JPS6315556B2 - - Google Patents

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JPS6315556B2
JPS6315556B2 JP55092171A JP9217180A JPS6315556B2 JP S6315556 B2 JPS6315556 B2 JP S6315556B2 JP 55092171 A JP55092171 A JP 55092171A JP 9217180 A JP9217180 A JP 9217180A JP S6315556 B2 JPS6315556 B2 JP S6315556B2
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JP
Japan
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clock pulse
waveform
pulse
input signal
clock
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Application number
JP55092171A
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Japanese (ja)
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JPS5718089A (en
Inventor
Jon Jarobetsuku Rii
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Tektronix Inc
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Tektronix Inc
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Publication date
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Publication of JPS6315556B2 publication Critical patent/JPS6315556B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、デジタル波形記憶装置、特に入力信
号波形を実時間(リアルタイム)で表示すると共
にデジタル的に記憶し得るデジタル波形記憶装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a digital waveform storage device, and particularly to a digital waveform storage device that can display input signal waveforms in real time and digitally store them.

[従来技術] デジタル波形記憶装置は、入力信号を所定周期
のクロツクパルスでサンプリングしてデジタル変
換し、RAM(ランダムアクセスメモリ)等の記
憶手段に記憶する。この記憶波形データは、所望
時に読み出され、陰極線管(CRT)等の表示装
置に表示再現される。RAMの記憶データは消去
されるまで任意の期間保持できるので、極めて便
利である。
[Prior Art] A digital waveform storage device samples an input signal using a clock pulse of a predetermined period, converts it into a digital signal, and stores it in a storage means such as a RAM (random access memory). This stored waveform data is read out at desired times and displayed and reproduced on a display device such as a cathode ray tube (CRT). Data stored in RAM can be retained for an arbitrary period of time before being erased, which is extremely convenient.

入力信号波形を従来のオシロスコープの如く実
時間で表示すると共に、表示されている入力信号
波形を正確にデジタル記憶再生するには、1波形
当り所定数(N>1)例えば1000個のサンプルを
必要とする。そこで、クロツクパルスを実時間表
示の掃引速度に応じて自動的に切換選択するよう
に構成する。これにより、理論的には、あらゆる
掃引速度に対して一定個数(N)のサンプルが得
られるので、実時間表示波形とデジタル記憶波形
とが略同様に表示可能である。
In order to display the input signal waveform in real time like a conventional oscilloscope and to accurately digitally store and reproduce the displayed input signal waveform, a predetermined number of samples (N>1), for example 1000, are required per waveform. shall be. Therefore, the clock pulse is configured to be automatically switched and selected according to the sweep speed of the real-time display. This theoretically allows a constant number (N) of samples to be obtained for any sweep speed, so that the real-time display waveform and the digitally stored waveform can be displayed in substantially the same way.

ところで、実時間オシロスコープの最低掃引速
度は一般に5秒/目盛なので、1掃引時間は50秒
である。しかし、ある種の電気現象、例えば直流
電源のドリフト等の数時間にわたる現象は、実時
間オシロスコープで表示してその変化を知ること
は不可能である。つまり、この様な低掃引速度で
は、CRTのスクリーンが焼ける虞があると共に、
残光時間が短いので表示し得ないからである。
By the way, the minimum sweep speed of a real-time oscilloscope is generally 5 seconds/division, so one sweep time is 50 seconds. However, it is impossible to display certain electrical phenomena over several hours, such as the drift of a DC power supply, on a real-time oscilloscope. In other words, at such a low sweep speed, there is a risk of burning the CRT screen, and
This is because the afterglow time is so short that it cannot be displayed.

[発明の概要] そこで、本発明は、デジタル波形記憶装置の特
徴を積極的に活用し、実時間で表示されている信
号波形からN個のサンプルを得ると共に、クロツ
ク発生器に1/N分周器を付加し、1掃引時間当
り1個のサンプルを得るようにし、N掃引期間
(例えば最長数時間)中に得たN個のサンプルで
波形の時間軸をN倍に拡大することにより、実時
間オシロスコープの欠点を補つた新規なデジタル
波形記憶装置を提供することができる。
[Summary of the Invention] Therefore, the present invention makes active use of the features of a digital waveform storage device, obtains N samples from a signal waveform displayed in real time, and adds 1/N minutes to a clock generator. By adding a frequency filter to obtain one sample per sweep time, and expanding the time axis of the waveform by N times with N samples obtained during N sweep periods (for example, up to several hours), A novel digital waveform storage device that compensates for the shortcomings of real-time oscilloscopes can be provided.

