JPS62250366A - オツシロスコ−プ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はオツシロスコープに関し、さらに評言すれは表
示波形の拡大表示時に指定した部分を表示管面上にて表
示可能としたオッシロスコープに関する。

（発明の背景） オツシロスコープにより波形を観測する場合に、信号の
一部のみを拡大して観測したい場合がある。

この場合に、観測している部分のみを拡大するためには
感度を切替え、信号全体に対する振幅を増大させ、位置
指定＆　＋７ユームで観測波形を希望位置にずらせて視
ることが行なわれる。

上記にて不充分なときは、入力結合状態を交流結合とし
て観測されるが、このとき信号が低い周波数のときは観
測波形が揺れて実際上観測できない。

また、入力結合状態を直流結合として観測する場合にお
いても、いちいち位置指定ボリュームを調節して観測波
形が管面上の所望位置にくる工うにせねはならない問題
点があった。

本発明は上記の問題を解決したオッシロスコープを提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の問題点を解決するために、下記のように
構成した。

オッシロスコープ表示波形の時間軸指定範囲内における
被観測信号の最大値および最小値を検出する検出手段と
、検出手段により検出された最大値をＣＲＴ管面表示上
端位置に割り当てた値から減算し、検出手段により検出
された最小値からＣＲＴ管面表示下端位置に割如当てた
値を減算し、かつ両減算によって得た２つの値の差を演
算する演算手段とを備え、演算手段により演算された差
に対応した信号をオフセット信号として垂直増幅器に供
給して、被観測信号の波形表示位置を垂直軸方向に偏移
させてＣＲＴ管面表示上端位置とＣＲＴ管面表示下端位
置との間に位置させるようＫした。

（作用） 上記の如く構成された本発明において、オツシロスコー
プ表示波形の時間軸指定範囲内における被観測信号の最
大値および最小値が検出手段により検出される。

一方、ＣＲＴ管面表示上端位置および下端位置にはそれ
ぞれ値が割シ当てられている。たとえばＣＲＴ管面表示
下端位置を基準としてＣＲＴ管面表示上端位置に対応す
る値が割り当てられている。

そこで検出手段により検出された最大値がＣＲＴ管面表
示上端位置に割シ当てた値より大きいときは表示波形の
一部はＣＲＴ管面表示上端位置をはみ出している状態で
ある。また逆に検出手段にょジ検出された最小値がＣＲ
Ｔ管面表示下端位置に割り当てた値よシ小さいときは表
示波形の一部はＣＲＴ管面表示下端をはみ出している状
態である。

しかるに、演算手段によって検出手段によって検出され
た最大値がＣＲＴ管面表示上端に割υ当てられた値から
減算され（この減算値をａ）、検出された最小値からＣ
ＲＴ管面表示下端に割り当てられた値が減算され（この
減算値をｂ）、かつ（ａ−ｂ）が演算される。この（ａ
−ｂ）に対応した信号がオフセット信号として垂直増幅
器に供給される。

このオフセット信号は（ａ−ｂ）の極性にょυその極性
が制御され、（ａ−ｂ）の絶対値にょシそのレベルが制
御され、被観測信号波形は垂直軸方向に前記極性にした
がった方向にかつ前記絶対値に対応した値だけ偏移され
、被観測信号波形はＣＲＴ管面上に表示されることにな
る。

（発明の実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

第１図においてはオツシロスコープの垂直軸回路の一部
が示してあり、入力被観測信号は入力端子１を通して、
入力結合回路２、減衰器３、垂直前置増幅器４、垂直増
幅器５および垂直出力増幅器６ｔ−経て、ＣＲＴの垂直
偏向回路に供給される。

ここで入力結合回路２は直流結合、交流結合の中の１つ
を選択可能に構成してあシ、減衰器３は入力信号を所定
レベルに減衰する減衰器であり、垂直前置増幅器４、垂
直増幅器５および垂直出力増幅器６は減衰器３から出力
された信号レベルを順次増幅し、ＣＲＴの垂直軸方向の
振幅に対して偏向を掛ける。垂直増幅器５は、外部から
与えたバイアス電圧により入力信号に対しオフセットが
加えられるように構成してあり、前記バイアス電圧はオ
ツシロスコープのパネル面につまみが設けられたポテン
ショメータフにより変化させられ、ポテンショメータ７
の出力電圧の変化により表示波形の垂直軸上における位
置が上下させられる。

またポテンショメータ７の出力電圧と後記するディジタ
ル／アナログ変換器９からの変換出力とを切替える切替
スイッチ手段８を介して何れか一方の電圧を選択して前
記バイアス電圧として印加する。

一方、減衰器３からの出力はオツシロスコープ表示波形
の時間軸範囲指定信号を受けて、指定された時間軸範囲
における最大値電圧および最小値電圧を検出する検出回
路１０に供給する。検出回路１０の一例は後記する。

検出回路１０にて検出した最大値電圧および最小値電圧
は、演算制御回路１１に供給する。演算制御回路１１は
入力された最大値電圧と最小値電圧と、表示範囲とから
表示が管面内に入るべくオフセット電圧を演算し、演算
オフセットデータをディジタル／アナログ変換器９に供
給する。

