JPS5910506B2 - 電子計測器 - Google Patents

電子計測器

Info

Publication number
JPS5910506B2
JPS5910506B2 JP52149180A JP14918077A JPS5910506B2 JP S5910506 B2 JPS5910506 B2 JP S5910506B2 JP 52149180 A JP52149180 A JP 52149180A JP 14918077 A JP14918077 A JP 14918077A JP S5910506 B2 JPS5910506 B2 JP S5910506B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
input
oscilloscope
input terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP52149180A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5480782A (en
Inventor
ウエイン・エドワ−ド・ケルソ−
キヤルビル・デイ−ン・デイラ−
クラレンス・ユ−ジン・コ−アン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tektronix Inc
Original Assignee
Tektronix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tektronix Inc filed Critical Tektronix Inc
Priority to JP52149180A priority Critical patent/JPS5910506B2/ja
Publication of JPS5480782A publication Critical patent/JPS5480782A/ja
Publication of JPS5910506B2 publication Critical patent/JPS5910506B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機能的に相互接続したオシロスコープとデジタ
ル・マルチメータの両者を1個の匣体に収めた電子計測
器に関する。
オシロスコープは複雑な信号波の測定には特に有用であ
る。
然し、デジタル・マルチメータはアナログ計測器に比較
して精度及び測定値の読み易さが一般に優れているが、
信号波形が決定できず且つ信号波形による測定誤差を受
ける危険がある等の欠点がある。本明細書では、デジタ
ル・マルチメータ(以下DMMと称す)とは電圧及び例
えば周波数、周期、立上り時間、立下り時間、衝撃係数
等の如き時間に関係する量の両者を測定する測定器を意
味するものとする。従つて、1個の匣体にオシロスコー
プとDMMの両者を有することは便利であり、そのため
斯かる被測定入力信号の性質により、入力信号のアナロ
グ及びデジタル測定の両方を同時に又は選択的に行うこ
とができる。
この事は、操作者に一層信頼し得る情報を短時間に与え
且つ人的誤差の原因が除去できることを意味する。この
目的に対する従来の一つの対応策は、単一匣体に独立し
たオシロスコープとDMMを収容することである。
この既存技法は、以下の如き一連の欠点の原因となるこ
とを証明した。即ちアナログとデジタルの同時測定に対
しては、オシロスコープ用のプローブとDMM用のテス
小導線の両者を同じ試験個所に接続しなければならず、
これは試験個所即ち被測定信号源に電気的及び機械的の
両方の負荷を加えることになる。特に被測定信号源が高
周波数で高インピーダンス回路の場合には、電気信号は
歪の発生が不可避である。更に、物理的寸法の制約によ
り、特に微小回路においては試験個所に両方のテスト導
線の接続を不可能にする。従来のアナログ/デジタル計
測器の他の方法は、本発明の出願人に譲渡された日本特
許出願(特公昭54−4861号)に開示されており、
これを第1図に示す。斯かる上述の計測器は被測定入力
信号を加える共通人力端子10、直流(DC)結合或は
交流(AC)結合を選択する信号結合選択回路12、デ
シマル(10進)の第1減衰器14、前置増巾器16、
スイツチ18、サブデシマル(例えば1、2.5、5等
)の第2減衰器20、垂直出力増巾器22、陰極線管(
CRT)24、トリガ可能な掃引発生器26、水平出力
増巾器28及びDMM3Oを有する。選択スイツチ18
は計測器でCRT24上にアナログ測定をなすか、DM
M3Oでデジタル測定をなし、DMM3Oの測定は文字
発生器(ここで文字とは数字、アルフアベツト、記号等
を含む)の使用kよりCRT24上にデジタル形式で便
利に表示できる。
この回路構成の欠点の一つはDMM3Oの精度が減衰器
14及び前置増巾器16の増巾度の精度で制限されるこ
とである。更に、DMM3Oの測定値は前段に接渉した
