DE3744398A1 - Verfahren und vorrichtung zur registrierung von signalkurven - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Es ist zur Realisierung digitaler Oszilloskope bekannt bildlich darzustellende analoge Signalkurven zunächst in einzelne Amplitudenproben zu zerlegen, diese zu digita­ lisieren, sie dann einem Signalspeicher zuzuführen und schließlich den Inhalt des Signalspeichers zur Anzeige zu bringen.

Bezüglich der Unterschiede gegenüber einem analogen Oszilloskop kommt bei einem digitalen Oszilloskop der Speicherung der Amplitudenproben im Signalspeicher besondere Bedeutung zu. Einerseits ergibt sich hierdurch zwangsläufig eine Verzögerung gegenüber einem in Echt­ zeit arbeitenden analogen Oszilloskop, die aber bei der hohen Arbeitsgeschwindigkeit moderner Oszilloskope ohne Bedeutung ist. Andererseits eröffnet die Zwischenspei­ cherung Möglichkeiten, die der Analogtechnik grundsätzlich verschlossen bleiben. Diese Möglichkeiten basieren darauf, daß eine gespeicherte Signalkurve im Prinzip beliebig lange für eine Analyse ihrer Kurvenform zur Verfügung steht.

Im Normalbetrieb allerdings werden in den üblicherweise als RAM ausgeführten Signalspeicher ständig neue Ampli­ tudenproben eingelesen, wobei die Amplitudenproben der jeweils vorhergehenden Signalkurve fortlaufend über­ schrieben werden. Soll nun zur Analyse einer bestimmten Signalkurve diese über längere Zeit festgehalten werden, so bieten sich im Prinzip zwei Möglichkeiten an. Ent­ weder muß der Zustrom neuer Amplitudenproben in den Signalkurvenspeicher gestoppt werden, damit die zu untersuchende Signalkurve nicht durch Überschreiben gelöscht wird, oder es muß ein weiterer Speicher zur Verfügung stehen, in dem eine Signalkurve bei Bedarf abgelegt werden kann. Das hierzu erforderliche Schalt- bzw. Triggersignal, das die Speicherung einleiten muß, kann dabei von Hand ausgelöst werden, wenn ein Beobach­ ter einen irregulären Kurvenverlauf erkennt, den er sich genau ansehen will.

Einer handbetätigten Triggerung sind allerdings enge Grenzen gesetzt, denn momentane Unregelmäßigkeiten, die auch als Transienten bezeichnet werden, können sehr schnell vorübergehen, so daß die Reaktionszeit des Beobachters nicht ausreicht, den Speicherbefehl genügend schnell zu geben. Andererseits kann aber auch sehr viel Zeit vergehen, bis eine Transiente auftritt. Weiterhin kann die Abweichung mit den Augen nicht erkennbar sein, z.B. wenn eine Phasenverschiebung vorliegt und der Kurvenverlauf unverändert erscheint.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 zu schaffen, mit deren Hilfe bei geringem Aufwand eine automatische Erfassung von Signalkurvenabweichungen möglich ist, die einen vorgegebenen Toleranzbereich überschreiten.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich­ neten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.

Der zu schaffende Toleranzbereich wird in vorteilhafter Weise durch eine obere und eine untere Hüllkurve er­ zeugt, die alle Signalkurven einschließen, die als normal zu betrachten sind und deshalb kein Schaltsignal auslösen sollen. Die Hüllkurven bestehen ebenso wie die Signalkurven aus digitalen Amplitudenproben, und werden in einem Hüllkurvenspeicher abgelegt. Während jedoch der Inhalt des Hüllkurvenspeichers unverändert bestehen bleibt, werden die Amplitudenproben der im Signalspei­ cher abgelegten Signalkurve zyklisch wiederkehrend überschrieben. Im Signalspeicher befindet sich somit die jeweils dem letzten Stand entsprechende Signalkurve. Gleichzeitig mit ihrer Einspeicherung in den Signal­ speicher werden die Amplitudenproben der Signalkurve mit zeitlich entsprechenden Amplitudenproben der unteren und oberen Hüllkurve verglichen. Wird eine der beiden Hüllkurven durch eine Amplitudenprobe der Signalkurve überschritten, was bei Überlagerung eines Störsignals der Fall ist, so wird ein erstes Schaltsignal ausgelöst. Sind sehr kurze Störungen ohne Bedeutung, so kann man das erste Schaltsignal auch erst dann auslösen, wenn zwei oder mehr Amplitudenproben den Toleranzbereich überschritten haben.

