JP2508226B2 - 信号発生装置 - Google Patents

信号発生装置

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JP2508226B2 JP63318006A JP31800688A JP2508226B2 JP 2508226 B2 JP2508226 B2 JP 2508226B2 JP 63318006 A JP63318006 A JP 63318006A JP 31800688 A JP31800688 A JP 31800688A JP 2508226 B2 JP2508226 B2 JP 2508226B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、例えば測定用波形信号を発生する装置と
して好適な信号発生装置に関する。
【従来の技術】
例えば通信機器の性能などを測定する場合、第2図に
示すように、信号発生装置10から、例えば正弦波信号、
矩形波信号、三角波信号などの測定用波形信号SAを測定
対象機器11に供給する。そして、この測定対象機器11を
通った波形信号を波形観測用のストレージスコープなど
の測定装置12に供給する。 測定装置12においては、測定対象機器11を通った波形
信号をサンプリングし、そのサンプリング値をデジタル
信号に変換し、このデジタル信号を処理して測定波形表
示などを行う。 この場合に、波形信号SAに非同期のサンプリングパル
スで測定対象機器からの信号をサンプリングすると、測
定波形は、静止波形として観測することができない。こ
のため、波形信号のサンプリングパルスは、波形信号の
繰り返し周期に同期している必要がある。 従来は、信号発生装置10からその出力波形信号に同期
し、波形信号の繰り返し周波数のパルスPAが得られ、こ
のパルスPAが測定装置12に供給される。測定装置12で
は、このパルスPAからサンプリングパルスを形成する。
測定装置で、いわゆるリアルタイムサンプリングを行う
場合には、波形信号の1周期当たりのサンプル数を例え
ば1024とした時、波形信号の繰り返し周波数の1024倍の
周波数のサンプリングパルスを必要とする。そこで、測
定装置ではパルスPAを逓倍してサンプリングパルスを形
成する。 ここで、信号発生装置10では、一般にその出力波形信
号の繰り返し周波数を変えることができる。このため、
測定装置12では、どの様な繰り返し周波数の波形信号が
入力されるかは判らない。そこで、測定装置12では、信
号発生装置10からのパルスPAの周期を計測して波形信号
の周波数を検知し、この検知した周波数を逓倍してリア
ルタイムサンプリングのサンプリングパルスを形成する
ようにしている。
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来は、測定対象機器を通った信号のサ
ンプリングパルスを測定装置で形成するため、信号発生
装置からの波形信号に同期したパルスの周波数を測定す
る必要があり、サンプリングパルスの発生回路が複雑と
なってしまっていた。 また、リアルタイムサンプリングは、波形信号の周波
数が高いときは測定装置の処理速度が高速である必要が
あり、測定装置として高価なものが必要になっていた。 従来より低速の処理に適するサンプリング方式とし
て、等価サンプリング方式や多数サンプリング方式が知
られている。 等価サンプリング方式は、波形信号の1〜複数周期毎
に1サンプルずつサンプリングすると共に、サンプリン
グ点を1サンプル毎にずらすようにするものである。し
たがって、1波形当たりのデータを得るための時間は、
リアルタイムサンプリングに比べて(1波形についての
サンプル数倍)の時間かかることとなり、処理速度が遅
いもので良い。 多数サンプリング方式は、1周期の波形について複数
個ずつサンプリングすると共に、サンプリング位置を各
周期の波形でずらすもので、リアルタイムサンプリング
方式と等価サンプリング方式の中間の処理速度で良い。 以上のようなサンプリング方式を、測定装置で取り得
るようにすれば、波形信号の周波数が高くても処理速度
が低速の測定装置で測定が可能になる。 しかし、このような低速のサンプリング方式を採用し
た場合、測定用波形信号の周波数が低いときには処理時
間が非常に長くなってしまう。 以上の3種のサンプリング方式に対応したサンプリン
グ信号発生手段を測定装置にそれぞれ設け、処理速度に
応じてそのサンプリング信号発生手段を切り替えるよう
にすることも考えられるが、それでは、測定装置の構成
