JPH0755497A - 電気信号測定方法および装置 - Google Patents
電気信号測定方法および装置Info
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- JPH0755497A JPH0755497A JP21356493A JP21356493A JPH0755497A JP H0755497 A JPH0755497 A JP H0755497A JP 21356493 A JP21356493 A JP 21356493A JP 21356493 A JP21356493 A JP 21356493A JP H0755497 A JPH0755497 A JP H0755497A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 任意の繰り返し周波数の被測定電気信号を高
精度に測定する。 【構成】 被測定回路２への駆動信号を分岐して分周器
３へ与える。分周器３は、この駆動信号の繰り返し周波
数ｆsig を自然数（ｎ）分の１に分周し、繰り返し周波
数ｆL （ｆL ＝ｆsig ／ｎ）の分周信号を移相器４へ与
える。移相器４は、信号発生器５からのタイミング制御
電圧信号（のこぎり波）を受けて、分周信号の位相を一
定量（Δφ）ずつ変化させる。これにより、レーザパル
ス光の発生タイミングが一定量（Δｔ）ずつ変化して、
被測定電気信号の波形が繰り返しサンプリングされる。
サンプリングされた被測定電気信号の波形値は平均化装
置１０にて加算平均化処理される。
精度に測定する。 【構成】 被測定回路２への駆動信号を分岐して分周器
３へ与える。分周器３は、この駆動信号の繰り返し周波
数ｆsig を自然数（ｎ）分の１に分周し、繰り返し周波
数ｆL （ｆL ＝ｆsig ／ｎ）の分周信号を移相器４へ与
える。移相器４は、信号発生器５からのタイミング制御
電圧信号（のこぎり波）を受けて、分周信号の位相を一
定量（Δφ）ずつ変化させる。これにより、レーザパル
ス光の発生タイミングが一定量（Δｔ）ずつ変化して、
被測定電気信号の波形が繰り返しサンプリングされる。
サンプリングされた被測定電気信号の波形値は平均化装
置１０にて加算平均化処理される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、被測定回路へ駆動信
号を与え、この駆動信号によって駆動される被測定回路
における被測定電気信号を、パルス信号（例えば、レー
ザパルス光）でサンプリングする電気信号測定方法およ
び装置に関するものである。
号を与え、この駆動信号によって駆動される被測定回路
における被測定電気信号を、パルス信号（例えば、レー
ザパルス光）でサンプリングする電気信号測定方法およ
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動作状態の被測定回路に電気光学材料を
近接させると、被測定回路における動作電気信号による
洩れ電界が電気光学材料と結合する。結合する電界の強
度に応じて電気光学材料の複屈折率が変化する。この状
態の電気光学材料にレーザ光を照射すると複屈折率の変
化によりレーザ光の偏光が変化する。レーザ光の偏光変
化は、レーザ光を適当なポラライザに通すことによりレ
ーザ光の強度変化に変換できる。光強度変化はフォトデ
ィテクタで電気信号に変換される。この電気信号を測定
することにより、電気光学材料に結合した電界、すなわ
ち被測定回路内部の測定点で伝播している動作電気信号
（被測定電気信号）を測定することができる。
近接させると、被測定回路における動作電気信号による
洩れ電界が電気光学材料と結合する。結合する電界の強
度に応じて電気光学材料の複屈折率が変化する。この状
態の電気光学材料にレーザ光を照射すると複屈折率の変
化によりレーザ光の偏光が変化する。レーザ光の偏光変
化は、レーザ光を適当なポラライザに通すことによりレ
ーザ光の強度変化に変換できる。光強度変化はフォトデ
ィテクタで電気信号に変換される。この電気信号を測定
することにより、電気光学材料に結合した電界、すなわ
ち被測定回路内部の測定点で伝播している動作電気信号
（被測定電気信号）を測定することができる。
【０００３】この電気信号測定技術は、被測定電気信号
をレーザパルス光でサンプリングするタイミングを制御
する技術（タイミング制御技術）と微弱信号を検出する
技術（信号処理技術）とによって、測定方式が分けられ
る。タイミング制御技術には、被測定電気信号とレーザ
パルス光の繰り返し周波数の間にビート周波数が発生す
るように周波数を設定するビート法と、移相器を用いて
両者の位相を変化させて、タイミングを制御する移相法