In der Regel ist es wichtig nicht nur das Störsignal selbst, sondern auch die nachfolgenden Werte der Signal­ kurve festzuhalten. Erfindungsgemäß ist deshalb vorge­ sehen, nach dem ersten Schaltsignal weiterhin die ankommenden Amplitudenproben der Signalkurve bis zu ihrem Ende in den Signalspeicher zu übernehmen. Erst am Ende der momentanen Signalkurve wird ein zweites Schalt­ signal erzeugt, und nunmehr diese gespeicherte Kurve gesichert. Das kann entweder dadurch erfolgen, daß ein Überschreiben des Signalspeichers gestoppt wird oder daß die nunmehr im Signalspeicher enthaltenen Amplituden­ werte in einen Langzeitspeicher übernommen werden. In beiden Fällen erfolgt eine Darstellung der gespeicherten momentanen Signalkurve auf einem Bildschirm.

Eine wesentliche Vereinfachung ergibt sich, wenn man nicht jede der beiden Hüllkurven in einem eigenen Speicher ablegt, sondern die Amplitudenproben der beiden Hüllkurven abwechselnd nacheinander einem gemeinsamen Hüllkurvenspeicher zuführt. Von zwei aufeinanderfolgen­ den Amplitudenproben der Signalkurve wird dann die eine mit der entsprechenden Amplitudenprobe der unteren Hüllkurve und die andere mit der entsprechenden Ampli­ tudenprobe der oberen Hüllkurve verglichen. Im Prinzip besteht hierdurch zwar die Möglichkeit, daß nur einen Zähltakt dauernde Transienten, die jeweils die andere der beiden Hüllkurven durchdringen, nicht erfaßt werden. Für die Praxis ist das jedoch ohne Bedeutung, da sich so kurzzeitige Transienten ohnehin einer weiteren Analyse entziehen und auch dann, wenn sie erfaßt würden, allen­ falls als Strich auf dem Bildschirm erkennbar wären.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Vorrichtung besitzt einen Mikroprozessor, der aus den Amplitudenproben einer ausgewählten Signalkurve die zugehörigen Hüllkurven so berechnet, daß der vorge­ gebene Toleranzbereich eingehalten wird. Eine Ver­ gleichsschaltung dient dazu, fortlaufend die von einem A/D-Wandler kommenden Amplitudenproben synchron mit entsprechenden Amplitudenproben aus dem Hüllkurvenspei­ cher zu vergleichen. Eine Steuerschaltung bewirkt die Sicherung der momentanen Signalkurve, nachdem eine Amplitudenprobe der Signalkurve eine der Hüllkurven überschritten hat.

Es ist vorteilhaft, bei den aufeinanderfolgenden Adres­ sen des Hüllkurvenspeichers jeweils abwechselnd eine der unteren und eine der oberen Hüllkurven zuzuordnen. Am Eingang der Vergleichsschaltung liegen zwei Register, von denen das erste die vom A/D-Wandler kommenden Amplitudenproben der Signalkurve und das zweite die aus dem Hüllkurvenspeicher kommenden Amplitudenproben der Hüllkurven aufnimmt. Der Ausgang jedes der beiden Register ist den beiden Eingängen A und B eines Kompara­ tors zugeführt, dessen erster Ausgang bei Amplitudenpro­ ben A kleiner B und dessen zweiter Ausgang bei Amplitu­ denproben A größer B auf "High" schaltet. Ein Multi­ plexer sorgt dafür, daß die vom Komparator parallel ausgegebenen Vergleichssignale wieder zu einem gemein­ samen seriellen Signal zusammengefügt werden. Dies kann geschehen, weil die nachfolgende Triggerschaltung nur erkennen muß, ob eine Amplitudenprobe eine der beiden Hüllkurven überschritten hat, jedoch unerheblich ist, welche der beiden Hüllkurven es war.

