DE3001263C2 - Signalform-Erfassungsschaltungsanordnung - Google Patents
Signalform-ErfassungsschaltungsanordnungInfo
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- DE3001263C2 DE3001263C2 DE3001263A DE3001263A DE3001263C2 DE 3001263 C2 DE3001263 C2 DE 3001263C2 DE 3001263 A DE3001263 A DE 3001263A DE 3001263 A DE3001263 A DE 3001263A DE 3001263 C2 DE3001263 C2 DE 3001263C2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
- G01R13/20—Cathode-ray oscilloscopes
- G01R13/22—Circuits therefor
- G01R13/34—Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalform-Erfassungsschaltungsanordnung
mit vorgebbar variablen Erfassungsfolgefrequenzen mit einer Zeitbasisstufe
zur Erzeugung von Sägezahnsignalen mit einer festen Amplitude und einer vorgebbar variablen Breite, mit
einem Spannungsgenerator zur Erzeugung einer Vielzahl von gleich beabstandeten diskreten Spannungswerten
des festen Amplitudenbereiches der Sägezahnsignale und mit einem an die Zeitbasisstufe und den
Spannungsgenerator angekoppelten Wandlerimpulsgenerator zur Erzeugung von Wandlerimpulsen als
Funktion der Koinzidenz der Sägezahnsignale und der diskreten Spannungswerte.
Generell nehmen Oszillographen zeitlich veränderbare bzw. analoge Signale auf und zeigen deren
Augenblicksamplituden graphisch über einer intern erzeugten Zeitbasisablenkung an. Diese graphischen
Anzeigen, in denen die Zeit auf der X-Achse oder der Horizontalen und die Amplitude auf der V-Achse oder
der Vertikalen aufgetr.-.gen ist, werden als Signalformen bezeichnet. Eine entsprechende Skaleneinteilung der
Signalformanzeigen erfolgt durch Regelung der wählbaren Vertikalverstärkung und der Kippfrequenz des
Oszillographen, so daß generell ein weiter Bereich von Eingangssignalamplituden und -frequenzen verarbeitet
werden kann. Die Signalform ist dann eine visuelle Darstellung irgendeines elektrischen Ereignisses, das
sich entweder wiederholen oder ein einmaliger Vorgang sein kann.
Oszillographen, welche die Signalform digitalisieren,
überführen das analoge Eingangssignal in eine Digitalform.
so daß eine Signalform durch eine Digitalschaltung verarbeitet werden kann, in welcher eine
Speicherung für einen späteren Abruf, eine Übertragung an eine andere Stelle oder eine mathematische
Manipulation vorgesehen sein kann. Die Signalformerfassung erfolgt typischerweise durch Verwendung eines
Analog-Digital-Wandlers. welcher Augenblickswerte des Eingangssignals in vorgegebenen Punkten längs der
Signalform lastet und ein digital codiertes Signal bzw. Datenwörter einsprechend diesen Werten liefert. Um
eine vollständige Signalformerfassung sicherzustellen.
Vi ist in einem Zeitfenstcr eine vorgegebene Anzahl von
Tastdatenpunkten vorgesehen, wobei dieses Fenster als Länge des Zeitbasis-Kippvorgangs definiert werden
kann, so daß sich die Breite dieses Zeitfensters als Funktion der Kippfrequcn/ iindert.
"■j In heutigen Oszillographen mit einem weilen Bereich
von wählbaren Kippfrequcn/en werden generell zwei
unterschiedliche. .SigiiaKtjrm-Hrfassurigsti'chniken v er-ACtU!et.
