JPS5931009B2 - デシタル・オシロスコ−プの位置制御回路 - Google Patents
デシタル・オシロスコ−プの位置制御回路Info
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- JPS5931009B2 JPS5931009B2 JP55146749A JP14674980A JPS5931009B2 JP S5931009 B2 JPS5931009 B2 JP S5931009B2 JP 55146749 A JP55146749 A JP 55146749A JP 14674980 A JP14674980 A JP 14674980A JP S5931009 B2 JPS5931009 B2 JP S5931009B2
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- Japan
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- position control
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- amplifier
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
- G01R13/20—Cathode-ray oscilloscopes
- G01R13/22—Circuits therefor
- G01R13/30—Circuits for inserting reference markers, e.g. for timing, for calibrating, for frequency marking
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
- G01R13/20—Cathode-ray oscilloscopes
- G01R13/22—Circuits therefor
- G01R13/34—Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Television Scanning (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデジタル・オシロスコープの位置制御回路、特
にデシダイス前及び後の波形の位置を制御する回路に関
する。
にデシダイス前及び後の波形の位置を制御する回路に関
する。
デジタル・オシロスコープでは、その信号レベルを移動
させたい2つの場合がある。
させたい2つの場合がある。
1つは入力信号前置増幅器の信号をアナログ・デジタル
変換器(ADC)の動作限界窓内におさめたい場合であ
り、今1つは表示波形の垂直表示位置を移動する表示発
生回路の場合である。
変換器(ADC)の動作限界窓内におさめたい場合であ
り、今1つは表示波形の垂直表示位置を移動する表示発
生回路の場合である。
これら両機能は基本的には同一動作を行うのであり、電
圧を加算又は減算しているので、両機能を達成するのに
単一の位置制御装置を使用するのが好ましい。然し、表
示スクリーンの垂直中心はADCの窓の中であり、波形
サンプリングモードで入力信号に電圧を加算してADC
の窓内で移動すると、その電圧は表示モードの際の表示
信号にも加算されるので表示信号をスクリーン外に移動
させてしまうという問題が生じる。従つて本発明の1つ
の目的はデジタル・オシロスコープ用の新規な位置制御
回路を提供することである。
圧を加算又は減算しているので、両機能を達成するのに
単一の位置制御装置を使用するのが好ましい。然し、表
示スクリーンの垂直中心はADCの窓の中であり、波形
サンプリングモードで入力信号に電圧を加算してADC
の窓内で移動すると、その電圧は表示モードの際の表示
信号にも加算されるので表示信号をスクリーン外に移動
させてしまうという問題が生じる。従つて本発明の1つ
の目的はデジタル・オシロスコープ用の新規な位置制御
回路を提供することである。
本発明の他の目的は信号サンプリングモード及び表示モ
ード間で切換えるとき、信号を移動させることな<単一
