CN102052938B - 使用组合信号的测试和测量仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使用组合信号的测试和测量仪器。一种测试和测量仪器，其包括：多个数字化器，每个数字化器被配置成对输入信号进行数字化以生成数字化信号；信号处理器，其被配置成将来自该数字化器的数字化信号中的至少两个组合成组合信号；以及被配置成接收所述组合信号的电路。

Description

使用组合信号的测试和测量仪器

技术领域

该公开涉及测试和测量仪器，特别地涉及使用组合信号的测试和测量仪器。

背景技术

诸如示波器、逻辑分析器等等之类的测试和测量仪器可以通过对输入信号进行数字化来采集数据。这样的输入信号可以表示电压、电流、温度、压力等等。该数字化的输入信号可以被存储在采集存储器中。一旦采集被触发，就可以从采集存储器读出数据作为采集数据。

可以使用各种波形数学函数来进一步处理这样的采集数据。例如，可以从一个波形减去另一个波形。然而，在数据已被采集、在不同存储器之间传递等等之后，完全地执行这样的波形数学。

发明内容

一个实施例包括测试和测量仪器，其包括：多个数字化器(digitizer)，每个数字化器被配置成对输入信号进行数字化以生成数字化信号；信号处理器，其被配置成将来自该数字化器的数字化信号中的至少两个组合成组合信号；电路，其被配置成接收该组合信号和至少一个数字化信号。

另一个实施例包括一种方法，其包括：将多个输入信号数字化成多个数字化信号；将数字化信号中的至少两个组合成组合信号；以及从与采集相关联的组合信号和数字化信号之中进行选择。

附图说明

图1是根据一个实施例使用组合信号的测试和测量仪器的框图。

图2是根据一个实施例将组合信号存储到采集存储器中的另一测试和测量仪器的框图。

图3是根据一个实施例将组合信号用作触发的另一测量和测量仪器的框图。

图4是根据一个实施例存储组合信号并将该组合信号用作触发的另一测试和测量仪器的框图。

图5是根据一个实施例由存储在采集存储器中的数据生成组合信号的另一测试和测量仪器的框图。

具体实施方式

实施例包括测试和测量仪器和技术，其中数字化的信号可以被组合成组合信号。在一个实施例中，可以使用基本上类似于源数字化信号的组合信号。

图1是根据一个实施例使用组合信号的测试和测量仪器的框图。在该实施例中，测试和测量仪器10包括多个数字化器12。在该实施例中，图示了三个或更多数字化器12。然而，在一个实施例中，可以使用多于一个的任何数目个数字化器。

每个数字化器12被配置成对输入信号14进行数字化以生成对应的数字化信号16。例如，输入信号14可以是可以被数字化的任何种类的信号。例如，输入信号14可以是电压、电流、温度、压力或任何其他参数。此外，输入信号14可以是表示这些参数的不同类型的信号。例如，电压可以表示由换能器转换的电流。无论如何，数字化器12可以是数字化这种信号的适当数字化器。例如，数字化器12可以是具有多位输出的模拟到数字转换器(ADC)。这样的ADC可以具有电压输入、电流输入等等。在另一示例中，数字化器12可以是被配置成提供一位输出的比较器。

测试和测量仪器10包括信号处理器18。该信号处理器18被配置成将来自数字化器的数字化信号16中的至少两个组合成组合信号20。例如，信号处理器18可以被耦合到每一个数字化器12，并且被配置成接收每一个数字化信号16。然而，在另一实施例中，可以以不同方式将信号处理器耦合到数字化器12。例如，可以通过开关或其他路由电路从数字化信号16之中选择信号处理器18被配置成接收的数字化信号16。无论如何，信号处理器18都可以访问数字化信号16中的至少两个。

信号处理器18可以被配置成以各种方式组合数字化信号16。在一个示例中，信号处理器18可以被配置成将数字化信号16乘在一起。如果一个数字化信号16表示电压并且另一个数字化信号16表示电流，则组合信号20可以表示对应的功率。在另一示例中，一个数字化信号16可以是门(gating)信号，其可以被用来门输出另一数字化信号16的不期望部分。

