JPS5965265A - 位相測定装置 - Google Patents

位相測定装置

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JPS5965265A
JPS5965265A JP17690182A JP17690182A JPS5965265A JP S5965265 A JPS5965265 A JP S5965265A JP 17690182 A JP17690182 A JP 17690182A JP 17690182 A JP17690182 A JP 17690182A JP S5965265 A JPS5965265 A JP S5965265A
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JP
Japan
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signals
signal
time difference
measured
cycle
Prior art date
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Pending
Application number
JP17690182A
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English (en)
Inventor
Yoshio Hayashi
美志夫 林
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Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Takeda Riken Industries Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/538,986 priority patent/US4600994A/en
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Priority to DE3348056A priority patent/DE3348056C2/de
Publication of JPS5965265A publication Critical patent/JPS5965265A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents
    • G01R25/08Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents by counting of standard pulses

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は位相測定装置に関し、特に簡単な構造により
精度が高い位相測定装置を提供しようとするものである
〈従来の説明〉 この信号の位相差を測定する測定方法は各種存在する。
従来から存在する位相測定方法は、アナログ的に二つの
信号の位相差を測定するものであるため、精度を高くす
ることができない欠点がある。また測定の開始に邑って
装置を校正しなければならないため操作がむずかしい欠
点もある。
〈発明の目的〉 この発明は測定に当って校正を必要とすること〜 なく、また精度の高い測定結果を得ることができる位相
測定装置を提供しようとするものである。
〈発明の概要〉 この発明では被測定信号の周期を測定すると共に、二つ
の信号の例えば立上りの時間差を測定し、周期と時間差
からその二つの信号の位相差を測定するように構成した
ものである。
〈発明の実施例〉 第1図にこの発明の一実施例を示す。図中1618゜1
01bは被測定信号を入力する二つの入力端子である。
この二つの入力端子101a 、 101bに与えられ
た被測定信号は、波形整形回路102a 、 102b
によシ矩形波に波形整形する。二つの波形整形回路10
2a 。
102bの出力は、モード切換スイッチ103aと10
3bの端子すにそれぞれ供給する。モード切換スイッチ
103a 、 1.03bの端子aには、分周器104
の分周出力を共通に与える。分周器104を例えば波形
整形回路102aの出力信号を1/1ONに分周する動
作を行う。
この分周器104の分周比1/1ONのNの値は被測定
信号の周波数に応じて制御部105から適尚値を設定で
きるように構成される。
106は時間間隔測定手段を示す。モード切換スイッチ
103a 、 103bが接点a側に切換えられている
とき周期測定モードであシ、接点す側に切換えられてい
るとき二つの信号の時間間隔測定モードとして動作する
。つまりこの時間間隔測定手段106により、入力端子
101aに供給された信号の周期Pを測定すると共に、
入力端子101aと101bに与えられた信号の例えば
立上シのタイミングの時間差TKを測定し、その測定結
果を演算器107に転送し、演算器107において周期
Pと時間差TKとから二つの信号の位相差を算出し、表
示器108に位相差の角度数をディジタルで表示するよ
うに構成したものである。尚109は操作部を示し、こ
の操作部109により例えば分周器104に分周比のN
の数値等を入力する。
時間間隔測定手段106の具体的な実施例を第2図に示
す。時間間隔測定手段106は例えば二つのD形フリッ
プフロップ201 、202と、アントゲ−1−203
と、計数器204とによって構成することができる。二
つのD形フリップフロップ201 、202のトリガ入
力端子Tには、モード切換スイッチ103a 、 10
3bを接続する。この例ではD形フリップフロップ20
1に供給する信号の位相を基準に、他方の信号の位相の
進み遅れ角度を測定するようにした場合を示す。よって
D形フリップフロップ201のデータ入力端子りにH論
理を与えておき、出力端子Qの出力をアンドゲート2o
3の一つの入力端子に与えると共に、他方のD形フリッ
プフロップ202のデータ入力端子りにも与える。他方
のD形フリップ70ツブ202の出力端子りの出力をア
ンドゲート203の一つの入力端子に与える。アンドゲ
ート203の他の一つの入力端子にはクロック源205
からクロックパルスを供給する。丑だ二つのD形フリッ
プフロップ201と202のリセット端子Rには第1図
で説明した制御部105からリセット信号を与える。ア
ンドゲート203の出力は計数器204に与え、アンド
ゲート203を通過するクロックパルスの数を計数する
。計数器106の計数結果は演算器107に伝達する。
〈発明の動作〉 この発明による位相測定装置はモード切換スイッチ10
3a 、 103bによ多信号の周期Pと二つの信号の
時間差TKを測定する二つの動作を行う。そこで先ず周
期測定動作について説明する。周期測定はモード切換ス
イッチ103a 、 103bを接点a側に切換える。