回路のドリフトの影響を直接受ける。またDMM3Oの
測定値は第1減衰器14の設定に応じて自動的にレンジ
切換えをしなければならない。換言すれば、仮え入力信
号が共通人力端子10を通つて得られるとしても、この
第2の方法では、アナログとデジタル回路間には機能上
の相互作用(干渉)を受ける。従来の]禎u器の前述の
欠点を逃れるには、DMMの入力端子を直接入力端子1
0に接続することが考えられるが、実際にはそれ程簡単
ではない。
何故ならば、入力端子10に加わる入力信号をDC.A
C又はGND(接地)結合の何れかを選択して減衰器1
4の入力端に加えるため、高級オシロスコープの殆んど
は垂直入力段に結合選択回路12を有するからである。
直流から帯域巾内の高周波までの全周波数成分を結合す
るには、入力信号を直接又は直流素子を通して減衰器1
4に結合するDC結合を用いる。入力信号の直流及び極
く低い周波数成分を除き交流成分のみを結合するには、
キャパシタを通して結合するAC結合を用いる。また、
例えばCRTの目盛線土の基準レベルを確認するか一時
的に入力信号の印加を除去するには、キヤパシタ及び高
抵抗器を介して入力端子を接地すると共に減衰器14の
入力端を接地するGND結合を用いる。このことはオシ
ロスコープの入力インピーダンスが、結合選択スイツチ
の設定により変化し、その結果DMMの測定値は信号源
により又は特に入力端子10に異なるプローブを接続し
たとき変化してしまうことを意味する。即ち機能上の干
渉を生じることなくアナログ及びデジタル測定が共存で
きない。従つて本発明の目的は、従来計測器の欠点を除
去して、アナログ及びデジタル測定の両者を、その間に
相互作用を及ぼさずに同時にできるように改良した電子
計測器の提供にある。
添付図を参照し、以下に本発明を詳細に説明する。
第2図は本発明の実施例の要部を示すプロツク図である
。第3図は第2図の具体例を示す回路図である。本発明
の要点は電子計測器用の新規な入力回路構成の開発にあ
り、斯かる回路の入力インピーダンスは結合選択スイツ
チの設定に無関係に一定であるので測定値に影響するこ
とはない。
第2図において、被測定入力信号を入力端子32に加え
、この入力端子にはオシロスコープ34とDMM36の
両方の入力回路を共通接続する。
オシロスコープ回路34はキヤパシタ38を含む高周波
数(HF)信号路と、抵抗器40、キヤパシタ42、抵
抗器44及び増巾器46を含む低周波数(LF)信号路
と、HF及びLF信号路を介して両信号を組合わせる合
成回路48とを備えている。出力端50からアナログ測
定用の出力信号を導出する。スイツチ52を設けてDC
又はAC結合の何れかを選択する。GNDモードの結合
にはスイツチ54及び56を使用する。オシロスコープ
の他の回路は従来設計のものでよいので第2図では省略
している。DMM回路36は入力抵抗器62、キヤパシ
タ64、結合選択スイツチ66、入力抵抗器68及び帰
還抵抗器72を有する演算増巾器70、抵抗器76、イ
ンダクタ78及びデジタル回路74より成る。第2図の
回路動作は次の通りである。
スイツチ52,54及び56が図示位置のときDC結合
モードが選択され、入力端子32に加わる入力信号の高
周波数成分をキヤパシタ38及び信号合成回路48を介
して出力端50に伝送し、一方直流成分を含む低周波数
成分を抵抗器40,44、増巾器46及び信号合成回路
48を介して出力端50に伝送する。従つて、出力端5
0の信号波形は入力端子32の入力信号波形に比例する
。回路34の低周波数における入カインビーダンス即ち
入力抵抗は、増巾器46の入力インピーダンスをほぼ零
に設計してあるため、抵抗器40及び44の抵抗で決ま
る。AC結合モードを選択するにはスイツチ52を左位
置に切換え、直流及び極めて低い周波数成分を除去する
。このAC結合モードでは、高周波数成分を前述のDC
結合モードにおけると同様に、キャパシタ38及び合成
回路48を介して出力端50へ伝送し、一方直流及び極
めて低周波数以外の低周波数成分も抵抗器40、キヤパ
シタ42、抵抗器44、増巾器46及び合成回路48を
介して伝送する。キヤパシタ42及び抵抗器44と共に
定インピーダンス・フイルタを得るために抵抗器58及
びインダクタ60を利用する。換言すれば、結合選択ス
イツチ52の設定に無関係に、回路34の入力インピー
ダンスは=定となる。ここで抵抗器44と58は実質的
に等しい。スイツチ54を接地位置に切換え、またスイ
ツチ56を介して高周波数成分を側路するとGND結合
モードとなる。回路34の入力インピーダンスはDC,
.AC結合モードのみならずGNDモードでも不変であ
ることに再び留意されたい。インダクタ60は例えば第
3図に示す如く、受動及び能動素子より成る周知のシャ
ーレータ60′を用いて形成した大きなインダクタンス
を有するものであるを可とする。次にDMM36を説明
する。
スイツチ66が図示位置のとき、オシロスコープ回路3
4に加わるのと同じ被測定信号がDC結合モードで抵抗