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例
を詳細に説明する。第1図は、本発明に係るデジ
タル波形記憶装置の一実施例のブロツク図であ
る。第1図において、アナログ入力信号が印加さ
れる入力端子10は、入力回路11、前置増幅器
12、遅延回路13、スイツチ回路14、主増幅
器15を介して、CRT等の表示装置に接続して
いる。前置増幅器12からは入力信号の一部が取
り出されて、トリガ回路17に印加される。トリ
ガ回路17は、後述するように、印加された信号
のレベルが所定値を超すとトリガパルスを発生
し、トリガパルスをのこぎり波発生器18に加え
る。のこぎり波発生器18は、トリガパルスによ
つてのこぎり波信号の発生を開始するが、のこぎ
り波信号の傾斜は掃引速度制御回路19によつて
制御される。のこぎり波信号は、前置増幅器2
0、スイツチ回路22及び主増幅器23を介し
て、表示装置16のX時間軸回路(図示せず)に
印加される。測定範囲の拡大等の目的で前置増幅
器20の利得は、オペレータが増幅度切換回路2
1を操作することによつて切換え可能である。前
置増幅器12,20の出力は、クロツクパルス発
生器29の制御で、夫々増幅器24,25を介し
て、サンプリング回路26,27に印加される。
サンプリング回路26,27からのサンプリング
出力は、マルチプレクサ30を介してアナログ・
デジタル変換器(ADC)31に印加され、デジ
タル信号に変換される。デジタル信号は、例えば
半導体RAMからなる記憶手段32の所定の記憶
位置に記憶される。記憶されたデジタル信号は、
必要時に読み出され、デジタル・アナログ変換器
(DAC)33でアナログ信号に変換された後スイ
ツチ回路14,22及び主増幅器15,23を介
して表示装置16に印加されて表示される。尚、
記憶されたデジタル信号は、新しいデジタル信号
によつて更新される迄、記憶手段32に記憶され
続ける。比較器34は、のこぎり波発生器18か
ら発生するのこぎり波信号電圧を、プリトリガ制
御用ポテンシヨメータ35からの制御用直流電圧
と比較する。比較器34の出力はZ軸増幅器36
に印加される。のこぎり波信号電圧がポテンシヨ
メータ35からの制御用直流電圧を超すと、比較
器34の出力は、Z軸増幅器36を介して、クロ
ツクパルス発生器29のクロツク・パルスを遮断
する。Z軸増幅器36の出力は、輝度制御信号と
して表示装置16に印加される。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a digital waveform storage device according to the present invention. In FIG. 1, an input terminal 10 to which an analog input signal is applied is connected to a display device such as a CRT via an input circuit 11, a preamplifier 12, a delay circuit 13, a switch circuit 14, and a main amplifier 15. There is. A portion of the input signal is extracted from the preamplifier 12 and applied to a trigger circuit 17 . As will be described later, the trigger circuit 17 generates a trigger pulse when the level of the applied signal exceeds a predetermined value, and applies the trigger pulse to the sawtooth wave generator 18. The sawtooth generator 18 starts generating a sawtooth signal by a trigger pulse, and the slope of the sawtooth signal is controlled by the sweep speed control circuit 19. The sawtooth signal is sent to preamplifier 2.
0 is applied to the X time axis circuit (not shown) of the display device 16 via the switch circuit 22 and main amplifier 23. For purposes such as expanding the measurement range, the gain of the preamplifier 20 can be adjusted by the operator using the amplification switching circuit 2.
Switching is possible by operating 1. The outputs of preamplifiers 12 and 20 are applied to sampling circuits 26 and 27 via amplifiers 24 and 25, respectively, under the control of clock pulse generator 29.
The sampling outputs from the sampling circuits 26 and 27 are converted to analog signals via a multiplexer 30.
The signal is applied to a digital converter (ADC) 31 and converted into a digital signal. The digital signal is stored in a predetermined storage location of the storage means 32, which is, for example, a semiconductor RAM. The stored digital signal is
The signal is read out when necessary, converted into an analog signal by a digital-to-analog converter (DAC) 33, and then applied to the display device 16 via switch circuits 14, 22 and main amplifiers 15, 23 for display. still,
The stored digital signal continues to be stored in the storage means 32 until updated by a new digital signal. The comparator 34 compares the sawtooth signal voltage generated from the sawtooth wave generator 18 with the control DC voltage from the pre-trigger control potentiometer 35. The output of the comparator 34 is sent to the Z-axis amplifier 36
is applied to When the sawtooth signal voltage exceeds the control DC voltage from potentiometer 35, the output of comparator 34, via Z-axis amplifier 36, interrupts the clock pulses of clock pulse generator 29. The output of Z-axis amplifier 36 is applied to display device 16 as a brightness control signal.