Dabei haiuu.-lt c. sich im; eine F.cht/eitcrfassiuig.
in der alle Signalfoimpunk.e in !.mein einzigen
'■>>) KippvfTjrang erfaßt weiden, siv.vu: um eine Aqup.alenzzeiieri.iSMiM}?.
in der alle l'tinkie. mit oinum l'iinkt pm
Kippvorgitng in aufeinanderfolgenden kipj>\'irgängeu
erfaßt werden, (iencrcll wird dir l-'chizeiirrfassiini: für
kleinere Kippfieciuuiz.en verwinde!, !v.:: Jenen alle
-■'. l'üiikte in der Wandlergesclnvindigkeit k φ iz'tat des
Analog-Digital-Wandlers erfaßt werdet; kennen, wiihrend
(lic Aquivalen/zeiicrfassung fur iirherr kippirequen/.en
verwendet wird, wobei der eine Punkt pro
Kipperfassung ebenfalls innerhalb der Wandlergeschwindigkejtskapazität
des Analog-Digital-Wandlers liegt. Aufgrund der unterschiedlichen Mechanismen bei
der Echtzeiterfassung und der Äquivalenzzeiterfassung sind bisher zwei unabhängige Betriebsarten erforderlieh.
Das System wird dabei so ausgelegt, daß bei kleineren Kippfrequenzen bis zur größten Kippfrequenz,
für die eine Echtzeit.erfassung möglich ist, das heißt innerhalb der Wandlergeschwindigkeitskapazität
des Analog-Digi.al-Wandlers wird eine erste Betriebszeit ausgenutzt; bei höheren Kippfrequenzen wird das
System in die Äquivalenzzeiterfassung geschaltet, in der eine zweite Betriebsart benutzt wird, wobei der
Analog-Digital-Wandler lediglich einmal pro Kippvorgang arbeitet. Es ist daher ersichtlich, daß in bekannten
Systemen kein-glatter Übergang von einer Echtzeiterfassung
auf eine Äquivalenzzeiterfassung möglich ist, wenn die Kippfrequenz durch ihren gesamten Bereich
erhöht wird. Bei der kleinsten Äquivalenzzeiterfassungs-Frequenz, bei der lediglich ein Datenpunkt der
Signalform bei jedem Kippvorgang getastet wird, kann eine beträchtliche Zeit erforderlich sein, um aiie
Datenpunkte zu erfassen.
Aus der DE-OS 20 18 633 ist eine Schaltungsanordnung der in Rede stehenden Art mit einer Verzögerungsleitung
und mit mehreren daran angeschlossenen Taststufen bekannt geworden, bei der Tastimpulse zur
Betätigung der Taststufen zur Änderung der Tastfrequenz von hinsichtlich ihrer Vergleichsspannung einstellbaren
Spannungsvergleichern ausgelöst werden. deren Eingänge parallel mit dem Ausgang eines vom zu
tastenden Vorgang getriggerten Sägezahngenerators mit einstellbarer Anstiegszeit seiner Ausgangsspannung
verbunden sind. Die Tastimpulse werden dabei von einem Triggerkreis erzeugt.
Eine derartige Schaltungsanordnung arbeitet nicht voll digital, so daß eine Vielzahl von Taststufen für die
Festlegung des Tastintervalls bei der Tastung der das zu tastende Signal führenden Verzögerungsleitung nötig
sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Signalform-Erfassungsschaltungsanordnung
anzugeben mit der eine variable Tastfolgefrequenz als Funktion von variablen Kippfrequenzen (Sägezahn variabler Breite)
mit einem Minimum an Schaltungsaufwand realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Signalform-Erfassungsschaltungsanordnung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
einen Analog-Digital-Wandler zur Überführung von Amplitudenwerten einer analogen Signalfonn in Digilaldatcn als Funktion der Wandlerinipulse und durch eine Steuerschaltung zur Erzeugung von digitalen Steuersignalen als Funktion eines vorgebbar variablen Inkremcnts zur Fes'legung der Auswahl der diskreten Spannungswerte, welche ein Register /ur Speicherung einer Digital/ahl entsprechend dem vorgebbar variablen Inkrement und eine von den Wandlerinipulsen des Waridlerimpulsgc'-.erators angesteuerte Λ Jdilinnsstiife /ur iterativen Nd1IiIiOn der Dtgitalzahl /weeks Er/.eiigung der Stcuer.ik.ndlc enthalt.
