KR20010006990A - 디지털 오실로스코프용 연속 응답 및 예상 자동 셋업 기능 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라 오실로스코프의 습득 하드웨어의 시분할 사용에 의해 다중 신호 뷰가 생성된다. 소프트웨어 장치는 하나의 입력 신호 측정 세트를 생성하고, 이들 측정 결과로부터 입력 신호를 형태에 따라 분류한다. 특정 형태의 신호는 한 쌍의 신호 뷰를 함축적으로 선택한다. 오퍼레이터는 연관 부가 메인 뷰인 경우 사용가능한 다른 뷰의 일례를 관찰한다. 대체 뷰는 "라이브" 미니어처 뷰가 될 수 있으며, 단순화된 형태로 메인 뷰를 따라 디스플레이된다. 이들 뷰를 클릭함으로써, 대체 뷰를 메인 뷰로 할 수 있다. 오퍼레이터는 뷰를 추가하거나 수정할 수 있다. 각각의 뷰는 자동으로 수행되는 측정 세트를 수반하며, 그 결과는 파형에 대한 텍스트 주석으로 화면 상에 디스플레이된다. 서로 다른 신호 뷰는 서로 다른 자동 측정 세트를 수반하며, 이들 측정 결과는 파형 이미지에 대한 주석으로 표시된다. 이들 다음 교체 셋업은 미니어처 "라이브" 디스플레이가 될 수 있다.

Description

디지털 오실로스코프용 연속 응답 및 예상 자동 셋업 기능 {CONTINUALLY RESPONSIVE AND ANTICIPATING AUTOMATIC SETUP FUNCTION FOR A DIGITAL OSCILLOSCOPE}

본 발명은 오실로스코프 또는 이와 유사한 장치의 자동 셋업에 관한 것이며, 더 구체적으로는 입력 신호의 형태에 계속적으로 응답하며, 입력 신호의 특성에 기초하여 사용자의 필요를 예상하는, 사용자 선택을 제공하는 셋업 기능에 관한 것이다. 다중 신호 뷰는 다중 신호 뷰 세트를 구성하며, 여기서 상기 세트의 각 요소는 다른 세트의 요소와 쉽게 엑세스하도록 연결되어 작동할 수 있다.

자동 셋업 기능을 가지는 종래 기술의 오실로스코프는 때때로 하나의 적절한 뷰에서부터 다른 뷰로 이동하는 것이 어렵기 때문에 그 사용 범위가 제한되었다. 따라서 하나의 연관 뷰 세트 내의 서로 다른 신호 뷰 사이에서 신속하게 접속하고 이동하는 새로운 패러다임의 오실로스코프 오퍼레이터 인터페이스 제어가 요구된다.

때때로 오실로스코프는 정현파 또는 장방형파와 같은 단순한 신호 입력에 응답하여 수직 이득, 수직 위치, 트리거 레벨 및 수평 시간 눈금 설정을 자동으로 결정할 수 있다. 그러나 이들 자동 설정을 효율적으로 수행하기 위해서는 입력 신호의 특성에 대하여 가정해야 한다.

일반적으로 오실로스코프는 "공장(factory)" 또는 "전원 투입(power-up)" 셋업으로 전원 투입(power up)된다. 이렇게 함으로써 다수의 기능을 수행한다. 이는 일반적으로 자주 사용되는 셋업이며, 따라서 사용자가 현재 무엇을 수행하기를 원하는 지를 적당하게 셋업하기 위한 소정의 기회를 가질 수 있다. 그렇지 않다고 하더라도, 추가 작업을 위한 안정된 시작 지점을 제공한다. 모든 저장된 설정이 가장 인접한 시작 지점이 아니라고 가정하는 경우, 사용자는 안정된 시작 지점에 친숙해지고 이를 사용함으로써, 현재 수행 중인 업무에 대한 바람직한 설정을 신속하고 단순하게 조정할 수 있다. 다른 사용자와 오실로스코프를 공유하는 경우, 이미 턴온된 오실로스코프를 발견한 현재의 사용자는 먼저 그 장치의 모드가 최종 사용자에 의해 비정상적인 모드인 가를 확인하기 위하여 공장 설정을 진행하는 것이 바람직한 경우가 있다. 이는 전원 투입 셋업이 재현(recall)이 가능한 저장된 셋업 중에 하나임을 가정하며, 그렇지 않은 경우에는 동일한 결과를 얻기 위해 전원을 다시 턴오프, 턴온해야 한다. 또한 오실로스코프의 전원 투입을 공지된 상태로 설정하여, 오실로스코프가 원격으로 프로그래밍되거나 원격으로 제어되는 경우에 사용되도록 하는 것이 유용하다. 이러한 장치의 최종 상태가 알려졌음을 보장하기 위해 모든 가능한 제어가능한 매개변수에 대한 커맨드를 전송할 필요는 없으며, 원격 제어 프로그램 또는 오퍼레이터는 단지 초기 상태로부터의 변화만을 전송하면 된다.

처음에는 자동 기능이 초기 셋업으로 제한되며, 셋업이 완성되고 사용자가 이를 접수하면 그 루틴이 끝난다. 그러나 아주 최근에, 일부 오실로스코프의 자동 기능은 동작 중에 계속하여 셋업을 제어하지만, 항상 이러한 모드는 선택적이며, 사용자에 의해 중단될 수 있다. 당업계의 일부에서, 이러한 특징은 "자동 범위 결정(auto-ranging)" 또는 "연속적인 셋업(continuous setup)"으로 알려져 있는데, 이는 초기 셋업 이후에 셋업 매개변수 제어가 종료되는 "자동 셋업"과는 구별된다. 자동 범위 결정 오실로스코프는 변화된 입력에 응답하여 수평 소인(sweep) 설정, 수직 이득 설정 또는 때로는 트리거 레벨 설정을 변경함으로써 단순 입력의 단순 변화에 응답한다.

Holcomb에게 허여된 미합중국 특허 제5,155,431호, "Very Fast Autoscale Topology for Digitizing Oscilloscopes"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 피크 검출 회로를 사용하여 최대 신호 및 최소 신호를 발견함으로써 적절한 셋업을 신속하게 달성할 수 있는 오실로스코프에 대하여 개시한다. Wiggers에게 허여된 미합중국 특허 제5,397,981호 "Digital Storage Oscilloscope with Automatic Timebase"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 입력 신호의 주파수가 변하는 경우에도 스크린 상에 일정한 수의 사이클을 유지하도록 동작 시에 시간 기준(time base)을 조정할 수 있는 오실로스코프에 대하여 개시한다. 동일한 형태의 적용에 있어서, 이러한 오실로스코프의 디스플레이의 시간 축은 시간 단위가 아닌 차수(degree) 단위로 표시될 수 있다.

종래 기술의 일부 오실로스코프는 정현파 또는 장방형파와 같은 단순 입력 신호에 대하여 하나 이상의 자동화된 측정을 수행할 수 있는 기능을 가지고 있다. 오퍼레이터가 선택해야 하는 측정에는 주파수(또는 주기), 듀티 사이클, 피크-대-피크 진폭, 또는 상승 및 하강 시간 등이 있다. 예를 들어, Menlove에게 허여된 미합중국 특허 제4,362,394호, "Time Interval Measurement Arrangement"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 복잡한 반복성 파형을 정확하게 측정하는 방법 및 장치에 대하여 개시한다.

Skolnick 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,779,044호, "Voltage, Current and Frequency Measuring of Non-standard Waveforms"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 이들 사이의 간격(interval)을 결정하기 위해 카운터를 사용하고 변동(transition)을 감지함으로써 규칙적인 2진 신호의 주기를 측정하는 하나의 방법에 대하여 개시한다.