とがある。また、信号処理技術には、検出される信号を
雑音の少ない帯域に変調して、ロックインアンプを用い
て狭帯域に測定する方法（ロックイン狭帯域検出法）
と、検出される信号を何度も取り込んで加算平均化処理
する方法（平均化処理法）とがある。これまでに用いら
れている測定方式を従来法１，２，３として図４に示
す。また、図５，図６，図７に従来法１，２，３による
電気信号測定装置のブロック構成図を示す。なお、後述
するが、本発明では、図４に従来法１，２，３と比較し
て示すように、移相法と平均化処理法とを組み合わせた
測定方式を採用している。
をレーザパルス光でサンプリングするタイミングを制御
する技術（タイミング制御技術）と微弱信号を検出する
技術（信号処理技術）とによって、測定方式が分けられ
る。タイミング制御技術には、被測定電気信号とレーザ
パルス光の繰り返し周波数の間にビート周波数が発生す
るように周波数を設定するビート法と、移相器を用いて
両者の位相を変化させて、タイミングを制御する移相法
とがある。また、信号処理技術には、検出される信号を
雑音の少ない帯域に変調して、ロックインアンプを用い
て狭帯域に測定する方法（ロックイン狭帯域検出法）
と、検出される信号を何度も取り込んで加算平均化処理
する方法（平均化処理法）とがある。これまでに用いら
れている測定方式を従来法１，２，３として図４に示
す。また、図５，図６，図７に従来法１，２，３による
電気信号測定装置のブロック構成図を示す。なお、後述
するが、本発明では、図４に従来法１，２，３と比較し
て示すように、移相法と平均化処理法とを組み合わせた
測定方式を採用している。
【０００４】〔従来法１〕図５において、１は被測定回
路２への駆動信号を生成する信号発生器、６はパルス発
生器、７はレーザパルス光を発生するレーザ、９は電気
光学材料よりなるプローブヘッド、８はレーザ７から照
射されたレーザパルス光のプローブヘッド９における偏
光変化を検出するレーザ光検出装置、１１は信号発生器
１の生成する駆動信号を振幅変調する振幅変調器、１３
はパルス発生器６への基準信号を生成する信号発生器、
１２は信号発生器１および１３への基準信号を生成する
基準信号発生器、１４はロックインアンプである。この
電気信号測定装置では、被測定回路２への駆動信号（繰
り返し周波数ｆsi g ）を振幅変調器１１により低周波で
振幅変調し、その変調周波数ｆｍをロックインアンプ１
４のレファレンス信号として、狭帯域に検出する。この
方式では、変調信号入力により被測定回路２が異常動作
することがあるため、適用可能な回路が制限される。
路２への駆動信号を生成する信号発生器、６はパルス発
生器、７はレーザパルス光を発生するレーザ、９は電気
光学材料よりなるプローブヘッド、８はレーザ７から照
射されたレーザパルス光のプローブヘッド９における偏
光変化を検出するレーザ光検出装置、１１は信号発生器
１の生成する駆動信号を振幅変調する振幅変調器、１３
はパルス発生器６への基準信号を生成する信号発生器、
１２は信号発生器１および１３への基準信号を生成する
基準信号発生器、１４はロックインアンプである。この
電気信号測定装置では、被測定回路２への駆動信号（繰
り返し周波数ｆsi g ）を振幅変調器１１により低周波で
振幅変調し、その変調周波数ｆｍをロックインアンプ１
４のレファレンス信号として、狭帯域に検出する。この
方式では、変調信号入力により被測定回路２が異常動作
することがあるため、適用可能な回路が制限される。
【０００５】〔従来法２〕図６において、４は移相器、
１５は移相器４へのタイミング制御信号を発生する信号
発生器であり、図５と同一符号は同一或いは同等構成要
素を示す。この電気信号測定装置では、ゼロレベルを基
準にした矩形波（タイミング制御信号）を移相器４へ与
え、矩形波のレベル差に相当する位相差の点と基準点を
交互にサンプリングし（図８参照）、サンプリングした
電圧レベルの差を、矩形波の繰り返し周波数ｆｒをロッ
クインアンプ１４のレファレンス信号として、狭帯域に
検出する。ここで、矩形波の先頭値をＶP 、信号発生器
１３の出力信号の繰り返し周波数をｆL 、移相器４の電
圧−移相量変換係数をα、基準点とサンプリング点との
位相差をΔφ、タイミング差をΔｔとすると、次の式に
よって関係づけられる。 Δφ＝α・ＶP Δｔ＝Δφ／２πｆL ＝α・ＶP ／２πｆL これにより、ＶP を変化させて、位相差すなわちタイミ
ング差を制御して、被測定電気信号の波形値を測定して
いる。この方式では、矩形波のレベル差に相当する位相
差の点と基準点を交互にサンプリングしているので、タ
イミング差が大きい測定点では被測定電気信号をとらえ
るタイミングのエラーが大きくなり、波形測定精度が低