第1図に示したデジタル・メモリ・システムの
動作を、更に、第2図A乃至Hに示す波形図を参
照して説明する。入力端子10には、第2図Aに
示すような波形の入力信号が印加されると仮定す
る。トリガ回路17は、入力信号のレベルが時点
t1で、制御可能なトリガ・レベルT1を超すとト
リガ・パルス(第2図B)を発生する。のこぎり
波発生器18は、このトリガ・パルスでトリガさ
れ、のこぎり波傾斜制御回路19で選定される傾
斜でのこぎり波信号(第2図C)を発生すると同
時に、のこぎり波信号の発生期間中掃引ゲート・
パルス(第2図D)を発生する。比較器34は、
のこぎり波信号のレベルがプリトリガ制御用ポテ
ンシヨメータ35により設定された基準電圧
Vrefを超すと(時点t2)、第2図Eに示すパルス
を出力する。のこぎり波発生器18内のリセツト
回路(図示せず)は、のこぎり波信号レベルが時
点t3で所定の最大値に達するとのこぎり波発生器
18をリセツトする。したがつて、掃引ゲート・
パルス及び比較器34の出力パルスも時点t3で初
期状態に戻る。サンプリング回路26,27は、
クロツク・パルス(第2図H)により制御され
て、入力信号及びのこぎり波信号をサンプリング
し、第2図Gに示す停止パルス(或いはプリトリ
ガ制御パルス)が時点t2でクロツク・パルス発生
器からのクロツク・パルスを遮断する迄サンプリ
ングを続ける。第2図Gの停止パルスは、時点t2
で、例えば第2図Eの比較器34の出力パルスの
前縁部を微分して得られる。記憶手段32は、期
間t0〜t2中上記のサンプリングで得られたサンプ
ルを記憶する。尚、後述するように期間t0〜t2
(又はt1〜t3)は、クロツク・パルスの周期と記
憶手段32の記憶容量を勘案して決められる。即
ち、選択された掃引速度と記憶手段の記憶容量を
考慮して、最適のクロツク・パルス周期を自動的
に選定するために、クロツク・パルス発生器29
に複数の分周回路を設けている。
The operation of the digital memory system shown in FIG. 1 will be further explained with reference to the waveform diagrams shown in FIGS. 2A to 2H. It is assumed that an input signal having a waveform as shown in FIG. 2A is applied to the input terminal 10. The trigger circuit 17 detects when the level of the input signal is
At t 1 , a trigger pulse (FIG. 2B) is generated when a controllable trigger level T1 is exceeded. The sawtooth wave generator 18 is triggered by this trigger pulse and generates a sawtooth signal (FIG. 2C) with a slope selected by the sawtooth slope control circuit 19, and at the same time, sweeps the gate during the generation period of the sawtooth signal.・
A pulse (FIG. 2D) is generated. The comparator 34 is
The level of the sawtooth signal is the reference voltage set by the pre-trigger control potentiometer 35.
When Vref is exceeded (time t 2 ), the pulse shown in FIG. 2E is output. A reset circuit (not shown) within sawtooth generator 18 resets sawtooth generator 18 when the sawtooth signal level reaches a predetermined maximum value at time t3 . Therefore, the sweep gate
The pulses and the output pulses of comparator 34 also return to their initial state at time t3 . The sampling circuits 26 and 27 are
The input signal and the sawtooth signal are sampled as controlled by the clock pulse (Figure 2H), and the stop pulse (or pre-trigger control pulse) shown in Figure 2G is triggered from the clock pulse generator at time t2 . Continue sampling until the clock pulse is cut off. The stop pulse in FIG. 2G is at time t 2
can be obtained, for example, by differentiating the leading edge of the output pulse of the comparator 34 in FIG. 2E. The storage means 32 stores the samples obtained by the above sampling during the period t 0 to t 2 . In addition, as described later, the period t 0 to t 2
(or t 1 to t 3 ) is determined by taking into account the period of the clock pulse and the storage capacity of the storage means 32. That is, the clock pulse generator 29 is used to automatically select the optimum clock pulse period, taking into account the selected sweep speed and the storage capacity of the storage means.
is equipped with multiple frequency dividing circuits.

入力信号及びのこぎり波信号は表示装置16に
印加されて、表示装置16に期間t1〜t3の入力信
号波形が表示される。期間t1〜t3の入力信号波形
の内、記憶手段32に記憶されている部分を示す
ために、掃引ゲート・パルス(第2図D)から比
較器34の出力パルス(第2図E)を減算して輝
度制御パルス(第2図F)を得ている。この輝度
制御パルスは、例えば表示装置16に印加されて
CRTのグリツド電圧を制御する。したがつて、
期間t1〜t2の波形部分の輝度は期間t2〜t3の波形
部分の輝度よりも大きいので、オペレータは記憶
手段32に記憶されている波形部分を容易に判別
できる。尚、時点t2、即ち期間t0〜t1のプリトリ
ガ期間は、プリトリガ制御用ポテンシヨメータ3
5によつて極めて簡単に制御できる。
The input signal and the sawtooth signal are applied to the display device 16, and the input signal waveform for the period t1 to t3 is displayed on the display device 16. To show the part of the input signal waveform for the period t 1 to t 3 that is stored in the storage means 32, the output pulse of the comparator 34 (FIG. 2E) is plotted from the sweep gate pulse (FIG. 2D). The brightness control pulse (FIG. 2F) is obtained by subtracting . This brightness control pulse is applied to the display device 16, for example.
Controls the CRT grid voltage. Therefore,
Since the brightness of the waveform portion during the period t 1 to t 2 is greater than the brightness of the waveform portion during the period t 2 to t 3 , the operator can easily identify the waveform portion stored in the storage means 32 . Note that at time t 2 , that is, during the pre-trigger period from t 0 to t 1 , the pre-trigger control potentiometer 3
5 can be controlled very easily.

