JPS59500079A - Analog-to-digital converter using sampling cathode ray tube - Google Patents
Analog-to-digital converter using sampling cathode ray tubeInfo
- Publication number
- JPS59500079A JPS59500079A JP58500853A JP50085383A JPS59500079A JP S59500079 A JPS59500079 A JP S59500079A JP 58500853 A JP58500853 A JP 58500853A JP 50085383 A JP50085383 A JP 50085383A JP S59500079 A JPS59500079 A JP S59500079A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- analog
- signal
- conductive elements
- conductive
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/02—Sample-and-hold arrangements
- G11C27/024—Sample-and-hold arrangements using a capacitive memory element
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/32—Analogue/digital converters pattern-reading type using cathode-ray tubes or analoguous two-dimensional deflection systems
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 発明の名称 サンプリング陰極線管を用いたアナログ−デジタル変換器 発明の背景 本発明は特に陰極線管(CRT)を用いた高速アナログ信号サンプリング技術と サンプルのアナログ−デジタル変換技術に関するものである。[Detailed description of the invention] name of invention Analog-to-digital converter using sampling cathode ray tube Background of the invention The present invention is particularly applicable to high-speed analog signal sampling techniques using cathode ray tubes (CRTs). It relates to sample analog-to-digital conversion technology.
連続したアナログ信号をサンプリングすることにより、一連の不連続々アナログ 電圧レベルを得ることを必要とする多くの用途がある。成る場合には、これらの サンプルは直接用いられるが、殆んどの場合には、これらのサンプルはデジタル 化されている。最も一般的な高速アナログ−デジタル変換器(ADC′s)では 、アナログ・サンプルが取られるとサンプルとサンプリングの区間内にアナログ ・サンプルはデジタル化されている。即ち連続したアナログ波形の次のサンプル が取られる前にアナログ・サンダルの大きさを表わすデジタル語(digita l word)が作られる。これらのアナログ−デジタル変換器で最も速いもの はパ瞬間変換器(flash converters)”と呼ばれており、この 変換器では多くの半導体比較器を用いている。現在のシリコン技術は、これらの 装置に上限(upper 11m1t)を課している。この瞬間変換器は1秒当 、95X10個のサンプルで約6ピ、トの精度でデジタル語を発生させることが できる。しかしこれらの装置の重大な制限は、アナログ信号がサンプルされる際 に領域の急な変化を起こす重大な誤差(errors)にある。By sampling a continuous analog signal, a series of discrete analog There are many applications that require obtaining voltage levels. If so, these Samples are used directly, but in most cases these samples are digital has been made into The most common high speed analog-to-digital converters (ADC's) , when an analog sample is taken, the analog ・Samples are digitized. i.e. the next sample of the continuous analog waveform Before the sandals are removed, a digital word (digita) representing the size of the analog sandal is created. l word) is created. The fastest of these analog-to-digital converters are called "flash converters", and these The converter uses many semiconductor comparators. Current silicon technology allows these An upper limit (upper 11mlt) is imposed on the device. This instantaneous converter is equivalent to 1 second. , it is possible to generate digital words with an accuracy of about 6 pins using 95 x 10 samples. can. However, a significant limitation of these devices is that when analog signals are sampled, There are significant errors that cause sudden changes in the area.
その他の装置では、陰極線管(CRT)と−緒に電子銃の標的となる少くとも1 つのアナログ電荷結合素子(CCD)を用いている。この電荷結合素子は、半導 体内に電荷のポケッ) (pocket)を備えており、電荷の各ポケットは対 応するサンプル時間でアナログ信号に比例している。必要な数のサンプルが蓄積 された後、これらの6サンプルは低速で出されて低速アナログ・デジタル変換器 によってデジタル化され、そして低速メモリイに蓄積される。このようなアナロ グ・デジタル変換器及びメモリイは高いものではないが、高速瞬間変換器に匹敵 できるサンプル速度で電荷結合素子を駆動するには大量の電力が必要になる。更 に、電荷結合素子の非線形性も重大な問題である。In other devices, at least one target of the electron gun is used together with a cathode ray tube (CRT). One analog charge-coupled device (CCD) is used. This charge-coupled device is a semiconductor The body has pockets of electric charge, and each pocket of electric charge has a pair. is proportional to the analog signal with the corresponding sample time. Accumulates the required number of samples These six samples are then output at low speed to a low speed analog-to-digital converter. is digitized and stored in low-speed memory. analog like this Digital converter and memory are not expensive, but comparable to high speed instantaneous converters. A large amount of power is required to drive a charge-coupled device at the sample rates available. Change Furthermore, the nonlinearity of charge-coupled devices is also a serious problem.
