(57)【要約】【課題】電子回路の動作の確認や検証試験を容易にかつコストをかけずに行える間欠的に多様な非連続信号を出力する信号発生装置を提供する。【解決手段】入力信号の周波数の変化に対して出力波形に時間遅れを生じる周波数応答特性を持った回路に方形波を入力すると、出力波形に過渡応答特性としてアンダーシュートとリンキングとオーバーシュートとリンキングが生じる。この現象を積極的に活用して、減衰振動波形を生成して連結し、波形の形や周波数を自由に変更できる間欠した非連続波形を生成することにある。【選択図】図５
2009171081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリガ入力を受けた時刻から時間カウントを開始して,
予め定めた任意の時間カウント値に達するまでの第１波形出力期間に、
予め任意に定めた振幅の方形波信号を出力する手段を備えた入力部と、
入力信号の周波数の変化に対して出力波形が時間遅れを生じる周波数応答特性を持った波形発生部であって、
前記波形発生部は、前記入力部から出力された前記方形波信号を受けて、
前記方形波信号の立ち上がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、
予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたアンダーシュートとリンキングから成る第１振動波形を、前記第１波形出力期間に出力する手段と、
前記方形波信号の立ち下がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、
予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたオーバーシュートとリンキングから成る第２振動波形を、前記第１波形出力期間の終了時刻から時間カウントを開始して
予め定めた任意の時間カウント値に達するまでの第２波形出力期間に出力する手段と、
予め定めた任意の値の第１増幅度を前記第１波形出力期間に有効にし、前記第１振動波形を増幅して出力する手段と、
予め定めた任意の値の第２増幅度を前記第２波形出力期間に有効にし、前記第２波形を増幅して出力する手段と、
前記第１波形出力期間と前記第２波形出力期間を除く第３波形出力期間に、振動波形発生の動作を停止して基準電圧を出力する手段と、を備えた前記波形発生部と、
前記波形発生部からの出力を受けて、予め定めた任意の値の第３増幅度を前記第１波形出力期間に設定し、前記第１波形を増幅して出力する手段と、
予め定めた任意の値の第４増幅度を前記第２波形出力期間に設定し、前記第２振動波形を増幅して出力する手段と、
前記第３波形出力期間に第５増幅度を設定し、前記波形増幅部の入力信号を増幅して出力する手段と、
最大出力値の制限と最小出力値の制限を、それぞれ任意に設定できる手段とを備えた前記波形増幅部と、
を備えたことを特徴とする波形発生装置。
【請求項２】
前記入力部から出力された前記方形波信号を受けて、
前記「方形波信号の立ち上がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたアンダーシュートとリンキングから成る前記第１振動波形を、前記第１波形出力期間に出力する手段」は、
前記第１波形出力期間を制御信号Ａが論理１とし、前記第１波形出力期間を除く期間を制御信号Ａが論理０と定めて、
前記制御信号Ａが論理０のとき、
予め定めた任意の周波数特性と利得である前記第１振動波形の振動周波数と利得の決定に影響する第１パラメータと前記第１振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を無効にし、
前記制御信号Ａが論理１のとき、前記第１パラメータと前記第１振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を有効にする回路と、
前記制御信号Ａが論理１のとき、予め定めた任意の値の正帰還率である前記第１振動波形の出力を分圧する第１分圧比の電圧と増幅器の非反転入力の接続を有効にして第１正帰還回路を構成する回路と、を備え、
前記「方形波信号の立ち下がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたオーバーシュートとリンキングから成る第２振動波形を、第１波形出力期間の終了時刻から時間カウントを開始して予め定めた任意の時間カウント値に達するまでの第２波形出力期間に出力する手段」は、
前記第２波形出力期間を制御信号Ｂが論理１とし、前記の第２波形出力期間を除く期間を制御信号Ｂが論理０と定めて、
前記制御信号Ｂが論理０のとき、予め定めた任意の周波数特性と利得である前記第２振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する第２パラメータと前記第２振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を無効にし、
前記制御信号Ｂが論理１のとき、前記第２パラメータと前記第２振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を有効にする回路と、
前記制御信号Ｂが論理１のとき、予め定めた任意の値の正帰還率である前記第２振動波形の出力を分圧する第２分圧比の電圧と増幅器の非反転入力の接続を有効にして第２正帰還回路を構成する回路と、を備え、
前記「前記第３波形出力期間に振動波形発生の動作を停止する手段」は、
前記制御信号Ａと前記制御信号Ｂが共に論理０のとき、
前記信号発生部の増幅器とバッファー用の負帰還抵抗の接続を有効にしてバッファー回路を構成する回路と、
前記第１正帰還回路をなす接続と前記第２正帰還回路をなす接続が無効となり、
前記信号発生部の増幅器の非反転入力とグランド間に予め接続されている基準電圧の抵抗によって仮想グランドを含む基準電圧に設定され、バッファー回路が前記基準電圧を出力することで前記信号発生部の振動波形の発生動作を停止するようにした回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の波形発生装置。
【請求項３】
前記第１振動波形と第２振動波形が出力されている状態で、前記第１振動波形が出力されている途中の時刻に前記方形波信号の立ち下がりが存在するように前記第１波形出力期間を設定したとき、
前記第１振動波形を出力している途中で中断し引き続けて前記第２振動波形が出力することで、前記第１振動波形と前記第２振動波形を連結した波形として出力することを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の波形発生装置。
【請求項４】
前記波形発生部は、多重帰還型帯域通過構成を基本とした反転増幅器の前記第１増幅度である構成と、
前記反転増幅器の前記第２増幅度である構成と、
前記反転増幅器の前記バッファー用の負帰還抵抗である構成と、
前記反転増幅器の非反転入力に前記第１正帰還回路である構成と、
前記反転増幅器の非反転入力に前前記第２正帰還回路である構成と、
前記反転増幅器の非反転入力に前記基準電圧の抵抗である構成と、
前記第１パラメータに多重帰還型帯域通過構成の抵抗とコンデサである構成と、
前記第２パラメータに多重帰還型帯域通過構成の抵抗とコンデサである構成とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の波形発生装置。
【請求項５】
前記第１波形出力期間、前記第２波形出力期間、あるいは前記第１波形出力期間と前記第２波形出力期間の論理和の期間のいずれかをバイアス附加期間として選択する手段と、
バイアス附加期間に予め定めた任意の振幅の方形波信号として出力する手段と、
予め定めた任意のコンデンサ容量を前記方形波信号にAC接続する手段と、
前記バイアス附加期間に、前期方形波入力信号と前期コンデンサのＡＣ接続を有効にして、前記波形発生部のバイアスを制御する回路部分に接続する手段と、
を備えた前記第１振動波形と前記第２振動波形を個別に、あるいは共通にバイアス電位を可変できることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の波形発生装置。
【請求項６】
前記トリガ入力を受けて、前記第１波形出力期間を示す信号だけを出力して、前記第２波形出力期間を示す出力を停止させる手段と、
前記第１振動波形の出力を分圧する第３分圧比の電圧と増幅器の非反転入力の接続を有効にして第３正帰還回路を構成する回路と、
予め定めた任意の抵抗とコンデンサの直列接続に対して、抵抗とコンデンサの接続点を増幅器の反転入力の接続を有効とし、
前記抵抗の一方と増幅器出力との接続を有効とし、
前記抵抗とコンデンサの接続点とグランドとの接続を有効にして構成した充放電回路と、
前記第１波形出力期間以外に前記コンデンサの充電電圧を強制的に放電する強制放電回路の接続を有効にし、
前記第１波形出力期間を示す信号が出力されているときに前記強制放電回路の接続を無効にする回路と、
からなる、抵抗とコンデンサの充放電回路を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の波形発生装置。
【請求項７】
Ａ／Ｄ変換回路の前処理部のアナログ回路を含むとＡ／Ｄ変換回路の動作がを検査するＡ／Ｄ変換回路の検査方法であって、
予め定めた任意の時間に、連続して予め定めた任意の最小値を示している波形と、
前記最小値を示している波形の最小値の電位を起点にした正弦波の振幅が、
指数的に減衰して予め定めた任意の電位Ａに収束する振動波形と、
からなる第１検査信号波形と、
予め定めた特定の時間に、連続して予め定めた任意の最大値を示している波形と、
前記最大値を示している波形の最大値の電位を起点にした正弦波の振幅が、
指数的に減衰して予め定めた任意の電位Ｂに収束する振動波形と、
とからなる第２検査信号波形と、
Ａ／Ｄ変換回路の測定値と基準値との差分値を取得して、所定値以上の範囲にあるか否かを判定する工程と、
からなる、検査信号を使ったことを特徴とするＡ／Ｄ変換回路の検査方法。
【請求項８】
被検査対象に対して外部検査用アナログ信号を印加可能な箇所に、指数的に増加する増加振動波形および減衰振動波形、または指数的に増加する増加振動波形若しくは減衰振動波形からなる検査信号（検査信号が１つの波形からなる場合の波形名称を第１検査波形、２つの波形からなる場合は最初に印加される前記第１検査波形と次に印加される第２検査波形とする）を印加して、
前記検査信号を印加する期間をそれぞれ予め定めた任意の時間の第１検査信号出力期間と、第２検査信号出力期間として、前記検査信号の印加時間の違いによる前記被検査対象の動作の特徴を示す波形の物理量の変化の差分値を取得することにより、
劣化による故障を予測する故障予測方法であって、
前記検査信号の波形特性として、前記第１検査波形と前記第２検査波形の各々の、
波形の種類、振幅最大値と振幅最小値と周波数、減衰振動特性、あるいは増加振動特性、バイアス電圧をそれぞれ予め定めた任意の値に設定する工程と、
前記検査信号の印加が定電流特性であるか定電圧特性かの選択と、
