專利名稱：使用組合信號的測試和測量儀器的制作方法
技術領域：
該公開涉及測試和測量儀器，特別地涉及使用組合信號的測試和測量儀器。
背景技術：
諸如示波器、邏輯分析器等等之類的測試和測量儀器可以通過對輸入信號進行數(shù) 字化來采集數(shù)據。這樣的輸入信號可以表示電壓、電流、溫度、壓力等等。該數(shù)字化的輸入 信號可以被存儲在采集存儲器中。一旦采集被觸發(fā)，就可以從采集存儲器讀出數(shù)據作為采 集數(shù)據。可以使用各種波形數(shù)學函數(shù)來進一步處理這樣的采集數(shù)據。例如，可以從一個波 形減去另一個波形。然而，在數(shù)據已被采集、在不同存儲器之間傳遞等等之后，完全地執(zhí)行 這樣的波形數(shù)學。
發(fā)明內容
一個實施例包括測試和測量儀器，其包括多個數(shù)字化器(digitizer)，每個數(shù)字 化器被配置成對輸入信號進行數(shù)字化以生成數(shù)字化信號；信號處理器，其被配置成將來自 該數(shù)字化器的數(shù)字化信號中的至少兩個組合成組合信號；電路，其被配置成接收該組合信 號和至少一個數(shù)字化信號。另一個實施例包括一種方法，其包括將多個輸入信號數(shù)字化成多個數(shù)字化信號； 將數(shù)字化信號中的至少兩個組合成組合信號；以及從與采集相關聯(lián)的組合信號和數(shù)字化信 號之中進行選擇。
圖1是根據一個實施例使用組合信號的測試和測量儀器的框圖。圖2是根據一個實施例將組合信號存儲到采集存儲器中的另一測試和測量儀器 的框圖。圖3是根據一個實施例將組合信號用作觸發(fā)的另一測量和測量儀器的框圖。圖4是根據一個實施例存儲組合信號并將該組合信號用作觸發(fā)的另一測試和測 量儀器的框圖。圖5是根據一個實施例由存儲在采集存儲器中的數(shù)據生成組合信號的另一測試 和測量儀器的框圖。
具體實施例方式實施例包括測試和測量儀器和技術，其中數(shù)字化的信號可以被組合成組合信號。 在一個實施例中，可以使用基本上類似于源數(shù)字化信號的組合信號。圖1是根據一個實施例使用組合信號的測試和測量儀器的框圖。在該實施例中， 測試和測量儀器10包括多個數(shù)字化器12。在該實施例中，圖示了三個或更多數(shù)字化器12。4然而，在一個實施例中，可以使用多于一個的任何數(shù)目個數(shù)字化器。每個數(shù)字化器12被配置成對輸入信號14進行數(shù)字化以生成對應的數(shù)字化信號 16。例如，輸入信號14可以是可以被數(shù)字化的任何種類的信號。例如，輸入信號14可以是 電壓、電流、溫度、壓力或任何其他參數(shù)。此外，輸入信號14可以是表示這些參數(shù)的不同類 型的信號。例如，電壓可以表示由換能器轉換的電流。無論如何，數(shù)字化器12可以是數(shù)字 化這種信號的適當數(shù)字化器。例如，數(shù)字化器12可以是具有多位輸出的模擬到數(shù)字轉換器 (ADC)。這樣的ADC可以具有電壓輸入、電流輸入等等。在另一示例中，數(shù)字化器12可以是 被配置成提供一位輸出的比較器。測試和測量儀器10包括信號處理器18。該信號處理器18被配置成將來自數(shù)字化 器的數(shù)字化信號16中的至少兩個組合成組合信號20。例如，信號處理器18可以被耦合到 每一個數(shù)字化器12，并且被配置成接收每一個數(shù)字化信號16。然而，在另一實施例中，可以 以不同方式將信號處理器耦合到數(shù)字化器12。例如，可以通過開關或其他路由電路從數(shù)字 化信號16之中選擇信號處理器18被配置成接收的數(shù)字化信號16。無論如何，信號處理器 18都可以訪問數(shù)字化信號16中的至少兩個。信號處理器18可以被配置成以各種方式組合數(shù)字化信號16。