制御手段を用いてデシダイス前及び後の信号位置が調整
できるデジタル・オシロスコープ用位置調整回路を提供
することである。
ード間で切換えるとき、信号を移動させることな<単一
制御手段を用いてデシダイス前及び後の信号位置が調整
できるデジタル・オシロスコープ用位置調整回路を提供
することである。
本発明の他の目的及び作用効果は添付図面を参照して後
述の説明を読めば明らかになろう。本発明のデジタル・
オシロスコープ用位置制御回路によると、位置制御回路
を有しデジタル・オシロスコープがサンプリングモード
及び表示モードに切換えるときレベル移動又は表示のジ
ャンプの如き好ましくない効果を生じることな<デシダ
イス前及び後の両信号の位置を調整することができる。
この位置制御回路は位置発生回路、追跡及び保持回路、
及び加算回路を含んでいる。
述の説明を読めば明らかになろう。本発明のデジタル・
オシロスコープ用位置制御回路によると、位置制御回路
を有しデジタル・オシロスコープがサンプリングモード
及び表示モードに切換えるときレベル移動又は表示のジ
ャンプの如き好ましくない効果を生じることな<デシダ
イス前及び後の両信号の位置を調整することができる。
この位置制御回路は位置発生回路、追跡及び保持回路、
及び加算回路を含んでいる。
位置電圧発生回路はポテンシヨメータを含みその摺動子
に従来手法で可変調整位置電圧を発生し、この電圧を直
接又は閉成スイツチを介してサンプリング用前置増幅器
に加えて入力信号を所定レベル移動させこの信号をAD
C窓の中に位置させる。追跡及び保持回路はサンプリン
グモードで動作して基準電圧を発生する。この基準電圧
の振幅は位置調整電圧と等しい。加算回路は追跡・保持
回路と位置電圧発生回路との間に設けられ表示増幅器回
路に位置調整電圧を与える。サンプリングモードでは、
この基準電圧を位置電圧から差引き、加算回路の出力は
Oボルトである。よつて、サンプリング前置増幅器は位
置調整電圧を得て、一方表示増幅器はそれを受けない。
表示モードのときは、追跡・保持回路が固定基準電圧に
保持し、加算回路の出力を位置調整電圧の変化に応じて
変化する。以下第1図に示す回路に基づき本発明の位置
制御回路を有するデジタル・オシロスコープの垂直偏向
系につき説明する。アナログ入力信号を入力端子10を
介して前置増幅器12に印加して、ADCl4のダイナ
ミツク動作範囲内に入力信号を調整する。ADCl4は
この信号をデジタル信号に変換しデジタルメモリ16に
記憶蓄積する。このデジタルデータは後でメモリ16か
ら取出してデジタル・アナログ変換器(DAC)18に
よりアナログ値に戻す。DACl8の出力は再生した信
号を増幅し表示装置22にて表示すべく最適レベルに変
換する表示増幅器20に印加する。この表示増幅器20
はベクトル発生器を含んでいてもよく、連続状に波形を
再現表示するか、或はDACl8の出力を直接増幅して
ドツト群で表示する。表示装置22は陰極線管であるの
が好ましい。以上説明した回路はいずれも周知であるの
で、実際の回路動作及びその為のサンプリング及び表示
クロツク動作の為の構成については本発明の動作理解の
為に更に説明する必要はないであろう。ここで説明した
垂直偏向系は典型的には2つの動作モードで動作する。
一方は波形サンプリング(又は取込み)モードであり、
他方は波形表示モードである。これにより入力信号を高
速でサンプリング取込みを行ない、後で比較的低速で表
示する。よつて、表示回路は低応答速度でよい。前置増
幅器12、ADCl4及びメモリ16はサンプリング・
モードのとき使用され、メモリ16、DACl8、表示
増幅器20及び表示装置22は表示モードで使用される
。位置制御回路は位置電圧発生器30.追跡・保持回路
32、及び前置増幅器12と表示増幅器20とに結合さ
れた加算回路34とを含んでおり、この回路を使用する
デジタル・オシロスコープをサンプリング及び表示モー
ド間で切換えたとき信号レベルをデシダースの前後にわ
たり移動させることなく位置制御することができる。
に従来手法で可変調整位置電圧を発生し、この電圧を直
接又は閉成スイツチを介してサンプリング用前置増幅器
に加えて入力信号を所定レベル移動させこの信号をAD