Die Funktionen der Komparatorschaltung sowie der Steuer­ schaltung könnten im Prinzip auch durch den Mikroprozes­ sor wahrgenommen werden. Zur Realisierung hoher Taktfre­ quenzen verwendet man jedoch bevorzugt konventionelle Logikelemente, die ggf. auf einem Gatearray angeordnet sind. So enthält die auf die Komparatorschaltung folgen­ de Steuerschaltung eine Triggerschaltung, die vom Ausgangssignal des Multiplexers getriggert wird, einen Taktgenerator, der den zeitlichen Ablauf bestimmt und einen Adressenzähler zur Vorgabe der Adressen für die im Signalkurvenspeicher und Hüllkurvenspeicher abgelegten Amplitudenproben.

Der Taktgeber besitzt einen mit dem Mikroprozessor verbundenen Freigabeeingang und einen mit der Trigger­ schaltung verbundenen Halteeingang und gibt ausgangssei­ tig drei Taktsignale ab. Hierzu sind einem die Grundfre­ quenz erzeugenden Taktgenerator zwei Toggle-Flip-Flop nachgeschaltet, welche die Grundfrequenz in Clock 1/2 und Clock 1/4 teilen.

Die Triggerschaltung besteht in vorteilhafter Weise aus einem Trigger-Flip-Flop und einem als Post-Trigger wirkenden Trigger-Zähler, die beide auf ein erstes UND-Gatter wirken, dessen Ausgang im Triggerfall das Haltesignal für die Taktgeber abgibt. Das Haltsignal sorgt dafür, daß entweder ein weiteres Überschreiben des Signalspeichers mit neuen Amplitudenproben der Signal­ kurve verhindert wird, oder daß die zu diesem Zeitpunkt im Signalspeicher enthaltene momentane Signalkurve in einen separaten Langzeitspeicher übernommen wird, von dem sie dann zur Anzeige auf dem Bildschirm gelangen kann.

Ein Analogtrigger bestimmt den Beginn der Einspeicherung einer neuen Signalkurve in den Signalspeicher. Hierzu wirkt er über ein zweites UND-Gatter auf die Rücksetz­ eingänge des Adreßzählers, des Taktgebers und des Triggerzählers. Ein zweiter Eingang des UND-Gatters liegt an einem invertierenden Ausgang des Trigger-Flip- Flops. Ein vom Analogtrigger ausgehendes Rücksetzsignal bleibt also unwirksam, wenn eine die Hüllkurven über­ schreitende Transiente die Triggerschaltung startet.

Vorteilhafterweise entspricht der Zählerumfang des Triggerzählers dem des Adressenzählers und wird auch mit diesem synchron gesteuert. In der Regel erfolgt das dadurch, daß bei Abgabe eines Überlaufsignals vom Triggerzähler der Adressenzähler seine letzte Adresse ausgegeben hat. In Verbindung mit einem "High" am Ausgang des Trigger-Flip-Flops gibt das nachgeschaltete erste UND-Gatter ein Haltesignal an den Halteeingang des Taktgenerators, sofern ein weiteres Überschreiben des Signalspeichers verhindert werden soll. In diesem Fall kann nur der Mikroprozessor den Taktgenerator wieder freigeben. Alternativ hierzu besteht aber, wie schon erwähnt, die Möglichkeit, in Verbindung mit dem Trigger­ signal die momentane Signalkurve aus dem Signalspeicher in einen Langzeitspeicher zu übernehmen. Es ist vorteil­ haft die beiden Register am Eingang der Komparatorschal­ tung und den Adreßzähler mit Clock 1/2 zu takten und dementsprechend den Multiplexer mit Clock 1/4 zu schal­ ten. Dadurch steht für die Triggerschaltung mit Clock die doppelte Taktfrequenz wie für den Adreßzähler zur Verfügung. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Triggerschaltung bereits auf den selben Impuls an­ spricht, mit dem der Komparator das Auftreten einer Transiente signalisiert.

Ein Ausführungsbeispiel, das weitere zweckmäßige Ausge­ staltungen der Erfindung erkennen läßt, wird im folgen­ den näher beschrieben und anhand der Zeichnungen erläu­ tert.