在一個示例中，信號 處理器18可以被配置成將數(shù)字化信號16乘在一起。如果一個數(shù)字化信號16表示電壓并 且另一個數(shù)字化信號16表示電流，則組合信號20可以表示對應的功率。在另一示例中，一 個數(shù)字化信號16可以是門(gating)信號，其可以被用來門輸出另一數(shù)字化信號16的不期 望部分。在另一示例中，信號處理器18可以被配置成從一個數(shù)字化信號16減去另一個數(shù) 字化信號16。因此，組合信號20可以表示差分(differential)信號。類似地，信號處理器 18可以被配置成將一個數(shù)字化信號16添加到另一個數(shù)字化信號16，從而表示共模信號。此外，盡管已經描述了諸如乘法、加法和減法之類的操作，但是可以使用任何數(shù)學 組合。例如，一個或多個數(shù)字化信號16可以被濾波，數(shù)字化信號16可以被用來調制或解調 另一個數(shù)字化信號16，可以使用線性或非線性技術等等來組合數(shù)字化信號16。因此，信號 處理器18可以被配置成根據期望將多個數(shù)字化信號16組合成組合信號20。信號處理器18可以是任何種類的電路。例如，信號處理器18可以是數(shù)字信號處 理器、可編程門陣列、專用集成電路、離散邏輯電路、這些電路的組合等等。在一個實施例中，信號處理器18可以被配置成基本上與對應輸入信號14的數(shù)字 化同時地將數(shù)字化信號16中的至少兩個組合成組合信號20。也就是說，當從對應數(shù)字化器 12輸出數(shù)字化信號16的數(shù)字化數(shù)據時，該數(shù)字化數(shù)據就可以被輸入到信號處理器18中。 通過使用測量功率的乘法示例，一個數(shù)字化器12可以輸出指示瞬時電壓的值。另一個數(shù)字 化器12可以輸出指示對應瞬時電流的值。當在信號處理器18中使這兩個值相乘時，組合 信號20的輸出值是瞬時功率。盡管通過信號處理器20的傳播延遲可以使組合信號20在 時間上從源數(shù)字化信號16偏移，但是電路22可以被配置成適應這樣的延遲。例如，延遲可 以被引入到數(shù)字化信號16中，以使得數(shù)字化信號16和組合信號20在時間上對準。在一個實施例中，測試和測量儀器10可以包括延遲電路24。該延遲電路M可以 被配置成時間對準數(shù)字化信號16和組合信號20。因此，當信號輸入到電路22上時，該信號 基本上是時間對準的。
盡管延遲電路M被圖示為對數(shù)字化信號16進行操作，但是延遲電路可以包括信 號處理器18的部分、這些電路的組合等等?？梢砸霐?shù)字化信號16和組合信號20之間的 相對時間偏移的任何電路可以被用作延遲電路24。在一個實施例中，不以后處理方式來執(zhí)行信號處理器18的處理。也就是說，可以 基本上同時生成組合信號20，而不是在采集到數(shù)字化信號16的全集之后生成該組合信號 20。電路22可以以這種方式使用組合信號20，即就像組合信號20是基本上同時出現(xiàn)的數(shù) 字化信號16那樣。在一個實施例中，電路22可以是能夠處理數(shù)字化信號16的任何種類的電路。如 將在下文中進一步詳細描述的那樣，電路22可以被配置成使用組合信號20，就像可使用其 他數(shù)字化信號16那樣。特別地，可以從與采集相關聯(lián)的組合信號20和數(shù)字化信號16之中 進行選擇。在一個實施例中，測試和測量儀器10可以包括用于將多個輸入信號數(shù)字化成多 個數(shù)字化信號的裝置；用于將至少兩個數(shù)字化信號組合成組合信號的裝置；以及用于響應 于該組合信號采集數(shù)據的裝置。用于將輸入信號數(shù)字化成數(shù)字化信號16的裝置可以包括上述任何種類的數(shù)字化 器12。