DE112008000309T5

DE112008000309T5 - Verstärkungskontrollgerät, Testsignalerzeugungsmodul, Testgerät, Verstärkungskontrollverfahren, Programm und Aufnahmemedium

Info

Publication number: DE112008000309T5
Application number: DE112008000309T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Takahashi
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2009-11-12
Also published as: US7973599B2; JP2008199119A; WO2008096653A1; US20100045371A1; JP5089187B2

Abstract

Ein Verstärkungskontrollgerät zum Kontrollieren eines Verstärkungsmittels, von dem ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird, basierend auf einen analogen Kontrollsignal, welches ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, aufweisend:
Ein Komponentenerfassungsmittel, das durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal umwandelt, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umgewandelt wird, wodurch eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst wird;
Ein Differenzmittel, das eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die durch das Komponentenerfassungsmittel erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und
Ein Digitalkontrollsignalausgabemittel, das basierend auf der Differenz, die durch das Differenzmittel erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors des Verstärkungsmittels ausgibt,
wobei das analoge Kontrollsignal erhalten wird durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form.

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Angleichung eines Signalniveaus.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise gibt es ein Gerät, das ein Signal verstärkt mittels eines Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung, welcher ein verstärktes Signal ausgibt, das die Ausgabe durch Scheitelpunkterfassung erfasst, das erfasste Signal mittels eines analogen Schaltkreises (siehe 5 der japanischen Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. H11-154839 ) oder mittels eines digitalen Schaltkreises (siehe 1 und Abstrakt der japanischen Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. H11-154839 ) verarbeitet und die Verstärkung des Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung basierend auf einem verarbeiteten Ergebnis kontrolliert.
Jedoch, gemäß des oben beschriebenen Standes der Technik, falls das Ausgabesignal des Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung Signale von mehreren Frequenzkomponenten enthält, ist es nicht möglich, ein konstantes Niveau eines Signals einer bestimmten Frequenzkomponente aufrecht zu erhalten. Dies ist, weil Signale von allen Frequenzkomponenten erfasst werden, wenn die Signalausgabe durch die Scheitelpunkterfassung erfasst wird.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein konstantes Niveau eines Signals einer bestimmten Frequenzkomponente des Ausgabesignals des Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung aufrecht zu erhalten.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verstärkungskontrollgerät für das Kontrollieren einer Verstärkungseinheit, von der ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird, basierend auf einem analogen Kontrollsignal und welches ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt: Eine Komponentenerfassungseinheit, die ein digitales Ausgabesignal durch die diskrete Fourier-Transformation transformiert, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umgewandelt wird, wobei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst wird; Eine Differenzeinheit, die eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die durch die Komponentenerfassungseinheit erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und eine digitale Kontrollsignalausgabeeinheit, die basierend auf der Differenz, die von der Differenzeinheit erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors der Verstärkungseinheit ausgibt, wobei das analoge Kontrollsignal durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form erhalten wird.
Gemäß dem dadurch konstruierten Verstärkungskontrollgerät kann ein Verstärkungskontrollgerät für das Kontrollieren einer Verstärkungseinheit, von der ein Verstärkungsfaktor basierend auf einem analogen Kontrollsignal kontrolliert wird, das ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, bereitgestellt werden.
Eine Komponentenerfassungseinheit transformiert durch diskrete Fourier-Transformationen ein digitales Ausgabesignal, das von dem analogen Ausgabesignal umgewandelt wird, in digitale Form um und erfasst dabei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals. Eine Differenzeinheit erfasst eine Differenz zwischen der elektrischen Leistungsfrequenzkomponente, die von der Frequenzerfassungseinheit erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente. Eine digitale Kontrollsignalausgabeeinheit gibt, basierend auf der Differenz, die durch die Differenzeinheit erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors der Verstärkungseinheit aus. Das analoge Kontrollsignal wird durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form erhalten.
Gemäß der vorliegende Erfindung kann das Verstärkungskontrollgerät eine Beispielsanzahlfestlegungseinheit beinhalten, die die Anzahl von Beispielen festlegt, die in der diskreten Fourier-Transformation durch die Komponentenerfassungseinheit ausgeführt wird.
Die Beispielsanzahlfestlegungseinheit legt die Anzahl der Beispiele so fest, dass die Anzahl der Beispiele in der (P + 1)^ten diskrete Fourier-Transformationen, die von der Komponentenerfassungseinheit durchgeführt wird, größer sein kann als die Anzahl von Beispielen in der P^ten diskreten Fourier-Transformationen, wobei P eine positive ganze Zahl ist.
Gemäß des Verstärkungskontrollgeräts der vorliegenden Erfindung kann die Beispielsanzahlfestlegungseinheit die Anzahl von Beispielen erhöhen, wenn die Anzahl der Zeitpunkte in der diskreten Fourier-Transformation, die durch die Komponentenerfassungseinheit durchgeführt wird, eine vorgeschriebene Anzahl von Zeitpunkten überschreitet.
Gemäß des Verstärkungskontrollgeräts der vorliegenden Erfindung kann die digitale Kontrollsignalausgabeeinheit eine Kontrollsignalaufnahmeeinheit beinhalten, die das digitale Kontrollsignal aufnimmt.
Die Kontrollsignalaufnahmeeinheit nimmt, bevor ein gewünschtes analoges Ausgabesignal erhalten wird, ein angemessenes Kontrollsignal auf, das das digitale Kontrollsignal ist, welches das gewünschte analoge Ausgabesignal dazu bringt erhalten zu werden, wenn ein vorbestimmtes analoges Eingabesignal der Verstärkungseinheit zugeführt wird.
Gemäß dem Verstärkungskontrollgerät der vorliegenden Erfindung kann das angemessene Kontrollsignal in der Kontrollsignalaufnahmeeinheit aufgenommen werden in einem Zustand, in dem das vorbestimmte analoge Eingabesignal der Verstärkungseinheit zugeführt wird und das gewünschte analoge Ausgabesignal erhalten wird; und die Kontrollsignalaufnahmeeinheit kann das angemessene Kontrollsignal aufnehmen, bevor das gewünschte analoge Ausgabesignal wieder nach dem Zustand erhalten wird.
Gemäß dem Verstärkungskontrollgerät der vorliegenden Erfindung kann das digitale Ausgabesignal durch das Erniedrigen der Frequenz des analogen Ausgabesignals erhalten werden und durch das Umwandeln des resultierenden Signals in digitale Form.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Signalerzeugungsmodul beinhalten: Das Verstärkungskontrollgerät gemäß der vorliegenden Erfindung; die Verstärkungseinheit; einen A/D-Wandler, der ein analoges Ausgabesignal in digitale Form umwandelt; einen D/A-Wandler, der ein digitales Kontrollsignal in analoge Form umwandelt, und ein Testsignalgenerator, der ein Testsignal für das Testen eines Geräts unter Test erzeugt, zu dem ein analoges Ausgabesignal zugeführt wird, wobei das Testsignal das analoge Eingabesignal ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Testgerät beinhalten: Das Testsignalerzeugungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung; ein Antwortanalysemodul, das eine Antwort des Geräts unter Test analysiert wenn das analoge Ausgabe signal zugeführt wird; und eine Kontrolleinheit, die den Testsignalgenerator kontrolliert basierend auf einer Operation des Antwortanalysemoduls.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verstärkungskontrollverfahren für das Kontrollieren einer Verstärkungseinheit einen Verstärkungsfaktor, der kontrolliert wird basierend auf einem analogen Kontrollsignal, das ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt: Einen Komponentenerfassungsschritt, der durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal transformiert, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umgewandelt wird, wobei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst wird. Einen Differenzschritt, der eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die durch den Komponentenerfassungsschritt erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und einen Digitalkontrollsignalausgabeschritt, der basierend auf der Differenz, die durch den Differenzschritt erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors der Verstärkungseinheit ausgibt, wobei das analoge Kontrollsignal durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form erhalten wird.