einen Analog-Digital-Wandler zur Überführung von Amplitudenwerten einer analogen Signalfonn in Digilaldatcn als Funktion der Wandlerinipulse und durch eine Steuerschaltung zur Erzeugung von digitalen Steuersignalen als Funktion eines vorgebbar variablen Inkremcnts zur Fes'legung der Auswahl der diskreten Spannungswerte, welche ein Register /ur Speicherung einer Digital/ahl entsprechend dem vorgebbar variablen Inkrement und eine von den Wandlerinipulsen des Waridlerimpulsgc'-.erators angesteuerte Λ Jdilinnsstiife /ur iterativen Nd1IiIiOn der Dtgitalzahl /weeks Er/.eiigung der Stcuer.ik.ndlc enthalt.
Die vorstehend definierte Signa!fonn-i>i;issiings
schaltungsanordnung ermöglicht sowohl eins· licht-/eilerfassut'g
als auch eine Aquiv.i;: n/zeiterfassung mit
einem glatten lihergang /wischen den Betriebsarten.
d.h. die Anzahl der pro Kippvorgang genuteten
Datenpunkte kan'i \on illcn ('unkten pro Kippvorgang
bis zu einem Punkt pro Kippvorgang durch Variiening
des Datenpunktinkrenients geändert werden. Für ein
gegebenes System ist eine vorgegebene Anzahl von gleich beabstandeten Datenpunkten längs der Zeiiachse
der Anzeige realisiert. Ein Analog-Digital-Wandler nimmt Wandlerimpulse in genauem Zeitzusammenhang
mit den Datenpunkten auf, so daß die Analogwerte der Signalform in den Datenpunkten getastet und in eine
Digitalform überführt werden. Eine Steuerschaltung realisiert das Datenpunktinkrement, bei dem Wandlerimpulse
längs der Signalform bei jedem Kippvorgang erzeugt werden, wobei das Inkrement einer Zahl
hinzuaddiert wird, welche den gerade getasteten Datenpunkt repräsentiert. Das Inkrement kann in den
Fällen auf 1 gesetzt werden, in denen der Kippvorgang langsam genug ist, um die Tastung aller Datenpunkte in
einem Kippvorgang zu ermöglichen. Wird die Kippfrequenz erhöht, so kann das Inkrement um 2 (jeder zweite
Datenpunkt), 3 (jeder dritte Datenpunict), usw., wie nötig
erhöht werden, wobei es in jedem Fall innerhalb der Wandlergeschwindigkeitskapazität des Analog-Digital-Wandlers
bleibt und gleichzeitig eine maximale effektive Ausnutzung des Anaiüg-Difiiai-Wandlers
möglich ist. Ist das Inkrement ungerade in bezug auf die Anzahl der Datenpunkte, so werden darüber hinaus alle
Punkte getastet, ohne daß ein Punkt innerhalb eines vorgegebenen Erfassungszyklus wiederholt wird. Die
durch die Steuerschaltung erzeugte Datenpunktzahl wird weiterhin als Speicheradresse verwendet, so daß
benachbarte Datenpunkte in unterschiedlichen, sich
so wiederholenden Kippvorgängen getastet werden können
und dennoch in der richtigen Sequenz gespeichert werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Signalforni-Erfassungsschaltu'igsanordnung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2A bis 2C jeweils eine ideale Signaiform für einen vollen Erfassungszyklus: und
F ■ g. 3 ein detailliertes Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellte erfin-
