time axis error at the sampling time are held in the approximation function memory. And a means for storing the time obtained by subtracting the calculated time axis error from the sampling time in the data memory as the sampling time after time axis error calibration, A digital sampling oscilloscope device characterized in that the time base error of the oscilloscope device is calibrated. .
オシロスコープ装置において、 時間軸誤差測定を行う範囲(S)を、当該オシロスコー
プ装置が内蔵するサンプリング時刻生成用の周波数標準
の周期(T0 )をp倍(pは整数)した範囲(T0 ×
p)に設定する手段と、 正弦波信号の周波数を、整数pと互いに素である、複数
のm個(m>1)の1より大きな互いに異なる整数q
1 ,q2 ,…,qm より、q1 /S,q2 /S,…,q
m /Sに決定する手段とを具え、時間軸誤差を測定する
ように構成したことを特徴とするディジタルサンプリン
グオシロスコープ装置。6. The digital sampling oscilloscope device according to claim 2, wherein the range (S) for measuring the time axis error is p times the period (T 0 ) of the frequency standard for sampling time generation incorporated in the oscilloscope device. (P is an integer) Range (T 0 ×
p), and a plurality of m (m> 1) different integers q greater than 1 that are coprime to the integer p for the frequency of the sine wave signal.
From 1 , q 2 , ..., q m , q 1 / S, q 2 / S, ..., q
A digital sampling oscilloscope device comprising means for determining m / S and configured to measure a time base error.
タルサンプリングオシロスコープ装置において、 前記測定標準としての正弦波信号をAC結合で前記チャ
ネル入力端子に供給し、 当該オシロスコープ装置のトリガレベル電圧を0Vに設
定し、および前記正弦波信号の電圧レベルが0Vに到達
する時刻を、当該オシロスコープ装置の表示面上の時間
軸上の前記所定範囲にわたり測定するようにしたことを
特徴とするディジタルサンプリングオシロスコープ装
置。7. The digital sampling oscilloscope device according to claim 1, 2, 3 or 6, wherein the sine wave signal as the measurement standard is supplied to the channel input terminal by AC coupling, and the trigger level voltage of the oscilloscope device is changed. A digital sampling oscilloscope characterized by being set to 0 V and measuring the time when the voltage level of the sine wave signal reaches 0 V over the predetermined range on the time axis on the display surface of the oscilloscope device. apparatus.
差を測定し、時間軸誤差の測定結果を用いて該オシロス
コープ装置で測定された波形データを補正することによ
り、オシロスコープ装置の時間軸誤差を校正する方法に
おいて、 単一周波数成分のみを有する所定周波数の正弦波信号
を、前記オシロスコープ装置に印加する第1のステップ
と、 当該オシロスコープ装置の表示面上の時間軸上の範囲
で、当該正弦波信号の電圧レベルがある設定電圧に到達
する時刻を前記表示面上での時間位置を表すデータとし
て測定する第2のステップと、 その測定時刻系列を、t0 ,t1 ,…,tn-1 ,tn
(t0 <t1 <…<tn-1 <tn )とし、隣接する測定
時刻の差、Tk =tk −tk-1 (k=1,2,…,n)
を周期の測定値とするとき、該周期の測定値Tk と前記
オシロスコープ装置に印加した正弦波信号の周期Tとの
差を、時刻tk における時刻tk-1 からの相対的な時間
軸誤差Δek として求める第3のステップと、 Δe1 からΔek までの総和より、時刻tk における時
刻t0 からの相対的な時間軸誤差ek を求める第4のス
テップとを具え、前記オシロスコープ装置自身が持つ時
間軸誤差を測定することを特徴とするオシロスコープ装
置の時間軸誤差測定方法。8. The time axis error of the oscilloscope device is calibrated by measuring the time axis error of the oscilloscope device itself and correcting the waveform data measured by the oscilloscope device using the measurement result of the time axis error. In the method, a first step of applying a sinusoidal signal of a predetermined frequency having only a single frequency component to the oscilloscope device, and a step of applying the sinusoidal signal to the oscilloscope device in the range on the time axis on the display surface. The second step of measuring the time when the voltage level reaches a certain set voltage as data representing the time position on the display surface, and the measurement time series are t 0 , t 1 , ..., T n-1 , t n
(T 0 <t 1 <... <t n-1 <t n ) and the difference between adjacent measurement times, T k = t k −t k−1 (k = 1, 2, ..., N).