下する。
１５は移相器４へのタイミング制御信号を発生する信号
発生器であり、図５と同一符号は同一或いは同等構成要
素を示す。この電気信号測定装置では、ゼロレベルを基
準にした矩形波（タイミング制御信号）を移相器４へ与
え、矩形波のレベル差に相当する位相差の点と基準点を
交互にサンプリングし（図８参照）、サンプリングした
電圧レベルの差を、矩形波の繰り返し周波数ｆｒをロッ
クインアンプ１４のレファレンス信号として、狭帯域に
検出する。ここで、矩形波の先頭値をＶP 、信号発生器
１３の出力信号の繰り返し周波数をｆL 、移相器４の電
圧−移相量変換係数をα、基準点とサンプリング点との
位相差をΔφ、タイミング差をΔｔとすると、次の式に
よって関係づけられる。 Δφ＝α・ＶP Δｔ＝Δφ／２πｆL ＝α・ＶP ／２πｆL これにより、ＶP を変化させて、位相差すなわちタイミ
ング差を制御して、被測定電気信号の波形値を測定して
いる。この方式では、矩形波のレベル差に相当する位相
差の点と基準点を交互にサンプリングしているので、タ
イミング差が大きい測定点では被測定電気信号をとらえ
るタイミングのエラーが大きくなり、波形測定精度が低
下する。
【０００６】〔従来法３〕図７において、１０は平均化
装置であり、図５と同一符号は同一或いは同等構成要素
を示す。この電気信号測定装置では、レーザ光検出装置
８の検出するレーザパルス光のプローブヘッド９におけ
る偏光変化、すなわちサンプリングした被測定電気信号
の波形値を平均化装置１０にて加算平均化処理する。こ
の方式では、従来法１（図５），２（図６）の方式にも
共通して、被測定回路駆動用の信号発生器１とレーザ駆
動用の信号発生器１３の基準信号を同一にして位相の同
期をとる必要があること、駆動信号の繰り返し周波数ｆ
sig とレーザパルス光の繰り返し周波数ｆL とのわずか
な周波数のずれをΔｆ，ｎを自然数とすると、従来法
１，３ではｆsig ＝ｎ・ｆL ＋Δｆで表わされる関係
に、また従来法２ではｆsig ＝ｎ・ｆL で表わされる関
係に、設定しなければならないという周波数制限があ
る。
装置であり、図５と同一符号は同一或いは同等構成要素
を示す。この電気信号測定装置では、レーザ光検出装置
８の検出するレーザパルス光のプローブヘッド９におけ
る偏光変化、すなわちサンプリングした被測定電気信号
の波形値を平均化装置１０にて加算平均化処理する。こ
の方式では、従来法１（図５），２（図６）の方式にも
共通して、被測定回路駆動用の信号発生器１とレーザ駆
動用の信号発生器１３の基準信号を同一にして位相の同
期をとる必要があること、駆動信号の繰り返し周波数ｆ
sig とレーザパルス光の繰り返し周波数ｆL とのわずか
な周波数のずれをΔｆ，ｎを自然数とすると、従来法
１，３ではｆsig ＝ｎ・ｆL ＋Δｆで表わされる関係
に、また従来法２ではｆsig ＝ｎ・ｆL で表わされる関
係に、設定しなければならないという周波数制限があ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
気信号測定装置では、「変調信号を被測定回路に入力す
ることにより被測定回路が異常動作する」、「移相量が
大きいタイミングでは被測定電気信号をとらえるタイミ
ングのエラーが大きく波形測定精度が劣化する」、「被
測定回路とレーザ駆動用のシンセサイザの基準信号を同
一にして同期をとり、かつレーザパルス光の繰り返し周
波数の自然数倍にわずかな周波数ずれを与えた周波数を
駆動信号の繰り返し周波数に設定する必要がある」とい
った問題があり、任意の繰り返し周波数の被測定電気信
号を高精度に測定することができなかった。
気信号測定装置では、「変調信号を被測定回路に入力す
ることにより被測定回路が異常動作する」、「移相量が
大きいタイミングでは被測定電気信号をとらえるタイミ
ングのエラーが大きく波形測定精度が劣化する」、「被
測定回路とレーザ駆動用のシンセサイザの基準信号を同
一にして同期をとり、かつレーザパルス光の繰り返し周
波数の自然数倍にわずかな周波数ずれを与えた周波数を
駆動信号の繰り返し周波数に設定する必要がある」とい
った問題があり、任意の繰り返し周波数の被測定電気信
号を高精度に測定することができなかった。
【０００８】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、任意の繰り
返し周波数の被測定電気信号を高精度に測定することの
できる電気信号測定方法および装置を提供することにあ
る。
なされたもので、その目的とするところは、任意の繰り
返し周波数の被測定電気信号を高精度に測定することの
