JPH09178794A - 信号発生器 - Google Patents

信号発生器

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JPH09178794A
JPH09178794A JP8326211A JP32621196A JPH09178794A JP H09178794 A JPH09178794 A JP H09178794A JP 8326211 A JP8326211 A JP 8326211A JP 32621196 A JP32621196 A JP 32621196A JP H09178794 A JPH09178794 A JP H09178794A
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B21/00Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies

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  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パラメーターの調節を不要とした信号発生器
を提供する。 【解決手段】 信号発生器は、多くの依存的信号源を有
し、各信号源はあらかじめ決定された周波数と変調を発
生させる様に制御される。これらの信号源の出力は、出
力端子において別々に利用されるか、または、結合され
た出力信号を供給するために信号発生器内で結合され得
る。カリブレーション手段は、出力信号が出力端子にお
いて正しい信号を有するということを確かにするために
供給される。この様な信号発生器は、複雑な電気的そし
て電子的産物の測定と試験に有益である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は信号発生器に関し、
特に、測定と試験を行うことを意図した信号発生器に適
用される。このような装置は、搬送周波数や変調深度あ
るいは出力レベルの様な精密に特定された性質を持つ出
力信号を生成する事を要求される。特に、RF成分やシ
ステムを試験するときに特定されたレベルの精密さを達
成し維持することが重要である。
【0002】
【従来の技術】益々、試験装置は、典型的な操作条件を
シミュレートする試験を行うために1個以上の信号発生
器の使用を要求されている。現在の所、この様な要求
は、数多くの独立した信号発生器を使用することで対処
されており、その信号発生器中の出力信号同士は相互に
適切な関係を保つ様に調節されている。この様な事は時
間の浪費になるばかりではなく、また、求められる正確
度を達成し、その正確さを長期間に渡り維持することは
困難であろう。
【0003】例えば、増幅器における2個か3個の音の
相互変調の測定は、ケーブルテレビ網に使用されている
様な増幅器が2個以上の信号を増幅する必要がある場合
に行われる。全ての増幅器はいくらかの歪みを信号に導
き、2個以上の信号が使用される場合、その非線形が他
の周波数に不要の信号を発生させる。これらの信号は、
他の周波数の使用者の障害となるので、極めて望ましく
ない物であろう。例えば、仮に増幅器が600MHzと
610MHzで信号を通過させているとするなら、不要
の信号は主に590MHzと620MHzの周波数で発
生し、これらの周波数の使用者は、障害を被るであろ
う。
【0004】図9は、RF信号発生器を使用しながら増
幅器がいかに試験され得るかを示す。2個(またはそれ
以上)の信号発生器出力は、RF信号を同レベルで作り
だす為に共に結合される。そして、その信号は増幅器を
通過し、出力スペクトルは、必要な信号に関係する不要
の信号を測定する為に適当な信号分析器によって監視さ
れる。
【0005】2個以上の信号発生器が要求される場合の
他の例は、信号の周波数を変えるための装置であるRF
混合器の試験においても示される。仮に、例えば600
MHzの入力信号が混合器のRF端子に適用され、61
0MHzの局部発振器がLO端子対に適用されるなら、
和(1210MHz)と差(10MHz)周波数におい
て信号を生成する。そして、その出力は、望ましくない
信号を除去する為にフィルタされる。この場合、仮に差
周波数のみが要求されるなら、信号は、低域通過フィル
ターを通過させられ、いかなる発振器除去信号と和構成
要素をも取り除く。
【0006】通信系統上の周波数変換器は、しばし、1
