(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定信号を繰り返しサンプリングする標本化装置において、
前記被測定信号をサンプリングする被測定信号用サンプリング回路と、
周波数が既知の基準信号を出力する基準信号発生回路と、
前記被測定信号に同期した同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なる第１のストローブ信号を生成する第１の周波数変換回路と、
前記同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なり、前記第１のストローブ信号とも周波数が異なる第２のストローブ信号を生成する第２の周波数変換回路と、
前記基準信号発生回路からの基準信号を、この基準信号に対して位相の異なる第２の基準信号を生成する位相調整回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第２のサンプリング回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第３のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第４のサンプリング回路と、
測定誤差を補正する補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記第１〜第４のサンプリング回路のサンプリング値から位相を求め、求めた位相を前記補正データ記憶手段の補正データで補正して前記被測定信号用のサンプリング回路の時間軸情報を求めるタイムベース計算手段と、
タイムベース計算手段の位相から前記補正データを求め、前記補正データ記憶手段に格納する補正データ演算手段と、
前記基準信号発生回路の基準信号を周波数変調または位相変調する変調信号発生回路と
を設けたことを特徴とする標本化装置。
【請求項２】
被測定信号を繰り返しサンプリングする標本化装置において、
前記被測定信号をサンプリングする被測定信号用サンプリング回路と、
周波数が既知の基準信号を出力する基準信号発生回路と、
前記被測定信号に同期した同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なる第１のストローブ信号を生成する第１の周波数変換回路と、
前記同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なり、前記第１のストローブ信号とも周波数が異なる第２のストローブ信号を生成する第２の周波数変換回路と、
前記基準信号発生回路からの基準信号を、この基準信号に対して位相の異なる第２の基準信号を生成する位相調整回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第２のサンプリング回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第３のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第４のサンプリング回路と、
測定誤差を補正する補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記第１〜第４のサンプリング回路のサンプリング値から位相を求め、求めた位相を前記補正データ記憶手段の補正データで補正して前記被測定信号用のサンプリング回路の時間軸情報を求めるタイムベース計算手段と、
タイムベース計算手段の位相から前記補正データを求め、前記補正データ記憶手段に格納する補正データ演算手段と、
前記第１の周波数変換回路のストローブ信号を周波数変調または位相変調する第１の変調信号発生回路と、
前記第２の周波数変換回路のストローブ信号を周波数変調または位相変調する第２の変調信号発生回路と
を設けたことを特徴とする標本化装置。
【請求項３】
変調信号発生回路は、前記補正データ演算手段が補正データを演算する場合、周波数変調または位相変調を行なうことを特徴とする請求項１または２記載の標本化装置。
【請求項４】
変調信号発生回路は、前記基準信号の周波数と前記ストローブ信号の周波数との比が整数または小数第一位で割り切れる値とならないように周波数変調または位相変調することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の標本化装置。
【請求項５】
被測定信号を繰り返しサンプリングする標本化装置において、
前記被測定信号をサンプリングする被測定信号用サンプリング回路と、
周波数が既知の基準信号を出力し、周波数が可変な基準信号発生回路と、
前記被測定信号に同期した同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なる第１のストローブ信号を生成する第１の周波数変換回路と、
前記同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なり、前記第１のストローブ信号とも周波数が異なる第２のストローブ信号を生成する第２の周波数変換回路と、
前記基準信号発生回路からの基準信号を、この基準信号に対して位相の異なる第２の基準信号を生成する位相調整回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第２のサンプリング回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第３のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第４のサンプリング回路と、
測定誤差を補正する補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記第１〜第４のサンプリング回路のサンプリング値から位相を求め、求めた位相を前記補正データ記憶手段の補正データで補正して前記被測定信号用のサンプリング回路の時間軸情報を求めるタイムベース計算手段と、
タイムベース計算手段の位相から前記補正データを求め、前記補正データ記憶手段に格納する補正データ演算手段と、
を設けたことを特徴とする標本化装置。
【請求項６】
基準信号発生回路は、前記補正データ演算手段が補正データを演算する場合、前記基準信号の周波数と前記ストローブ信号の周波数との比が整数または小数第一位で割り切れる値とならないように周波数を変更することを特徴とする請求項５記載の標本化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定信号を繰り返しサンプリングする標本化装置に関し、詳しくは、被測定信号に同期したクロック信号に影響されることなく、補正データを取得することができる標本化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
標本化装置は、例えば、サンプリングオシロスコープにおいて、被測定装置から出力される被測定信号を繰り返し標本化（サンプリング）するものである。また、サンプリングオシロスコープの他に、タイムインターバルアナライザ等のジッター測定装置にも用いられる。
【０００３】
サンプリングオシロスコープは、位相をずらして被測定信号を繰り返しサンプリングし、位相に基づいて波形を再現する。従来のサンプリングオシロスコープは、位相情報として、被測定信号に同期したクロック信号をサンプリングし、サンプリングしたクロック信号の振幅情報からクロック信号の位相情報を計算して求め、求めた位相情報から被測定信号をサンプリングした時刻を求め、被測定信号の波形を生成している。
【０００４】