在另一示例中，信号处理器18可以被配置成从一个数字化信号16减去另一个数字化信号16。因此，组合信号20可以表示差分(differential)信号。类似地，信号处理器18可以被配置成将一个数字化信号16添加到另一个数字化信号16，从而表示共模信号。

此外，尽管已经描述了诸如乘法、加法和减法之类的操作，但是可以使用任何数学组合。例如，一个或多个数字化信号16可以被滤波，数字化信号16可以被用来调制或解调另一个数字化信号16，可以使用线性或非线性技术等等来组合数字化信号16。因此，信号处理器18可以被配置成根据期望将多个数字化信号16组合成组合信号20。

信号处理器18可以是任何种类的电路。例如，信号处理器18可以是数字信号处理器、可编程门阵列、专用集成电路、离散逻辑电路、这些电路的组合等等。

在一个实施例中，信号处理器18可以被配置成基本上与对应输入信号14的数字化同时地将数字化信号16中的至少两个组合成组合信号20。也就是说，当从对应数字化器12输出数字化信号16的数字化数据时，该数字化数据就可以被输入到信号处理器18中。通过使用测量功率的乘法示例，一个数字化器12可以输出指示瞬时电压的值。另一个数字化器12可以输出指示对应瞬时电流的值。当在信号处理器18中使这两个值相乘时，组合信号20的输出值是瞬时功率。尽管通过信号处理器20的传播延迟可以使组合信号20在时间上从源数字化信号16偏移，但是电路22可以被配置成适应这样的延迟。例如，延迟可以被引入到数字化信号16中，以使得数字化信号16和组合信号20在时间上对准。

在一个实施例中，测试和测量仪器10可以包括延迟电路24。该延迟电路24可以被配置成时间对准数字化信号16和组合信号20。因此，当信号输入到电路22上时，该信号基本上是时间对准的。

尽管延迟电路24被图示为对数字化信号16进行操作，但是延迟电路可以包括信号处理器18的部分、这些电路的组合等等。可以引入数字化信号16和组合信号20之间的相对时间偏移的任何电路可以被用作延迟电路24。

在一个实施例中，不以后处理方式来执行信号处理器18的处理。也就是说，可以基本上同时生成组合信号20，而不是在采集到数字化信号16的全集之后生成该组合信号20。电路22可以以这种方式使用组合信号20，即就像组合信号20是基本上同时出现的数字化信号16那样。

在一个实施例中，电路22可以是能够处理数字化信号16的任何种类的电路。如将在下文中进一步详细描述的那样，电路22可以被配置成使用组合信号20，就像可使用其他数字化信号16那样。特别地，可以从与采集相关联的组合信号20和数字化信号16之中进行选择。

在一个实施例中，测试和测量仪器10可以包括用于将多个输入信号数字化成多个数字化信号的装置；用于将至少两个数字化信号组合成组合信号的装置；以及用于响应于该组合信号采集数据的装置。

用于将输入信号数字化成数字化信号16的装置可以包括上述任何种类的数字化器12。用于将至少两个数字化信号组合成组合信号20的装置可以包括上述任何种类的信号处理器18。用于响应于该组合信号20采集数据的装置可以包括上述触发电路、采集存储器、信号调节电路、相关联的控制器或在采集数据中所使用的诸如电路22之类的任何其他电路。

在一个实施例中，数字化器12可以被配置成基本上连续对输入信号14进行数字化。因此，可以基本上连续地将数字化信号16提供给电路22。类似地，信号处理器18可以被配置成基本上连续地组合期望的数字化信号16。因此，也可以基本上连续地将组合信号20提供给电路22。电路22可以将任何数字化信号16和组合信号20用作基本上连续的信号。

图2是根据一个实施例将组合信号存储到采集存储器中的另一测试和测量仪器的框图。在该实施例中，测试和测量仪器30包括作为电路22的一部分的采集存储器32。也就是说，采集存储器32可以被配置成接收数字化信号16和组合信号20。