が複雑になると共に、コスト高となってしまう。 この発明は、以上の欠点を改善できる信号発生装置を
提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明による信号発生装置は、 繰り返し周波数が可変の所定の波形の信号を発生する
波形信号発生器と、 この波形信号発生器からの波形信号の繰り返し周波数
のパルスを得る手段と、 上記パルスを分周する第1の可変分周回路と、 可変周波数発振器と、 この可変周波数発振器の出力信号を分周する第2の可
変分周回路と、 これら第1及び第2の分周回路の出力信号を位相比較
する位相比較回路と、 上記波形信号発生器からの波形信号の繰り返し周波数
を決定するための信号及び上記第1及び第2の可変分周
回路の分周比を定める信号を発生する制御手段とを備
え、 上記波形信号発生器から上記設定された周波数の波形
信号が得られると共に、上記位相比較回路の出力に基づ
いて上記可変周波数発振器の発振周波数が制御され、こ
の可変周波数発振器より上記波形信号に同期したクロッ
クパルスが得られるようにする。
【作用】
この発明による信号発生装置からは、制御手段からの
信号により設定された周波数の波形信号が得られると共
に、この波形信号に同期したクロックパルスが得られ
る。このクロックパルスは、制御手段からの信号により
第1及び第2の可変分周回路の分周比を適宜設定するこ
とにより、種々の周波数とすることができる。 したがって、この発明の信号発生装置を前述した測定
用信号の発生装置に使用した場合には、出力波形信号と
共に、リアルタイムサンプリング用のサンプリングクロ
ック、等価サンプリング用のサンプリングクロック、多
数サンプリング用のサンプリングクロックのいずれかを
選択的に得ることが容易にできる。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を第1図を参照しながら説
明しよう。 21は、波形信号発生器で、これよりは例えば正弦波、
矩形波、三角波の波形信号SAが選択的に得られ、その出
力波形信号が出力端子20に導出される。この波形信号発
生器21の出力信号である波形信号SAの周波数は可変であ
る。これは、例えば、可変周波数発振器及び分周回路を
設け、分周回路の分周比を変えることで可能である。 22は、例えばマイクロコンピュータなどのコンピュー
タ(以下CPUという)である。このCPU22にはセレクトボ
タンなどを備える入力手段23からの信号が供給される。
そして、この入力手段23のセレクトボタンなどの操作に
応じて、CPU22から波形信号発生器21に、波形の選択信
号が供給されると共に出力波形信号SAの繰り返し周波数
fを決定するための信号、例えば波形信号発生器21に設
けられる分周回路の分周比を設定する信号が供給され
る。 波形信号発生器21からの波形信号SAは、また、この波
形信号の繰り返し周波数のパルスPIの形成手段24に供給
される。この形成手段24は、例えばレベル比較回路で構
成でき、波形信号SAを例えばゼロレベルと比較して波形
信号のゼロクロスを検出することで波形信号SAの繰り返
し周波数fのパルスPIを得ることができる。 このパルスPIは、第1の可変分周回路25に供給され
る。この分周回路25の分周比1/Kは、CPU22から与えられ
る。この分周回路25の出力信号は、位相比較回路26の一
方の入力端に供給される。 27は可変周波数発振器(以下VCOという)で、このVCO
27の発振出力は第2の分周回路28に供給される。この分
周回路28の分周比1/Sも、また、CPU22から与えられる。
この分周回路28の出力信号は、位相比較回路26の他方の
入力端に供給される。 位相比較回路26では、第1及び第2の分周回路25及び
28からの出力信号が位相比較され、その位相比較誤差出
力がローパスフィルタ29を介してVCO27に供給され、こ
のVCO27の発振周波数が制御され、このVCO27の出力信号
であるクロックパルスSPが波形信号発生器21の出力波形
信号SAに同期するようにされる。このクロックパルスSP
は、出力端子30に導出される。 そして、この第1図の信号発生装置を、前述した測定
用信号の発生装置として用いる場合、出力端子20に得ら
れた波形信号SAは測定対象機器に供給する。また、出力
端子30に得られたクロックパルスSPは、測定装置のサン
プリング信号の入力端子に供給する。この場合には、測
定装置にはサンプリング信号の形成回路は不要である。 このVCO27の出力信号SPの周波数fsは、波形信号の周