したがって、本発明の主目的は、従来のサンプリング装置及びアナログ−デジタ ル変換器よりも十分に速い速度で高周波アナログ信号を正確に、安価に且つ連続 してサンプリングすることができる装置及び方法を提供することにある。Therefore, the main object of the present invention is to Accurately, inexpensively, and continuously convert high-frequency analog signals at speeds significantly faster than standard converters. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method that can perform sampling.
発明の概要 上記目的及び他の目的は、陰極線管内の電子ビームをサンプルされるべき連続ア ナログ信号によって輝度変調(1ntensity modulated)する 本発明によって達成される。電子ビームは、標的面を横切る同じノやターン、最 も一般的なものは環状の・やターン、の上を繰り返して偏向させられる。標的面 上には互いに近接して円のような閉じた形状(closed figure)に 、多数の導電性ターゲット又は標的が置かれている。これらの標的は、標的を横 切る掃引が行なわれると電子ビームの強さに比例した電圧を発生する。出力は、 連続アナログ信号の連続したサンプルである。これらのサンプルは保持されて、 正確で安価な低速の可変アナログ−デジタル変換器によって順次デジタル化され る。Summary of the invention The above purpose and other purposes are to Brightness modulation (1ntensity modulated) by analog signal This is achieved by the present invention. The electron beam crosses the target surface with the same curves and turns, The most common type is a circular shape or a turn, which is deflected repeatedly over the top. target surface At the top, there are shapes close together in a closed figure like a circle. , a number of conductive targets or targets are placed. These targets are When the cutting sweep is performed, a voltage proportional to the intensity of the electron beam is generated. The output is Consecutive samples of a continuous analog signal. These samples are retained and are sequentially digitized by an accurate, inexpensive, and slow variable analog-to-digital converter. Ru.
本発明の種々の面の特徴及び利点、その他の目的は以下の好捷しい実施例の詳細 な説明から明らかになるのであろう。以下添付の図面を参照して説明する。The features and advantages of various aspects of the invention, as well as other objects, are described in detail in the preferred embodiments below. It will become clear from the explanation. This will be explained below with reference to the attached drawings.
図面の簡単な説明 第1図は本発明に係る技術によってサンプルされる連続アナログ波形を示してお シ; 第2図は本発明に係る陰極線管サンプリング装置の好ましい一実施例を示してお シ; 第3図は第2図のサンプリング装置と一緒に用いる電気回路の図; 第4図は第2図及び第3図のシステムによって得られるサンプルを用いる完全な システムをブロック図で示している。Brief description of the drawing Figure 1 shows a continuous analog waveform sampled by the technique of the present invention. C; FIG. 2 shows a preferred embodiment of the cathode ray tube sampling device according to the present invention. C; Figure 3 is a diagram of an electrical circuit used in conjunction with the sampling device of Figure 2; Figure 4 shows a complete test using the samples obtained by the systems of Figures 2 and 3. The system is shown in a block diagram.
好ましい実施例 まず第1図を参照すると、種々の電気的装置及び・システムにおいてサンプルす ることが必要とされている電圧波形のタイプの一例として連続アナログ波形11 が示しである。この波形は正弦波に々るように示しであるが、他の形のアナログ 波形に対してもここに示す技術は同様に働く。一定の時間間隔で、種々のサンプ ル時期13,15.17.19等に電圧を得ることが望ましい。そしてこれらの アナログ電圧サンプルは、装置又はシステムのいずれでも直接に使用されている が、しばしばデジタル化されており、サンブリング過程はデジタル化のために保 持する以前に行なわれる。Preferred embodiment Referring first to Figure 1, a sample of various electrical devices and systems is shown. Continuous analog waveform 11 is an example of the type of voltage waveform that is needed. is the indication. Although this waveform is similar to a sine wave, other forms of analog The techniques shown here work similarly for waveforms. various samples at regular time intervals. It is desirable to obtain voltage at times such as 13, 15, 17, and 19. and these Analog voltage samples are used directly in either equipment or systems are often digitized, and the sampling process must be preserved for digitization. It is done before holding.