前記検査信号は検査信号印加タイミングとして、前記被検査対象の動作の特徴を示すタイミングに合わせたトリガ入力に同期して、前記検査信号を前記被検査対象に印加する工程と、
前記検査信号印加タイミングに同期した物理量の計測タイミングを設定する工程と、
前記第１検査信号出力期間と前記第２検査信号出力期間と予め定めた任意の前記検査信号の波形特性の変化に対応した、経時変化による過去の前記物理量の変化の差分値と最新の前記物理量の変化の差分値との差が、所定値以上の範囲にあるか否かを判定して劣化傾向を判定する工程と、
前記第１検査信号出力期間と前記第２検査信号出力期間による予め定めた任意の前記検査信号の波形特性に対応した物理量の変化の差分値の経時変化の変化の度合いから、
安定動作傾向あるいは不安定動作傾向であるかどうかを判定する工程と、
物理量の変化の差分値の経時変化の変化の度合が増加傾向あるいは減少傾向が、連続して複数回発生したときに安定な動作を保つ回路の頑強さ低下傾向であると予測する工程と
前期劣化傾向が判定され、かつ前記不安定動作傾向にあり、かつ前記頑強さ低下傾向にある場合に前記被検査対象が劣化による故障傾向にあると予測する工程と、
前記物理量が、前記検査信号の印加を定電流特性として印加電圧を計測するインピーダン計測を含む選択と、
を含むことを特徴とする劣化による故障を予測する故障予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ電子回路の動作確認や調整に関し、特に、２つの減衰振動波形を合成した波形と、増加振動波形を生成して、アナログ電子回路の動作確認や調整をするための波形発生装置と劣化による故障を予測するための故障予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にアナログ電子回路の動作を検査する場合は、検査に適した入力に検査用アナログ信号を入力して、アナログ電子回路の出力や予め動作確認用に設けられたテストポイントなどにオシロスコープのプローブを接続し、動作波形を観測して目的とする信号波形が出力されているかどうか検査する。また、アナログ電子回路に調整項目がある場合は、検査に適したアナログ信号を入力して、アナログ電子回路の出力や予め動作確認用に設けられたテストポイントなどにオシロスコープのプローブを接続し、動作波形を観測しながら、調整項目を調整する。
【０００３】
このとき従来は、検査用アナログ信号を生成するには、コンデンサへの充放電を利用した方形波と三角波発振回路を備えた連続信号波形を出力する波形発生装置を使用している。  あるいは、予めメモリーに波形データを記憶しておき、DA変換手段でアナログ信号を生成する任意波形発振回路を備えた波形発生装置を使用している。以下に第1、第２、第３の従来例として具体的に説明する。
【０００４】
波形発生装置の第1の従来例として、非特許文献１．「オペアンプ活用技術」（岡村廸夫訳、1983年7月10日第1版３印発行、株式会社エレクトロニクスダイジェスト）の「５．２  方形波、三角波の発生器」において、従来の波形発生装置に使用する信号発生回路が説明されており、コンデンサの充放電波形をシュミットトリガ回路に入力する回路構成を説明している。ここでのシュミットトリガ出力が方形波で、充放電波形が三角波として出力されていて、周波数と振幅を設定した連続信号として取り扱われる。
【０００５】
波形発生装置の第２の従来例として、
図１には、第１の従来例を発展させた従来の波形発生装置の一例としてファンクションジェネレータ１の構成が示されており、方形波と三角波と正弦波を発生する波形発生装置の構成ブロック図が示されている。方形波、三角波発生部３で、連続した方形波と三角波信号を発生させ、その出力波形は、周波数設定部２の設定によって、方形波、三角波発生部３の充電時間と放電時間から決定される周波数で、方形波４と三角波６を連続発生する。このうち三角波６を正弦波変換部７に入力して変換した正弦波８が選択回路５に入力される。その後、三つの信号の方形波４と三角波６と正弦波８のどちらかを選択する選択回路５で一つの信号を選択し、増幅器９で増幅後、出力端子１０を通じ出力される。
【０００６】
波形発生装置の第３の従来例として、
図２には、従来の任意波形発生回路を備えた波形発生装置の一例が示されており、
任意波形発生回路１１の構成で、予め波形発生に必要なデジタルデータを記憶しておき、時間経過とともにデジタルデータを順に出力する機能をもつデジタル波形発生部１２から出力されるデジタルデータが、DA変換器１３でアナログ信号に変換され、このアナログ信号は低域通過ろ波器１４を経由して波形補間により滑らかな波形とされ、その出力は増幅器１５で増幅され、出力端子１６を通じ出力される。
【０００７】
第３の従来例では、図２で任意波形発生回路を備えた波形発生装置を使ったアナログ回路の動作確認において、振幅の異なると間欠的な検査信号を必要とする場合は、予め任意の出力波形に対応したデジタルデータを作成しておく必要がある。そのデジタルデータを作成を容易にするためには、任意波形編集作業としてパソコンのモニター上に任意波形を描いて出力波形のデジタルデータに変換する作業を容易に実行できるソフトウエアーが求められる。
【０００８】
しかしながら、このように迅速な波形発生装置の操作の要求に対して、必ず任意波形編集作業の手間を必要とするので、準備に要する時間やコストがかかる等の問題がある。  また、波形を編集する場合には、波形発生装置以外にパソコンを必要とするので、波形発生装置以外の導入コストがかかる欠点を持っている。また、編集用の表示部を備えた波形発生装置であっても、編集の手間はかかり、その表示機能のないものに比べてコストがかかる。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、アナログ回路の動作確認をおこなうための検査信号において、アナログ回路の出力波形を観測しながら、簡単に間欠した減衰振動や増加振動する正弦波信号を発生させ、間欠信号の発生期間と、出力波形の振幅の可変と、周波数の可変が出来る信号発生装置を提供することを目的としている。また、本目的の波形発生装置を使って、回路の動作の検査をしやすい検査信号を発生させ、アナログ回路の動作確認や調整、検査をしやすくする方法を提供することを目的としている。
【特許文献１】非特許文献１「オペアンプ活用技術」（岡村廸夫訳、1983年7月10日第1版３印発行、株式会社エレクトロニクスダイジェスト）
【特許文献２】非特許文献２「電子フィルター」（  A.B.ウイルアムズ著  加藤泰雄監訳  昭和60年11月25日  第1版発行  マグロウヒルブック株式会社）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係わる波形発生装置は、上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
【００１１】
入力信号の周波数の変化に対して出力波形に時間遅れを生じる周波数応答特性を持った回路に方形波を入力すると、出力波形に過渡応答特性としてオーバーシュートとリンキングとアンダーシュートとリンキングが生じる。この理想フィルターにおいてさえも生じる（非特許文献２「電子フィルター」）現象を波形生成の信号源として積極的に活用して、減衰振動波形の発生期間と振幅減衰の度合いや周波数を変更できるように構成した回路と、二つの減衰振動波形を連結して振幅の異なる間欠した非連続波形を生成することを特徴としている。
【００１２】
さらに詳しく説明をすすめると、間欠的な前記方形波入力に対して、出力波形の過渡応答特性としてオーバーシュートとリンキングとアンダーシュートとリンキングの、発生期間と振幅及び周波数を各々制御出来る回路を設けて振動波形を生成する。
【００１３】
そして、間欠的な前記方形波入力波形の立ち上りと立ち下りの電圧変化から生成した出力波形を、前記方形波入力波形が発生する時間である前記第１波形出力期間を調整して、第１振動波形が発生している途中から第２振動波形の発生を開始して二つの減衰振動波形を連結した波形を生成する。
このとき、連結した波形の第１振動波形と第２振動波形の振動振幅と、周波数と、時間的な減衰の度合いを、それぞれ可変することで振幅と周波数の異なる波形の生成ができる。さらに、前記方形波入力の振幅を調整することで振動波形の発生開始時の波形を急峻な波形から緩やかな波形に至る波形に可変できるので、多様な波形の生成が可能である。
【００１４】
請求項１に記載の発明は、
トリガ入力を受けた時刻から時間カウントを開始して,
予め定めた任意の時間カウント値に達するまでの第１波形出力期間に、
予め任意に定めた振幅の方形波信号を出力する手段を備えた入力部と、
【００１５】
入力信号の周波数の変化に対して出力波形が時間遅れを生じる周波数応答特性を持った波形発生部であって、
前記波形発生部は、前記入力部から出力された前記方形波信号を受けて、
前記方形波信号の立ち上がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、
予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたアンダーシュートとリンキングから成る第１振動波形を、前記第１波形出力期間に出力する手段と、
【００１６】
前記方形波信号の立ち下がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、
予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたオーバーシュートとリンキングから成る第２振動波形を、前記第１波形出力期間の終了時刻から時間カウントを開始して
予め定めた任意の時間カウント値に達するまでの第２波形出力期間に出力する手段と、
【００１７】
予め定めた任意の値の第１増幅度を前記第１波形出力期間に有効にし、前記第１振動波形を増幅して出力する手段と、
予め定めた任意の値の第２増幅度を前記第２波形出力期間に有効にし、前記第２波形を増幅して出力する手段と、
前記第１波形出力期間と前記第２波形出力期間を除く第３波形出力期間に、振動波形発生の動作を停止して基準電圧を出力する手段と、を備えた前記波形発生部と、
【００１８】
前記波形発生部からの出力を受けて、予め定めた任意の値の第３増幅度を前記第１波形出力期間に設定し、前記第１波形を増幅して出力する手段と、
予め定めた任意の値の第４増幅度を前記第２波形出力期間に設定し、前記第２振動波形を増幅して出力する手段と、
【００１９】
前記第３波形出力期間に第５増幅度を設定し、前記波形増幅部の入力信号を増幅して出力する手段と、
最大出力値の制限と最小出力値の制限を、それぞれ任意に設定できる手段とを備えた前記波形増幅部とからなるものである。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、
前記入力部から出力された前記方形波信号を受けて、
前記「方形波信号の立ち上がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたアンダーシュートとリンキングから成る前記第１振動波形を、前記第１波形出力期間に出力する手段」は、