Die vorliegende Erfindung ist ein Programm von Anweisungen zur Ausführung durch den Computer, um einen Verstärkungskontrollprozess für das Kontrollieren einer Verstärkungseinheit durchzuführen, von der ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird, basierend auf einem analogen Kontrollsignal und welche ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, wobei der Verstärkungskontrollprozess beinhaltet: einen Komponentenerfassungsschritt, der durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal transformiert, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form transformiert wird, wobei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst; einen Differenzschritt, der eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die von dem Komponentenerfassungsschritt erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und einen Digitalkontrollsignalausgabeschritt, der basierend auf der Differenz, die durch den Differenzschritt erfasst wird ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors der Verstärkungseinheit ausgibt, wobei das analoge Kontrollsignal durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignal in analoge Form erhalten wird.
Die vorliegende Erfindung ist ein computerlesbares Medium, das ein Programm von Anweisungen zur Ausführung durch den Computer aufweist, um einen Verstärkungskontrollprozess für das Kontrollieren einer Verstärkungseinheit durchzuführen und ein Verstärkungsfaktor davon kontrolliert wird, basierend auf einem analogen Kontrollsignal und die ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, wobei der Verstärkungskontrollprozess beinhaltet: einen Komponentenerfassungsschritt, der durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal transformiert, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umgewandelt wird, wobei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst wird; ein Differenzschritt, der eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die durch den Frequenzerfassungsschritt erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und einen Digitalkontrollsignalausgabeschritt, der ausgibt basierend auf der Differenz, die durch den Differenzschritt erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors der Verstärkungseinheit, wobei das analoge Kontrollsignal durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form erhalten wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Verstärkungskontrollgeräts 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Verstärkungskontrollgeräts 10 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist ein Diagramm, das eine Festlegung der Anzahl von Beispielen in der Beispielsanzahlfestlegungseinheit 24 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der zweiten Ausführungsform zeigt;
6a und 6b zeigen weitere Beispiele der Festlegung der Anzahl N der Beispiele, 6a zeigt ein Beispiel der Festlegung der Anzahl N der Beispiele in Form von drei Stufen und 6b zeigt ein Beispiel, in dem die Anzahl N der Beispiele sich erhöht, wenn die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT zunimmt;
7 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der dritten Ausführungsform zeigt;
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Verstärkungskontrollgeräts 10 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Testgeräts 500, das von dem Verstärkungssystem 1 bereitgestellt wird, zeigt.
BESTE WEISE, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Mit Bezug zu den Zeichnungen wird jetzt eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Verstärkungskontrollgeräts 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Verstärkungskontrollgerät 10 wird benutzt, um einen Verstärker mit veränderlicher Verstärkung (Verstärkungsmittel) 2 zu kontrollieren.
Der Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung 2 wird kontrolliert basierend auf einem analogen Kontrollsignal. Darüber hinaus verstärkt der Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 2 ein analoges Eingangssignal (solches wie ein RF (radio frequency) Signal) und gibt ein analoges Ausgabesignal aus. Es sollte festgehalten werden, dass der Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 2 über den A/D-Wandler 4 und den D/A-Wandler 6 mit dem Verstärkungskontrollgerät 10 verbunden ist. Der A/D-Wandler 4 empfängt das analoge Ausgabesignal, wandelt das analoge Ausgabesignal in digitale Form um und gibt das resultierende Signal aus. Die Ausgabe des A/D-Wandlers 4, nämlich das Signal, das durch das Umwandeln des analogen Ausgabesignals in digitale Form erhalten wird, wird als digitales Ausgabesignal bezeichnet. Der D/A-Wandler 6 gibt das analoge Kontrollsignal aus. Das analoge Kontrollsignal wird erhalten durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals, das später in digitale Form beschrieben wird. In anderen Worten ausgedrückt, empfängt der D/A-Wandler 6 das digitale Kontrollsignal und wandelt das digitale Kontrollsignal in analoge Form um gibt das analoge Kontrollsignal aus.
Das analoge Ausgabesignal beinhaltet Signale von mehreren Frequenzkomponenten. Das Verstärkungskontrollgerät 10 kontrolliert den Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 2 (Verstärkungsmittel), um ein Signal einer bestimmten Frequenzkomponente dazu zu bringen, ein konstantes Niveau aufrecht zu erhalten.
Es sollte angemerkt werden, dass ein Verstärkungssystem 1 den Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 2 dem A/D-Wandler 4, den D/A-Wandler 6 und das Verstärkungskontrollgerät 10 beinhaltet.
Das Verstärkungskontrollsystem 10 beinhaltet Komponentenerfassungsmittel 12, Differenzmittel 14, Digitalkontrollsignalausgabemittel 16 und einen Zähler 18 und eine Energieversorgung 19.
Das Komponentenerfassungsmittel 12 transformiert das digitale Ausgabesignal durch den A/D-Wandler 4 mittels der diskreten Fourier-Transformation (DFT) und erfasst dabei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals.
Das Komponentenerfassungsmittel 12 beinhaltet eine DFT-Einheit 122 und eine Beispielsanzahlfestlegungseinheit 124.
Die DFT-Einheit 122 transformiert das digitale Ausgabesignal mittels der DFT. Die DFT wird durch folgende Gleichung (1) definiert:
wobei x_n = {x₀, x₁ ..., x_n-1} eine digitale Signalreihe des digitalen Ausgabesignals darstellt, N bezeichnet die Beispielsanzahl (Anzahl von Beispielen der DFT) und k bezeichnet einen kte Frequenzpunkt, wenn die DFT für die Beispielsanzahl von N durchgeführt wird. X_k bezeichnet ein Ergebnis der DFT bei dem Frequenzpunkt k. Die DFT-Einheit 122 empfängt x_n = {x₀, x₁, ..., x_n-1} und gibt X_k aus.
Falls die Beispielsfrequenz des A/D-Wandlers 4 fs ist, ist das Resultat X_k der Berechnung der Gleichung (1) eine Komponente bei der Frequenz f, die durch folgende Gleichung (2) dargestellt wird: f = (k/N)fs (2)
Beispielsweise, falls die Beispielsfrequenz fs 100 MHz ist, ist die Anzahl N der Beispiele 100 und der Frequenzpunkt k ist 10 gemäß der Gleichung (2) und die DFT-Einheit 122 gibt eine Komponente von 10 MHz aus. Auf diese Weise transformiert die DFT-Einheit 122 das digitale Ausgabesignal mittels der DFT und erfasst dabei eine gewünschte Frequenzkomponente (solche wie eine Komponente von 10 MHz).
Die Beispielsanzahlfestlegungseinheit 124 legt die Anzahl der Beispiele (Beispielanzahl N) fest, die in der DFT benutzt wird und von der DFT-Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 durchgeführt wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform werden die Anzahl N der Beispiele und der Frequenzpunkt k so festgelegt, dass durch die DFT ein Signal einer Frequenz, dessen Niveau konstant gehalten werden soll von den Signalen der vielfachen Frequenzen, die in dem analogen Ausgabesignal enthalten sind, transformiert wird. Beispielsweise, falls es gewünscht ist, das Niveau der Komponente von 10 MHz des analogen Ausgabesignals konstant zu halten, wird die Anzahl N der Beispiele auf 100 festgelegt und die Frequenzpunkte k werden festgelegt auf 10 (wenn die Beispielsfrequenz fs 100 MHz ist).