Kmetz에게 허여된 미합중국 특허 제4,271,391호, "Digital Voltmeter with Electro-Optical Indication of the Waveform"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 수직 진폭이 최대인 파형을 디스플레이하고 또한 전압 레벨을 수치로 디스플레이하는 디지털 전압계에 대하여 개시한다.

Shank 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,716,345호, "Automatic Pulse Display"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 펄스 파형의 반대편 경사 상에서 동일한 레벨로 트리거하기 위해 2개의 트리거 검출 회로를 사용하는 방법에 대하여 개시한다. 이것은 파형의 듀티 사이클 및 스크린 상의 그 위치를 계산하는 방법을 제공한다. 이러한 오실로스코프는 정(positive)의 부분이 대부분의 디스플레이를 채우도록 하기 위해 신호 입력의 폭이 좁은 펄스를 자동으로 팽창하고 이를 디스플레이할 수 있다. 이는 펄스 형태의 신호가 매우 낮은 듀티 사이클(신호의 전체 주기 중에서 신호가 "하이"상태인 경우의 비율)을 가지는 경우에 편리하다.

Carder에게 허여된 미합중국 특허 제5,637,994호, "Waveform Measurement"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 불확실한 즉 가변 도달 시간을 가지는 파형의 특징을 측정하기 위한 방법을 개시한다. 임계 지점 중의 하나가 이동함에 따라, 개별적인 임계 교차(threshold crossing) 사이의 시간이 측정된다. 이는 가변 간격에서 발생하는 반복적인 파형의 축점식(point-by-point) 재구성을 허용한다.

Foley 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,985,844호, "Statistical Waveform Profiler Employing Counter/Timer"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 펄스 폭 측정을 반복적으로 수행하며, 시스템이 적절한 해상도(resolution) 및 오프셋 설정을 자동으로 결정하도록 하는 오실로스코프 시스템에 대해 개시한다. Holcomb에게 허여된 미합중국 특허 제5,155,431호, "Very Fast Autoscale Topology For Digitizing Oscilloscopes"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 수직 눈금 및 오프셋 및 수평 소인율을 신속하게 설정하기 위해 트리거 카운터와 결합하여 동작하는 전용 피크 검출 하드웨어를 사용하는 오실로스코프에 대해 개시한다.

히스토그램은 파형 분석 및 장치 제어에 유용한 도구를 제공한다. Foley 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,985,844호, "Statistical Waveform Profiler Employing Counter/Timer"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 반복적인 입력 신호를 측정하고 그 결과를 히스토그램을 생성하기 위한 기초로 사용하는 히스토그램에 기초하는 카운팅 배열(histogram-based counting arrangement)에 대해 개시한다. 또한 히스토그램은 본 명세서에 개시된 특정 접근에 비해 속도가 느리지만, 자동화된 측정 기초를 제공한다.

deVries에게 허여된 미합중국 특허 제5,495,168호, "Method of Signal Analysis Employing Histograms to Establish Stable, Scaled Displays in Oscilloscopes"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 진폭 히스토그램 및 시간 히스토그램 모두를 사용하는 오실로스코프 시스템에 대해 개시한다. 진폭 히스토그램 방법은 우선 신호의 최소 및 최대 진폭 레벨을 결정하기 위해 사용된다. 시간 히스토그램 방법은 입력 신호 내에서 발생하는 우세한(predominant) 시간 간격을 결정하기 위해 사용된다.

Johnson에게 허여된 미합중국 특허 제5,003,248호, "Probability Density Histogram Display"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 파형의 종래의 전압-대-시간 시간-도메인 디스플레이를 따라 가능한 밀도의 히스토그램을 선택적으로 제공하는 오실로스코프에 대해 개시한다. Kucera 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,343,405호, "Automatic Extraction of Pulse Parameters from Multi-valued Functions"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 히스토그램이 다중 습득 내내 아이 패턴 데이터(eye-pattern data)의 발생을 추적하는 방법에 대해 개시한다. 이들 히스토그램으로부터 테스트 중인 신호의 다양한 특징을 정의하는 펄스 매개변수를 결정할 수 있으며, 이는 사실상 디스플레이에 3차원을 추가한다.

Frisch 등에게 허여된 미합중국 특허 출원 제 5,793,642호, "Histogram Based Testing of Analog Signals"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 기준 히스토그램이 습득된 파형 정보를 기준 파형과 비교하고 제한된 정보 대역폭을 사용하여 결과를 신속하게 통신하는 신속하고 데이터 효율적인 방법을 제공하는 방법에 대해 개시한다. Sasaki 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,122,996호, "Real-Time Uninterrupted Time-Interval to Voltage Converter"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 이러한 주기 및 그 결과로 발생하는 전압이 사이클마다 변하는 경우에도 신호 주기를 전압으로 간주할 수 있도록 하는 오실로스코프 관련 기능에 대해 개시한다.

Wiggers에게 허여된 미합중국 특허 제5,397,981호 "Digital Storage Oscilloscope with Automatic Timebase"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 오퍼레이터가 수평 축 및 원하는 수의 신호 사이클을 선택하며 적절한 디스플레이가 생성되고 유지되는 오실로스코프 시스템에 대해 개시한다. OdenHeimer에게 허여된 미합중국 특허 제4,743,844호, "Self-adjusting Oscilloscope"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 입력 신호에 응답하여 수직 증폭기 이득 및 오프셋, 트리거 레벨, 및 디지타이저의 샘플링 속도가 자동으로 제어되는 오실로스코프 시스템에 대해 개시한다.

특정 전용 오실로스코프형 장치는 예를 들어 텔레비전 비디오 신호와 같은 보다 복잡한 입력에 적당하게 응답하도록 구축되거나 프로그래밍될 수 있다. Kleck 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,027,058호, "Multi-standard Video Option for Oscilloscopes"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 텔레비전 비디오 신호가 어느 비디오 표준과 맞는 가를 결정하고, 이에 따라 수평 소인을 셋업할 수 있는 오실로스코프에 대해 개시한다. 수평 동기 펄스의 형태, 2중 레벨 또는 3중 레벨 및 프레임당 폭 또는 라인 수를 사용하여 어느 비디오 표준이 사용되고 있는 가를 결정한다.

일부 경쟁업체로부터 제공되는 오실로스코프와 함께 Tektronix TDS300은 종래의 오실로스코프뿐만이 아니라 스펙트럼 분석기의 전력의 일부를 하나의 장치로 결합하기 위하여 FFT(fast Fourier transform; 고속 푸리에 변환) 변환 분석을 제공한다. 이러한 내장형 고조파(주파수)에 기초하는 디스플레이는 신호의 전원-대-주파수 뷰의 해상도가 증가하는 한, 전원 설계 및 통신 적용에 있어서 유용한 것으로 증명되었다.

Berchin에게 허여된 미합중국 특허 제5,375,067호, "Method and Apparatus for Adjustment of Acquisition Parameters in a Data Acquisition System such as a Digital Oscilloscope"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 주파수 영역 내의 신호를 분석하는 다른 디지털 오실로스코프에 대해 개시한다. 성능을 최대화하기 위하여, 오실로스코프는 습득 매개변수를 자동으로 특정 반복성 파형에 대한 최적의 값으로 조정한다. 파형 메모리 용량 내의 모든 파형 또는 대체로 모든 파형을 조정하고, 샘플링 속도가 입력 파형의 가장 중요한 주파수 성분의 에일리어싱(aliasing)을 방지하기에 충분하도록, 습득 매개변수를 조정한다.