表示装置16は、期間t1〜t3の入力信号波形を
リアル・タイム(実時間)モードで表示するか、
或いはスイツチ回路14,22を制御して記憶モ
ードにより期間t0〜t2の記憶された入力信号波形
を選択的に表示する。更に、時分割によりトリ
ガ・パルス発生時点t1以前と以降の信号波形の双
方を同時に表示することもできるので、第1図の
波形測定装置は単発現像の詳細な観察に最適であ
る。尚、第1図に示した装置に蓄積管(特に、本
出願人が特許権を有する所謂分割スクリーン型蓄
積管(特公昭第41−1813号に開示)を用いれば、
更に好都合である。即ち、トリガ時点以降の入力
信号波形をCRT管面上に蓄積して記憶し、トリ
ガ時点以前の入力信号波形は、記憶手段32に記
憶して上記CRTの非蓄積スクリーン部分に表示
することができる。
The display device 16 displays the input signal waveform during the period t 1 to t 3 in real time mode, or
Alternatively, the switch circuits 14 and 22 are controlled to selectively display the input signal waveforms stored in the period t 0 to t 2 in a storage mode. Furthermore, since it is possible to simultaneously display both the signal waveforms before and after the trigger pulse generation time t1 by time division, the waveform measurement apparatus shown in FIG. 1 is most suitable for detailed observation of a single expression image. Furthermore, if a storage tube (in particular, a so-called split screen type storage tube (disclosed in Japanese Patent Publication No. 41-1813) for which the present applicant has patent rights) is used in the device shown in FIG.
It's even more convenient. That is, the input signal waveform after the trigger point can be accumulated and stored on the CRT screen, and the input signal waveform before the trigger point can be stored in the storage means 32 and displayed on the non-accumulated screen portion of the CRT. .

掃引速度制御回路19は、掃引速度、即ち本実
施例では時点t1〜t3ののこぎり波(第2図C)の
傾斜を1−2−5のステツプで切り換える。表示
装置16のCRTスクリーン上には、期間t1〜t3
入力信号波形が表示されるが、掃引速度が早くな
るに従つて、入力信号波形の表示される部分が狭
くなるので入力信号波形が部分的に拡大されて表
示されることになる。更に本実施例では、増幅器
20の利得を、増幅度切換回路21によつて10倍
することができるので、掃引速度制御回路19で
得られる最大掃引速度を10倍に拡大できる。ある
掃引速度において増幅度切換回路21を作動する
と、入力信号波形を10倍の倍率で表示することも
可能である。クロツク信号発生器29は、サンプ
リング回路26,27のサンプリング数が掃引速
度変化及び増幅度切換回路21の状態とは無関係
に一定となるように、掃引速度制御回路19及び
増幅度切換回路21によつて制御される。第1図
の破線は、上述の制御の制御経路を示している。
The sweep speed control circuit 19 switches the sweep speed, ie, the slope of the sawtooth wave (FIG. 2C) from time t1 to t3 in this embodiment, in steps of 1-2-5. The input signal waveform for the period t 1 to t 3 is displayed on the CRT screen of the display device 16, but as the sweep speed becomes faster, the displayed portion of the input signal waveform becomes narrower. will be displayed partially enlarged. Furthermore, in this embodiment, the gain of the amplifier 20 can be increased by 10 times by the amplification switching circuit 21, so the maximum sweep speed obtained by the sweep speed control circuit 19 can be increased by 10 times. When the amplification switching circuit 21 is operated at a certain sweep speed, it is also possible to display the input signal waveform at a magnification of 10 times. The clock signal generator 29 operates by the sweep speed control circuit 19 and the amplification switching circuit 21 so that the sampling numbers of the sampling circuits 26 and 27 remain constant regardless of changes in the sweep speed and the state of the amplification switching circuit 21. controlled. The broken lines in FIG. 1 indicate the control path for the above-mentioned control.