図９は、従来のサンプリングオシロスコープの構成を示した図である（例えば、特許文献１、２参照）。図９において、被測定装置１０は、被測定信号、この被測定信号に同期したクロック信号（以下、同期クロック信号と略す）を出力する。
【０００５】
サンプリングオシロスコープ２０は、サンプリング回路２１〜２３、低域通過濾波回路（以下ＬＰＦ（Low Pass Filter）と略す）２４、位相調整回路２５、タイムベース計算手段２６、ストローブ信号発生回路２７を有し、被測定装置１０から被測定信号、同期クロック信号が入力される。
【０００６】
サンプリング回路２１は、被測定装置１０から被測定信号が入力される。ＬＰＦ２４は、被測定装置１０から同期クロック信号が入力される。位相調整回路２５は、ＬＰＦ２４によってフィルタリングされた信号が入力される。サンプリング回路２２、２３は、位相調整回路２５の出力信号が入力される。タイムベース計算手段２６は、サンプリング回路２２、２３によってサンプリングされた信号が入力される。ストローブ信号発生回路２７は、サンプリング回路２１〜２３に、ストローブ信号を出力する。
【０００７】
このような装置の動作を説明する。
被測定装置１０から被測定信号、同期クロック信号のそれぞれが、サンプリングオシロスコープ１０のサンプリング回路２１、ＬＰＦ２４に入力される。そして、ＬＰＦ２４が、同期クロック信号を正弦波状に波形整形し位相調整回路２５に出力する。さらに、位相調整回路２５が、整形された正弦波を遅延させて正弦波に直交する余弦波を生成し、正弦波をサンプリング回路２２に出力し、余弦波をサンプリング回路２３に出力する。
【０００８】
そして、サンプリング回路２１〜２３のそれぞれが、ストローブ信号発生回路２７からの同一のストローブ信号によって、入力された信号（被測定信号、正弦波、余弦波）を同時にサンプリングする。
【０００９】
サンプリング回路２２、２３のサンプリング結果が、タイムベース計算手段２６に入力される。そして、タイムベース計算手段２６が、サンプリング値から同期クロック信号をサンプリングした位相を計算する。さらに、サンプリング回路２１〜２３のサンプリング時刻は同一なので、計算した位相情報から被測定信号のサンプリング時刻を求める。
【００１０】
また、ストローブ信号発生回路２７から出力されるストローブ信号の周期が既知なので、タイムベース計算手段２６が、例えば最小二乗法等によって、サンプリング値を正弦波へのあてはめを行ない、同期クロック信号の周波数を推定する。そして、推定された周波数の正弦波と、サンプリング値の振幅とを比較して位相を逆引き参照し、サンプリングした際の同期クロック信号の位相を求める。さらに、求めた位相情報を元にサンプリング時刻を求める。
【００１１】
そして、図示しない波形生成手段が、サンプリング回路２１による被測定信号の振幅、タイムベース計算手段２６によるサンプリング時刻から、被測定信号の波形を生成し、図示しない表示部に波形表示する。
【００１２】
続いて、ジッタについて説明する。ジッタは、同期クロック信号そのもののジッタとストローブ信号発生回路２７によるジッタとが存在する。
同期クロック信号のジッタは、サンプリング回路２２、２３におけるサンプリングにより、正弦波および余弦波の位相変化として検出される。従って、同期クロック信号のジッタを含めて水平軸の時刻情報が得られる。同様に、同期クロック信号のジッタによって、サンプリング回路２１におけるサンプリングのタイミングにもゆらぎが生じ、垂直軸の振幅情報の変化に影響を与える。つまり、水平軸および垂直軸にジッタが含まれるので、同期クロック信号のジッタは相殺され、同期クロック信号のジッタが補正された測定結果となる。
【００１３】
一方、ストローブ信号発生回路２７のジッタは、サンプリング回路２１〜２３におけるサンプリングに影響を及ぼすが、サンプリング回路２１〜２３のサンプリングは同一のストローブ信号によって同時刻に行なわれる。従って、ストローブ信号のジッタは、相殺され、ストローブ信号のジッタが補正された測定結果となる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−６６０７０号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように被測定信号だけでなく、同期クロック信号もサンプリングすることにより時間軸上のジッタを相殺している。しかし、ジッタを相殺するために用いている各回路（位相調整回路２５、サンプリング回路２２、２３）は、理想回路ではないため、各種誤差（例えば、位相調整回路２５による正弦波、余弦波の歪み、振幅誤差、位相誤差、サンプリング回路２２、２３による非線形性、オフセット誤差等）を含み、正確なサンプリング時刻を求める上での誤差（ジッタの増加）につながる。
【００１６】
このような問題に対して従来は、例えば、製造メーカの工場からサンプリングオシロスコープ２０を出荷する前に、被測定装置１０の代わりに、理想的な同期クロック信号（波形が高品位で所定の周波数の信号）を出力する装置を接続し、各回路の誤差を補正するための補正データを取得していた。
【００１７】
具体的には、サンプリング回路２２、２３に理想的な正弦波、余弦波を入力できるような補正用の被測定信号、同期クロックを出力する装置を用意し、ストローブ信号発生回路２７が、位相調整回路２５からの出力周波数に対し、ストローブ信号の周波数の比が整数または少数第一位程度で割り切れる値とならないように調整していた。
【００１８】
そして、サンプリング回路２２、２３の出力と、入力した理想波形との差分を検出して、補正データを求めていた。なお、同期クロック信号の周波数を特定の既知の値に設定するのは、同じ位相の位置でサンプリングすることを避けるためである。つまり、サンプリング時間が予め予測可能で、多数の異なった値となるようにして補正データを取得する。
【００１９】
なお、このような補正データで補正をしたとしても、ユーザが使用するうちに、経年変化、温度変化等によって、各回路に新たな誤差が生じ、再度補正データを取得する必要が出てくる。
【００２０】
しかしながら、同期クロック信号の波形歪み等を補正するために、ＬＰＦ２４が、スプリアス成分を除去し、正弦波状の波形を抽出しているが、同期クロック信号の帯域は、数［ＧＨｚ］〜数十［ＧＨｚ］と非常に広帯域であるため、遮断周波数の異なる複数のＬＰＦ２４を設け、これらを切り替えなければならなかった。そのため、同期クロック信号の周波数が変われば、当然にフィルタリング後の波形の形状も変化するので、同期クロック信号の周波数を認識し、さらに周波数ごとに補正データを取得しなければならないという問題があった。
【００２１】
また、同期クロック信号の波形品位が変われば、ＬＰＦ２４を経てサンプリング回路２２、２３に入力される波形の形状も変化し、再度補正データを取得しなければならないという問題があった。
【００２２】
そこで本発明の目的は、被測定信号に同期したクロック信号に影響されることなく、補正データを取得することができる標本化装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
請求項１記載の発明は、
被測定信号を繰り返しサンプリングする標本化装置において、
前記被測定信号をサンプリングする被測定信号用サンプリング回路と、
周波数が既知の基準信号を出力する基準信号発生回路と、
前記被測定信号に同期した同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なる第１のストローブ信号を生成する第１の周波数変換回路と、
前記同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なり、前記第１のストローブ信号とも周波数が異なる第２のストローブ信号を生成する第２の周波数変換回路と、