器62,68及び増巾器70を介してデジタル回路74
に結合し、これに対しAC結合モードでは、抵抗器62
、キヤパシタ64、抵抗器68及び増巾器70を通る。
増巾器70の入力端子は仮想接地として動作することに
留意されたい。若し抵抗器68及び76の抵抗を等しく
選択し且つキヤパシタ64及びインダクタ18のインピ
ーダンスが特定周波数範囲で互に打消すように選択すれ
ば、抵抗器68,76、キヤパシタ64及びインタグ)
タ78より成る回路は本質的にインピーダンスの一定な
回路である。
この事は、結合モードに無関係に入力インピーダンスを
一定に維持したままでデジタル回路74は結合スイツチ
66の設定により直流又は交流成分の何れの測定をも可
能にする。デジタル回路74は入力周波数又は他の任意
な時間に関連する量の測定に使用し得る。オシロスコー
プ回路34及びDMM36の入力インピーダンスは結合
スイツチ52及び66の設定に無関係に一定であること
に留意されたい。
従つて、オシロスコープ及びDMM部分間の相互作用の
問題は、両回路を同じ入力端子に接続しているにも拘ら
ず有効に回避される。この様に、アナログ及びデジタル
両方の測定機能は、オシロスコープ又はDMMの有する
何れの機能も犠性にすることなく互に結合できる。入力
端子32におけるオシロスコープ回路34及びDMM3
6の合成人力インピーダンスは、現在のオシロスコープ
用減衰又は非減衰型何れのプローブとも共用できるよう
に1タグオームに適当に選択できる。その場合、オシロ
スコープ回路34及びDMM36の入力抵抗は例えば等
しく、即ち夫々2タグオームとしてもよい。第3図は第
2図の一具体例であり、同様な素子には類似の参照符号
を付す。
第3図の回路はHF及びLF信号路に減衰器を挿入し、
入力信号振巾が次の段で直線的に増巾するには大きすぎ
るとき、これを減衰させる事を除けば、機能的には第2
図の回路と同じである。動作を説明すると、入力端子3
2に加えた入力信号の高周波数成分を、HF信号路即ち
キヤパシタ38a,38b及びスイツチ80a,80b
で形成する非減衰信号路又はスイツチ82及び交流減衰
器84で形成する減衰信号路の何れかのHF信号路を通
つて合成回路48に伝送する。
減衰器84の減衰比は20:1が適当であるが、それ以
外であつてもよいこと勿論である。スイツチ80a,8
0b及び82はリードリレーか機械的スイツチの何れで
もよく且つ前者の2個又は後者の何れかを所望減衰比に
より選択的に閉じる。比較的低周波数の帯域巾に適用す
るには、スィツチ80a及び80bの何れか一方を除去
してもよいが、入カキヤパシタンスを最小にする必要が
ある広帯域測定器へ適用するには、これら2個のスイツ
チを用いることが特に有用である。DC結合モードでは
、直流及び低周波数成分をLF信号路即ち抵抗器40,
44、帰還キャパシタ86を含む演算増巾器46を介し
て伝送する。
AC結合モードを選択するとき、直流及び極低周波数成
分が合成回路48に到達するのを防ぐため、キヤパシタ
42を介して信号を伝送する。シャーレータ60″は第
2図のインダクタ60に対応する大きいインダクタとし
て作用する。シャーレータ60牡周知であるので詳細説
明は省略する。合成回路48の出力を、次に抵抗器88
、演算増巾器90を介して演算増巾器46の入力端子へ
帰還する。演算増巾器90は帰還抵抗器92,94、抵
抗減衰器96−98、スイツチ100及び抵抗器102
を有する。ダイオード104−106及び増巾器90の
出力端子に接続した関連する抵抗分圧器はオーバレンジ
・クランプとして作用する。合成回路48はエミツタ接
地トランジスタ108及びトランジスタ108のコレク
タに接続した接合型電界効果トランジスタ(FET)1
10を有する。
合成回路48のFETllOはそのゲートに加わる高周
波数信号成分に対しソース・フオロワ増巾器として動作
する。ダイオード112−114はFETllOを過電
圧破壊から保護する過電圧クランプである。スイツチ1
18をGNDスイツチ54と同時に閉じるとき、ダイオ
ード112は導通して周波波数信号成分を分流するよう
にトランジスタ116をダイオード112のアノードに
接続する。直流及び低周波数成分はトランジスタ108
のベースに加わる。増巾器46、エミツタ接地トランジ
スタ108、演算増巾器90、抵抗減衰器96−98及
びスイツチ100を含む閉ループは、減衰器96−98
の減衰比でほぼ決まる予定電圧利得を有する狭帯域帰還
増巾器として動作する。演算増巾器90の帰還回路にあ
る可変抵抗器94は狭帯域増巾器の利得の校正手段とな
る。例えば、スイツチ100が図示位置にあるとき、電
圧利得は1となるが、スイツチ100が下の位置にある
ときは、信号を例えば20:1に減衰する。HF及びL
F信号路の減衰比は等しく選択すべきこと勿論である。
HF信号路はすべての結合モードにおいて接続されたま
Xであり且つ入カキヤパシタンスもまた選択された減衰
比に無関係に不変のままであることに留意されたい。ス
