DE10296381T5

DE10296381T5 - Wellenform-Ditigalisierungsvorrichtung vom A/D-Verschachtelungsumwandlungstyp

Info

Publication number: DE10296381T5
Application number: DE10296381T
Authority: DE
Inventors: Koji Asami
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2004-04-15
Also published as: WO2002067430A1; US6836235B2; US20040032358A1; JP2002246910A

Abstract

Digitalisierungsvorrichtung zum Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal, welche aufweist:
einen A/D-Wandler, der betätigbar ist zum aufeinander folgenden Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal mit vorbestimmten Zeitabständen;
ein digitales Filter, das betätigbar ist, um ein korrigiertes Signal auszugeben, das durch Multiplizieren jedes in dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals mit einem Korrekturkoeffizienten erhalten wurde; und
ein digitales Filter, das betätigbar ist, um ein korrigiertes Signal auszugeben, das durch Multiplizieren jedes von dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals mit dem Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines Phasenfehlers zwischen einem idealen Abtastzeitpunkt, zu welchem der A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und einem tatsächlichen Zeitpunkt, zu welchem der A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat, erhalten wurde.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wellenform-Digitalisierungsvorrichtung vom A/D-Verschachtelungsumwandlungstyp. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Korrekturvorrichtung zum Erfassen eines durch einen Phasenfehler einer Abtastzeit bei der A/D-Verschachtelungsumwandlung bewirkten Messfehlers, um den erfassten Messfehler zu korrigieren. Für die bezeichneten Länder, die eine Bezugnahme zulassen, wird der Inhalt der folgenden Anmeldung einbezogen, so dass er ein Teil der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung ist.
Japanische Patentanmeldung Nr. 2001-44078, angemeldet am 20. Februar 2001.
Stand der Technik
Eine Wellenform-Digitalisierungsvorrichtung vom A/D-Verschachtelungsumwandlungstyp mit N-Wegen kann eine scheinbare Abtastrate durch Verwendung von N A/D-Wandlern erhöhen. Dieser Typ von Wellenform-Digitalisierungsvorrichtung ist erforderlich, um eine Abtastung zu genauen Zeitpunkten durchzuführen.
7 zeigt eine Struktur einer herkömmlichen Digitalisierungsvorrichtung 200, die in einer Prüfvorrichtung zum Prüfen einer elektronischen Vorrichtung verwendet wird. Die Digitalisierungsvorrichtung 200 enthält vier A/D-Wandler (ADC) 110, vier Taktgeber 112, eine Verschachtelungseinheit 114 und ein digitales Filter 116. Jeder A/D-Wandler 110 tastet ein analoges Signal ab, das von der elektronischen Vorrichtung ausgegeben wurde, auf der Grundlage von Zeitpunkten, die von dem verbundenen Taktgeber 112 geliefert wurden, wodurch das analoge Signal in ein digitales Signal umgewandelt wird. Die Verschachtelungseinheit 114 erzeugt eine Datenfolge, die durch Anordnen der von den vier A/D-Wandlern 110 umgewandelten digitalen Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird. Das digitale Filter 116 multipliziert die von der Verschachtelungseinheit 114 erzeugte Datenfolge mit einem Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage einer vorbestimmten Impulsantwortfunktion. Das digitale Filter 116 entfernt durch die vorgenannte Multiplikation eine vorbestimmte Frequenzkomponente aus der Datenfolge. Dann gibt das digitale Filter 116 die mit dem Korrekturkoeffizienten multiplizierte Datenfolge zu einer Bestimmungseinheit der Prüfvorrichtung aus. Die Bestimmungseinheit bestimmt auf der Grundlage der mit dem Korrekturkoeffizienten multip lizierten Datenfolge, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht.
Die vier A/D-Wandler müssen in der Phase in einer solchen Weise eingestellt werden, dass die Abtastzeitpunkte hiervon in konstanten Phasenabständen angeordnet sind. In einem Fall, in welchem die Abtastzeitpunkte der jeweiligen A/D-Wandler Phasenfehler enthalten, verarbeiten die Verschachtelungseinheit 114 und das digitale Filter 116 die von den jeweiligen A/D-Wandlern ausgegebenen digitalen Signale, während angenommen wird, dass diese digitalen Daten durch Abtasten mit konstanten Abständen erhalten wurden. Als eine Folge enthält auch die von dem digitalen Filter 116 ausgegebene Datenfolge einen Fehler mit Bezug auf das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal. Daher kann die Bestimmungseinheit nicht genau bestimmen, ob die geprüfte elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht.
Gemäß der herkömmlichen Technik wurden die Phasenabstände zwischen den Abtastzeitpunkten der A/D-Wandler so eingestellt, dass sie konstant waren, wie vorstehend beschrieben ist. Andererseits werden die Abtasteigenschaften des A/D-Wandlers durch Veränderung von Teilen in dem A/D-Wandler, der Umgebungstemperatur, der zeitlichen Änderung, der Schwankung der Zuführungsspannung beeinträchtigt, wodurch die Abtastung in den beabsichtigen konstanten Abständen beeinträchtigt wird. Darüber hinaus war es sehr schwierig, Taktsignale so zu mehreren A/D-Wandlern zu liefern, dass die Abtastzeitpunkte mit konstanten Phasenabständen realisiert werden. Diese Faktoren bewirken die Schwankung der Abtastzeitpunkte gegenüber idealen Abtastzeitpunkten. Hierdurch war es schwierig, das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analo ge Signal genau wiederzugeben. Somit wurde es schwierig, genau zu bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Digitalisierungsvorrichtung vom A/D-Umwandlungstyp und eine Halbleiterprüfvorrichtung anzugeben, die Phasenverschiebungen der Abtastung zwischen mehreren A/D-Wandlern so korrigieren können, dass ein analoges Signal genau wiedergegeben wird. Die obige und andere Aufgaben können gelöst werden durch in den unabhängigen Ansprüche beschriebene Kombinationen. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Erfindung
Um die obige Aufgabe zu lösen, enthält gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Digitalisierungsvorrichtung zum Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal: einen A/D-Wandler, der betätigbar ist zum aufeinander folgenden Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal mit vorbestimmten Zeitabständen; ein digitales Filter, das betätigbar ist, um ein korrigiertes Signal auszugeben, das durch Multiplizieren des von dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals mit einem Korrekturkoeffizienten erhalten wurde; und ein digitales Filter, das betätigbar ist, um ein korrigiertes Signal auszugeben, das durch Multiplizieren des von dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals mit eine m Korrekturkoeffizienten umgewandelt wurde auf der Grundlage eines Phasenfehlers zwischen einem idealen Abtastzeitpunkt, zu welchem der A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und einem tatsächlichen Zeitpunkt, zu welchem der A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat.
Das digitale Filter kann eine diesem gegebene Impulsantwortfunktion haben zum Berechnen des Korrekturkoeffizienten, und das digitale Filter kann das durch Berechnen einer Faltung des Korrekturkoeffizienten erhaltene korrigierte Signal ausgeben, d.h. einen Wert der Impulsantwortfunktion entsprechend einem Zeitpunkt, der durch den Phasenfehler von dem idealen Zeitpunkt entfernt ist, und Werte des digitalen Signals.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Digitalisierungsvorrichtung zum Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal: N A/D-Wandler, die abwechselnd betätigbar sind, um das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal zu unterschiedlichen Abtastzeitpunkten in digitale Signale umzuwandeln, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; und N digitale Filter, die betätigbar sind zur Ausgabe korrigierter Signale, wobei jedes der korrigierten Signale erhalten wird durch Multiplizieren eines der von einem zugeordneten der N A/D-Wandler ausgegebenen digitalen Signale mit einem Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines Phasenfehlers zwischen einem idealen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und einem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat.
Jedes der N digitalen Filter kann einen Speicher ent halten, in welchem eine Impulsantwortfunktion zum Berechnen des Korrekturkoeffizienten gespeichert ist, und die N digitalen Filter können die korrigierten Signale ausgeben, die jeweils durch Berechnen der Faltung des Korrekturkoeffizienten erhalten wurden, d.h. einen Wert der Impulsantwortfunktion entsprechend einem Zeitpunkt, der von dem idealen Abtastzeitpunkt um den Phasenfehler des zugeordneten A/D-Wandlers entfernt ist, und Werte des von dem zugeordneten A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals. Zusätzlich kann der Speicher die Impulsantwortfunktion auf der Grundlage von Verstärkungseigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichern. Darüber hinaus kann der Speicher die Impulsantwortfunktion auf der Grundlage von Frequenzeigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichern.
Jedes der N digitalen Filter kann einen Speicher zum Speichern eines Wertes einer Impulsantwortfunktion des digitalen Filters zu dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers als den Korrekturkoeffizienten enthalten, und die N digitalen Filter können die korrigierten Signale ausgeben, die jeweils durch Berechnung der Faltung von Werten des durch den zugeordneten A/D-Wandlers umgewandelten digitalen Signals und des Korrekturkoeffizienten erhalten wurden. Zusätzlich kann der Speicher den Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Verstärkungseigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichern. Darüber hinaus kann der Speicher den Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Frequenzeigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichern.