できる電気信号測定方法および装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、その第１および第２発明（請求項１および２
に係る発明）は、被測定回路への駆動信号および被測定
回路から出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数
を自然数分の１に分周し、この分周信号の位相を一定量
ずつ変化させた信号を基準信号としてパルス信号を発生
し、このパルス信号でサンプリングした被測定電気信号
を加算平均化処理するようにしたものである。また、そ
の第３および第４発明（請求項３および４に係る発明）
は、被測定回路への駆動信号および被測定回路から出力
される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数分の
１に分周し、この分周信号の位相を一定量ずつ変化させ
た信号を基準信号としてレーザパルス光を発生し、この
レーザパルス光でサンプリングした被測定電気信号を加
算平均化処理するようにしたものである。
るために、その第１および第２発明（請求項１および２
に係る発明）は、被測定回路への駆動信号および被測定
回路から出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数
を自然数分の１に分周し、この分周信号の位相を一定量
ずつ変化させた信号を基準信号としてパルス信号を発生
し、このパルス信号でサンプリングした被測定電気信号
を加算平均化処理するようにしたものである。また、そ
の第３および第４発明（請求項３および４に係る発明）
は、被測定回路への駆動信号および被測定回路から出力
される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数分の
１に分周し、この分周信号の位相を一定量ずつ変化させ
た信号を基準信号としてレーザパルス光を発生し、この
レーザパルス光でサンプリングした被測定電気信号を加
算平均化処理するようにしたものである。
【００１０】
【作用】したがってこの発明によれば、その第１および
第２発明では、被測定回路への駆動信号（あるいは被測
定回路から出力される信号）の繰り返し周波数が自然数
分の１に分周され、この分周信号の位相を一定量ずつ変
化（増加あるいは減少）させた信号を基準信号としてパ
ルス信号が発生し、このパルス信号でサンプリングされ
た被測定電気信号が加算平均化処理される。また、その
第３および第４発明では、被測定回路への駆動信号（あ
るいは被測定回路から出力される信号）の繰り返し周波
数が自然数分の１に分周され、この分周信号の位相を一
定量ずつ変化（増加あるいは減少）させた信号を基準信
号としてレーザパルス光が発生し、このレーザパルス光
でサンプリングされた被測定電気信号が加算平均化処理
される。
第２発明では、被測定回路への駆動信号（あるいは被測
定回路から出力される信号）の繰り返し周波数が自然数
分の１に分周され、この分周信号の位相を一定量ずつ変
化（増加あるいは減少）させた信号を基準信号としてパ
ルス信号が発生し、このパルス信号でサンプリングされ
た被測定電気信号が加算平均化処理される。また、その
第３および第４発明では、被測定回路への駆動信号（あ
るいは被測定回路から出力される信号）の繰り返し周波
数が自然数分の１に分周され、この分周信号の位相を一
定量ずつ変化（増加あるいは減少）させた信号を基準信
号としてレーザパルス光が発生し、このレーザパルス光
でサンプリングされた被測定電気信号が加算平均化処理
される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示す電気信号測定装置
のブロック構成図である。同図において、１は被測定回
路２への駆動信号を生成する信号発生器、ＳＷは被測定
回路２への駆動信号（被測定回路２への入力信号）と被
測定回路２から出力される信号（出力信号）を入力とし
その何れか一方を選択する切替器、３は切替器ＳＷを介
して与えられる信号の繰り返し周波数を自然数（ｎ）分
の１に分周する分周器、４は分周器３により分周された
分周信号の位相を変化させて出力する移相器、５は移相
器４を制御するタイミング制御電圧信号を発生する信号
発生器、６はパルス発生器、７はレーザパルス光を発生
するレーザ、９は電気光学材料よりなるプローブヘッ
ド、８はレーザ７から照射されたレーザパルス光のプロ
ーブヘッド９における偏光変化を検出するレーザ光検出
装置、１０はレーザ光検出装置８からの信号出力を加算
平均化処理する平均化装置である。なお、本実施例にお
いて、切替器ＳＷは、被測定回路２への駆動信号を分周
器３へ分岐して与える切替モードとされている。
る。図１はこの発明の一実施例を示す電気信号測定装置