前記第１波形出力期間を制御信号Ａが論理１とし、前記第１波形出力期間を除く期間を制御信号Ａが論理０と定めて、
【００２１】
前記制御信号Ａが論理０のとき、
予め定めた任意の周波数特性と利得である前記第１振動波形の振動周波数と利得の決定に影響する第１パラメータと前記第１振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を無効にし、
前記制御信号Ａが論理１のとき、前記第１パラメータと前記第１振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を有効にする回路と、
前記制御信号Ａが論理１のとき、予め定めた任意の値の正帰還率である前記第１振動波形の出力を分圧する第１分圧比の電圧と増幅器の非反転入力の接続を有効にして第１正帰還回路を構成する回路と、を備え、
【００２２】
前記「方形波信号の立ち下がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、予め定めた任意の周波数特性と利得と正帰還率に応じたオーバーシュートとリンキングから成る第２振動波形を、第１波形出力期間の終了時刻から時間カウントを開始して予め定めた任意の時間カウント値に達するまでの第２波形出力期間に出力する手段」は、
前記第２波形出力期間を制御信号Ｂが論理１とし、前記の第２波形出力期間を除く期間を制御信号Ｂが論理０と定めて、
【００２３】
前記制御信号Ｂが論理０のとき、予め定めた任意の周波数特性と利得である前記第２振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する第２パラメータと前記第２振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を無効にし、
前記制御信号Ｂが論理１のとき、前記第２パラメータと前記第２振動波形の振動周波数と振幅の決定に影響する回路部分との接続を有効にする回路と、
前記制御信号Ｂが論理１のとき、予め定めた任意の値の正帰還率である前記第２振動波形の出力を分圧する第２分圧比の電圧と増幅器の非反転入力の接続を有効にして第２正帰還回路を構成する回路と、を備え、
【００２４】
前記「前記第３波形出力期間に振動波形発生の動作を停止する手段」は、
前記制御信号Ａと前記制御信号Ｂが共に論理０のとき、
前記信号発生部の増幅器とバッファー用の負帰還抵抗の接続を有効にしてバッファー回路を構成する回路と、
前記第１正帰還回路をなす接続と前記第２正帰還回路をなす接続が無効となり、
前記信号発生部の増幅器の非反転入力とグランド間に予め接続されている基準電圧の抵抗によって仮想グランドを含む基準電圧に設定され、バッファー回路が前記基準電圧を出力することで前記信号発生部の振動波形の発生動作を停止するようにした回路と、
を、を備えたものである。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、
前記第１振動波形と第２振動波形が出力されている状態で、前記第１振動波形が出力されている途中の時刻に前記方形波信号の立ち下がりが存在するように前記第１波形出力期間を設定したとき、
前記第１振動波形を出力している途中で中断し引き続けて前記第２振動波形が出力することで、前記第１振動波形と前記第２振動波形を連結した波形として出力することを特徴と
するものである。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、
前記波形発生部は、多重帰還型帯域通過構成を基本とした反転増幅器の前記第１増幅度である構成と、
前記反転増幅器の前記第２増幅度である構成と、
前記反転増幅器の前記バッファー用の負帰還抵抗である構成と、
前記反転増幅器の非反転入力に前記第１正帰還回路である構成と、
前記反転増幅器の非反転入力に前前記第２正帰還回路である構成と、
前記反転増幅器の非反転入力に前記基準電圧の抵抗である構成と、
前記第１パラメータに多重帰還型帯域通過構成の抵抗とコンデサである構成と、
前記第２パラメータに多重帰還型帯域通過構成の抵抗とコンデサである構成とを備えたｍのである。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、
前記第１波形出力期間、前記第２波形出力期間、あるいは前記第１波形出力期間と前記第２波形出力期間の論理和の期間のいずれかをバイアス附加期間として選択する手段と、
バイアス附加期間に予め定めた任意の振幅の方形波信号として出力する手段と、
予め定めた任意のコンデンサ容量を前記方形波信号にAC接続する手段と、
【００２８】
前記バイアス附加期間に、前期方形波入力信号と前期コンデンサのＡＣ接続を有効にして、前記波形発生部のバイアスを制御する回路部分に接続する手段と、
を備えた前記第１振動波形と前記第２振動波形を個別に、あるいは共通にバイアス電位を可変できることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、
前記トリガ入力を受けて、前記第１波形出力期間を示す信号だけを出力して、前記第２波形出力期間を示す出力を停止させる手段と、
前記第１振動波形の出力を分圧する第３分圧比の電圧と増幅器の非反転入力の接続を有効にして第３正帰還回路を構成する回路と、
【００３０】
予め定めた任意の抵抗とコンデンサの直列接続に対して、抵抗とコンデンサの接続点を増幅器の反転入力の接続を有効とし、
前記抵抗の一方と増幅器出力との接続を有効とし、
前記抵抗とコンデンサの接続点とグランドとの接続を有効にして構成した充放電回路と、
前記第１波形出力期間以外に前記コンデンサの充電電圧を強制的に放電する強制放電回路の接続を有効にし、
前記第１波形出力期間を示す信号が出力されているときに前記強制放電回路の接続を無効にする回路と、
からなる、抵抗とコンデンサの充放電回路を備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、
Ａ／Ｄ変換回路の前処理部のアナログ回路を含むとＡ／Ｄ変換回路の動作がを検査するＡ／Ｄ変換回路の検査方法であって、
予め定めた任意の時間に、連続して予め定めた任意の最小値を示している波形と、
前記最小値を示している波形の最小値の電位を起点にした正弦波の振幅が、
指数的に減衰して予め定めた任意の電位Ａに収束する振動波形と、
からなる第１検査信号波形と、
【００３２】
予め定めた特定の時間に、連続して予め定めた任意の最大値を示している波形と、
前記最大値を示している波形の最大値の電位を起点にした正弦波の振幅が、
指数的に減衰して予め定めた任意の電位Ｂに収束する振動波形と、
とからなる第２検査信号波形と、
Ａ／Ｄ変換回路の測定値と基準値との差分値を取得して、所定値以上の範囲にあるか否かを判定する工程と、
からなる、検査信号を使ったことを特徴とするＡ／Ｄ変換回路の検査方法である。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、
被検査対象に対して外部検査用アナログ信号を印加可能な箇所に、指数的に増加する増加振動波形および減衰振動波形、または指数的に増加する増加振動波形若しくは減衰振動波形からなる検査信号（検査信号が１つの波形からなる場合の波形名称を第１検査波形、２つの波形からなる場合は最初に印加される前記第１検査波形と次に印加される第２検査波形とする）を印加して、
【００３４】
前記検査信号を印加する期間をそれぞれ予め定めた任意の時間の第１検査信号出力期間と、第２検査信号出力期間として、前記検査信号の印加時間の違いによる前記被検査対象の動作の特徴を示す波形の物理量の変化の差分値を取得することにより、
劣化による故障を予測する故障予測方法であって、
【００３５】
前記検査信号の波形特性として、前記第１検査波形と前記第２検査波形の各々の、
波形の種類、振幅最大値と振幅最小値と周波数、減衰振動特性、あるいは増加振動特性、バイアス電圧をそれぞれ予め定めた任意の値に設定する工程と、
【００３６】
前記検査信号の印加が定電流特性であるか定電圧特性かの選択と、
前記検査信号は検査信号印加タイミングとして、前記被検査対象の動作の特徴を示すタイミングに合わせたトリガ入力に同期して、前記検査信号を前記被検査対象に印加する工程と、
前記検査信号印加タイミングに同期した物理量の計測タイミングを設定する工程と、
【００３７】
前記第１検査信号出力期間と前記第２検査信号出力期間と予め定めた任意の前記検査信号の波形特性の変化に対応した、経時変化による過去の前記物理量の変化の差分値と最新の前記物理量の変化の差分値との差が、所定値以上の範囲にあるか否かを判定して劣化傾向を判定する工程と、
前記第１検査信号出力期間と前記第２検査信号出力期間による予め定めた任意の前記検査信号の波形特性に対応した物理量の変化の差分値の経時変化の変化の度合いから、
安定動作傾向あるいは不安定動作傾向であるかどうかを判定する工程と、
【００３８】
物理量の変化の差分値の経時変化の変化の度合が増加傾向あるいは減少傾向が、連続して複数回発生したときに安定な動作を保つ回路の頑強さ低下傾向であると予測する工程と
前期劣化傾向が判定され、かつ前記不安定動作傾向にあり、かつ前記頑強さ低下傾向にある場合に前記被検査対象が劣化による故障傾向にあると予測する工程と、
【００３９】
前記物理量が、前記検査信号の印加を定電流特性として印加電圧を計測するインピーダン計測を含む選択と、
を含むことを特徴とする劣化による故障を予測する故障予測方法である。
【発明の効果】
【００４０】
請求項１乃至請求項６に記載の発明によると、簡単な電子回路構成により間欠した減衰振動波形信号を発生することができるので、任意波形発生装置の準備や任意波形編集作業をせずに、アナログ電子回路の動作の検査を実施できる。
【００４１】
また、出力波形の振幅の最大値と最低値を制限する回路によって、検査信号の変更を操作しているときに、検査回路に過大入力信号を誤って印加することを防ぐことが出来る。
【００４２】
請求項５に記載の発明によると、
前記トリガ入力を受けて出力する前記第１振動波形と第２振動波形を、個別にあるいは、共通にバイアス電位を可変できるので、各々の振動波形を交流信号の検査とし、各々の振動波形が収束する電圧をＤＣ電圧の検査として、ＤＣ電圧と交流信号に対する検査を、ひとつの検査信号で実施できるので検査信号の変更の手間なく準備に要する時間を低減できる。
【００４３】
請求項６に記載の発明によると、
前記第３正帰還回路の前記第３分圧比を調整することで、
前記トリガ入力を受けて、予め任意に定めた前記の第１波形出力期間から発振動作を開始して指数関数的な増加をする増加振動波形を出力するように出来る。
【００４４】
振幅が数マイクロボルトの微小振幅信号から、振幅が数ボルトの大きな振幅を、ひとつの検査信号として出力できる。微小振幅から大振幅信号に対する電子回路の動作の確認や調整、あるいは検査を、ひとつの検査信号で実施できるので、検査信号の変更の手間なく準備に要する時間を低減できる。
なお、微小振幅のみの検査信号を必要とする場合は、請求項１の第１波形出力期間を減少させればよい。
【００４５】
請求項７に記載の発明によると、