前記基準信号発生回路からの基準信号を、この基準信号に対して位相の異なる第２の基準信号を生成する位相調整回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第２のサンプリング回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第３のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第４のサンプリング回路と、
測定誤差を補正する補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記第１〜第４のサンプリング回路のサンプリング値から位相を求め、求めた位相を前記補正データ記憶手段の補正データで補正して前記被測定信号用のサンプリング回路の時間軸情報を求めるタイムベース計算手段と、
タイムベース計算手段の位相から前記補正データを求め、前記補正データ記憶手段に格納する補正データ演算手段と、
前記基準信号発生回路の基準信号を周波数変調または位相変調する変調信号発生回路と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、
被測定信号を繰り返しサンプリングする標本化装置において、
前記被測定信号をサンプリングする被測定信号用サンプリング回路と、
周波数が既知の基準信号を出力する基準信号発生回路と、
前記被測定信号に同期した同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なる第１のストローブ信号を生成する第１の周波数変換回路と、
前記同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なり、前記第１のストローブ信号とも周波数が異なる第２のストローブ信号を生成する第２の周波数変換回路と、
前記基準信号発生回路からの基準信号を、この基準信号に対して位相の異なる第２の基準信号を生成する位相調整回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第２のサンプリング回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第３のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第４のサンプリング回路と、
測定誤差を補正する補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記第１〜第４のサンプリング回路のサンプリング値から位相を求め、求めた位相を前記補正データ記憶手段の補正データで補正して前記被測定信号用のサンプリング回路の時間軸情報を求めるタイムベース計算手段と、
タイムベース計算手段の位相から前記補正データを求め、前記補正データ記憶手段に格納する補正データ演算手段と、
前記第１の周波数変換回路のストローブ信号を周波数変調または位相変調する第１の変調信号発生回路と、
前記第２の周波数変換回路のストローブ信号を周波数変調または位相変調する第２の変調信号発生回路と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
変調信号発生回路は、前記補正データ演算手段が補正データを演算する場合、周波数変調または位相変調を行なうことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、
変調信号発生回路は、前記基準信号の周波数と前記ストローブ信号の周波数との比が整数または小数第一位で割り切れる値とならないように周波数変調または位相変調することを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、
被測定信号を繰り返しサンプリングする標本化装置において、
前記被測定信号をサンプリングする被測定信号用サンプリング回路と、
周波数が既知の基準信号を出力し、周波数が可変な基準信号発生回路と、
前記被測定信号に同期した同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なる第１のストローブ信号を生成する第１の周波数変換回路と、
前記同期クロック信号を周波数変換し、同期クロック信号と位相が同期して周波数が異なり、前記第１のストローブ信号とも周波数が異なる第２のストローブ信号を生成する第２の周波数変換回路と、
前記基準信号発生回路からの基準信号を、この基準信号に対して位相の異なる第２の基準信号を生成する位相調整回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記基準信号発生回路の基準信号をサンプリングする第２のサンプリング回路と、
前記第１の周波数変換回路の第１のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第３のサンプリング回路と、
前記第２の周波数変換回路の第２のストローブ信号によって、前記位相調整回路の第２の基準信号をサンプリングする第４のサンプリング回路と、
測定誤差を補正する補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記第１〜第４のサンプリング回路のサンプリング値から位相を求め、求めた位相を前記補正データ記憶手段の補正データで補正して前記被測定信号用のサンプリング回路の時間軸情報を求めるタイムベース計算手段と、
タイムベース計算手段の位相から前記補正データを求め、前記補正データ記憶手段に格納する補正データ演算手段と、
を設けたことを特徴とするものである。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、
基準信号発生回路は、前記補正データ演算手段が補正データを演算する場合、前記基準信号の周波数と前記ストローブ信号の周波数との比が整数または小数第一位で割り切れる値とならないように周波数を変更することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１、３、４によれば、基準信号発生回路が周波数既知の基準信号を出力する。そして、サンプリング回路が、同期クロック信号を変換したストローブ信号によって基準信号をサンプリングし、タイムベース計算手段が、サンプリング値および補正データ記憶手段の補正データから被測定信号のサンプリング時刻を求める。一方、補正データ取得の場合、変調信号発生回路が、基準信号を位相変調または周波数変調する。これにより、基準信号をストローブ信号でサンプリングしたデータは、基準信号の同位相点や限られた位相点だけがサンプリングされることがなく、広範囲な位相点がサンプリングされる。従って、被測定信号に同期したクロック信号の周波数が未知であったり、波形品位が悪くとも、クロック信号に影響されることなく、広範囲な位相点の補正データを取得することができる。
請求項２〜４によれば、基準信号発生回路が周波数既知の基準信号を出力する。そして、サンプリング回路が、同期クロック信号を変換したストローブ信号によって基準信号をサンプリングし、タイムベース計算手段が、サンプリング値および補正データ記憶手段の補正データから被測定信号のサンプリング時刻を求める。一方、補正データ取得の場合、変調信号発生回路が、ストローブ信号を位相変調または周波数変調する。これにより、基準信号をストローブ信号でサンプリングしたデータは、基準信号の同位相点や限られた位相点だけがサンプリングされることがなく、広範囲な位相点がサンプリングされる。従って、被測定信号に同期したクロック信号の周波数が未知であったり、波形品位が悪くとも、クロック信号に影響されることなく、広範囲な位相点の補正データを取得することができる。