イツチ80a,80b,82及び100は、周波数帯域
巾内で全体の信号成分に適当な信号の減衰を与えるため
同時に動作するように設計される。本発明の以上の説明
から理解される如く、夫々従来測定器のすべての性能を
有するオシロスコープ及びDMMは、相互作用及び制限
を受けずに共通人力端子に好適に結合できる。
即ち、オシロスコープの入力回路に別個に高周波及び低
周波信号路を設け、両信号路の出力を合成回路で合成す
ると共に、低周波信号路に直流阻止コンデンサを選1択
的に挿入してAC又はDC結合の選択を行ない、その選
択に応じインピーダンス補償回路を用いてオシロスコー
プの入力インピーダンスを実質的に―定にしている。そ
の結果、既存の共通プローブを介して得た同じ入力信号
を、アナログ及びデジタル測定の両方の利点を十分に利
用して各々高精度で、同時に又は交互に測定することが
できる。オシロスコープとDMM回路の合成人力インピ
ーダンスを1タグオームに選択することで、信号源への
負荷効果を最小にして種々の入力信号を得るのに既存の
任意なオシロスコープのプローブが使用できる。10:
1又は100:1の減衰比を有する減衰プローブを使用
するとき、試験装置全体の入力インピーダンスは夫々1
0又は100タグオームに増加できる。
以上の説明は本発明の好適な一実施例のみについて行つ
たものであるが、本発明の要旨を逸脱せずに種々の変更
、変形をなし得ることは当業者の理解する所である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電子計測器のプロツク図、第2図は本発
明の実施例の要部を示すプロツク図、第3図は第2図の
具体例を示す回路図である。 32・・・・・供通人力端子、36,36″・・・・・
・デジタル・マルチメータ、34・・・・・・オシロス
コープ回路要部、38,38a,38b・・・・・・高
周波信号路、42・・・・・・直流阻止コンデンサ、4
0744−46・・・・・・低周波信号路、58,60
,58,60′−・・・・・補償回路、48・・・・・
・合成回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被測定入力信号を加える共通入力端子と、該共通入
    力端子に接続されたデジタル・マルチメータと、上記共
    通入力端子に接続されたオシロスコープとを具え、該オ
    シロスコープは、入力端が上記共通入力端子に接続され
    た高周波信号路及び直流阻止コンデンサが選択的に挿入
    される低周波信号路と、上記コンデンサの挿入による入
    力インピーダンス変化を補償する回路と、上記両信号路
    の出力信号を合成する合成回路とを有することを特徴と
    する電子計測器。 2 上記高周波信号路及び低周波信号路に夫々減衰比を
    複数の値に切換える減衰器を含む特許請求の範囲第1項
    記載の電子計測器。
JP52149180A 1977-12-12 1977-12-12 電子計測器 Expired JPS5910506B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52149180A JPS5910506B2 (ja) 1977-12-12 1977-12-12 電子計測器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52149180A JPS5910506B2 (ja) 1977-12-12 1977-12-12 電子計測器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5480782A JPS5480782A (en) 1979-06-27
JPS5910506B2 true JPS5910506B2 (ja) 1984-03-09

Family

ID=15469537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52149180A Expired JPS5910506B2 (ja) 1977-12-12 1977-12-12 電子計測器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5910506B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020028058A (ja) * 2018-08-14 2020-02-20 横河電機株式会社 信号入力回路

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57156868U (ja) * 1981-03-30 1982-10-02
JPS5975708A (ja) * 1982-10-12 1984-04-28 テクトロニクス・インコ−ポレイテツド 緩衝増幅器