Hansen 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,802,098호, "Digital Bandpass Oscilloscope"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 시간 영역 파형 및 주파수 영역 스펙트럼 모두를 동시에 디스플레이할 수 있는 오실로스코프에 대해 개시한다. 통과대역의 대역폭을 시간 영역 디스플레이 내의 에일리어싱을 최소화하도록 자동으로 조정한다.

Ferguson에게 허여된 미합중국 특허 제5,138,252호, "Automatic Scaling for Display of Modulation Domain Measurements"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 입력 신호를 검사하고 변조 영역 측정 장치를 측정 및 안정화, 중앙화, 및 적당하게 눈금화된 신호 디스플레이를 자동으로 생성하는 상태로 설정하는 방법에 대해 개시한다.

Jenq에게 허여된 미합중국 특허 제5,081,592호, "Test System for Acquiring, Calculating and Displaying Representations of Data Sequences"(본 명세서에 참조되어 본 명세서의 일부를 이룸)는 데이터 시퀀스에 대한 수학 연산 세트 중의 임의의 하나의 연산을 수행하고 그 결과로 생성되는 파형을 새로운 윈도우 내에 디스플레이할 수 있는 추가 기능을 가지는 전자 장치 테스트 시스템에 대해 개시한다.

오퍼레이터는 현재 판매 중인 오실로스코프를 사용하여 진폭(런트 펄스(runt pulse) 등), 논리 상태 또는 임시 패턴, 또는 펄스 폭, 글리치, 슬루율, 셋업 및 유지, 타임 아웃등과 같은 시간에 의해 제한되는 이벤트에 의해 정의되는 펄스를 트리거할 수 있다. 또한 연장된 트리거 및 종래의 트리거의 조합은 비디오 및 다른 수집이 어려운 신호(difficult-to-capture signal)를 디스플레이하는 것을 돕는다. 이들과 같이 개선된 트리거링 기능은 테스트 과정을 설정하는 경우에 높은 정도의 융통성을 제공하며, 측정 업무를 상당히 단순화한다. 또한 전력 측정, 지터 분석, 및 디스크 드라이브 측정을 자동화하고 단순화하는 소프트웨어가 판매 중이다.

최근의 일부 오실로스코프 사용자 인터페이스를 사용하는 경우, 사용자는 수직 및 수평 눈금 노브 또는 마우스를 사용하여, 확대 또는 축소된 신호 파형을 관찰할 수 있다. "줌" 기능에는 "줌 인" 및 "줌 아웃"이 있는데, 여기서 "줌 인"은 확대를 의미하며, "줌 아웃"은 축소를 의미한다. 이러한 기능은 예를 들어 마우스를 사용하여 하나의 파형 내의 주요 기능 주위에 박스를 그린 후, 확대된 파형의 박스화된 부분을 다른 수직 위치에서 보다 상세하게 관찰함으로써 제어될 수 있다.

오실로스코프 제조업자는 수직으로 적층된, 즉 전체 길이를 가지지만 높이는 축소된 최대 8개의 서로 다른 뷰의 파형을 허용한다. 이들 뷰는 최대 4개의 서로 다른 채널의 뷰를 포함할 수 있는데, 이들 채널의 조합은 산수 기능 계산기, 및 줌 윈도우 확대 또는 축소에 의해 처리된다. 이들 각각의 뷰는 오퍼레이터에 의해 셋업되어야 하며, 이들 모두는 수평(시간) 차원에서 서로 적어도 부분적으로 상관된다. 일부 오실로스코프는 오랫동안 종래의 진폭 대 시간(amplitude-versus-time; YT) 디스플레이와 함께 "XY" 디스플레이를 표시할 수 있는 기능을 제공해왔다. XY 디스플레이는 (시간 함수 대신에) 하나의 신호를 다른 신호의 함수로 표시한다.

일반적으로 현대의 디지털 오실로스코프는 사용자가 셋업을 저장하고 레이블화하도록 하는 일부 수단을 제공하는데, 여기서 셋업은 되돌아가는 것이 바람직하다. 이는 설정을 자주 함으로써 소요되는 오퍼레이터의 시간을 감소시키며, 비교적 명확하고 빈번하지 않게 셋업할 수 있는 방법을 혼동하거나 암기할 필요성을 생략한다. 일반적으로 이들 현대의 오실로스코프는 메뉴 형태로 다양한 셋업 선택을 제공하며, 전술한 소정의 길이를 가지는 소정의 버전의 "자동셋" 또는 "자동 범위" 기능을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이, 오늘날 판매 중인 다수의 디지털 오실로스코프는 다양한 종류의 자동 측정을 수행할 수 있다. 적어도 하나의 제조업체는 파형 기능 상에서 움직이는 측정용 아이콘을 제공하는데, 이에 따라 오실로스코프는 아이콘에 의해 표시되는 측정을 수행한다.

오퍼레이터는 파형이 나타나는 방식의 렌더링(rendering)을 관찰하지 않으며, 파형이 나타나는 방식은 "ToolsTips" 형태의 레이블화와 같은 아이콘 및 즉시 또는 지연된 레이블화로 표시된다. 여기서 "ToolsTips" 형태의 레이블화에서는 커서가 이동을 중단하고 아이콘 상에 머무르는 경우에만 그 기능이 단어, 약어, 두문자어로 기술된다. 이 기능을 사용하기 위해, 오퍼레이터는 특정 아이콘이 어느 측정을 표현할 예정인 가를 이해해야 한다. 일반적으로 오퍼레이터는 이 뷰에서 다음 파형 뷰가 나타나는 방법의 실제 렌더링을 관찰하지 않는다. 커서가 그 상에 남아 있는 경우, 영구 메시지가 "팝-업" 임시 메시지에 의해 증대되도록 이러한 인터페이스를 구성할 수 있다.

따라서 다른 뷰에 대한 셋업 선택 및 종래의 경로로 오실로스코프 오퍼레이터를 계속적으로 표현하는 보다 그래픽적이고 도움이 되는 다른 방법이 요구된다.

신호의 다중 뷰는 오실로스코프의 습득 하드웨어의 시분할(time-sharing) 사용에 의해 발생한다. 장치 소프트웨어는 입력 신호 측정 세트를 생성하고, 이들 측정 결과로부터 입력 신호를 형태별로 분류한다. 특정 형태의 신호는 여러 쌍의신호 뷰를 함축적으로 선택한다. 오퍼레이터는 연관 뷰가 메인 뷰인 경우, 다른 사용가능한 뷰의 예를 관찰한다. 초기 메인 뷰는 이러한 형태의 신호에 적합한 제1 뷰이다. 화면 상의 디스플레이된 측정 값을 가지는 초기 메인 뷰는 비교적 크게 그리고 상세하게 표시된다. "라이브" 미니어처 뷰로 표시될 수 있는 대체 뷰가 메인 뷰를 따라 단순화된 형태로 디스플레이된다. 이들을 클릭함으로써, 이들 대체 부는 주 뷰가 될 수 있다. 오퍼레이터는 이들 뷰를 첨가하고 수정할 수 있다.