説明の都合上検出回路１０についてまず第３図および第
４図により説明する。

被測定信号が反転入力端子に供給されるアナログ比較器
２１−１および非反転入力端子に供給されるアナログ比
較器２１−２とからなるアナログ比較器１に被測定信号
を供給し、被測定信号とディジタル／アナログ変換器（
以下、Ｄ／Ａ変換器）２６の出力と比較する。アナログ
比較器２１−１の出力と測定区間信号とはナンド？−）
２２．に供給し、ナンドデート２２−１の出力によりフ
リップフロッグ２３−４をセットする。

同様にアナログ比較器２Ｘ−２の出力と測定区間信号と
はナンドｒ−）２Ｌ２に供給し、ナンドデート２２−２
の出力によりフリップフロッグ２３−２をセットする。

ここでナンドデー）２Ｌ、および２２−２はゲート手段
を構成し、フリップフロッグ２３１および２３−２は反
転検出手段を構成している。

第２図（ａ）は被測定信号波形の一例を、第４図（ｂ）
は測定区間信号を示し、測定区間信号は論理“１″（以
下単に高電位と記す）の信号であり、たとえはオツシロ
スコーグの掃引区間信号である。

カウンタ２５には制御演算回路２４からクロック・母ル
スを供給して、それを計数し、カウンタ２５の計数値は
Ｄ／Ａ変換器２６に印加してアナログ信号に変換すると
共に、制御演算回路２４に供給する。

いま、Ｄ／Ａ変換器２６に与える入力を零から始める本
のとする。逆に総てのビットが１′となる入力を与える
ところから始める事も可能である。

カウンタ２５にクロックパルスが供給される毎にカウン
タ２５にて計数され、カウンタ２５の計数値はアナログ
電圧に変換のうえ、アナログ比較器２１に与えられる。

このアナログ電圧と被測定信号とが比較されて、両者の
大小関係が逆転するとアナログ比較器２１　（２Ｌｔお
よび２ｌ−２）の出方が反転する。一方、アナログ比較
器２１の出力は測定区間を指定する信号によりｆ−）さ
れている。

このためアナログ比較器２１　（２Ｌ、および２ｌ−２
）の上記反転が測定区間内のときはフリップフロッグ２
３−１がセットされ、フリップフロップ２３−１のＱ出
力は高電位となる。フリップフロラ７”２３−。

のＱ出力が最初に高電位になったことは制御演算回路２
４により検出され、カウンタ２５の計数値は読み込まれ
る。この読み込みの終了によりフリップフロッグ２３が
リセットされる。

したがってカウンタの読み込まれた上記の計数値が被測
定電圧の最小値Ｂである。仮にＤ／Ａ変換器２６を全ビ
ット１１”から始め、カウンタ２５にて“−１＃してい
くようにすれば、フリップフロッグ２３−２のＱ出力が
最初に高電位になったときにカウンタ２５の計数−が読
み込まれ最大値となる。

つぎに、フリップフロッグ２３　（２３−、および２：
Ｌ２　）をリセットしながら、カウンタ２５にクロック
ツ臂ルスを供給することにより、カウンタ２５の計数値
は上記した値から順次“＋１１されていき、アナログ比
較器２１　（２Ｌ、および２ｌ−２）の出力が反転しな
くなるまで続け、アナログ比較器２１　（２Ｌｊおよび
２ｌ−２）の出力が最初に反転しなくなったことはフリ
ップフロッグ２３−２のＱ出力がセットされなくなった
ことによって制御演算回路２４にて検出され、この検出
によってそのときのカウンタ２５の計数値が読み込まれ
る。この計数値は被測定電圧の最大値Ａである。また、
仮にＤ／Ａ変換器２６を全ビット“１”から始め、カウ
ンタ２５にて′−１”していくようにすれば、フリップ
フロラｆ２３−．のＱ出力が最初にセットされなくなっ
た時にカウンタ２５の計数値が読み込まれ、この値が最
小値となる。

制御演算回路２４によって、読み込んだ最小値Ｂと最大
値との差（Ａ−Ｂ　）演算が行なわれて、ピーク−ピー
ク間の電圧が測定される。

なお、この場合、最小値Ｂと、最大値Ａとの間において
、フリップフロッグ３（：ｌ、お−よび３−２）をリセ
ットしながらカウンタ２５にクロックパルスを供給して
いるため、最小値Ｂと最大傭人との間における被測定信
号の変化は単調増大（減少）である必要もない。

なお、上記した一実施例においてはカウンタ２５を用い
た場合を例示したが、カウンタ２５に代ってレジスタを
用いることもできる。レジスタを用いた場合は、その置
数値は制御演算回路２４により与えられる。この−例と
して一旦、所定の置数値が与えられた後、インクリメン
ト、またはデイクリメノトシて置数値を順次変更すれば
よい。