波数fと、分周回路25及び28の分周比により定まる。 今、何波形毎にサンプリングするかの波形数をN(=
1/2n、または=0;nは正の整数)、また、1周期当たり
のサンプリングデータ数をM(=2m;mは正の整数)とし
た時、 と表される。 第1及び第2の分周回路25及び28の分周比は、S=
M、K=MN+1として設定される。 ここで、N=0であれば、fs=S×fとなって、出力
クロックパルスSPは、リアルタイムサンプリングのサン
プリングパルスとなる。 また、0<N<1であれば、出力クロックパルスSP
は、多数サンプリングのサンプリングパルスとなる。 さらに、N1であれば、出力クロックパルスSPは、
等価サンプリングのサンプリングパルスとなる。 この場合、Mの値は、測定装置での波形信号の1周期
当たりのサンプルデータ数に応じて設定される。このた
め、この例では、入力手段23にMの値の設定手段を設
け、これにより適宜Mの値を設定することができるよう
にしている。測定装置での1周期当たりのサンプルデー
タ数が予め定められた複数通りであるときには、このM
の値の設定手段としては、その複数通りのサンプルデー
タ数の選択手段でよい。もっとも、測定装置で、1周期
当たりのサンプルデータ数が固定であれば、そのMの値
を予めCPU22に記憶させておき、Mの値の設定手段は設
けなくても良い。 同様に、入力手段23にNの値の設定手段を設け、これ
により適宜Nの値を設定することができる。また、Nの
値の設定手段を設ける代わりに、入力手段23にリアルタ
イムサンプリングと、多数サンプリングと、等価サンプ
リングとのいずれかを選択するセレクト手段を設け、こ
のセレクト手段により選択されたサンプリング方式に応
じたNの値を、CPU22で設定するようにすることもでき
る。その場合に、等価サンプリングのときと多数サンプ
リングのときには、Nの値を希望値に設定できるように
しても良い。 また、Nの値の設定手段やセレクト手段は設けずに、
CPU22からの信号により定められる出力波形信号の繰り
返し周波数に応じて、CPU22において、Nの値を自動的
に設定するようにしても良い。つまり、例えばNの値
を、波形信号SAが高い周波数のときは出力クロックパル
スSPが等価サンプリング用のサンプリングパルスとなる
ような値にし、波形信号SAが低い周波数のときは出力ク
ロックパルスSPがリアルサンプリングのサンプリングパ
ルスとなるような値にし、波形信号SAがその中間の周波
数のときは出力クロックパルスSPが多数サンプリング用
のサンプリングパルスとなるようにする。 このようにすれば、処理速度が比較的遅い測定装置で
あっても、測定用信号の高い周波数から低い周波数ま
で、効率的に測定を行うことができる。 なお、以上は、この発明による信号発生装置を、測定
用信号の発生装置として使用する場合を例にとって説明
したが、この発明による信号発生装置は、その他種々の
用途に用いることができることはいうまでもない。
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、波形信号と共に、
この波形信号に同期するクロックパルスを得ることがで
きる。しかも、第1及び第2の可変分周回路の分周比を
変えることで、このクロックパルスの周波数を変えるこ
とができる。 したがって、このクロックパルスを、出力波形信号の
サンプリングパルスとして用いるようにする場合、出力
波形信号のサンプリング方式に応じてこのクロックパル
スの周波数を選定することが容易にできる。特に、この
発明の信号発生装置を測定用信号の発生装置として使用
する場合、測定対象機器を通った波形信号のサンプリン
グを行う測定装置の処理速度に応じて、クロックパルス
をリアルタイムサンプリング、多数サンプリング、等価
サンプリングの各サンプリング方式に応じたパルスとす
ることができる。 また、測定装置が比較的処理速度が遅いものであった
場合、出力波形信号の周波数に応じて第1及び第2の可
変分周回路の分周比を設定することによって、測定用波
形信号の広帯域の周波数範囲に渡って、効率の良い測定
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例のブロック図、第2図
は、この発明の使用例の一例の測定システムを説明する
ための図である。 20;波形信号の出力端子 21;波形信号発生器 22;CPU 24;波形信号の繰り返し周波数のパルスPIの形成手段 25;第1の分周回路 26;位相比較回路 27;VCO 28;第2の分周回路 30;クロックパルスの出力端子