請求項５、６によれば、基準信号発生回路が周波数既知の基準信号を出力する。そして、サンプリング回路が、同期クロック信号を変換したストローブ信号によって基準信号をサンプリングし、タイムベース計算手段が、サンプリング値および補正データ記憶手段の補正データから被測定信号のサンプリング時刻を求める。一方、補正データ取得の場合、基準信号発生回路が、基準信号の周波数を所望の周波数に変更する。これにより、基準信号をストローブ信号でサンプリングしたデータは、基準信号の同位相点や限られた位相点だけがサンプリングされることがなく、広範囲な位相点がサンプリングされる。従って、被測定信号に同期したクロック信号の周波数が未知であったり、波形品位が悪くとも、クロック信号に影響されることなく、広範囲な位相点の補正データを取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施例］
図１は、本発明の第１の実施例を示した構成図である。ここで、図９と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図１において、オシロスコープ２０の代わりにサンプリングオシロスコープＯｓｉが設けられる。サンプリングオシロスコープＯｓｉは、サンプリング回路３１〜３３、４２、４３、基準信号発生回路３４、周波数変換回路３５、３６、タイムベース計算手段３７、波形生成手段３８、表示手段３９、記憶手段４０、位相調整回路４１、変調信号発生回路４４、補正データ演算手段４５、補正データ記憶手段４６を有する。
【００２６】
そして、サンプリングオシロスコープＯｓｉは、被測定装置１０から被測定信号Ｓ１と同期クロック信号Ｓ２とが入力され、被測定信号の波形解析、波形表示等を行なう。もちろん、同期クロック信号Ｓ２は、被測定信号Ｓ１に同期したクロック信号である。
【００２７】
なお、サンプリング回路３１〜３３、４２、４３、基準信号発生回路３４、周波数変換回路３５、３６、タイムベース計算手段３７、波形生成手段３８、位相調整回路４１、変調信号発生回路４４、補正データ演算手段４５、補正データ記憶手段４６で、標本化装置を構成している。
【００２８】
被測定信号用サンプリング回路３１は、被測定装置１０からの被測定信号Ｓ１をサンプリングし、サンプリング結果（被測定信号の振幅値）を垂直軸情報信号Ｓ３として波形生成手段３８に出力する。
【００２９】
第１の周波数変換回路３５は、被測定装置１０からの同期クロック信号Ｓ２を周波数変換し、同期クロック信号Ｓ２と位相が同期して周波数が異なる第１のストローブ信号Ｓ４を出力する。
【００３０】
第２の周波数変換回路３６は、被測定装置１０からの同期クロック信号Ｓ２を周波数変換し、同期クロック信号Ｓ２と位相が同期して周波数が異なる第２のストローブ信号Ｓ５を出力する。なお、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５の周波数は異なる。
【００３１】
周波数変換回路３５は、一例としては、位相同期ループ（Phase Locked Loop）を用いた周波数シンセサイザであり、同期クロック信号Ｓ２を参照しながら異なる周波数の信号を生成する。また他の一例としては、局部発振器を伴う周波数混合器（いわゆるミキサ）であり、同期クロック信号Ｓ２に同期した局部発振器によりダウンコンバードした周波数の信号を生成する。
【００３２】
一方、周波数変換回路３６は、例えば、プリスケーラまたは周波数ディバイダ等の分周器である。
【００３３】
基準信号発生回路３４は、例えば、５［ＧＨｚ］程度の狭帯域の発振器であり、周波数が既知であり、波形歪みの少ない高安定な基準信号Ｓ６を出力する。出力波形は、正弦波に限定されず、鋸歯波等のように、連続する振幅に対応する位相が一意に決まるような波形であればよい。
【００３４】
位相調整回路４１は、基準信号発生回路３４からの基準信号Ｓ６を、この基準信号Ｓ６に対して位相の異なる（例えば、位相が直交する）第２の基準信号Ｓ１０を生成し、出力する。例えば、基準信号Ｓ６が正弦波であれば、基準信号Ｓ１０は余弦波になる。
【００３５】
変調信号発生回路４４は、基準信号発生回路３４が出力する基準信号Ｓ６を変調する。なお、被測定信号Ｓ１を測定する場合は変調を行なわず、補正を行なうための補正データを求める場合に変調を行なう。また、変調信号発生回路４４は、広帯域周波数成分を持ったランダムな周波数または任意の周波数の信号にて、位相変調または周波数変調をかける。もちろん、基準信号Ｓ６の振幅は、変調しない。
【００３６】
第１、第２のサンプリング回路３２、３３は、基準信号発生回路３４からの基準信号Ｓ６をサンプリングし、サンプリング結果の参照信号Ｓ７，Ｓ８をタイムベース計算手段３７に出力する。
【００３７】
第３、第４のサンプリング回路４２、４３は、位相調整回路４１からの基準信号Ｓ１０をサンプリングし、サンプリング結果の参照信号Ｓ１１，Ｓ１２をタイムベース計算手段３７に出力する。
【００３８】
なお、被測定信号用サンプリング回路３１と第１、第３のサンプリング回路３２、４２は、第１の周波数変換回路３５からのストローブ信号Ｓ４によってサンプリングのタイミングが与えられ、サンプリングを開始する。
【００３９】
第２、第４のサンプリング回路３３、４３は、第２の周波数変換回路３６からのストローブ信号Ｓ５によってサンプリングのタイミングが与えられ、サンプリングを開始する。
【００４０】
また、周波数変換回路３５からのストローブ信号Ｓ４は、同期クロック信号Ｓ２をダウンコンバートした周波数とは、僅かに（例えば、９９９９／１００００）ずれているだけであり、このストローブ信号Ｓ４によって、サンプリング回路３１が、被測定信号を逐次的にサンプリングする。すなわち、シーケンシャル・サンプリング方式でサンプリングする。
【００４１】
サンプリング回路３１〜３３、４２、４３は、例えば、サンプラや、被測定信号Ｓ１と基準信号Ｓ６、Ｓ１０に対して必要十分な精度を備えたアナログ・デジタル変換器、周波数混合器（ミキサ）等である。
【００４２】
タイムベース計算手段３７は、サンプリング回路３２、３３、４２、４３からの参照信号Ｓ７，Ｓ８、Ｓ１１、Ｓ１２が入力され、参照信号Ｓ６，Ｓ７または参照信号Ｓ１１，Ｓ１２から基準信号Ｓ６，Ｓ１０がサンプリングされた位相を求め、求めた位相からサンプリングされたタイミング（時間間隔）を演算し、求めたタイミングの時間軸情報を水平軸（時間軸）情報信号Ｓ９として、波形生成手段３８に出力する。さらに、タイムベース計算手段３７は、補正データ記憶手段４６に補正データが存在すれば、補正データ読み出して、求めた位相に補正を行なってからタイミングの演算を行なう。
【００４３】
補正データ演算手段４５は、タイムベース計算手段３７の求めた位相から、補正データを求め、求めた補正データを補正データ記憶手段４６に格納する。なお、ここでの補正データは、基準信号発生回路３４、サンプリング回路３２、３３、４２、４３、位相調整回路４１、周波数変換回路３５、３６によって生ずる誤差を補正するためのものである。
【００４４】
波形生成手段３８は、垂直軸情報信号Ｓ３、水平軸情報信号Ｓ９から、被測定信号Ｓ１の波形生成を行ない、表示手段３９に波形表示させたり、記憶手段４０に生成した波形を適切な形式で記憶、保存させる。
【００４５】
なお、タイムベース計算手段３７、波形生成手段３８は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置）を備えたコンピュータシステム、ＤＳＰ（信号処理プロセッサ）を備えた信号処理装置等であり、ハードウェアとソフトウェアの区別を問わない。
【００４６】
また、表示手段３９は、例えば、ＣＲＴ（カソードレイチューブ）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、電子管等である。
【００４７】