JPH0716139B2 (ja) * 1988-04-22 1995-02-22 テクトロニクス・インコーポレイテッド 広帯域可変利得増幅器
US11635452B2 (en) * 2017-07-14 2023-04-25 Tektronix, Inc. Systems, devices, and methods for measuring direct current/low frequency signal components

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020028058A (ja) * 2018-08-14 2020-02-20 横河電機株式会社 信号入力回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5480782A (en) 1979-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5345182A (en) Impedance meter capable of performing measurements at high precision over wide impedance and frequency ranges
US20040140819A1 (en) Differential voltage probe
US6094045A (en) Input ranging circuit for an electronic instrument
US5034698A (en) Dual-path wideband and precision data acquisition system
US3320530A (en) Quasi-logarithmic multimeter for providing an output which is a linear function of the logarithmic of the input
US6836107B2 (en) Constant input impedance AC coupling circuit for a current probe system
US5920187A (en) Dual path attenuator for a high frequency calibration circuit
Cutkosky An ac resistance thermometer bridge
Chua et al. Measurement of the ac quantized Hall resistance
US5627476A (en) Milliohm impedance measurement
JPS5910506B2 (ja) 電子計測器
JPH06331657A (ja) プローブ
US6803776B2 (en) Current-comparator-based four-terminal resistance bridge for power frequencies
US3448378A (en) Impedance measuring instrument having a voltage divider comprising a pair of amplifiers
US6483318B1 (en) Electric circuit providing selectable short circuit for instrumentation applications
US11644488B2 (en) DC power rail probes and measurement methods
Conrad et al. A recommended standard resistor-noise test system
Tarach et al. High-accuracy N-port impedance measurement by means of modular digital AC compensators
US5216373A (en) Circuit element measuring apparatus and method for measuring a parameter of a DUT including a compensation network having an admittance characteristic
Caplan et al. An Inexpensive Lock‐In Amplifier
US6373260B1 (en) Single cable, single point, stimulus and response probing system and method
US2886774A (en) Vector locus plotters
US2907954A (en) Transistor test set
JPS6339122B2 (ja)
US2873424A (en) Tube tester