각 뷰는 자동으로 수행되고 파형으로 화면 상에 디스플레이되는 측정 세트를 수반한다. 미리 선택된 이들 측정은 즉시 그리고 자동으로 수행되며, 오퍼레이터의 어떠한 행위도 요구하지 않고 항상 오퍼레이터의 필요를 충족시킨다. 또한 오실로스코프 소프트웨어는 사용자가 선호할 수 있는 하나 이상의 대체 셋업을 예상하고 표현하려 한다. 신호의 다른 뷰는 서로 다른 자동 측정을 수반하고, 파형 영상을 이들 측정 결과로 표현한다. 이들 다음 대체 셋업은 종래의 메뉴 리스트 상에서 사용가능하거나, 또는 감소된 크기를 가지는 정적 아이콘 또는 미니어처 "라이브" 디스플레이 중의 하나로 디스플레이된다. 이들 "라이브" 버전의 아이콘은 사용가능한 다음 디스플레이가 어떻게 보여지는 가를 사용자에게 정확하게 표시하고, 이를 비교적 최대 크기의 뷰에 표시함으로써 현재 표시된 셋업을 계속하여 강조한다.

도 1은 다수의 사이클의 "불규칙" 디지털 논리 펄스 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 하이 및 로우 논리 레벨, 오버슈트(overshoot), 및 언더슈트(undershoot)가 계산되어 파형을 따라 디스플레이된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "불규칙"는 신호의 변동 주기(varying period)를 지칭한다.

도 2는 상승 에지의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 상승 시간, 오버슈트, 및 하이 및 로우 논리 레벨이 자동으로 측정되어 파형을 따라 디스플레이된다.

도 3은 가변 듀티 비 즉, 펄스 폭 변조를 가지는 "규칙" 논리 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "규칙"은 듀티 사이클 변화 또는 펄스 폭 변조의 존재를 고려하지 않는 신호 사이클의 고정 구간(constant period)을 지칭한다. 하이 및 로우 전압 레벨 및 포지티브 및 네거티브 오버슈트가 자동으로 계산되어 파형에 따라 디스플레이된다.

도 4는 "규칙" 클록 펄스의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 약 1½ 사이클이 도시된다. 주기, 주파수, 포지티브 폭, 및 듀티 비가 자동으로 계산되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 5는 AC 전원 전압 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 하나 이상의 주기가 도시되어 있다. 사이클-RMS 전압, 사이클-평균 전압, 및 AC 주파수가 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 6은 AC 전원 과도 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 다시 말해, 하나 이상의 주기가 도시되어 있다. 사이클-RMS 전압 및 사이클-평균 전압과 함께 최소 및 최대 전압이 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 7은 반파(half-wave) 정류된 AC 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 디스플레이된 주파수는 정류된 신호의 주파수이다. 주파수, 진폭, 및 사이클-RMS 전압이 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 8은 전파(full-wave) 정류된 AC 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 정류된 파형의 주파수, 진폭, 및 사이클-RMS 전압이 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 9는 DC 전압 레벨의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 평균 전압 및 피크-대-피크 전압이 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 10은 DC 레벨 상의 주목할만한 AC 성분의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 전체 신호의 평균-RMS 전압과 함께 AC 성분의 주파수 및 피크-대-피크 전압이 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 11은 주목할만한 AC 성분이 존재하지 않는 경우의 DC 레벨 상의 노이즈의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 노이즈의 피크-대-피크 전압, DC 레벨의 평균 전압, 및 RMS 전압이 자동으로 계산되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 12는 NTSC 포맷 텔레비전 비디오 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 최대 양의 정보를 스크린 디스플레이에 나타내기 위한 신호의 위치가 자동으로 결정되고, 이득이 설정되고, 적절한 계수선(graticule)이 제공된다.

도 13은 PAL 포맷 텔레비전 비디오 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 최대 양의 정보를 스크린 디스플레이에 나타내기 위한 신호의 위치가 자동으로 결정되고, 이득이 설정되고, 적절한 계수선이 제공된다.

도 14는 예상 현재 뷰 및 우측 상에 표시된 다음 셋업 선택과 연관된 뷰를 아이콘식으로 표현하는 규칙 디지털 클록 신호 파형의 전체 크기의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다.

도 15는 도 14에 도시된 디지털 클록 신호와 동일한 규칙 디지털 클록 신호의 전체 크기의 디스플레이의 다른 일례를 도시하는 도면이다. 이 뷰에서는 다수의 진폭 연관 측정(amplitude-related measurements)의 결과에 의해 디스플레이된다. 다시 말해 즉시 사용가능한 대체(alternative) 셋업에 의해 생성된 뷰는 우측에 미니어처(miniature)로 나타난다.

도 16은 도 14 및 도 15에 도시되어 있는 전체 크기의 뷰의 우측에 위치하는 5개의 미니어처 뷰 중에서 중앙 뷰를 도시하는, 규칙 디지털 클록 신호의 상승 에지의 전체 크기의 도면이다.

도 17은 도 14 및 도 15에 도시되어 있는 디스플레이의 우측 아래에 위치하는 5개의 미니어처 뷰 중에서 제4 미니어처 뷰를 도시하는, 규칙 디지털 클록 신호의 하강 에지의 전체 크기의 뷰이다.

도 18은 대체 부가 한쪽 면에 표시되고, 비디오 표준과 오실로스코프 설정이 메인 디스플레이와 연관된 텍스트에 표시되는 텔레비전 비디오 신호의 전체 크기의 뷰이다.

도 19는 이 도면 및 이전 도면의 제2 대체 뷰에 미니어처로 표시된 비디오 신호 뷰의 일부를 전체 크기의 뷰로 도시하는 도면이다.

도 20은 이 도면 및 이전 2개의 도면의 제3 대체 뷰에 미니어처로 표시된 비디오 신호 뷰의 일부를 전체 크기의 뷰로 도시하는 도면이다.

도 21은 이 도면 및 이전 3개의 도면의 제4 대체 뷰에 미니어처로 표시된 비디오 신호 뷰의 일부를 전체 크기의 뷰로 도시하는 도면이다.

도 22는 마이크로프로세서 클록 신호의 전체 뷰 및 4개의 미니어처 뷰를 도시하는 도면이다. 이러한 신호 버전은 시간 연관 측정(time-related measurement) 결과로 설명된다.

도 23은 도 22에 도시된 파형과 동일한 파형의 전체 뷰이며, 이 도면에서는 진폭 연관 측정 결과로 신호를 설명한다.

도 24는 도 22, 도 23, 도 24 및 도 25의 제3 대체 뷰에 도시된 연장된 상승 에지를 전체 뷰로 도시하는 도면이다.

도 25는 도 22, 도 23, 도 24 및 도 25의 제4 대체 뷰에 도시된 연장된 하강 에지를 전체 뷰로 도시하는 도면이다.

도 26은 하부의 텍스트에 도시된 시간 연관 측정 및 전압 연관 측정(voltage-related measurement)과 함께 AC 전원 신호의 전압 대 시간 뷰를 도시하는 도면이다.

도 27은 홀수 고조파(odd harmonic)가 레이블화(label)된 진폭-대-주파수 스펙트럼을 전체 크기로 도시하는 도면이다.

도 28은 AC 전원 메인 단류식 라인(neutral line)의 전압-대-시간 뷰를 전체 크기로 도시하는 도면이다. 시간 연관 측정 및 전압 연관 측정 결과로 설명한다.

도 29는 도 28의 제2 위치에 미니어처로 도시된 신호의 홀수 고조파가 레이블화된 주파수-대-시간 스펙트럼을 전체 크기로 도시하는 도면이다.

오실로스코프 세트 설정은 세트가 동일한 형태의 파형 상에서 사용하기에 적합한 가에 따라 그룹화되어 클러스터 내에 제공된다. 오퍼레이터는 테스트 중인 신호의 형태에 기초한 초기 뷰와 함께 제공되며, 오퍼레이터 선택을 위한 신호의 다른 샘플링 뷰가 미니어처 내의 "라이브" 파형 영상으로 표시된다. 동일한 파형을 클릭함으로써, 이 파형을 디스플레이될 메인 파형으로 선택한다. 일군의 뷰는 신호 또는 측정 형태에 따라 서로 링크될 수 있으며, 또는 오퍼레이터의 선택에 의해 서로 링크될 수 있다.