第3図は、第1図に示したクロツク信号発生器
29の一実施例を示すブロツク図である。尚、第
3図には、説明の便宜上クロツク信号発生器29
に関連する回路19,21等も示されている。基
準クロツクパルス発振器40は、本実施例では、
RAM32の最大記憶容量である1024語に対応し
て20.48MHzのクロツクパルスを出力する水晶発
振器である。尚、以下の説明では、煩雑さを避け
るため、クロツクパルス周波数の小数点以下を省
略して、例えば20.48MHzを20MHzとする場合が
ある。基準クロツクパルス発振器40の20MHzの
出力パルスは、フリツプ・フロツプ1段から成る
1/2分周器41Aに印加されて、10MHzのクロツ
クパルスとなる。分周器41Aの出力パルスは第
1マルチプレクサ(或はスイツチ回路、尚マルチ
プレクサを以下MUXと略す)43、1/2分周器
42A、及び1/5分周器42Bに加えられる。分
周器42A及び42Bは、夫々5MHz及び2MHzの
クロツク信号を第1MUX43に印加する。第
1MUX43には、市販のIC(例えば、74LS151等)
を用いればよい。1/5分周器42Bからのクロツ
クパルス(2MHz)は、2段構成の分周回路42
Bも加えられ、そこから得た2種類のクロツクパ
ルス1MHz及び500KHz(0.5MHz)を第1MUX4
3に印加する。第1MUXと同構成の第2MUX4
4には、基準クロツクパルス発生器40、分周器
41A及び42Aから、夫々20MHz、10MHz、及
び5MHzのクロツクパルスが加えられる。第3図
に示すように、増幅度切換回路21は、制御スイ
ツチ55及び選択論理回路56を具え、論理回路
56は、第1MUX43及び第2MUX44の夫々
の付勢端子(EN)に、高レベル或いは低レベル
の論理信号を印加する。第1MUX43及び第
2MUX44の出力端は直結し、更に第3MUX4
8の入力端及び縦続接続した5個の1/10分周器4
5A,45B,46A,46B,47の初段の入
力端にも接続している。上記の5個の1/10分周器
45A〜47の出力端は夫々第3MUX48の入
力端に接続している。掃引速度制御回路(或い
は、タイミング用論理回路)19は、基準クロツ
クパルス発振器40、増幅度切換回路21、第1
〜第3MUX43,44,48に接続し、夫々に
制御論理信号を印加する。
FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of clock signal generator 29 shown in FIG. 1. Note that for convenience of explanation, the clock signal generator 29 is not shown in FIG.
Related circuits 19, 21, etc. are also shown. In this embodiment, the reference clock pulse oscillator 40 is
This is a crystal oscillator that outputs a 20.48MHz clock pulse corresponding to 1024 words, which is the maximum storage capacity of the RAM 32. In the following explanation, in order to avoid complexity, the decimal part of the clock pulse frequency may be omitted, and 20.48MHz may be changed to 20MHz, for example. The 20 MHz output pulse of the reference clock pulse oscillator 40 is applied to a 1/2 frequency divider 41A consisting of one stage of flip-flop to produce a 10 MHz clock pulse. The output pulse of the frequency divider 41A is applied to a first multiplexer (or switch circuit, hereinafter referred to as MUX) 43, a 1/2 frequency divider 42A, and a 1/5 frequency divider 42B. Frequency dividers 42A and 42B apply 5MHz and 2MHz clock signals to first MUX 43, respectively. No.
1MUX43 uses a commercially available IC (for example, 74LS151, etc.)
You can use The clock pulse (2MHz) from the 1/5 frequency divider 42B is passed through the two-stage frequency divider circuit 42.
B is also added, and the two types of clock pulses obtained from it, 1 MHz and 500 KHz (0.5 MHz), are sent to the first MUX 4.
3. 2nd MUX 4 with the same configuration as the 1st MUX
Clock pulses of 20 MHz, 10 MHz, and 5 MHz are applied to clock pulses 4 from a reference clock pulse generator 40 and frequency dividers 41A and 42A, respectively. As shown in FIG. 3, the amplification switching circuit 21 includes a control switch 55 and a selection logic circuit 56, and the logic circuit 56 applies a high level or Apply a low level logic signal. 1st MUX43 and 1st MUX43
The output end of 2MUX44 is directly connected, and the 3rd MUX4
8 inputs and 5 cascaded 1/10 frequency dividers 4
It is also connected to the input terminals of the first stages of 5A, 45B, 46A, 46B, and 47. The output terminals of the five 1/10 frequency dividers 45A to 47 are connected to the input terminal of the third MUX 48, respectively. The sweep speed control circuit (or timing logic circuit) 19 includes a reference clock pulse oscillator 40, an amplification switching circuit 21, a first
to the third MUX 43, 44, and 48, and apply control logic signals to each of them.

第3MUX48の出力は、選択スイツチ49の
固定接点aに直接加えられると共に、1/1K分周
器50を介して固定接点bにも加えられる。固定
接点cには、外部クロツクパルスを、外部入力端
子53及び緩衝増幅器54を介して、印加する。
The output of the third MUX 48 is applied directly to the fixed contact a of the selection switch 49, and is also applied to the fixed contact b via the 1/1K frequency divider 50. An external clock pulse is applied to the fixed contact c via an external input terminal 53 and a buffer amplifier 54.