用于將至少兩個數(shù)字化信號組合成組合信號20的裝置可以包括上述任何種類的信 號處理器18。用于響應于該組合信號20采集數(shù)據的裝置可以包括上述觸發(fā)電路、采集存儲 器、信號調節(jié)電路、相關聯(lián)的控制器或在采集數(shù)據中所使用的諸如電路22之類的任何其他 電路。在一個實施例中，數(shù)字化器12可以被配置成基本上連續(xù)對輸入信號14進行數(shù)字 化。因此，可以基本上連續(xù)地將數(shù)字化信號16提供給電路22。類似地，信號處理器18可以 被配置成基本上連續(xù)地組合期望的數(shù)字化信號16。因此，也可以基本上連續(xù)地將組合信號 20提供給電路22。電路22可以將任何數(shù)字化信號16和組合信號20用作基本上連續(xù)的信號。圖2是根據一個實施例將組合信號存儲到采集存儲器中的另一測試和測量儀器 的框圖。在該實施例中，測試和測量儀器30包括作為電路22的一部分的采集存儲器32。 也就是說，采集存儲器32可以被配置成接收數(shù)字化信號16和組合信號20。如本文中所使用的那樣，采集存儲器32是被配置成緩沖輸入數(shù)字化數(shù)據的存儲 器。例如，采集存儲器32可以被配置成其中用新值重寫舊值的環(huán)形緩沖器。因此，數(shù)據窗 口可以被存儲在采集存儲器32中。特別地，可以存儲數(shù)字化信號和組合信號的數(shù)據窗口。因此，當生成觸發(fā)或以其他方式采集到數(shù)據時，可以讀出所存儲的數(shù)據，如數(shù)據34 所圖示的那樣。特別地，組合信號20可以被看作要被采集的任何其他信號。例如，在一個 實施例中，可以接收觸發(fā)。作為響應，可以停止將數(shù)字化信號16和組合信號20存儲到采集 存儲器32中，該存儲可以在特定時間內繼續(xù)等等。采集存儲器32可以是任何種類的存儲器。例如，采集存儲器可以是動態(tài)存儲器、 靜態(tài)存儲器、易失性或非易失性存儲器、大容量存儲設備等等。此外，盡管已圖示了單個存 儲器，但是可以使用任何數(shù)目個存儲器。例如，每個數(shù)字化信號16和每個組合信號20可以 具有專用采集存儲器32。在一個實施例中，測試和測量儀器30可以包括用于存儲組合信號20和至少一個數(shù)字化信號16的裝置。用于存儲的裝置可以包括上述任何種類的采集存儲器32。圖3是根據一個實施例將組合用作觸發(fā)的另一測量和測量儀器的框圖。在該實施 例中，測試和測量儀器40包括觸發(fā)電路42。觸發(fā)電路42被配置成響應于至少一個組合信 號20和/或至少一個數(shù)字信號16來觸發(fā)采集。也就是說，觸發(fā)電路42可以被配置成接收組合信號20以及一個或多個數(shù)字化信 號16。一個或多個這樣的信號可以被用來觸發(fā)采集。例如，組合信號20可以單獨用來觸發(fā) 采集。在另一個示例中，數(shù)字化信號16可以被用來觸發(fā)采集。在又一個示例中，組合信號 20可以和一個或多個數(shù)字化信號16 —起用來觸發(fā)采集。特別地，如上所述，組合信號20可以表示各種其他信號，例如功率、差分信號、共 模信號等等。當將表示這種信號的組合信號20提供給觸發(fā)電路42時，觸發(fā)電路42可以響 應于這樣的信號來生成觸發(fā)信號44。例如，可以響應于功率的變化而觸發(fā)采集。因此，可以 響應于可具有不同于數(shù)字化信號16之一的類型、特性、響應等等的信號來觸發(fā)采集。觸發(fā)電路42可以是能夠響應于數(shù)字化信號(例如數(shù)字化信號16和組合信號20) 來生成觸發(fā)信號的任何種類的電路。例如，觸發(fā)電路42可以是數(shù)字信號處理器、可編程門 陣列、專用集成電路、離散邏輯電路、這些電路的組合等等。