個以上の主要構成部分を有する入力信号と共に作動する
ことが要求される。この場合、混合器は610MHzと
611MHzの2個の信号をそれぞれ10MHzと11
MHzの周波数に変換することを要求される。しかしな
がら、増幅器を試験する限りにおいて混合器は完全には
線形ではなく、この非線形が、結果的にIF出力上の9
MHzと12MHzにおいて相互変調信号を発生させる
ことになる。
【0007】図2は信号発生器が混合器を試験するため
にどのように使用され、相互変調の実態を調査し得るか
を示す。1個の信号発生器は、局部発振器信号を供給
し、混合器を作動させるために使用される。第2、第3
の信号発生器出力は適当な加算網において結合され、結
合された出力信号は混合器のRF端子に適用される。そ
して、混合器の出力は適当な信号分析器を使用して測定
され、混合過程で生じた相互変調が測定される。
【0008】通信系統における受信器は、他のより強力
な送信器が受信されるとき、弱送信信号をも受信できな
ければならない。この例として、108MHz以上のア
ビオニクス・バンドにおいて作動する受信器は、至近に
FM放送送信器から発せられるより強力な信号がある場
合も、作動可能でなければならない。これらの障害とな
る信号を除去し、しかも必要な信号を受信するという受
信器の能力は、受信器の選択度(あるいはブロッキング
比)が判断規準になる。この測定値は、受信器が特定の
作動規準(例えば、騒音度またはビット誤り率等)を満
たしている場合、必要な信号に対する不要な信号の相対
的な信号レベルとして引用される。
【0009】選択度は、図11で示されるように測定し
得る。2個の信号発生器出力は適当な加算網において結
合され、結合された出力は受信器へ入力される。第1の
信号発生器の信号レベルは、受信器が例えば18dB信
号で雑音度に作動するように、被変調搬送波を伴い低R
Fレベルに設定される。そして、妨害信号は選択度の調
査が必要な周波数に設定され、レベルは、受信器性能が
例えば12dBに下がるまで、上げられる。受信器入力
における2個の信号間のレベル差は、受信器の選択度で
ある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】試験を受ける為に1個
以上の信号発生器の使用を求める信号発生器に対する応
用は他にも数多くある。しかしながら、別々の信号発生
器、外部ケーブルと構成要素のVSWRに結合された連
結網を使用する場合、信号発生器は、使用者が斟酌しな
ければならない測定上の重大な間違いを引き起こし得
る。その上、異なる応用は、信号発生器が試験を受ける
為に様々に物理的に結合される事を要求する。異なる試
験を利用するには、また、信号発生器のパラメータ同士
が、試験の施行に従って様々に相互に作用する必要があ
る。例えば、相互変調の場合、2個の信号が常に同じR
Fレベルと周波数差を持つ必要があるし、一方、選択度
測定には、周波数分離と変わりやすいチャンネル内の信
号に対する妨害波と同じレベルを要する。この事は、両
信号発生器上のパラメータは調節が必要で、相互作用は
試験応用による、という事を求めるものである。
【0011】本発明は、これらの要求により容易に対応
できる改良された信号発生器を提供しようとするもので
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
ると、信号発生器は、共通のエンクロージャである結合
器内に据えられた複数個の調節可能な周波数信号源と、
結合器と、前記信号源からの信号が、各出力端子に直接
送られるか、あるいは、結合され、結合器出力端子にお
いて利用される少なくとも2個のスイッチと、前記出力
端子で前記信号のレベルを制御する前記エンクロージャ
内のカリブレーション手段とを有する。
【0013】本発明の第2の態様によると、信号発生器
は、共通のエンクロージャである結合器内に装備された
複数個の調節可能な周波数信号源と、互いに所定の関係
をもつ周波数および/またはレベルを持つ、少なくとも
2個の出力端子において出力信号を発生させる様に適用
された制御装置とを有し、1出力信号の特性に関する制
御装置へのデータの入力がまた、他の出力信号を引き出
す。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明について、添付の図面を参
照し、例を示しながら更に説明する。図1は、改良信号
発生器をダイアグラム形式で示し、図2から図8は作動
の形態に関する説明図である。