のブロック構成図である。同図において、１は被測定回
路２への駆動信号を生成する信号発生器、ＳＷは被測定
回路２への駆動信号（被測定回路２への入力信号）と被
測定回路２から出力される信号（出力信号）を入力とし
その何れか一方を選択する切替器、３は切替器ＳＷを介
して与えられる信号の繰り返し周波数を自然数（ｎ）分
の１に分周する分周器、４は分周器３により分周された
分周信号の位相を変化させて出力する移相器、５は移相
器４を制御するタイミング制御電圧信号を発生する信号
発生器、６はパルス発生器、７はレーザパルス光を発生
するレーザ、９は電気光学材料よりなるプローブヘッ
ド、８はレーザ７から照射されたレーザパルス光のプロ
ーブヘッド９における偏光変化を検出するレーザ光検出
装置、１０はレーザ光検出装置８からの信号出力を加算
平均化処理する平均化装置である。なお、本実施例にお
いて、切替器ＳＷは、被測定回路２への駆動信号を分周
器３へ分岐して与える切替モードとされている。
【００１２】この電気信号測定装置では、信号発生器１
の出力する駆動信号が被測定回路２へ与えられる一方、
切替器ＳＷを介して分周器３へも与えられる。分周器３
は、切替器ＳＷを介して与えられる駆動信号の繰り返し
周波数ｆsig を自然数分の１に分周し、これにより得ら
れる繰り返し周波数ｆL （ｆL ＝ｆsig ／ｎ）の分周信
号を移相器４へ与える。この分周信号は被測定回路２に
おける被測定電気信号と位相が完全に一致している。こ
こで、分周器３をトリガーカウントダウンに置き換えて
も同様の測定が可能である。
の出力する駆動信号が被測定回路２へ与えられる一方、
切替器ＳＷを介して分周器３へも与えられる。分周器３
は、切替器ＳＷを介して与えられる駆動信号の繰り返し
周波数ｆsig を自然数分の１に分周し、これにより得ら
れる繰り返し周波数ｆL （ｆL ＝ｆsig ／ｎ）の分周信
号を移相器４へ与える。この分周信号は被測定回路２に
おける被測定電気信号と位相が完全に一致している。こ
こで、分周器３をトリガーカウントダウンに置き換えて
も同様の測定が可能である。
【００１３】この状態で、パルス発生器６を通してレー
ザ７よりレーザパルス光を発生し、被測定電気信号をサ
ンプリングすると、常に被測定電気信号の波形の同一点
を測定する。つまり、被測定回路２の繰り返し周波数を
意識せずに、任意の繰り返し周波数の被測定電気信号と
レーザパルス光との同期がとれる。
ザ７よりレーザパルス光を発生し、被測定電気信号をサ
ンプリングすると、常に被測定電気信号の波形の同一点
を測定する。つまり、被測定回路２の繰り返し周波数を
意識せずに、任意の繰り返し周波数の被測定電気信号と
レーザパルス光との同期がとれる。
【００１４】被測定電気信号をとらえるタイミングを変
化させるために分周器３から出力された分周信号の位相
を移相器４により変化させる。僅かな電圧変化ΔＶに対
して、サンプリング点の時間変化Δｔは、移相器４の電
圧−移相量変換係数をα、ΔＶに対する移相量をΔφと
すると、Δｔ＝Δφ／２πｆL ＝α・ΔＶ／２πｆLで
表される。
化させるために分周器３から出力された分周信号の位相
を移相器４により変化させる。僅かな電圧変化ΔＶに対
して、サンプリング点の時間変化Δｔは、移相器４の電
圧−移相量変換係数をα、ΔＶに対する移相量をΔφと
すると、Δｔ＝Δφ／２πｆL ＝α・ΔＶ／２πｆLで
表される。
【００１５】ここで、本実施例では、移相器４として、
移相量が制御電圧に比例し、高速制御可能な移相器を用
いている。また、信号発生器５からのタイミング制御電
圧信号として、時間に比例して電圧が変化し、ある時点
で元に戻る信号（のこぎり波）を用いている。これによ
り、分周信号の位相が一定量（Δφ）ずつ変化し、すな
わちレーザパルス光の発生タイミングが一定量（Δｔ）
ずつ変化し（図２参照）、のこぎり波の先頭値ＶP に相
当する最大のタイミング差ΔｔMAX ＝α・ＶP／２πｆ
L まで変化した後、再び位相差が元に戻り、被測定電気
信号の波形を繰り返しサンプリングすることになる。
移相量が制御電圧に比例し、高速制御可能な移相器を用
いている。また、信号発生器５からのタイミング制御電
圧信号として、時間に比例して電圧が変化し、ある時点
で元に戻る信号（のこぎり波）を用いている。これによ
り、分周信号の位相が一定量（Δφ）ずつ変化し、すな
わちレーザパルス光の発生タイミングが一定量（Δｔ）
ずつ変化し（図２参照）、のこぎり波の先頭値ＶP に相
当する最大のタイミング差ΔｔMAX ＝α・ＶP／２πｆ
L まで変化した後、再び位相差が元に戻り、被測定電気
信号の波形を繰り返しサンプリングすることになる。
【００１６】ここで、本実施例では、高速に制御可能な
