JPS6260199A - 信号記憶方法 - 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】 ［技術分野］ この発明は、信号処理技術さらにはアナログ信号の記憶
方式に適用して有効な技術に関し、例えばディジタル記
憶型オシロスコープにおける波形記憶方式に利用して有
効な技術に関する。

［背景技術］ 従来、ディジタル記憶型オシロスコープにおいては、第
３図に示すように、入力アナログ信号を一定のサンプリ
ング周期でサンプリングしてアナログ・ディジタル変換
（以下Ａ／Ｄ変換と称する）し、ディジタル化された値
をすべてメモリに記憶して波形を再生するようにされて
いた。

つまり、アナログ信号の時間的に変化のない部分あるい
は変化のゆるやかな部分も、変化の急峻な部分も同一の
時間間隔でＡ／Ｄ変換を行ない。

その変換値をメモリに記憶していた。そのため、変化の
ゆるやかなアナログ信号を記憶する場合。

メモリ内には同一のディジタル値が連続して格納される
ことが多くなってメモリの使用効率が悪いとともに、変
化の急峻な部分での精度が相対的に低いという問題点が
あった。

なお、ディジタル記憶型オシロスコープについては、日
経マグロウヒル社発行、「日経エレクトロニクスＪ　　
１９８２年１１月８日号（Ｎｏ、３０３）、第２０５頁
〜２１５頁に記載されている。

［発明の目的コ この発明の目的は、波形の忠実度（もしくは再現性）を
低下させることなく、同一の記憶容量のメモリで多数の
波形を記憶できるような波形記憶方式を提供することに
ある。

この発明の他の目的は、メモリの記憶容量を増加させる
ことなく、忠実度の高い波形を記憶できるような波形記
憶方式を提供することにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。

［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、アナログ信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換
して記憶する場合に１例えばサンプリング・クロックの
ようなりロック信号を計数するカウンタと、Ａ／Ｄ変換
値が変化したか否か判定する回路を設けて、Ａ　／　Ｄ
、変換値が同一である期間はメモリへのＡ／Ｄ変換値の
書込みを中断し、その間その継続時間をカウンタで計時
してＡ／Ｄ変換値が変化した時点でカウンタの値を継続
時間データとしてメモリに書き込んでやるようにする。

これによって、アナログ値の変化のゆるやかな部分で同
一のＡ／Ｄ変換値が連続している間はそれをすべてメモ
リに記憶する必要をなくして、上記目的を達成するもの
である。

［実施例コ 第１図には、本発明をディジタル記憶型オシロスコープ
におけるアナログ信号の波形記憶と再生回路に適用した
場合の一実施例が示されている。

入力アナログ信号Ｖｉｎは、サンプルホールド回路１に
おいて一定の周期を持つサンプリング・クロックφＳに
よってサンプリングされ、保持される。サンプルホール
ド回路１でサンプリングされＡ／Ｄ変換された入力信号
は、セレクタ３および判定回路４に供給される。

判定回路４には１クロツク前にサンプリングされた信号
をＡ／Ｄ変換した値が保持されていて、現在のＡ／Ｄ変
換値と比較し、同一の場合つまりアナログ信号Ｖ　ｉ　
ｎが変化しなかった場合には、カウンタ５に対して起動
信号Ｓを出力してこれを起動させるとともに、セレクタ
３に対して切換信号Ｃを出力する。

セレクタ３は、アナログ信号Ｖ　ｉ　ｎが変化している
間はＡ／Ｄ変換器２から出力されたディジタル信号を６
へ供給する。しかるに、セレクタ３は、判定回路４から
の切換信号Ｃを受けると、Ａ／Ｄ変換器２の出力をメモ
リ６へ供給するのを止め、代わりにカウンタ５の計数値
をメモリ６へ供給する。

カウンタ５は、判定回路４からの起動信号Ｓによって例
えばサンプリング・クロックφＳの計数を開始し、判定
回路４によってＡ／Ｄ変換器２の出力が変化したと判定
されるまで計数を続ける。

これによって、カウンタ５の計数値はアナログ信号Ｖｉ
ｎが変化しない継続時間に対応した値（以下継続時間デ
ータと称する）になる。

この継続時間データはセレクタ３を介してメモリ６に供
給され１判定回路４によって信号が変化したと判定され
た時点で、メモリ６に書き込まれる。

また１判定回路４からは、そのときセレクタ３を介して
メモリ６へ供給されている信号がアナログ信号Ｖ　ｉ　
ｎのＡ／Ｄ変換値なのか、カウンタ５の継続時間データ
なのかを示す状態信号Ｂが供給されている。この状態信
号Ｂは、セレクタ３を介してＡ／Ｄ変換値または継続時
間データがメモリ６に書き込まれる際に、メモリ６に新
たに設けられた付加ビット６ｂに同時に書き込まれる。

なお、上記カウンタ５は、その計数値がメモリ６に書き
込まれるときにリセットされて、次の継続時間の計数に
備える。

以上のように、この実施例に従うと、アナログ信号Ｖｉ
ｒｒが同一レベルの期間は一つのＡ／Ｄ変換値とその継
続時間データのみがメモリ６に書き込まれるにすぎない
。そのため、サンプリング・クロックφＳの周期が同一
であれば、変化のゆるやかな信号に関してメモリ６に記
憶される波形データは、第３図に示す従来方式に比べて
大幅に減少される。その結果、同一の容量を持つメモリ
に対しては波形の忠実度（再現性）を低下させることな
く数多くの波形を記憶することができる。