Die in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellte erfin-
(i dungsgemäße Signalforrn-Erfassungsscnaltungsanordnung
kann beispielsweise Teil eines Oszillographen sein. so daß zur Unterstützung des Verständnisses des
graphischen Signaiform-Zusammenhangs ein Vertikalverstiirker
und eine Zeitbasisstufc in F i g. 1 dargestellt sind. Die übrigen Oszillographen-Schaltungen sind für
das Konzept der Signalformerfassung irrelevant und daher nicht dargestellt. Ein ein elektrisches Ereignis
repräsentierendes Eingangssignal wird über eine Eing.'iigs'.icnime
10 in einen Vertikalverstärker 12
-,5 eingespeist. Eine Tastung des Vertikalsignals wird in
eine '/eiibasisstuft 14 eingespeis;. um ri eine,ti
vorgegebenen Punkt des Eing.in>_'s"-i;.'iiais einen getriggerten
KippvonMng ^uMosm />., können. Das Ausganirss'gn.il
ties VertikaUvrtarkcr, ist ,ils zeitlich
-.. variable Sii/p-.ilfoi :·■ lh iürs.vst-jlit. this sons: zur
Kr/eugiiiiii (!ei V-.::';>
liahkrku'u: s-Ilt Ovilhyrdph-Jn·
.inzeiiie benutzt v'iirde. l'-.ii Ansganfiss'i-'nal der
/.eitb.iMssiiife im .:i-
> iον.ιhn-panniing 18 dargestellt,
welche '.uns! zu' i''zr.;ii::irii.' (.kr ! I· 'ri/ontal.ibleiikiirig
·■■. der Oszillographen,r'Z'it'c au>;:en;iizt würde, wobei cm
Elektronenstrahlpunk! nut konstanter Geschwindigkeit
über den An/eigeschirm abgelenkt wird. Die /e'tbasis·
stufe 14 kann /weckmaßigerweise einen Kippfrequen/
sthalter sowie eine Vielzahl von /eittakikomponenten
enthalten, um eine Auswahl aus einer Anzahl von \orgegebencn Kippfrequenzen vornehmen zu können,
welche typischerweise in einem Bereich von 1 jis pro
Anzeigeteilung bis 5 \is pro Anzeigeteilung in geteilten
Schritten liegen können. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß die Gesamtamplitude der Sägezahnspannung
18 konstant ist und eine Anzeigeschirmbreiie
um 10 gleichen Teilungen repräsentiert. Die Kippfrequenz
wird durch Änderung der Steigung des Sagezahns geändert. Für das Sägezahnsignal 18 wird
i->t·:·-|iicKw cjsL1 eine hchcre Kippfrcqiienz ilinvh eins1
*ii_ilcre Steigung inn! d.imit eine kürzere Kippd.mcr
■ en;·.iseniien
I Ve Sign.ilfonn lh wird in eiren Analog Dipl.u
Wandler 20 eingespei«·'. wektier ai- Funktion der
Aufnahme cnes W andlenmpulses den Aut'enbhck'-w er:
d' ι Mgn.ilf'irni t.isiel. Ist die l.is;:ing durchgeführt, mi
mn! sie durch interne l'igisil'ic ( odierschaltungen in
^i'.e Digualform uheifiihrt. Die W.ii;dlenmpu!se lur den
•V'.il'ig FJigital Wandler 20 werden durch einen Wand
!.■ri'iipulsgeneraliir 22 erzeug·. 'Ae!cher las Sägezahn-'.p.irin.ings-S'gn.il
18 mit diskreten Spanniingspegeln
. er.ii/K in. die dii'i h einen Gener.ι'.ιί 24 für diskrete
SPcIrI-IiPL1SWeTIe erzeugt werden. IVi WandienmpiiK
L'ener.il'ir 22 erzeugt icdesma! iIjit. einen W.indienn
puK wenn die S.'.gezahnsp.mnuni: einen diskreten
S pii η η ii Hg s pegel durchlauft.