Es zeigen:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung der Signalkurve mit zwei Hüllkurven.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild ist eine starke Vereinfachung der wirklichen Schaltung, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Einzelheiten wurden nur soweit aufgenommen, als sie erfindungsrele­ vant sind.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Digitalwandler 1, einem Signal­ kurvenspeicher 2, einem Hüllkurvenspeicher 3, einem Mikroprozessor 4, einer Signalwiedergabeschaltung 5, einer Vergleichsschaltung 6 und einer Steuerschaltung 7, die über ein UND-Gatter 17 von dem Trigger-Impuls eines Analogtriggers 22 beaufschlagt wird. Die Steuerschaltung 7 ist in eine Triggerschaltung 8, einen Taktgeber 9 und einen Adreßzähler 18 unterteilt.

Am Eingang der Vergleichßchaltung 6 liegen zwei 8 Bit breite, aus D-Flip-Flops gebildete Register, von denen das erste Register 10 mit seinem Eingang D am Ausgang des A/D-Wandlers 1 liegt und das zweite Register 11 mit seinem Eingang D von einem Hüllkurvenspeicher 3 abgege­ bene Amplitudenproben erhält. Ausgangsseitig ist das erste Register 10 mit einem Eingang A und das zweite Register mit einem Eingang B eines Komparators 12 verbunden. Der Ausgang Q des ersten Registers 10 ist gleichzeitig auch dem Eingang eines Signalkurvenspei­ chers 2 zugeführt.

An den beiden Ausgängen des digitalen Komparators 12 liegen die Eingänge D 0 und D 1 eines Multiplexers 13, der einen Ausgang Y besitzt, welcher dem Eingang D eines Trigger-Flip-Flops 14 zugeführt ist. Außer diesem gehören zur Triggerschaltung 8 noch ein Triggerzähler 15, dessen Ausgang Q gemeinsam mit dem Ausgang Q des Trigger-Flip-Flops 14 einem UND-Gatter 16 zugeführt ist. Letzteres gibt im Triggerfall einen Haltebefehl auf den Stopeingang eines zum Taktgeber 9 gehörigen Taktgenera­ tors 19.

Dem Taktgenerator 19 sind zwei Toggle-Flip-Flops 20, 21 nachgeschaltet, welche die Taktfrequenz Clock des Taktgenerators 19 zunächst in Clock 1/2 und anschließend in Clock 1/4 unterteilen. Die Taktfrequenz Clock am Ausgang des Taktgenerators 19 ist dem Takteingang CLK des Trigger-Flip-Flops 14 und dem Takteingang T des Triggerzählers 15 zugeführt. Die Takteingänge CLK der beiden Register 10, 11 am Eingang der Vergleichsschal­ tung 6 sind mit dem Ausgang Q des ersten Toggle-Flip- Flops 20 verbunden und erhalten somit eine Taktfrequenz Clock 1/2. Die Taktfrequenz Clock 1/4 am Ausgang des zweiten Toggle-Flip-Flops 21 dient am Eingang A des Multiplexers 13 als Schaltsignal. Der Taktgenerator 19 besitzt noch einen Freigabeeingang F, der vom Mikropro­ zessor beaufschlagt wird, und gleichzeitig mit einem Rücksetzeingang R des Trigger-Flip-Flops 14 in Verbin­ dung steht.

An einer gemeinsamen Verbindung liegen auch die Rück­ setzeingänge R des Adreßzählers 18 des ersten Toggle- Flip-Flops 20, des zweiten Toggle-Flip-Flops 21 und des Triggerzählers 15. Ihnen wird das Triggersignal eines Analogtriggers 22 über ein UND-Gatter 17 zugeführt, sofern dessen zweiter mit einem invertierenden Ausgang Q des Trigger-Flip-Flops 14 verbundener Eingang das zuläßt.

