JPH028274B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多現象表示機能を備えたオシロスコー
プに関するものである。

近年、論理信号を取り扱う電子機器の急激な発
展につれて複雑な周期を有する信号や一つの信号
により制御される多くの信号系を有する電気回路
が急増している。このような信号もしくは信号群
を観測する際に、動作様式に関係なく、任意の時
に同期信号回路に於ける信号波形をブラウン管の
スクリーン上に同時に表示させれば同期を与えて
いる信号成分の確認が可能となり同期操作を簡単
で誤操作の少ないものとすることができ、また容
易に観測現象数を増加させることができ、さらに
同期信号回路に挿入されている数種の濾波回路に
より同期信号中の特定周波数成分を抽出した信号
波形の観測や不必要な周波数成分を監視しながら
同期操作を確実なものとすることができる。

本発明は以上の機能を備えたオシロスコープを
提供するものである。第１図は本発明の一実施例
を示したもので垂直軸入力回路を２チヤンネル備
えたいわゆる二現象オシロスコープに同期信号監
視チヤンネルを装備させた場合の例である。１は
垂直軸第１チヤンネル入力端子、２は垂直軸第２
チヤンネル入力端子、３は外部同期信号入力端
子、４は垂直軸第１チヤンネル入力回路、５はそ
の出力端子、６は垂直軸第２チヤンネル入力回
路、７はその出力端子、８は同期信号増幅回路、
９はその垂直軸用出力端子である。９′は同期信
号出力端子、１０は第１チヤンネル内部同期信号
の発生端子、１１は第２チヤンネル内部同期信号
の発生端子、１２は内部同期信号切換回路、１３
は内部同期信号出力端子、１４は第１チヤンネル
出力信号を増幅するトランジスタ、１５は第２チ
ヤンネル出力信号を増幅するトランジスタ、１６
は同期信号表示のための第３チヤンネル出力を増
幅するトランジスタ、１７はダイオードD₁，
D₂D₃，D₄，D₅，D₆，D₇，D₈，D₉，D₁₀，D₁₁，
D₁₂から成るチヤンネル切換ゲート回路である。
１８は垂直軸出力増幅回路の入力段トランジス
タ、１９は垂直軸出力増幅回路、２０は垂直軸偏
向出力信号の発生する端子である。２１は第１チ
ヤンネル切換用のJKフリツプフロツプ、２２は
このフリツプフロツプ２１のＫ入力端子、２３は
フリツプフロツプ２１の出力端子、２４は第２
チヤンネル切換用のJKフリツプフロツプ、２５
はフリツプフロツプ２４のＫ入力端子、２６はフ
リツプフロツプ２４の出力端子、２７は同期信
号表示用第３チヤンネル切換用JKフリツプフロ
ツプ、２８はフリツプフロツプ２７のＫ入力端
子、２９はフリツプフロツプ２７の出力端子、
３０は垂直軸動作様式切換スイツチで、破線で結
ばれる部分と連動し、ａの位置では第１チヤンネ
ルのみの一現象表示様式、ｂの位置では第２チヤ
ンネルのみの一現象表示様式、ｃの位置では第１
チヤンネルと第２チヤンネルによる二現象表示様
式を指示する。３１は同期信号表示用の第３チヤ
ンネルの動作を切換えるスイツチで破線で結ばれ
る部分と連動し、ｄの位置では無表示動作を、ｅ
の位置では表示動作を指示する。３２はAND回
路、３３は誤動作防止用のNAND回路、３４は
クロツク信号入力線路、３５は多現象表示様式切
換スイツチで、ｆの位置ではオルタネート表示様
式を、ｇの位置ではCHOP表示様式を指示する。
３６はオルタネート切換パルス信号の加わる線
路、３７はCHOP切換パルス信号の加わる線路、
３８はCHOP切換パルス発生回路である。

第２図は本実施例の動作波形を示したものでａ
は線路３４のクロツク信号を、ｂは端子２３の第
１チヤンネル切換信号を、ｃは端子２６の第２チ
ヤンネル切換信号を、ｄは端子２９の同期信号表
示用第３チヤンネル切換信号をそれぞれ示す。ま
た第３図は本実施例に於けるブラウン管のスクリ
ーン上の映像波形の例を示したものである。