在一個實施例中，測試和測量儀器40可以包括用于響應于組合信號來觸發(fā)采集 的裝置。特別地，該測試和測量儀器40可以包括用于響應于組合信號和至少一個數(shù)字化信 號來觸發(fā)采集的裝置。這種用于觸發(fā)的裝置可以包括上述任何種類的觸發(fā)電路42。圖4是根據一個實施例存儲組合信號并將該組合信號用作觸發(fā)的另一測試和測 量儀器的框圖。在該實施例中，測試和測量儀器50包括采集存儲器32和觸發(fā)電路42 二者。 特別地，采集存儲器32和觸發(fā)電路42 二者被配置成接收組合信號20。在該實施例中，為了 明確起見，組合多個數(shù)字化器12、輸入信號14和數(shù)字化信號16，圖示了 N個這樣的元件。采集存儲器32可以被配置成對來自觸發(fā)電路42的觸發(fā)信號44做出響應。特別 地，可以響應于對組合信號20做出響應而生成的觸發(fā)信號44來在組合信號20的采集存儲 器32中觸發(fā)采集。采集存儲器32可以被配置成存儲數(shù)字化信號16和組合信號20 二者。因此，任何 或所有這樣的信號可以被輸出為采集信號52。此外，已將一個組合信號20用作示例；然而， 可以從一個或多個信號處理器18將任何數(shù)目M個組合信號20輸入到采集存儲器。因此， 可以從采集存儲器32輸出N+M個采集信號52。盡管上文已描述了采集存儲器32中的組合信號20的觸發(fā)和存儲，但是因為基本 上可以在原始數(shù)字化信號16可用的同時組合信號20可用，所以出于任何目的該組合信號 20都可以用作數(shù)字化信號16。圖5是根據一個實施例由存儲在采集存儲器中的數(shù)據生成組合信號的另一測試 和測量儀器的框圖。在該實施例中，測試和測量儀器60可以包括類似于上述信號處理器18 的另一個信號處理器62。然而，信號處理器62被配置成組合來自采集存儲器32的采集信 號52。也就是說，采集信號52和另一個組合信號M 二者可以基本同時提供給后續(xù)處理56。如所圖示的那樣，信號處理器62可以接收N+M個采集信號52。也就是說，不僅可 以組合存儲在采集存儲器32中的N個數(shù)字化信號16，而且還可以在信號處理器62中組合 M個組合信號20。
此外，在一個實施例中，采集存儲器32不一定被配置成如上述那樣存儲組合信號 20。也就是說，在一個實施例中，信號處理器62可以是第一信號處理器，其能夠將數(shù)字化信 號所遇到的數(shù)字化信號組合到一起。然而，因為信號處理器62可以被配置成基本上在從采 集存儲器32輸出數(shù)字化信號52的同時組合數(shù)字化信號52，所以組合信號M基本上可以用 作數(shù)字化信號52。然而，在一個實施例中，測試和測量儀器可以包括這樣的信號處理器18和62 二 者。例如，信號處理器18可以被配置成在采集存儲器32之前生成供數(shù)字化信號16的任何 使用的組合信號20。如果組合信號20沒有被存儲在采集存儲器32中，則附加的存儲器可 以用于其他采集信號。信號處理器62可以被配置成根據存儲在采集存儲器中的信號來創(chuàng) 建第二組合信號M。在一個實施例中，組合信號M可以基本上與由信號處理器18生成的 組合信號20相同；然而，在其他實施例中，組合信號M可以是不同的。盡管已描述了特定實施例，但是將會認識到本發(fā)明的原理不限于這些實施例。可 在不偏離如在后面的權利要求中所闡述的本發(fā)明的原理的情況下進行變化和修改。
權利要求
1.一種測試和測量儀器，包括多個數(shù)字化器，每個數(shù)字化器被配置成對輸入信號進行數(shù)字化以生成數(shù)字化信號； 信號處理器，被配置成將來自該數(shù)字化器的數(shù)字化信號中的至少兩個組合成組合信 號；以及電路，被配置成接收所述組合信號。