입력 신호는 형태에 따라 자동적으로 분류되는데 이러한 형태는 다음과 같다.

불규칙 디지털 논리 신호, 즉 2개의 주 전압 레벨 및 가변 주기를 가지는 논리 신호;

규칙 논리 신호, 즉 일정한 사이클-대-사이클 주기(반드시 일정한 듀티 비를 가지지는 않음)를 가지며 주로 이중 레벨 신호인 논리 신호;

AC 전원 전압, 즉 50Hz, 60Hz, 또는 400Hz와 같은 주파수의 전원 전압;

반파 및 전파 전압을 포함하는 정류된 AC 전원 전압; 및

노이즈 및 험(hum)의 분석을 포함하는 DC 전압

그리고 반드시 포함해야 하는 것은 아니지만, NTSC 및 PAL과 같은 다수의 표준 중에서 임의의 하나의 표준에 따른 텔레비전 비디오 신호를 포함할 수도 있다.

오실로스코프는 오퍼레이터가 다음에 수행할 선택을 가능한 많이 예상하도록 프로그래밍되어 있다. 따라서 사용자가 선호할 가능성이 있는 하나의 이상의 대체 셋업이 다음으로 사용가능한 셋업 선택 세트로 자동으로 설정된다. 이들 다음 대체 셋업은 종래의 메뉴 리스트 상에서 가능할 수 있으며, 또는 정적 아이콘 또는 미니어처 "라이브" 디스플레이 중의 하나로 감소된 크기로 디스플레이된다. 이들 "라이브" 버전의 아이콘은 현재의 뷰를 전체 크기로 디스플레이하여 이를 계속하여 강조하면서 다음 사용가능한 디스플레이가 나타나는 모양을 정확하게 사용자에게 표시할 수 있다. 다른 경우에는 DMM형의 디스플레이를 선택할 수도 있다. 이러한 디스플레이에서 신호 뷰는 미니어처 내에 존재할 수 있으며, 대부분의 디스플레이 공간은 신호 정보를 전달하기 위한 것이며, 구체적으로는 다양한 측정의 결과이다.

본 발명에 따른 오실로스코프는 입력 신호를 다수의 소정의 신호 형태 중에서 하나의 신호 형태로 정의하는 입력 신호의 초기 정의에 기초하여 자동 설정 기능을 계속적으로 제공한다. 적절한 장치 셋업, 또는 셋업 그룹은 각각의 신호 형태 분류와 연관되어 있다. "셋업"은 수평 시간 기준, 수직 진폭 증배율(증폭/감쇠) 설정, 수직 신호 오프셋 설정, 트리거 조건 설정, 및 디스플레이 잔광 및 휘도 설정을 포함할 수 있다. 소정의 신호 형태와 연관된 셋업 중의 하나가 디폴트 뷰이며, 사용자가 이러한 신호 형태로 사용할 수 있는 선택들로부터 다른 뷰를 선택하거나 오실로스코프의 선택 및 특징을 조종(navigation)하는 다른 수단을 사용할 때까지 사용된다. 다음 뷰로 사용가능한 선택은 이러한 뷰의 정적 아이콘 또는 미니어처 라이브 디스플레이에 의해 표시될 수 있다.

본 발명의 디지털 오실로스코프는 신호 형태, 각 형태로부터 추출할 수 있는 정보 형태에 대한 지식을 가지는 "전문가 시스템(expert system)"을 구비한다. 신호는 일련의 자동 측정을 수행하고 그 결과를 다양한 신호 형태의 각 정의와 연관된 측정 특징과 비교함으로써 오실로스코프의 입력을 알려진 형태 중의 하나로 분류할 수 있다. 측정될 측정의 수 및 이들 측정이 수행될 시퀀스는 선행하는 측정 결과에 따라 달라질 수 있다. 다른 경우, 충분한 시간이 가능한 경우, 신호가 분류되는 매 시간마다 모든 측정이 수행될 수 있다.

일반적으로 전압 발생 히스토그램은 신호 분류를 촉진하는 다양한 초기 측정의 기초가 될 수 있다. 하이 및 로우 전압 레벨이 존재하는 경우, 이들 전압 레벨은 포지티브 및 네거티브의 신호 양단으로 나타난다. 전술되고 본 명세서에 참조되어 본 발명의 일부를 이루는 특허들을 검토함으로써 알 수 있는 바와 같이, 디지털 오실로스코프 기술에서는 히스토그램 발생과 해석(interpretation)이 알려져 있다. 또한 자동 측정 쌍은 연속적인 포지티브-진행 및 네거티브-진행 트리거 신호 사이의 시간 측정을 포함할 수 있다. 또한 이러한 신호는 주파수 영역 내로 자동으로 이송되며, 이 신호에 대한 추가 정보를 추출할 수 있다.

추가로 "규칙" 또는 "불규칙"로 분류될 수 있는 논리 신호는 "상부" 및 "하부"와 같은 2개의 별개의 전압 레벨을 가짐으로써 식별될 수 있다. 이들이 예를 들어 클록 신호와 같은 규칙 논리 신호인 경우, 기본 주파수의 메인 주파수 스펙트럼 신호를 가진다. 불규칙 논리 신호는 에지와 연관된 많은 양의 홀수 고조파 콘텐트를 가진다. "상부" 및 "하부" 전압 레벨을 초과하는 진폭을 측정하고, 스펙트럼 특징에 따라 오버슈트, 언더슈트, 노이즈 또는 AC 성분으로 정의할 수 있다.

논리 신호가 아닌 신호는 AC "험" 성분 또는 노이즈 및 과도 성분을 가지든 가지지 않든 간에 AC 전력 또는 DC 레벨 내에서 정현파가 될 수 있다. 또한 비논리 신호는 AC 및 DC 부분을 포함하고 서로 다른 주파수 및 전압 레벨을 가지는 복잡한 조합 영역을 포함하는, 예를 들어 텔레비전 비디오 신호와 같이 보다 더 복잡한 신호가 될 수 있다.

도 1은 "불규칙" 디지털 논리 신호의 다수의 사이클 디스플레이의 일례를 도시한다. 하이 및 로우 논리 레벨 및 오버슈트 및 언더슈트를 계산하여 파형을 따라 표시한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "불규칙"는 신호의 가변 주기를 지칭한다. 그 주기 또는 듀티 사이클이 어떠하든 간에, 불규칙 신호는 3개 또는 4개의 사이클의 디스플레이가 가능하다. 이러한 디스플레이로부터 선택될 수 있는 다른 뷰로는 상승 에지, 하강 에지, 또는 펄스 폭 변조(오버레이)가 있다.

도 2는 상승 에지의 디스플레이의 일례를 도시한다. 상승 시간, 오버슈트, 및 하이 및 로우 논리 레벨이 자동으로 측정되어 파형을 따라 디스플레이된다. 이러한 디스플레이를 생성하기 위해, 트리거 레벨은 (하이 및 로우 레벨 차의) 50%로 설정된다. 수평 시간 기준 및 위치는 전체 변동을 나타내도록 선택되며, 디스플레이의 중앙 ⅓에서 중앙화되며, 디스플레이의 최초 ⅓과 최종 ⅓은 각각 에지 이전과 이후의 레벨을 나타낸다.

제한된 시간에 최적으로 확인될 수 있듯이, 가장 넓은 펄스를 나타내도록 시간 기준을 조정하고 10%의 위치에서 트리거링함으로써, 불규칙 논리 신호의 펄스 폭의 변동을 표시하고 벡터 누적 및 무한 잔광을 선택한다.