Die Digitalisierungsvorrichtung kann weiterhin eine Verschachtelungseinheit enthalten, die betätigbar ist zum Erzeugen einer Datenfolge, die durch Anordnen der jeweils von den N digitalen Filtern ausgegebenen korrigierten Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird. Darüber hinaus kann die Digitalisierungsvorrichtung weiterhin eine Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit enthalten, die betätigbar ist zum Berechnen einer Summe der jeweils von den mehreren digitalen Filtern ausgegebenen korrigierten Signale, um Dezimierungsdaten zu erzeugen, worin jedes der N digitalen Filter das von dem zugeordneten A/D-Wandler ausgegebene digitale Signal mit dem Korrekturkoeffizienten multipliziert auf der Grundlage von: einem Phasenfehler zwischen dem idealen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat, und einer Phasendifferenz zwischen dem idealen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers und einem idealen Abtastzeitpunkt von einem der N A/D-Wandler, der als ein A/D-Bezugswandler verwendet wird.
Jedes der N digitalen Filter kann einen Speicher enthalten zum Speichern mehrerer Korrekturkoeffizienten, die durch Zersetzen einer vorbestimmten Impulsantwortfunktion durch eine Polyphasenzersetzung und Multiplizieren der Ergebnisse der Polyphasenzersetzung mit einem Koeffizienten auf der Grundlage des Phasenfehlers erhalten wurden, und die N digitalen Filter können die korrigierten Signale ausgeben, die durch Berechnung der Faltung der mehreren Korrekturkoeffizienten und der digitalen Signale erhalten wurden. Darüber hinaus kann der Speicher von jedem der N digitalen Filter als die mehreren Korrekturkoeffizienten Werte speichern, die durch Multiplizieren von Werten der Impulsantwortfunktion zu den idealen Abtastzeitpunkten des zugeordneten A/D-Wandlers mit dem Koeffizienten auf der Grundlage des Phasenfehlers erhalten wurden. Weiterhin kann der Speicher jedes der N digitalen Filter die mehreren Korrekturkoeffizienten speichern auf der Grundlage einer Funktion, die erhalten wurde durch Bewegen der Impulsantwortfunktion auf einer Zeitachse um eine Differenz zwischen einer Phase des idealen Abtastzeitpunktes des zugeordneten A/D-Wandlers und einer Phase des idealen Abtastzeitpunktes des A/D-Bezugswandlers, und des Phasenfehlers.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Digitalisierungsvorrichtung zum Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein Digitalsignal: N A/D-Wandler, die betätigbar sind zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals abwechselnd zu unterschiedlichen Abtastzeitpunkten, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; eine erste Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist zum Erzeugen einer ersten Datenfolge, die durch Anordnen der von den N A/D-Wandlern umgewandelten digitalen Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wurde, um die erste Datenfolge auszugeben; N digitale Filter, die betätigbar sind, um die von der ersten Verschachtelungseinheit ausgegebene erste Datenfolge zu empfangen, um die Faltung von Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Phasenfehlern zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und tatsächlichen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet haben, und der ersten Datenfolge zu berechnen, so dass jedes der N digitalen Filter Dezimierungsdaten erzeugt und ausgibt, die eine geringere Anzahl von Dateneinheiten enthalten als Dateneinheiten in der ersten Datenfolge; und eine zweite Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist, um eine zweite Datenfolge zu erzeugen, die durch Anordnen der Dateneinheiten in den von jedem der N digitalen Filter ausgegebenen Dezimierungsdaten in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten werden.
Bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die N digitalen Fehler Speicher enthalten, die betätigbar sind, um Impulsantwortfunktion zum Berechnen der Korrekturkoeffizienten zu speichern, und sie können Signale ausgeben, die durch Faltung von Werten der Impulsantwortfunktionen entsprechend Zeitpunkten, die von den idealen Abtastzeitpunkten um die Phasenfehler von zugeordneten A/D-Wandlern entfernt sind, bzw. Werten der digitalen Signale, die durch die zugeordneten A/D-Wandler umgewandelt wurden, erhalten wurden.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Prüfvorrichtung zum Prüfen einer elektronischen Vorrichtung:
einen Mustergenerator, der betätigbar ist, um ein Mustersignal und ein Signal für erwartete Werte zu erzeugen; eine Wellenform-Formungseinheit, die betätigbar ist, um eine Wellenform des von dem Mustergenerator erzeugten Mustersignals zu formen; eine Vorrichtungskontakteinheit, auf der die elektronische Vorrichtung anzuordnen ist und die betätigbar ist, um das von der Wellenform-Formungseinheit geformte Mustersignal zu der elektronischen Vorrichtung zu liefern und ein von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenes analoges Signal zu empfangen; eine Digitalisierungsvorrichtung, die betätigbar ist, um das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal in ein digitales Signal umzuwandeln; und eine Bestimmungseinheit, die betätigbar ist, um auf der Grundlage des von dem Mustergenerator ausgegebenen Signals für erwartete Werte und eines von der Digitalisierungsvorrichtung ausgegebenen Signals zu bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht, worin die Digitalisierungsvorrichtung enthält: einen A/D-Wandler, der betätigbar ist, um das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal aufeinander folgend in vorbestimmten Abständen in digitale Signale umzuwandeln; und ein digitales Filter, das betätigbar ist, um korrigierte Signale auszugeben, die durch Multiplizieren der von dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signale mit einem Korrekturkoeffizienten berechnet wurden, und das digitale Filter multipliziert die digitalen Signale mit den Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines Phasenfehlers zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen der A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und Abtastzeitpunkten, zu denen der A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat.
Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Prüfvorrichtung zum Prüfen einer elektronischen Vorrichtung:
einen Mustergenerator, der betätigbar ist, um ein Mustersignal und ein Signal für erwartete Werte zu erzeugen; eine Wellenform-Formungseinheit, die betätigbar ist, um eine Wellenform des von dem Mustergenerator erzeugten Mustersignals zu formen; eine Vorrichtungskontakteinheit, auf der die elektronische Vorrichtung anzuordnen ist und die betätigbar ist, um das von der Wellenform-Formungseinheit geformte Mustersignal zu der elektronischen Vorrichtung zu liefern und ein von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenes analoges Signal zu empfangen; eine Digitalisierungsvorrichtung, die betätigbar ist, um das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal in ein digitales Signal umzuwandeln; und eine Bestimmungseinheit, die betätigbar ist, um auf der Grundlage des von dem Mustergenerator ausgegebenen Signals für erwartete Werte und eines von der Digitalisierungsvorrichtung ausgegebenen Signals zu bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht, worin die Digitalisierungsvorrichtung enthält: N A/D-Wandler, die betätigbar sind zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in digitale Signale zu unterschiedlichen Abtastzeitpunkten, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; und N digitale Filter, die betätigbar sind, um korrigierte Signale auszugeben, die erhalten wurden durch Multiplizieren der von den N A/D-Wandlern ausgegebenen digitalen Signale mit Korrekturkoeffizienten, und worin die N digitalen Filter die von zugeordneten A/D-Wandlern umgewandelten digitalen Signale mit den Korrekturkoeffizienten multiplizieren auf der Grundlage von Phasenfehlern zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die zugeordneten A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signale abgetastet haben.
Die Digitalisierungsvorrichtung kann weiterhin eine Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit enthalten, die betätigbar ist zum Berechnen einer Summe der korrigierten Signale, die jeweils von den mehreren digitalen Filtern ausgegeben wurden, um Dezimierungsdaten zu erzeugen, worin die N digitalen Filter die korrigierten Signale ausgeben, die durch Multiplizieren der von den zugeordneten A/D-Wandlern umgewandelten digitalen Signale mit den Korrekturkoeffizienten erhalten wurden, basierend auf: Phasenfehlern zwischen den idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die zugeord neten A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu dem die N A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet haben; und Phasendifferenzen zwischen den idealen Abtastzeitpunkten der zugeordneten A/D-Wandler und idealen Abtastzeitpunkten von einem der N A/D-Wandler, der als ein Bezugselement verwendet wird.
Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Prüfvorrichtung zum Prüfen einer elektronischen Vorrichtung:
einen Mustergenerator, der betätigbar ist zum Erzeugen eines Mustersignals und eines Signals für erwartete Werte; eine Wellenform-Formungseinheit, die betätigbar ist zum Formen einer Wellenform des von dem Mustergenerator erzeugten Mustersignals; eine Vorrichtungskontakteinheit, auf der die elektronische Vorrichtung anzuordnen ist und die betätigbar ist, um das von der Wellenform-Formungseinheit geformte Mustersignal zu der elektronischen Vorrichtung zu liefern und das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal zu empfangen; eine Digitalisierungsvorrichtung, die betätigbar ist zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal; und eine Bestimmungseinheit, die betätigbar ist, um auf der Grundlage des von dem Mustergenerator ausgegebenen Signals für erwartete Werte und eines von der Digitalisierungsvorrichtung ausgegebenen Signals zu bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht, worin die Digitalisierungsvorrichtung enthält: N A/D-Wandler, die betätigbar sind zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in digitale Signale abwechselnd zu unterschiedlichen Abtastzeitpunkten, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; eine erste Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist zum Erzeugen und Ausgeben einer ersten Datenfolge, die durch Anordnen der von den N A/D-Wandlern umgewandelten digitalen Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird; N digitale Filter, die betätigbar sind zum Empfang einer von der ersten Verschachtelungseinheit ausgegebenen ersten Datenfolge und zum Berechnen der Faltung von Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Phasenfehlern zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und tatsächlichen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signale abgetastet haben, und der ersten Datenfolge zum Erzeugen und Ausgeben von Dezimierungsdaten, wobei die Dezimierungsdaten von jedem der N digitalen Filter eine geringere Anzahl von Dateneinheiten enthält als Dateneinheiten in der ersten Datenfolge; und eine zweite Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist zum Erzeugen einer zweiten Datenfolge, die durch Anordnen der Dateneinheiten in den von den N digitalen Filtern ausgegebenen Dezimierungsdaten in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird.
Die Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorbeschriebenen Merkmale sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine beispielhafte Struktur einer Prüfvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine beispielhafte Struktur einer Di gitalisierungsvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Wellenform einer Impulsantwortfunktion, die in einem Speicher eines digitalen Filters 56 gespeichert ist, und Abtastzeitpunkte von A/D-Wandlern 52.
4 zeigt eine andere beispielhafte Struktur der Digitalisierungsvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine beispielhafte Impulsantwortfunktion jedes digitalen Filters 56.
6 zeigt noch ein anderes Beispiel der Struktur der Digitalisierungsvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine Struktur einer herkömmlichen Digitalisierungsvorrichtung 200.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Die Erfindung wird nun beschrieben auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsbeispiele, die den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken sollen, sondern die Erfindung veranschaulichen. Alle Merkmale und deren Kombinationen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden, sind nicht notwendigerweise wesentlich für die Erfindung.
1 zeigt eine beispielhafte Struktur einer Prüfvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Prüfvorrichtung 100 enthält einen Mustergenerator 10, eine Wellenform-Formungseinheit 20, eine Vorrich tungskontakteinheit 30, eine Digitalisierungsvorrichtung 50 und eine Bestimmungseinheit 40. Eine zu prüfende elektronische Vorrichtung 60 wird auf der Vorrichtungskontakteinheit 30 angeordnet. Der Mustergenerator 10 erzeugt ein zu der elektronischen Vorrichtung 60 zu lieferndes Eingangssignal. Das so erzeugte Eingangssignal wird zu der Wellenform-Formungseinheit 20 geliefert. Die Wellenform-Formungseinheit 20 formt die Wellenform des Eingangssignals gemäß den Eigenschaften der elektronischen Vorrichtung 60. Das geformte Eingangssignal wird über die Vorrichtungskontakteinheit 30 zu der elektronischen Vorrichtung 60 geliefert. Die elektronische Vorrichtung 60 gibt auf der Grundlage des Eingangssignals ein analoges Signal über die Vorrichtungskontakteinheit 30 zu der Digitalisierungsvorrichtung 50 aus. Die Digitalisierungsvorrichtung 50 empfängt das analoge Signal und wandelt das empfangene analoge Signal in ein digitales Signal um, um das digitale Signal zu der Bestimmungseinheit 40 zu liefern. Die Bestimmungseinheit 40 bestimmt auf der Grundlage des digitalen Signals, ob die elektronische Vorrichtung 60 fehlerhaft ist oder nicht. Der Mustergenerator 10 kann ein Signal für erwartete Werte auf der Grundlage des Eingangssignals, das der Mustergenerator 10 erzeugt, erzeugen, während die Bestimmungseinheit 40 das von dem Mustergenerator 10 erzeugte Signal für erwartete Werte mit dem von der Digitalisierungsvorrichtung 50 empfangenen digitalen Signal vergleichen, um zu bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung 60 fehlerhaft ist oder nicht.
2 zeigt eine beispielhafte Struktur der Digitalisierungsvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Digitalisierungsvorrichtung enthält N (N ist eine ganze Zahl) A/D-Wandler (ADC) 52, digitale Filter 56 jeweils entsprechend den A/D-Wandlern 52, Taktgeber 54, von denen jeder Abtastzeitpunkte zu dem zugeordneten der A/D-Wandler 52 liefert, und eine Verschachtelungseinheit 58. In dem vorliegenden Beispiel enthält die Digitalisierungsvorrichtung 50 vier A/D-Wandler 52.
Die N A/D-Wandler 52 wandeln das von der elektronischen Vorrichtung 60 ausgegebene analoge Signal abwechselnd zu unterschiedlichen Abtastzeitpunkten in digitale Signale um. Jeder der N A/D-Wandler 52 tastet das analoge Signal mit im Wesentlichen derselben Frequenz (fs) ab. Bei dem vorliegenden Beispiel tasten der A/D-Wandler 52a, der A/D-Wandler 52b, der A/D-Wandler 52c und der A/D-Wandler 52d das analoge Signal abwechselnd ab. Somit ist durch Abtastung des analogen Signals mit konstanten Phasenabständen mittels dieser vier A/D-Wandler 52 die Frequenz der Abtastung durch die vier A/D-Wandler 52 gleich 4fs. Da jedoch die vier A/D-Wandler 52 die Abtastung abwechselnd durchführen, sind in einigen Fällen die Phasenabstände zwischen den Abtastzeitpunkten nicht konstant. D.h., die Abtastzeitpunkte, zu denen die N A/D-Wandler 52 das analoge Signal abtasten, enthalten Phasenfehler mit Bezug auf ideale Abtastzeitpunkte, die mit konstanten Phasenabständen angeordnet sind. Bei dem vorliegenden Beispiel ist es in einem Fall, in welchem der Zeitpunkt der Abtastung durch den A/D-Wandler 52a als Bezugswert angenommen wird, ideal wünschenswert, dass die anderen A/D-Wandler 52b, 52c und 52d die Abtastung mit konstanten Phasenabständen zwischen benachbarten Abtastzeitpunkten des A/D-Wandlers 52a durchführen. Jedoch können die Abtastzeitpunkte der A/D-Wandler 52b, 52c und 52d tatsächlich Phasenfehler mit Bezug auf die idealen Abtastzeitpunkte enthalten.
Jedes digitale Filter 56 multipliziert das von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 ausgegebene digitale Signal mit einem Korrekturkoeffizienten, um den Phasenfehler zu korrigieren. Mit anderen Worten, die N digitalen Filter 56 multiplizieren die von den zugeordneten N A/D-Wandlern 52 ausgegebenen digitalen Signale mit Korrekturkoeffizienten, um jeweils korrigierte Signale zu erhalten, und geben dann die erhaltenen korrigierten Signale zu der Verschachtelungseinheit 58 aus. Bei dieser Multiplikation basiert jeder Korrekturkoeffizient auf dem Phasenfehler zwischen den idealen Abtastzeitpunkten, zu denen der zugeordnete A/D-Wandler 52 das analoge Signal abtasten soll, und den tatsächlichen Abtastzeitpunkten, zu denen die jeweiligen N A/D-Wandler 52 das analoge Signal abgetastet haben. Das digitale Filter 56 kann beispielsweise ein Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR) sein. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das digitale Filter 56 ein Linearphasenfilter mit endlicher Impulsantwort und ein Filter mit frei änderbaren Eigenschaften ist.
Die Verschachtelungseinheit 58 erzeugt eine Datenfolge, die durch Anordnen der jeweils von den N digitalen Filtern 56 ausgegeben korrigierten Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird. D.h., die Verschachtelungseinheit 58 ändert nicht die Reihenfolge von Dateneinheiten in Datenreihen jedes korrigierten Signals, sondern ordnet Dateneinheit der korrigierten Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge an, wodurch die Datenfolge erzeugt wird.
Die N digitalen Filter 56 können Speicher enthalten, in denen Impulsantwortfunktionen zum Berechnen der Korrekturkoeffizienten der jeweiligen digitalen Fil ter 56 gespeichert sind. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass jedes der N digitalen Filter 56 das korrigierte Signal ausgibt, das durch Berechnen der Faltung der Korrekturkoeffizienten erhalten wird, das ist ein Wert der Impulsantwortfunktion entsprechend dem Zeitpunkt, der um den Phasenfehler des zugeordneten A/D-Wandlers von dem idealen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers entfernt ist, und eines Wertes des digitalen Signals, das von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 umgewandelt wurde. Als Nächstes wird ein beispielhaftes Verfahren zum Berechnen des korrigierten Signals in dem digitalen Filter 56 beschrieben.