Das Differenzmittel 14 erfasst eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die durch das Komponentenerfassungsmittel 12 erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente. Das Differenzmittel 14 beinhaltet eine elektrische Energieberechnungseinheit 142, eine Zielwertfestlegungseinheit 144 und einen Substrahierer 146.
Die elektrische Energieberechnungseinheit 142 berechnet die elektrische Leistung der Frequenzkomponente, die durch das Komponentenerfassungsmittel 12 erfasst wird. Im Besonderen berechnet die elektrische Energieberechnungseinheit 142 eine Summe von jeweiligen Quadraten des Realanteils und des Imaginäranteils der Ausgabe X_k der DFT-Einheit 122. Die Zielwertfestlegungseinheit 144 legt den Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente fest. Der Substrahierer 146 subtrahiert eine Ausgabe (der Zielwert der elektronischen Leistung der Frequenzkomponente) der Zielwertfestlegungseinheit 144 von einer Ausgabe (die elektrische Leistung der Frequenzkomponente, die durch das Komponentenerfassungsmittel 12 erfasst wird) der elektrische Energieberechnungseinheit 142.
Das Digitalkontrollsignalausgabemittel 16 gibt ein digitales Kontrollsignal aus basierend auf einer Differenz, die von dem Differenzmittel 14 erhalten wird für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors des Verstärkers mit veränderlichem Verstärkung 2. Das digitale Kontrollsignalausgabemittel 16 beinhaltet einen Multiplizierer 162, einen Addierer 164 und einen Flip-Flop 166 (Kontrollsignalaufnahmemittel).
Der Multiplizierer 162 multipliziert die Differenz, die von dem Differenzmittel 14 erhalten wird (Ausgabe von dem Subtrahierter 146) mit einer vorbestimmten Konstante und gibt das multiplizierte Signal aus.
Der Addierer 164 addiert Daten, die in dem Flip-Flop 166 aufgenommen werden und die Ausgabe von dem Multiplizierer 162 miteinander und führt die Summe dem Flip-Flop 166 zu, wobei die Summe in dem Flip-Flop 166 aufgenommen wird.
Der Flip-Flop (Kontrollsignalaufnahmemittel) 166 gibt die Daten („digitales Kontrollsignal”), die von ihm selbst aufgenommen werden, dem D/A-Wandler 6 und dem Addierer 164 aus. Es sollte angemerkt werden, dass 0 (zero) in dem Flip-Flop 166 aufgenommen wird, bevor der Flip-Flop 166 die Ausgabe von dem Addierer 164 aufnimmt. Darüber hinaus, wenn die Aufzeichnung im Flip-Flop 166 überschrieben wird, wird ein Signal, das die Überschreibung der Aufzeichnung in dem Flip-Flop 166 andeutet, dem Zähler 18 zugeführt.
Es sollte angemerkt werden, dass das digitale Kontrollsignal, das dem D/A-Wandler 6 zugeführt wird, durch den D/A-Wandler 6 in analoge Form wie das analoge Kontrollsignal umgewandelt wird. Das analoge Kontrollsignal kontrolliert den Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2. Beispielsweise, falls die Ausgabe der Subtrahierungseinheit 46 positiv ist, soll der Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit variablem Verstärker 2 erniedrigt werden. Falls die Ausgabe der Subtrahierungseinheit 46 negativ ist, soll der Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 erhöht werden. Die Kontrolle des Verstärkungsfaktors oder der Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 gemäß des analogen Kontrollsignals ist allgemein bekannt und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird deshalb weggelassen.
Der Zähler 18 legt die Anzahl der Zeitpunkte m fest, zu denen das Komponentenerfassungsmittel 12, das Differenzmittel 14 und das Digitalkontrollsignalausgabemittel 16 die obigen Operationen wiederholt ausführt. Dann erniedrigt der Zähler 18, nachdem das Signal, das das Überschreiben der Aufzeichnung in dem Flip Flop 166 anzeigt, von dem Flip Flop 166 empfangen wird zu einem Zeitpunkt um 1. Dann, falls m 0 (zero) erreicht hat, führt der Zähler 18 ein Signal, das ein Ende der Operation anzeigt, der Energieversorgung 19 zu.
Die Energieversorgung 19 ist eine Energieversorgung für das gesamte Verstärkungskontrollgerät 10. Die Energieversorgung 19 stoppt, nachdem das Signal, das das Ende der Operation von dem Zähler 18 anzeigt, empfangen wird, die Lieferung der elektrischen Energie für das gesamte Verstärkungskontrollgerät 10. Als Resultat endet die Operation des Verstärkungskontrollgeräts 10.
Eine Beschreibung wird jetzt einer Operation der ersten Ausführungsform mit Bezug zu einem Flussdiagramm in 2 gegeben. 2 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der ersten Ausführungsform zeigt.
Zunächst wird die Anzahl m der Iterationen mit dem Zähler 19 (S10) festgelegt. Die Anzahl m ist eine positive ganze Zahl.
Weiterhin wird das analoge Eingabesignal dem Verstärker mit variabler Verstärkung 2 zugeführt. Der Verstärker mit variabler Verstärkung 2 verstärkt das analoge Eingangssignal und gibt das analoge Ausgabesignal aus. Das analoge Ausgabesignal wird durch den A/D-Wandler 4 in das digitale Ausgabesignal umgewandelt. Das digitale Ausgabesignal wird dem DFT 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 zugeführt.
Die DFT Einheit 122 transformiert das digitale Ausgabesignal mittels der diskreten Fourier-Transformation (DFT) (S12). Als ein Resultat wird die gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst.
Das Differenzmittel 14 empfängt die Frequenzkomponente, die durch die DFT Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 erfasst wird und berechnet die elektrische Leistung davon in der elektrischen Leistungsberechnungseinheit 142. Dann subtrahiert der Subtrahierer 146 die Ausgabe der Zielwertfestlegungseinheit 144 (nämlich den Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente) von der Ausgabe der elektrischen Leistungsberechnungseinheit 142 und erfasst dabei eine Differenz dazwischen (S14).
Das Digitalkontrollsignalausgabemittel 16 empfängt die Differenz zwischen dem Subtrahierer 146 des Differenzmittels 14 und multipliziert die Differenz mit einer vorbestimmten Konstante in dem Multiplizierer 162. Die Ausgabe von dem Multiplizierer 162 wird mit den Daten durch den Addierer 164 addiert, die in dem Flip-Flop 166 aufgezeichnet werden. Die Ausgabe von dem Addierer 164 wird in den Flip-Flop 166 geschrieben. Der Flip Flop 166 nimmt die geschriebenen Daten auf. Die Daten (digitales Kontrollsignal), die in dem Flip Flop 166 aufgenommen werden, werden dem D/A-Wandlers 6 ausgegeben (S16). Der D/A-Wandler 6 empfängt das digitale Kontrollsignal und gibt das analoge Kontrollsignal aus. Der Verstärker mit variabler Verstärkung 2 empfängt das analoge Kontrollsignal und deshalb wird der Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 kontrolliert.
Weiterhin führt der Flip Flop 166 das Signal, das darauf hinweist, dass der Flip Flop 166 überschrieben wurde, dem Zähler 18 zu. Der Zähler 18 erniedrigt m um 1 (S18), nachdem dieses Signal empfangen worden ist. Dann bestimmt der Zähler 18, ob m 0 (zero) erreicht hat oder nicht (S20).