第4図を参照して、第3図に示したクロツク信
号発生器29の動作を説明する。第4図は、選択
スイツチ49,55の切換えで定まるクロツクパ
ルス周波数とオシロスコープの掃引速度との関係
を示す。選択スイツチ49,55が夫々端子a及
びX1位置にある通常の状態では、第1MUX43
は動作状態、第2MUX44は不動作状態である。
掃引速度は、第4図に示すように、10μS/DIV
から5S/DIV迄1−2−5のステツプで選択可
能である。最低掃引速度である5S/DIVでは、
1/5分周器42Bからのクロツクパルス(2MHz)
が、第1MUX43を介して1/10分周器45Aに
印加されるが、第3MUX48は、分周器48の
出力パルス(20Hz正確には20.48Hz)を選択して
出力端子52に出力する。電子ビームがCRTス
クリーンを横切るのに要する時間は、水平方向に
10目盛を有するCRTスクリーンでは50秒である。
したがつて、上述の場合、50秒(即ち、1サイク
ル)で抽出されるサンプル数は、50×20.48=
1024であり、RAM32の最大記憶語数に等し
い。尚、RAM32の最大記憶容量が1024語でな
ければ、それに応じてクロツクパルス周波数を変
える必要があることは当然である。第2番目に遅
い掃引速度(2S/DIV)では、掃引速度制御回
路19は、第1MUX43が分周器41Bの出力
パルス(500KHz)を選択し、且つ第3MUX48
が分周器46Bの出力パルスを選択するように制
御信号を第1及び第3MUX43,48に印加す
る。したがつて、51.2Hzのクロツクパルスが出力
端子52から取り出される。尚、この場合も、1
サイクルで抽出されるサンプル数は1024であるこ
とに注目されたい。掃引速度を1S/DIVに切り
換えると、第1MUX43及び第3MUX48は、
夫々分周器41B及び46Bの出力パルスを選択
するので、102.4Hzのクロツクパルスが出力端子
52から取出される。 .5S/DIVの掃引速度で
は、第第1MUX43及び第3MUX48は、夫々
分周器42Bの出力パルス(2MHz)及び分周器
46Bの出力パルスを選択するので、204.8Hzの
クロツクパルスが出力端子52から得られる。同
様に掃引速度が .2S/DIV、 .1SS/DIV、50
mS/DIVの順に切り換わると、第1MUX43
は夫々0.5MHz、1MHz、2MHzのクロツクパルス
を選択し、第3MUX48は1/1K分周出力を発生
する分周器46Aを選択するので、出力端子52
から512KHz、1.025KHz、2.048KHzのクロツクパ
ルスが得られる。更に、掃引速度を20mS/DIV
から10μS/DIVまで順次切り換えると、第4図
に示すように、クロツクパルスは夫々5.12KHzか
ら10.24MHzまで変化する。尚、掃引速度の如何
に拘らず、1掃引期間内に発生するクロツクパル
ス数は一定(本実施例では1024)であるので常時
一定数のサンプルが得られる。最大クロツクパル
ス周波数は、アナログ・デジタル変換器(ADC)
31の変換速度によつて制限されるが、高速の
ADCを用いればクロツクパルス周波数の上限を
上げることができる。
Referring to FIG. 4, the operation of clock signal generator 29 shown in FIG. 3 will be explained. FIG. 4 shows the relationship between the clock pulse frequency determined by switching the selection switches 49 and 55 and the sweep speed of the oscilloscope. In the normal state where the selection switches 49 and 55 are at the terminal a and X1 positions, respectively, the first MUX 43
is in an operating state, and the second MUX 44 is in an inactive state.
The sweep speed is 10μS/DIV as shown in Figure 4.
From 5S/DIV can be selected in 1-2-5 steps. At the lowest sweep speed of 5S/DIV,
Clock pulse (2MHz) from 1/5 frequency divider 42B
is applied to the 1/10 frequency divider 45A via the first MUX 43, and the third MUX 48 selects the output pulse (20Hz, precisely 20.48Hz) of the frequency divider 48 and outputs it to the output terminal 52. The time it takes for an electron beam to cross a CRT screen is
For a CRT screen with 10 divisions, it is 50 seconds.
Therefore, in the above case, the number of samples extracted in 50 seconds (i.e., one cycle) is 50×20.48=
1024, which is equal to the maximum number of words stored in the RAM 32. Incidentally, if the maximum storage capacity of the RAM 32 is not 1024 words, it is of course necessary to change the clock pulse frequency accordingly. At the second slowest sweep speed (2S/DIV), the sweep speed control circuit 19 causes the first MUX 43 to select the output pulse (500KHz) of the frequency divider 41B, and the third MUX 48
A control signal is applied to the first and third MUX 43, 48 so that the output pulse of the frequency divider 46B is selected. Therefore, a 51.2 Hz clock pulse is taken from output terminal 52. In this case as well, 1
Note that the number of samples taken in a cycle is 1024. When the sweep speed is switched to 1S/DIV, the first MUX 43 and the third MUX 48
Since the output pulses of frequency dividers 41B and 46B are selected, respectively, a 102.4 Hz clock pulse is taken out from output terminal 52. At a sweep speed of .5S/DIV, the first MUX 43 and the third MUX 48 select the output pulse (2MHz) of the frequency divider 42B and the output pulse of the frequency divider 46B, respectively, so that a 204.8Hz clock pulse is output from the output terminal 52. can get. Similarly, the sweep speed is .2S/DIV, .1SS/DIV, 50
When switching in the order of mS/DIV, the first MUX 43
select clock pulses of 0.5MHz, 1MHz, and 2MHz, respectively, and the third MUX 48 selects the frequency divider 46A that generates a 1/1K divided output, so the output terminal 52
Clock pulses of 512KHz, 1.025KHz, and 2.048KHz can be obtained from. Furthermore, the sweep speed was increased to 20mS/DIV.
When switching sequentially from 10 μS/DIV to 10 μS/DIV, the clock pulses change from 5.12 KHz to 10.24 MHz, respectively, as shown in FIG. Note that regardless of the sweep speed, the number of clock pulses generated within one sweep period is constant (1024 in this embodiment), so a constant number of samples can always be obtained. The maximum clock pulse frequency depends on the analog-to-digital converter (ADC)
31 conversion speed, but fast
ADCs can be used to increase the upper limit of clock pulse frequency.