Der wie die Register 10, 11 mit der Taktfrequenz Clock getaktete Adreßzähler 18 führt über einen Adreßbus von seinem Ausgang Q 1 dem Signalkurvenspeicher 2 und über einen zweiten Adreßbus vom Ausgang Q 2 einem Hüllkurven­ speicher 3 Adressignale zu. Die beiden Speicher 2, 3 stehen noch mit dem Mikroprozessor 4 in Verbindung, der seinerseits auch auf eine Signalwiedergabeschaltung 5 wirkt. In der Signalwiedergabeschaltung 5 sollen die Baugruppen zusammengefaßt sein, die zur Vervollständi­ gung einer Oszilloskopschaltung erforderlich sind, für die Erfindung aber ohne Bedeutung bleiben. Hierzu gehört außer einer Bedieneinheit mit dem entsprechenden Tasten­ feld u. a. auch ein Bildschirm, auf dem die Signalkurve zur Anzeige gelangen kann. Von den hier zusammengefaßten Baugruppen wird auch der Triggerimpuls des Analog­ triggers 22 abgeleitet.

Fig. 2 zeigt das Prinzip der Hüllkurventechnik. Aus­ gehend von einer Signalkurve A werden zwei Hüllkurven B, C gebildet, die einen Toleranzbereich T einschließen. Im vorliegenden Fall unterscheidet sich die Amplitude der Signalkurve A von der unteren Hüllkurve B um + T/2 und von der oberen Hüllkurve C um - T/2. Sobald die Hüllkurven D, C gebildet sind, kann die ursprüngliche Signalkurve A gelöscht werden. Die nun folgenden Signal­ kurven werden daraufhin überwacht, ob ihre Amplitude an irgendeiner Stelle den Toleranzbereich T überschreitet. Im vorliegenden Fall ist eine als Transiente auftretende Störung ST eingezeichnet, die die obere Hüllkurve C durchbricht. Eine solche Störung ST führt zu einer digitalen Triggerung am Oszilloskop, durch die wiederum der Kurvenverlauf am Bildschirm festgehalten wird. Sofern das Oszilloskop bei einer entsprechenden Auflö­ sung auch eine Dehnung der Kurvenform ermöglicht, kann die Störung ST im Detail analysiert werden.

Es sei im folgenden das erfindungsgemäße Hüllkurvenver­ fahren anhand der zu seiner Ausführung dienenden Schal­ tung nach Fig. 1 in seinem Ablauf erläutert. Eine in Amplitudenproben zerlegte, periodisch wiederkehrende analoge Signalkurve wird von dem Analog/Digital-Wandler 1 digitalisiert. Die digitalisierten Amplitudenproben werden fortlaufend mit Clock 1/2 in das 8 Bit breite erste Register 10 übernommen und von diesem an den Signalkurvenspeicher 2 weitergegeben. Der Adreßzähler 18 sorgt dafür, daß die Daten nacheinander in den als RAM ausgeführten Signalkurvenspeicher geschrieben werden. Von hier aus gelangen die Daten mit Hilfe des Mikroprozessors zur Signalwiedergabeschaltung 5, die ihre Darstellung auf einem Bildschirm bewirkt.

Entspricht die dargestellte Signalkurve den Vorstellun­ gen des Beobachters, so kann er den Prozessor durch einen Bedienbefehl veranlassen aus den vorliegenden Amplitudenproben der Signalkurve durch abwechselnde Addition und Subtraktion einer Konstanten eine obere Hüllkurve C und eine untere Hüllkurve B zu berechnen.

Erfindungsgemäß wird der Schaltungsaufwand dadurch vermindert daß jede der beiden Hüllkurven B, C nur aus halb so vielen Amplitudenproben wie die ursprüngliche Signalkurve bestehen. In dem für beide Hüllkurven B, C vorgesehenen, ebenfalls als RAM ausgebildeten Hüll­ kurvenspeicher 3 werden deshalb die Amplitudenproben der oberen und unteren Hüllkurve nacheinander abwechselnd eingelesen.

Sobald die beiden Hüllkurven gespeichert sind, kann die Überwachung der nachfolgenden Signalkurven erfolgen. Hierzu gibt der Mikroprozessor 4 ein Freigabesignal an den Rücksetzeingang des Trigger-Flip-Flops 14. Mit dem gleichen Signal wird auch der Taktgenerator 19 freige­ geben, wodurch die Aufzeichnung gestartet und wiederholt der gewünschte Kurvenausschnitt in den Signalkurven­ speicher 2 eingeschrieben wird. Ein vom Analogtrigger 22 kommender Triggerimpuls synchronisiert dabei die neu in den Signalkurvenspeicher 2 aufgenommenen Amplituden­ proben mit Hilfe des Adreßzählers 18 so, daß sie genau zu den im Hüllkurvenspeicher 3 gespeicherten Hüllkurven paßt.