Falls m nicht 0 („NO” in S20) erreicht hat, kehrt die Verarbeitung zur DFT (S12) zurück. Als ein Resultat werden die DFT (S12), die Differenz (S14) und die Ausgabe des digitalen Kontrollsignals (S16) wiederholt. Das digitale Kontrollsignal wird durch den D/A-Wandler 6 umgewandelt in ein analoges Kontrollsignal und das analoge Kontrollsignal wird dem Verstärker mit variabler Verstärkung 2 zugeführt und der Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 wird kontrolliert. Während die Kontrolle des Verstärkungsfaktors oder die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 wiederholt wird, konvergiert das Niveau des Signals der gewünschten Frequenzkomponente des analogen Ausgabesignals.
Wenn m 0 erreicht hat („YES” in S20) übermittelt der Zähler 18 das Stopp-Signal der Leistungsquelle 19 und die elektrische Leistungszufuhr wird gestoppt und das Verarbeiten endet.
Es wird aus der obigen Beschreibung ersichtlich, dass die DFT (S12) die Differenz (S14) und die Ausgabe des digitalen Kontrollsignals (S16) m Mal in dem Verstärkungskontrollgerät 10 wiederholt werden.
Es sollte angemerkt werden, dass das Setzen von m zu Unendlich erlaubt sein kann. In diesem Fall werden die DFT (S12), die Differenz (S14) und die Ausgabe des digitalen Kontrollsignals (S16) wiederholt bis ein Benutzer des Verstärkungs kontrollgeräts 10 die Zufuhr der elektrischen Leistung durch die Leistungsquelle 19 stoppt.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann nur das Signal der gewünschten Frequenzkomponente durch die DFT Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 extrahiert werden. Deshalb, falls das analoge Ausgabesignal Signale von mehreren Frequenzkomponenten enthält, ist es möglich, den Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 so zu kontrollieren, dass das Niveau des Signals einer bestimmten Frequenzkomponente konstant ist.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Das Verstärkungskontrollgerät 10 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist unterschiedlich von dem der ersten Ausführungsform insoweit, dass die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) wechselt gemäß Zählung des Zählers 18.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Verstärkungskontrollgeräts 10 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Verstärker mit variabler Verstärkung 2, der A/D-Wandler 4 und der D/A-Wandler 6 sind dieselben wie jene der ersten Ausführungsform und eine Beschreibung davon wird deshalb weggelassen. Das Verstärkungskontrollgerät 10 beinhaltet das Komponentenerfassungsmittels 12, das Differenzmittel 14, das Digitalkontrollausgabemittel 16, den Zähler 18 und die Energieversorgung 19. Im folgenden Abschnitt werden die gleichen Komponenten mit der gleichen Ziffer wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet und in keinen weiteren Details beschrieben.
Die DFT Einheit 122, das Differenzmittel 14, das Digitalkontrollausgabemittel 16 und die Energieversorgung 19 des Komponentenerfassungsmittels 12 sind diesel ben wie jene der ersten Ausführungsform und eine Beschreibung davon wird deshalb weggelassen.
Eine Beispielsanzahlfestlegungseinheit 124 des Komponentenerfassungsmittels 12 legt die Anzahl der Beispiele fest, sodass die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) in der (P + 1)^ten DFT, die von der DFT Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 durchgeführt wird, größer sein kann als die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) in der (P + 1)^ten DFT. Es sollte angemerkt werden, dass die Zahl P eine positive ganze Zahl ist.
Es sollte angemerkt werden, dass P ein vorbestimmter Wert sein kann. Beispielsweise kann P zu 10 festgelegt werden. In diesem Fall, falls die Anzahl der Zeitpunkte der DFT, die durch die DFT Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 durchgeführt wird, eine vorbestimmte Anzahl von Zeitpunkten (10 Mal) überschreitet, nimmt die Anzahl der Beispiele zu.
4 ist ein Diagramm, das die Festlegung der Anzahl von Beispielen in der Beispielsanzahlfestlegungseinheit 124 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Es sollte angemerkt werden, dass die Anzahl von Zeitpunkten m der Iterationen der DFT 20 ist. Zunächst, wenn die Anzahl der Zeitpunkte der durchgeführten DFT 1 bis 10 ist, ist die Anzahl N der Beispiele 100. Falls die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT 11 bis 20 ist, ist die Anzahl N der Beispiele 200. Es sollte angemerkt werden, dass Fälle für die Anzahl von Zeitpunkten der Operation der DFT die 1, 10, 11 und 20 sind, in 4 gezeigt werden und Fälle für die anderen Zeitpunkte weggelassen werden.
Darüber hinaus wird die Frequenz der Komponente, die durch die DFT Einheit 122 erfasst wird, konstant gehalten, indem die Anzahl N der Beispiele und gleichzeitig der Frequenzpunkt k erhöht werden. Wenn die Anzahl N der Beispiele 100 ist und der Frequenzpunkt k 10 ist, falls die Anzahl N der Beispiele auf 200 erhöht wird, wie oben beschrieben, wird k gleichzeitig von 10 auf 20 erhöht. Als ein Re sultat kann die Frequenz der Komponente, die durch die DFT Einheit 122 erfasst wird, konstant gehalten werden (siehe Gleichung (2)).
Falls die Anzahl der Zeitpunkte der durchgeführten DFT zunimmt, wie 1, 2, 3, ..., erniedrigt der Zähler 18 m um 1 zu einem Zeitpunkt und m verkleinert sich, wie 20, 19, 18, ... Wenn die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT 10 ist, ist m 11 und wenn die Anzahl 11 ist, ist m 10. Bei dieser Gelegenheit wird vermutet, dass der Wert von m direkt nachdem die Anzahl der Beispiele verändert worden ist (die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT ist 11) M (= 10) ist. M wird erhalten als m-P.
Der Zähler 18 arbeitet wie in der ersten Ausführungsform. Wenn m M erreicht hat, versorgt der Zähler 18 die Beispielsanzahlfestlegungseinheit 124 mit einem Signal, das anzeigt, dass die Anzahl der Beispiele nicht verändert werden soll.
Es wird jetzt eine Beschreibung eine Operation der zweiten Ausführungsformen mit Bezug auf ein Flussdiagramm in 5 gegeben. 5 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der zweiten Ausführungsform zeigt.
Die Anzahl m der Iterationen wird zuerst von dem Zähler 19 (S10) festgelegt. Die Anzahl m ist eine positive ganze Zahl.
Weiterhin wird das analoge Eingangssignal dem Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 2 zugeführt. Der Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 2 verstärkt das analoge Eingabesignal und gibt das analoge Ausgabesignal aus. Das analoge Ausgabesignal wird von dem A/D-Wandler 4 in einem digitalen Ausgabesignal umgewandelt. Das digitale Ausgabesignal wird der DFT-Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 zugeführt.
Die DFT-Einheit 122 transformiert das digitale Ausgabesignal mittels der diskreten Fourier-Transformation (DFT) (S12). Als ein Resultat wird die gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst.
Das Differenzmittel 14 empfängt die Frequenzkomponente, die durch die DFT-Einheit 122 des Frequenzerfassungsmittels 12 erfasst wird und berechnet die elektrische Leistung davon in der elektrischen Energieberechnungseinheit 142. Dann subtrahiert der Subtrahierer 146 die Ausgabe der Zielwertfestlegungseinheit 144 (nämlich den Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente) von der Ausgabe der elektrischen Energieberechnungseinheit 142 und erfasst dabei eine Differenz dazwischen (S14).