次に第１図、第２図および第３図を用いて本実
施例の動作について説明する。

(1) 第１のフリツプフロツプのみの動作状態。

時刻t₀に於て垂直軸動作様式切換スイツチ３
０を第１図に示すようにａの位置に接続し、第
１チヤンネルのみの一現象表示とし、同期信号
表示用第３チヤンネル動作切換スイツチ３１は
ｄの位置に接続して第３チヤンネルを無表示動
作状態にすると、第１チヤンネル切換用フリツ
プフロツプ２１のＫ入力端子２２と出力端子
２３はAND回路３２を通じて同相で結合され、
第２チヤンネル切換用フリツプフロツプ２４の
Ｋ入力端子２５と第３チヤンネル切換用フリツ
プフロツプ２７のＫ入力端子２８は＋5VのＨ
レベル電圧に接続される。３個のJKフリツプ
フロツプ２１，２４，２７はクロツク信号３４
がＬレベル電圧からＨレベル電圧へ変化する際
にＫ入力の信号レベルを出力端子に伝えるの
で、時刻t₁に於てクロツク信号が発生すれば必
ず第１チヤンネル切換用フリツプフロツプ２１
の出力端子２３はＬレベルに、第２チヤンネ
ル切換用フリツプフロツプ２４の出力端子２
６はＨレベルに、第３チヤンネル切換用フリツ
プフロツプ２７の出力端子２９はＨレベルに
なり、その後のクロツク信号に対しては同じ状
態を保つ。一方、チヤンネル切換回路１７の出
力端子はトランジスタ１８と増幅回路１９によ
るベース接地型平衡増幅回路のきわめて低い入
力インピーダンスを有するエミツタで受端し、
エミツタ電圧を各フリツプフロツプの出力の示
すＬレベル電圧とＨレベル電圧のほぼ中間に設
定してあり、そのためにダイオードD₁，D₄，
D₆，D₇，D₁₀，D₁₁は導通状態のバイアスを受
けダイオードD₂，D₃，D₅，D₈，D₉，D₁₂は非
導通状態のバイアスを受ける。

したがつてトランジスタ１８、垂直軸出力増
幅回路１９へは第１チヤンネルの信号だけが伝
わりオシロスコープの垂直軸動作様式は第３図
ａに一例として示すように第１チヤンネルのみ
の一現象表示となる。

(2) 第２のフリツプフロツプのみの動作状態。

このことは垂直軸動作様式切換スイツチ３０
をｂの位置に接続し第２チヤンネルのみの一現
象表示とした場合にも同様にして説明すること
ができ、その場合は第１チヤンネルに関する部
分と第２チヤンネルに関する部分の動作が全く
逆になる他は全く同様であるので説明は省略す
る。

(3) 第１、第３のフリツプフロツプを交互に動作
させる方法。

次に時刻t₂に第一チヤンネルのみの一現象表
示の状態のままで同期信号表示用第３チヤンネ
ルの動作切換スイツチ３１をｅの位置に切換え
ると第１チヤンネル切換用フリツプフロツプ２
１の出力端子２３は第３チヤンネル切換用フ
リツプフロツプ２７のＫ入力端子２８に接続
し、第３チヤンネル切換用フリツプフロツプ２
７の出力端子２９は第１チヤンネル切換用フ
リツプフロツプ２１のＫ入力端子２２にAND
回路３２を通して接続するのでこの２個のフリ
ツプフロツプ２２，２７は２進のリングカウン
タを構成する。したがつて時刻t₃にクロツク信
号が発生すると第１チヤンネル切換用フリツプ
フロツプ２１の出力端子２３のＬレベルが第
３チヤンネル切換用フリツプフロツプ２７の
出力端子２９に伝わり、第３チヤンネル切換用
フリツプフロツプ２７の出力端子２９の時刻
t₃以前の状態であるＨレベルが第１チヤンネル
切換用フリツプフロツプ２１の出力端子２３
に伝わる。

続いて時刻t₄に再びクロツク信号が入ると両
フリツプフロツプ２１，２７は前段の出力か
ら得たＫ入力での各入力レベルを各出力に伝
えるので、すなわち第１チヤンネル切換用フリ
ツプフロツプ２１の出力はＬレベルに戻り、
第３チヤンネル切換用フリツプフロツプ２７の
Ｑ出力はＨレベルに戻る。