Zum Vergleich der Amplitudenproben in der Vergleichs­ schaltung 6 werden die beiden Hüllkurven entsprechend der Signalkurve mit Clock 1/2 in ein 8 Bit breites zweites Register 11 übernommen. Die Amplitudenproben an den Ausgängen der beiden Register 10, 11 werden in dem ebenfalls 8 Bit breiten digitalen Komparator miteinander verglichen. Während dem Eingang A des Komparators 12 die Signalkurve zugeführt wird, gelangen an seinen Eingang B abwechselnd jeweils Amplitudenproben der unteren und der oberen Hüllkurve.

Durch den synchronisierenden Takt des Taktgenerators 19 ist dafür gesorgt, daß an einem Ausgang des Komparators 12 die Ergebnisse des Vergleichs A kleiner B mit der oberen Hüllkurve anliegen, während an seinem anderen Ausgang die Ergebnisse A größer B mit der unteren Hüllkurve ausgegeben werden. Der mit Clock 1/4 gesteuer­ te Multiplexer 13 gibt die beiden Ausgangssignale des Komparators 12 auf einen gemeinsamen Ausgang Y. Wird eine der beiden Hüllkurven durch eine Amplitudenprobe durchbrochen, so gibt der Multiplexer ein "High" an den Eingang des Trigger-Flip-Flops 14.

Die Triggerschaltung 8 zu der auch das Trigger-Flip-Flop 14 gehört, ist von dem Analogtrigger 22 zu unterschei­ den. Letzterer hat die Aufgabe den Beginn einer neuen Einspeicherung von Amplitudenwerten in den Signalspei­ cher zu bestimmen. Da diese Einspeicherung durch den Adresszähler gesteuert wird, ist dessen Rückstelleingang R über das zweite UND-Gatter 17 mit dem Analogtrigger 22 verbunden.

Über die gleiche Leitung erhalten auch die beiden Toggle-Flip-Flops 20, 21 und der Triggerzähler 15 periodisch ein Rücksetzsignal. Das zweite UND-Gatter 17 blockiert jedoch das Rücksetzsignal, wenn am invertier­ enden Ausgang 12 des Trigger-Flip-Flops 14 kein Signal anliegt, d.h. wenn sein Eingang D mit "High" beauf­ schlagt ist. In diesem Fall wird vom Ausgang Q das Triggersignal an das erste UND-Gatter 16 weitergegeben, dessen Ausgang mit dem Halteeingang "Stop" des Takt­ generators 19 verbunden ist.

Ein vom Trigger-Flip-Flop 14 abgegebenes Triggersignal wird vom ersten UND-Gatter 16 jedoch erst dann in ein Haltesignal umgewandelt, wenn auch an seinem zweiten Eingang ein Signal anliegt, das als Überlaufsignal CO vom Ausgang des Triggerzählers 15 kommen muß. Da der Triggerzähler 15 synchron mit dem Adreßzähler 18 getaktet ist, und beide Zähler sich auch bezüglich ihres Umfangs entsprechen, sorgt der Triggerzähler 15 dafür, daß nach Auftreten einer Transiente der verbleibende Teil der jeweiligen Signalkurve noch bis zum Ende in den Signalkurvenspeicher 2 eingeschrieben wird.

Die Schaltung kennt also im wesentlichen zwei Zustände. Solange sich die neu aufgezeichnete Signalkurve inner­ halb der beiden Hüllkurven bewegt, bleibt der jeweils gültige Ausgang des digitalen Komparatos 12 im Zustand "Low" und das Trigger-Flip-Flop 14 bleibt rückgesetzt. Ändert sich die aufzuzeichnende Signalkurve jedoch derart, daß sie den von beiden Hüllkurven eingeschlos­ senen Toleranzbereich T verläßt, so spricht der digitale Komparator 12 an und das Trigger-Flip-Flop 14 wird mit der nächsten Taktflanke des Clock gesetzt. Der Trigger­ zähler 15 zählt nun noch solange, bis er mit seinem Ausgang CO, der jetzt durch das Trigger-Flip-Flop 14 über die UND-Verknüpfung freigegeben ist, den Takt­ generator 19 stoppt und ein weiteres Einspeichern in den Signalkurvenspeicher 2 beendet. Die somit im Signal­ kurvenspeicher 2 festgehaltene Signalkurvenform, mit der die digitale Triggerung auslösenden Störung ST kann auf einem Bildschirm der Signalwiedergabeschaltung 5 darge­ stellt werden.