第2図を参照すると、典型的な形をした陰極線管真空外囲器21は、狭くなった 端部内に標準形電子銃を有しており、その他端には幾分大きな標的面25が設け られている。この標的面25は電子銃23からの電子ビームが衝突する複数の標 的又はターゲットを支持している。高電圧電源38は10,0OOVオーダの加 速電圧を与える。そしてその陽極ラインは接地されるとともに陰極線管(CRT )のアノード42に接続されている。一対の極板29はビーム27を垂直方向に 偏向し、一対の極板31はビーム27を水平方向に偏向させるように標準的に配 置されている。標準的な磁界偏向システムが同様の目的で作られる。この例にお いては、ビーム27は標的面25を横切る環状のパターンの上を定速度で走らさ れる。偏向回路33が導線35にサイン波をそして導線37にコサイン波をそれ ぞれ水平極板及び垂直極板のために発生させることによシ、この偏向は行なわれ る。サンプルされるアナログ信号は増幅器39を介して電子ビームの通路内にあ るグリッド41に与えられ、グリッド41は入力アナログ信号からグリッド41 に与えられる変化する電圧に応じて時間の関数としてその輝度又は強さく1nt ensity)を変言周する。Referring to FIG. 2, a typical shaped cathode ray tube vacuum envelope 21 has a narrow It has a standard type electron gun in one end, and a somewhat larger target surface 25 is provided in the other end. It is being This target surface 25 is a plurality of targets with which the electron beam from the electron gun 23 collides. target or support the target. The high voltage power supply 38 has a voltage of the order of 10,000V. Gives fast voltage. The anode line is grounded and the cathode ray tube (CRT) ) is connected to the anode 42 of the. A pair of polar plates 29 direct the beam 27 in the vertical direction. The pair of polar plates 31 are normally arranged to deflect the beam 27 in the horizontal direction. It is placed. Standard magnetic field deflection systems are made for similar purposes. In this example In this case, the beam 27 is run at a constant velocity over a circular pattern across the target surface 25. It will be done. Deflection circuit 33 applies a sine wave to conductor 35 and a cosine wave to conductor 37. This deflection is achieved by generating for the horizontal and vertical plates, respectively. Ru. The analog signal to be sampled is placed in the path of the electron beam via an amplifier 39. The grid 41 is applied to the grid 41 from the input analog signal. Its brightness or intensity as a function of time depends on the varying voltage applied to 1nt enity) in different words.
標的面25上には、近接した標的43及び45のよう々多数の別個の電導性標的 か配置されている。これらの標的は好ましくは各々同じ寸法を有しており、互い に等距離はなれて、ビーム27によって走査される経路と一致する環状の経路を 完全に囲むように配置されている。標的は互いに電気的に絶縁されており、また 1又はそれ以上の導線で外囲器21を介して外部処理回路に接続されている。標 的43.45・・・等のそれぞれの各外部導線に接続された負荷は容量性のみで あり、したがって各電圧は電子ビーム27が標的を横切って掃引した瞬間のアナ ログ信号11の値に比例する。On the target surface 25 there are a number of separate conductive targets, such as adjacent targets 43 and 45. or are placed. These targets preferably each have the same dimensions and are separated from each other. a circular path equidistant apart and coinciding with the path scanned by beam 27. It is completely enclosed. The targets are electrically isolated from each other and One or more conductors connect through the envelope 21 to external processing circuitry. mark The loads connected to each external conductor, such as 43.45..., are only capacitive. Therefore, each voltage is an analog of the moment the electron beam 27 sweeps across the target. It is proportional to the value of the log signal 11.