도 3은 다양한 듀티 비 및 펄스 폭 변조를 가지는 "불규칙" 논리 신호의 디스플레이의 일례이다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "불규칙"는 듀티 사이클의 변화 또는 펄스 폭 변조의 존재에 상관없는 신호 사이클의 변동 주기를 의미한다. 주기, 주파수, 포지티브 펄스 폭, 및 듀티 비가 자동으로 계산되어 파형을 따라 디스플레이된다.

도 4는 "규칙" 클록 펄스의 일례이다. 약 1½사이클이 도시되어 있다. 주기, 주파수, 포지티브 폭, 및 듀티 비가 자동으로 계산되어 파형을 따라 디스플레이된다.

도 5는 AC 전원 전압의 디스플레이의 일례이다. 하나 이상의 주기가 표시된다. 사이클-RMS 전압, 사이클-평균 전압, 및 AC 주파수가 자동으로 계산되어 파형을 따라 디스플레이된다.

도 6은 AC 전원 과도 신호의 디스플레이의 일례이다. 다시 말해, 하나 이상의 주기가 표시된다. 사이클-RMS 전압 및 사이클-평균 전압과 함께 최소 및 최대 전압이 자동으로 측정되어 파형을 따라 디스플레이된다. 이러한 뷰는 AC 전원 전압 디스플레이에서 유용한 선택 중의 하나이다.

도 7은 반파 정류된 AC 신호의 디스플레이의 일례이다. 주파수, 진폭, 및 사이클-RMS 전압 및 사이클-평균 전압은 자동으로 측정되어 파형을 따라 디스플레이된다.

도 8은 전파 정류된 AC 신호의 디스플레이의 일례이다. 진폭 및 사이클-RMS 전압이 자동으로 측정되어 파형을 따라 디스플레이된다. 파형 하부에 위치하는 하이 레벨의 노이즈 때문에, 측정 히스토그램은 "희미해지며", "불안정 히스토그램"의 메시지가 표시된다. 다른 실시예에서는, 소프트웨어에 의해 이 파형이 특정 측정 문제를 표시하는 가를 결정하고, 측정된 진폭을 표시하기보다는 오퍼레이터에게 문제의 본질을 경고하는 메시지만을 표시한다. (또한 신호 진폭이 로우인 동안에 특정 영상이 얻어지기 때문에, 여기에 "로우 신호 진폭" 경고가 나타난다)

도 9는 DC 전압 레벨의 디스플레이의 일례이다. 평균 전압 및 피크-대-피크 전압이 자동으로 측정되어 파형을 따라 디스플레이된다.

도 10은 DC 레벨 상의 주목할 만한 AC 성분의 일례이다. 전체 신호의 평균-RMS 전압과 함께 AC 성분의 주파수 및 피크-대-피크 전압이 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 11은 주목할만한 AC 성분이 존재하지 않는 경우, DC 레벨 상의 노이즈의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 노이즈의 피크-대-피크 전압, DC 레벨의 평균 전압, 및 RMS 전압이 자동으로 측정되고 파형을 따라 디스플레이된다.

도 12는 NTSC 포맷의 텔레비전 비디오 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 최대 양의 정보를 스크린 디스플레이에 나타내기 위한 신호의 위치가 자동으로 결정되고, 이득이 설정되고, 적절한 계수선(graticule)이 제공된다.

도 13은 PAL 포맷의 텔레비전 비디오 신호의 디스플레이의 일례를 도시하는 도면이다. 최대 양의 정보를 스크린 디스플레이에 나타내기 위한 신호의 위치가 자동으로 결정되고, 이득이 설정되고, 적절한 계수선(graticule)이 제공된다.

신호 형태를 결정함으로써, 신호를 디스플레이하기 위해 어느 세트의 측정 셋업이 사용되는 가를 알 수 있다. 셋업 세트 중의 하나는 디폴트 셋업이며, 신호의 초기 뷰에서 자동으로 사용된다. 오퍼레이터는 이들 셋업 세트 중에서 다른 셋업을 선택할 수 있으며, 하나의 다른 셋업을 이 세트의 디폴트 셋업으로 설정할 수 있다. 현재의 신호 형태에 대한 다른 적절한 대체 셋업은 오퍼레이터 선택을 위해 메뉴 항목, 아이콘, 또는 때로는 테스트 중인 신호가 다른 셋업에서 나타나는 방식을 표시하는 "라이브" 미니어처로 표현될 수 있다.

대체 "라이브" 미니어처 뷰를 표시하기 위해서는 다중 셋업을 멀티플렉싱하여 장치의 흐름을 제어해야 한다. 이러한 장치 하드웨어는 필요한 "라이브" 디스플레이 모두를 동시에 제공하기 위해 시간 공유, 멀티태스크 모드(multitasking mode)에서 동작한다. 개별적으로 시간 집약적인 다중 셋업은 파형 변경을 "느리거나(sluggish)" 또는 "변동(jerky)"적으로 하지만, 이는 일반적으로 문제가 되지 않는다.

도 14는 도시된 다수의 시간 연관 측정 결과를 가지는 규칙 디지털 클록 신호를 도시한다. 이들은 주기, 주파수, 포지티브 폭, 네거티브 폭 및 듀티 비를 포함한다. 화면의 우측에 표시된 4개의 미니어처 디스플레이 각각은 시간 연관 측정 결과, 상승 에지 및 하강 에지를 가지는 전체 디스플레이의 표시이며, 여기서 파형이 표시된 디스플레이는 동일하지만 모든 측정은 시간 연관 측정이 아니라 진폭 연관 측정이다. 이러한 신호 형태의 셋업 세트가 제5 대체 뷰를 포함하지 않기 때문에, 하부 대체 디스플레이 뷰는 공백(blank)이다. 상부 미니어처 디스플레이의 수평 화살은 시간 연관 측정으로 파형 디스플레이를 표시하도록 지시하며, 제2(상부로부터) 미니어처 디스플레이의 수직 화살은 진폭 연관 측정으로 파형 디스플레이를 표시하도록 지시한다.

도 15는 도 14의 우측 상의 제2 박스의 미니어처에 도시된 것과 동일한 규칙 디지털 클록 신호를 도시한다. 이 버전의 파형은 진폭 연관 측정 결과의 집합을 수반한다. 이들 파형은 하이 및 로우 전압 레벨, 전압 진폭, 평균 전압, 피크-대-피크 전압 및 RMS-사이클 전압을 포함한다. 다시 말해, 화면의 우측 상에 표시된 4개의 미니어처 디스플레이는 각각 시간 연관 측정 결과를 가지는 도 14의 디스플레이, 진폭 연관 측정 결과를 가지는 현재의 디스플레이, 상승 에지 뷰, 및 하강 에지 뷰의 표시이다. 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 이러한 셋업 세트가 제5 뷰를 포함하지 않기 때문에, 하부의 대체 디스플레이 뷰는 여백이다. 다시 말해, 미니어처 디스플레이의 수평 화살은 도 14에 도시되어 있는 바와 같이 시간 연관 측정을 가지는 파형 디스플레이를 표시하도록 지시한다. 이와 유사하게, 제2(상부로부터) 미니어처 디스플레이의 수직 화살은 도 15에 도시되어 있는 바와 같이 진폭 연관 측정을 가지는 파형 디스플레이를 전체 크기로 표시하도록 지시한다.