如本文中所使用的那样，采集存储器32是被配置成缓冲输入数字化数据的存储器。例如，采集存储器32可以被配置成其中用新值重写旧值的环形缓冲器。因此，数据窗口可以被存储在采集存储器32中。特别地，可以存储数字化信号和组合信号的数据窗口。

因此，当生成触发或以其他方式采集到数据时，可以读出所存储的数据，如数据34所图示的那样。特别地，组合信号20可以被看作要被采集的任何其他信号。例如，在一个实施例中，可以接收触发。作为响应，可以停止将数字化信号16和组合信号20存储到采集存储器32中，该存储可以在特定时间内继续等等。

采集存储器32可以是任何种类的存储器。例如，采集存储器可以是动态存储器、静态存储器、易失性或非易失性存储器、大容量存储设备等等。此外，尽管已图示了单个存储器，但是可以使用任何数目个存储器。例如，每个数字化信号16和每个组合信号20可以具有专用采集存储器32。

在一个实施例中，测试和测量仪器30可以包括用于存储组合信号20和至少一个数字化信号16的装置。用于存储的装置可以包括上述任何种类的采集存储器32。

图3是根据一个实施例将组合用作触发的另一测量和测量仪器的框图。在该实施例中，测试和测量仪器40包括触发电路42。触发电路42被配置成响应于至少一个组合信号20和/或至少一个数字信号16来触发采集。

也就是说，触发电路42可以被配置成接收组合信号20以及一个或多个数字化信号16。一个或多个这样的信号可以被用来触发采集。例如，组合信号20可以单独用来触发采集。在另一个示例中，数字化信号16可以被用来触发采集。在又一个示例中，组合信号20可以和一个或多个数字化信号16一起用来触发采集。

特别地，如上所述，组合信号20可以表示各种其他信号，例如功率、差分信号、共模信号等等。当将表示这种信号的组合信号20提供给触发电路42时，触发电路42可以响应于这样的信号来生成触发信号44。例如，可以响应于功率的变化而触发采集。因此，可以响应于可具有不同于数字化信号16之一的类型、特性、响应等等的信号来触发采集。

触发电路42可以是能够响应于数字化信号(例如数字化信号16和组合信号20)来生成触发信号的任何种类的电路。例如，触发电路42可以是数字信号处理器、可编程门阵列、专用集成电路、离散逻辑电路、这些电路的组合等等。

在一个实施例中，测试和测量仪器40可以包括用于响应于组合信号来触发采集的装置。特别地，该测试和测量仪器40可以包括用于响应于组合信号和至少一个数字化信号来触发采集的装置。这种用于触发的装置可以包括上述任何种类的触发电路42。

图4是根据一个实施例存储组合信号并将该组合信号用作触发的另一测试和测量仪器的框图。在该实施例中，测试和测量仪器50包括采集存储器32和触发电路42二者。特别地，采集存储器32和触发电路42二者被配置成接收组合信号20。在该实施例中，为了明确起见，组合多个数字化器12、输入信号14和数字化信号16，图示了N个这样的元件。

采集存储器32可以被配置成对来自触发电路42的触发信号44做出响应。特别地，可以响应于对组合信号20做出响应而生成的触发信号44来在组合信号20的采集存储器32中触发采集。

采集存储器32可以被配置成存储数字化信号16和组合信号20二者。因此，任何或所有这样的信号可以被输出为采集信号52。此外，已将一个组合信号20用作示例；然而，可以从一个或多个信号处理器18将任何数目M个组合信号20输入到采集存储器。因此，可以从采集存储器32输出N+M个采集信号52。

尽管上文已描述了采集存储器32中的组合信号20的触发和存储，但是因为基本上可以在原始数字化信号16可用的同时组合信号20可用，所以出于任何目的该组合信号20都可以用作数字化信号16。

图5是根据一个实施例由存储在采集存储器中的数据生成组合信号的另一测试和测量仪器的框图。在该实施例中，测试和测量仪器60可以包括类似于上述信号处理器18的另一个信号处理器62。然而，信号处理器62被配置成组合来自采集存储器32的采集信号52。也就是说，采集信号52和另一个组合信号54二者可以基本同时提供给后续处理56。