When the the measured value of the period, relative time axis of a difference between the period T of the sine wave signal applied to the oscilloscope device and the measurement value T k of period circumferential, from time t k-1 at time t k The oscilloscope includes a third step of obtaining an error Δe k and a fourth step of obtaining a relative time axis error e k from time t 0 at time t k from the sum total of Δe 1 to Δe k A time axis error measuring method for an oscilloscope device, characterized by measuring the time axis error of the device itself.
いて、 前記オシロスコープ装置に内蔵されて、サンプリングタ
イミングを生成する周波数標準の周期T0 をp(pは整
数)倍した範囲を、時間軸誤差測定を行う範囲S(=T
0 ×p)として、前記オシロスコープ装置の前記表示面
上の時間軸上に設定する第5のステップと、 整数pと互いに素であり、m(m>1)個の1より大き
な互いに異なる整数q1 ,q2 ,…,qm により、正弦
波信号の周波数を、q1 /S,q2 /S,…,qm /S
に決定する第6のステップと、 前記第6のステップで決定したm個の周波数の各々に対
して、前記第5のステップで決定したオシロスコープ装
置の時間軸上の範囲にわたり、請求項1記載の方法によ
り、時刻tk における時刻t0 からの相対的な時間軸誤
差ek を求める第7のステップと、 時刻tk における原点からの時間軸の絶対誤差EK をす
べてのk(k=1,2,…,n)にわたり平均した値
が、正弦波信号のすべての周波数設定において等しくな
るとの仮定の下で、時刻t0 における時間軸の絶対誤差
E0 を算出する第8のステップと、 E0 とek の和より、時刻tk における時間軸の絶対誤
差EK を、すべてのkに対して求める第9のステップと
を具え、前記オシロスコープ装置が持つ時間軸誤差を測
定することを特徴とするオシロスコープ装置の時間軸誤
差測定方法。9. The time axis error measuring method according to claim 8, wherein a range obtained by multiplying a period T 0 of a frequency standard built in the oscilloscope device and generating sampling timing by p (p is an integer) is set as a time axis. Error measurement range S (= T
0 x p), a fifth step of setting on the time axis on the display surface of the oscilloscope device, and an integer p that is coprime to the integer p and is greater than 1 of m (m> 1) different from each other. 1, q 2, ..., a q m, the frequency of the sine wave signal, q 1 / S, q 2 / S, ..., q m / S
2. The sixth step of determining in the above step, and for each of the m frequencies determined in the sixth step, over the range on the time axis of the oscilloscope device determined in the fifth step. The seventh step of obtaining the relative time axis error e k from the time t 0 at the time t k by the method, and the absolute error E K of the time axis from the origin at the time t k to all k (k = 1 , 2, ..., N), the eighth step of calculating the absolute error E 0 on the time axis at time t 0 under the assumption that the values averaged over all the frequency settings of the sine wave signal are equal. A ninth step of obtaining the absolute error E K of the time axis at time t k from the sum of E 0 and e k for all k, and measuring the time axis error of the oscilloscope device. Characteristic Oshirosuko Method for measuring the time base error of a tracking device.