電子ビーム27が一定の速度で走シ、標的43,45゜・・・が閉路内で等間隔 に配置されているとすれば、サンプルは周期的に且つ連続して取られる。The electron beam 27 travels at a constant speed, and the targets 43, 45°... are equally spaced in a closed path. , samples are taken periodically and continuously.
導電性標的43.45・・・のパターンと対応する電子ビーム27の走査パター ンは環状である必要はないが、このような・ぐターンは最も便利である。導電性 標的43.45・・・が連続したパターン内に配置され且つ該標的上を電子ビー ム27がそれと同じ・母ターン内を走査する限り、入力アナログ波形は連続的に サンプルされる。電子ビーム走査の速度及び標的間の間隔が整合されていれば、 即ち最も一般的には、走査速度が一定であり標的間の距離が等しい限り、サンプ ルは確実に周期的に行なわれる。Scanning pattern of the electron beam 27 corresponding to the pattern of the conductive targets 43, 45... The turn need not be circular, but such a turn is most convenient. Conductivity Targets 43, 45... are arranged in a continuous pattern and an electronic beam is passed over the targets. As long as the program 27 scans within the same main turn, the input analog waveform will be continuously sampled. If the electron beam scanning speed and spacing between targets are matched, That is, most commonly, as long as the scan rate is constant and the distances between the targets are equal, The process is guaranteed to occur periodically.
標的43.45・・の各々は、金属導体から簡単に作られる。この金属導体上に は、標的に衝突したときの電子ビームの強さに比例し且つ標的を横切る電子ビー ムの速度に逆比例する量の電荷が電子ビームによって蓄積される。各標的導体に よって発生させられる電圧は、一般的に蓄積される電荷の量に比例し容量性負荷 に反比例する。標的43.45・・・とじては、より高い電圧出力を得るため普 通の金属導体より、電子ビーム27から受け取った電荷を増幅するタイプのもの が好ましい。このような素子としては電子衝撃半導体(electron bo mbarded semiconductor )ダイオードがある。このダイ オードは、種々の型で商業的に第1」用されるものであることは公知である。こ のダイオードは、加速電圧が10,0OOVオーダのときに、陰極線管ビームか らの各入射電子に対して2,000個オーダの電子を発生することを主として特 徴としている。そして適当々逆バイアスがかけられると、非常に多くの電子がダ イオードから外部の回路へ引出される。Each of the targets 43, 45... is simply made from a metal conductor. on this metal conductor is proportional to the intensity of the electron beam when it hits the target, and is proportional to the intensity of the electron beam that crosses the target. An amount of charge is stored by the electron beam that is inversely proportional to the velocity of the electron beam. for each target conductor The voltage thus generated is generally proportional to the amount of charge stored in a capacitive load. is inversely proportional to. Target 43.45...In order to obtain higher voltage output, A type that amplifies the charge received from the electron beam 27 more than a regular metal conductor. is preferred. An example of such a device is an electron impact semiconductor (electron bomb). There is a mbarded semiconductor diode. This die Ords are known to be of primary commercial use in various types. child When the accelerating voltage is on the order of 10,000 V, the diode in the cathode ray tube The main feature is that for each incident electron, on the order of 2,000 electrons are generated. It is a sign. And when a suitable reverse bias is applied, a large number of electrons are extracted from the iode to an external circuit.