【0015】図1を参照すると、信号発生器は、共通の
機械的エンクロージャ内に装備された3個の信号源4
1、42、43か、または4個の出力端子46、47、
48、49を持つハウジング45を有する。信号発生器
の作動は、キーボード50か、あるいは外部データバス
によって作動する遠隔制御インターフェース51によっ
て調節される。例えば、GPIBあるいはRS232規
格に従って、作動に関する情報は表示装置55によって
演算器に示される。各信号源41、42、43はそれぞ
れに結合される変調源(個別には示されていない)を持
つ。
【0016】各信号源41から43は、調節可能な階段
式減衰器52から54とRFスイッチ56から58によ
って46から48の個々の出力端子に結合される。階段
式減衰器は可変減衰器で、その減衰量は別個のあらかじ
め決定された値の中で変えられる。個々のスイッチ5
6、57、58によって、各信号源は代わりに切り換え
自在にRF結合器60に結合され、その出力は更に出力
端子49に結合され得る。RFスイッチは、整合された
負荷インピーダンスを伴う未使用の信号回路の末端を成
し、不要の信号の影響を最小限にとどめる。更に端子5
9はハウジング45上に供給され、このため外部信号は
結合器に回送され得る。この事は、更なる信号発生器
(図1にある物と同じか、あるいは低雑音、デジタル変
調の様に相違する型でもよい)を容認する。
【0017】インターフェース51、キーボード50、
表示装置55に連結されている制御装置62は、信号源
41から43の設定、減衰器52から54、スイッチ5
6から58そしてデータバス63を経る結合器を管理す
るために使用される。制御装置62は、データバス63
に関するトランスンミッションへの適当な情報を発生さ
せる事によって、制御装置をキーボードと遠隔制御イン
ターフェースからの入力指令に応答させるマイクロプロ
セッサ64を有する。
【0018】各信号源41から43は、信号発生器とし
て他に依存せずに作動し、そして、独自に変調された搬
送信号を発し、通信系統などの試験を可能にする。要求
される様に、変調は角度か周波数かあるいは位相変調で
よい。この調節により使用者は、RF信号が個々の出力
端子において使用可能で、また複合信号も結合器出力端
子49において使用可能であるという形態を明確にする
ことができる。
【0019】各信号源41から43により作り出された
信号の振幅は、電子工学的に制御可能で、信号発生器に
共通に存在する種の自動レベルシステムを使用する。階
段式RF減衰器52から54は、出力の範囲を使用可能
な範囲まで広げて使用され、各減衰器はそれぞれ、機械
的階段式減衰器、半導体式(例.FETスイッチ)減衰
器またはこれらの両方の型を併用した減衰器、または、
他の適当な型を組み合わせた減衰器であり得る。機械的
減衰器には、概して、自己の相互変調産物の発生による
影響が他に比べて少ないという利点がある。減衰器によ
り、各信号発生器出力は広範囲なRF領域で変化でき、
ゆえに、結合器への入力におけるレベルまたはRF信号
は互いに明らかに相違した状態でいられる。減衰器は、
また、結合器に適用された他の信号源からの逆弧を最小
限に抑えるのに役立ち、その結合器は代わって信号源の
出力増幅器と検出器における相互変調産物の生成を最小
限に抑える。原則として、スイッチ調節はスプリッタ装
置により代行可能で、信号の一部を個々の出力端子46
から48に、一部を結合器出力49に送る。しかしなが
ら、この解決法は、個々の出力から使用できる最大限の
RFレベルを減少させ(スプリッタ損失のため)、しか
も、スイッチはなお信号を未使用の出力端子に追い遣
る、という欠点を持つ。
【0020】信号発生器出力周波数は、様々な種類の搬
送周波数とケーブルにまで及び、スイッチと結合器網は
周波数依存による損失という特徴を露呈するであろう。
もし、この事を矯正しなければ、RFレベル依存という
特徴を抱えるキー・パラメーターの測定において不満足
な誤りを引き起こす事になろう。周波数依存レベルの誤
りを正すために、制御装置62は、経路損失のタブ70
を含むマイクロプロセッサ制御装置を有し、その場合、
信号は個々のコネクタと各信号発生器に対応する加算コ
ネクタへ送られる。使用者が特定の形態を選定する場
合、マイクロプロセッサ64は、信号発生器からのRF
レベルを調整するために関連した修正テーブルを使用
し、特定されたRFコネクタでの要請レベルを提供す
る。
【0021】典型的に、この修正タブ70は、機器が製