3 zeigt eine Wellenform der Impulsantwortfunktion, die in dem Speicher des digitalen Filters 56 gespeichert ist, und die Abtastzeitpunkte der A/D-Wandler 52. In 3 stellt die horizontale Achse die Zeit dar, während die vertikale Achse in dem Teil, der die Wellenform der Impulsantwortfunktion zeigt, die Verstärkung des digitalen Filters 56 darstellt. In dem vorliegenden Beispiel wird ein Fall beschrieben, in welchem vier A/D-Wandler 52 vorgesehen sind, wie in 2 gezeigt ist, und die Impulsantwortfunktionen der digitalen Filter 56 dieselben sind. Ein idealer Abtastzeitpunkt-Teil zeigt die idealen Abtastzeitpunkte, zu denen die vier A/D-Wandler 52 das von der elektronischen Vorrichtung 60 ausgegebene analoge Signal abtasten sollen. Ein 52a-Abtastzeitpunkt-Teil zeigt die tatsächlichen Abtastzeitpunkte, zu denen der A/D-Wandler 52a in 2 das analoge Signal tatsächlich abtastet; ein 52b-Abtastzeitpunkt-Teil zeigt die tatsächlichen Abt astzeitpunkte, zu denen der A/D-Wandler 52b in 2 das analoge Signal tatsächlich abtastet; ein 52c-Abtastzeitpunkt-Teil zeigt die tatsächlichen Abt ast zeitpunkte, zu denen der A/D-Wandler 52c in 2 das analoge Signal tatsächlich abtastet; und ein 52d-Abtastzeitpunkt-Teil zeigt die tatsächlichen Abtastzeitpunkte, zu denen der A/D-Wandler 52d in 2 das analoge Signal tatsächlich abtastet.
Wie vorstehend beschrieben ist, enthalten in einigen Fällen die tatsächlichen Abtastzeitpunkte, zu denen die N A/D-Wandler 52 das analoge Signal tatsächlich abtasten, die Phasenfehler mit Bezug auf die idealen Abtastzeitpunkte. Bei dem vorliegenden Beispiel enthalten, wenn der Abtastzeitpunkt des A/D-Wandlers 52a als Bezugsgröße verwendet wird, die aktuellen Abtastzeitpunkte der A/D-Wandler 52b, 52c und 52d die Phasenfehler τ₁, τ₂ und τ₃ jeweils mit Bezug auf die idealen Abtastzeitpunkte. Das digitale Filter 56 gibt das korrigierte Signal aus, das durch Berechnung der Faltung des Korrekturkoeffizienten erhalten wurde, das ist ein Wert der Impulsantwortfunktion entsprechend dem Zeitpunkt, der um den Phasenfehler des zugeordneten A/D-Wandlers 52 von dem idealen Abtastzeitpunkt entfernt ist, und eines Wertes des von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 umgewandelten digitalen Signals. D.h., das digitale Filter 56 gibt das korrigierte Signal, das durch Berechnen der Faltung des von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 ausgegebenen digitalen Signals erhalten wurde, und den Wert der Impulsantwortfunktion zu dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers 52 aus. Es ist bevorzugt, dass der Phasenfehler jedes A/D-Wandlers vorher gegeben ist. Der Phasenfehler jedes A/D-Wandlers kann leicht berechnet werden, z.B. auf der Grundlage des Ergebnisses der Abtastung eines vorbestimmten Analogsignals. Als Nächstes wird der Faltungsvorgang in dem digitalen Filter 56 beschrieben.
Es wird angenommen, dass eine von dem A/D-Wandler 52 ausgegebene Datenreihe gleich x(n) ist und ein Wert der Impulsantwortfunktion des zugeordneten digitalen Filters 56 zu dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt des A/D-Wandlers 52 durch h(n) dargestellt ist. In diesem Fall wird das korrigierte Signal, das von dem zugeordneten digitalen Filter 56 ausgegeben wird, y(n), durch den folgenden Ausdruck dargestellt. Die Anzahl von in der Datenreihe x(n) enthaltenen Dateneinheiten und die Anzahl der in h(n) enthaltenen Dateneinheiten kann dieselbe sein.
In dem obigen Ausdruck stellt N die Anzahl der Dateneinheiten dar, die in h(n) enthalten sind. Darüber hinaus ist es bevorzugt, die Anzahl der Dateneinheiten zu bestimmen, die in der Datenreihe x(n) des digitalen Signals enthalten sind, das von dem A/D-Wandler 52 ausgegeben und dann in das digitale Filter 56 eingegeben wurde, auf der Grundlage der Abtastfrequenz fs des A/D-Wandlers 52 und der Impulsantwortfunktion. Gemäß der vorbeschriebenen Digitalisierungsvorrichtung wird der Vorgang der Korrektur in dem digitalen Filter 56 durchgeführt unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage des Phasenfehlers des tatsächlichen Abtastzeitpunktes des A/D-Wandlers 52. Somit ist es möglich, das korrigierte Signal zu erzeugen, in welchem der Phasenfehler korrigiert wurde, und es ist auch möglich, das von der elektronischen Vorrichtung 60 ausgegebene analoge Signal genau wiederzugeben. Zusätzlich ist es bei der Prüfvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung möglich, genau zu bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung 60 fehlerhaft ist oder nicht. Obgleich die vier A/D-Wandler 52 enthaltende Digitalisierungsvorrichtung 50 bei dem vorliegenden Beispiel beschrieben wurde, ist es darüber hinaus augenscheinlich, dass bei einer N A/D-Wandler 52 enthaltenden Digitalisierungsvorrichtung es auch möglich ist, die korrigierten Signal zu erzeugen, in denen die Phasenfehler korrigiert wurden, und das analoge Signal genau wiederzugeben, indem der gleiche Vorgang wie der bei dem vorliegenden Beispiel beschriebene Vorgang durchgeführt wird.
In dem vorliegenden Beispiel speichern die N digitalen Filter 56 dieselbe Impulsantwortfunktion in den Speichern der jeweiligen digitalen Filter 56. Jedoch kann bei einem alternativen Beispiel der Speicher jedes digitalen Filters 56 die Impulsantwortfunktion auf der Grundlage der Verstärkungseigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers 52 speichern. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass die Speicher der digitalen Filter 56 die Impulsantwortfunktionen speichern, die die Differenz zwischen den Verstärkungseigenschaften der jeweiligen N A/D-Wandler 52 korrigieren. Darüber hinaus kann der Speicher jedes digitalen Filters 56 die Impulsantwortfunktion auf der Grundlage der Frequenzeigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers 52 speichern. Mit anderen Worten, es ist bevorzugt, dass das digitale Filter 56 die Impulsantwortfunktion speichert, die die Differenz der Verstärkungseigenschaften zwischen den Frequenzen in dem zugeordneten A/D-Wandler 52 korrigiert.
Bei dem vorliegenden Beispiel speichern die Speicher der N digitalen Filter jeweils die Impulsantwortfunktionen. Jedoch können bei einem alternativen Beispiel die Speicher der N digitalen Filter die Korrekturkoeffizienten speichern, die auf der Grundlage der Im pulsantwortfunktion berechnet sind. Z.B. kann der Speicher des digitalen Filters eine Tabelle von Korrekturkoeffizienten speichern, die jeweils durch die vorbeschriebene Operation berechnet wurden. Darüber hinaus kann der Speicher des digitalen Filters vorher eine Tabelle von Korrekturkoeffizienten entsprechend mehreren Phasenfehlern oder tatsächlichen Abtastzeitpunkten speichern. D.h., jedes der N digitalen Filter 56 kann einen Speicher zum Speichern eines Wertes in der Impulsantwortfunktion, die die Eigenschaften dieses digitalen Filters 56 zu dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers 52 darstellt, als einen Korrekturkoeffizienten enthalten. Der Speicher speichert vorzugsweise eine Tabelle von Korrekturkoeffizienten entsprechend mehreren tatsächlichen Abtastzeitpunkten. In diesem Fall gibt jedes der N digitalen Filter 56 das korrigierte Signal aus, das durch Berechnen der Faltung der Werte des digitalen Signals des zugeordneten A/D-Wandlers 52 erhalten wurde, und die Tabelle von Korrekturkoeffizienten, die auf der Grundlage des Phasenfehlers oder des tatsächlichen Abtastzeitpunktes ausgewählt wurden, aus.
Darüber hinaus ist es auch in dem Fall, in welchem der Speicher die Korrekturkoeffiziententabelle speichert, bevorzugt, dass der Speicher den Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage der Verstärkungseigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers 52 speichert wie in dem Fall, in welchem der Speicher die Impulsantwortfunktion speichert. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass der Speicher den Korrekturkoeffizient en auf der Grundlage der Frequenzeigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers 52 speichert.