도 16은 도 14, 도 15, 및 도 16의 제4 미니어처 뷰에 표시된 규칙 디지털 클록 신호의 상승 에지의 전체 크기의 뷰를 도시한다. 도 16의 우측 상의 상부 및 제2 미니어처 뷰는 각각 도 14 및 도 15의 전체 크기의 뷰에 표시된 파형에 해당한다. 도 17은 도 14, 도 15, 도 16, 및 도 17의 제3 미니어처 뷰에 표시된 규칙 디지털 클록 신호의 하강 에지의 전체 크기의 뷰를 도시하는 도면이다. 도 16의 우측 상의 상부 및 제2 미니어처 뷰는 도 14 및 도 15의 전체 크기로 표시된 각각의 파형에 해당한다. 도 17의 우측 상의 중앙 미니어처 뷰는 도 16에 전체 크기로 표시된 상승 에지와 동일하다.

도 18은 다소 전체 라인 이상의 비디오를 표시하는 비디오 파형이다. 트리거링 모드는 각 라인 상에서 트리거링하는 것이다. 디스플레이 모드는 활성(activity) 히스토그램을 3차원으로 표시하기 위해 계조를 사용하여 신호를 디스플레이하는 것이다. 판독에 의해, 이것이 프레임당 525 라인을 가지는 NTSC TV 비디오 신호의 전체 크기의 뷰임을 알 수 있다. 수직 축 오실로스코프 설정, 수평 축 오실로스코프 설정, 및 디스플레이된 채널과 함께 이러한 정보가 스크린 상 텍스트에 표시된다. 다른 TV 셋업을 통해 사용가능한 대체 뷰가 우측 상의 미니어처 디스플레이에 표시된다. 상부 뷰는 전체 크기로 표시된 것과 동일한 뷰이다. 다음 모드는 사용자가 선택할 수 있는 라인 수를 따라 모든 필드를 트리거링하는 것이며, 최종 모드는 컬러 버스트(color burst)이다. 특수 TV 계수선은 텔레비전 비디오 신호의 디스플레이를 사용하여 최적으로 사용될 수 있다. 이러한 디스플레이는 IRE 및 mV 비디오 계수선을 포함한다.

도 19는 하나 이상의 완전한 프레임의 비디오를 표시한다. 이 비디오는 도 18에 표시된 것과 동일한 뷰가 표시된 우측 상의 제2 미니어처 뷰의 전체 크기의 버전이다. 이 시리즈에서의 제3 도면인 도 20은 스크린의 우측에 도시된 TV 신호의 제3 미니어처 뷰를 전체 크기로 표시한다. 도 20은 수직 리트레이스(retrace) 구간을 나타내는 비디오 파형이다. 트리거링 모드는 새로운 프레임이 시작되는 시점에 트리거하는 것이다. 우측 제4 미니어처, 컬러 버스트는 도 21에 전체 크기로 표시되며, TV 신호 시리즈 내에 최종적으로 표시된다.

도 22, 도 23, 도 24 및 도 25는 상당한 오버슈트를 가지는 마이크로프로세서 클록 신호의 서로 다른 뷰를 도시한다. 도 14-17에 도시되어 있는 바와 같이, 이러한 시퀀스 내의 연속적인 전체 크기의 뷰의 각각은 각 도면의 우측에 표시된 미니어처 뷰 중에서 하나의 뷰에 해당한다. 도 22는 스크린 하부의 텍스트에 표시된 시간 연관 측정 결과를 가지는 신호의 전체 크기의 뷰를 도시한다. 도 23은 스크린 하부의 텍스트에 표시된 진폭 연관 측정 결과와 동일한 뷰이다. 또한 평균 오버슈트의 전압 값이 이 뷰에 표시될 수 있다. 도 24는 상승 에지의 확대 뷰이며, 도 25는 동일한 신호의 하강 에지의 확대 뷰이다. 후자의 2개의 신호는 하이 및 로우 전압 레벨, 차, 및 상승 및 하강 시간 간격 각각에 의해 설명된다.

도 26은 하부의 텍스트에 표시된 시간 연관 측정 및 전압 연관 측정을 가지는 AC 전력 신호의 전압-대-시간 뷰를 도시한다. 도 26의 우측 상에 표시된 제2 미니어처 뷰는 도 27에 전체 크기로 표시된다. 이는 홀수 고조파가 레이블화된 진폭-대-주파수 스펙트럼이다. 도 28은 AC 전원 메인 단류식 라인의 전압-대-시간 뷰이다. 시간 연관 측정 및 전압 연관 측정 결과로 설명한다. 도 28 및 도 29에 표시된 제2 미니어처 뷰는 도 29에 전체 크기로 표시되어 있다. 이는 도 28에 표시된 신호의 진폭-대-주파수 스펙트럼이며, 여기에도 역시 홀수 고조파가 레이블화되어 있다.

다음의 신호 형태 표는 다양한 형태의 신호의 소스, 속성, 및 자동 측정을 표시한다. 그러나 반드시 그러해야 하는 것은 아니며, 단지 분류하기 위한 것이다.

신호 형태 표

형태	소스	속성	측정
AC(라인) 전원	출구, 변압기	50 또는 60 ㎐임의의 진폭매우 작은 DC 오프셋대체적으로 정현파	주파수RMS 전압＞ 공칭 하모닉 변형인 경우 DC 오프셋그렇지 않은 경우에는 스퓨리어스 노이즈
반파 정류 AC	월-워트(Wall-wart) 공급소비 제품저속 제어 (예: 헤어 드라이어)	50 또는 60 ㎐임의의 진폭DC 오프셋, 피크 스펙트럼의 25%:기본@50% 피크고른 고조파	주파수RMS(또는 피크) 전압＞ 공칭 하모닉 변형인경우 DC 오프셋그렇지 않은 경우에는 스퓨리어스 노이즈
전파 정류 AC	모든 종류의 전원 공급월-워트 전원 공급소비 제품	주파수 = 2 ×라인임의의 진폭DC 오프셋, 잘 정의된 피크 스펙트럼의 50%모든 고조파 + 기본 주파수	주파수RMS(또는 피크) 전압정상 이상인 경우 DC 오프셋그렇지 않은 경우에는 스퓨리어스 노이즈
DC (또는 "신호 무")	임의의 DC 전원 또는 레벨	매우 작은 피크-대 피크% 및 절대값	DC 전압, 평균피크-대-피크 변동AC 또는 노이즈 스파이크
방형파, 총칭	고속 변동을 가지는 2개의 전압 레벨	히스토그램에 의해 검출가능함듀티 비에 따라 달라지는 스펙트럼	주파수듀티 비DC 오프셋, 하이-로우 평균 피크 진폭