こうして時刻t₅に次のクロツク信号が入る際
には回路全体が時刻t₃の際と全く同一となり、
ひき続くクロツク信号の発生に伴い同様の動作
がくり返される。この状態では第２チヤンネル
切換用フリツプフロツプ２４のＫ入力端子２５
はＨレベルのままであり、したがつて出力端
子２６もＨレベルのままである。このとき垂直
軸の出力増幅回路１８，１９へ伝えられ、ブラ
ウン管のスクリーンに示されるチヤンネルは切
換用フリツプフロツプの出力がＬレベルにあ
るものであるから時刻t₃から時刻t₄までは第３
チヤンネル信号が、時刻t₄から時刻t₅までは第
１チヤンネルが、時刻t₅から時刻t₆までは再び
第３チヤンネルが示されるというようにクロツ
ク信号の到来ごとに第１チヤンネルと第３チヤ
ンネルの間での切換表示が行なわれる。この結
果ブラウン管のスクリーンには第３図ｂに示す
ようにすでに第３図ａに示した第１チヤンネル
のみの一現象波形の他に第３チヤンネルの同期
信号波形があわせて表示されることになる。

(4) 第２、第３のフリツプフロツプを交互に動作
させる状態。

以上の動作は第２チヤンネルのみの一現象表
示時に於ける第３チヤンネルの同時表示操作の
場合にも同じように説明することができ、第１
チヤンネルに関する部分と第２チヤンネルに関
する部分の動作が全く逆になる他は全く同様で
ある。

(5) 第１、第２のフリツプフロツプを交互に動作
させる状態。

次に時刻t₇に第３チヤンネル動作切換スイツ
チ３１をｄの位置に接続して第３チヤンネル信
号を無表示の状態とし、あわせて垂直軸動作様
式切換スイツチ３０を第３図に示す最下段のｃ
の位置に接続すると第３チヤンネル切換用フリ
ツプフロツプ２７のＫ入力端子２８はＨレベル
電圧の５ボルト電圧に接続され、第１チヤンネ
ル切換用フリツプフロツプ２１と第２チヤンネ
ル切換用フリツプフロツプ２４は２進リングカ
ウンタ回路を構成するようになる。その動作に
ついては時刻t₂から時刻t₇までの状態と第２チ
ヤンネルに関する部分と第３チヤンネルに関す
る部分が全く逆である以外は同様であるので重
ねて説明することは省略する。

したがつて時刻t₈以後のクロツク信号の発生
により垂直軸回路は第１チヤンネルと第２チヤ
ンネルの切換表示を行ないブラウン管のスクリ
ーン上には第３図ｃに例として示すような二現
象信号の表示が行なわれる。

(6) 第１、第２、第３のフリツプフロツプを順次
切換え動作させる状態。

次に時刻t₉に第１チヤンネルと第２チヤンネ
ルの二現象表示動作の状態をそのままにして第
３チヤンネルの動作切換スイツチ３１をｅの位
置に接続して表示動作状態に設定すると第３チ
ヤンネル切換用フリツプフロツプ２７のＫ入力
端子２８は第２チヤンネル切換用フリツプフロ
ツプ２４の出力端子２６に接続され、第３チ
ヤンネル切換用フリツプフロツプ２７の出力
端子２９はAND回路３２を通じて第１チヤン
ネル切換用フリツプフロツプ２１のＫ入力端子
２２へ接続するので、第１、第２、第３の各チ
ヤンネル切換用フリツプフロツプ２１，２４，
２７は３進リングカウンタ回路を構成する。し
たがつて時刻t₁₀にクロツク信号が発生すると
第１チヤンネル切換用フリツプフロツプ２１の
Ｑ出力端子２３が示していたＬレベルは第２チ
ヤンネル切換用フリツプフロツプ２４の出力
端子２６へ移り、第１および第３の各チヤンネ
ル切換用フリツプフロツプ２１，２７の出力
２３，２９はＨレベルとなる。

さらに時刻t₁₁にクロツク信号が発生すると
第２チヤンネル切換用フリツプフロツプ２４の
Ｑ出力のＬレベルは第３チヤンネル切換用フリ
ツプフロツプ２７の出力端子２９へと移り第
１および第２の各チヤンネル切換用フリツプフ
ロツプ２１，２４の出力端子２３，２６はＨ
レベルとなる。

その後、時刻t₁₂にクロツク信号が発生する
と第３チヤンネル切換用フリツプフロツプ２７
の出力端子２９のＬレベルはAND回路３２
を通じて第１チヤンネル切換フリツプフロツプ
２１の出力端子２３へと移り第２および第３
の各チヤンネル切換用フリツプフロツプ２４，
２７の出力端子２６，２９はＨレベルとなり
回路全体は時刻t₉に於ける状態に完全に復帰す
る。