これにより二つのD形フリップフロッグ201と202
のトリガ入力端子Tには分周器104で分周した同一の
信号、つ−ib入力端子101aに供給した信号が分周
されて、二つのD形フリツプフロンプ201と202の
トリガ入力端子Tに与えられる。
第3図に周期測定モードにおける各部の波形を表わす。
第3図Aはリセット信号301を、第3図Bは分周器1
04の分周出力信号302を示ず0リセット信号301
がD形フリップフロップ201と202の各リセットM
iM子Rに与えられることにより、D形フリップフロッ
プ201の出力端子Qの出力は第3図Cに符号303を
付して示すようにリセット信号301の立上シによりL
論理に立下る。まだフリップフロップ202の出力端子
qの出力は第3図りに符号304を付して示すようにリ
セット信号301の立上シによりH論理となる。この状
態で分周器104から分周出力信号302が出力される
と、フリップフロップ201は分周出力信号302の立
上υによ5H論理を読込んで出力端子QにH論理を出力
する。このとき他方のフリップフロップ202はフリッ
プフロップ201の出力端子QのL論理を読込むだめ、
出力端子点の出力304はH論理のまま変化しない。
従ってアンドゲート203の二つの入力端子にはH論理
が与えられ、クロックパルス源205のクロックパルス
305がアンドゲート203を通過し、計数器204に
与えられる。第3図Fに示すパルス306がアンドゲー
ト203を通過したクロックパルスを示す。
計数器204の計数値をn11分周器104の分周比を
1/1ON、入力信号の周期をP1クロックパルス30
5の周期をToとすると、入力信号の周期PはP=lQ
’、H,・Toで求められる。よって計数器204の計
数結果n1を演算器204に転送し、演算により入力信
号の周期Pを求めその値を記憶する。
次にモード切換スイッチ103a 、 103bは接点
すに切換えられる。モード切換スイッチ103a 、 
103bを接点すに切換えることによシ、二つのD形フ
リップフロップ201と202のトリガ入力端子Tには
、第4図BとCに示すよう々互に位相が異なる信号40
1と402が供給される。時間間隔測定手段106では
、この二つの信号の時間差TKを測定してその位相差を
求めるものである。
モード切換スイッチ103a 、 103bが接点すに
切換えられると、制御器105からリセット信号301
が出力され、二つのD形フリップ70ツブ201と20
2をリセットする。このため二つのD形フリップフロッ
プ201と202の出力端子Qと4の出力は、第3図の
場合と同様にL論理とH論理に変化する。
フリップフロップ201の出力303がL論理の状態に
あるとき、このフリップフロップ201のトリガ端子T
に与えられている信号401がH論理に立上ると、その
立上シによりD形フリップフロップ2旧の出力端子Qの
出力信号303はH論理に反転する。才だD形フリップ
フロップ202のトリガ端子Tに与えられている信号4
02が立上ると、その立上りによ、9D形フリツプフロ
ツプ202はD形フリップフロップ201のH論理信号
を読込むため、出力端子Qの出力信号304はL論理に
反転する。
従ってアンドグー) 203は二つの信号4旧と402
の時間差TKに相当する時間だけ開に制御され、この間
クロックパルス305を通過させる。第4図Gに示すパ
ルス403はゲート203を通過したクロックパルスを
示す。
計数器204はこのクロックパルス403を計数し、そ
の計数値n2を演算器107に転送する。演算器107
では時間差TxをTK−12・Toにより演算して求め
る。演算器107は時間差TKがTK≦P/2であるか
否かを判定し、TK≦P/2であれば演算器107は先
に求めた周期Pと次に求めた時間差TKにより位相差θ
を求める。この場合の位相差θは、σ=−”X360・
      ・・・・・・・・・・(1)によυ求める
ことができる。
一方時間差TKがTK≧P/2である場合には、位相差
θの演算は、 o −P−T−x 360’      −2,、−0
1,、(2)で求められる。
ところで二つの入力信号401と402の時間差TKが
小さ過ぎる場合には、第5図に示すようにD形フリップ
フロップ202が信号402の立上りで反転できない状
態が起シ′得る。この状態はD形フリップフロップ20
1がH論理を読込んで出力端子Qの出力信号303が立
上るまでの時間をtl、D形7リツプフロツブ202が
H論理を読込む時間をt2としたとき、二つの信号40
1と402の時間差TKがTK〈tl十t2の状態で起
り得る。
このようなときD形フリップフロップ202は信号40
2の次の周期の立上シで状態が反転し、実際の時間差T
′えよシ入力信号401 、402の1周期Pに相当す
る時間だけ長く時間差を計測してしまうことになる。従
って演算器107ではTKがTK>Pのときは真の時間
差T′KをT’K”TK  P =n3・To  Pに
よシ補正演算してT′Kを求め、この時間差T′Kによ
り位相差θを求める。
〈発明の効果〉 上記したようにこの発明によれば、時間間隔測定手段1
06によシ被測定信号の周期Pと、時間差TKを求めて
位相差θを求めるものであるから、周期P 、!: 時
間差TKはクロックパルス305の周波数を高く採るこ
とによシ精度よく測定することができる。よって位相差
θも高精度に求めることができる。
〈発明の他の実施例〉 ところで上述では時間差TKを1回測定して、その測定
値により位相差θを測定したが、実際には波形整形回路
102a 、 102bにおいて例えば正弦波を矩形波
に波形整形する場合、その立上りのタイミングがレベル
変動等の要因によシ変動しジッタが発生する。このよう
な点を考慮すれば時間差TKO測定を複数回繰返し、そ
の複数回測定した時間差TKの値を平均して位相差θを
求めるようにすれば、ジッタによる影響の少ない測定結
果を得ることができ、更に精度の向上が期待できる。
以上の動作は制御部105によって制御されるものであ
シ、そのシーケンスフローを第6図に示す。
第6図の例では時間差TKO測定を10M回実行し、そ
の平均値によシ位相差を求めるようにした場合を示す。
また上述では二つの信号の位相差θを測定したが、二つ
の信号401又は402のデユーティ比を求。
めることもできる。デユーティ比りばD’=TK/PX
100により求めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
はこの発明の要部の具体例を示すブロック図、第3図乃
至第5図はこの発明の詳細な説明するだめの波形図、第
6図はこの発明による位相測定装置の動作順序を説明す
るだめのフローチャートである。 102a 、 102b :波形整形回路、103a 
、 103b : モード切換スイッチ、104:分周
器、106:時間間隔測定手段、107:演算手段、1
08:表示器。 特許出願人  タケダ理研工業株式会社代理人 草野 