C窓の中に位置させる。追跡及び保持回路はサンプリン
グモードで動作して基準電圧を発生する。この基準電圧
の振幅は位置調整電圧と等しい。加算回路は追跡・保持
回路と位置電圧発生回路との間に設けられ表示増幅器回
路に位置調整電圧を与える。サンプリングモードでは、
この基準電圧を位置電圧から差引き、加算回路の出力は
Oボルトである。よつて、サンプリング前置増幅器は位
置調整電圧を得て、一方表示増幅器はそれを受けない。
表示モードのときは、追跡・保持回路が固定基準電圧に
保持し、加算回路の出力を位置調整電圧の変化に応じて
変化する。以下第1図に示す回路に基づき本発明の位置
制御回路を有するデジタル・オシロスコープの垂直偏向
系につき説明する。アナログ入力信号を入力端子10を
介して前置増幅器12に印加して、ADCl4のダイナ
ミツク動作範囲内に入力信号を調整する。ADCl4は
この信号をデジタル信号に変換しデジタルメモリ16に
記憶蓄積する。このデジタルデータは後でメモリ16か
ら取出してデジタル・アナログ変換器(DAC)18に
よりアナログ値に戻す。DACl8の出力は再生した信
号を増幅し表示装置22にて表示すべく最適レベルに変
換する表示増幅器20に印加する。この表示増幅器20
はベクトル発生器を含んでいてもよく、連続状に波形を
再現表示するか、或はDACl8の出力を直接増幅して
ドツト群で表示する。表示装置22は陰極線管であるの
が好ましい。以上説明した回路はいずれも周知であるの
で、実際の回路動作及びその為のサンプリング及び表示
クロツク動作の為の構成については本発明の動作理解の
為に更に説明する必要はないであろう。ここで説明した
垂直偏向系は典型的には2つの動作モードで動作する。
一方は波形サンプリング(又は取込み)モードであり、
他方は波形表示モードである。これにより入力信号を高
速でサンプリング取込みを行ない、後で比較的低速で表
示する。よつて、表示回路は低応答速度でよい。前置増
幅器12、ADCl4及びメモリ16はサンプリング・
モードのとき使用され、メモリ16、DACl8、表示
増幅器20及び表示装置22は表示モードで使用される
。位置制御回路は位置電圧発生器30.追跡・保持回路
32、及び前置増幅器12と表示増幅器20とに結合さ
れた加算回路34とを含んでおり、この回路を使用する
デジタル・オシロスコープをサンプリング及び表示モー
ド間で切換えたとき信号レベルをデシダースの前後にわ
たり移動させることなく位置制御することができる。
位置電圧発生器30は好ましくはポテンシヨメータを含
んで}り、その摺動子から従来方法により可変調整電圧
を得、この電圧を前置増幅器12に加えて入力信号に所
望レベルシフトを与え、波形サンプリング・モード中の
信号をADCl4の動作限界窓内で移動する。信号サン
プリングモード中、追跡・保持回路32は位置電圧発生
器30の位置電圧振幅に等しい基準電圧を発生する。こ
の基準電圧は加算回路34に印加し、そこで位置電圧か
ら差引きOボルトの出力をサンプリングモード中に表示
増幅器20に印加する。よつて、サンプリングモードで
は、前置増幅器12は位置電圧を受け信号を必要なだけ
位置制御する。然し表示増幅器20への入力はOである
のでその位置レベルには影響されない。表示モードでは
、追跡・保持回路32の追跡部を遮断し、サンプリング
及び表示モード間の切換え時の位置電圧を保持し加算回
路3.4に固定基準電圧を加える。位置電圧発生器30
の出力を変化すると、可変位置電圧がこの固定電圧に加
算されるので、加算回路34の出力を位置電圧に応じて
変化させ、必要に応じて表示位置を垂直方向へ移動させ
ることができる。その結果、表示モードへ切換えると、
表示増幅器の位置電圧は最初0であり、レベルシフトは
起らない。そこで、位置電圧を変化すると、加算回路3
4の出力はOボルトから変化し、よつて表示波形を移動
する。この好適実施例の詳細は実施例として第2図に図
示している。ポテンシヨメータ50を所望電圧源間に接
続してその摺動子から土間の所望位置電圧を得る。この
位置電圧はボルテージフオロワとして接続された演算増
幅器であるバツフア増幅器52の非反転入力端に印加し
ている。そこで、接続点54、即ちバツフア増幅器52
の出力電圧はポテンシヨメータ50の摺動子電圧と等し