第3図を参照すると、電子衝撃半導体ダイオードの場合の標的電極43.45・ ・・と−緒に用いられる外部回路の1例が示してちる。ダイオード43.45・ ・・の各々は、個別のサンプル−ホールド回路47.49・・・にそれぞれ接続 されている。各ダイオード標的43゜45・・・は、共通の正電圧電源導線51 に接続された第1の端子をそれぞれ有しており、各ダイオードの第2の端子は、 それぞれ個別のサンプル−ホールド回路に接続されている。尚サンプル−ホール ド回路は一例として示したものである。ダイオード45の第2の端子は蓄積コン デンサ又は記憶コンデンサ53を介して接地電位に接続されており、この蓄積コ ンデンサ53は陰極線管の電子ビーム27によってダイオード標的45内発生さ せられた電荷を蓄積する。したがって、コンデンサの端子電圧は、電子ビーム2 7がダイオード45を横切って走査したサンプル瞬間における入力アナログ信号 11の値に比例している。コンデンサ53はFF、Tスイッチ55によって放電 が制御され、FETスイッチ55は回路57の入力・ぐルスに応じてコンデンサ 53の両端を短絡する。FETスイッチ55の操作により、サンプル−ホールド 回路49はリセットされ、電子ビーム27がダイオード標的45を横切って走査 する次の時期に別の電荷を受け入れる準備をする。コンデンサ53には、ソース ホロワ回路内(sourcefollower circuit)のFETノZ yファ増幅器に接続されており、このソースホロワ回路は接地電位に対して低イ ンピーダンスの出力を導線61に発生する。導線61と接地点との間の電圧は、 入力アナログ波形11のサンプルに比例している。Referring to FIG. 3, the target electrodes 43, 45, An example of an external circuit used with... is shown below. Diode 43.45・ Each of... is connected to a separate sample-and-hold circuit 47, 49..., respectively. has been done. Each diode target 43, 45... is connected to a common positive voltage power supply conductor 51. and a second terminal of each diode is connected to Each is connected to a separate sample-and-hold circuit. Furthermore, sample-hole The code circuit is shown as an example. The second terminal of diode 45 is connected to the storage capacitor. It is connected to ground potential via a capacitor or storage capacitor 53, and this storage capacitor The capacitor 53 is generated within the diode target 45 by the electron beam 27 of the cathode ray tube. Accumulates the applied charge. Therefore, the terminal voltage of the capacitor is the electron beam 2 Input analog signal at sample instant 7 scanned across diode 45 It is proportional to the value of 11. Capacitor 53 is discharged by FF, T switch 55 is controlled, and the FET switch 55 connects the capacitor according to the input signal of the circuit 57. Short-circuit both ends of 53. By operating the FET switch 55, sample-hold The circuit 49 is reset and the electron beam 27 is scanned across the diode target 45. Be prepared to accept another charge at the next time. The capacitor 53 has a source FET No. Z in the follower circuit (source follower circuit) This source follower circuit has a low input voltage with respect to ground potential. An impedance output is generated on conductor 61. The voltage between the conductor 61 and the ground point is It is proportional to the samples of the input analog waveform 11.
第4図を参照すると、出力導線61及び他のサンプル−ホールド回路の各出力が マルチゾレクスーホールド回路(rnultiplex and hold c ircuit )に印加され、そして次にアナログ電圧信号がアナログ−デジタ ル変換器65に入力されている。アナログ−デジタル変換器の出力は、アナログ 波形11の各サンプルの大きさを表わすデジタル語の形になっており、これらの デジタル語はデジタル・メモリイ67に記憶される。制御回路69は、第4図の これら各要素の協働操作を統一的に行なわせるとともに、線路57にサンプル− ホールド回路49へのクリーニング・ieルス又ハリセット・パルスをそして線 路34に偏向回路33への同期信号を与える。Referring to FIG. 4, output conductor 61 and the outputs of the other sample-and-hold circuits are Multiplex and hold circuit (rnultiplex and hold c circuit) and then the analog voltage signal is applied to the analog-to-digital The signal is input to a converter 65. The output of an analog-to-digital converter is an analog These are in the form of digital words that represent the size of each sample in waveform 11. The digital words are stored in digital memory 67. The control circuit 69 is shown in FIG. The cooperative operation of each of these elements is carried out in a unified manner, and the sample on the track 57 is Cleaning pulse or reset pulse to hold circuit 49 and line A synchronizing signal to the deflection circuit 33 is applied to the line 34.
デジタル・メモリイ67に保持されたデジタル化されたサンプル値は、多くの用 途のいずれにも用いることができる。一般的な用途の1つはディスプレイ装置内 に用いるものであシ、サンプルはデジタル・メモリからデジタル−アナログ変換 器へ読出され、そしてアナログ信号は目で見ることができるようにするディスプ レイ装置71によって表示される。ディスプレイ装置71は最も一般的には陰極 線管ディスプレイであるが、他の型式のもの、例えばX−Y記録器などでもよい 。The digitized sample values held in digital memory 67 can be used for many purposes. It can be used for any purpose. One common use is in display devices. The sample is used for digital-to-analog conversion from digital memory. A display that allows the analog signal to be read out to the device and visualized It is displayed by the ray device 71. Display device 71 is most commonly a cathode. A line tube display, but other types may be used, such as an X-Y recorder. .