一方、第３図の方式に比べて基本となるサンプリング・
クロックφＳの周期を小さくしておけば。

第２図に示すようにアナログ信号Ｖｉｎの変化の小さい
部分と大きい部分とで実質的なサンプリング周期を変え
てやることができる。その結果、メモリ６の容量を増加
させることなく、記憶される波形の忠実度を向上させて
、精度の高い波形を再現することができるようになる。

記憶された波形の再生は、例えば次のようにして行なわ
れる。すなわち、第１図に示すごとく、メモリ６から読
み出されたデータは、ラッチ回路７またはカウンタ８へ
供給されるようになっている。上記メモリ６からのデー
タの読み出しと同時に、付加ビット６ｂに記憶されてい
るデータの性質を示す状態信号Ｂも読み出される。読み
出された状態信号已によって、ラッチ回路７およびカウ
ンタ８側へ供給されたデータが、アナログ信号のＡ／Ｄ
変換値であることが指示されると、ラッチ回路７はその
データをＤ／Ａ変換器９へ供給する。

また、Ｄ／Ａ変換器９におけるＤ／Ａ変換が終了すると
、ラッチ回路７はメモリ６から次のデータを読み出して
ラッチする。

このようにして、メモリ６から読み出された波形に関す
るデータのＤ／Ａ変換を順次行なって行くうちに、デー
タと同時に読み出された付加ビット６ｂ内の状態信号Ｂ
によって、読出しデータが継続時間データであることが
指示されると、そのデータはラッチ回路７にラッチされ
ず１代わりにカウンタ８へロードされる。

カウンタ８は、メモリ６から読み出された継続時間デー
タがロードされると、サンプリング・クロックφＳと同
じ周期のクロックφＣによってダウンカウントを開始す
る。このとき、ラッチ回路７には継続時間データの前に
読み出されたデータがラッチされている。従って、Ｄ／
Ａ変換器９の出力電圧Ｖ　ｏ　ｕ　ｔは、カウンタ８が
動作している間開−のレベルを継持する。そして、カウ
ンタ８の計数値が「０」になった時点で、カウンタ８の
出力信号によってラッチ回路７がメモリ６から次のデー
タを読み出してラッチする。

上記動作によって少くないデータに基づいて忠実度の高
い波形が再現される。

なお、上記実施例では、一定の周期でアナログ信号のサ
ンプリングを行なってそれをすべてＡ／Ｄ変換し、Ａ／
Ｄ変換後の結果を監視してアナログ信号が変化したか否
か判定している。しかしながら、この発明はそれに限定
されるものでなく、例えばコンパレータ等を用いて直接
アナログ信号が変化したか否かを検出して、変化した場
合にのみサンプリングおよびＡ／Ｄ変換を行なって、そ
れを時間情報とともにメモリに記憶するようにしてもよ
い。

［効果］ アナログ信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換して記憶す
る場合に、例えばサンプリング・クロックのようなりロ
ック信号を計数するカウンタと、Ａ／Ｄ変換値が変化し
たか否か判定する回路を設けて、Ａ／Ｄ変換値が同一で
ある期間はメモリへのＡ／Ｄ変換値の書込みを中断し、
その間その継続時間をカウンタで計時してＡ／Ｄ変換値
が変化した時点でカウンタの値を継続時間データとして
メモリに書き込むようにしたので、アナログ値の変化の
ゆるやかな部分で同一のＡ／Ｄ変換値が連続している間
はそれがすべてメモリに記憶されることがないという作
用により、波形の忠実度（もしくは再現性）を低下させ
ることなく、同一の記憶容量のメモリで多数の波形を記
憶できる。もしくは、メモリの記憶容量を増加させるこ
となく、忠実度の高い波形を記憶できるという効果があ
る。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるディジタル記憶型オ
シロスコープに適用した場合について説明したが、この
発明はそれに限定されるものでなく、音声信号あるいは
画像信号その他任意のアナログ信号をディジタル信号化
して記憶する装置一般に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をディジタル記憶型オシロスコープの
波形記憶、再生部に適用した場合の一実施例を示すブロ
ック図、 第２図は、本発明に係る信号記憶方式における入力アナ
ログ信号のサンプリング方式の一例を示す説明図、 第３図は、従来のディジタル記憶型オシロスコープにお
ける入力アナログ信号のサンプリング方式を示す説明図
である。 ｌ・・・・サンプルホールド回路、２・・・・Ａ／Ｄ変
換器、３・・・・セレクタ、４・・・・判定回路、５・
・・・カウンタ（アップ形）、６・・・・メモリ、６ｂ
・・・・付加ビット、７・・・・ラッチ回路、８・・・
・カウンタ（ダウン形）、９・・・・Ｄ／Ａ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給されたアナログ信号の変化の大きい部分では短
   い時間間隔で、また変化の小さい部分では長い時間間隔
   で、アナログ信号をディジタル信号に変換した値を、そ
   の時間情報とともにメモリに記憶するようにしたことを
   特徴とする信号記憶方式。 ２、供給されたアナログ信号を一定の周期でサンプリン
   グしてそれをディジタル信号に変換するとともに、ディ
   ジタル化された信号を監視して変化した場合にはそのデ
   ィジタル値をメモリに書き込み、ディジタル化された信
   号が変化しない場合にはサンプリング用のクロック信号
   を計数してその継続時間を計時し、継続時間を上記メモ
   リに書き込むようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の信号記憶方式。 ３、上記メモリには、これに書き込まれたデータがアナ
   ログ信号の変換値であるのか継続時間に関するデータで
   あるのかを示すビットを設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の信号記憶方式。