い。この電圧を抵抗器56を介して比較器58の非反転
入力端に抵抗器56を介して印加し、次いで順次近似レ
ジスタ60の入力端に印加する。先ず波形サンプリング
モードについて説明する。
んで}り、その摺動子から従来方法により可変調整電圧
を得、この電圧を前置増幅器12に加えて入力信号に所
望レベルシフトを与え、波形サンプリング・モード中の
信号をADCl4の動作限界窓内で移動する。信号サン
プリングモード中、追跡・保持回路32は位置電圧発生
器30の位置電圧振幅に等しい基準電圧を発生する。こ
の基準電圧は加算回路34に印加し、そこで位置電圧か
ら差引きOボルトの出力をサンプリングモード中に表示
増幅器20に印加する。よつて、サンプリングモードで
は、前置増幅器12は位置電圧を受け信号を必要なだけ
位置制御する。然し表示増幅器20への入力はOである
のでその位置レベルには影響されない。表示モードでは
、追跡・保持回路32の追跡部を遮断し、サンプリング
及び表示モード間の切換え時の位置電圧を保持し加算回
路3.4に固定基準電圧を加える。位置電圧発生器30
の出力を変化すると、可変位置電圧がこの固定電圧に加
算されるので、加算回路34の出力を位置電圧に応じて
変化させ、必要に応じて表示位置を垂直方向へ移動させ
ることができる。その結果、表示モードへ切換えると、
表示増幅器の位置電圧は最初0であり、レベルシフトは
起らない。そこで、位置電圧を変化すると、加算回路3
4の出力はOボルトから変化し、よつて表示波形を移動
する。この好適実施例の詳細は実施例として第2図に図
示している。ポテンシヨメータ50を所望電圧源間に接
続してその摺動子から土間の所望位置電圧を得る。この
位置電圧はボルテージフオロワとして接続された演算増
幅器であるバツフア増幅器52の非反転入力端に印加し
ている。そこで、接続点54、即ちバツフア増幅器52
の出力電圧はポテンシヨメータ50の摺動子電圧と等し
い。この電圧を抵抗器56を介して比較器58の非反転
入力端に抵抗器56を介して印加し、次いで順次近似レ
ジスタ60の入力端に印加する。先ず波形サンプリング
モードについて説明する。
順次近似レジスタ60をエネーブルし、クロツク信号発
生器62のクロツク信号により決まる速度で動作して接
続点54の位置電圧の変化に追従させる。順次近似レジ
スタ60の出力は位置電圧に対応するデジタル信号であ
つて、このデジタル値をDAC64で再びアナログ値に
戻す。この再現したアナログ値は増幅器66と帰還抵抗
器68とより成る反転演算増幅器に印加し、接続点70
に接続点54の位置電圧と振幅が等しく極性反転した電
圧を生じる。抵抗器72は抵抗器56と同じ抵抗を有し
、接続点70と比較器58の非反転入力端間に接続して
その帰還路を完成している。抵抗の等しい抵抗器80及
び82を接続点54と70との間に接続して加算回路を
構成する。サンプリング・モードでは接続点70の基準
電圧振幅は接続点54の振幅に追従するので、端子84
の代数電圧は追跡及び保持サイクルが終ると0となる。
接続点54における位置電圧は第1図に関して前述のと
訃りサンプリング用前置増幅器12に印加し、スイツチ
90を接続点84と表示増幅器20間に接続し、サンプ
リング・モードのとき表示増幅器20からの位置制御回
路を遮断している。表示モードでは、順次近似レジスタ
60をデイスエーブルし、スイツチ90が接続点84を
表示増幅器20に接続する。スイツチ90は好ましくは
バイポーラトランジスタ又はCMOS(相補金属一酸化
物−シリコン)トランジスタスイツチである。この順次
近似レジスタ60は、サンプリングモードと表示モード
切換スイツチ時間における位置電圧値を保持し、接続点
70における基準電圧をその電圧の逆極性電圧に固定す
る。最初接続点84の電圧和は0であり、表示増幅器2
0に}いて位置レベル移動は起らない。そこで、ポテン
シヨメータ50を調節すると、接続点54の電圧は接続
点70の固定電圧に関して変化し、接続点84の加算電
圧を変化させ表示増幅器用の位置調整電圧を生ずる。上
述の説明から判るように、関連するデジタル・オシロス
コープのフロントパネル上に必要な制御器は単一の位置
制御器とモード選択スイツチとである。