In Fig. 1 nicht dargestellt, aber ohne eine entspre­ chende Schaltung verständlich ist, daß alternativ zu einer Blockierung des Signalkurvenspeichers 2 dessen Inhalt in einen Langzeitspeicher übernommen werden kann, und dementsprechend der Signalkurvenspeicher zur Auf­ nahme neuer Signalkurven zur Verfügung steht. Bei entsprechender Ausstattung des Mikroprozessors 4 und der Signalwiedergabeschaltung 5 ist es möglich, mehrere Kurven gemeinsam auf dem Bildschirm darzustellen, so daß eine von diesen die mit dem Störsignal behaftete Kurve ist und eine andere, z.B. die jeweils letzte Signalkurve darstellt.

Claims (15)

1. Verfahren zur Registrierung von Signalkurven, die in digitalisierte Amplitudenproben zerlegt einem Signalspeicher (2) zugeführt werden, ein Analogtrigger (22) die abzuspeichernde Signalkurve festlegt und anschließend eine Abbildung der gespeicherten Signal­ kurve oder eines Teils von ihr auf einem Bildschirm erfolgt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschrit­ te:

• a) zu einer im Signalspeicher (2) abgelegten Signal­ kurve (A) werden zwei einen Toleranzbereich (T) ein­ schließende Hüllkurven (B, C) erzeugt und in einem Hüllkurvenspeicher (3) abgelegt,
• b) zyklisch wiederkehrende, neue Amplitudenproben der Signalkurve (A) überschreiben einerseits fortlaufend den Signalspeicher (2) und werden andererseits mit zeitana­ logen Amplitudenproben der unteren Hüllkurve (B) und der oberen Hüllkurve (C) verglichen,
• c) bei Überschreiten einer der beiden Hüllkurven (B, C) durch eine, ggf. auch mehrere Amplitudenproben der Signalkurve (A) wird ein erstes Schaltsignal gegeben,
• d) die nach dem ersten Schaltsignal ankommenden Amplitudenproben der Signalkurve (A) werden weiterhin bis zum Ende der momentanen Signalkurve in den Signal­ speicher (2) übernommen,
• e) am Ende der momentanen Signalkurve wird ein zweites Schaltsignal erzeugt und das Überschreiben des Signal­ speichers (2) gestoppt oder die im Signalspeicher (2) enthaltenen Amplitudenwerte in einen separaten Langzeit­ speicher übernommen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Amplitudenproben der beiden Hüllkurven (B, C) abwechselnd nacheinander im Hüllkurvenspeicher (3) abgelegt werden und von zwei aufeinanderfolgenden Amplitudenproben der Signalkurve (A) die eine mit der entsprechenden Amplitudenprobe der unteren Hüllkurve (B) und die andere mit der entsprechenden Amplitudenprobe der oberen Hüllkurve (C) verglichen wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem A/D-Wandler (1) zur Umfor­ mung analoger Signalkurven (A) in digitale Amplituden­ proben, einem Signalspeicher (2) zum fortlaufenden Überschreiben mit den sich zyklisch wiederholenden Amplitudenproben einer Signalkurve (A), einer Signal­ wiedergabeschaltung zur bildlichen Darstellung der Signalkurve (A) auf einem Bildschirm und einem Prozes­ sor, der den funktionellen Ablauf bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllkurvenspeicher (3) vorge­ sehen ist, der zur Aufnahme von zwei Hüllkurven (B, C) dient, die der Prozessor (4) aus Amplitudenproben einer ausgewählten Signalkurve (A) errechnet, eine Vergleichs­ schaltung (6) fortlaufend die vom A/D-Wandler kommenden Amplitudenproben synchron mit entsprechenden Amplituden­ proben aus dem Hüllkurvenspeicher (3) vergleicht, und eine Steuerschaltung (7) die Sicherung der momentanen Signalkurve bewirkt, nachdem eine Amplitudenprobe der Signalkurve (A) eine der Hüllkurven (B, C) überschritten hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hüllkurvenspeicher (3), der Amplitu­ denprobe