定方法において、 前記第2のステップにおいて正弦波信号の電圧レベルが
ある設定電圧に到達する時刻を前記オシロスコープ装置
の表示面上測定する際に、 前記正弦波信号の電圧レベルが前記設定電圧に立ち上が
り時に到達する時刻と立ち下がり時に到達する時刻の両
方を測定する方法、 前記オシロスコープ装置のトリガ電圧レベルを変更し
て、測定を繰り返す方法、および前記正弦波信号の周期
を測定するための設定電圧を変更して、測定を繰り返す
方法、 の少なくともひとつを用いて、前記正弦波信号の単一の
周波数から、複数の測定時刻t0 ,t1 ,…,tn-1 ,
tn (t0 <t1 <…<tn-1 <tn )を得て、 前記第3および第4のステップにより、それぞれの測定
時刻に対して、時刻tk における時刻t0 からの相対的
な時間軸誤差ek を求める測定を行い、 前記第8および第9のステップにより、時刻tk におけ
る時間軸の絶対誤差Ek を求めることにより、前記オシ
ロスコープ装置が持つ時間軸誤差を測定することを特徴
とするオシロスコープ装置の時間軸誤差測定方法。10. The time axis error measuring method according to claim 8 or 9, wherein the time at which the voltage level of the sine wave signal reaches a certain set voltage in the second step is measured on the display surface of the oscilloscope device. In, a method for measuring both the time when the voltage level of the sine wave signal reaches the set voltage at the time of rising and the time when the voltage reaches the set voltage, changing the trigger voltage level of the oscilloscope device, a method of repeating the measurement, And a method of repeating the measurement by changing the set voltage for measuring the period of the sine wave signal, and using a plurality of measurement times t 0 , t from a single frequency of the sine wave signal. 1 , ..., t n-1 ,
t n (t 0 <t 1 <... <t n-1 <t n ) is obtained, and by the third and fourth steps, for each measurement time, from time t 0 at time t k The relative time axis error e k is measured, and the time axis error of the oscilloscope device is measured by obtaining the absolute error E k of the time axis at the time t k in the eighth and ninth steps. A method for measuring a time base error of an oscilloscope device, characterized by:
間軸誤差測定方法において、 前記第1のステップにおいて、前記単一周波数成分のみ
を有する正弦波信号を、AC結合で前記被校正オシロス
コープ装置に供給し、 前記第2のステップにおいて、前記被校正オシロスコー
プ装置の表示面上の時間軸上の範囲で、前記正弦波信号
の電圧レベルが0Vに到達する時刻を当該オシロスコー
プ装置の表示面上で読み取ることを特徴とするオシロス
コープ装置の時間軸誤差測定方法。11. The time axis error measuring method according to claim 8, 9 or 10, wherein in the first step, a sine wave signal having only the single frequency component is AC-coupled to the oscilloscope device to be calibrated. In the second step, the time at which the voltage level of the sine wave signal reaches 0V is read on the display surface of the oscilloscope device in the range on the time axis on the display surface of the oscilloscope device to be calibrated. A method for measuring a time base error of an oscilloscope device, which is characterized in that
誤差を測定する第1のステップと、 その時間軸誤差の測定結果を誤差メモリにストアする第
2のステップと、 前記オシロスコープ装置で測定された波形データ上の時
刻に対して、該時刻における時間軸誤差の大きさを、時
間軸誤差の測定結果から補間する第3のステップと、 当該補間で求められた時間軸誤差を該時刻から減じて校
正された時刻を得ることを、前記波形データ上の全ての
時刻にわたり実行する第4のステップと、 前記オシロスコープ装置のディスプレイにおいて前記校
正された時刻の位置に前記波形データを表示する第5の
ステップとを具えたことを特徴とするオシロスコープ装
置の時間軸誤差校正方法。12. A first step of measuring a time base error of the oscilloscope device itself, a second step of storing a measurement result of the time base error in an error memory, and waveform data measured by the oscilloscope device. With respect to the above time, the third step of interpolating the magnitude of the time axis error at that time from the measurement result of the time axis error, and the time axis error obtained by the interpolation are subtracted from the time and calibrated. A fourth step of performing the obtaining of the obtained time over all the times on the waveform data, and a fifth step of displaying the waveform data at the position of the calibrated time on the display of the oscilloscope device. A method for calibrating a time axis error of an oscilloscope device, which is characterized by comprising:
誤差を測定する第1のステップと、 その時間軸誤差の測定結果を誤差メモリにストアする第
2のステップと、 前記時間軸誤差の測定結果から前記オシロスコープ装置
の時間軸誤差を表す近似関数を算出する第3のステップ
と、 前記オシロスコープ装置で測定された波形データ上の時
刻に対して、該時刻における時間軸誤差の大きさを、前
記近似関数より算出する第4のステップと、 その算出された時間軸誤差を該時刻から減じて校正され
た時刻を得ることを、前記波形データ上の全ての時刻に
わたり実行する第5のステップと、 前記オシロスコープ装置のディスプレイにおいて前記校
正された時刻の位置に前記波形データを表示する第6の
ステップとを具えたことを特徴とするオシロスコープ装