4 zeigt eine andere beispielhafte Struktur der Digitalisierungsvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung. In 4 können die Komponenten, die durch dieselben Bezugszahlen wie die in 2 verwendeten gekennzeichnet sind, dieselbe oder ähnliche Funktionen und Strukturen haben wie die unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschriebenen Komponenten. Bei diesem Beispiel enthält die Digitalisierungsvorrichtung 50 vier A/D-Wandler 52, Taktgeber 54, die jeweils Zeitpunkte zu den A/D-Wandlern 52 liefern, digitale Filter 56, die jeweils den A/D-Wandlern 52 entsprechen, und eine Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit 62. Die A/D-Wandler 52 und die Taktgeber 54 haben dieselben oder ähnliche Funktionen und Strukturen wie die A/D-Wandler 52 und die Taktgeber 54, die mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben wurden.
Das digitale Filter 56 gibt ein korrigiertes Signal aus, das durch Multiplizieren eines durch den zugeordneten A/D-Wandler 52 umgewandelten digitalen Signals mit einem Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines Phasenfehlers zwischen einem idealen Abtastzeitpunkt, zu dem der zugeordnete A/D-Wandler 52 das analoge Signal abtasten soll, und einem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu dem der zugeordnete A/D-Wandler 52 das analoge Signal tatsächlich abgetastet hat, und einer Phasendifferenz zwischen dem idealen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers 52 und einem idealen Abtastzeitpunkt des A/D-Wandlers 52, der als ein Bezugselement verwendet wird, erhalten wurde. Mit anderen Worten, das digitale Filter 56 korrigiert das digitale Signal von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 mit dem Phasenfehler in dem zugeordneten A/D-Wandler 52 und wandelt auch das digitale Signal nach der Korrektur in ein Signal um, das zu unterschiedlichen Abtastzeitpunkten abgetastet wurde, um das sich ergebende Signal als das korrigierte Sig nal auszugeben. Z.B. wird angenommen, dass die idealen Abtastzeitpunkte des A/D-Wandlers 52a, zu denen der A/D-Wandler 52a das analoge Signal abtasten sollte, gleich T₁, T₅, T₉, ... sind, und die idealen Abtastzeitpunkte des A/D-Wandlers 52b, zu denen der A/D-Wandler 52b das analoge Signal abtasten sollte, gleich T₂, T₆, T₁₀, ... sind. In diesem Fall wandelt das digitale Filter 56b in Phase das durch den A/D-Wandler 52b abgetastete digitale Signal zu den Zeitpunkten T₂, T₆, T₁₀, ..., in ein digitales Signal um, das zu den Zeitpunkten T1, T5, T9, ... abgetastet wurde, und korrigiert auch den Phasenfehler in dem A/D-Wandler 52b mit Bezug auf die idealen Abtastzeitpunkte.
Die Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit 62 berechnet die Summe der korrigierten Signale, die jeweils von den digitalen Filtern 56 ausgegeben wurden, um Dezimierungsdaten zu erzeugen. Genauer gesagt, berechnet die Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit 62 die Summe der korrigierten Signale, die in den jeweiligen digitalen Filtern 56 der Phasenumwandlung unterzogen wurden, wodurch Dezimierungsdaten erzeugt werden, die einem digitalen Signal äquivalent sind, das mit einer niedrigeren Frequenz als der Abtastfrequenz, mit der die N A/D-Wandler 52 das analoge Signal tatsächlich abgetastet haben, abgetastet wurde. Die Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit 62 ergibt die so erzeugten Dezimierungsdaten zu der Bestimmungseinheit 40 aus. Als Nächstes wird die Arbeitsweise des digitalen Filters 56 und der Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit 62 beschrieben.
5 zeigt beispielhafte Impulsantwortfunktionen der jeweiligen digitalen Filter 56. Die vier A/D-Wandler 52 tasten Idealerweise das analoge Signal ab wechselnd mit konstanten Abständen (ΔT) ab, wie in 5 gezeigt ist. Jedoch können Phasenfehler zwischen den tatsächlichen Abtastzeitpunkten, zu denen die vier A/D-Wandler 52 das analoge Signal tatsächlich abtasten, und den idealen Abtastzeitpunkten auftreten. Bei dem vorliegenden Beispiel haben, während der tatsächliche Abtastzeitpunkt, zu dem der A/D-Wandler 52a die Abtastung durchführt, als Bezugsgröße angenommen wird, die A/D-Wandler 52b, 52c und 52d die Phasenfehler τ₁, τ₂ bzw. τ₃ mit Bezug auf den idealen Abtastzeitpunkt.
Die vier digitalen Filter 56 entsprechen den vier A/D-Wandlern 52 haben diesen gegebene Impulsantwortfunktionen und korrigieren die von den zugeordneten A/D-Wandlern 52 ausgegebenen digitalen Signale jeweils auf der Grundlage der Impulsantwortfunktionen. Jedem der vier digitalen Filter 56 ist eine Funktion gegeben, die erhalten wurde durch Bewegen der Impulsantwortfunktion auf der Zeitachse um eine Differenz zwischen der Phase des idealen Abtastzeitpunktes des zugeordneten A/D-Wandlers 52 und der Phase des idealen Abtastzeitpunktes des A/D-Wandlers 52, der als ein Bezugselement verwendet wird. Bei dem vorliegenden Beispiel ist jedem der vier digitalen Filter 56 die Impulsantwortfunktion gegeben, die erhalten wurde durch Bewegen der Impulsantwortfunktion des A/D-Wandlers 52a auf der Zeitachse in der negativen Richtung um eine Phasendifferenz zwischen dem idealen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers 52 und dem idealen Abtastzeitpunkt des A/D-Wandlers 52a. Jedes digitale Filter 56 berechnet die Faltung des Wertes der gegebenen Impulsantwortfunktion zu dem idealen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers 52 und des von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 ausgegebenen digitalen Signals.
Bei dem vorliegenden Beispiel berechnet das digitale Filter 56a die Faltung der Werte der Impulsantwortfunktion zu den idealen Abtastzeitpunkten, P_n, P_n+4, ... und das digitale Signal, wie in 5 gezeigt ist. P_n, P_n+4, ... sind die Werte der Impulsantwortfunktion, die in den Abständen von 4ΔT erscheinen. In gleicher Weise berechnet das digitale Filter 56b die Faltung der Werte der Impulsantwortfunktion zu dem idealen Abtastzeitpunkt P_n-3, P_n+1 ... und das digitale Signal. Die digitalen Filter 56c und 56d berechnen auch die Faltung der Werte der Impulsantwortfunktionen zu den idealen Abtastzeitpunkten und die digitalen Signale in gleicher Weise.
Jedes digitale Filter 56 multipliziert das Ergebnis der Faltung mit einem Koeffizienten auf der Grundlage eines Phasenfehlers des zugeordneten A/D-Wandlers. In einem Fall, in welchem angenommen wird, dass die Phasenfehler der A/D-Wandler 52b, 52c und 52d gleich τ₁, τ₂ bzw. τ₃ sind, multipliziert das digitale Filter 56b das Ergebnis der Faltung mit e^(jωτ₁); das digitale Filter 56c multipliziert das Ergebnis der Faltung mit e^(jωτ₂); und das digitale Filter 56d multipliziert das Ergebnis der Faltung mit e^(jωτ₃). Auf diese Weise geben die digitalen Filter 56b, 56c und 56d korrigierte Signale aus, in denen die Phasenfehler korrigiert wurden.
