JPH0652497B2 - 信号記憶方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ この発明は、信号処理技術さらにはアナログ信号の記憶
方式に適用して有効な技術に関し、例えばディジタル記
憶型オシロスコープにおける波形記憶方法に利用して有
効な技術に関する。

［背景技術］ 従来、ディジタル記憶型オシロスコープにおいては、第
３図に示すように、入力アナログ信号を一定のサンプリ
ング周期でサンプリングしてアナログ・ディジタル変換
（以下Ａ／Ｄ変換と称する）し、ディジタル化された値
をすべてメモリに記憶して波形を再生するようにされて
いた。

つまり、アナログ信号の時間的に変化のない部分あるい
は変化のゆるやかな部分も、変化の急峻な部分も同一の
時間間隔でＡ／Ｄ変換を行ない、その変換値をメモリに
記憶していた。そのため、変化のゆるやかなアナログ信
号を記憶する場合、メモリ内には同一のディジタル値が
連続して格納されることが多くなってメモリ使用効率が
悪いとともに、変化の急峻な部分での精度が相対的に低
いという問題点があった。

なお、ディジタル記憶型オシロスコープについては、日
経マグロウヒル社発行、「日経エレクトロニクス」１９
８２年１１月８日号（Ｎｏ．３０３）、第２０５頁〜２
１５頁に記載されている。

［発明の目的］ この発明の目的は、波形の忠実度（もしくは再現性）を
低下させることなく、同一の記憶容量のメモリで多数の
波形を記憶できるような波形記憶方法を提供することに
ある。

この発明の他の目的は、メモリの記憶容量を増加させる
ことなく、忠実度の高い波形を記憶できるような波形記
憶方法を提供することにある。

この発明の名前ならびにほかの目的と新規な特徴につい
ては、本明細書の記述および添附図面から明らかになる
であろう。

［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、アナログ信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換
して記憶する場合に、例えばサンプリング・クロックの
ようなクロック信号を計数するカウンタと、Ａ／Ｄ変換
値が変化したか否か判定する回路を設けて、Ａ／Ｄ変換
値が同一である期間はメモリへのＡ／Ｄ変換値の書込み
を中断し、その間その継続時間をカウンタで計時してＡ
／Ｄ変換値が変化した時点でカウンタの値を継続時間デ
ータとしてメモリに書き込んでやるようにする。これに
よって、アナログ値の変化のゆるやかな部分で同一のＡ
／Ｄ変換値が連続している間はそれをすべてメモリに記
憶す必要をなくして、上記目的を達成するものである。

［実施例］ 第１図には、本発明をディジタル記憶型オシロスコープ
におけるアナログ信号の波形記憶と再生回路に適用した
場合の一実施例が示されている。

入力アナログ信号Ｖｉｎは、サンプルホールド回路１に
おいて一定の周期を持つサンプリング・クロックφｓに
よってサプリングされ、保持される。サンプルホールド
回路１でサンプリングされＡ／Ｄ変換器２でＡ／Ｄ変換
された入力信号は、セレクタ３および判定回路４に供給
される。

判定回路４には１クロック前にサンプリングされた信号
をＡ／Ｄ変換した値が保持されていて、現在のＡ／Ｄ変
換値と比較し、同一の場合つまりアナログ信号Ｖｉｎが
変化しなかった場合には、カウンタ５に対して起動信号
Ｓを出力してこれを起動させるとともに、セレクタ３に
対して切換信号Ｃを出力する。

セレクタ３は、アナログ信号Ｖｉｎが変化している間は
Ａ／Ｄ変換器２から出力されたディジタル信号を６へ供
給する。しかるに、セレクタ３は、判定回路４からの切
換信号Ｃを受けると、Ａ／Ｄ変換器２の出力をメモリ６
へ供給するのを止め、代わりにカウンタ５の計数値をメ
モリ６へ供給する。

カンウタ５は、判定回路４からの起動信号Ｓによって例
えばサンプリング・クロックφｓの計数を開始し、判定
回路４によってＡ／Ｄ変換器２の出力が変化したと判定
されるまで計数を続ける。これによって、カウンタ５の
計数値はアナログ信号Ｖｉｎが変化しない継続時間に対
応した値（以下継続時間データと称する）になる。

この継続時間データはセレクタ３を介してメモリ６に供
給され、判定回路４によって信号が変化したと判定され
た時点で、メモリ６に書き込まれる。

また、判定回路４からは、そのときセレクタ３を介して
メモリ６へ供給されている信号がアナログ信号Ｖｉｎの
Ａ／Ｄ変換値なのか、カウンタ５の継続時間データなの
かを示す状態信号Ｂが供給されている。この状態信号Ｂ
は、セレクタ３を介してＡ／Ｄ変換値または継続時間デ
ータがメモリ６に書き込まれる際に、メモリ６に新たに
設けられた付加ビット６ｂに同時に書き込まれる。