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)A、a、二つの信号を入力する手段と、b、入力
    信号を矩形波に整形する波形整形手段と、 C,クロック信号源と、 d、最初の入力信号の立上シ又は立下りを検出する手段
    と、 e、第2の入力信号の立上シ又は立下シを検出する手段
    と、 f、最初の信号と第2の信号間のクロック信号を計数す
    る手段と、 から成シ、入力信号の周期及び二つの入力信号の時間差
    を測定する時間間隔測定手段と、B、この時間間隔測定
    手段で得られた二つの入力信号の時間差の値を周期の値
    によって除算する演算手段と、 を具(jiff して成る位相測定装置。
JP17690182A 1982-10-06 1982-10-06 位相測定装置 Pending JPS5965265A (ja)

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JP17690182A JPS5965265A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 位相測定装置
US06/538,986 US4600994A (en) 1982-10-06 1983-10-04 Phase difference measuring apparatus
DE3336449A DE3336449C2 (de) 1982-10-06 1983-10-06 Phasendifferenzmeßgerät
DE3348056A DE3348056C2 (ja) 1982-10-06 1983-10-06

Applications Claiming Priority (1)

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JP17690182A JPS5965265A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 位相測定装置

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JPS5965265A true JPS5965265A (ja) 1984-04-13

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JP17690182A Pending JPS5965265A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 位相測定装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63132534A (ja) * 1986-11-22 1988-06-04 Anritsu Corp 2ル−トの伝搬遅延時間差測定装置
JP4532669B2 (ja) * 2000-05-16 2010-08-25 株式会社アドバンテスト 時間測定装置、半導体デバイス試験装置

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JPS494576A (ja) * 1972-04-24 1974-01-16

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