さらに、記録手段４０は、例えば、ペンレコーダ、ＨＤ（ハードディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（多機能ディスク）、ＦＤ（フロッピー（登録商標）ディスク）、ＵＳＢメモリ等である。
【００４８】
まず、図２を用いて、図１に示す装置のサンプリング、被測定信号Ｓ１の波形を再現する原理を説明する。図２は、図１に示す装置のサンプリングのタイミング、被測定信号Ｓ１、基準信号Ｓ６の波形の再現を示した図である。図２において、横軸は、時間であり、縦軸は、被測定信号Ｓ１，基準信号Ｓ６の振幅である。
【００４９】
時刻ｔｓ０〜ｔｓ６（サンプリング間隔Ｔｓ）は、ストローブ信号Ｓ４によってサンプリングするタイミングを示し、時刻ｔｒ０〜ｔｒ３（サンプリング間隔Ｔｒ）は、ストローブ信号Ｓ５によってサンプリングするタイミングを示している。また、Ｔｒ≠Ｔｓであり、ΔＴｓ＝Ｔｓ−Ｔｒである。もちろん、ｔｓ６、ｔｒ３以降も繰り返しサンプリングされるが、図示を省略している。
【００５０】
基準信号Ｓ６の一周期をＴｆとし、ストローブ信号Ｓ５の間隔Ｔｒを超えない範囲で間隔Ｔｒに最も近い周期をＴｆ×ｍ（ｍは整数）とし、ΔＴｒ＝Ｔｒ−Ｔｆ×ｍとする。
【００５１】
また、時刻ｔｓ０、ｔｒ０を同時刻とする。なお、説明を簡単にするため、時刻ｔｓ０を、被測定信号Ｓ１と基準信号Ｓ６それぞれのゼロクロス点（振幅がマイナスからプラスになる点）としている。
【００５２】
ここで、時刻ｔｓ０を基準時刻とすれば、ストローブ信号Ｓ４のタイミングｔｓ１〜ｔｓ６と、同期クロック信号Ｓ２を分周したストローブ信号ｔｒ１〜ｔｒ３との時間間隔は、ΔＴｓ，２×ΔＴｓ，３×ΔＴｓ…となる。
【００５３】
サンプリング回路３１が、被測定信号Ｓ１の位相に対してΔＴｓのずれをもって、つまり、ΔＴｓずつに分解してサンプリングするので、被測定信号Ｓ１のサンプリング点（図２中の被測定信号Ｓ１上の黒点）をつなぐことによって、元の被測定信号Ｓ１の波形が再現される。同様に、基準信号Ｓ６とストローブ信号Ｓ５の周期とがずれているので、基準信号Ｓ６のサンプリング点（図２中の基準信号Ｓ６上の黒点）をつなぐことによって、元の基準信号Ｓ６の波形が再現される。
【００５４】
なお、被測定信号Ｓ１の位相に対するΔＴｓのずれは、被測定信号Ｓ１を再現する際の実時間に対応している。すなわち、ΔＴｓを大きくば、再現される波形のサンプリング点の時間間隔が粗くなり、ΔＴｓを小さくすれば、時間間隔が細かくなる。従って、ΔＴｓが、サンプリング回路３１の時間分解能となる。なお、ΔＴｓは、周波数変換回路３５で、所望の時間差ΔＴｓに設定できる。同様にして図２に示されるように、サンプリング回路３２の時間分解能は、ΔＴｓ＋ΔＴｒとなり、サンプリング回路３３の時間分解能は、ΔＴｒとなる。
【００５５】
また、サンプリング回路４２、４３が基準信号Ｓ１０をサンプリングし、被測定信号Ｓ１の波形を再現するのは、図２において、サンプリング回路３２、３３にサンプリング回路４２、４３が対応し、サンプリングされる基準信号Ｓ１０の位相が、正弦波の基準信号Ｓ６に対して９０°ずれている以外は同じなので、説明を省略する。
【００５６】
次に、このような装置の動作を説明する。まず、被測定信号Ｓ１を測定する場合の動作から説明し、その後、補正データを取得する場合の動作を説明する。
被測定装置１０から被測定信号Ｓ１がサンプリング回路３１に入力され、同期クロック信号Ｓ２が周波数変換回路３５、３６に入力される。また、基準信号発生回路３４が、基準信号Ｓ６をサンプリング回路３２、３３に出力する。
【００５７】
また、位相調整回路４１が、基準信号発生回路３４からの基準信号Ｓ６を、この基準信号Ｓ６に直交した基準信号Ｓ１０に位相調整するが、例えば、基準信号Ｓ６が正弦波ならば、位相を９０度遅延させた余弦波をサンプリング回路４２、４３に出力する。
【００５８】
そして、周波数変換回路３５が、同期クロック信号Ｓ２の周波数よりも低く（例えば、１／１０００程度）、さらにΔＴｓ分だけ僅かに周波数が異なるストローブ信号Ｓ４をサンプリング回路３１、３２、４２に出力する。
【００５９】
なお、上述のようにストローブ信号Ｓ４は、同期クロック信号Ｓ２を単純に分周した波形に対し、ΔＴｓ分だけ周波数が僅かにずれているが、所定の位相関係、例えば、ゼロクロス点が一致してから、次に再度一致するまでの１期間のデータをフレームと呼び、一致している時刻をフレームの先頭と呼ぶ。そして、フレームの先頭を基準時刻ｔｓ０にするとよい。
【００６０】
一方、周波数変換回路３６が、同期クロック信号Ｓ２の周波数を分周（例えば、１／１０００程度）したストローブ信号Ｓ５をサンプリング回路３３、４３に出力する。
【００６１】
そして、サンプリング回路３１が、被測定信号Ｓ１を、ストローブ信号Ｓ４に基づいて時刻ｔｓ０〜ｔｓ６ごとに、サンプリングし、サンプリング結果を垂直軸情報信号Ｓ３として、波形生成手段３８に出力する。
【００６２】
また、サンプリング回路３２が、基準信号Ｓ６を、ストローブ信号Ｓ４に基づいて時刻ｔｓ０〜ｔｓ６ごとに、サンプリングし、サンプリング結果を参照信号Ｓ７として、タイムベース計算手段３７に出力する。
【００６３】
また、サンプリング回路３３が、基準信号Ｓ６を、ストローブ信号Ｓ５に基づいて時刻ｔｒ０〜ｔｒ３ごとに、サンプリングし、サンプリング結果を参照信号Ｓ８として、タイムベース計算手段３７に出力する。
【００６４】
また、サンプリング回路４２が、ストローブ信号Ｓ４によって、余弦波の基準信号Ｓ１０のサンプリングを開始し、サンプリング結果の参照信号Ｓ１１をタイムベース計算手段３７に出力する。つまり、正弦波の基準信号Ｓ６と余弦波の基準信号Ｓ１０とが、ストローブ信号Ｓ４に基づいて、サンプリング回路３１、３２、４２のそれぞれで同時にサンプリングされる。
【００６５】
一方、サンプリング回路４３が、ストローブ信号Ｓ５によって、余弦波の基準信号Ｓ１０のサンプリングを開始し、サンプリング結果の参照信号Ｓ１２をタイムベース計算手段３７に出力する。つまり、正弦波の基準信号Ｓ６と余弦波の基準信号Ｓ１０とが、ストローブ信号Ｓ５に基づいて、サンプリング回路３３、４３のそれぞれで同時にサンプリングされる。
【００６６】
そして、タイムベース計算手段３７が、正弦波の基準信号Ｓ６をサンプリングした参照信号Ｓ７，Ｓ８の組または余弦波の基準信号Ｓ１０をサンプリングした参照信号Ｓ１１、Ｓ１２の組のいずれかを選択し、基準信号Ｓ６または基準信号Ｓ１０のどの位相でサンプリングが行なわれたかを計算し、サンプリング時刻に用いる水平軸情報信号Ｓ９を出力する。
【００６７】
すなわち、正弦波、余弦波共に振幅の最大値、最小値付近では信号のスルーレートが小さく、振幅から位相を精度よく求めるのが困難な場合がある。そこで、スルーレートの大きいサンプリング点の組を用いる。
【００６８】
具体的に図３を用いて説明する。図３は、基準信号Ｓ６、Ｓ１０をサンプリングするタイミングを示した図である。図３において、横軸は時刻であり、縦軸は振幅である。また、正弦波の基準信号Ｓ６がゼロクロスする点を０とし、１周期分図示している。なお、サンプリングは、π／８ごととする。
【００６９】
タイムベース計算手段３７が、非使用領域に含まれるサンプリング点は選択せず、信号のスルーレートの大きいサンプリング点を選択する。サンプリング点Ｐ１〜Ｐ３は基準信号Ｓ６をサンプリングしたサンプリング値を選択し、サンプリング点Ｐ４〜Ｐ７は基準信号Ｓ１１をサンプリングしたサンプリング値を選択し、サンプリング点Ｐ９は基準信号Ｓ６をサンプリングしたサンプリング値を選択する。
【００７０】
理想的な直交状態すなわち位相が９０度（π／２）ずれている場合、初期位相ゼロの正弦波と初期位相９０度の余弦波を標本化すると、π／４、３π／４、５π／４、７π／４にて選択する基準信号Ｓ６、Ｓ１１を切り替えることによって、信号スルーレートをより大きい状態に保つことができる。