Das digitale Kontrollsignalausgabemittel 16 empfängt die Differenz von dem Substrahierer 146 des Differenzmittels 14 und multipliziert die Differenz mit der vorbestimmten Konstante in dem Multiplizierer 162. Die Ausgabe von dem Multiplizierer 162 wird zu den Daten, die in dem Flip-Flop 166 addiert werden durch den Addierer 164 addiert. Die Ausgabe von dem Addierer 164 wird zu dem Flip-Flop 166 geschrieben. Der Flip-Flop 166 nimmt die geschriebenen Daten auf. Die Daten (digitales Kontrollsignal), die durch den Flip-Flop 166 aufgenommen werden, werden zu dem D/A-Wandler 6 (S16) ausgegeben. Der D/A-Wandler 6 empfängt das digitale Kontrollsignal und gibt das analoge Kontrollsignal aus. Der Verstärker mit variabler Verstärkung 2 empfängt das analoge Kontrollsignal und der Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung 2 wird kontrolliert.
Weiterhin führt der Flip-Flop 166 das Signal, das darauf hinweist, das die Aufzeichnung in dem Flip-Flop 166 überschrieben worden ist dem Zähler 18 zu. Der Zähler 18 erniedrigt m um ein 1, nachdem er dieses Signal empfangen hat (S18).
Dann bestimmt der Zähler 18 ob m M erreicht hat oder nicht (S19a). Falls m M erreicht hat („YES” in S19a) liefert der Zähler 18 der Beispielsanzahlfestlegungs einheit 124 das Signal, das darauf hinweist, dass die Anzahl der Beispiele verändert werden soll. Dann verändert die Beispielsanzahlfestlegungseinheit 124 die Anzahl der Beispiele (S19b). Dann bestimmt der Zähler 18, ob m 0 (zero) erreicht hat oder nicht (S20). Falls m nicht M erreicht hat („NO” im S19a), nämlich m ist nicht gleich M, bestimmt der Zähler 18, ob m 0 (zero) erreicht hat oder nicht (S20). Im Bezug auf das Beispiel in 4, falls m 20, 19 .... 11 ist (die Anzahl der Zeitpunkte der durchgeführten DFT ist 1, 2 .... 10) hat m nicht M (= 10) („NO” in S19a) erreicht und die Anzahl der Beispiele 100 ist deshalb nicht verändert (S19b). Wenn m 10 erreicht hat (die Anzahl der Zeitpunkte der durchgeführten DFT = 11), da m M erreicht hat („YES” in 19a), wird die Anzahl der Beispiele verändert (S19b). Im Falle von 4 wird die Anzahl der Beispiele 200. Dementsprechend, da die veränderte Anzahl der Beispiele (200) benutzt wird, wenn die DFT durchgeführt wird (11-mal), wenn die Anzahl der Zeitpunkte der durchgeführten DFT 11, 12, ... 20 ist, wird die veränderte Anzahl der Beispiele (200) benutzt.
Falls m nicht 0 erreicht („NO” in S20) kehrt die Verarbeitung zu der DFT (S12) zurück. Als ein Resultat werden die DFT (S12), die Differenz (S14) und die Ausgabe des digitalen Kontrollsignals (S16) wiederholt. Das digitale Kontrollsignal wird durch den D/A-Wandler 6 in das analoge Kontrollsignal umgewandelt und das analoge Kontrollsignal wird dem Verstärker mit veränderlicher Verstärkung 2 zugeführt und der Verstärkungsfaktor oder die Verstärkung des Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung 2 wird kontrolliert. Während die Kontrolle des Verstärkungsfaktors oder die Verstärkung des Verstärkungsfaktors mit veränderlicher Verstärkung 2 wiederholt wird konvergiert das Niveau des Signals der gewünschten Frequenzkomponente des analogen Ausgabesignals.
Wenn m 0 erreicht hat („YES” in S20), übermittelt der Zähler 18 das Stoppsignal zu der Energieversorgung 19, die elektrische Energieversorgung wird gestoppt und die Verarbeitung endet.
Aus der oben stehenden Beschreibung geht hervor, dass die DFT (S12), die Differenz (S14) und die Ausgabe des digitalen Kontrollsignals (S16) m mal in dem Verstärkungskontrollgerät 10 wiederholt werden.
Es sollte angemerkt werden, dass das Festlegen von m auf unendlich erlaubt sein kann. In diesem Fall werden die DFT (S12), die Differenz (S14) und die Ausgabe des Ausgabekontrollsignals (S16) wiederholt bis ein Benutzer des Verstärkungskontrollgeräts 10 die Zufuhr der elektrischen Leistung durch die Stromquelle 19 stoppt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform werden Effekte, wie jene der ersten Ausführungsform erreicht. Darüber hinaus, wenn die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT klein ist, wird die Anzahl N der Beispiele auf eine kleinere Anzahl gesetzt und dadurch wird die Geschwindigkeit der Berechnung vergrößert. Weiterhin, da die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT groß geworden ist, hat das Niveau des Signals der gewünschten Frequenzkomponente konvergiert und die Anzahl N der Beispiele wird vergrößert, um die Präzision der Berechnung zu erhöhen. Deshalb kann eine präzise und mit hoher Geschwindigkeit durchgeführte DFT und deshalb eine präzise und mit hoher Geschwindigkeit durchgeführte Kontrolle des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 durchgeführt werden.
Es sollte angemerkt werden, dass das Setzen der Anzahl N der Beispiele nicht begrenzt ist auf das Beispiel, das in 4 gezeigt wird, in welchem die Anzahl N der Beispiel wie zwei Stufen gesetzt ist. 6(a) und 6(b) zeigen weitere Beispiele der Festlegung der Anzahl N der Beispiele.
6(a) zeigt ein Beispiel der Festlegung der Anzahl N der Beispiele auf drei Stufen. Es sollte angemerkt werden, dass die Anzahl der Zeitpunkte m der Iterationen der DFT 30 ist. Zuerst, wenn die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT 1–10 ist, ist die Anzahl N der Beispiele 100. Wenn die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT 11–20 ist, ist die Anzahl N der Beispiel 150. Wenn die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT 21–30 ist, ist die Anzahl N der Beispiele 200.
Es sollte angemerkt werden, dass Fälle für die Anzahl der Zeitpunkte der Operation der DFT mit 1, 10, 11, 20, 21 und 30 in 6a gezeigt sind, und Fälle für die andere Anzahlen der Zeitpunkte weggelassen werden.
In den Beispielen, die in 6a gezeigt werden, ist die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) für die 11te DFT größer als die Anzahl der Beispiele (Beispielanzahl N für die 10te DFT). Weiterhin ist die Anzahl der Beispiel (Beispielsanzahl N) für die 21te DFT größer als die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) für die 20te DFT.
6b zeigt ein Beispiel, in dem die Anzahl N der Beispiele sich vergrößert wie die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT sich vergrößert. Es sollte angemerkt werden, dass die Anzahl der Zeitpunkte m der Iterationen der DFT 11 ist. Wenn die Anzahl der Zeitpunkte der ausgeführten DFT T ist wird die Anzahl N der Beispiele dargestellt durch: N = 100 + 10 (T – 1). Es sollte angemerkt werden, dass Fälle für die Anzahl der Zeitpunkte der Operation der DFT 1, 2, 10 und 11 sind, wie in 6b gezeigt und Fälle für die andere Anzahlen der Zeitpunkte weggelassen werden.
In dem Beispiel, das in 6b gezeigt wird, ist die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N für die (Y + 1)^te DFT) größer als die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N für die Y^te DFT (Y ist eine positive ganze Zahl von 1–10).
Es ist eine Beschreibung gegeben worden, das die Beispielsanzahlfestlegungseinheit 124 der Komponentenerfassungsmittel 12 die Anzahl der Beispiel setzt, so dass die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) in der (P + 1)^ten DFT, die von der DFT-Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittel 12 durchgeführt wird, größer sein kann als die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) in der P^ten DFT (P ist eine positive ganze Zahl).