De;· Generator 24 fur diskrete Spanmmgswene
erzeug! eine vorgegebene AiIz1Ih! Mm programmierbaren
Sp.ir.rvjngspegeln. deren Amplituden in einem
FiereicH abgehend um einer Spannung nahe der
Minim.ilsp. innung de1· Sagezahn«· 18 bi«· zu einer
Spannung n.ihe der MavimaKp.mniing des Sägezahn* 181
in Reicher. Schritten liegen. ·■<
> d,i!( eine vorgegebene ■\rizah! '.on gleich bcabstandeten Datenpunkten fur die
Sii.Tn.tiior!nerfdssung über die Lange des /.eitbasi-K
tppv ■ rg.ings gebildet wird Der f lene'Mlor fiir diskrete
Spannung«« erte kann in verschiedenen Ausführung«·
formen realisiert werden Die einfachste Atisfuhrungs-
■ orni wird iiuri_h einen Πίίΐ iuchrc/eri \bgriffen
■,ersehenen Sp.ii.nupe-teiier gebildet, weicher eine
Ke'te von Widerstünden mit gleichen Widerstandswer
ten enthalt. GcmaLl ■-·■: -;r be*, orzugten Ausführungsform
der r.rfmdjng wird iedoch fur diesen Zweck ein
Digit:1.!-Analog-Korr.erter \erwendet. Die Festlegung
der zu erzeugenden Spannungspegel und der Sequenz
dic-er Spannungspege! erfolg; durch einen Regler 26
;ind eine Inkrernenrstcuerschallung 28.
D:e Inkrerr.en'sieuersc'nahiing 28 erzeugt ein codiertes
Signal, bei dem es s:ch -m wesentlichen um ein
Zahl«.ignal hai.den Jeder Zahlwert dieses Signals
entspricht dabei einem speziellen zu tastenden Datenpunkt. Die Zählung wird als Funktion von vorgegebenen
Inkrementwerten fortgeschaltet, welche durch den Regler 26 festgelegt werden, der auch Start- und
Stopsignaie für den Betrieb der Signalform-Erfassungsschaltungsanordnung
liefern kann. Der Regler 26 ist vorzugsweise eine logische Schaltung, welche eine
Kippfrequenzinformation von der Zeitbasisstufe 14 aufnimmt, so daß die inkrementwerte an die Kippfrequenz
angepaßt und änderbar sind, wenn die Kippfrecuenz
geändert wird. Beispielsweise kann das Inkrerr.ent
in den Fällen auf 1 gesetzt werden, in denen der Kippvorgang langsam genug ist. um die Tastung aller
Datanpunkte m einem Kippvorgane möglich zu
rrachen Wird die Kippfrequenz erhöhi. so kann das
Irikremeni auf 2 (jeder zwene Darenpunkt). 3 (jeder
dritte Datenpimkt). usw. wie nötig erhöht werden, wobei
es in jedem Falle innerhalb der Wandlungsgeschwindigkeitskapazität
des Analog-Digital-Wandler* 20 bleibt.
Der Regler 26 kann andererseits jedoch auch durch einen Computer oder Mikroprozessor gebildet werden,
welcher sowohl die Kippfrequenz der Zeitbasisstufe 14 und den Inkrementwert für die Inkrementsteuerschaltiing
28 regelt.
Das /ählausgangssignal der Inkrementsteuerschallung 28 wird durch Addition des Inkrementwertes zur
vorhandenen Zählung jedesmal dann fortgeschaltet, v. L im ein D.itetipunkl getastet wird. Der Wandlerimpuls
vom Wiindk'nmpiilsgeneratnr 22 wird weiterhin zur
Durchführung di/r 1 astung eines Datenp'hk'es benutzt.
um den Kegler 2h und din Inkrementstennrschaltung 28
j'il den neuesten Slainl zu schallen. D.ι das Zahlaiiv
g.ingssignal der Inkrementsteucrsch.iltiing 28 eitide itig
auf einen be«.'immten Datenpunkl bezogen ist. k.Min
dieses Zähldiisgnngssignal auch zur Adressierung dues
Sign.iltorp) Speicher1· K) netiiiizt werden, in dem die
Sigi'a'lonmi.iten vom Analog Digit.i! Wandler 20 gespeichert
w er.l«'ii Aus die«Oin eirunde können die
DjtfP unabhi'nüig von eier Keihenfnlge. in der die
Datenpimkle iretastet werden, in lh' or richtigen
Signalform Sequenz im Signalform -Speicher 30 gespeichert werden.