生器62のクロツク信号により決まる速度で動作して接
続点54の位置電圧の変化に追従させる。順次近似レジ
スタ60の出力は位置電圧に対応するデジタル信号であ
つて、このデジタル値をDAC64で再びアナログ値に
戻す。この再現したアナログ値は増幅器66と帰還抵抗
器68とより成る反転演算増幅器に印加し、接続点70
に接続点54の位置電圧と振幅が等しく極性反転した電
圧を生じる。抵抗器72は抵抗器56と同じ抵抗を有し
、接続点70と比較器58の非反転入力端間に接続して
その帰還路を完成している。抵抗の等しい抵抗器80及
び82を接続点54と70との間に接続して加算回路を
構成する。サンプリング・モードでは接続点70の基準
電圧振幅は接続点54の振幅に追従するので、端子84
の代数電圧は追跡及び保持サイクルが終ると0となる。
接続点54における位置電圧は第1図に関して前述のと
訃りサンプリング用前置増幅器12に印加し、スイツチ
90を接続点84と表示増幅器20間に接続し、サンプ
リング・モードのとき表示増幅器20からの位置制御回
路を遮断している。表示モードでは、順次近似レジスタ
60をデイスエーブルし、スイツチ90が接続点84を
表示増幅器20に接続する。スイツチ90は好ましくは
バイポーラトランジスタ又はCMOS(相補金属一酸化
物−シリコン)トランジスタスイツチである。この順次
近似レジスタ60は、サンプリングモードと表示モード
切換スイツチ時間における位置電圧値を保持し、接続点
70における基準電圧をその電圧の逆極性電圧に固定す
る。最初接続点84の電圧和は0であり、表示増幅器2
0に}いて位置レベル移動は起らない。そこで、ポテン
シヨメータ50を調節すると、接続点54の電圧は接続
点70の固定電圧に関して変化し、接続点84の加算電
圧を変化させ表示増幅器用の位置調整電圧を生ずる。上
述の説明から判るように、関連するデジタル・オシロス
コープのフロントパネル上に必要な制御器は単一の位置
制御器とモード選択スイツチとである。
順次近似レジスタ60及びスイツチ90のエネーブル及
びデイスエーブル信号はモードスイツチから直接得るが
内部の論理制御回路から得てもよい。この構成により、
単一位置制御手段30を使用してデシダース時の増幅器
12への位置制御用DC電圧を自由に調整できると共に
、追跡・保持回路32及び加算回路34を介して表示増
幅器20へ位置制御信号を供給するので、取込みモード
時の位置制御信号の値に拘らず、表示時の表示増幅器2
0への位置制御信号は取込み時のそれから変化させない
限り常にOである。
びデイスエーブル信号はモードスイツチから直接得るが
内部の論理制御回路から得てもよい。この構成により、
単一位置制御手段30を使用してデシダース時の増幅器
12への位置制御用DC電圧を自由に調整できると共に
、追跡・保持回路32及び加算回路34を介して表示増
幅器20へ位置制御信号を供給するので、取込みモード
時の位置制御信号の値に拘らず、表示時の表示増幅器2
0への位置制御信号は取込み時のそれから変化させない
限り常にOである。
即ち、加算回路34から供給される表示増幅器20への
位置制御信号は、信号取込みモード時のそれと位置制御
手段30の出力との差となる。その結果、位置制御手段
30の出力がそのままデシダースの前及び後の双方に直
接加算されて表示モード時の表示波形を表示スクリーン
外へ移動してしまうという問題が解決でき、デジタル・
オシロスコープの操作性を大幅に改善することができる
という実用上の顕著な効果を有する。周、土述の説明は
本発明の1実施例に基づくものであり、本発明は回ら斯
る実施例に限定するものではなく、単に本発明の原理の
理解を助ける為のものである。
位置制御信号は、信号取込みモード時のそれと位置制御
手段30の出力との差となる。その結果、位置制御手段
30の出力がそのままデシダースの前及び後の双方に直
接加算されて表示モード時の表示波形を表示スクリーン
外へ移動してしまうという問題が解決でき、デジタル・
オシロスコープの操作性を大幅に改善することができる
という実用上の顕著な効果を有する。周、土述の説明は
本発明の1実施例に基づくものであり、本発明は回ら斯
る実施例に限定するものではなく、単に本発明の原理の
理解を助ける為のものである。