選択スイツチ55をX10の位置に切リ換えて掃
引速度を10倍にすると、選択論理回路56は、第
1MUX43を不動作状態とし、第2MUX44を
動作状態とする。したがつて、第2MUXは、基
準クロツクパルス発振器40、分周器41A及び
42Bから、夫々クロツクパルス20MHz、10M
Hz、5MHzを受け取る。第2MUX44及び第
3MUX48は、掃引速度の切換えに応じて、第
4図に示す所定のクロツクパルスを出力端子52
から出力するように、掃引速度制御回路19によ
つて制御される。一例として、最大掃引速度の
5S/DIVでは、第2MUX44及び第3MUX48
は、夫々基準クロツクパルス発振器(20.48MHz)
及び分周器47を選択するので、20.48MHz÷
100K=204.8Hzのクロツクパルスが出力端子52
から得られる。尚、本実施例では、ADC31の
変換速度との関係から、掃引速度20μS/DIV及
び10μS/DIVを選択した場合には、第1MUX4
3及び第2MUX44を共に不動作として、クロ
ツクパルスを出力端子52から発生させない。選
択スイツチ55をX1からX10の位置に切り換え
て掃引速度を10倍にすると、クロツクパルス周波
数も10倍になることは、第4図から明らかであ
る。
When the selection switch 55 is switched to the X10 position to increase the sweep speed by ten times, the selection logic circuit 56
The first MUX 43 is made inactive, and the second MUX 44 is made active. Therefore, the second MUX receives clock pulses of 20 MHz and 10 MHz from the reference clock pulse oscillator 40 and frequency dividers 41A and 42B, respectively.
Receives Hz, 5MHz. 2nd MUX44 and 2nd MUX44
The 3MUX 48 outputs a predetermined clock pulse shown in FIG.
It is controlled by the sweep speed control circuit 19 so as to output from As an example, the maximum sweep speed
In 5S/DIV, 2nd MUX 44 and 3rd MUX 48
are each reference clock pulse oscillator (20.48MHz)
and frequency divider 47, 20.48MHz÷
100K = 204.8Hz clock pulse is output from terminal 52
obtained from. In this embodiment, when the sweep speed is 20μS/DIV or 10μS/DIV in relation to the conversion speed of the ADC 31, the first MUX 4
Both MUX 3 and MUX 2 44 are inactive so that no clock pulses are generated from output terminal 52. It is clear from FIG. 4 that if the selection switch 55 is switched from the X1 to X10 position and the sweep speed is increased ten times, the clock pulse frequency will also be increased ten times.

ところで、スイツチ49を接点bに切り換える
と、スイツチ55の状態とは無関係に、第
3MUX48の出力パルスの周波数は1000分の1
に下げられる。分周器50を設けたのは、掃引毎
にクロツクパルスを1個のみ発生させて、掃引毎
に1情報だけをサンプリング及び記憶するためで
ある。この動作モードは、例えば、1時間以上の
長時間にわたつてデータを得るという場合に例え
ば、ドリフト測定或いは環境テストの如く、入力
信号の変化が非常に緩慢な場合に応用するのに好
適である分周器50の分周比は、掃引毎に必要と
されるクロツクパルス数、或いはRAM31の記
憶容量に関係することは勿論である。
By the way, when switch 49 is switched to contact b, the first
The frequency of the output pulse of 3MUX48 is 1/1000
be lowered to Frequency divider 50 is provided so that only one clock pulse is generated per sweep and only one piece of information is sampled and stored per sweep. This mode of operation is suitable for applications where the input signal changes very slowly, such as in drift measurements or environmental tests, where data is obtained over a long period of time, for example one hour or more. Of course, the frequency division ratio of the frequency divider 50 is related to the number of clock pulses required for each sweep or the storage capacity of the RAM 31.

スイツチ49を接点Cに切り換えれば、外部入
力端子53に印加される外部クロツクパルスによ
つて入力信号波形をサンプリングすることができ
る。したがつて、所定の最大クロツクパルス周波
数以内であれば、操作者は任意の周波数のパルス
で入力信号をサンプリングできる。
When switch 49 is switched to contact C, the input signal waveform can be sampled by an external clock pulse applied to external input terminal 53. Therefore, the operator can sample the input signal with pulses of any frequency within the predetermined maximum clock pulse frequency.