なお、上記カウンタ５は、その計数値がメモリ６に書き
込まれるときにリセットされて、次の継続時間の計数に
備える。

以上のように、この実施例に従うと、アナログ信号Ｖｉ
ｎが同一レベルの期間は一つのＡ／Ｄ変換値とその継続
時間データのみがメモリ６に書き込まれるにすぎない。
そのため、サンプリング・クロックφｓの周期が同一で
あれば、変化のゆるやかな信号に関してメモリ６に記憶
される波形データは、第３図に示す従来方法に比べて大
幅に減少される。その結果、同一の容量を持つメモリに
対しては波形の忠実度（再現性）を低下させることなく
数多くの波形を記憶することができる。

一方、第３図の方式に比べて基本となるサンプリング・
クロックφｓの周期を小さくしておけば、第２図に示す
ようにアナログ信号Ｖｉｎの変化の小さい部分と大きい
部分とで実質的なサンプリング周期を変えてやることが
できる。その結果、メモリ６の容量を増加させることな
く、記憶される波形の忠実度を向上させて、精度の高い
波形を再現することができるようになる。

記憶された波形の再生は、例えば次のようにして行なわ
れる。すなわち、第１図に示すごとく、メモリ６から読
み出されたデータは、ラッチ回路７またはカウンタ８へ
供給されるようになっている。上記メモリ６からのデー
タの読み出しと同時に、付加ビット６ｂに記憶されてい
るデータの性質を示す状態信号Ｂも読み出される。読み
出された状態信号Ｂによって、ラッチ回路７およびカウ
ンタ８側へ供給されたデータが、アナログ信号のＡ／Ｄ
変換値であることが指示されると、ラッチ回路７はその
データＤ／Ａ変換器９へ供給する。また、Ｄ／Ａ変換器
９におけるＤ／Ａ変換が終了すると、ラッチ回路７はメ
モリ６から次のデータを読み出してラッチする。

このようにして、メモリ６から読み出された波形に関す
るデータのＤ／Ａ変換を順次行なって行くうちに、デー
タと同時に読み出された付加ビット６ｂ内の状態信号Ｂ
によって、読出しデータが継続時間データであることが
指示されると、そのデータはラッチ回路７にラッチされ
ず、代わりにカウンタ８へロードされる。

カウンタ８は、メモリ６から読み出された継続時間デー
タがロードされると、サンプリング・クロックφｓと同
じ周期のクロックφｃによってダウンカウントを開始す
る。このとき、ラッチ回路７には継続時間データの前に
読み出されたデータがラッチされている。従って、Ｄ／
Ａ変換器９の出力電圧Ｖｏｕｔは、カウンタ８が動作し
ている間同一のレベルを継持する。そして、カウンタ８
の計数値が「０」になった時点で、カウンタ８の出力信
号によってラッチ回路７がメモリ６から次のデータを読
み出してラッチする。

上記動作によって少くないデータに基づいて忠実度の高
い波形が再現される。

［効果］ アナログ信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換して記憶す
る場合に、例えばサンプリング・クロックのようなクロ
ック信号を計数するカウンタと、Ａ／Ｄ変換値が変化し
たか否か判定する回路を設けて、Ａ／Ｄ変換値が同一で
ある期間はメモリへのＡ／Ｄ変換値の書込みを中断し、
その間その継続時間をカンウンタで計時してＡ／Ｄ変換
値が変化した時点でカウンタの値を継続時間データとし
てメモリに書き込むようにしたので、アナログ値の変化
のゆるやかな部分で同一のＡ／Ｄ変換値が連続している
間はそれがすべてメモリに記憶されることがないという
作用により、波形の忠実度（もしくは再現性）を低下さ
せることなく、同一の記憶容量のメモリで多数の波形を
記憶できる。もしくは、メモリの記憶容量を増加させる
ことなく、忠実度の高い波形を記憶できるという効果が
ある。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるディジタル記憶型オ
シロスコープに適用した場合について説明したが、この
発明はそれに限定されるものでなく、音声信号あるいは
画像信号その他任意のアナログ信号をディジタル信号化
して記憶する装置一般に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をディジタル記憶型オシロスコープの
波形記憶、再生部に適用した場合の一実施例を示すブロ
ック図、 第２図は、本発明に係る信号記憶方法における入力アナ
ログ信号のサンプリング方式の一例を示す説明図、 第３図は、従来のディジタル記憶型オシロスコープにお
ける入力アナログ信号のサンプリング方法を示す説明図
である。 １……サンプルホールド回路、２……Ａ／Ｄ変換器、３
……セレクタ、４……判定回路、５……カウンタ（アッ
プ形）、６……メモリ、６ｂ……付加ビット、７……ラ
ッチ回路、８……カウンタ（ダウン形）、９……Ｄ／Ａ
変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力されたアナログ信号を一定の周期でサ
   ンプリングしてそれをディジタル信号に変換するととも
   に、ディジタル化された信号を監視して変化した場合に
   はディジタル値を、またディジタル化された信号が変化
   しない場合にはその継続時間を計時して継続時間データ
   を、それぞれメモリの第１記憶領域に連続して書き込ん
   で行き、上記メモリの第２記憶領域には上記第１記憶領
   域に記憶されたデータと対応してそのデータがアナログ
   信号の変換値であるのか継続時間データであるのかを示
   す１ビットの情報を書き込むようにしたことを特徴とす
   る信号記憶方法。