入力端子１に供給された信号は入力結合回路２を介して
減衰器３に導かれて、減衰のうえ垂直前置増幅器４に供
給され、増電される。

同時に減衰器３からの出力は検出回路１０に供給されて
、最大値電圧および最小値電圧が検出される。いま仮に
検出回路１００分解能を８ビツトとすればピークの最大
値はＦＦ（Ｈ）　”’までとり得る。また検出回路１０
に使用をしているディジタル／アナログ変換器２６の入
力がたとえばＦＦ（Ｈ）“のときにＣＲＴ管面で表示上
端位置く対応させ、”００（Ｈ）”のときにＣＲＴ管面
表示下端位置に対応させたとき、ＣＲＴ管面上の垂直軸
方向の中心Ｃは８０（Ｈ）　”が対応する。ここで、第
２図（ａ）に示す如く減衰器３で減衰された信号の最大
値電圧と最小値電圧間の電位差が”ＦＦ（）１）”を超
えるような場合には、第２図（＆）に示す如く入力信号
波形の希望する部分すなわち前記した時間軸指定範囲内
の入力信号波形をＣＲＴ管面上に全部全表示できず、入
力がＣＲＴ管面の有効範囲を超えている状態であって、
演算制御回路１１は警報表示をなすのみである。

つぎに第２図（ｂ）に示す如く減衰器３で減資された信
号の最大ｇＬ電圧と最小値電圧との間の電位差が”ＦＦ
（Ｈ）＝を超えない場合、−ＦＦ（Ｈ）”−’Ａ（６）
１＝″ａ”、’Ｂ（Ｈ）”−′００（Ｈ）’＝”ｂ’お
よび′ａ”−′ｂ＃＝″ｄ＃　の演算が演算制御回路１
１にて行なわれ、演算結果ｄがディジタル／アナログ変
換器９に供給される。ここで、”Ａ（Ｈ）”は最大値電
圧であり、第２図に示す如く’ＦＦ（Ｈ）’を超えてい
るときはＦＦ（Ｈ）’である。また”Ｂ（Ｈ）’は最小
値電圧であり、′００（Ｈ）”側にオイてＣＲ’ｌ’管
面外へはずれているトキは’００（Ｈ）’である。

したがって第２図（ｂ）に示す状態においては、切替ス
イッチ手段８によりディジタル／アナログ変換器９の出
力が選択されているときは、ＣＲＴ管面上の波形は第２
図において、第２図（ｂ）から下側にｄ＃に対応する距
離移動させられて、第２図（ｅ）に示す如くになり、Ｃ
ＲＴ管面上で希望する信号をほぼ中央付近において表示
させることができる。

また、被観測波形がＣＲＴ表示管面の下端位置からはみ
出しているときも同様な演算がなされ、被観測波形は第
２図において上側へ演算結果に対応した童だけ移動させ
られる。

なお、上記の例においては、検出回路１ｏの分解能およ
びＣＲＴ管面上端、下端位置を示すディノタル値を８ビ
ツトとしているが必要に応じて変えることもできる。

また、検出回路１０の入力は垂直前置増幅器４または垂
直増幅器５の出力から得てもよい。

（発明の効果） 以上説明した如く、オッシロスコープ表示波形の時間軸
指定範囲内における被観測信号の最大値と最小値を検出
し、この検出による最大値をＣＲＴ管面表示上端に割り
当た値から減算した第１の値を得るとともに、前記検出
による最小値からＣＲＴ管面表示下端に割り当た値を減
算した第２の値を得て、第１の値と第２の値との差を演
算し、演算された差に対応し九信号をオフセット信号と
して垂直増幅器に与えて、前記時間軸指定範囲内の波形
がＣＲＴ管面内に入るようにしたため、いちいちバイア
ス付加のための位置指定／　ＩＪニームを調節する必要
はなくなる。またＤＣ結合の状態で波形観測ができるた
め正確に波形を評価することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図。 第２図は本発明の一実施例の作用の説明に供する波形図
。 第３図は本発明の一実施例に用いた検出回路の一例を示
すブロック図。 第４図は第３図に示す検出回路の作用の説明に供する波
形図。 ２・・・入力結合回路、３・・・減衰器、４・・・垂直
前置増幅器、５・・・垂直増幅器、８・・・切替スイッ
チ手段、９・・・ディジタル／アナログ変換器、１０・
・・検出回路、１１・・・演算制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オツシロスコープ表示波形の時間軸指定範囲内における
   被観測信号の最大値および最小値を検出する検出手段と
   、検出手段により検出された最大値をＣＲＴ管面表示上
   端位置に割り当てた値から減算し、検出手段により検出
   された最小値からＣＲＴ管面表示下端位置に割り当てた
   値を減算し、かつ両減算によつて得た２つの値の差を演
   算する演算手段とを備え、演算手段により演算された差
   に対応した信号をオフセット信号として垂直増幅器に供
   給して、被観測信号の波形表示位置を垂直軸方向に偏移
   させてＣＲＴ管面表示上端位置とＣＲＴ管面表示下端位
   置との間に位置させるようにしたことを特徴とするオツ
   シロスコープ。