AD変換回路の前置増幅回路の調整において、AD変換入力電圧の最大値と最小値の調整と、中間電位と振動信号波形に対するAD変換後のデータから、ＤＣ電圧と交流信号に対するAD変換動作の検査を、ひとつの検査信号で実施できるので検査信号の変更の手間なく準備に要する時間を低減できる。
【００４６】
請求項８に記載の発明によると、
ふたつの振動波形を連結して、擬似的な生体信号や振幅のことなる波形や、周波数の異なる二つの減衰振動が連結した波形を検査信号としたアナログ電子回路の動作の検査を実施できる。
【００４７】
また、トリガ入力に同期して一定期間出力される検査信号として、擬似的な生体信号や振幅と周波数が変化して間欠したアナログ信号を生成できるので、トリガ入力に同期してアナログ回路の動作を観測して、アナログ電子回路の入力信号が無信号から有信号時での動作の確認と、アナログ演算動作の確認の実施に適している。
例えば、生体擬似信号として、生体センサーの動作の検査が簡単に実施できる。
【００４８】
請求項９に記載の発明によると、
稼動中の被検査電子回路での計測値から経時変化による劣化の予測ができる。
また、被検査電子回路の劣化の度合いを予測することができるので、故障する前に予め部品交換や調整などを託して故障を防ぐ予知保全のための指針を出すことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００５０】
図４は、本発明の第１実施例の波形発生装置を示す概略構成図である。
図において２４は入力部、３４は波形発生部、４２は波形増幅部である。
本発明が前記第１、第２、第３の従来例と異なる信号生成の箇所は、
波形発生部３４に方形波入力２５を入力に対して、出力信号４０の波形に過渡応答特性としてオーバーシュートとリンキングとアンダーシュートとリンキングが生じる現象を波形生成の信号源として積極的に活用していることである。さらに減衰振動波形の発生期間と振幅減衰の度合いや周波数を変更できるように構成した回路と、二つの減衰振動波形を連結して振幅の異なる間欠した非連続波形を生成する点である。
【００５１】
次に入力部２４について説明する。
トリガ入力を入力端子２３に受けた時刻から、タイマＡ６０の時間カウントを開始して予め定めた任意の時刻カウント設定部５９の値に達するまでの第１波形出力期間６２を出力し、第１波形出力期間６２のパルス波形を入力として方形波生成部６３で予め定めた任意の振幅設定６１を生成して出力する手段から構成されている。
【００５２】
次に波形発生部３４について説明する。
方形波信号２５の入力に対して、波形発生部設定６５に予め設定した任意の設定値によって波形発生６６の出力信号４０は、前記第１振動波形と前記第２振動波形と前記基準電圧から構成される。それらの波形が生成される工程を説明する。
【００５３】
方形波信号２５の立ち上がりの電圧変化に対応して出力波形の過渡応答特性として、周波数特性と利得と正帰還率（波形発生部設定６５で予め設定した任意の値）に応じたアンダーシュートとリンキングから成る前記第１振動波形を、第１波形出力期間６２に出力する出力信号４０の波形と、
【００５４】
方形波信号２５の立ち下がりの電圧変化に対応する出力波形の過渡応答特性として、周波数特性と利得と正帰還率（波形発生部設定６５で予め設定した任意の値）に応じたオーバーシュートとリンキングから成る第２振動波形を、第１波形出力期間６２の終了時刻からタイマＢ７１の時間カウントを開始して予め定めた任意の時刻カウント設定部６７の値に達するまでの第２波形出力期間７２に出力する出力信号４０の波形と、
【００５５】
予め定めた任意の値の第１増幅度（波形発生部設定６５で予め設定した任意の値）を第１波形出力期間６２に有効にし、前記第１振動波形を増幅して出力する出力信号４０の波形と、
予め定めた任意の値の第２増幅度（波形発生部設定６５で予め設定した任意の値）を前記第２波形出力期間７２に有効にし、前記第２波形を増幅して出力する波形発生６６と、前記第１波形出力期間６２と前記第２波形出力期間７２を除く第３波形出力期間７７（論理和７０で生成した制御信号）で、振動波形発生の動作を停止して前記基準電圧を出力して出力信号４０とする波形から構成されている。
【００５６】
次に波形増幅部４２の動作を説明する。
波形発生部３４からの出力信号４０を波形増幅部４２の増幅器７６に受けて、予め定めた任意の値の第３増幅度（増幅部設定７４）を第１波形出力期間６２に設定し、前記第１波形を増幅して出力端子４６に出力する手段と、
予め定めた任意の値の第４増幅度（増幅部設定７４）を第２波形出力期間７２に設定し、前記第２振動波形を増幅して出力端子４６に出力する手段と、
第１波形出力期間６２と第２波形出力期間７２を除く第３波形出力期間７７（前記論理和７０で生成した制御信号）で第５増幅度（増幅部設定７４）を設定し、
出力信号４０を増幅して出力端子４６に出力する手段と、
増幅器７６は、出力振幅の最大出力値の制限と最小出力値の制限を、それぞれ予め定めた任意に設定できる（増幅部設定７４）手段を備えている。
【００５７】
このトリガ入力に周期的なデジタル信号を使用すれば、その周期単位に間欠した第１波形出力期間６２に前記第１波形は発生し、次に第２波形出力期間７２に前記第２波形を発生し、次に前記基準信号を発生するような間欠信号を出力することができる。
【実施例２】
【００５８】
図５は、本発明の第２実施例の波形発生装置を示す概略構成図であり、
請求項１及至請求項５に記載の発明の実施例を示している。
図において２４は入力部、３４は波形発生部、４２は波形増幅部である。
３０，３１は周波数特性設定部、
４７，４８，４９，５０は周波数特性、２６は共振設定部、２７，２８は共振設定、３６，４１，５５は正帰還率、３７，３８，３９，４３，４４，４５，５６は増幅度、５４は充放電回路、である。
３３はバイアス入力端子であり、請求項５による発明のバイアス電位を受けるものである。
【００５９】
制御信号Ｅ６９は、論理０のときは請求項１及至請求項４、論理１のときは請求項６の実施の一例を示すものである。
【００６０】
以下に図でのアルファベットで表す記号について説明する。
図で「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」「Ｅ」のアルファベットで表す記号はそれぞれ前記第１波形出力期間、前記第２波形出力期間、前記第３波形出力期間、制御信号Ｅ６９から生成される制御信号であり、夫々の記号が附加されて記載されているスイッチ記号は、そのアルファベットで表す信号が論理１のとき制御スイッチが接続となり、論理０のとき制御スイッチの接続が開放されることを意味している。但し、「Ｄａ」で記載されている制御スイッチＳ２８は、記号「Ｄ」が論理０のとき接続となり、論理１のとき接続が開放される。
【００６１】
図で示されているスイッチの接続状態は、制御信号Ｅ６９が論理０で、第１波形出力期間６２のパルス波形が論理１のとき、記号「Ａ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチがが接続されている状態を表している。
【００６２】
以下に予め定める任意の設定として使用する設定スイッチについて説明する。予め定める任意の設定として周波数特性設定部３０，３１内の周波数特性４７，４８，４９，５０に設定スイッチＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２４，Ｓ２５が設けられていて、図では設定スイッチＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１７，Ｓ２０，Ｓ２５が設定（接続）されいる状態を表している。
【００６３】
設定スイッチＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２０，Ｓ２１は、主に（他の設定値と影響し合っているので「主に」と表現している。以下同様）前記第１振動波形の周波数に影響する設定である。
第１波形出力期間６２が論理１のとき波形発生部の回路に、
設定スイッチＳ１２が接続時にコンデンサ容量Ｃ１が制御スイッチＳ１４で設定され、
設定スイッチＳ１３が接続時にコンデンサ容量Ｃ２が制御スイッチＳ１５で設定され、
設定スイッチＳ２０が接続時にコンデンサ容量Ｃ３が制御スイッチＳ２２で設定され、
設定スイッチＳ２１が接続時にコンデンサ容量Ｃ４が制御スイッチＳ２３設定されるものである。
【００６４】
設定スイッチＳ１６，Ｓ１７，Ｓ２４，Ｓ２５は、主に前記第２振動波形の周波数に影響する設定である。
第２波形出力期間７７が論理１のとき波形発生部の回路に、
設定スイッチＳ１６が接続時にコンデンサ容量Ｃ１が制御スイッチＳ１８で設定され、
設定スイッチＳ１７が接続時にコンデンサ容量Ｃ２が制御スイッチＳ１９設定され、
設定スイッチＳ２４が接続時にコンデンサ容量Ｃ３が制御スイッチＳ２６で設定され、
設定スイッチＳ２５が接続時にコンデンサ容量Ｃ４が制御スイッチＳ２７で設定されるものである。
【００６５】
次に制御信号にて制御される制御スイッチ記号について説明する。
図で制御スイッチが接続されている記載は、制御信号Ｅ６９が論理０で第１波形出力期間６２のパルス波形が論理１のときの状態をしめしている。このとき記号「Ａ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチＳ１，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ２２，Ｓ２３が接続される前記第１振動波形を特徴付けるパラメータを設定している。
【００６６】
次に入力部２４の動作について説明する。
トリガ入力を入力端子２３に受けた時刻から、タイマＡ６０の時間カウントを開始して予め任意に定めた時刻カウント設定部５９の値とする可変抵抗器ＶＲ１０の値に応じた第１波形出力期間６２のパルス波形を出力し、第１波形出力期間６２を入力として予め定めた任意の振幅設定６１とする可変抵抗器ＶＲ１１による分圧電圧を方形波発生部６３のバッファーで方形波信号２５を出力する。
【００６７】
次に波形発生部３４について説明する。
第１波形出力期間６２の論理１の立ち上がりに同期して、方形波信号２５が立ち上がる。このとき方形波信号２５が立ち上がりの電圧変化によって、前記第１振動波形が生成され出力されるが、その波形の特徴を設定する動作を以下に説明する
【００６８】
制御信号Ｅ６９が論理０で、第１波形出力期間Ａ９１のパルス波形が論理１のとき、記号「Ａ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチが接続される。
次に前記第１振動波形が発生さし、第１波形出力期間６２が論理１のとき動作する制御スイッチを説明する。
【００６９】
制御スイッチＳ１は、主に前記第１振動波形の共振周波数に影響する共振設定２７の設定で、予め定める任意の抵抗値（ＶＲ２）を設定するものである。ＶＲ２の抵抗値が大きいと共振周波数が低下し、小さいと共振周波数が高くなる。
【００７０】
制御スイッチＳ３は、主に前記第１振動波形を増幅する増幅度３７の設定で、予め定める任意の前記第１増幅度を抵抗値（ＶＲ４）にて設定するものである。ＶＲ４の抵抗値が大きいと前記第１増幅度が増加し、小さいと低下する。