[効果] 以上の説明から明らかなように、本発明のデジ
タル波形記憶装置によると、任意掃引速度で入力
信号波形を通常のオシロスコープと同様に実時間
で表示観測できると共に、必要に応じてこの入力
信号波形を予め定めた分解能(サンプル数)でデ
ジタル的に記憶表示でき、更にスイツチ49を分
周器50の出力に切換えて1掃引毎に1個の信号
サンプリングを行い、ドリフト等の測定を効果的
に行うことができる。即ち、例えば、掃引が2秒
に1回の割合で反復されると仮定すれば、1000回
の掃引で1000個のサンプルが得られるので、約30
分間にわたる信号変化であるドリフト情報が1度
に記憶表示できる。勿論、より高速の掃引にあつ
ても、同じ点(例えばトリガ点)の複数(例えば
1000)サンプルをデジタル的に記憶して波形変化
を記憶表示できることは言うまでもない。従つ
て、本発明によるデジタル波形記憶装置は、単
に、同じ入力信号波形を実時間で又はデジタル記
憶して表示するのみならず、長時間にわたる入力
信号の変化をまとめて表示観測できるという新た
な機能が付加されるので、実用上の効果は顕著で
ある。
[Effects] As is clear from the above description, the digital waveform storage device of the present invention allows input signal waveforms to be displayed and observed in real time at any sweep speed in the same way as a normal oscilloscope. Signal waveforms can be stored and displayed digitally with a predetermined resolution (number of samples), and the switch 49 can be switched to the output of the frequency divider 50 to sample one signal per sweep to effectively measure drift, etc. It can be done in a specific manner. That is, for example, assuming that the sweep is repeated once every 2 seconds, 1000 samples will be obtained in 1000 sweeps, so approximately 30
Drift information, which is signal changes over a minute, can be stored and displayed at one time. Of course, even when sweeping at higher speeds, multiple points (e.g. trigger point) at the same point (e.g.
1000) It goes without saying that samples can be stored digitally and waveform changes can be stored and displayed. Therefore, the digital waveform storage device according to the present invention not only simply stores and displays the same input signal waveform in real time or digitally, but also has a new function of being able to collectively display and observe changes in input signals over a long period of time. is added, so the practical effect is significant.

以上、本発明の好適な実施例を説明したが、当
業者は用途に応じて上述の実施例の変形変更を行
うことができる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art can make modifications to the above-described embodiments depending on the application.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るデジタル波形記憶装置の
一実施例の簡略ブロツク図、第2図は第1図に示
した装置の動作を説明するための波形図、第3図
は第1図に示したクロツク信号発生器とこれに関
連する部分を示した詳細なブロツク図、第4図は
第3図のクロツク信号発生器の説明図である。 14,22……選択手段、26,27……サン
プリング手段、29……クロツクパルス発生器、
31……アナログ・デジタル変換器、32……記
憶手段。
FIG. 1 is a simplified block diagram of an embodiment of the digital waveform storage device according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a detailed block diagram showing the clock signal generator shown in FIG. 14, 22... Selection means, 26, 27... Sampling means, 29... Clock pulse generator,
31...Analog-to-digital converter, 32...Storage means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入力信号及びこれに同期して発生するのこぎ
り波により入力信号波形を表示装置に表示する実
時間信号波形表示装置と、サンプリング回路、ア
ナログ・デジタル変換器、クロツク発生器、記憶
手段及びデジタル・アナログ変換器を有し、 上記実時間信号波形表示装置の上記のこぎり波
の掃引期間に応じて上記クロツク発生器のクロツ
クパルス周期を制御して各掃引期間当り上記記憶
手段の記憶容量で決まる所定数(N>1)のサン
プルを得て上記記憶装置に記憶し、所望時に記憶
データを上記デジタル・アナログ変換器を介して
上記表示装置に表示するデジタル記憶装置とを具
えるデジタル波形記憶装置において、 上記クロツク発生器には、更に、N分周手段を
設けて上記クロツク発生器からのクロツクパルス
を1/Nに分周して上記サンプリング回路に印加
し、上記のこぎり波の各掃引期間当り1個のサン
プルを得て上記記憶手段に記憶するようにしたこ
とを特徴とするデジタル波形記憶装置。
[Claims] 1. A real-time signal waveform display device that displays an input signal waveform on a display device using an input signal and a sawtooth wave generated in synchronization with the input signal, a sampling circuit, an analog-to-digital converter, a clock generator, The clock pulse period of the clock generator is controlled according to the sweep period of the sawtooth wave of the real-time signal waveform display device, and the storage capacity of the storage means is controlled for each sweep period. a digital storage device that obtains a predetermined number (N>1) of samples determined by and stores them in the storage device, and displays the stored data on the display device via the digital-to-analog converter when desired. In the storage device, the clock generator is further provided with an N frequency dividing means to divide the clock pulse from the clock generator into 1/N and apply it to the sampling circuit, so that the frequency of the clock pulse from the clock generator is divided by 1/N and applied to the sampling circuit for each sweep period of the sawtooth wave. A digital waveform storage device characterized in that one sample per sample is obtained and stored in the storage means.
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