造される時に作りだされ、カリブレーション地点間の補
間法は修正データのサイズを最小限にする一方、高修正
能力を維持するために使用される。しかしながら、仮に
マイクロプロセッサ64に適当な制御能力があれば、G
PIBまたはRS232インターフェースまたは内部パ
ワーセンサーから外部的に作動するパワーメーターは、
RFレベルを測定するために使用される。内部プログラ
ムがあれば、自動カリブレーションの定例の仕事は援助
される。図1では、これらのパワーセンサー71から7
4は、それぞれの出力端子46から49に隣り合って示
され、感知された信号は制御装置62に戻される。これ
らの信号は、信号源52から54によって作りだされた
信号のレベルを即時に調整する、または、タブを更新す
るために使用され得る。
【0022】この様な機器に対する多くの試験応用は、
各発生器の個々の設置が同時に行われる事を要求してい
る。例えば、仮に2個の音の相互変調測定が行われるな
ら、2個の信号源も同じ力のレベルに設定される必要が
ある。使用者が別々にRFレベルを入れる代わりに、制
御装置62は、両信号レベルが1つのデータ・エントリ
ーによって制御されるように設定され得る。信号発生器
に依り様々な方法でこれを達成出来る。
【0023】1つの方法は、2個のパラメーターが一緒
にされる機構を提供する事である。上記例において、R
Fレベルと周波数を定義することによってそれらを一緒
にする機能が提示される。典型的に、その関係は、2個
の信号は無関係(別個)で対等または互いに相補するも
のである。その上、搬送周波数に対して、その関係は、
それらが調和的に関連している(例.F1 =2* 2)か
または調和的に関連し相補している(例.F1 =2*
2;+N,ここでNは相補値である)ということを特徴づ
ける。この関係は、調波周波数逓降変換器80を試験
し、変換器からの出力周波数は常に固定されている、適
当な構造は図2に示されている、ということを確定する
時に利用される。図2において、出力は低域通過フィル
ター81を経由して供給される。この図を参照すると、
典型的に、入力周波数F1 とF2 として固定値で維持さ
れる出力周波数F0 は、多様である。ここで、3個の信
号源が使用され、そして、2対の結合要因が定義される
(例.F1 からF2 、F1 からF3)。
【0024】信号源同士の関係をどの様に確立するか
は、図3に示される。この例の中で、信号発生器は表示
装置としてLCDパネルを使用し、そして、表示装置の
左右両側下方にはソフトキー(キーの機能は作動モード
により変化する)を有する。ソフト・キーは、タッチパ
ネルかソフトキーと提携された自動キーを使用しながら
作動する。図3は、適切なソフト・キーを選択して前記
関係を成立させる事により信号発生器に属する信号発生
器B,Cの特徴を設定する為に求められる一定の公式
が、どの様に入力されるかを示す。
【0025】一旦、関係が成立し、そして、信号源の周
波数が変化すると、例えば、信号源B,Cの周波数も変
化する。使用者がこの相互作用に気づいているかどうか
を明確にすることが望ましい。この様な理由から、本発
明の好ましい解決方法は、関係が確立されたという事を
表示するアイコンを有する表示装置を使用する事であ
る。図4は、関係を表示するためにアイコンをいかに使
用するかという事についての解決法を示す。この例にお
いて、表示装置は、信号源BとC、そして、RF周波数
とレベル間に打ち立てられた関係を持つ信号源の設定を
示している。関係は与えられたパラメーター上に確立さ
れたということを示すために、記号→BCが読み終わり
記号(MHzとdBm)の下に加えられ、関係が容認さ
れるという事を示す。類似の方法で、使用者は、全ての
源であるレベル周波数の設定の概要を求めるかもしれな
いし、また、図5に示されるように関係を示すアイコン
と共にこれらのパラメーターを表示するユーザー・イン
ターフェースが設けられてもよい。
【0026】信号発生器を管理する2つ目の方法は、実
行を要求される特定の試験を援助するマン・マシン・イ
ンターフェースを提供する事である。この場合、マン・
マシン・インターフェースの表現の仕方は、試験応用を
反映して変更される。典型的な試験応用の例は図6に示
されるが、特別な用途は表示装置の左側の適切なソフト
・キーによって選択される。例えば、仮に、2個の音色
の相互変調の試験が行われるなら、機器は、自動的に2
個の信号源が結合器60に送られるという、回送系統を
選択する。その上、情報を記録するモードは変更され、