前記第１増幅度は正帰還率が影響している場合の振幅が飽和に達するまでの変化率に影響し、抵抗値が大きいとき変化率が大きく、小さいとき変化率が小さくなる。
【００７１】
制御スイッチＳ６は、前記第１振動波形を発生時の正帰還率３６の設定で、予め定める任意の前記第１帰還率を（ＶＲ６）にて設定するものである。前記第１帰還率は出力信号４０をＶＲ６の前記第１分圧比で分圧された分圧電圧を非反転入力３５に接続する。分圧電圧が大きいと正帰還率が大きく前記リンキング発生しやすい、一方分圧電圧が小さいと正帰還率が小さくリンキングの発生が抑えられる。
また、正帰還率が大きいと振動波形は成長傾向にあり、やがては発振する。正帰還率が小さい場合は減衰傾向にある。
【００７２】
制御スイッチＳ８は、前記第１振動波形を増幅部４２の増幅器７６で増幅する増幅度４３の設定で、予め定める任意の前記第３増幅度を（ＶＲ８）にて設定するものである。
制御スイッチＳ１４，Ｓ１５は、
主に前記第１振動波形の周波数に影響する周波数４７の設定で、接続スイッチＳ１２，Ｓ１３のうち予め接続されている接続スイッチの接続を有効にするものである。
なお、この動作は前記設定スイッチＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２０，Ｓ２１の説明でしめしている。
【００７３】
制御スイッチＳ２２，Ｓ２３は、
主に前記第１振動波形の周波数に影響する周波数４９の設定で、接続スイッチＳ２０，Ｓ２１のうち予め接続されている接続スイッチの接続を有効にするものである。
なお、この動作は前記設定スイッチＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２０，Ｓ２１の説明でしめしている。
【００７４】
時刻カウント設定部５９でタイマＡ６０に設定した値のカウントが終了した時点で、第１波形出力期間６２のパルス波形が論理０となり、図の記号「Ａ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチの接続が無効になり、次の第２波形出力期間６２が論理１となる。
【００７５】
次に第２波形出力期間７２が論理１となる時刻の動作から説明する。
第１波形出力期間６２が論理１から論理０への変化に同期して、方形波信号２５が立ち下がり、第２波形出力期間６２が論理１となる。
【００７６】
前記第２振動波形の出力について説明する。
制御信号Ｅ６９が論理０で第２波形出力期間７２のパルス波形が論理１のとき記号「Ｂ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチが接続される。
【００７７】
以下に前記第２振動波形の出力時に第２波形出力期間７２が論理１のとき動作する制御スイッチを説明する。
制御スイッチＳ２は、主に前記第２振動波形の共振周波数に影響する共振設定２８の設定で、予め定める任意の抵抗値（ＶＲ３）を設定するものである。ＶＲ３の抵抗値が大きいと共振周波数が低下し、小さいと共振周波数が高くなる。
【００７８】
制御スイッチＳ４は、主に前記第２振動波形を増幅する増幅度３８の設定で、予め定める任意の前記第２増幅度を抵抗値（ＶＲ５）にて設定するものである。ＶＲ５の抵抗値が大きいと前記第２増幅度が増加し、小さいと低下する。前記第２増幅度は正帰還率が影響している場合の振幅が飽和に達するまでの変化率に影響し、抵抗値が大きいとき変化率が大きく、小さいとき変化率が小さくなる。
【００７９】
制御スイッチＳ７は、前記第２振動波形を発生時の正帰還率４１の設定で、予め定める任意の前記第２帰還率を（ＶＲ７）にて設定するものである。前記第２帰還率は出力信号４０をＶＲ７の前記第２分圧比で分圧された分圧電圧を非反転入力３５に接続する。分圧電圧が大きいと正帰還率が大きく前記リンキング発生しやすい、一方分圧電圧が小さいと正帰還率が小さくリンキングの発生が抑えられる。
【００８０】
制御スイッチＳ９は、前記第２振動波形を増幅部４２の増幅器７６で増幅する増幅度４４の設定で、予め定める任意の前記第３増幅度を（ＶＲ９）にて設定するものである。
制御スイッチＳ１８，Ｓ１９は、主に前記第２振動波形の周波数に影響する周波数４８の設定で、接続スイッチＳ１６，Ｓ１７のうち予め接続されている接続スイッチの接続を有効にするものである。
なお、この動作は前記設定スイッチＳ１６，Ｓ１７，Ｓ２４，Ｓ２５の説明でしめしている。
【００８１】
制御スイッチＳ２６，Ｓ２７は、主に前記第２振動波形の周波数に影響する周波数５０の設定で、接続スイッチＳ２４，Ｓ２５のうち予め接続されている接続スイッチの接続を有効にするものである。
なお、この動作は前記設定スイッチＳ１６，Ｓ１７，Ｓ２４，Ｓ２５の説明でしめしている。
【００８２】
時刻カウント設定部６７でタイマＢ７１に設定した値のカウントが終了した時点で、第２波形出力期間７２のパルス波形が論理０となり、図の記号「Ｂ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチの接続が無効になり、次の第３波形出力期間７７が論理１となる。
【００８３】
次に第３波形出力期間７７が論理１となる時刻の動作を説明する。
論理制御部３４の論理和否定７０にて、第１波形出力期間６２と第２波形出力期間７２が共に論理０のとき第３波形出力期間７７が論理１になる。
制御信号Ｅ６９が論理０で第３波形出力期間７７のパルス波形が論理１のとき記号「Ｃ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチが接続される。
【００８４】
このとき制御スイッチＳ５は増幅度３９にて前記バッファー用の負帰還抵抗Ｒ３を接続する。同時に第１波形出力期間６２と第２波形出力期間７２が共に論理０によって、記号「Ａ」と記号「Ｂ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチの接続が全て無効になっているので、非反転入力３５に抵抗Ｒ５を介して前記基準電圧とする仮想グランドに接続されていることから、反転入力３５と出力信号４０の電圧は仮想グランとなるバッファー回路が構成される。その結果、振動波形発生の動作を停止する。
【００８５】
次に波形増幅部４２について説明する。
出力信号４０を入力として増幅し、第１波形出力期間６２に増幅度４３、
第２波形出力期間７２に増幅度４４、第３波形出力期間７７に増幅度４５を設定し、
出力端子４６に出力する。
このとき、出力電圧は、振幅最大制限値５１と振幅最小制限値５２による電圧に従って制限される。ＭａｘＶとＭｉｎＶは各々最大制限値と最小制限値を生成するための電源電圧である。例えば増幅器７６は出力電圧振幅の制限機能をもったオペアンプとして、アナログデバイス社のＡＤ８０３７などが使用できる。
【００８６】
次に本実施例での前記第１出力波形と前記第２出力波形の周波数特性と利得に影響するパラメータの設定について説明する。
周波数特性と利得に影響するのは、共振設定部２６、周波数特性設定部３０，３１と増幅度３７，３８である。
多重帰還型帯域通過構成を基本としてるので以下の数式で説明できる。
共振設定部２６に記載されているＲ１は波形発生部３４の入力抵抗に影響する抵抗で、ＲａをＲ２とＶＲ２あるいはＶＲ３に相当する抵抗で主に共振周波数に影響する抵抗とし、
Ｒｆを、増幅度３７のＶＲ４  ある増幅度３８のＶＲ５に相当する抵抗で主に性能指数Ｑとし、
Ｃａを周波数特性設定部３０のＣ１およびＣ２の少なくとも１つが選択されたときに相当するコンデンサ容量とし、
Ｃｂを周波数特性設定部３０のＣ３およびＣ４の少なくとも１つが選択されたときに相当するコンデンサ容量として、周波数特性と利得に影響するパラメータの関係式を以下に示す。
【００８７】
共振周波数ｆ０は、
【数１】
2009171081.tif 000003
であり、前記Ｒｆ，Ｒａ、Ｃａ，Ｃｂの可変は、共振周波数に影響する。
共振周波数ｆ０における電圧利得Ｈは、
【数２】
2009171081.tif 000004
であり、Ｒｆが電圧利得Ｈに影響しやすく、Ｃａが少ないとＲｆの影響がおおきくなる傾向にある。
【００８８】
性能指数Ｑは、３ｄＢ帯域幅を△ｆとすると、
【数３】
2009171081.tif 000005
であり、Ｒｆが影響しやすく、ＣａとＣｂの容量差が大きいと性能指数Ｑが大きくなり、
入力の周波数変化に対する応答が激しくなる傾向にある。
【００８９】
本発明は、信号発生時に正帰還を附加しているので、正帰還による特性は以下のようになる。
帰還のない電圧増幅度をＡ，正帰還率をβとすると、正帰還の場合Ａβ＝１が発振条件で、Ａβ＞１の場合は、振動が開始され振動が成長する条件となる。βが１／Ａより大きければ帰還が繰り返されて振動が成長して、やがては発振状態で振動が継続される。また、Ａβ＜１の場合は、減衰振動を示し、Ａβが１以下で小さくなるほど正帰還による影響は低下する。
【００９０】
本発明では、正帰還のない電圧増幅度Ａは、前記Ｒｆの影響が大きい電圧利得Ｈとみなすことができるので、Ｒｆに相当する増幅度３７および増幅度３８と帰還率βに相当する帰還率３６および帰還率４１にて、振動の減衰と成長の状態を調整することができる。
【００９１】
次に、制御信号Ｅ６９が論理１のとき請求項６の実施の一例の説明する。
この発明は、制御信号Ｅ６９が論理１のときトリガ入力２３に対して、予め任意に定めた時刻カウント設定部５９の値の期間だけ増加振動信号を発生するものである。
以下に動作を説明する。
制御信号Ｅ６９が論理１の場合は以下の動作が常に設定される。
第１波形出力期間Ａ９１及び第２波形出力期間７２の出力が禁止され論理０のままに設定される。
常に接続される制御スイッチは、制御スイッチＳ１１で充放電回路５４と出力信号４０を接続し、制御スイッチＳ１１は、充放電回路のコンデンサＣ１５と抵抗ＶＲ１１の接続点と反転入力３２を接続する。
【００９２】
以下に制御を説明する。
入力部２４の動作は前記の説明と同様に、
トリガ入力を入力端子２３に受けた時刻から、タイマＡ６０の時間カウントを開始して予め任意に定めた時刻カウント設定部５９の値とする可変抵抗器ＶＲ１０の値に応じた第１波形出力期間６２のパルス波形を出力する。他に前記方形波信号２５を出力する動作があるが、増加振動信号発生時は使用しない。
ここで必要な信号は第１波形出力期間６２の出力である。
【００９３】
制御信号Ｅ６９が論理１のとき、第１波形出力期間６２のパルス波形を出力を受けて第４波形出力期間７５が論理１のとき、図の記号「Ｄ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチＳ３０，Ｓ３１の接続をおこなう。但し前記ですでに説明した「Ｄａ」で記載されている制御スイッチＳ２８は、記号「Ｄ」が論理０のとき接続となり、論理１のとき接続が開放される。
【００９４】
第４波形出力期間７５が論理１のとき、
制御スイッチＳ３０にて、波形発生時の正帰還率５５の設定で、予め定める任意の第３帰還率を（ＶＲ１５）にて設定される。
同時に、充放電回路５４のＳ２８の接続が開放されコンデンサＣ５の充電が開始され、
充電がすすみ反転入力３２の電圧と正帰還率５５に応じた非反転入力３５の電圧の比較により出力信号４０が振動波形として成長して反転を繰り返す。やがて振幅が飽和して定常の発振状態に達する。