2.根據權利要求1所述的測試和測量儀器，其中所述電路還被配置成接收至少一個數(shù)字化信號。
3.根據權利要求1所述的測試和測量儀器，還包括 采集存儲器，被配置成存儲所述組合信號。
4.根據權利要求3所述的測試和測量儀器，其中所述采集存儲器還被配置成存儲數(shù)字化信號。
5.根據權利要求4所述的測試和測量儀器，所述組合信號被稱為第一組合信號，該測 試和測量儀器還包括第二信號處理器，被配置成將數(shù)字化信號中的至少兩個信號和存儲在采集存儲器中的 第一組合信號組合成第二組合信號，并且將第二組合信號提供為來自采集存儲器的信號。
6.根據權利要求1所述的測試和測量儀器，還包括 觸發(fā)電路，被配置成響應于組合信號來觸發(fā)采集。
7.根據權利要求6所述的測試和測量儀器，還包括 采集存儲器，被配置成存儲組合信號和至少一個數(shù)字化信號。
8.根據權利要求1所述的測試和測量儀器，其中所述信號處理器被配置成基本上與對 應輸入信號的數(shù)字化同時地將數(shù)字化信號中的至少兩個組合成組合信號。
9.根據權利要求1所述的測試和測量儀器，還包括延遲電路，被配置成基本上時間對準數(shù)字化信號和組合信號時間； 其中所述電路被配置成接收時間對準的組合信號和至少一個數(shù)字化信號。
10.一種測試和測量儀器，包括用于將多個輸入信號數(shù)字化成多個數(shù)字化信號的裝置； 用于將數(shù)字化信號中的至少兩個組合成組合信號的裝置；以及 用于響應于所述組合信號采集數(shù)據的裝置。
11.根據權利要求10所述的測試和測量儀器，還包括 用于響應于所述組合信號來觸發(fā)采集的裝置。
12.根據權利要求11所述的測試和測量儀器，其中用于響應于所述組合信號來觸發(fā)采 集的裝置還包括用于響應于組合信號和至少一個數(shù)字化信號來觸發(fā)采集的裝置。
13.根據權利要求10所述的測試和測量儀器，還包括 用于存儲組合信號和至少一個數(shù)字化信號的裝置。
14.根據權利要求13所述的測試和測量儀器，還包括用于組合所述組合信號中的至少兩個信號以及存儲在用于存儲的裝置中的至少一個 數(shù)字化信號的裝置。
15.一種方法，包括將多個輸入信號數(shù)字化成多個數(shù)字化信號 將數(shù)字化信號中的至少兩個組合成組合信號；以及 從與采集相關聯(lián)的組合信號和數(shù)字化信號之中進行選擇。
16.根據權利要求15所述的方法，還包括 響應于所述組合信號來觸發(fā)采集。
17.根據權利要求15所述的方法，還包括 將所述組合信號存儲在采集存儲器中。
18.根據權利要求15所述的方法，還包括 基本上連續(xù)地對輸入信號進行數(shù)字化。
19.根據權利要求15所述的方法，其中輸入信號的數(shù)字化和至少兩個數(shù)字化信號的組 合基本上同時發(fā)生。
20.根據權利要求15所述的方法，還包括在從數(shù)字化信號和組合信號之中進行選擇之前時間對準數(shù)字化信號和組合信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用組合信號的測試和測量儀器。一種測試和測量儀器，其包括多個數(shù)字化器，每個數(shù)字化器被配置成對輸入信號進行數(shù)字化以生成數(shù)字化信號；信號處理器，其被配置成將來自該數(shù)字化器的數(shù)字化信號中的至少兩個組合成組合信號；以及被配置成接收所述組合信號的電路。
文檔編號G01D21/02GK102052938SQ20101029542
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2009年9月22日
發(fā)明者K·L·韋思, K·P·多比恩斯, T·R·比爾 申請人:特克特朗尼克公司