この例においては、単独のRFレベル(両RFレベルを
制御する)であり、周波数中の1周波数と2個の信号間
の分離周波数は制御装置62に記録される。
【0027】本発明の好ましい実施例においては、ユー
ザー・インターフェースは、回送系統とグラフ形式で応
用を管理するのに使用されるパラメーターについての情
報を提供する。仮に受信器上の2個の音色の相互変調の
ような応用が選択されるならば、その応用は、図7に示
されるように、ブロック図形式で表示され、信号発生器
の回送を示す。同様の装置はまた、応用モードが使用さ
れていない時に、どの様に信号源が回送されるかを示す
ためにも利用される。入力パラメーターは、図8に示さ
れる様に典型的にグラフ形式で表示されスペクトル関係
が示される。受信器に関する2個の音色相互変調試験の
場合、入力されるべきパラメーターは、受信器周波数と
妨害電波相殺周波数、そして、相対的RFレベルであ
る。
【0028】選択度測定の例においては、機器は、再度
自動的に2個の信号を結合器に送るが制御装置に入力さ
れるパラメーターは、RFレベルと内部チャンネル(必
要)信号、そして、周波数分離(内部チャンネル信号か
らの)と、相対的レベル(内部チャンネル信号に対し
て)である。
【0029】混合器の相互変調の測定の場合、制御装置
は自動的に2個の出力を結合器の出力端子に、そして、
1個の出力を別の出力端子に送る。
【0030】
【発明の効果】この応用先導のマン・マシン・インター
フェースの利点は、測定が(技術専門用語で)で記述さ
れ、定義されるという形で表され、機器は自動的に信号
発生器の回送とパラメーターの相互作用を設定するとい
う事である。この事は、もし成されなければ、紛らわし
い結果を引き起しかねない誤作動の機会を最小限に抑え
る。マイクロプロセッサ64は、例えば、要求される種
類の試験に依存する信号発生器の特徴を設定するための
手順を修正するためにキーボード50によって入力され
る、マン・マシン命令に呼応するように調整される。適
切な命令は、表示装置55を経て設定手順経過として使
用者に戻される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図10における信号発生器が、共通の機械エン
クロージャ内に装備された3個の信号源41、42、4
3か、または4個の出力端子46、47、48、49を
持つハウジング45を有する事を示す図である。
【図2】出力は低域通過フィルター81を経由し供給さ
れる事を示す図である。
【図3】信号源同士の関係を如何に確立するかを示す図
である。
【図4】図3における信号同士の関係を表示するために
如何にアイコンを使用するかという事に対する解決法を
示す図である。
【図5】レベル周波数の設定を示す図である。
【図6】典型的な試験応用の例を示す図である。
【図7】仮に受信器上の2個の音色の相互変調のような
応用が選択された場合の、応用を示す図である。
【図8】入力パラメーターを示す図である。
【図9】RF信号発生器を使用しながら増幅器がいかに
試験されるかを示す図である。
【図10】信号発生器が、混合器を試験するためにどの
ように使用され、相互変調の実態を調査し得るかを示す
図である。
【図11】図10における選択度が、測定可能である事
を示す図である。
【符号の説明】
41、42、43 信号源 45 ハウジング 46、47、48、49 出力端子 50 キーボード 51 遠隔制御インターフェース 52、53、54 階段式RF減衰器 55 表示装置 56、57、58 RFスイッチ 59 端子 60 RF結合器網 62 制御装置 63 データ・バス 64 マイクロプロセッサ 70 タブ 71、72、73、74 パワーセンサー 80 調波周波数逓降変換器 81 低域通過フィルター

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通のエンクロージャである結合器内に
    据えられた複数個の調節可能な周波数信号源と、結合器
    と、前記信号源からの信号が、各出力端子に直接送られ
    るか、あるいは、結合され、結合器出力端子において利
    用される少なくとも2個のスイッチと、前記出力端子で
    前記信号のレベルを制御する前記エンクロージャ内のカ
    リブレーション手段とを有する信号発生器。
  2. 【請求項2】 可変減衰器が、各信号源の前記出力信号
    と結合されることを特徴とする請求項1に記載の信号発
    生器。