【００７１】
なお、サンプリング点Ｐ３は他方の基準信号Ｓ１０のサンプリング値を用いてもよく、サンプリング点Ｐ７の代わりにサンプリング点Ｐ８を用いてもよい。
【００７２】
ここで、参照信号Ｓ７，Ｓ８が選択されたとして説明する。タイムベース計算手段３７が、参照信号Ｓ７，Ｓ８、補正データ記憶手段４６の補正データからサンプリング時刻、サンプリングｔｓ０〜ｔｓ６ごとの分解能ΔＴｓを計算し、波形生成手段３８に出力する。タイムベース計算手段３７の詳細な動作は後述する。
【００７３】
さらに、波形生成手段３８が、サンプリング回路３１の垂直軸情報信号Ｓ３の振幅、タイムベース計算手段３７の水平軸情報信号Ｓ９のサンプリング分解能ΔＴｓから、被測定信号Ｓ１の波形を生成・再現し、表示手段３９に波形表示させたり、記憶手段４０に波形を記憶させる。
【００７４】
続いてジッタについて説明する。
ジッタは、オシロスコープＯｓｉ外部からの同期クロック信号Ｓ２そのもののジッタ（以下、Ｊｒとする）と、基準信号発生回路３４が出力する基準信号Ｓ６のジッタ（以下、Ｊｆとする）とが存在する。
【００７５】
Ｊｒは、同期している被測定信号Ｓ１の位相ゆらぎとして、サンプリング回路３１の出力する垂直軸情報信号Ｓ３に伝わる。
【００７６】
そして、同期クロック信号Ｓ２のＪｒは、周波数変換回路３５を経てストローブ信号Ｓ４にも伝わる。しかし、周波数変換回路３５の帯域によって制限を受けた周波数成分のジッタだけとなる。従って、ストローブ信号Ｓ４のジッタはＪｒと異なるため、ストローブ信号Ｓ４のジッタを以下Ｊｓとする。もちろん、ＪｓにはＪｒの一部のジッタ成分が含まれている。また、サンプリング回路３１が、ストローブ信号Ｓ４でサンプリングを行なうので、Ｊｓがサンプリング回路３１のサンプリングタイミングのゆらぎとして垂直軸情報信号Ｓ３の振幅に伝わる。
【００７７】
しかしながら、サンプリング回路３１が、Ｊｒの位相ゆらぎをもつ被測定信号Ｓ１を、同じＪｒの位相ゆらぎをもつストローブ信号Ｓ４（つまり、周波数変換回路３５でジッタが発生しない場合）でサンプリングすると、Ｊｒは相殺されてサンプリングに影響しなくなる。このことから、サンプリング回路３１が、Ｊｒを含む被測定信号Ｓ１を、Ｊｓを含むストローブ信号Ｓ４でサンプリングすると、それらは打ち消す方向に作用するので、垂直軸情報信号Ｓ３のジッタを以下Ｊｒ−ｓとする。なお、マイナス記号は数学的な引き算を意味せずジッタ（ＪｒとＪｓ）の差を概念的に表現している。
【００７８】
Ｊｆはサンプリング回路３２、３３、４２、４３の両方におけるサンプリング値の位相ゆらぎとして参照信号Ｓ７，Ｓ８、Ｓ１１，Ｓ１２に伝わるが、サンプリング回路３２、４２は、Ｊｓを含むストローブ信号Ｓ４に基づいてサンプリングし、サンプリング回路３３、４３は、Ｊｒを含むストローブ信号Ｓ５に基づいてサンプリングする。
【００７９】
従って、Ｊｓはサンプリング回路３２、４２でのサンプリングタイミングのゆらぎとして参照信号Ｓ７、Ｓ１１に伝わる。上述のようにＪｓがＪｆを打ち消す方向に作用するので、参照信号Ｓ７、Ｓ１１のジッタを以下Ｊｆ−ｓとする。マイナス記号の意味は上述同様である。Ｊｆ−ｓは、ストローブ信号Ｓ４のＪｓを補正する目的で水平軸情報信号Ｓ９に伝わる。
【００８０】
一方、Ｊｒは、周波数変換回路３６を経てストローブ信号Ｓ５に伝わり、サンプリング回路３３、４３のサンプリングタイミングのゆらぎとして参照信号Ｓ８、Ｓ１２に伝わる。上述のようにＪｒがＪｆを打ち消す方向に作用するので、参照信号Ｓ８、Ｓ１２のジッタを以下Ｊｆ−ｒとする。マイナス記号の意味は上述同様である。Ｊｆ−ｒは、同期クロック信号Ｓ２のジッタＪｒを補正する目的で水平軸情報信号Ｓ９に伝わる。
【００８１】
Ｊｆは、タイムベース計算手段３７においてＪｆ−ｒとＪｆ−ｓの差を計算する際に相殺されて消える。参照信号Ｓ７，Ｓ８または参照信号Ｓ１１，Ｓ１２の差を求めることによって基準信号Ｓ６またはＳ１０の振幅絶対値はゼロになるので、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５のジッター成分Ｊｓ−ｒまたはＪｒ−ｓのみが抽出される。マイナス記号の意味は上述同様である。ここでの計算をＪｓ−ｒとするかＪｒ−ｓとするかによって、後段の波形生成手段３８での補正方法が変わる。
【００８２】
そして、波形生成手段３８が、ＪｒおよびＪｓによるゆらぎＪｒ−ｓを含んだ垂直軸情報信号Ｓ３を、ＪｒおよびＪｓによる位相ゆらぎＪｓ−ｒまたはＪｒ−ｓを含んだ水平軸情報信号Ｓ９と組み合わせることによって、ジッターの影響を相殺して補正する。これにより、正確なサンプリング時刻ｔｓ０〜ｔｓ６を求めることができる。
【００８３】
以上に説明したように、図１における基準信号発生回路３４、サンプリング回路３２、３３、４２、４３、タイムベース計算手段３７は、ジッタ（Ｊｓ−ｒまたはＪｒ−ｓ）の補正量を求めている。
【００８４】
続いて、サンプリング回路３２、３３、タイムベース計算手段３７、波形生成手段３８の動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、基準信号発生回路３４の基準信号は、周波数が既知で波形歪みの少ない正弦波を一例として説明する。また、参照信号Ｓ７，Ｓ８を選択した例で説明する。
【００８５】
サンプリング回路３２、３３が、基準信号をサンプリングし、参照信号Ｓ７，Ｓ８をタイムベース計算手段３７に出力する（ＳＴ１）
【００８６】
そして、タイムベース計算手段３７が、参照信号Ｓ７，Ｓ８のサンプリング値を、基準信号Ｓ６の位相に変換する。例えば、基準信号Ｓ６が正弦波ならば、逆三角関数から求める。そして、求めた位相を、補正データを用いて補正する（ＳＴ２）。
【００８７】
さらに、タイムベース計算手段３７が、ステップＳＴ２で求めたサンプリング点の位相について、前回サンプリング時のサンプリング点からの位相変化を求める。なお、前回のサンプリング点は、測定フレームの先頭のサンプリング時刻ｔｓ０またはジッタを補正した正確なサンプリング時刻ｔｓ１〜ｔｓ６であるので、そこからの位相変位が今回のサンプリング点でのジッタを含んでいる（ＳＴ３）。
【００８８】
そして、タイムベース計算手段３７が、参照信号Ｓ７から得られる位相変位と、参照信号Ｓ８から得られる位相変位との差分を求め、差分位相を変換して差分時間（時間軸情報）を計算し、波形生成手段３８に出力する。この差分時間に含まれるのは、ジッター成分Ｊｓ−ｒまたはＪｒ−ｓのほか、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５のサンプリング間隔の差Ｔｓ−Ｔｒすなわち図２におけるΔＴｓである（ＳＴ４）。
【００８９】
そして、波形生成手段３８が、前回のサンプリング時刻にステップＳＴ４で求めた差分時間を加算し、サンプリング回路３１の垂直軸情報信号Ｓ３の振幅と合わせる。これにより、今回のサンプリング点における、全てのジッタを除去し、今回のサンプリング点を正確なサンプリング時刻へと補正する（ＳＴ５）。
【００９０】
さらに、波形生成手段３８が、ステップＳＴ５で補正したサンプリング時刻で再現した波形を表示手段３９や記憶手段４０に出力する（ＳＴ６）。
【００９１】
次に、補正データを取得する場合の動作を説明する。
基準信号発生回路３４、サンプリング回路３２、３３、４２、４３、位相調整回路４１、周波数変換回路３５、３６それぞれが理想回路であれば、上述のように時間軸上のジッタを除去することができるので補正データは必要ないが、実際は、各回路３２〜３６、４１〜４３には誤差（例えば、非線形性、振幅（歪みを含む）誤差、オフセット誤差、遅延誤差、直交度誤差等）を含んでおり、ジッタを生じている。
【００９２】