In diesem Fall ist P nicht die Anzahl, die im Voraus bestimmt wird. Beispielsweise kann die Anzahl der Beispiele festgelegt werden, gemäß wie viel das Niveau einer bestimmten Frequenzkomponente des analogen Ausgabesignals konvergiert hat. Im Besonderen, wenn der absolute Wert der Ausgabe des Substrahierers 146 gleich oder weniger wird als ein vorbestimmter Wert, kann die Anzahl der Beispiele erhöht werden. Beispielsweise wird angenommen, das der absolute Wert der Ausgabe des Subtrahierers 146 den vorbestimmten Wert überschreibt, bis die Anzahl oder der Zeitpunkt der ausgeführten DFT 15 wird und wenn die Anzahl der Zeitpunkte der DFT 16, wird ist die Ausgabe des Subtrahierers 146 gleich oder weniger als der vorbestimmte Wert. In diesem Fall, wenn die Anzahl der Zeitpunkte der DFT, die durch die DFT 122 der Komponentenerfassungsmittel 12 durchgeführt wird, 15 überschreitet, vergrößert sich die Anzahl der Beispiele.
In diesem Fall, da es unbekannt ist, wie viele Male die DFT wiederholt wird, ist der absolute Wert der Ausgabe des Subtrahierers 146 gleich oder weniger als der vorbestimmte Wert vor der Operation des Verstärkungskontrollgeräts 10, kann P nicht im Voraus bestimmt werden. Jedoch kann angenommen werden, dass die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) für die (P + 1)^te ( = 16^te DFT), die von der DFT-Einheit 122 des Komponentenerfassungsmittels 12 durchgeführt wird, größer ist als die Anzahl der Beispiele (Beispielsanzahl N) für die P^te (= 15^te) DFT.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Obwohl das Verstärkungskontrollgerät 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dieselbe Konfiguration hat wie die erste und zweite Ausführungsform ist die dritte Ausführungsform unterschiedlich darin, dass das digi tale Kontrollsignal in dem Flip-Flop 166 aufgenommen wird bevor das Verstärkungskontrollgerät 10 benutzt wird.
Da die Konfiguration des Verstärkungskontrollgeräts 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die gleiche ist wie jene der ersten und zweiten Ausführungsformen wird eine Beschreibung davon deshalb weggelassen.
Es wird jetzt eine Beschreibung einer Operation der dritten Ausführungsform mit Bezug zu einem Flussdiagramm in 7 gegeben. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der dritten Ausführungsform zeigt.
Zuerst, wenn das Verstärkungskontrollgerät 10 aus einer Fabrik geliefert wird, die das Verstärkungskontrollgerät 10 herstellt, wird ein angemessenes Kontrollsignal erfasst (S100).
Es sollte angemerkt werden, dass das angemessene Kontrollsignal ein digitales Kontrollsignal ist, das ein gewünschtes analoges Ausgabesignal bereitstellt, wenn ein vorgegebenes analoges Eingabesignal dem Verstärker mit variabler Verstärkung 2 zugeführt wird. In diese Hinsicht jedoch ist das gewünschte analoge Ausgabesignal ein analoges Ausgabesignal, das Signale von mehreren Frequenzkomponenten beinhaltet und das Niveau eines Signals einer gewünschten Frequenzkomponente von den mehreren Frequenzkomponenten ein konstanter gewünschter Wert ist.
Das angemessene Kontrollsignal wird in dem Flip-Flop 166 (Kontrollsignalaufnahmemittel) abgespeichert, wenn das vorbestimmte analoge Eingabesignal dem Verstärker mit variabler Verstärkung 2 zugeführt und das gewünschte analoge Ausgabesignal erhalten wird (bezeichnet als ”desired state”). Dann ist es möglich, das angemessene Kontrollsignal zu erfassen, indem die Aufzeichnung in den Flip-Flop 166 im gewünschten Zustand gelesen wird. Es sollte angemerkt werden, dass der gewünschte Zustand realisiert werden kann, indem das vorbestimmte analoge Eingabesignal dem Verstärker mit variabler Verstärkung 2 zugeführt wird und das Verstärkungskontrollgerät 10 wie beschrieben gemäß der ersten Ausführungsform betrieben wird. Die Operation des Verstärkungskontrollgeräts 10 ist bei dieser Gelegenheit ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform und deshalb wird eine Beschreibung davon weggelassen.
Nachdem das angemessene Kontrollsignal erfasst wird (S100) wird das Verstärkungskontrollgerät 10 geliefert und das Verstärkungskontrollgerät 10 wird in die Hände des Benutzers übergeben. Das Verstärkungskontrollgerät 10 wird durch die Benutzer benutzt.
Wenn das Verstärkungskontrollgerät 10 benutzt wird, wird das angemessene Kontrollsignal zuerst in dem Flip-Flop 166 des Verstärkungskontrollgeräts 10 (S202) aufgenommen. Beispielsweise wird das angemessene Kontrollsignal, das bei der Belieferung aus der Fabrik erfasst wird auf den Flip-Flop 166 geschrieben. Dann wird das angemessene Kontrollsignal umgewandelt durch den D/A-Wandler 6 in das analoge Kontrollsignal und das analoge Kontrollsignal wird dem Verstärker mit variabler Verstärkung 2 (S204) zugeführt. Bei dieser Gelegenheit ist der Verstärkungsfaktor (oder die Verstärkung) des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 ein Verstärkungsfaktor (oder eine Verstärkung) des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 in dem gewünschten Zustand.
Dann ist das vorbestimmte analoge Eingabesignal Eingabe zu dem Verstärker mit variabler Verstärkung 2 (S206). Da der Verstärkungsfaktor (oder der Gewinn) des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 der Verstärkungsfaktor (oder die Verstärkung) des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 in dem gewünschten Zustand ist, wird das gewünschte analoge Ausgabesignal erfasst (S208).
Es sollte angemerkt werden, dass das angemessene Kontrollsignal in dem Flip-Flop 166 (S202) aufgenommen wird nachdem der gewünschte Zustand realisiert wird, wenn das angemessene Kontrollsignal erfasst wird (S100) und bevor das gewünschte analoge Ausgabesignal wieder erfasst wird (S208).
Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das gewünschte analoge Ausgabesignal mit einer hohen Geschwindigkeit erfasst werden, wenn das angemessene Kontrollsignal in dem gewünschten Zustand (S100) erfasst worden ist, da es nicht notwendig ist das Komponentenerfassungsmittel 12 und das Differenzmittel 14 einzusetzen. Sondern es ist nur notwendig den Flip-Flop 166 und den D/A-Wandler 16 einzusetzen um das gewünschte analoge Ausgabesignal wieder zu erfassen (S208).
Obwohl eine Beschreibung darüber gegeben worden, dass die Erfassung des angemessenen Kontrollsignals (S100) ausgeführt wird nach der Belieferung aus der Fabrik kann ein Benutzer das angemessene Kontrollsignal erfassen.