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号に対するサンプリング方式とし
    て、リアルタイムサンプリング方式、等価サンプリング
    方式及び多数サンプリング方式を使用できる測定装置に
    対して、被測定対象機器を通じて供給する波形信号を発
    生すると共に、前記測定装置に、前記波形信号に同期
    し、かつ前記測定装置で前記波形信号をサンプリングす
    るためのクロックパルスを発生する信号発生装置であっ
    て、 繰り返し周波数が可変の前記波形信号を発生する波形信
    号発生器と、 この波形信号発生器からの前記波形信号の繰り返し周波
    数のパルスを得る手段と、 前記波形信号の繰り返し周波数のパルスを分周する第1
    の可変分周回路と、 可変周波数発振器と、 この可変周波数発振器の出力信号を分周する第2の可変
    分周回路と、 これら第1及び第2の可変分周回路の出力信号を位相比
    較し、その比較誤差信号を前記可変周波数発振器の発振
    周波数を制御するための信号として出力する位相比較回
    路と、 前記波形信号発生器からの前記波形信号を出力する波形
    信号出力端子と、 前記可変周波数発振器の出力信号を前記クロックパルス
    として出力するパルス出力端子と、 前記波形信号発生器からの波形信号の繰り返し周波数を
    指定する入力手段と、 前記入力手段からの前記波形信号の周波数を指定する信
    号を受けて、前記波形信号発生器に、前記波形信号の周
    波数を前記指定された周波数に制御する信号を供給する
    と共に、前記波形信号の繰り返し周波数に応じて、前記
    測定装置で必要とする前記波形信号の1周期当たりのデ
    ータ数と、前記波形信号の何波形毎にサンプリングする
    かの波形数とから、前記第1の可変分周回路の分周比及
    び第2の可変分周回路の分周比を定める信号を発生し、
    前記繰り返し周波数が高いときは、前記波形信号を等価
    サンプリング方式でサンプリングするためのクロックパ
    ルスを、前記繰り返し周波数が低いときは、前記波形信
    号をリアルタイムサンプリング方式でサンプリングする
    ためのクロックパルスを、前記繰り返し周波数が前記高
    い周波数と前記低い周波数の中間の周波数のときには、
    多数サンプリング方式でサンプリングするためのクロッ
    クパルスを、それぞれ前記パルス出力端子から出力する
    ようにする制御手段と を備える信号発生装置。
  2. 【請求項2】入力信号に対するサンプリング方式とし
    て、リアルタイムサンプリング方式、等価サンプリング
    方式及び多数サンプリング方式を使用できる測定装置に
    対して、被測定対象機器を通じて供給する波形信号を発
    生すると共に、前記測定装置に、前記波形信号に同期
    し、かつ前記測定装置で前記波形信号をサンプリングす
    るためのクロックパルスを発生する信号発生装置であっ
    て、 所定の繰り返し周波数の前記波形信号を発生する波形信
    号発生器と、 この波形信号発生器からの前記波形信号の繰り返し周波
    数のパルスを得る手段と、 前記波形信号の繰り返し周波数のパルスを分周する第1
    の可変分周回路と、 可変周波数発振器と、 この可変周波数発振器の出力信号を分周する第2の可変
    分周回路と、 これら第1及び第2の可変分周回路の出力信号を位相比
    較し、その比較誤差信号を前記可変周波数発振器の発振
    周波数を制御するための信号として出力する位相比較回
    路と、 前記波形信号発生器からの前記波形信号を出力する波形
    信号出力端子と、 前記可変周波数発振器の出力信号を前記クロックパルス
    として出力するパルス出力端子と、 前記パルス出力端子よりの前記クロックパルスとして、
    前記測定装置で採用されるサンプリング方式に応じたク
    ロックパルスを出力するように指定する入力手段と、 前記入力手段からの信号を受けて、前記測定装置で必要
    とする前記波形信号の1周期当たりのデータ数と、前記
    波形信号の何波形毎にサンプリングするかの波形数とか
    ら、前記第1の可変分周回路の分周比及び第2の可変分
    周回路の分周比を定める信号を発生する制御手段と を備える信号発生装置。
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