このようなサンプリング装置の多くの用途においては、アナログ波形の連続した サンプルの確かな数、例えば1000のよう々数を知ることが望まれている。そ の場合標的43 、4.5等(第2図)の数を、1回に必要なサンプルの数に等 しくすることができ、各標的はそれぞれ先に述べた回路49のような(第3図) 個別のサンプル−ホールド回路を備えている。複数のサンプル−ホールド回路か らの種々の出力は、折々につけ1つづつマルチプレクサ−ホールド回路63を介 して1つのアナログ−デジタル変換器に供給され、全組が得られた後時間順に各 サンプルをデジタル化する。しかしながら、サンプルの数が多い場合、個々に標 的43.45等を設けると、陰極線管サンプリング装置を物理的に大きくし且つ 高価にすることになる。In many applications of such sampling equipment, a continuous series of analog waveforms is It is desirable to know the exact number of samples, such as 1000. So In this case, the number of targets 43, 4.5 etc. (Figure 2) is equal to the number of samples required at one time. Each target can be configured in a manner similar to circuit 49 described above (FIG. 3). It has a separate sample-and-hold circuit. Multiple sample-hold circuits? These various outputs are passed through the multiplexer hold circuit 63 one by one from time to time. are fed into one analog-to-digital converter, and after the complete set is obtained, each Digitize the sample. However, when the number of samples is large, individual Providing a target such as 43.45 makes the cathode ray tube sampling device physically larger and It's going to be expensive.
そこで予想される連続サンプルの数より少ない数の標的43.45・・・を利用 することが好ましい。このような場合、回路49のような各サンプル−ホールド 回路によって蓄積された電圧ンベルは、電子ビームがその標的上に衝突した後で きるだけ速く回路63(第4図)内の同様のアナログ電圧記憶装置に伝送される 。Therefore, use a smaller number of targets 43.45... than the expected number of consecutive samples. It is preferable to do so. In such a case, each sample-hold like circuit 49 The voltage stored by the circuit is reduced after the electron beam impinges on its target. as quickly as possible to a similar analog voltage storage in circuit 63 (FIG. 4). .
’H圧が一度回路49のよう々特定のサンプル−ホールド回路から伝送されると 、蓄積コンデンサはクリア・パルスを受信することによ逆放電して新たな電圧を 受信するように回路を準備する。この伝送及びクリアは、電子ビームが所定の標 的に再び循環して戻ってくる前に行なわれなければならない。所望の数のサンプ ルが回路63内に蓄積されると、サンプルはアナログ−デジタル変換器65に連 続的に与えられてデジタル化される。勿論、処理の速度を上げるため、複数のア ナログ−デジタル変換器を並列処理するように用いることができるが、とにかく ここで使用されているアナログ−デジタル変換器65の種類は、高品質のもの一 つである。これは、信号のデジタル化の速度は、本システムにおいては重大なも のではないため可能なのである。'Once the H pressure is transmitted from a particular sample-and-hold circuit, such as circuit 49, , the storage capacitor reversely discharges to create a new voltage by receiving a clear pulse. Prepare the circuit to receive. This transmission and clearing requires that the electron beam This must be done before it can be circulated again. desired number of samples Once the samples are stored in circuit 63, the samples are connected to analog-to-digital converter 65. Continuously given and digitized. Of course, multiple applications can be used to speed up the process. Analog-to-digital converters can be used in parallel, but anyway The type of analog-to-digital converter 65 used here is one of high quality. It is one. This means that the speed of signal digitization is critical in this system. It is possible because it is not.