移相器４を用いているので、１秒間に１０００回以上の
サンプリングが可能であり、このサンプリングした被測
定電気信号の波形値を平均化装置１０にて高速加算平均
化処理することにより、Ｓ／ｎ比の改善を図るものとし
たうえ、高精度に被測定電気信号を測定することができ
るようになる。時間精度を決める移相量の線型性は制御
電圧と移相量の測定データからキャリブレーションすれ
ば、ピコ秒の精度を容易に得ることができる。
移相器４を用いているので、１秒間に１０００回以上の
サンプリングが可能であり、このサンプリングした被測
定電気信号の波形値を平均化装置１０にて高速加算平均
化処理することにより、Ｓ／ｎ比の改善を図るものとし
たうえ、高精度に被測定電気信号を測定することができ
るようになる。時間精度を決める移相量の線型性は制御
電圧と移相量の測定データからキャリブレーションすれ
ば、ピコ秒の精度を容易に得ることができる。
【００１７】なお、本実施例では、分周器３へ被測定回
路２への駆動信号を分岐して与えるものとして説明した
が、切替器ＳＷでの切替モードを変えて、分周器３へ被
測定電気信号２からの出力信号を与えるものとしていも
よい。この場合にも、分周器３から出力される分周信号
は、被測定回路２における被測定電気信号と位相が完全
に一致する。
路２への駆動信号を分岐して与えるものとして説明した
が、切替器ＳＷでの切替モードを変えて、分周器３へ被
測定電気信号２からの出力信号を与えるものとしていも
よい。この場合にも、分周器３から出力される分周信号
は、被測定回路２における被測定電気信号と位相が完全
に一致する。
【００１８】また、本実施例では、レーザパルス光をプ
ローブヘッド９に照射することにより、このプローブヘ
ッド９に結合した電界の強度をサンプリングするものと
したが、必ずしもレーザパルス光の照射によらなくても
よく、パルス信号で被測定電気信号をサンプリングする
方式であれば、他の方法を採用するものとしてもよい。
この場合の電気信号測定装置のブロック構成図を図３に
示す。
ローブヘッド９に照射することにより、このプローブヘ
ッド９に結合した電界の強度をサンプリングするものと
したが、必ずしもレーザパルス光の照射によらなくても
よく、パルス信号で被測定電気信号をサンプリングする
方式であれば、他の方法を採用するものとしてもよい。
この場合の電気信号測定装置のブロック構成図を図３に
示す。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、その第１および第２発明では、被測定回
路への駆動信号（あるいは被測定回路から出力される信
号）の繰り返し周波数が自然数分の１に分周され、この
分周信号の位相を一定量ずつ変化（増加あるいは減少）
させた信号を基準信号としてパルス信号が発生し、この
パルス信号でサンプリングされた被測定電気信号が加算
平均化処理されるものとなり、また、その第３および第
４発明では、被測定回路への駆動信号（あるいは被測定
回路から出力される信号）の繰り返し周波数が自然数分
の１に分周され、この分周信号の位相を一定量ずつ変化
（増加あるいは減少）させた信号を基準信号としてレー
ザパルス光が発生し、このレーザパルス光でサンプリン
グされた被測定電気信号が加算平均化処理されるものと
なり、任意の繰り返し周波数の被測定電気信号を、高速
加算平均化処理によりＳ／Ｎ比の改善を図るものとした
うえ、高精度に測定することができるようになる。
発明によれば、その第１および第２発明では、被測定回
路への駆動信号（あるいは被測定回路から出力される信
号）の繰り返し周波数が自然数分の１に分周され、この
分周信号の位相を一定量ずつ変化（増加あるいは減少）
させた信号を基準信号としてパルス信号が発生し、この
パルス信号でサンプリングされた被測定電気信号が加算
平均化処理されるものとなり、また、その第３および第
４発明では、被測定回路への駆動信号（あるいは被測定
回路から出力される信号）の繰り返し周波数が自然数分
の１に分周され、この分周信号の位相を一定量ずつ変化
（増加あるいは減少）させた信号を基準信号としてレー
ザパルス光が発生し、このレーザパルス光でサンプリン
グされた被測定電気信号が加算平均化処理されるものと
なり、任意の繰り返し周波数の被測定電気信号を、高速
加算平均化処理によりＳ／Ｎ比の改善を図るものとした
うえ、高精度に測定することができるようになる。
【図１】本発明の一実施例を示す電気信号測定装置のブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２】この電気信号測定装置の動作を説明するための
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図３】レーザパルス光の照射を含みパルス信号で被測