よつて、当業者は、この好適実施例に基づき種々の変更
変形をなすことが可能であり、本発明の技術的範囲は斯
る変更変形をも包含するものであること勿論である。
変形をなすことが可能であり、本発明の技術的範囲は斯
る変更変形をも包含するものであること勿論である。
第1図は本発明によるデジタル・オシロスコープの位置
制御回路の垂直偏向系のプロツク図であり、第2図は本
発明の位置制御回路の好適1実施例の回路図である。 図中、12は第1増幅器、14はアナログ・デジタル変
換器、16はデジタル・メモリ、18,64はデジタル
・アナログ変換器、20は第2増幅器、22は表示装置
、30は位置制御手段、32は追跡・保持手段、34は
合成手段、60は順次近似レジスタ、62はクロツク信
号発生器、90はスイツチを示す。
制御回路の垂直偏向系のプロツク図であり、第2図は本
発明の位置制御回路の好適1実施例の回路図である。 図中、12は第1増幅器、14はアナログ・デジタル変
換器、16はデジタル・メモリ、18,64はデジタル
・アナログ変換器、20は第2増幅器、22は表示装置
、30は位置制御手段、32は追跡・保持手段、34は
合成手段、60は順次近似レジスタ、62はクロツク信
号発生器、90はスイツチを示す。
Claims (1)
- 1 第1増幅器、アナログ・デジタル変換器、デジタル
・メモリ、デジタル・アナログ変換器及び第2増幅器を
含み、信号取込みモード及び表示モードで動作するデジ
タル・オシロスコープにおいて、上記第1増幅器へDC
レベル制御信号を供給する位置制御手段と、信号取込み
モード時には上記位置制御手段の位置制御信号に応じて
可変電圧を出力し、表示モード時には一定電圧を出力す
る追跡・保持手段と、該追跡・保持手段の出力及び上記
位置制御手段の出力を合成して両出力の差電圧を上記第
2増幅器に供給する合成手段とを具えることを特徴とす
るデジタル・オシロスコープの位置制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US76532 | 1979-10-29 | ||
| US06/076,532 US4346333A (en) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | Position control circuit for a digital oscilloscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5667762A JPS5667762A (en) | 1981-06-08 |
| JPS5931009B2 true JPS5931009B2 (ja) | 1984-07-30 |
Family
ID=22132615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55146749A Expired JPS5931009B2 (ja) | 1979-10-29 | 1980-10-20 | デシタル・オシロスコ−プの位置制御回路 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4346333A (ja) |
| JP (1) | JPS5931009B2 (ja) |
| CA (1) | CA1150358A (ja) |
| DE (1) | DE3040745C2 (ja) |
| FR (1) | FR2468914B1 (ja) |
| GB (1) | GB2064924B (ja) |
| NL (1) | NL8005821A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4472707A (en) * | 1982-06-18 | 1984-09-18 | Allied Corporation | Display processor digital automatic gain control providing enhanced resolution and accuracy |
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