このような構成に代えて、取るべき連続サンプルより少ない標的43.45を用 いる場合、先に述べた回路49のよう々、サンプル−ホールド回路を複数、成る 種のスイッチング機構と一緒に標的導線に設けて、ビームが標的に衝突する毎に 標的を異なるサンプル−ホールド回路に連続的に接続するようにしてもよい。An alternative to such a configuration is to use fewer targets 43.45 than consecutive samples to be taken. If the sample-and-hold circuit is A seed switching mechanism is installed in the target conductor so that each time the beam strikes the target, Targets may be connected sequentially to different sample-and-hold circuits.
いずれの場合においても、標的43.45・・の数は、電子ビームと標的との衝 突毎に発生する電圧が電子ビームの1回転以内に取得され且つ蓄積できるのに十 分なものでなければならない。本発明の種々の特徴を用いる特定の例では、正確 に199個の標的が用いられている。この場合、サンプリング速度は2GHzi で十分である。アナログ信号の1サイクル当シ2個のサンプルが最小の場合、信 号の可能な最大バンド幅はI GHzである。In either case, the number of targets 43, 45... Sufficient voltage is required so that the suddenly generated voltage can be acquired and accumulated within one revolution of the electron beam. It must be worth it. In certain instances using various features of the invention, the exact 199 targets were used. In this case, the sampling rate is 2GHz is sufficient. If the analog signal has a minimum of 2 samples per cycle, then the The maximum possible bandwidth of the signal is I GHz.
標的の数として奇数199を用いると、更に、形状寸法、電子ビームの回転速度 等のいずれも変更せずに最大設計速度より遅いサンプリング速度を選択的に使用 することができる利点がある。サンプリング速度を2倍(a factor o f two) iで下げるためには、最初の電子ビームが掃引する間は2つ回毎 のダイオードが用いられる。残りの交代用ダイオード(alternate d iode)は、電子ビームの2回目の循環掃引において順次使用される。同様に して4倍下げる場合(即ち、最大速度の1/4 (one−fourth)のサ ンプリング速度の場合)、標的列のいたるところの4番目毎の標的からの信号が 用いられる。これらの場合のいずれにおいても、取られるアナログ信号の多数の サンプルは連続している。電子ビームの各回転毎に自動的に、2番目毎、4番目 毎又は所望の倍数毎のダイオードに所望のサンプルが与えられる。これは特定の 数のダイオードが用いられているためである。この数は普通奇数であシ、特定の 所望のサンプリング減少倍数及び電子ビームの回転速度に応じて、199以外の ものも確実に用いることができる。2,10,20,40,100倍等まで最大 サンプリング速度の減少を選択できる能力を得られるのが標準である。If an odd number 199 is used as the number of targets, the geometry and rotational speed of the electron beam selectively use a sampling rate slower than the maximum design rate without changing any of the There are advantages to being able to do so. Double the sampling rate (a factor o f two) i, during the first electron beam sweep, every second diodes are used. The remaining alternate diode (alternate d iode) are used sequentially in the second circular sweep of the electron beam. similarly and lower the speed by four times (i.e., one-fourth of the maximum speed sampling rate), the signal from every fourth target throughout the target row is used. In both of these cases, a large number of analog signals are taken. The samples are continuous. Automatically for each rotation of the electron beam, every 2nd, 4th The desired samples are applied to the diodes for each diode or for each desired multiple. This is a specific This is because several diodes are used. This number is usually an odd number; Depending on the desired sampling reduction factor and the rotational speed of the electron beam, other than 199 You can definitely use it as well. Up to 2, 10, 20, 40, 100 times, etc. It is standard to have the ability to choose to reduce the sampling rate.
ダイオード標的43.45の形状の特定の例では、その幅が0.381 /la n (15m1ls)で円に沿ってそれぞれの間隔が0.127 /ram ( 5mi is)あけられている。電子ビーム27の横断寸法はできる限り小さく なるようにしておシ、一般的に直径が0.127/朔〜0.254/漏(5〜1 ゜m1ls)の範囲内にある。標的ダイオードの電圧出方は、各標的43.45 ・・が幅があるのでその有限幅を電子ビームが横切っている間に生じるアナログ 波形11(第1図)のその部分を積分している。In a particular example of the shape of the diode target 43.45, its width is 0.381/la n (15ml1ls) and each interval along the circle is 0.127/ram ( 5mi is) open. The transverse dimension of the electron beam 27 is as small as possible. Generally speaking, the diameter is 0.127/mm to 0.254/mm (5 to 1 mm). It is within the range of ゜mls). The voltage output of the target diode is 43.45 for each target. ... has a width, so the analog that occurs while the electron beam crosses that finite width That portion of waveform 11 (FIG. 1) is integrated.