定電気信号をサンプリングする方式を採用した場合の電
気信号測定装置のブロック構成図である。
定電気信号をサンプリングする方式を採用した場合の電
気信号測定装置のブロック構成図である。
【図４】従来法１，２，３と本発明の電気信号測定方法
とを比較して示す図である。
とを比較して示す図である。
【図５】従来法１による電気信号測定装置のブロック構
成図である。
成図である。
【図６】従来法２による電気信号測定装置のブロック構
成図である。
成図である。
【図７】従来法３による電気信号測定装置のブロック構
成図である。
成図である。
【図８】従来法２による電気信号測定装置の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】 １ 信号発生器 ＳＷ 切替器 ３ 分周器 ４ 移相器 ５ 信号発生器 ６ パルス発生器 ７ レーザ ９ プローブヘッド ８ レーザ光検出装置 ９ プローブヘッド １０ 平均化装置
Claims (4)
- 【請求項１】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、パルス信号でサンプリングする電気信号測定方
法において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の１に分周し、この分周信号の位相を一定量ずつ変化
させた信号を基準信号として前記パルス信号を発生し、
このパルス信号でサンプリングした前記被測定電気信号
を加算平均化処理するようにしたことを特徴とする電気
信号測定方法。 - 【請求項２】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、パルス信号でサンプリングする電気信号測定装
置において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の１に分周する分周手段と、 この分周手段により分周された分周信号の位相を一定量
ずつ変化させた信号を発生する移相手段と、 この移相手段の発生する信号を基準信号として前記パル
ス信号を発生するパルス信号発生手段と、 このパルス信号発生手段の発生するパルス信号でサンプ
リングした前記被測定電気信号を加算平均化処理する加
算平均化処理手段とを備えたことを特徴とする電気信号
測定装置。 - 【請求項３】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、レーザパルス光を電気光学材料に照射すること
によりこの電気光学材料に結合した電界の強度を検出し
てサンプリングする電気信号測定方法において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の１に分周し、この分周信号の位相を一定量ずつ変化
させた信号を基準信号として前記レーザパルス光を発生
し、このレーザパルス光でサンプリングした前記被測定
電気信号を加算平均化処理するようにしたことを特徴と
する電気信号測定方法。 - 【請求項４】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、レーザパルス光を電気光学材料に照射すること
によりこの電気光学材料に結合した電界の強度を検出し
てサンプリングする電気信号測定装置において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の１に分周する分周手段と、 この分周手段により分周された分周信号の位相を一定量
ずつ変化させた信号を発生する移相手段と、 この移相手段の発生する信号を基準信号として前記レー
ザパルス光を発生するパルス光発生手段と、 このパルス光発生手段の発生するレーザパルス光でサン
プリングした前記被測定電気信号を加算平均化処理する
加算平均化処理手段とを備えたことを特徴とする電気信
号測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21356493A JP3165873B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 電気信号測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21356493A JP3165873B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 電気信号測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755497A true