Is ist darauf hinzuweisen, dall alle Datenpunkte ohne
Wiederholung eines Punktes in einem gegebenen FrfasMingszvklus getastet werden, wenn das Inkrement
in bezug auf die Anzahl der Datenpunkte ungerade ist.
Dies kann anhand der idealisierten .Signalformen nach
den F ι g. 2 A bis l'( gezeigt w ei den In F i g. 2A sind drei
Penoden der Kipp-Sägezahnspanniing dargestellt, wobei
dieser Sägezahn durch die sich wiederholende
Signalform nach Fig. 2B ir, Übereinstimmung mit konventionellen getriggerten Kippprinzipien in Oszillographen
,!!!«.gelost werden kann. Aus Ijbersichtliclikeitserunden
sind zehn Datenpunkte 0 bis 9 dargestellt, so
daß sich in F ι g. 2 A 10 diskrete Spannungspegel <
> bis 9 ergeben. Für dieses Beispiel sei angenommen. daU das Inkrement gleich 3 ist. Fine gestrichelte Kurve in
F ι g. 2 A stellt die Alisgangsspannung des Generators 24
fur diskrete Spannungswerte dar. so daß F i g. 2A dem Grunde nach den durch den Wandlerimpulsgenerator
22 durchgeführten Vergleich der Sägezahnspannung und der diskreten Spannungspegel bei der F.rzeugung
von Wandlerimpulsen zur Tastung von Datenpunkten länss der Signalform nach F i g. 2B darstellt. Am Beginn
der Erfassungsperiode ist das Ausgangssignal des Generators 24 für diskrete .Spannungswerte gleich 0 und
die Sägezahnspannung geringfügig kleiner als 0. Wenn der Sägezahn den Nullpegel durchläuft, so *vird der
erste Wandlerimpuls erzeugt, wodurch der Analog Digital-Wandler
20 den Datenpunkt 0 in der Signalform nach F i g. 2B tastet, dessen Analogwert in Fig. 2C
dargestellt ist. Die Inkrementsteuerschaltung 28 schaltet das Ausgangssignal des Generators 24 für diskrete
Spannungswerte um drei Spannungspegel fort, so daß der Datenpunkt 3 auf der Analog-Signalform gemäß
F i e. 2B getastet wird. wenn die Sägezahnspannung den
3 V-Pegel durchläuft. Entsprechend werden in der ersten Periode des Kippsägezahns die Datenpunkte 6
und 9 getastet. In der zweiten Periode des Kippsägezahns werden die Datenpunkte 2, 5 und 8 getastet
während in der dritten Periode des Kippsägezahns die Datenpunkte 1, 4 und 7 getastet werden. Die
gespeicherten Analogspannungen für alle Datenpunkte 0 bis 9 sind in F i g. 2C dargestellt.
Für das einfache Beispiel sind IO Datenpunkte gezeigt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß durch
Tastung von mehr Datenpunkten eine größere .Signalform-Treue
erreichbar ist. Das heißt, je größer die Zahl der getasteten Datenpunkte ist. um so genauer
repräsentiert die erfaßte Signaiform das ankommende Signal. Da die Signaiform in eine digitale Form
überführt wird, tragt auch die Auflösung jedes umgewandelten analogen Datenpunktes zur erfaßten
Signalform-Genauigkeit bei. Für ein 8-Bil-Digitalsystem
mit 28 = 256 kann daher eine Auflösung eines Teils in
256 für jeden getasteten Datenpunkt mit 2*56 Daten
punkten längs der Signalform angemessen sein. Für ein
9- Bit- Digitalsystem können 512 Datenpunkte ζ weck ma
ßigerweise vorgesehen werden, wobei die Auflösung ein
Teil in 512 für jede Tastung ist. Da ein Digitalsystem
typischerweise /V Datenzeilen besitzt und daher als N-Hit-System bezeichnet wird, ist es zweckmäßig,
sowohl für die Anzahl der getasteten Datenpunkte als auch für die Auflösung der Amplitude jedes Tastweit 2S
vorzusehen. Rs ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die
Anzahl der Datenpunkte und der Auflösungswert unterschiedlich sein können. In bestimmten Fällen kann
es tatsächlich wünschenswert sein, weniger Datenpunkte selektiv zu tasten, was beispielsweise während eines
getriggerten Einzelkippvorgangs der Fall ist. Abhängig von der Kippfrequenz kann jeder zweite, jeder dritte
oder jeder vierte, und so weiter Datenpunkt getastet werden, um den Einzelkippvorgang einzufangen. Dieses
System eignet sich daher zu einer schnellen Erfassung einT Einzelsignalform bei einer Reduzierung der
Genauigkeit.