Da jedes digitale Filter 56 eine diesem gegebene Impulsantwortfunktion hat, die erhalten wurde durch Bewegen der Impulsantwortfunktion auf der Zeitachse um die Phasendifferenz zwischen dem idealen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers 52 und dem idealen Abtastzeitpunkt des A/D-Bezugswandlers 52, kann das digitale Filter 56 in der Phase das digitale Sig nal, das von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 abgetastet wurde, in ein digitales Signal, das zu den idealen Abtastzeitpunkten des A/D-Bezugswandlers 52 abgetastet wurde, umwandeln. Bei dem vorliegenden Beispiel wandeln die digitalen Filter 56 in der Phase die digitalen Signale, die von den zugeordneten A/D-Wandlern 52 abgetastet wurden, in digitale Signale um, die jeweils zu den idealen Abtastzeitpunkten des A/D-Wandlers 52a abgetastet wurden. Die Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit 62 berechnet die Summe der korrigierten Signale, d.h. die digitalen Signale, die durch Phasenumwandlung erhalten und von den digitalen Filtern 56 ausgegebenen wurden, so dass die Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit 62 das mit der Frequenz 4fs abgetastete digitale Signal umwandeln kann durch verschachtelte Abtastung des analogen Signal mit den vier A/D-Wandlern 52 in ein digitales Signal, das mit der Frequenz fs abgetastet wurde, und die Phasenfehler der A/D-Wandler 52 korrigieren kann.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird einer der A/D-Wandler 52 als ein Bezugselement verwendet und die von den A/D-Wandlern 52 abgetasteten digitalen Signale werden der Phasenumwandlung unterzogen. Jedoch können bei einem alternativen Beispiel mehrere der A/D-Wandler 52 als Bezugselement verwendet werden und die von den verbleibenden A/D-Wandlern abgetasteten digitalen Signale können der Phasenumwandlung unterzogen werden. Wenn z.B. ein Fall betrachtet wird, in welchem die A/D-Wandler 52a und 52c als Bezugselemente verwendet werden, kann das von dem A/D-Wandler 52b ausgegebene digitale Signal in der Phase in ein digitales Signal zu den idealen Abtastzeitpunkten des A/D-Wandlers 52a umgewandelt werden, und das von dem A/D-Wandler 52b ausgegebene digitale Signal kann in der Phase in ein digitales Signal zu den idealen Ab tastzeitpunkten des A/D-Wandlers 52c umgewandelt werden. In diesem Fall ist es möglich, dass mit den vier A/D-Wandlern 52 mit der Abtastfrequenz 4fs abgetastete digitale Signal in ein digitales Signal, das mit der Abtastfrequenz 2fs abgetastet wird, umzuwandeln. Obgleich die vier A/D-Wandler 52 enthaltende Digitalisierungsvorrichtung 50 in dem vorliegenden Beispiel beschrieben wurde, ist es zusätzlich möglich, in einer Digitalisierungsvorrichtung 50 enthaltend N A/D-Wandler 52 ein digitales Signal, das mit der Abtastfrequenz Nfs mit den N A/D-Wandlern 52 abgetastet wurde, in ein digitales Signal umzuwandeln, dessen Abtastfrequenz gleich einem gegebenen integralen Vielfachen der Abtastfrequenz fs eines einzelnen A/D-Wandlers 52 ist. D.h., gemäß der Digitalisierungsvorrichtung 50 nach der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrfachraten-Digitalisierungsvorrichtung realisiert werden, die das von der elektronischen Vorrichtung 60 ausgegebene analoge Signal mit einer gegebenen Frequenz abtasten und die Phasenfehler in den jeweiligen A/D-Wandlern 52 korrigieren kann.
Die digitalen Filter 56 bei dem vorliegenden Beispiel können die Impulsantwortfunktionen auf der Grundlage der Verstärkungseigenschaften und/oder der Frequenzeigenschaften der zugeordneten A/D-Wandler 52 haben, wie es der Fall bei den mit Bezug auf die 2 und 3 beschriebenen digitalen Filtern 56 ist. Darüber hinaus können die digitalen Filter 56 Speicher zum jeweiligen Speichern der Impulsantwortfunktionen haben. Weiterhin können die digitalen Filter 56 Speicher zum vorhergehenden Speichern von Tabellen von Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage der Impulsantwortfunktionen enthalten. D.h., der Speicher von jedem der N digitalen Filter 56 kann Werte als mehrere Korrekturkoeffizienten speichern, die durch Mul tiplizieren von Werten der Impulsantwortfunktion zu den idealen Abtastzeitpunkten des zugeordneten A/D-Wandlers 52 mit dem Koeffizienten auf der Grundlage des Phasenfehlers erhalten wurden.
Z.B. können die N digitalen Filter 56 Speicher zum Speichern von Korrekturkoeffizienten enthalten, die durch Zersetzen einer vorbestimmten Impulsantwortfunktion durch Polyphasenzersetzung und Multiplizieren des Ergebnisses der Polyphasenzersetzung mit Koeffizienten auf der Grundlage der Phasenfehler der zugeordneten A/D-Wandler 52 jeweils erhalten wurden. Z.B. wird in einem Fall, in welchem die Digitalisierungsvorrichtung 50 vier digitale Filter 56 enthält, jedem digitalen Filter 56 eine Impulsantwort gegeben, die erhalten wurde durch Zersetzen einer vorbestimmten Impulsantwortfunktion K (z) durch Polyphasenzersetzen, bei der die Zersetzungszahl gleich vier ist, und dann durch Bewegen der zersetzten Impulsantwort auf der Zeitachse um die Phase auf der Grundlage des idealen Abtastzeitpunktes des zugeordneten A/D-Wandlers 52. Wenn angenommen wird, dass die den digitalen Filtern 56a, 56b, 56c und 56d gegebenen Impulsantworten gleich E₀, E₁, E₂ bzw. E₃ sind, werden Werte, die jeweilige Impulsantworten bilden, in einem Fall von 5 wie folgt bestimmt: E₀ = (P_n, P_n+4, ...), E₁ = (P_n-3, P_n+1, ...), E2 = (P_n-2, P_n+2, ...) und E₃ = (P_n-1, P_n+3, ...)
Jedes digitale Filter 56 berechnet die Faltung der Werte, die durch Multiplizieren der Werte der gegebenen Impulsantwort mit dem Koeffizienten auf der Grundlage des Phasenfehlers in dem zugeordneten A/D-Wandler 52 erhalten wurden, und das von dem zugeordneten A/D-Wandler 52 ausgegebene digitale Signal, und gibt dann das Ergebnis der Faltung als das korrigier te Signal aus. D.h., in einem Fall, in welchem angenommen wird, dass die idealen Abtastzeitpunkte des A/D-Wandlers 52a die Bezugsgröße sind, berechnet das digitale Filter 56a die Faltung der Impulsantwort E_o und des digitalen Signals; das digitale Filter 56b berechnet die Faltung des Korrekturkoeffizienten, der durch Multiplizieren der Impulsantwort E1 mit e^(jωτ₁) erhalten wurde, und des digitalen Signals; das digitale Filter 56c berechnet die Faltung des Korrekturkoeffizienten, der durch Multiplizieren der Impulsantwort E₂ mit e^(jωτ₂) erhalten wurde, und des digitalen Signals; und das digitale Filter 56d berechnet die Faltung des Korrekturkoeffizienten, der durch Multiplizieren der Impulsantwort E₃ mit e^(jωτ₃) erhalten wurde, und des digitalen Signals. Dann geben die digitalen Filter 56a, 56b, 56c und 56d die Ergebnisse der Faltung jeweils als die korrigierten Signale aus. Als ein Beispiel ist eine Übertragungsfunktion H(z) der Impulsantwort in den vier digitalen Filtern 56 durch den folgenden Ausdruck gegeben.
6 zeigt noch eine andere beispielhafte Struktur der Digitalisierungsvorrichtung 50 nach der vorliegenden Erfindung. Die Digitalisierungsvorrichtung 50 enthält N A/D-Wandler 52, N Taktgeber 54, N digitale Filter 56, die erste Verschachtelungseinheit 64 und die zweite Verschachtelungseinheit 66. Die in 6 gezeigten A/D-Wandler 52 und Taktgeber 54 haben dieselben oder ähnliche Funktionen und Strukturen wie die A/D-Wandler 52 und Taktgeber 54, die mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben wurden. Darüber hinaus haben die in 6 gezeigten digitalen Filter 56 dieselbe oder ähnliche Funktion und Struktur wie die digitalen Filter 56, die mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben wurden.
Die erste Verschachtelungseinheit 64 erzeugt die erste Datenfolge, die durch Anordnen von durch die N A/D-Wandler 52 umgewandelten digitalen Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wurde, und gibt dann die erste Datenfolge aus. Jedes der digitalen Filter 56 empfängt die von der ersten Verschachtelungseinheit 64 ausgegebene erste Datenfolge und berechnet die Faltung des Korrekturkoeffizienten, der auf der Phasendifferenz zwischen einem idealen Abtastzeitpunkt, zu dem der zugeordnete der N A/D-Wandler 52 das analoge Signal abtasten soll, und dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu dem der zugeordnete A/D-Wandler 52 das analoge Signal abgetastet hat, und der ersten Datenfolge, wodurch Dezimierungsdaten erzeugt werden, in denen die Anzahl der enthaltenen Dateneinheiten geringer ist als die Anzahl der Dateneinheiten in der ersten Datenfolge. Die erzeugten Dezimierungsdaten werden ausgegeben. Das digitale Filter 56 kann die Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit enthalten, die mit Bezug auf 4 beschrieben wurde. Das digitale Filter 56 erzeugt diese Dezimierungsdaten durch denselben oder einen ähnlichen Vorgang wie bei dem mit Bezug auf die 4 und 5 beschriebenen Vorgang. Die zweite Verschachtelungseinheit 66 erzeugt die zweite Datenfolge, die durch Anordnen der Dateneinheiten in den von den N digitalen Filtern 56 ausgegebenen Dezimierungsdaten in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird.