如所图示的那样，信号处理器62可以接收N+M个采集信号52。也就是说，不仅可以组合存储在采集存储器32中的N个数字化信号16，而且还可以在信号处理器62中组合M个组合信号20。

此外，在一个实施例中，采集存储器32不一定被配置成如上述那样存储组合信号20。也就是说，在一个实施例中，信号处理器62可以是第一信号处理器，其能够将数字化信号所遇到的数字化信号组合到一起。然而，因为信号处理器62可以被配置成基本上在从采集存储器32输出数字化信号52的同时组合数字化信号52，所以组合信号54基本上可以用作数字化信号52。

然而，在一个实施例中，测试和测量仪器可以包括这样的信号处理器18和62二者。例如，信号处理器18可以被配置成在采集存储器32之前生成供数字化信号16的任何使用的组合信号20。如果组合信号20没有被存储在采集存储器32中，则附加的存储器可以用于其他采集信号。信号处理器62可以被配置成根据存储在采集存储器中的信号来创建第二组合信号54。在一个实施例中，组合信号54可以基本上与由信号处理器18生成的组合信号20相同；然而，在其他实施例中，组合信号54可以是不同的。

尽管已描述了特定实施例，但是将会认识到本发明的原理不限于这些实施例。可在不偏离如在后面的权利要求中所阐述的本发明的原理的情况下进行变化和修改。

Claims (17)

1.一种测试和测量仪器，包括：

多个数字化器，每个数字化器被配置成对输入信号进行数字化以生成数字化信号；

信号处理器，被配置成将来自该数字化器的数字化信号中的至少两个在数学上组合成组合信号；

电路，被配置成接收所述组合信号；以及

触发电路，被配置成响应于组合信号来触发采集。

2.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述电路还被配置成接收至少一个数字化信号。

3.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，还包括：

采集存储器，被配置成存储所述组合信号。

4.根据权利要求3所述的测试和测量仪器，其中所述采集存储器还被配置成存储数字化信号。

5.根据权利要求4所述的测试和测量仪器，所述组合信号被称为第一组合信号，该测试和测量仪器还包括：

第二信号处理器，被配置成将数字化信号中的至少两个信号和存储在采集存储器中的第一组合信号组合成第二组合信号，并且将第二组合信号提供为来自采集存储器的信号。

6.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，还包括：

采集存储器，被配置成存储组合信号和至少一个数字化信号。

7.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述信号处理器被配置成基本上与对应输入信号的数字化同时地将数字化信号中的至少两个组合成组合信号。

8.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，还包括：

延迟电路，被配置成基本上时间对准数字化信号和组合信号时间；

其中所述电路被配置成接收时间对准的组合信号和至少一个数字化信号。

9.一种测试和测量仪器，包括：

用于将多个输入信号数字化成多个数字化信号的装置；

用于将数字化信号中的至少两个在数学上组合成组合信号的装置；

用于响应于所述组合信号采集数据的装置；以及

用于响应于所述组合信号来触发采集的装置。

10.根据权利要求9所述的测试和测量仪器，其中用于响应于所述组合信号来触发采集的装置还包括：

用于响应于组合信号和至少一个数字化信号来触发采集的装置。

11.根据权利要求9所述的测试和测量仪器，还包括：

用于存储组合信号和至少一个数字化信号的装置。

12.根据权利要求11所述的测试和测量仪器，还包括：

用于组合所述组合信号中的至少两个信号以及存储在用于存储的装置中的至少一个数字化信号的装置。

13.一种用于测试和测量信号的方法，包括：

将多个输入信号数字化成多个数字化信号

将数字化信号中的至少两个在数学上组合成组合信号；

从与采集相关联的组合信号和数字化信号之中进行选择；以及

响应于所述组合信号来触发采集。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

将所述组合信号存储在采集存储器中。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括：

基本上连续地对输入信号进行数字化。

16.根据权利要求13所述的方法，其中输入信号的数字化和至少两个数字化信号的组合基本上同时发生。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在从数字化信号和组合信号之中进行选择之前时间对准数字化信号和组合信号。