der oberen Hüllkurve (C) und der unteren Hüllkurve (B) aufnimmt, und von den jeweils aufeinander­ folgenden Adressen abwechselnd eine der unteren und eine der oberen Hüllkurve zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der Vergleichsschaltung (6) zwei Register (10, 11) liegen, von denen das erste (10) die vom A/D-Wandler (1) kommen­ den Amplitudenproben der Signalkurve (A) und das zweite (11) die aus dem Hüllkurvenspeicher (3) kommenden Amplitudenproben der Hüllkurven (B, C) aufnimmt, und der Ausgang jedes der beiden Register (10, 11) einem Kompara­ tor (12) mit seinen Eingängen (A, B) zugeführt ist und dessen erster Ausgang bei Amplitudenproben A kleiner B und dessen zweiter Ausgang bei Amplitudenproben A größer B auf "High" schaltet und ein nachfolgender Multiplexer (13) ein Schaltsignal abgibt, sobald einer der beiden Komparatorausgänge "High" geschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalkurven­ speicher (3) die Amplitudenproben der Signalkurve (A) am Ausgang des ersten Registers (10) abnimmt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerschal­ tung (7) eine Triggerschaltung (8) gehört, die vom Ausgangssignal des Multiplexers (13) getriggert wird, weiterhin ein Taktgenerator (9) vorgesehen ist, der den zeitlichen Ablauf bestimmt und ein Adreßzähler (18) zur Vorgabe der Adressen für die im Signalkurvenspeicher (2) und im Hüllkurvenspeicher (3) abgelegten Amplituden­ proben dient.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (9) einen mit dem Prozessor (4) verbundenen Freigabeeingang (F) und einen mit der Triggerschaltung (8) verbundenen Halteeingang (Stop) besitzt und ausgangsseitig drei Taktsignale mit den Frequenzen "Clock", "Clock 1/2" und "Clock 1/4" abgibt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Taktgeber (9) ein Taktgenerator (19) gehört, dem zwei Toggle-Flip- Flops (20, 21) nachgeschaltet sind, die seine Ausgangs­ frequenz zunächst in Clock 1/2 und dann in Clock 1/4 teilen.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Triggerschal­ tung (8) ein Trigger-Flip-Flop (14) und ein als Post- Trigger wirkender Triggerzähler (15) gehören, die beide auf ein erstes UND-Gatter (16) wirken, dessen Ausgang im Triggerfall das Haltesignal für den Taktgeber (9) abgibt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Adreßzähler (18) die beiden Toggle-Flip-Flops (20, 21) des Taktgebers (9) und der Triggerzähler (15) Rücksetzeingänge (R) besitzen, die gemeinsam von einem Analogtrigger (22) bei Beginn einer neuen Signalkurve (A) ein Rücksetzsignal erhalten.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Analogtriggers (22) ein zweites UND-Gatter (17) liegt, das eingangsseitig außer mit dem Analogtrigger (23) noch mit einem invertierenden Eingang (Q) des Trigger-Flip- Flops verbunden ist und nur dann ein Rückstellsignal abgibt, wenn das Trigger-Flip-Flop (14) nicht triggert.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerumfang des Triggerzählers (15) dem des Adressenzählers (18) entspricht und auch mit diesem synchron gesteuert wird.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trigger-Flip- Flop (14) und der Triggerzähler (15) mit der Frequenz des Taktgenerators (19) getaktet sind, die beiden Register (10, 11) am Eingang der Komparatorschaltung (6) und der Adressenzähler (18) mit Clock 1/2 getaktet sind und der Multiplexer (13) mit Clock 1/4 umschaltet.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Freigabeein­ gang (F) des Taktgenerators (19) mit einem Rückstellein­ gang (R) des Trigger-Flip-Flops (14) verbunden ist.