Es wird z.B. ein Fall betrachtet, in welchem die A/D-Wandler 52 Datenreihen x_a(n), x_b(n), x_c(n) bzw. x_d(n) der Signale ausgeben. Dann ordnet die erste Verschachtelungseinheit 64 die Dateneinheiten von Datenreihen x_a(n), x_b(n), x_c(n) und x_d(n) in einer vorbe stimmten Reihenfolge ohne Änderung der Reihenfolge von Dateneinheiten in jeder Datenreihe, wodurch die erste Datenfolge y(4n) erzeugt wird. Wenn die Anzahl der Dateneinheiten in jeder Datenreihe x_a(n), x_b(n), x_c(n), x_d(n) als n angenommen wird, ist die Anzahl der Dateneinheiten in der ersten Datenfolge y(4n) gleich 4n. Die digitalen Filter 56 erzeugen die erste Datenfolge y(4n) und erzeugen dann Dezimierungsdaten (z_a(m), z_b(m) , z_c(m) und z_d(m), die die Dateneinheiten enthalten, deren Anzahl geringer als 4n ist. Die digitalen Filter 56 erzeugen die Dezimierungsdaten (z_a(m) , z_b(m) , z_c(m) und z_d(m), die erhalten werden durch Phasenumwandlung der empfangenen Datenreihen x_a(n), x_b(n), x_c(n) und x_d(n) in Datenreihen in einem Fall, in welchem die zugeordneten A/D-Wandler die Abtastung zu den idealen Abtastzeitpunkten durchführen. Die zweite Verschachtelungseinheit 66 erzeugt die zweite Datenfolge, die durch Anordnen der Dateneinheiten der Dezimierungsdaten (z_a(m), z_b(m), z_c(m) und z_d(m) in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird.
Wenn z.B. angenommen wird, dass die Anzahl der Dateneinheiten in jeder Datenreihe x_a(n), x_b(n), x_c(n), x_d(n) gleich eins ist, ist die Anzahl der Dateneinheiten in der ersten Datenfolge gleich vier. Jedes digitale Filter 56 kann die vier Dateneinheiten enthaltende erste Datenfolge empfangen und die eine Dateneinheit enthaltenden Dezimierungsdaten erzeugen, um die so erzeugten Dezimierungsdaten auszugeben. In diesem Fall erzeugt die zweite Verschachtelungseinheit 66 die zweite Datenfolge, die vier Dateneinheiten enthält. Wie vorstehend beschrieben ist, ist es bei der Digitalisierungsvorrichtung 50 nach dem vorliegenden Beispiel, selbst in dem Fall, in welchem die Abtastrate durch Berechnung der Faltung in dem digitalen Filter 56 reduziert ist, möglich, im Wesentlichen die Herabsetzung der Abtastrate zu verhindern, und es ist auch möglich, die Phasenfehler in den A/D-Wandlern 52 zu korrigieren. Obgleich die Digitalisierungsvorrichtung 50 bei dem vorliegenden Beispiel vier A/D-Wandler 52 enthält, ist es auch bei der Digitalisierungsvorrichtung 50, die N A/D-Wandler 52 enthält, die Herabsetzung der Abtastrate zu verhindern und die Phasenfehler in ähnlicher Weise zu korrigieren.
Obgleich die vorliegende Erfindung durch Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist darauf hinzuweisen, dass der Fachmann viele Änderungen und Ersetzungen durchführen kann, ohne den Geist und den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, die nur durch die angefügten Ansprüche definiert ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, ist es mit der Digitalisierungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung möglich, die Phasenfehler in den A/D-Wandlern zu korrigieren und das von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal genau in das digitale Signal umzuwandeln. Darüber hinaus ist es mit der Prüfvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung möglich, dass von der elektronischen Vorrichtung ausgegebene analoge Signal genau in das digitale Signal umzuwandeln, so dass die genau Bestimmung durchgeführt werden kann, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht. Weiterhin kann die Abtastfrequenz, mit der das analoge Signal abgetastet wird, leicht geändert werden.
Zusammenfassung
Es ist eine Digitalisierungsvorrichtung vorgesehen, welche aufweist: N A/D-Wandler zum abwechselnden Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in digitale Signale mit unterschiedlichen Abtastzeitpunkten (N ist eine ganze Zahl gleich oder größer als 2); und N digitale Filter zum Ausgeben korrigierter Signale, die durch Multiplizieren der von den N A/D-Wandlern ausgegebenen digitalen Signale mit Korrekturkoeffizienten erhalten wurden, worin die Korrekturkoeffizienten auf Phasenfehlern zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und tatsächlichen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet haben, basieren.
(2)

Claims

Digitalisierungsvorrichtung zum Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal, welche aufweist: einen A/D-Wandler, der betätigbar ist zum aufeinander folgenden Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal mit vorbestimmten Zeitabständen; ein digitales Filter, das betätigbar ist, um ein korrigiertes Signal auszugeben, das durch Multiplizieren jedes in dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals mit einem Korrekturkoeffizienten erhalten wurde; und ein digitales Filter, das betätigbar ist, um ein korrigiertes Signal auszugeben, das durch Multiplizieren jedes von dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals mit dem Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines Phasenfehlers zwischen einem idealen Abtastzeitpunkt, zu welchem der A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und einem tatsächlichen Zeitpunkt, zu welchem der A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat, erhalten wurde.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin dem digitalen Filter eine Impulsantwortfunktion gegeben ist für die Berechnung des Korrekturkoeffizienten, und das digitale Filter das korrigierte Signal aus gibt, das durch Berechnen der Faltung des Korrekturkoeffizienten, der ein Wert der Impulsantwortfunktion entsprechend einem Zeitpunkt, der von dem idealen Abtastzeitpunkt um den Phasenfehler entfernt ist, und von Werten des digitalen Signals erhalten wurde.
Digitalisierungsvorrichtung zum Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal, welche aufweist: N A/D-Wandler, die betätigbar sind zur Umwandlung des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in digitale Signale abwechselnd mit unterschiedlichen Abtastzeitpunkten, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; und N digitale Filter, die betätigbar sind zum Ausgeben korrigierter Signale, wobei jedes der korrigierten Signale erhalten wurde durch Multiplizieren eines der von einem zugeordneten der N A/D-Wandler ausgegebenen digitalen Signale mit einem Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines Phasenfehlers zwischen einem idealen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und einem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der jedes der N digitalen Filter einen Speicher enthält, in welchem eine Impulsantwortfunktion zum Berechnen des Korrekturkoeffizienten gespeichert ist, und die N digitalen Filter die korrigierten Signale ausgeben, die jeweils erhalten wurden durch Be rechnung der Faltung des Korrekturkoeffizienten, der ein Wert der Impulsantwortfunktion entsprechend einem Zeitpunkt, der von dem idealen Abtastzeitpunkt um den Phasenfehler des zugeordneten A/D-Wandlers entfernt ist, und von Werten des von dem zugeordneten A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Speicher die Impulsantwortfunktion auf der Grundlage von Verstärkungseigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichert.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der der Speicher die Impulsantwortfunktion auf der Grundlage von Frequenzeigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichert.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der jedes der N digitalen Filter einen Speicher zum Speichern eines Wertes einer Impulsantwortfunktion des digitalen Filters zu dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers als den Korrekturkoeffizienten enthält, und die N digitalen Filter die korrigierten Signale ausgeben, die jeweils durch Berechnung der Faltung von Werten des digitalen Signals, das durch den zugeordneten A/D-Wandler umgewandelt wurde, und des Korrekturkoeffizienten erhalten wurden.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Speicher den Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Verstärkungseigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichert.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der der Speicher den Korrekturkoeffizien ten auf der Grundlage von Frequenzeigenschaften des zugeordneten A/D-Wandlers speichert.
Digitalisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin aufweisend eine Verschachtelungseinheit; die betätigbar ist zum Erzeugen einer Datenfolge, die durch Anordnen der korrigierten Signale, die jeweils von den N digitalen Filtern ausgegeben wurden, in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin aufweisend eine Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit, die betätigbar ist zum Berechnen einer Summe der korrigierten Signale, die jeweils von den mehreren digitalen Filtern ausgegeben wurden, um Dezimierungsdaten zu erzeugen, worin jedes der N digitalen Filter das von dem zugeordneten A/D-Wandler ausgegebene digitale Signal mit dem Korrekturkoeffizienten multipliziert, der basiert auf: einem Phasenfehler zwischen dem idealen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu welchem der zugeordnete A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat; und einer Phasendifferenz zwischen dem idealen Abtastzeitpunkt des zugeordneten A/D-Wandlers und einem idealen Abtastzeitpunkt von einem der N A/D-Wandler, der als ein A/D-Bezugswandler verwendet wird.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der jedes der N digitalen Filter einen Speicher enthält zum Speichern mehrerer Korrekturko effizienten, die durch Zersetzen einer vorbestimmten Impulsantwortfunktion durch eine Polyphasenzersetzung und durch Multiplizieren der Ergebnisse der Polyphasenzersetzung mit einem Koeffizienten, der auf dem Phasenfehler basiert, erhalten wurden, und die N digitalen Filter die durch Berechnung der Faltung der mehreren Korrekturkoeffizienten und der digitalen Signale erhaltenen korrigierten Signale ausgeben.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der Speicher jedes der N digitalen Filter Werte als die mehreren Korrekturkoeffizienten speichert, die durch Multiplizieren von Werten der Impulsantwortfunktion zu den idealen Abtastzeitpunkten des zugeordneten A/D-Wandlers mit dem Koeffizienten auf der Grundlage des Phasenfehlers erhalten wurden.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Speicher von jedem der N digitalen Filter die mehreren Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage einer Funktion speichert, die durch Bewegen der Impulsantwortfunktion auf einer Zeitachse um eine Differenz zwischen einer Phase des idealen Abtastzeitpunktes des zugeordneten A/D-Wandlers und einer Phase des idealen Abtastzeitpunktes des A/D-Bezugswandlers erhalten wurden, und des Phasenfehlers.