삼각파, 총칭	모든 변동, 레벨 무	히스토그램으로부터의 단서단조성에 대한 검사선형성에 대한 검사	주파수DC 오프셋, 하이-로우 평균 피크 진폭비대칭성의 정도
톱니파,a.k.a. 램프	하나의 고속/수직 측을 가지는 삼각파	공지된 스펙트럼삼각파의 식별가능한 버전	주파수DC 오프셋, 하이-로우 평균 피크 진폭
정현파	50 또는 60 ㎐가 아님.0에 가까운 오프셋	단일 피크 주파수스펙트럼	주파수진폭: 피크, 피크-대-피크, 또는 RMSDC 오프셋 (0이 아닌 경우)고조파 변형
디지털 논리	고르지못한 방형파항상 0근처 이하고주파수 형태. @ 3V 또는 5V	2-레벨 히스토그램공지된 로직 패밀리의레벨을 검사	하이 ＆ 로우 전압상승 ＆ 하강 시간상승,펄스 폭 변조 이외의 규칙성이 뷰 에지를 점프하는 것을 허용하는 경우,오버/언더 슛 주파수
직렬 데이터	부호화된 ASCII 데이터	2-레벨 히스토그램외양이 프로토콜에 따라 변동함	전압 레벨정의된 프로토콜가능하다면 데이터 스트림을 나타냄.
I2C	직렬 프로토콜	여분의 와이어를 사용하는 경우 2개의 채널을 사용함	비트율어드레스될 장치전송될 데이터
펄스-폭 변조	제어 응용에서 사용됨	2-레벨 히스토그램변동 펄스 폭	하이 ＆ 로우 전압기초 구간(또는 주파수)변조에 대한 기술
AM ＆ FM	통신 테스트	스펙트럼 식별	반송파 ＆ 변조 주파수변조 레벨진폭존재한다면, DC 오프셋
비디오	공지된 표준최근에 발표된 표준	주사와 연관된 스펙트럼	표준스캔 속도, 라인의 수특정 측정?
오디오/음성	애플리케이션?	스펙트럼 ＜ 20 ㎑	스펙트럼, 실시간
초프(chopped) 정현파	사이클 시간에 의해 전원 조정	라인 주파수에서의 스펙트럼높은 수치의 고조파	선형 주파수, 전압 % - 정기 전압RMS 신호
변조된 AC 반송파	전원 라인 상의 데이터

저장된 사용자 선택은 셋업 템플리트를 선택하거나 생성한 후에, 셋업 선택을 선택해야 한다. 이러한 셋업이 저장되어야 하는 스크린 상에 표시된 버튼을 누르거나 지점을 클릭함으로써, 사용자가 독창적인 셋업을 생성할 때마다 사용자에 의해 생성된 템플리트가 형성된다. 오퍼레이터는 이러한 새로운 셋업 템플리트를 식별하고 액세스하기 위한 네임을 생성하도록 요구된다. 오퍼레이터는 새로운 셋업을 설정하거나 또는 디폴트에 의해 연관된 셋업 이외의 다른 셋업 세트의 현존하는 셋업 일부를 설정할 수 있다. 오퍼레이터와 연관된 셋업 세트는 미리 존재하는 셋업 또는 새로운 셋업 중의 하나가 될 수 있다. 미리 존재하는 셋업 세트는 장치에 공급되는 셋업 세트이거나 또는 사용자에 의해 미리 생성되는 셋업 세트이다.

이러한 소프트웨어 장치에 공급된 세트는 사용될 신호 형태 또는 작업 환경의 종류를 기술하는 표준 네임을 가진다. 또한 사용자에 의해 생성된 네임은 신호 지향적이며 작업 환경 지향적인 네임, 개별-기초 네임, 또는 이들 조합에 기초하는 네임이다. 이 때문에 서로 다른 사용자는 다른 개별적인 셋업과 그 기능이 유사한 상용화된 세트의 셋업을 관리할 수 있는데, 이들은 서로 구별될 수 있다.

또한 셋업 세트는 소프트웨어의 기능을 식별하기 위한 속성을 가질 수 있다. 이들 속성은 트리거링, 시간 연관 기능 측정, 진폭 연관 기능 측정, 비교 등과 같은 기능적인 특성을 포함할 수 있다. 사용자는 특징적인 정보에 따라 구성된 셋업 세트를 관찰하도록 요구되며, 소프트웨어 또는 오실로스코프에 원래 제공된 셋업과 함께 특정 형태의 셋업을 관찰할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 당업자는 광범위한 범위의 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명을 수정할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다음의 청구항은 본 특허의 등록이 허여되는 각각의 나라의 특허법에 의해 허용되는 모든 변경과 수정을 포함한다.

본 발명에 따라, 하나의 연관 뷰 세트 내의 서로 다른 신호 뷰 사이에서 신속하게 접속하고 이동하는 새로운 오실로스코프 오페레이터 인터페이스 제어가 제공된다.

Claims (17)

1. 입력 신호의 특성에 응답하여 디지털 오실로스코프의 동작을 제어하는 방법에 있어서,

   한 세트의 신호 형태―여기서 각 신호 형태는 구별가능한 특징적인 신호 특성을 가짐―를 정의하는 단계;

   각 신호 형태에 대한 적절한 뷰를 생성하기에 적합한 오실로스코프에 사용하기 위해 적어도 하나의 셋업을 미리 결정하는 단계;

   하나 이상의 측정된 특성을 결정하기 위해 복수의 입력 신호 측정을 생성하는 단계;

   상기 측정된 특성을 특징적인 신호 특성과 비교함으로써 상기 입력 신호를 상기 한 세트의 신호 형태 중 하나로 분류하는 단계; 및

   상기 미리 결정된 셋업을 사용하여 상기 디지털 오실로스코프를 신호 형태에 따라 제어하는 단계

   를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 한 세트의 신호 형태를 정의하는 단계에서의 상기 한 세트의 신호 형태가 비교적 일정한 반복 신호 주기를 지니는 디지털 신호 성분을 가지는 규칙적인 디지털 형태의, 2개의 전압-레벨 2진 신호를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 한 세트의 신호 형태를 정의하는 단계에서의 상기 한 세트의 신호 형태가 초기 2개의 전압 레벨 및 가변 신호 주기를 가지는 신호와 같은 불규칙 디지털 형태의 신호를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 한 세트의 신호 형태를 정의하는 단계의 한 세트의 신호 형태가 평균 주파수를 가지는 정현파 신호를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 한 세트의 신호 형태를 정의하는 단계의 한 세트의 신호 형태가 텔레비전 비디오 신호를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 텔레비전 비디오 신호가 다양한 텔레비전 비디오 신호―여기서 각 텔레비전 비디오 신호는 상이한 표준과 호환가능함―를 포함하는 디지털 오실로스크포 동작 제어 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 측정을 생성하는 단계가 입력 신호의 주기를 측정하는 단계를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 입력 신호 측정을 생성하는 단계가 히스토그램을 구성하는 단계를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 히스토그램 내의 정보로부터 하나 이상의 측정된 특성을 유도하는 단계를 추가로 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
10. 제1항에 있어서,

    상기 복수의 측정을 생성하는 단계가 데이터를 주파수 영역으로 변환하는 단계를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 주파수 영역 내의 정보로부터 하나 이상의 측정된 특성을 결정하는 단계를 추가로 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
12. 제1항에 있어서,

    상기 오실로스코프에 사용하기 위한 셋업을 미리 결정하는 단계가 적어도 하나의 신호 형태에 대한 복수의 대체 셋업을 미리 결정하는 단계를 추가로 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 디지털 오실로스코프를 제어하는 단계가 오퍼레이터에게 복수의 대체 셋업에 따른 적절한 뷰 선택을 제공하는 단계를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 제공 단계가 선택된 뷰를 초기 뷰가 되도록 상기 선택된 뷰를 확대함으로써 오퍼레이터의 뷰 선택에 응답하는 단계를 포함하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
15. 제13항에 있어서,

    상기 오퍼레이터에게 적절한 뷰 선택을 제공하는 단계가 시간 공유를 기초로 하여 대체 셋업을 적용하는 것으로부터 얻어진 "라이브 데이터"에 기초하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
16. 제13항에 있어서,

    상기 적절한 뷰가 큰 윈도우에 표시된 메인 부에 비해 작은 윈도우에 표시되는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.
17. 제16항에 있어서,

    상기 오퍼레이터에게 적절한 뷰 선택을 제공하는 단계가 대체 셋업을 시간 공유를 기초로 하여 얻어진 "라이브 데이터"에 기초하는 디지털 오실로스코프 동작 제어 방법.