本発明の種々の面を特定の実施例について説明したが、本発明が補正された請求 の範囲の全範囲内で保護を受けるものであることが判がるであろう。Although various aspects of the invention have been described with respect to specific embodiments, the invention may be claimed as amended. will be found to be protected within the full scope of the law.
国際調査報告international search report
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US34423382A | 1982-01-29 | 1982-01-29 | |
US344233NLEFR | 1982-01-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59500079A true JPS59500079A (en) | 1984-01-12 |
Family
ID=23349614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58500853A Pending JPS59500079A (en) | 1982-01-29 | 1983-01-17 | Analog-to-digital converter using sampling cathode ray tube |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0101487A4 (en) |
JP (1) | JPS59500079A (en) |
WO (1) | WO1983002697A1 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3333146A (en) * | 1964-06-29 | 1967-07-25 | Ibm | Opto-electronic device |
US4104568A (en) * | 1976-09-27 | 1978-08-01 | International Telephone & Telegraph Corporation | Scan-converter tube system |
US4283713A (en) * | 1979-01-15 | 1981-08-11 | Tektronix, Inc. | Waveform acquisition circuit |
DE2941005A1 (en) * | 1979-10-10 | 1981-04-23 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Storage oscilloscope with digital signal generation facility - has stored oscilloscope display scanned at control rate to generate equivalent digital signal |
US4364029A (en) * | 1981-07-08 | 1982-12-14 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Fast transient digitizer |
-
1983
- 1983-01-17 EP EP19830900761 patent/EP0101487A4/en not_active Withdrawn
- 1983-01-17 WO PCT/US1983/000075 patent/WO1983002697A1/en not_active Application Discontinuation
- 1983-01-17 JP JP58500853A patent/JPS59500079A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0101487A4 (en) | 1987-06-15 |
EP0101487A1 (en) | 1984-02-29 |
WO1983002697A1 (en) | 1983-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4364029A (en) | Fast transient digitizer | |
JPS59500079A (en) | Analog-to-digital converter using sampling cathode ray tube | |
US4005408A (en) | Multiple electron beam analog to digital converter | |
US6356221B1 (en) | Electron beam analog to digital converter including time sampling of the input signal | |
US2901663A (en) | Electronic digitizing device | |
US4647909A (en) | Signal sampling and conversion system | |
US3763425A (en) | Method of testing the continuity of an electrical conductor by use of an electron beam converted from high to low energy | |
US4034363A (en) | Real time data rate quantizer and analog-to-digital converter system | |
US2726328A (en) | Binary storage system | |
US2348030A (en) | Scanning type of electron microscope | |
US2733409A (en) | Kuchinsky | |
US6031227A (en) | Time-of-flight mass spectrometer with position-sensitive detection | |
CA1126866A (en) | Channel multiplier plate crt scan converter and scan conversion method | |
US3814979A (en) | Smoothing optical cathode ray tube | |
EP0087438B1 (en) | Signal sampling and conversion system | |
Hergenrother et al. | The recording storage tube | |
US4166956A (en) | Device for detecting the deflection signal of the electron beam generated by an electron-gun in an oscilloscope | |
US3579013A (en) | Cathode ray tube having radially directed commutator elements | |
US4104568A (en) | Scan-converter tube system | |
US3284658A (en) | Symbol generating tube having target matrix with conducting elements | |
Villa | Fast transient digitizer | |
US4081685A (en) | Arrangement for the preparation of a body cross-section image | |
US2544669A (en) | Direction finder | |
US3329857A (en) | Sampling type oscilloscope system | |
EP0111201B1 (en) | Scan converter storage tube with a multiple collector storage target, and method of operation |