Fig. 3 zeigt ein detailliertes Schaltbild einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung. Eine zu erfassende Signalform wird über eine Leitung 50 in
einen Analog-Digital-Wandler 52 eingespeist. Ein Kipp-Sägezahnsignal wird über eine Leitung 54 in einen
Eingang einer Vergleichsstufe 56 eingespeist. Ein Digital-Analog-Wandler dient zur Überführung von
Digitalsignalen in diskrete Spannungspegel, welche in den anderen Eingang der Vergleichsstufe 56 eingespeist
werden. Der Ausgangs-Wandlerimpuls der Vergleichsstufe
56 wird ir den Takleingang des Analog-Digital
Wandlers 52 ei.igespeisl. wodurch eine Takliing der
Aiigenblicksamplitude der analogen Signalform erfolgt.
Der Tastwert wird in eine /V-Bit-Digitalzahl überführt
und in einem Signalform-Speicher 60 gespeichert.
Eine I η kremen !steuerschaltung ent ha It ei η Inkrement
register 62, eine Additionsstufe 64 und einen Puffer 66. Bei Aufnahme einer Taktflanke über eine Ladebefehlsleitung 68 wird ein Inkrenientdatum auf einer Leitung 70
in das Inkrementregisler 62 geladen, um ein Inkrement Ai zu bilden. Dieses Inkrement Δι wird durch die
•Vkliiionssliife einer den vorhergehenden Daienpunki
repräsentierenden Digitalzahl hin/uaddieri. um cmc Digitalzahl gleich r f .I/ zu erzeugen, welche (.'inen
neuen Datenpurikt repräsentiert. Die Summe ι f Al
wird bei Aufnahme einer VVandlerimpiilsfl.inke von
einer Vergleichssiufe 56 in den Puffer 66 geladen. Die
neue Digitalzahl ι. welche den zu tastenden Daienpunkt repräsentiert, wird zur Überführung in einen diskreten
Sp.inniingspegel in den Digital-Analog-Wandler 58
eingespeist und als Speicheradresse fiir den Signalform-Speicher
60 verwendet
Ein Zähler 72 dient zur Zählung der Wandlerimpulse und damit tier Anzahl tier getasteten Da'enpunkte.
Wenn alle Datenpunkte der vorgegebenen Anzahl von Datenpunkten gelastet sind, so lauft der Zähler 72 über,
wobei ein Überlauf-Ausgangssignal auf eine Leitung 74 gegeben wird, um einem externen Regler inzuzeigen.