波形増幅部４２の制御スイッチＳ３１で増幅度５６を設定し、出力信号４０を入力として増幅し、出力端子４６に出力する。
【００９５】
第４波形出力期間７５が論理０のとき、
充放電回路５４のＳ２８が接続されコンデンサＣ５の強制放電が開始される。
このとき第１波形出力期間６２が論理０であるので、論理和否定７０にて第３波形出力期間７７を論理１となる。その結果、前記「第３波形出力期間７７が論理１となる時刻の動作」説明と同じ動作であるので、反転入力３５と出力信号４０の電圧は仮想グランとなるバッファー回路が構成される。その結果、振動波形発生の動作を停止する。
【００９６】
次に本実施例での前記第１出力波形と前記第２出力波形の周波数特性と利得に影響するパラメータの設定について説明する。
第４波形出力期間７５が論理１のときの増加信号発生の周波数Ｆｕは、
帰還率５５内のＲ１０，ＶＲ１５の分圧抵抗に相当する抵抗の正帰還抵抗をＲｆｐ、非反転入力と仮想グランド間抵抗をＲ０とし、充放電抵抗ＶＲ１１をＲ，充放電コンデンサＣ５をＣとすると以下の関係式が成り立つ。
【数４】
2009171081.tif 000006
Ｒが大きいと周波数Ｆｕは小さくなり、充放電時間が長くなる。
充放電回路５４のＶＲ１１の値が大きく、帰還率５５のＶＲ１５の調整による帰還率が小さいくなるほど、振動開始から飽和するまでの期間を調整数ことが出来る。
なお、従来の無安定マルチバイブレータ構成では帰還率を大きくとりシュミット回路と同じ動作をして飽和出力で発振させているが、本発明は微弱な振幅から振動が始まり指数的に成長するように正帰還率を小さくとり、停止時は強制放電動作で初期化して、動作時に放電を急激に解除して、初期充電が開始されて振動が開始される。
このような動作から間欠的な増加振動波形を生成することが出来る。
【００９７】
なお、周波数設定部３０のスイッチＳ１２とスイッチ１３を開放して、周波数設定部３１のスイッチ２０もしくはスイッチ２１を接続して動作させると微分回路として動作することできることは自明である。
【００９８】
なお、本説明での予め定める設定は、手動による設定であるが、この設定をスイッチの設定はアナログスイッチとして、外部からのＣＰＵ制御などで設定することも可能である。また可変抵抗器も同様に、電子的に可変可能な素子を使って外部からのＣＰＵ制御などで設定であることは自明である。
【００９９】
なお、第１波形出力期間６２、第２波形出力期間７２、第３波形出力期間７７、第４波形出力期間７６の信号に同期して、出力信号の出力許可、出力禁止動作をおこなう回路を設けて、特定の波形だけを出力することはできることは自明である。
【０１００】
なを、本発明では、帰還率を大きくして、波形が出力される期間を長くして振動を停止する期間を短くすることで、図  に示すようなトリガ入力に同期した連続信号を発生させることが可能であることは自明である。
【０１０１】
波形増幅部４２の入力と波形発生部３４の出力信号４０の接続を切り離し、
充放電しているコンデンの電圧を高入力インピーダンスのバッファ回路を介して、取り出して、波形増幅部４２の入力に接続しする増加振動波形微少信号を取り出して出力することができることは自明である。
【実施例３】
【０１０２】
図６は、本発明の第３実施例の波形発生装置を示す概略構成図であり、請求項３に記載の発明の実施例を示している。前記第１波形出力期間で発生した前記第１振動波形を出力している途中で中断して第２振動波形が発生することで、前記第１振動波形と前記第２振動波形が連結した波形となる。図７は、前記第１振動波形と前記第２振動波形を連結させ生成した波形の一例を示している。図において、周波数と振幅が異なる前記第１振動波形と前記第２振動波形の連結とともに、前記第１波形出力期間と前記第２波形出力期間を可変することで多様な波形を生成できることを示している。
【０１０３】
図７の（１）は前記第１波形出力期間を短くしている。  （２）周波数の１波長分の連結である。（３）は前記方形波信号の振幅を高くして、第１波形出力の初期値の変化を大きくしたものである。（４）は、前記第２振動波形の第２増幅度を最大にして振幅を飽和させたものである。アナログ信号とデジタル信号を組み合わせた信号として、計測器などの検査信号に使用できる。
（５）は擬似生体信号となるように波形を連結したものである。生体信号の計測装置などの検査信号として使用できる。
（６）は周波数のことなる減衰信号を連結したものである。
【０１０４】
なお、本発明は、センサー機器の検査信号として使用して、その動作を検査することに適用できることは自明である。
【０１０５】
なを、本発明は、アナログ電子回路の動作の特徴を表す出力波形に適した入力信号波形を生成する信号源として使用できるので、本発明を信号源として組み込んだアナログ回路の学習教材として適用できることは自明である。
【０１０６】
なお、本発明は、多様なアナログ信号をコストをかけずに生成できるので、オシロスコープなどの計測器のキャリブレーション信号や、計測器の動作の確認や使用方法の習得や説明などで使用する被測定信号源として適用できることは自明である。
【０１０７】
なを、本発明は、多様なアナログ信号をコストをかけずに増加振動波形や減衰振動波形を生成できるので、光や音を発生する機器の信号源として適用できることは自明である。
【０１０８】
なを、本発明は、多様なアナログ信号をコストをかけずに増加振動波形や減衰振動波形を生成できるので、変調信号を必要とする機器の変調信号源として適用できることは自明である。
【０１０９】
なを、本発明は、多様なアナログ信号をコストをかけずに増加振動波形や減衰振動波形を生成できるので、被計測対象に検査信を印加して計測する計測器の計測信号源として適用できることは自明である。
【実施例４】
【０１１０】
図８は、本発明の第４実施例の波形発生装置 を示す概略構成図であり、請求項５に記載の発明の実施例を示している。
図において前記第１波形出力期間９１を入力として、バイアス制御８８に記載の
記号「Ａ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチＳ３５，Ｓ３６接続され
れている状態を表している。
前記第２波形出力期間７２を入力として、バイアス制御８９に記載の
記号「Ｂ」が附加されて記載されているスイッチ記号の制御スイッチＳ３９，Ｓ４０が接続されている状態を表している。
【０１１１】
以下にバイアス電圧を８４を生成する動作を説明する。
前記第１波形出力期間９１、前記第２波形出力期間７２、前記第１波形出力期間９１と前記第２波形出力期間７２の論理和の期間のいずれかを、バイアス電圧を附加する期間としてバイアス選択８２で選択する。  選択した期間が論理１のとき、予め定める任意のバイアス電圧８４をバイアスバッファ８５にてコンデンサ容量８６，８７に出力する。選択した期間が論理０のとき、バイアス電圧８４を０Ｖとしてバイアスバッファ８５にてコンデンサ容量８６，８７に出力端子９０に出力する。
【０１１２】
次ににバイアス電圧８５を出力する動作の説明として、予め定める任意の設定として使用する設定スイッチについて説明する。
予め定める任意のコンデンサ容量８６，８７を選択し設定する回路としてバイアス制御８８，８９内の設定スイッチＳ３３，Ｓ３４，Ｓ３７，Ｓ３８が設けられていて、図では設定スイッチＳ３３，Ｓ３７，Ｓ３８が設定（接続）されいる状態を表している。
【０１１３】
以下にコンデンサ容量８６，８７を介してバイアス出力端子９０にバイアス電圧８５を出力するためのバイアス制御８８，８９での動作を説明する。
前記第１波形出力期間６２が論理１のときバイアス制御８８の動作は、
設定スイッチＳ３３が接続時にコンデンサ容量８６が制御スイッチＳ３５で設定され、
設定スイッチＳ３４が接続時にコンデンサ容量８７が制御スイッチＳ３６で設定されるものであり、このとき設定スイッチＳ３３，Ｓ３４で接続されているコンデンサの合計容量を介してバイアス出力端子９０にバイアス電圧８５を出力する。
【０１１４】
前記第２波形出力期間７７が論理１のとき波形発生部の回路に、
設定スイッチＳ３７が接続時にコンデンサ容量８６が制御スイッチＳ３９で設定され、
設定スイッチＳ３８が接続時にコンデンサ容量８７が制御スイッチＳ４０設定されるものであり、このとき設定スイッチＳ３７，Ｓ３８接続されているコンデンサの合計容量を介してバイアス出力端子９０にバイアス電圧８５を出力する。
【０１１５】
バイアス電圧８５が出力されるとき、バイアス電圧８５は任意の電圧の方形波をコンデンサ容量８６，８７の設定された合計容量と前記バイアス入力端子３３の入力抵抗との充電特性に応じた電圧変化を、波形発生時のバイアスとする事が出来るので、
多様な波形を生成できる。その波形出力の一例を図９に示す。図において下部が前記バイアス入力端子３３に印加されたバイアス電圧の変化で、上部表示の波形が下部表示のバイアス電圧に応じて変化した波形出力である。
【実施例５】
【０１１６】
図１０は、本発明の第５実施例のＡ／Ｄ変換回路の検査方法に使用する検査信号を示す概略図であり、請求項７に記載の発明の実施例を示している。
一般的にＡ／Ｄ変換回路が正しく動作しているかどうかを確認する場合は、まず前処理部のアナログ回路の動作が規定の入力に対して正しく増幅し、レベルシフトなどの処理にてＡ／Ｄ入力範囲の規定にあった電圧範囲であるかどうかの確認が必要である。また、サンプリング周波数によるアンチエリアシング処理によるフィルター処理などの周波数特性が保たれているかどうかの確認も必要である。
【０１１７】
このようにＡ／Ｄ変換回路の動作確認は、前処理部の増幅度、入力電圧範囲の確認と、サンプリング周波数に影響する交流信号のＡ／Ｄ変換データの確認が必要である。
これらの計測を一つの検査信号で実施できるようにした検査波形を使ったＡ／Ｄ変換回路の検査方法である。
【０１１８】
図に示す検査信号は、本発明の波形発生装置で生成したものである。
Ａ／Ｄ変換回路の入力電圧範囲を確認するための最小値と最大値を示した波形である。この検査信号は前処理の増幅度が予めわかっている場合は、その増幅度に相当する減衰率の振幅として使用する。
本検査信号は図に示す最小値と最大値、第１振動波形の収束電圧と第２振動波形の収束電圧の４種の電圧を動作確認用の基準電圧として使用できる。
【０１１９】
また、変動している検査信号として周波数のことなる第１振動波形と第２振動波形の減衰する正弦波を含んでいるので、前処理の増幅度の調整とレベルシフトの調整と、全ての入力電圧範囲でのＡ／Ｄ変換回路動作の確認を一度の検査信号で検査することができる。
また、連続して同じ値を示す電圧の４種の電圧範囲を、
検査信号に含まれる正弦波の波長の１／４以上連続して同じ値であるならば、基準電圧であるとする判定処理で、
前処理回路を含むＡ／Ｄ変化回路の自己診断機能を実現できる。
なお、本Ａ／Ｄ変換回路の検査方法は、増幅器の増幅度、オフセット、バイアス電圧の調整として適用できることは自明である。
【実施例６】
【０１２０】
図１１、図１２は、本発明の第６実施例の劣化による故障予測方法のを示す計測手順のフローであり、請求項８に記載の発明の実施例を示す手順を説明している。
図１３及至図２２は、本発明の検査信号の一例を示すもので、本発明の波形発生装置で生成したものである。