Darüber hinaus, obwohl eine Beschreibung gegeben worden ist, dass die Erfassung des angemessenen Kontrollsignals (S100) umgesetzt wird, indem das Verstärkungskontrollgerät 10 eingesetzt wird, wie beschrieben in der ersten Ausführungsform, kann das angemessene Kontrollsignal berechnet und erfasst werden basierend auf dem vorbestimmten analogen Eingabesignal und dem gewünschten analogen Ausgabesignal ohne das Verstärkungskontrollgerät 10 einzusetzen. Es sollte angemerkt werden, dass, ob das angemessene Kontrollsignal, durch die Berechnung oder durch die Realisierung des gewünschten Zustandes erfasst wird, es in beiden Fällen keinen Unterschied macht zu der Tatsache, dass bevor das gewünschte analoge Ausgabesignal erfasst wird (S208) das angemessene Kontrollsignal in dem Flip-Flop 166 (S202) erfasst wird.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Das Verstärkungskontrollgerät 10 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird konstruiert, indem ein Frequenzerniedrigungsmittel 20 zu dem Verstärkungskontrollgerät 10 der ersten Ausführungsform zugeschalten wird.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Verstärkungskontrollgeräts 10 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Verstärkungskontrollgerät 10 des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2 und der D/A-Wandler 6 sind die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform und deshalb wird eine Beschreibung davon weggelassen.
Das Frequenzerniedrigungsmittel 20 erniedrigt die Frequenz des analogen Ausgabesignals. Das Frequenzerniedrigungsmittel 20 beinhaltet einen lokalen Oszillator 22, einen Mischer 24 und einen Bandpassfilter 26. Der lokale Oszillator 22 erzeugt ein lokales Signal. Der Mischer 24 mixt das lokale Signal und das analoge Ausgabesignal, indem diese miteinander multipliziert werden. Der Bandpassfilter 26 ist ein Filter, der ein Signal für das Extrahieren eines Signals in einem vorbestimmten Band erlaubt für das Extrahieren eines Signals, das erhalten wird, indem die Frequenz des analogen Ausgabesignals (Signal in einem niedrigeren Zeitband) von einer Ausgabe des Mischers 24 erhalten wird.
Der A/D-Wandler 4 wandelt die Ausgabe (Signal, das von der Erniedrigung der Frequenz des analogen Ausgabesignals erhalten wird) des Bandpassfilters 26 des Frequenzerniedrigungsmittels 20 in digitale Form um und gibt das digitale Ausgabesignal aus.
Eine Operation der vierten Ausführungsform ist die gleiche wie jene der ersten Ausführungsform. Jedoch ist die Operation der vierten Ausführungsform von der Operation der ersten Ausführungsform dadurch verschieden, dass die Frequenz des analogen Ausgabesignals erniedrigt wird, durch das Frequenzerniedrigungsmittel 20 und das analoge Ausgabesignal dann dem A/D-Wandler 4 zugeführt wird.
Das Verstärkungskontrollgerät 10 verarbeitet die digitalen Signale und deshalb ist es schwer für das Verstärkungskontrollgerät 10 ein Signal einer hohen Frequenz zu verarbeiten. Jedoch, gemäß der vierten Ausführungsform, selbst wenn die Frequenz des analogen Ausgabesignals hoch ist, da das Frequenzerniedrigungsmittel 20 die Frequenz erniedrigt, kann das Verstärkungskontrollgerät 10 die digitale Verarbeitung anwenden. Als ein Resultat kann die vierte Ausführungsform dieselben Effekte wie die erste Ausführungsform bereitstellen, sogar wenn die Frequenz des analogen Ausgabesignals hoch ist.
Es sollte angemerkt werden, dass die Konfiguration gemäß der vierten Ausführungsform, nämlich die Konfiguration, dass das Frequenzerniedrigungsmittel bereitgestellt wird vor dem A/D-Wandler 4, auf das Verstärkungskontrollgerät 10 angewandt werden kann, gemäß der zweiten und dritten Ausführungsformen.
Es sollte angemerkt werden, dass ein Gerät unter Test konstruiert werden kann durch das Verstärkungssystem 1 (1, 3 und 8), das durch das Verstärkungskontrollgerät 10 bereitgestellt wird. 9 ist ein funktionelles Blockdiagramm das eine Konfiguration eines Testgeräts 500 zeigt, welches mit dem Verstärkungssystem 1 bereitgestellt wird.
Das Testgerät 500 ist ein Gerät, das ein Testsignalerzeugungsmodul 100 enthält, ein Antwortanalysemodul 200 und eine Kontrolleinheit 400 und testet ein Gerät unter Test (DUT) 300.
Ein analoges Ausgabesignal wird der DUT 300 von dem Verstärkungssystem 100 zugeführt. Wenn das analoge Ausgabesignal zugeführt wird, wird eine Antwort von dem DUT 300 ausgegeben.
Das Testsignalerzeugungsmodul 100 beinhaltet das Verstärkungssystem 1 und einen Testsignalgenerator 102. Das Verstärkungssystem 1 beinhaltet den Verstär ker mit variabler Verstärkung 2, den A/D-Wandler 4, den D/A-Wandler 6 und das Verstärkungskontrollgerät 10. Das Verstärkungssystem 100 ist das gleiche wie jenes in den oben beschriebenen Ausführungsformen und deshalb wird eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen. Der Testsignalgenerator 102 erzeugt ein Testsignal für das Testen der DUT 300. Das Testsignal dient als analoges Eingabesignal, das dem Verstärkungssystem 1 zugeführt wird.
Das Antwortanalysemodul 200 analysiert eine Antwort von dem DUT 300. Inhalte der Analyse sind die gleichen wie jene der wohl bekannten Testgeräte, deshalb wird eine detaillierte Beschreibung hier weggelassen. Beispielsweise erhält das Antwortanalysemodul 200 eine Leistung einer Frequenzkomponente in Antwort von dem DUT 300.
Die Kontrolleinheit 400 kontrolliert den Testsignalgenerator 102 basierend auf der Operation des Antwortanalysemoduls 200. Die Operation der Kontrolleinheit 400 ist die gleich wie jene der wohl bekannten Testgeräte und deshalb wird eine Beschreibung davon weggelassen. Beispielsweise bringt die Kontrolleinheit 400, nachdem ein Signal, welches anzeigt, dass die Analyse fertig gestellt worden ist, von dem Antwortanalysemodul 200, die Testsignalerzeugungseinheit 102 dazu, ein neues Testsignal zu erzeugen.
In dem Beispiel, das in 9 gezeigt wird, ist ein Satz des Testsignalerzeugungsmoduls 100 und des Antwortanalysemoduls 200 mit der Kontrolleinheit 400 verbunden. Jedoch sind mehrere Sets des Testsignalerzeugungsmoduls 100 und des Antwortanalysemoduls 200 allgemein mit der Kontrolleinheit 400 verbunden. Darüber hinaus kann das Testsignalerzeugungsmodul 100 und das Antwortanalysemodul 200 in ein einziges Modul integriert werden.
Darüber hinaus kann die oben beschriebene Ausführungsform in der folgenden Weise durchgeführt werden. Ein Computer wird bereitgestellt mit einer CPU, einer Festplatte und einem Mediumleser (solcher wie eine Floppy-Disk (registrierte Handelsmarke) und eine CD-ROM) und der Mediumleser wird dazu gebracht, ein Medium zu lesen, das ein Programm realisiert, welches die oben beschriebenen jeweiligen Komponenten (solche wie das Komponentenerfassungsmittel 12, das Differenzmittel 14, das Digitalkontrollsignalausgabemittel 16 und den Zähler 18 des Verstärkungskontrollgeräts 10) realisiert und dabei das Programm auf der Festplatte installiert. Dieses Verfahren kann auch durch die oben beschriebenen Funktionen realisiert werden.