JPH0755497A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3165873B2 JP3165873B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16641303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21356493A Expired - Lifetime JP3165873B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 電気信号測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3165873B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6087838A (en) * | 1997-11-10 | 2000-07-11 | Ando Electric Co., Ltd. | Signal processing circuit for electro-optic probe |
| US6166845A (en) * | 1998-05-28 | 2000-12-26 | Ando Electric Co., Ltd. | Electro-optic probe |
| US6201235B1 (en) | 1998-05-01 | 2001-03-13 | Ando Electric Co., Ltd. | Electro-optic sampling oscilloscope |
| US6232765B1 (en) | 1998-03-19 | 2001-05-15 | Ando Electric Co., Ltd | Electro-optical oscilloscope with improved sampling |
| US6288529B1 (en) | 1998-06-03 | 2001-09-11 | Ando Electric Co., Ltd | Timing generation circuit for an electro-optic oscilloscope |
| US6567760B1 (en) | 1998-05-06 | 2003-05-20 | Ando Electric Co., Ltd. | Electro-optic sampling oscilloscope |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP21356493A patent/JP3165873B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6087838A (en) * | 1997-11-10 | 2000-07-11 | Ando Electric Co., Ltd. | Signal processing circuit for electro-optic probe |
| US6232765B1 (en) | 1998-03-19 | 2001-05-15 | Ando Electric Co., Ltd | Electro-optical oscilloscope with improved sampling |
| US6201235B1 (en) | 1998-05-01 | 2001-03-13 | Ando Electric Co., Ltd. | Electro-optic sampling oscilloscope |
| US6567760B1 (en) | 1998-05-06 | 2003-05-20 | Ando Electric Co., Ltd. | Electro-optic sampling oscilloscope |
| US6166845A (en) * | 1998-05-28 | 2000-12-26 | Ando Electric Co., Ltd. | Electro-optic probe |
| US6288529B1 (en) | 1998-06-03 | 2001-09-11 | Ando Electric Co., Ltd | Timing generation circuit for an electro-optic oscilloscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3165873B2 (ja) | 2001-05-14 |
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