本発明の説明を、被検査対象がフィードバック制御動作をして場合を主にすすめる。
次に検査方法について説明する。
本検査は、検査信号を印加する時間の違いによる被検査電子回路の特徴を表す波形の物理量の変化から被検査電子回路の動作の状態を予測するものである。
前記印加時間の違いは、前記第１検査信号出力期間と前記第２検査信号出力期間であり、
予め定める任意の時間である。
なお、必要に応じて第３検査信号出力期間を設けて、計測することも可能である。
【０１２１】
次に検査信号を説明する。
指数的に増加する増加振動波形および減衰振動波形、または指数的に増加する増加振動波形若しくは減衰振動波形からなる信号を検査信号として、それらの前記第１検査波形の波形特性、および前記第２検査波形の波形特性を、予め定めた任意の振幅最大値と振幅最小値と周波数、波形の種類、波形の初期値の状態、減衰振動特性、あるいは増加振動特性、波形出力期間の最大値及び必要に応じてバイアス電圧から定めている。
但し、被検査対象の動作特性が1種類の周波数の波形に敏感な応答特性を持つ場合には、前記第１検査波形のみの検査信号が適している場合もある。
【０１２２】
被検査対象がフィードバック制御動作をした場合での検査信号の基本的な条件は、
フィードバックループのロックがはずれない範囲で、外乱が混入した現象と等価な状況をつくり、外乱の影響の大きさを検査信号の印加時間の違いで管理することである。
【０１２３】
前記検査信号の基本的な条件にて、
検査信号の印加時間の違いによる制御応答の変化に対応した物理量の変化の差を取得して、被検査対象の動作がどの程度安定に制御を継続できるか、過渡的な応答や変動が収束するまでの時間、外部からの変動要因に追従能力、など外乱に対する変動値、安定性や頑強さを評価するものである。
そして、これらの物理量の変化の差が経時変化でどのように変化するか評価して劣化を予測する。
【０１２４】
前記「稼動中の被検査対象に対して外部検査用アナログ信号を印加可能な箇所」を、被検査対象がフィードバック制御動作をして場合を例にとって説明する。
位相制御ループ（以下ＰＬＬ）回路、目標値に対する位置決め制御や、電流制御、電圧制御からなる制御機器などのフィードバック制御部の場合での印加可能な回路箇所は、
誤差信号処理から制御信号を生成している箇所や、誤差信号検出部などである。
検査信号を印加する場合の波形発生装置と被検査電子回路との接続は、
抵抗、あるいはコンデサを介して直接接続する場合と、
接続専用のバッファー回路を用いて、抵抗あるいはコンデンサを介して、検査信号を印加する期間だけドライブして、印加しない期間はハイインピーダンスとする接続方法がある。
これらは被検査対象の特性に合わせて選択する。
【０１２５】
前記検査信号の印加は、定電流特性印加するか、定電圧特性で印加するかの選択を必要とする。これは被検査対象の特性に合わせて選択する。
【０１２６】
物理量としてインピーダンスを計測する場合は、前記検査信号を定電流特性で印加して、前記第１検査信号出力期間と前記第２検査信号出力期間での印加電圧の変化を計測値から電圧値／電流値の演算にてインピーダンス計測とする。
また、前記演算を省いて印加電圧の変化の計測を絶対値、平均値、実効値、A/D変換した振幅の累積加算値を、インピーダンス値に相関を持つ計測値とすることも出来る。
【０１２７】
また、被計測対象のインピーダンスが、検査時に重畳する周波数に依存する場合は、前記第１検査波形の波形特性、および前記第２検査波形の波形特性の周波数を変更して（例えば１Hzと１００Hz）、前記第１検査波形と前記第２検査波形に対応したそれぞれの前記インピーダンスを計測することができる。
【０１２８】
目標値に対する位置決め制御や、電流制御、電圧制御からなる制御機器の場合に印加する箇所は、帰還信号誤差比較器の入力部、誤差信号の低域フィルターあるいは平均化処理部などに検査信号を印加して、制御出力部の制御信号の偏移を計測する。
制御応答の変化の物理量として、一度制御が変動し、安定制御に復帰するまでの時間も計測対象となる。
【０１２９】
ＰＬＬの場合での印加可能な箇所は、
低域フィルター部か、ＶＣＯの入力部、基準周波数に対して変動を与える箇所などに検査信号を印加して、電圧制御発振器出力のジッタ、周波数変動、一旦変動して安定するまでの時間、制御のロックがはずれるまでの印加時間などを計測する。
【０１３０】
制御応答の変化の物理量の特殊例として、
検査信号の印加時間を可変して、安定時から制御不能に至るときの印加時間、あるいは不安定に至るまでの印加時間を計測値として、印加時間の変化を計測する物理量とする検査信号方法もある。
【０１３１】
図１１の「検査信号の印加時間の違いによる物理量変化の計測」手順について説明する。
最初に「１．検査信号を設定」を実施する。
検査信号を１つの検査波形か２つの検査波形を使用するかを選択する。
１つの検査波形の場合は、第１検査波形のみ波形特性を設定する。（例図１３,１８，１９）
２つの検査波形の場合は、
第１検査波形及び第２検査波形の波形特性を設定する。（例図１４，１５，１６、２０，２１，２２）
【０１３２】
波形特性を設定は、
波形の種類、周波数の設定振幅最大値と振幅最小値と周波数、減衰振動の減衰振幅の変化の度合い、あるいは増加振動の増加振幅の変化の度合い、波形出力期間の最大値及び必要に応じてバイアス電圧、及び被計測電子回路の動作に合わせた検査信号印加タイミング、計測タイミングなどの設定である。
検査信号印加タイミングは、被検査対象の特性に合わせて選択する必要があるが、
以下のようなタイミングの一例を説明する。
位相比較をする基準周波数のエッジのタイミング、制御でのフィードバック信号の比較、検査などの取り込みタイミング、誤差信号を生成するタイミングなどに合わせて検査信号を印加する。
もしくは、取り込みタイミングを除いた期間で、制御動作が安定したタイミング、あるいは映像信号などのブランキング期間や、制御系のパラメータ可変時のタイミングなどに合わせて検査信号を印加する場合が適する場合もある。
また、前記第１検査波形及び第２検査波形の特性を設定する場合は、計測を開始する前に、予め机上での確認、及び安全な方法で実験的に被検査対象の本来の動作に影響を与えないことを確認しておく必要がある。
【０１３３】
次に「２．第１検査信号出力期間の設定」を実施する。
検査信号が前記第１検査波形のみの場合は、
第１検査波形の波形出力期間を第１検査信号出力期間として設定する。
検査信号が前記第１検査波形及び前記第２検査波形の場合は、
前記第１検査波形の前記波形出力期間と、前記第２検査波形の前記波形出力期間を設定して、両者の波形出力期間の合計を第１検査信号出力期間とする。
次に「３．第１検査：波形の物理量計測」を実施して第１物理量データを取得する。
稼動中の被検査対象の外部検査用アナログ信号を印加可能な回路箇所に、第１検査波形を印加する。  その印加信号に対応する被検査対象の動作の特徴を表す波形の物理量を計測する。  物理量の計測は電圧、電流、音、光、容量、加速度、速度、変位、振動、振幅、振幅の平均値、実効値、ピーク値、波高値、振幅のヒストグラム、振幅変動分や変動時間幅、ジッタ、遅延、ジッタのヒストグラム、周波数、位相、波形の形状、オバーシュート、アンダーシュート、リンキング、減衰係数や増加係数、波形の特徴を示す演算結果、S／N、相関関数、確率密度関数、統計学上の分析値や係数などの変化などである。
【０１３４】
次に「４．第２検査信号出力期間の設定」を実施する。
検査信号が前記第１検査波形のみの場合は、
第１検査波形の波形出力期間を変更して第２検査信号出力期間とする。
検査信号が前記第１検査波形及び前記第２検査波形の場合は、
両波形の波形出力期間の合計を第２検査信号出力期間とし、
前記第１検査波形の前記波形出力期間と、前記第２検査波形の前記波形出力期間を変更する。あるいは、どちらか一方の前記波形出力期間を変更する。
【０１３５】
次に「５．第２検査：波形の物理量計測」を実施して第２物理量データを取得する。
第２検査期間と第１検査期間の時間の設定は、被検査対象の特徴を表す波形が発生しやすい設定がよい。
【０１３６】
次に「６．差分処理」にて、差分値＝第１物理量データ  −  第２物理量データを求める。
【０１３７】
次に「７．判定」にて差分値＞判定値ならば劣化、差分値＜判定値ならば正常とする判定を実施する。
但し、ここでの判定値は、被検査対象の特性から予め机上での検討、実験的に求めた値から設定する。
【０１３８】
次に「８．記憶」は検査信号の設定情報と、第１検査期間設定、第２検査期間設定、取得した第１物理量データ、第２物理量データ、差分値、判定結果を記憶保存する。
本検査終了後、前記第１検査波形及び前記第２検査波形の特性の一部を変更して、再度検査を実施する。例えば、周波数のみ変更して同様に検査をするなどである。これにより、劣化による変化の情報を多く収集できる可能性がある。
（「検査信号の印加時間の違いによる物理量変化の計測」手順説明おわり）
【０１３９】
次に図１２の「経時変化の変化の度合いによる劣化の予測の手順」を説明する。前期「検査信号の印加時間の違いによる物理量変化の計測」で過去に取得したデータと現在に取得したデータの比較から劣化を予測する手法である。
過去と現在の取得データから、第１検査期間と第２検査期間での計測データの差が
経時変化でどのように変化したかをもって、劣化の予測としている。
前記「差分処理」による過去の差分値と現在の差分値との差を経時変化での変化率とし、前記変化率が評価値よりも大きい場合を前記劣化傾向にあると判断する。
但し、前記評価値は、被検査対象の特性から予め机上での検討、および実験的に求めた値から設定する。
【０１４０】
前記変化率が増加傾向、あるいは減少傾向が、連続して複数回発生したときに被検査対象の動作のノイズなどの不安定な要因に対する安定性の前記頑強さ低下傾向にあると判断する。
前記変化率を移動平均した値が平均評価値よりも小さい場合を被検査対象が安定動作であるとし、前記平均評価値よりも大きい場合を被検査対象が前記不安定動作傾向として、劣化による故障傾向にあると判断する。
但し、前記平均評価値は、被検査対象の特性から予め机上での検討、および実験的に求めた値から設定する。
【０１４１】
前記劣化傾向、あるいは前記頑強さ低下傾向は、劣化による故障傾向にあると判断して、被検査対象に異常動作が見られないかどうかの動作確認の実施を促す警告を出力する。。
前記劣化傾向であり、かつ前記不安定動作傾向の場合は、劣化による故障傾向にあると判断し、被検査対象の調整検査の実施を促す警告を出力する。。
前期劣化傾向が判定され、かつ前記不安定動作傾向にあり、かつ前記頑強さが低下傾向にある場合に前記被検査対象が劣化による故障傾向にあると予測して、動作確認の実施、調整、部品交換などの予知保全対策を促す警告を出力する。
これらの警告により劣化による故障を予測して、実際に故障するまえに調整、部品交換などを実施して突然の故障による製造ラインの停止による不良品の製造やコスト損失を事前に回避することが出来る。これにより故障する前に修理するという予知保全を実施することが出来る。
【０１４２】
次に経時変化での取得データと評価結果を記憶保存する。