したがつてこの後のクロツク信号の発生に従
つて回路全体は時刻t₉から時刻t₁₂にいたる動作
をくり返し、垂直軸出力増幅回路１８，１９に
は第１チヤンネル→第２チヤンネル→第３チヤ
ンネル→第１チヤンネルの順序でくり返して各
チヤンネルの信号が１チヤンネルずつ接続され
る。こうしてブラウン管のスクリーン上には第
３図ｄに例として示すように第３図ｃの二現象
表示波形に加えて第３チヤンネルの同期信号波
形があわせて表示されることになる。

なお以上の動作に於て使用するクロツク信号に
は多現象表示様式切換スイツチ３５により線路３
６のオルタネート切換パルス信号かまたは線路３
７のCHOP切換パルス信号のいずれかを選択して
用いることができるが、それぞれの動作の差違は
本発明の説明にはほとんど意味がないので省略す
る。またNAND回路３３は電源投入の直後また
は回路の動作様式を切換えた際に各チヤンネル切
換用フリツプフロツプ２１，２４，２７の出力
端子２３，２６，２９のすべてがＨレベルになつ
たり、すべてがＬレベルになり垂直出力増幅回路
１８，１９へいずれのチヤンネルの信号も通じな
かつたり、あるいは二つ以上のチヤンネルの信号
が全く同時に供給されたりする誤動作を防ぐため
の回路で、万一そのような状態が発生すると
NAND回路３３の出力はAND回路３２を通じて
チヤンネル切換用フリツプフロツプ２１，２４，
２７のいずれかのＫ入力に通じて誤動作の状態か
ら正常動作状態への脱出を図る。

したがつてAND回路３２へのNAND回路３３
の出力は正常動作時にはＨレベルを示すので、
AND回路３２は他の入力端子へ信号に対しては
正常動作時には単なる緩衝増幅回路として働き論
理信号としてのAND回路３２の出力はスイツチ
３１から入る入力信号と同一とみなせる。以上の
ように本実施例によれば通常の二現象オシロスコ
ープとしての垂直軸機能を満足させると同時に任
意の動作様式に於て随時に同期信号波形をあわせ
て表示することを可能とする。

以上のように本発明によれば垂直軸入力に対す
る一現象表示動作と多現象表示動作のいずれの場
合にも同期信号波形をあわせて表示できるオシロ
スコープを提供することができ、表示できる現象
数をきわめて容易に増加させ得る機能と同期信号
波形を観測できる機能と同期信号回路中に挿入し
てある濾波回路を通して得られる信号の周波数成
分弁別効果をブラウン管のスクリーン上の波形と
して確認できる機能とを備わせることができる。
この機能を得る方法には垂直軸チヤンネル信号の
代りに一時的に同期信号系の信号のみをブラウン
管スクリーン上に表示する方法や多現象表示時の
みに同期信号回路の信号をあわせて表示する方法
も考えられるが、測定の同時性、迅速性や操作の
自由度の点では非常に劣るものとなる。さらにく
り返し周期の長い信号の測定には映像の輝度が低
下しがちであるため極力表示する現象数を減らす
必要があり、また通常の簡単な測定の際には一般
に一現象表示で用いることが圧倒的に多く同期信
号回路の波形観測機能はこのような垂直軸の１チ
ヤンネル表示動作の場合にも可能であることは非
常に有益なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による多現象オシロ
スコープの要部の結線図、第２図はその要部の信
号波形図、第３図はオシロスコープで表示された
状態を示す図である。 ８……同期信号増幅回路、１７……チヤンネル
ゲート切換回路、２１，２４，２７……フリツプ
フロツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１チヤンネルの入力信号をオン、オフ制御
   する第１チヤンネルゲート回路と、第２チヤンネ
   ルの入力信号をオン、オフ制御する第２チヤンネ
   ルゲート回路と、同期信号をオン、オフ制御する
   同期信号ゲート回路と、これらゲート回路の出力
   信号を合成し、垂直軸信号としてCRTに印加す
   る垂直軸出力増幅回路と、上記第１、第２のチヤ
   ンネルゲート回路および同期信号ゲート回路をそ
   れぞれ個別に制御する第１、第２、第３のフリツ
   プフロツプと、これら第１、第２、第３のフリツ
   プフロツプを相互に切換え接続し、第１のフリツ
   プフロツプのみの動作状態、第２のフリツプフロ
   ツプのみの動作状態、第１、第２のフリツプフロ
   ツプを交互に動作させる状態、第１、第３のフリ
   ツプフロツプを交互に動作させる状態、第２、第
   ３のフリツプフロツプを交互に動作させる状態、
   第１、第２、第３のフリツプフロツプを順次切換
   え動作させる状態の６つの状態を得られるように
   する切換えスイツチとを備えた多現象オシロスコ
   ープ。