Digitalisierungsvorrichtung zum Umwandeln eines von einer elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal, welche aufweist: N A/D-Wandler, die betätigbar sind zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgege benen analogen Signals abwechselnd mit unterschiedlichen Abtastzeitpunkte in digitale Signale, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; eine erste Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist zum Erzeugen einer ersten Datenfolge, die durch Anordnen der von den N A/D-Wandlern umgewandelten digitalen Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge, um die erste Datenfolge auszugeben; N digitale Filter, die betätigbar sind zum Emp- fangen der von der ersten Verschachtelungseinheit ausgegebenen ersten Datenfolge, zum Berechnen der Faltung von Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Phasenfehlern zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und tatsächlichen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet haben, und der ersten Datenfolge, so dass jedes der N digitalen Filter Dezimierungsdaten erzeugt und ausgibt, die eine geringere Anzahl von Dateneinheit als Dateneinheit in der ersten Datenfolge enthalten; und eine zweite Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist zum Erzeugen einer zweiten Datenfolge, die durch Anordnen der Dateneinheiten in den von jedem der N digitalen Filter ausgegebenen Dezimierungsdaten in einer vorbestimmten Reihenfolge.
Digitalisierungsvorrichtung nach Anspruch 15, bei der die N digitalen Filter Speicher enthalten, die betätigbar sind zum Speichern von Impulsantwortfunktionen zum Berechnen der Korrekturkoeffizienten, und die N digitalen Filter Signale ausgeben, die erhalten wurden durch Faltung von Werten der Impulsantwortfunktionen entsprechend Zeitpunkten, die von den idealen Abtastzeitpunkten um die Phasenfehler von zugeordneten A/D-Wandlern entfernt sind, und von Werten der durch die jeweils zugeordneten A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signale.
Prüfvorrichtung zum Prüfen einer elektronischen Vorrichtung, welche aufweist: einen Mustergenerator, der betätigbar ist zum Erzeugen eines Mustersignals und eines Signals für erwartete Werte; eine Wellenform-Formungseinheit, die betätigbar ist zum Formen einer Wellenform des von dem Mustergenerator erzeugten Mustersignals; eine Vorrichtungskontakteinheit, auf der die elektronische Vorrichtung anzuordnen ist und die betätigbar ist, um das von der Wellenform-Formungseinheit geformten Mustersignal zu der elektronischen Vorrichtung zu liefern und ein von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenes analoges Signal zu empfangen; eine Digitalisierungsvorrichtung, die betätigbar ist zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal; und eine Bestimmungseinheit, die betätigbar ist zum Bestimmen auf der Grundlage des von dem Mustergenerator ausgegebenen Signals für erwartete Werte und eines von der Digitalisierungsvorrichtung ausgegebenen Signals, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht, worin die Digitalisierungsvorrichtung enthält: einen A/D-Wandler, der betätigbar ist zum auf einander folgenden Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in digitale Signale mit vorbestimmten Abständen; und ein digitales Filter, da betätigbar ist, um ein korrigiertes Signal auszugeben, das durch Multiplizieren jedes von dem A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signals mit einem Korrekturkoeffizienten erhalten wurde, welches digitale Filter betätigbar ist zum Ausgeben korrigierter Signale, die durch Multiplizieren jedes der digitalen Signale mit einem Korrekturkoeffizienten, der auf einem Phasenfehler zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen der A/D-Wandler das analoge Signal abtasten soll, und Abtastzeitpunkten, zu denen der A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet hat, erhalten wurden.
Prüfvorrichtung zum Prüfen einer elektronischen Vorrichtung, welche aufweist: einen Mustergenerator, der betätigbar ist, um ein Mustersignal und ein Signal für erwartete Werte zu erzeugen; eine Wellenform-Formungseinheit, die betätigbar ist, um eine Wellenform des von dem Mustergenerator erzeugten Mustersignals zu formen; eine Vorrichtungskontakteinheit, auf der die elektronische Vorrichtung anzuordnen ist und die betätigbar ist, um das von der Wellenform-Formungseinheit geformte Mustersignal zu der elektronischen Vorrichtung zu liefern und ein von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenes analoges Signal zu empfangen; eine Digitalisierungsvorrichtung, die betätigbar ist zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal; und eine Bestimmungseinheit, die betätigbar ist zum Bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht, auf der Grundlage des von dem Mustergenerator ausgegebenen Signals für erwartete Werte und eines von der Digitalisierungsvorrichtung ausgegebenen Signals, worin die Digitalisierungsvorrichtung enthält: N A/D-Wandler, die betätigbar sind zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in digitale Signale mit unterschiedlichen Abtastzeitpunkten, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; und N digitale Filter, die betätigbar sind zur Ausgabe korrigierter Signale, die durch Multiplizieren der von den N A/D-Wandlern ausgegebenen digitalen Signale mit Korrekturkoeffizienten erhalten wurden, und wobei N digitale Filter die durch zugeordnete A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signale mit den Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Phasenfehlern zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die zugeordneten A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet haben, multiplizieren.
Prüfvorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Digitalisierungsvorrichtung weiterhin eine Dezimierungsdaten-Erzeugungseinheit enthält, die betätigbar ist zum Berechnen einer Summe der korrigierten Signale, die jeweils von den mehreren digitalen Filtern ausgegeben wurden, um Dezimierungsdaten zu erzeugen, worin die N digitalen Filter die korrigierten Signale ausgeben, die durch Multiplizieren der von den zugeordneten A/D-Wandlern umgewandelten digitalen Signale mit den Korrekturkoeffizienten erhalten wurden, auf der Grundlage von: Phasenfehlern zwischen den idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die zugeordneten A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und dem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, zu dem die N A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet haben; und Phasendifferenz zwischen den idealen Abtastzeitpunkten der zugeordneten A/D-Wandler und idealen Abtastzeitpunkten von einem der N A/D-Wandler, der als ein Bezugselement verwendet wird.
Prüfvorrichtung zum Prüfen einer elektronischen Vorrichtung, welche aufweist: einen Mustergenerator, der betätigbar ist zum Erzeugen eines Mustersignals und eines Signals für erwartete Werte; eine Wellenform-Formungseinheit, die betätigbar ist zum Formen einer Wellenform des von dem Mustergenerator erzeugten Mustersignals; eine Vorrichtungskontakteinheit, auf der die elektronische Vorrichtung anzuordnen ist und die betätigbar ist, um das von der Wellenform-Formungseinheit geformte Mustersignal zu der elektronischen Vorrichtung zu liefern und ein von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenes analoges Signal zu empfangen; eine Digitalisierungsvorrichtung, die betätigbar ist zum Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in ein digitales Signal; und eine Bestimmungseinheit, die betätigbar ist zum Bestimmen, ob die elektronischen Vorrichtung fehlerhaft ist oder nicht, auf der Grundlage des von dem Mustergenerator ausgegebenen Signals für erwartete Werte und eines von der Digitalisierungsvorrichtung ausgegebenen Signals, worin die Digitalisierungsvorrichtung enthält: N A/D-Wandler, die betätigbar sind zum abwechselnden Umwandeln des von der elektronischen Vorrichtung ausgegebenen analogen Signals in digitale Signale mit unterschiedlichen Abtastzeitpunkten, wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist; eine erste Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist zum Erzeugen und Ausgeben einer ersten Datenfolge, die durch Anordnen der durch die N A/D-Wandler umgewandelten digitalen Signale in einer vorbestimmten Reihenfolge; N digitale Filter, die betätigbar sind zum Empfang der von der ersten Verschachtelungseinheit ausgegebenen ersten Datenfolge und zum Berechnen der Faltung von Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage von Phasenfehlern zwischen idealen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abtasten sollen, und tatsächlichen Abtastzeitpunkten, zu denen die N A/D-Wandler das analoge Signal abgetastet haben, und der ersten Datenfolge, um Dezimierungsdaten zu erzeugen und auszugeben, wobei die Dezimierungsdaten von jedem der N digitalen Filter eine geringere Anzahl von Dateneinheiten als die Dateneinheiten in der ersten Datenfolge enthält; und eine zweite Verschachtelungseinheit, die betätigbar ist zum Erzeugen einer zweiten Datenfolge, die durch Anordnen der Dateneinheiten in den von den N digitalen Filtern ausgegeben Dezimierungsdaten in einer vorbestimmten Reihenfolge erhalten wird.