変調信号発生回路４４が、基準信号発生回路の基準信号Ｓ６を変調し、変調された基準信号Ｓ６、Ｓ１０の同位相点（同振幅点）または限られた位相点（振幅点）だけをサンプリングすることがないように変調を行なう。すなわち、基準信号Ｓ６，Ｓ１０の周波数に対し、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５の周波数の比が、整数でなく少数第１位で割り切れる値とならないように変調する。
【００９３】
例えば、変調信号発生回路４４が、広帯域周波数成分をもったランダムな周波数の信号を用いて、位相変調若しくは周波数変調をかける。これにより、サンプリングされる位相点に制限がなくなる。または、基準信号Ｓ６，Ｓ１０の周波数に対し、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５の周波数の比が、整数でなく少数第１位で割り切れるよりも細かくなるならば、ランダムな周波数でなく、所定の周波数の信号で位相変調若しくは周波数変調をかけてもよい。
【００９４】
そして、サンプリング回路３２、３３が、変調された正弦波の基準信号Ｓ６をストローブ信号Ｓ４，Ｓ５に基づいてサンプリングし、参照信号Ｓ７，Ｓ８をタイムベース計算手段３７に出力する。また、サンプリング回路４２、４３が、位相調整回路４１によって余弦波になった変調された基準信号Ｓ１０をストローブ信号Ｓ４，Ｓ５に基づいてサンプリングし、参照信号Ｓ１１，Ｓ１２をタイムベース計算手段３７に出力する。
【００９５】
そして、上述のステップＳＴ２のように、タイムベース計算手段３７が、位相を求め、補正データ演算手段４５に出力する。
【００９６】
なお、基準信号Ｓ６，Ｓ１０の周波数とストローブ信号Ｓ７，Ｓ８に周波数の関係が、広範囲な位相点（振幅点）で測定されているかは、補正データ演算手段４５が、タイムベース計算手段３７によって求めた位相（上述のステップＳＴ２で求めた位相）のデータで確認し、広範囲な位相点が測定できていなければ、補正データ演算手段４５が、変調信号発生回路４４に変調する信号の周波数を変更させる。
【００９７】
そして、広範囲な位相点が得られていれば、補正データ演算手段４５が、タイムベース計算手段３７の位相のデータから補正データを演算する。一例を挙げて説明する。
【００９８】
なお、基準信号（余弦波）Ｓ１０，基準信号（正弦波）Ｓ６を、サンプリング回路４２、３２が、ストローブ信号Ｓ４によって同時にサンプリングしたデータ対（位相）を｛ＤＢｃｏｓ（ｎ），ＤＡｓｉｎ（ｎ）｝とする。ここで、ｎは、整数で、サンプリングした順番を示すものとする。また、ＤＢｃｏｓ（ｎ）の方が、サンプリング回路４２が、基準信号Ｓ１０をサンプリングしたデータである。また、ＤＢｃｏｓ（ｎ）｝，ＤＡｓｉｎ（ｎ）の範囲は、説明を簡単にするため、中心値が０で正負の値をとるものとする。
【００９９】
ここで、図５は、同時にサンプリングされたデータ対｛ＤＢｃｏｓ（ｎ），ＤＡｓｉｎ（ｎ）｝を、ＤＢｃｏｓ，ＤＡｓｉｎを２軸とする平面にプロットした図である。また、図６は、図５を、横軸を時間で、縦軸を振幅としてプロットした図である。
【０１００】
各回路３２〜３６、４１〜４３の誤差を含んでいるため、データ対をプロットした円（以下、補正用データ円と呼ぶ）は、図５に示すように真円とならず、歪みが生じ、おおよそ円周上に点の集まりとなる。
【０１０１】
補正データ演算手段４５が、図５に示すようなプロットになるデータ対から、最小二乗法により真円を求める。そして、補正データ演算手段４５が、誤差がないとみなせる真円上の点と、補正用データ円上のデータ対との位相各の差分を、各データ対ごとに求める。
【０１０２】
例えば、データ対｛ＤＢｃｏｓ（１），ＤＡｓｉｎ（１）｝の点を、真円との位相角差が”０”の基準とし、この基準に対して各データ対の相対的な位相角差を求めていく。各データ対｛ＤＢｃｏｓ（ｎ），ＤＡｓｉｎ（ｎ）｝に相当する位相角θａｂ（ｎ）に対応する補正値Δθａｂ（ｎ）を求め、求めた位相角θａｂと補正値Δθａｂのテーブルを、補正データ記憶手段４６に格納する。
【０１０３】
同様に、基準信号（余弦波）Ｓ１０，基準信号（正弦波）Ｓ６を、サンプリング回路４３、３３が、ストローブ信号Ｓ５によって同時にサンプリングしたデータ対（位相）を｛ＤＤｃｏｓ（ｍ），ＤＣｓｉｎ（ｍ）｝とする。ここで、ｍは、整数で、サンプリングした順番を示すものとする。また、ＤＤＣｏｓ（ｍ）の方が、サンプリング回路４３が、基準信号Ｓ１０をサンプリングしたデータである。
【０１０４】
そして、補正データ演算手段４５が、データ対から、最小二乗法により真円を求める。そして、補正データ演算手段４５が、誤差がないとみなせる真円上の点と、補正用データ円上のデータ対との位相各の差分を、各データ対ごとに求める。さらに、求めた各データ対｛ＤＤｃｏｓ（ｍ），ＤＣｓｉｎ（ｍ）｝に相当する位相角θｃｄ（ｍ）に対応する補正値Δθｃｄ（ｍ）を求め、求めた位相角θｃｄと補正値Δθｃｄのテーブルを、補正データ記憶手段４６に格納する。ここで、図７は、補正データ記憶手段に格納される補正データの一例を示している。
【０１０５】
ここで、θａｂ（ｎ）＝ｔａｎ−１｛ＤＢｃｏｓ（ｎ）／ＤＡｓｉｎ（ｎ）｝であり、０°≦θａｂ（ｉ）≦３６０°である。また、θｃｄ（ｍ）＝ｔａｎ−１｛ＤＤｃｏｓ（ｍ）／ＤＣｓｉｎ（ｍ）｝であり、０°≦θｃｄ（ｉ）≦３６０°である。
【０１０６】
なお、実際に被測定信号Ｓ１の測定時に、タイムベース計算手段３７が、補正を行なう動作を説明する。上述のステップＳＴ２において、タイムベース計算手段３７が、参照信号Ｓ７，Ｓ８のサンプリング値を、基準信号Ｓ６の位相に変換する。そして、参照信号Ｓ７と同時にサンプリングされた参照信号Ｓ１１とのデータ対｛ＤＡＢｃｏｓ（ｋ），ＤＡＡｓｉｎ（ｋ）｝（なお、ＤＡＢｃｏｓ（ｋ）は、サンプリング回路４２でサンプリングされ、ＤＡＡｓｉｎ（ｋ）は、サンプリング回路３２でサンプリングされたデータである）から、位相角θｄａｂ（ｋ）（＝ｔａｎ−１｛ＤＡＢｃｏｓ（ｋ）／ＤＡＡｓｉｎ（ｋ）｝）を求める。さらに、タイムベース計算手段３７が、補正データ記憶手段４６のテーブルから、位相角θｄａｂ（ｋ）に最も近いθａｂ（ｐ）を検索し、検索したθａｂ（ｐ）に対応する位相角差の補正データΔθａｂ（ｐ）を、サンプリング信号Ｓ７から求めた位相に加算して、補正する。
【０１０７】
同様に、参照信号Ｓ８と同時にサンプリングされた参照信号Ｓ１２とのデータ対｛ＤＡＤｃｏｓ（ｊ），ＤＡＣｓｉｎ（ｊ）｝（なお、ＤＡＤｃｏｓ（ｊ）は、サンプリング回路４３でサンプリングされ、ＤＡＣｓｉｎ（ｋ）は、サンプリング回路３３でサンプリングされたデータである）から、位相角θｄｃｄ（ｊ）（＝ｔａｎ−１｛ＤＡＤｃｏｓ（ｊ）／ＤＡＣｓｉｎ（ｊ）｝）を求める。さらに、タイムベース計算手段３７が、補正データ記憶手段４６のテーブルから、位相角θｄａｄ（ｊ）に最も近いθｃｄ（ｑ）を検索し、検索したθｃｄ（ｑ）に対応する位相角差の補正データΔθｃｄ（ｑ）を、サンプリング信号Ｓ８から求めた位相に加算して、補正する。
【０１０８】
もちろん、被測定信号のＳ１の測定時において変調信号発生回路４４は、基準信号Ｓ６を無変調である。また、ｉ，ｊ、ｋ、ｐ、ｑは、整数である。
【０１０９】