Zusammenfassung
Ein Verstärkungskontrollgerät 10 für das Kontrollieren eines Verstärkers mit variabler Verstärkung 2, von dem ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird, basierend auf einem analogen Kontrollsignal und das ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, beinhaltet Komponentenerfassungsmittel 12, das durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal umwandelt, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form durch den A/D-Wandler 4 umwandelt wird und dabei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst, Differenzmittel 14, das eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die von dem Komponentenerfassungsmittel 12 erfasst wird, und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst und Kontrollsignalausgabemittel 16, das ein digitales Kontrollsignal ausgibt, basierend auf der Differenz, die von dem Differenzmittel 14 erfasst wird zum Kontrollieren des Verstärkungsfaktors des Verstärkers mit variabler Verstärkung 2, indem das analoge Kontrollsignal durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form von dem D/A-Wandler 6 erhalten wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 11-154839 [0002, 0002]

Claims

Ein Verstärkungskontrollgerät zum Kontrollieren eines Verstärkungsmittels, von dem ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird, basierend auf einen analogen Kontrollsignal, welches ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, aufweisend: Ein Komponentenerfassungsmittel, das durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal umwandelt, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umgewandelt wird, wodurch eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst wird; Ein Differenzmittel, das eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die durch das Komponentenerfassungsmittel erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und Ein Digitalkontrollsignalausgabemittel, das basierend auf der Differenz, die durch das Differenzmittel erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors des Verstärkungsmittels ausgibt, wobei das analoge Kontrollsignal erhalten wird durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form.
Das Verstärkungskontrollgerät gemäß Anspruch 1, aufweisend ein Beispielsanzahlfestlegungsmittel, das die Anzahl der Beispiele festlegt, die in der diskreten Fourier-Transformation, die von dem Komponentenerfassungsmittel durchgeführt wird, benutzt wird, wobei das Beispielsanzahlfestlegungsmittel die Anzahl der Beispiele festlegt, sodass die Anzahl der Beispiele in der (P + 1)^ten diskreten Fourier-Transformation, die von dem Komponentenerfassungsmittel durchgeführt wird, größer sein kann als die An zahl der Beispiele in der P^ten diskreten Fourier-Transformationen, wobei P eine positive ganze Zahl ist.
Ein Verstärkungskontrollgerät gemäß Anspruch 2, wobei das Beispielsanzahlfestlegungsmittel die Anzahl der Beispiele erhöht, wenn die Anzahl der Zeitpunkte der diskreten Fourier-Transformation, die von dem Komponentenerfassungsmittel durchgeführt wird, eine vorbestimmte Anzahl von Zeitpunkten überschreitet.
Das Verstärkungskontrollgerät gemäß Anspruch 1, wobei: Das Digitalkontrollsignalausgabemittel ein Kontrollsignalaufnahmemittel enthält, das das digitale Kontrollsignal aufnimmt; und das Kontrollsignalaufnahmemittel nimmt, bevor ein gewünschtes analoges Ausgabesignal erhalten wird, ein angemessenes Kontrollsignal auf, das das digitale Kontrollsignal ist, das das gewünschte analoge Ausgabesignal dazu bringt, erhalten zu werden, wenn ein vorbestimmtes analoges Eingabesignal dem Verstärkungsmittel zugeführt wird.
Das Verstärkungskontrollgerät gemäß Anspruch 4, wobei das angemessene Kontrollsignal berechnet wird basierend auf dem vorbestimmten analogen Eingabesignal und dem gewünschten analogen Ausgabesignal.
Verstärkungskontrollgerät gemäß Anspruch 4, wobei: Das angemessene Kontrollsignal in dem Kontrollsignalaufnahmemittel in einem Zustand aufgenommen wird, in dem das vorbestimmte analoge Eingabesignal dem Verstärkungsmittel zugeführt wird und das gewünschte analoge Ausgabesignal erhalten wird; und das Kontrollsignalaufnahmemittel, das angemessene Kontrollsignal aufnimmt, bevor das gewünschte analoge Ausgabesignal wieder nach dem Zustand erhalten wird.
Das Verstärkungskontrollgerät gemäß Anspruch 1, wobei das digitale Ausgabesignal erhalten wird, indem die Frequenz des analogen Ausgabesignals erniedrigt wird und das resultierende Signal in digitale Form umgewandelt wird.
Ein Testsignalerzeugungsmodul aufweisend: Das Verstärkungskontrollgerät gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7; das Verstärkungsmittel; einen A/D Wandler, der das analoge Ausgabesignal in digitale Form umwandelt, einen D/A Wandler, der das digitale Kontrollsignal in analoge Form umwandelt; und einen Testsignalerzeuger, der ein Testsignal für das Testen eines Geräts unter Test erzeugt, dem das analoge Ausgabesignal zugeführt wird, wobei das Testsignal das analoge Eingabesignal ist.
Ein Testgerät aufweisend: Das Testsignalerzeugungsmodul gemäß Anspruch 8; ein Antwortanalysemodul, das eine Antwort des Geräts unter Test analysiert, wenn das analoge Ausgabesignal zugeführt wird; und ein Kontrollmittel, das den Testsignalerzeuger kontrolliert, basierend auf einer Operation des Antwortanalysemoduls.
Ein Verstärkungskontrollverfahren für das Kontrollieren eines Verstärkungsmittels, von dem ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird, basierend auf einem analogen Eingabesignal und welches ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, aufweisend: Einen Komponentenerfassungsschritt, der durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal umwandelt, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umgewandelt wird und dabei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst; einen Differenzschritt, der eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die durch den Komponentenerfassungsschritt erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und einen Digitalkontrollsignalausgabeschritt, der basierend auf der Differenz, die durch den Differenzschritt erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors des Verstärkungsmittels ausgibt, wobei das analoge Kontrollsignal erhalten wird durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form.
Ein Programm von Anweisungen zur Ausführung durch den Computer, um einen Verstärkungskontrollprozess durchzuführen für das Kontrollieren eines Verstärkungsmittels, von dem ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird, basierend auf einem analogen Kontrollsignal, welches ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt, wobei der Verstärkungskontrollprozess aufweist: Einen Komponentenerfassungsschritt, der durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal umwandelt, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umgewandelt wird, wodurch eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst wird; einen Differenzschritt, der eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente, die von dem Komponentenerfassungsschritt erfasst wird und einem Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und einen Digitalkontrollsignalausgabeschritt, der basierend auf der Differenz, die von dem Differenzschritt erfasst wird ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors des Verstärkungsmittels ausgibt, wobei das analoge Kontrollsignal durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoger Form erhalten wird.
Ein computerlesbares Medium, das ein Programm von Anweisungen zur Ausführung durch den Computer aufweist, um einen Verstärkungskontrollprozess für das Kontrollieren eines Verstärkungsmittels durchzuführen, von dem ein Verstärkungsfaktor kontrolliert wird basierend auf einem analogen Kontrollsignal und welches ein analoges Eingabesignal verstärkt und ein analoges Ausgabesignal ausgibt und der Verstärkungskontrollprozess weist auf: Einen Komponentenerfassungsschritt, der durch diskrete Fourier-Transformation ein digitales Ausgabesignal umwandelt, das von dem analogen Ausgabesignal in digitale Form umwandelt wird, wobei eine gewünschte Frequenzkomponente des digitalen Ausgabesignals erfasst; einen Differenzschritt, der eine Differenz zwischen der elektrischen Leistung und der Frequenzkomponente, die von dem Komponentenerfassungsschritt erfasst wird und einen Zielwert der elektrischen Leistung der Frequenzkomponente erfasst; und einen Digitalkontrollsignalausgabeschritt, der basierend auf der Differenz, die durch den Differenzschritt erfasst wird, ein digitales Kontrollsignal für das Kontrollieren des Verstärkungsfaktors des Verstärkungsmittels ausgibt, wobei das analoge Kontrollsignal durch das Umwandeln des digitalen Kontrollsignals in analoge Form erhalten wird.