（「経時変化の変化の度合いによる劣化の予測の手順」説明おわり）
【０１４３】
次に検査波形について説明する。
検査信号の印加によって、被検査対象の動作の特徴を示す波形の変化を計測することに適した検査信号の種類、波形の初期値の状態を選択する必要がある。それらの一例を図１３から図２２示して説明をする。  
図１３は、第１検査波形を指数的な減衰振動波形からなる検査信号で第２検査期間を示している。この検査信号を使用する場合は、最初に大きな変動を与えその後急激に減少する検査信号である。第１検査期間＜第２検査期間として、予め振幅の大きな信号を与えたときの動作状態から、第２検査期間に微弱信号を加えたときの被検査対象の動作特性の変化を計測する。  
【０１４４】
図１４は、周波数のことなる第1検査波形と第２検査波形からなる検査信号でで第２検査期間を示している。  この検査信号は、周波数に依存する動作特性と、第1検査波形の波形出力期間と第２検査波形の波形出力期間の大きさのちがいによる被検査対象の動作の特徴を示す波形の変化を計測する。また、蓄電池や燃料電池、充電池、の劣化や電源回路の平滑コンデンの容量低下など計測周波数の違いによるインピーダンスの変化が劣化に影響する場合に有効である。
【０１４５】
図１５は、周波数のことなる第1検査波形と第２検査波形からなる検査信号である。
この検査信号は、周波数に依存する動作特性と、第1検査波形で低い周波数で変動させて、第２検査波形で高い周波数で指数的に減衰する場合の被検査対象の動作の特徴を示す波形の変化を計測する。前記図１４の用途でも有効である。
【０１４６】
図１６は、周波数のことなる第1検査波形と第２検査波形からなる検査信号でで第２検査期間を示している。この検査信号は、周波数に依存する動作特性と、第1検査波形の波形出力期間と第２検査波形の波形出力期間の大きさのちがいによる被検査対象の動作の特徴を示す波形の変化を計測する。第1検査波形の波形出力期間に比べ第２検査波形の波形出力期間が小さい。
【０１４７】
図１７は、周波数のことなる第1検査波形と第２検査波形からなる検査信号で第２検査期間を示している。  この検査信号は、検査波形の発生初期に方形波の最小値と最大値の方形波を発生し、その電位を起点にした減衰信号を発生する波形である。制御ループなどで、最初に大きな変動を与えその後の収束動作を計測して、制御利得な制御の頑強さを計測する。
【０１４８】
図１８は、第1検査波形を指数的な増加振動波形からなる検査信号で第２検査期間を示している。  この検査信号を使用する場合は、次第に大きくなる検査信号で、
第１検査期間＜第２検査期間として、予め振幅の小さな信号を与えたときの動作状態から、第２検査期間に大きな振幅の信号が加えたときの被検査対象の動作特性の変化を計測する。
【０１４９】
図１９は、第1検査波形を指数的な増加振動波形からなる検査信号で第２検査期間を示している。  前記図１８と異なるのは、飽和信号を含んでいることである。
【０１５０】
図２０は、第1検査波形を指数的な増加振動波形とし、第２検査波形を指数的な減衰振動波形からなる検査信号で第２検査期間を示している。第２検査波形は、第1検査波形の急激な振幅低下を防ぐ目的で、指数的な減衰振動波形にしている。
第１検査期間＜第２検査期間として、第１検査期間のとき第1検査波形の波形出力期間を小さくし、第２検査波形の波形出力期間を定める。第２検査期間のとき第1検査波形の波形出力期間を大きくし、第２検査波形の波形出力期間は変更しない。
【０１５１】
図２１は、第１検査波形を指数的な増加振動波形として飽和させて発生初期に方形波の最大値を発生させ、第２検査波形を指数的な減衰振動波形として飽和させて発生初期に方形波の最小値を発生させた検査信号で第２検査期間を示している。
第１検査期間＜第２検査期間として、第１検査期間のとき第２検査波形の波形出力期間を小さくし、第１検査波形の波形出力期間を定める。第２検査期間のとき第２検査波形の波形出力期間を大きくし、第１検査波形の波形出力期間は変更しない。
本検査波形は、第１検査波形と第２検査波形の初期値で、方形波の最大値と最小値を印加して、振幅の平均値がゼロとなるような大きな正負方向の変動として、その後減衰振動で収束する検査信号である。制御ループなどで、最初に大きな変動を与えその後の収束動作を計測して、過渡応答特性や制御能力の頑強さを計測する。
【０１５２】
図２２は、第１検査波形と第２検査波形を指数的な減衰振動波形として第１検査波形にバイアス電圧をかけていて、第２検査期間を示している。
この検査信号は、第１検査波形と第２検査波形を含む振幅の平均値がバイアス電圧に応じた電位となる。制御ループなどでのアナログ誤差信号にオフセット電圧が発生したときの制御能力の頑強さを計測する。
【０１５３】
なお、本発明の故障予測方法にて、ＩＣテスターなどのハイインピーダンスの信号ラインに本検査信号を印加して、電子回路における漏れ電流の劣化傾向を取得する事が出来ることから、電子回路における漏れ電流の計測から絶縁度の劣化による故障予測を実現できることは自明である。
【０１５４】
なお、本発明の故障予測方法にて、映像信号のブランキング期間あるいは映像表示期間に本検査信号を重畳して、映像信号処理の動作が正常かどうかや調整項目の最適な動作であるかどうかの計測値や評価から、
本発明の劣化による故障を予測する故障予測方法に適用できることは自明である。
【０１５５】
なお、フィードバック制御機器の誤差信号処理などのアナログ処理部に本検査信号を印加して、制御機器の制御精度、安定度などの計測値や評価から、
フィードバック制御を利用した機器の調整やメンテナンス時期を警告する装置として、
本発明の劣化による故障を予測する故障予測方法に適用できることは自明である。
【０１５６】
なお、ワイヤーボンダーでの位置決めと電流制御における制御の最適化調整の時期や、
可動部部の劣化による制御ループの変化などを検出する方法として、
本発明の劣化による故障を予測する故障予測方法に適用できることは自明である。
【０１５７】
なお、前記PLL制御における装置において、
本発明の劣化による故障を予測する故障予測方法にて実現できることは自明である。
【０１５８】
なお、本説明での内容をPLL特性を評価する計測器として、適用できることは自明である。
【０１５９】
なお、検査信号の波形の変化に応じて被検査アナログ電子回路の動作を示す波形の変化を観測する工程と、測定値と基準値との差分値を取得して、所定値以上の範囲にあるか否かを判定する工程と、を含むことを特徴とするアナログ電子回路の動作を検査する検査方法に、本発明の劣化による故障を予測する故障予測方法に適用できることは自明である。
【０１６０】
部品の劣化による動作波形の変化を検出できる電子機器において、装置の調整やメンテナンス時期を警告する装置として、
本発明の劣化による故障を予測する故障予測方法に適用できることは自明である。
【０１６１】
なお、本発明にて前記インピーダンス計測にて、
ハイインピーダンスの信号ラインや、被計測対象がコンデンサや電池などの容量の変化に依存する場合に有効であり、蓄電池や燃料電池、充電池、電源回路の平滑回路のコンデンサなどの容量成分の変化やインピーダンス変化による劣化予測が可能であることは自明である。
【０１６２】
なお、本発明にて前記インピーダンス計測にて、
生体信号のインピーダンス計測、非接触及び接触型静電容量計測、誘電率、導電率に相当する物理量を計測可能であることは自明である。
【０１６３】
なお、本発明にて前記インピーダンス計測にて、
インクや油などの液体の電気的な物理量の変化を計測可能であることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】波形発生装置の第２の従来例
【図２】波形発生装置の第３の従来例
【図３】間欠的な信号を発生する波形発生装置の従来例
【図４】本発明の波形発生装置を示す概略構成図（第１実施例）
【図５】本発明の波形発生装置を示す概略構成図（第２実施例）
【図６】本発明の連結した波形を示す説明図（第３実施例）
【図７】本発明の連結した波形の一例
【図８】本発明のバイアス電圧生成部を示す概略構成図（第４実施例）
【図９】本発明のバイアス電圧による出力波形の一例
【図１０】本発明を示すＡ／Ｄ変換回路の検査方法に使用する検査信号概略図（第５実施例）
【図１１】本発明の検査信号の印加時間の違いによる物理量変化の計測手順
【図１２】本発明の経時変化の変化の度合いによる劣化の予測の手順
【図１３】本発明の検査信号波形の一例
【図１４】本発明の検査信号波形の一例
【図１５】本発明の検査信号波形の一例
【図１６】本発明の検査信号波形の一例
【図１７】本発明の検査信号波形の一例
【図１８】本発明の検査信号波形の一例
【図１９】本発明の検査信号波形の一例
【図２０】本発明の検査信号波形の一例
【図２１】本発明の検査信号波形の一例
【図２２】本発明の検査信号波形の一例
【符号の説明】
【０１６５】
１波形発生装置の第２の従来例、２周波数設定部、３方形波、三角波発生部、
４方形波、５選択回路、６三角波、７正弦波変換部、８正弦波、９増幅器、１０出力端子、１１任意波形発生回路、１２デジタル波形発生部、１３DA変換器、１４低域通過ろ波器、１５増幅器、１６出力端子、１７信号発生器、１８出力、１９スイッチ、２０間欠信号、２１増幅器、２２出力端子、
２４入力部、３４波形発生部、４２波形増幅部、３０，３１周波数特性設定部、７，４８，４９，５０周波数特性、２６利得設定部、２７，２８利得設定、３６，４１，５５正帰還率、３７，３８，３９，４３，４４，４５，５６増幅度、５４充放電回路、３５非反転入力、３２反転入力、３７第１増幅度、３６，４１，５５正帰還率、４０出力信号、９１第１波形出力期間Ａ、６２第１波形出力期間、７２第２波形出力期間、７７第３波形出力期間、７５第４波形出力期間、６９制御信号Ｅ、３３バイアス入力端子
【図１】
2009171081.tif 000007
【図２】
2009171081.tif 000008
【図３】
2009171081.tif 000009
【図４】
2009171081.tif 000010
【図５】
2009171081.tif 000011
【図８】
2009171081.tif 000012
【図１１】
2009171081.tif 000013
【図１２】
2009171081.tif 000014
【図６】
2009171081.tif 000015
【図７】
2009171081.tif 000016
【図９】
2009171081.tif 000017
【図１０】
2009171081.tif 000018
【図１３】
2009171081.tif 000019
【図１４】
2009171081.tif 000020
【図１５】
2009171081.tif 000021
【図１６】
2009171081.tif 000022
【図１７】
2009171081.tif 000023
【図１８】
2009171081.tif 000024
【図１９】
2009171081.tif 000025
【図２０】
2009171081.tif 000026
【図２１】
2009171081.tif 000027
【図２２】
2009171081.tif 000028