daß die Signalformerfassung abgeschlossen ist. Der externe Regler kann eine logische Schaltung oder ein
Computer sein, wie dies anhand von F i g. 2 beschrieben wurde. Rücksetz.signale werden über eine Rücksetzleitung
76 in der, Puffer 66 und den Zähler 72 eingegeben, um diese Komponenten vor dem Beginn eines neuen
Erfassungszyklus in den Anfangszustand, beispielsweise auf 0 rück zusetzen. Darüber hinaus können der Puffer
66 und der Zähler 72 bei Abschluß eines Frfassungsz.yklus rückgesetzt gehalten werden, um weitere Tastungen
zu verhindern, bis ein Befehl entweder durch eine Programmsteuerung oder durch eine Bedienungsperson
über das die Erfassungsschaltungsanordnung enthaltende Instrument gegeben wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnuneen
Claims (5)
1. Signalform-Erfassungsschaltungsanordnung mit
vorgebbar variablen Erfassungsfolgefrequenzen mit einer Zeitbasisstufe zur Erzeugung "on Sägezahn-Signalen
mit einer festen Amplitude und einer vorgebbar variablen Breite, mit einem Spannungsgenerator
zur Erzeugung einer Vielzahl von gleich beabstandeten diskreten Spannungswerten des
festen Amplitudenbereiches der Sägezahnsignale und mit einem an die Zeitbasisstufe und den
Spannungsgenerator angekoppelten Wandlerimpulsgenerator zur Erzeugung von Wandlerimpulsen
als Funktion der Koinzidenz der Sägezahnsignale und der diskreten Spannungswerte, gekennzeichnet
durch einen Analog-Digital-Wandler (20, 52) zur Überführung von Amplitudenwerten
einer analogen Signalform in Digitaldaten als Funktion der Wandlerimpulse und durch eine
Inkrementstei^rschaltung (28, 62, 64, 66) zur
Erzeugung von digitalen Steuersignalen als Funktion eines vorgebbar variablen Inkrements zur Festlegung
der Auswahl der diskreten Spannungswerte, welche ein Register (62) zur Speicherung einer
Digitalzahl entsprechend dem vorgebbar variablen Inkremenl und eine von den Wandlerimpulsen des
Wandlerimpulsgenerators (22, 56) angesteuerte Addiricnsstufe (64) zur iterativen Addition der
Digitalzahl zwecks Erzeugung der Steuersignale enthält.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Signalform-Speicher (30, 60) zur Speicherung der Digitaleren vorgesehen ist
und daß die Steuersignale Adressen für den Signalform-Speicher (30,60) bilder
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein Zähler (72) zur
Zählung der Wandlerimpulse vorgesehen ist, welcher bei Vollständigkeit der Erfassung ein Signal
liefert.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß ein
externer Regler (26) zur Erzeugung von Start-, Stop- und Inkrementwerten vorgesehen ist.
5. Schallungsanordnung nach einem der Ansptüehe
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Register (62) das vorgcbbiir variable
Inkremcnt speichert.
daß die Additionsstufe (64) das vorgebbar variable
Inkreinent einem von der Inkrementsieuersclialtung
(28, 62, 64, 66) als Funktion des vorgcbbiir variablen Inkrements erzeugten digital vorgebbaren und
inkremeniiertcn digitalen Steuersignal hinzuaddieri.
daß ein n' der Inkrenictilslciicrschaltung (28. (i2, M,
66) vorgesehener Puffer (66) das digitale Steuerngrii.1
Miilt. bis er als Funktion von in einem
T.tkteinjrang aufgenommenen Wandle; irt;pti!icii
fortgeschaltet wird.
daß ein Wandler (58) zur I 'berführiing dos d'g.t.ilen
Steuersignals in diskrete Spanniinftrsuct'«.I vorgrsv
hen ist.
und daß der Wandlenmpii1sj»cner.it"r - i'- Wrgleuh.ishife
(ift) zum Vergleich -.Irr .i^kivloü
Spannungspegel mit einer der /eiihasis,i>
lise ;ki
analogen Signalform entsprechenden Ki1M) Säge·
zahnspanming ausgcbi'det ist
fi. Schaltungsanordnung nach Anspruch '".dadurch
gekennzeichnet, JaI! der Wandler (Ϊ8) zur I ihe.i iiihrung
des digitalen Steuersignals in diskrete Spannungswerte als Digital-Analog-Wandler ausgebildet
ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/003,141 US4283713A (en) | 1979-01-15 | 1979-01-15 | Waveform acquisition circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3001263A1 DE3001263A1 (de) | 1980-07-17 |
DE3001263C2 true DE3001263C2 (de) | 1982-05-13 |
Family
ID=21704372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3001263A Expired DE3001263C2 (de) | 1979-01-15 | 1980-01-15 | Signalform-Erfassungsschaltungsanordnung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4283713A (de) |
JP (1) | JPS5920105B2 (de) |
CA (1) | CA1143480A (de) |
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