このように、基準信号発生回路３４が、周波数、振幅が既知で波形歪みの少ない高品位な基準信号Ｓ６を出力する。そして、サンプリング回路３２、３２、４２、４３が、同期クロック信号Ｓ２を変換したストローブ信号Ｓ４，Ｓ５によって基準信号Ｓ６、Ｓ１０をサンプリングし、タイムベース計算手段３７が、サンプリング値および補正データ記憶手段の補正データから被測定信号Ｓ１のサンプリング時刻を求める。一方、補正データ取得の場合は、変調信号発生回路４４が、基準信号Ｓ６を位相変調または周波数変調する。これにより、基準信号発生回路３４の基準信号の周波数に対し、被測定装置１０からの同期クロック信号Ｓ２と既定の周波数関係にあるストローブ信号Ｓ４、Ｓ５の周波数の比が整数または少数第１位程度で割りきれるような値であっても、基準信号Ｓ６、Ｓ１０をストローブ信号Ｓ４，Ｓ５でサンプリングしたデータは、基準信号Ｓ６、Ｓ１０の同位相点や限られた位相点だけがサンプリングされることがなく、広範囲な位相点がサンプリングされる。従って、被測定信号に同期したクロック信号の周波数が未知であったり、波形品位が悪くとも、クロック信号に影響されることなく、広範囲な位相点の補正データを取得することができる。すなわち、ユーザがどのような被測定装置１０を使用していたとしても、所望のときに経年変化、温度変化等に対応したジッタ補正が可能となり、補正データを精度よく求めることができ、ジッタの少ないオシロスコープの波形表示を行なうことができる。
【０１１０】
［第２の実施例］
図８は、本発明の第２の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図８において、変調信号発生回路４４の代わりに変調信号発生回路４７、４８が設けられる。
【０１１１】
変調信号発生回路４７は、周波数変換回路３５が出力するストローブ信号Ｓ４を変調し、変調信号発生回路４８は、周波数変換回路３６が出力するストローブ信号Ｓ５を変調する。なお、被測定信号Ｓ１を測定する場合は変調を行なわず、補正を行なうための補正データを求める場合に変調を行なう。また、変調信号発生回路４７、４８は、変調信号発生回路４４と同様に、広帯域周波数成分を持ったランダムな周波数または任意の周波数の信号にて、位相変調または周波数変調をかける。もちろん、ストローブ信号Ｓ４、Ｓ５の振幅は変調しない。
【０１１２】
このような装置の動作を説明する。被測定信号を測定する場合は、図１に示す装置と同様であり、説明を省略する。補正データを取得する場合、変調信号発生回路４７、４８が、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５を変調し、基準信号Ｓ６、Ｓ１０の同位相点（同振幅点）または限られた位相点（振幅点）だけをサンプリングすることがないように変調を行なう。すなわち、基準信号Ｓ６，Ｓ１０の周波数に対し、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５の周波数の比が、整数でなく少数第１位で割り切れる値とならないように変調する。
【０１１３】
例えば、変調信号発生回路４７、４８が、広帯域周波数成分をもったランダムな周波数の信号を用いて、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５に位相変調若しくは周波数変調をかける。これにより、サンプリングされる位相点に制限がなくなる。または、基準信号Ｓ６，Ｓ１０の周波数に対し、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５の周波数の比が、整数でなく少数第１位で割り切れるよりも細かくなるならば、ランダムな周波数でなく、所定の周波数の信号でストローブ信号Ｓ４、Ｓ５に位相変調若しくは周波数変調をかけてもよい。
【０１１４】
そして、図１に示す装置と同様に、タイムベース計算手段３７にって求められた位相から、補正データ演算手段４５が、新たな補正データを求め、求めた補正データを補正データ記憶手段４６に格納する。
【０１１５】
このように、基準信号発生回路３４が、周波数、振幅が既知で波形歪みの少ない基準信号Ｓ６を出力する。そして、サンプリング回路３２、３３、４２、４３が、同期クロック信号Ｓ２を変換したストローブ信号Ｓ４，Ｓ５によって基準信号Ｓ６、Ｓ１０をサンプリングし、タイムベース計算手段３７が、サンプリング値および補正データ記憶手段の補正データから被測定信号Ｓ１のサンプリング時刻を求める。一方、補正データ取得の場合は、変調信号発生回路４７、４８のそれぞれが、ストローブ信号Ｓ４，Ｓ５を位相変調または周波数変調する。これにより、基準信号発生回路３４の基準信号の周波数に対し、被測定装置１０からの同期クロック信号Ｓ２と既定の周波数関係にあるストローブ信号Ｓ４、Ｓ５の周波数の比が整数または少数第１位程度で割りきれるような値であったり、波形品位が悪くとも、基準信号Ｓ６、Ｓ１０をストローブ信号Ｓ４，Ｓ５でサンプリングしたデータは、基準信号Ｓ６、Ｓ１０の同位相点や限られた位相点だけがサンプリングされることがなく、広範囲な位相点がサンプリングされる。従って、被測定信号に同期したクロック信号の周波数が未知であっても、クロック信号に影響されることなく、広範囲な位相点の補正データを取得することができる。すなわち、ユーザがどのような被測定装置１０を使用していたとしても、所望のときに経年変化、温度変化等に対応したジッタ補正が可能となり、補正データを精度よく求めることができ、ジッタの少ないオシロスコープの波形表示を行なうことができる。
【０１１６】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
図１に示す装置において、基準信号発生回路３４の基準信号Ｓ６を、変調信号発生回路４４が周波数変調または位相変調する構成を示したが、変調信号発生回路４４を設けずに、基準信号発生回路３４を、基準信号Ｓ６の周波数を所望の周波数に変更できるものとしてもよい。もちろん、波形が歪んだり、振幅が変わらない範囲で周波数を可変に行なわせる。そして、基準信号発生回路３４は、図１と同様に、補正データ演算手段４５が補正データを演算する場合、基準信号Ｓ６の周波数とストローブ信号Ｓ４、Ｓ５の周波数との比が整数または小数第一位で割り切れる値とならないように周波数を、補正データ演算手段４５の指示に従って変更する。そして、補正データ演算手段４５が、タイムベース計算手段の求めた位相から補正データを求め、補正データ記憶手段４６に格納する。
【０１１７】
図１、図８に示す装置において、サンプリングオシロスコープＯｓｉに、本発明を適用する構成を示したが、他の測定装置、例えば、タイムインターバルアナライザ等のジッタ測定装置に適用してもよい。
【０１１８】
図１、図８に示す装置において、被測定装置１０が出力する被測定信号Ｓ１，同期クロック信号Ｓ２は、電気信号、光信号でもよく、周波数変換回路３５、３６の出力信号、サンプリング回路３１〜３３、４２、４３の入出力信号も、電気信号、光信号でもよく、信号に適したものを用いるとよい。また、電気または光以外の物理量であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置のサンプリングのタイミング図である。
【図３】サンプリング回路３２、４２のサンプリングのタイミング図である。
【図４】図１に示す装置の動作を説明したフローチャートである。
【図５】ＤＢｃｏｓ，ＤＡｓｉｎを２軸とする平面に同時にサンプリングされたデータ対と真円をプロットした図である。
【図６】図５を、横軸を時間で、縦軸を振幅としてプロットした図である。
【図７】補正データ記憶手段４６の補正データの一例を示した図である。
【図８】本発明の第２の実施例を示した構成図である。
【図９】従来のサンプリングオシロスコープの構成を示した図である。
【符号の説明】
【０１２０】
３１〜３３、４２、４３  サンプリング回路
３４  基準信号発生回路
３５、３６  周波数変換回路
３７  タイムベース計算手段
３８  波形生成手段
４１  位相調整回路
４４、４７、４８  変調信号発生回路
４５  補正データ演算手段
４６  補正データ記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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