置の時間軸誤差校正方法。13. A first step of measuring a time-axis error of the oscilloscope device itself, a second step of storing a measurement result of the time-axis error in an error memory, and a step of measuring the time-axis error from the measurement result of the time-axis error. A third step of calculating an approximate function representing a time base error of the oscilloscope device, and a time on the waveform data measured by the oscilloscope device, the magnitude of the time base error at the time is calculated from the approximate function. A fourth step of calculating, a fifth step of subtracting the calculated time axis error from the time to obtain a calibrated time over all the times on the waveform data, and the oscilloscope device And a sixth step of displaying the waveform data at the position of the calibrated time on the display. Time base error correcting method Coop device.
において、 前記オシロスコープ装置の時間軸誤差を発生させる要因
毎に、該要因による時間軸誤差の大きさを表す関数を求
める第7のステップと、 その求められた関数に重みをかけたものの全ての要因に
対する総和として時間軸誤差を表し、それぞれの重み
を、時間軸誤差の測定値より回帰分析を用いて求める第
8のステップとを具え、前記オシロスコープ装置の時間
軸誤差を表す前記近似関数を算出することを特徴とする
オシロスコープ装置の時間軸誤差校正方法。14. The time axis error calibration method according to claim 13, wherein, for each factor that causes a time axis error of the oscilloscope device, a seventh step of obtaining a function representing the magnitude of the time axis error due to the factor. , An eighth step of obtaining a time axis error as a sum of all the factors obtained by weighting the obtained function and using a regression analysis from the measured values of the time axis error, A method for calibrating a time axis error of an oscilloscope device, comprising calculating the approximate function that represents a time axis error of the oscilloscope device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13731092A JPH063372A (en) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Digital sampling oscilloscope apparatus,method for measuringtime-axis error thereof and method of calibration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13731092A JPH063372A (en) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Digital sampling oscilloscope apparatus,method for measuringtime-axis error thereof and method of calibration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH063372A true JPH063372A (en) | 1994-01-11 |
Family
ID=15195700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13731092A Pending JPH063372A (en) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Digital sampling oscilloscope apparatus,method for measuringtime-axis error thereof and method of calibration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH063372A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006087782A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Kyocera Kinseki Corporation | Device and method for evaluating waveform measuring device and method for measuring jitter |
CN104849684A (en) * | 2015-04-23 | 2015-08-19 | 深圳市鼎阳科技有限公司 | Oscilloscope, correcting unit, and method of automatically correcting horizontal center of oscilloscope |
US10534018B1 (en) * | 2019-01-16 | 2020-01-14 | Guzik Technical Enterprises | Time base correction method for high accuracy sampling scope-based measurements |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP13731092A patent/JPH063372A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006087782A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Kyocera Kinseki Corporation | Device and method for evaluating waveform measuring device and method for measuring jitter |
CN104849684A (en) * | 2015-04-23 | 2015-08-19 | 深圳市鼎阳科技有限公司 | Oscilloscope, correcting unit, and method of automatically correcting horizontal center of oscilloscope |
US10534018B1 (en) * | 2019-01-16 | 2020-01-14 | Guzik Technical Enterprises | Time base correction method for high accuracy sampling scope-based measurements |
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