  3. 【請求項3】 各可変減衰器は、各信号源と前記スイッ
    チ間に配置されることを特徴とする請求項2に記載の信
    号発生器。
  4. 【請求項4】 前記可変減衰器は、階段式減衰器である
    ことを特徴とする請求項2または3に記載の信号発生
    器。
  5. 【請求項5】 前記各スイッチは、入力信号を2つの出
    力回路のうち1つに送るために使用可能な種類の物であ
    り、 非選択出力回路は、整合された負荷インピーダンスに供
    給されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに
    記載の信号発生器。
  6. 【請求項6】 制御装置は、入力データに応じて各出力
    端子に適用される信号の周波数とレベルを決定するため
    に設けられることを特徴とする請求項1から5に記載の
    信号発生器。
  7. 【請求項7】 カリブレーション手段は、前記制御装置
    にアクセス可能なタブレーションを有し、 前記信号源によって供給される信号のレベルを設定する
    際に前記制御装置によって利用されることを特徴とする
    請求項6に記載の信号発生器。
  8. 【請求項8】 前記タブレーションは、前記スイッチと
    前記結合器における信号の損失を補償するために必要と
    される補償のデータ表示を有することを特徴とする請求
    項7に記載の信号発生器。
  9. 【請求項9】 前記タブは、前記発生器の製作時に蓄積
    されることを特徴とする請求項7または8に記載の信号
    発生器。
  10. 【請求項10】 前記タブレーションは、その性質の変
    化を補償するために前記発生器の使用時に更新されるこ
    とを特徴とする請求項7、8または9に記載の信号発生
    器。
  11. 【請求項11】 前記制御装置は、少なくとも1信号源
    に要求される周波数と信号レベルの入力データ表示と、
    および、複数の前記信号源に必要とされる相対的な周波
    数と信号レベルの条件のデータ表示を個々に受け入れる
    様に適用されることを特徴とする請求項6に記載の信号
    発生器。
  12. 【請求項12】 前記制御装置は、互いに所定の関係で
    をもつ少なくとも2個の出力端子において出力信号を発
    生させる様に適用され、 前記制御装置への1出力信号の特性に関するデータの入
    力がまた、他の出力信号を引き出すことを特徴とする請
    求項6に記載の信号発生器。
  13. 【請求項13】 データは、キーボードを介して前記制
    御装置に入力されることを特徴とする請求項11または
    12のいずれかに記載の信号発生器。
  14. 【請求項14】 データは、外部のデータバスを介して
    前記制御装置に入力されることを特徴とする請求項11
    または12に記載の信号発生器。
  15. 【請求項15】 共通のエンクロージャである結合器内
    に装備された複数個の調節可能な周波数信号源と、互い
    に所定の関係をもつ周波数および/またはレベルを持
    つ、少なくとも2個の出力端子において出力信号を発生
    させる様に適用された制御装置とを有し、 1出力信号の特性に関する制御装置へのデータの入力が
    また、他の出力信号を引き出すことを特徴とする信号発
    生器。
  16. 【請求項16】 表示装置は、2個の出力信号の関係を
    示すために利用可能であることを特徴とする請求項15
    に記載の信号発生器。
  17. 【請求項17】 前記表示装置は、他の出力信号が変化
    するに従って、1出力信号が前記出力信号に従属すると
    いう特質を示す様に配列されることを特徴とする請求項
    16に記載の信号発生器。
  18. 【請求項18】 前記表示装置は、少なくとも2つの出
    力信号の前記関係を、前記2つの信号源の回送の観点か
    らブロック図形式で示す様に配列されることを特徴とす
    る請求項16または17に記載の信号発生器。
  19. 【請求項19】 前記表示装置は、前記制御装置に入力
    されるデータに従属するという出力信号のスペクトル関
    係をグラフ形式で示す様に配列されることを特徴とする
    請求項16または17に記載の信号発生器。
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