DE19944911A1 - Wellenformgenerator, Halbleitertestvorrichtung und Halbleitervorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Wellenformgenerator für beliebige Wellenformen vorgeschlagen, der einen Wellenformerzeugungskreis mit einem Eingangsanschluß, einer Zusammensetzeinheit, einer Verzögerungseinheit, einer Verarbeitungseinheit, einer Speichereinheit und einem Ausgangsanschluß aufweist. Ein vorbestimmter Impuls wird dem Eingangsanschluß (28) als Eingangssignal geliefert. Die Verzögerungseinheit umfasst eine Mehrzahl von Verzögerungselementen, die die Ausbreitung des Eingangssignals verzögern. Die Verarbeitungseinheit (25) weist eine Mehrzahl von Verarbeitungsmitteln auf, wobei jedes ein verzögertes Signal ausgeben kann. Die Zusammensetzeinheit setzt die verzögerten Ausgangssignale zusammen, so daß eine Ausgangswellenform erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellenformgenerator, der geeignet ist, eine beliebige Wellenform zu erzeugen und genauer auf einen Wellenformgenerator, der in der Lage ist, eine beliebige Wellenform mit einer kurzen Zeitauflösung zu erzeugen.

Um eine Vorrichtung, wie einen LSI zu testen, ist ein Generator zur Erzeugung einer beliebigen Wellenform notwendig.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Beispiele von Generatoren einer beliebigen Wellenform nach dem Stand der Tech­ nik. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Generators 200 zur Erzeugung einer beliebigen Wellenform. Fig. 2 ist ein genaueres Schaltbild eines Wellenformerzeu­ gungskreises aus einem Wellenformgenerator für eine beliebige Wellenform nach dem Stand der Technik.

Der Generator für beliebige Wellenformen 200 weist einen Digitalsignalprozessor (DSP) 202 mit einem Speicher, einen Wellenformspeicher 204 zum Speichern von Daten zur Erzeugung von Ausgangswellenformen, ei­ nen 1 : 1 Digital/Analogwandler (full-scale DAC) 205, einen Offset-Digital/Analogwandler 206, einen Wellen­ formerzeugungs-Digital/Analogwandler 208 zur Erzeu­ gung einer beliebigen Wellenform, einen Tiefpassfil­ ter (LPF) 210, einen Verstärker 212 und eine Takt­ steuereinheit 214 auf. Der Wellenformspeicher 204 der Gesamtskalen-Analog/Digitalwandler 205 und der Offset-Digital/Analogwandler 206 sind mit dem Digi­ talsignalprozessor 202 jeweils verbunden. Der Wellen­ formerzeugungs-Analog/Digitalwandler 208 ist mit dem Wellenformspeicher 204 verbunden. Der Tiefpass 210 ist mit dem Wellenformerzeugungs- Analog/Digitalwandler 208 verbunden und der Verstär­ ker 212 ist mit dem Tiefpass 210 gekoppelt.

Der Gesamtskalen-Analog/Digitalwandler 205 dient zur Bestimmung des Ausgangsspannungswertes auf der Grund­ lage eines in dem Wellenformspeicher 204 gespeicher­ ten digitalen Wertes. Das Ausgangssignal vom Gesamts­ kalen-Analog/Digitalwandler 205 wird an den Wellen­ formerzeugungs-Digital/Analogwandler 208 ausgegeben.

Der Offset-Analog/Digitalwandler 20 dient zum Ein­ stellen des Ausgangsspannungswertes auf 0, wenn der in dem Wellenformspeicher 204 gespeicherte Signalwert ein "0"-Code ist. Das Ausgangssignal vom Offset- Analog/Digitalwandler 206 wird an den Verstärker 212 ausgegeben. Die Taktsteuereinheit 214 dient zur Syn­ chronisierung des Wellenformgenerators 200.

Bezug nehmend auf Fig. 2 umfaßt der Wellenformerzeu­ gungs-Analog/Digitalwandler 208 fünf Stromquellen 221, 222 bis 225, die jeweils in der Lage sind, einen vorgegebenen Stromwert auszugeben. Die Stromschalter 231, 232 bis 235 stehen miteinander über eine Aus­ gangsleitung in Verbindung. Jede der Stromquellen 221 bis 225 ist zu jedem der jeweiligen Stromschalter 231 bis 235 kaskadiert. Eine der Ausgangsleitungen ist über den Widerstand 241 mit Erde verbunden und das andere Ende der Ausgangsleitung ist an einen Aus­ gangsanschluß angeschlossen.

Jede der jeweiligen Stromquellen weist die Fähigkeit auf, einen Strom auszugeben, der halb so groß ist, wie der Wert der vorhergehenden Stromquelle. Bei­ spielsweise ist die Stromquelle 221 in der Lage, ei­ nen Strom mit dem Wert I auszugeben, wobei die Strom­ quelle 222 einen Stromwert von I/2 ausgibt. Es folgt, daß die Stromquellen 223, 224 und 225 in der Lage sind, Ströme mit den Werten von I/4, I/8 und I/16 je­ weils auszugeben. Dies bedeutet, daß der Stromschal­ ter 231 das am meisten signifikante Bit (MSB) und der Stromsohalter 235 das am wenigstens signifikante Bit (LSB) darstellt. Die Stromschalter 231, 232 bis 235 werden durch die vom Wellenformspeicher 204 eingege­ benen Daten ein- und ausgeschaltet. Wenn beispiels­ weise die Eingabedaten vom Wellenformspeicher 204 "00101" sind, werden die Schalter 233 und 235 einge­ schaltet, um einen Ausgangsstrom mit einem Stromwert von (I/4+I/16) auszugeben. Der Strom wird an den Aus­ gangsanschluß über den Widerstand 241 geliefert, um ein Ausgangssignal (I/4+I/6)×R auszugeben. Der Ge­ samtskalen-Analog/Digitalwandler 205 bestimmt die ak­ tuellen Werte des Stromwerts I.

Der Wellenformgenerator kann eine willkürliche Wel­ lenform durch Ein- und Ausschalten der Stromschalter in Übereinstimmung mit den Eingabedaten von dem Wel­ lenformspeicher 204 erzeugen.

Die Zeitauflösung der von dem Wellenformgenerator nach dem Stand der Technik erzeugten Wellenform ent­ sprechend der obigen Beschreibung wird durch die Be­ triebsgeschwindigkeit der Stromschalter 231 bis 235 bestimmt. Die Stromschalter 231 bis 235 werden bei einer Frequenz von einem 1 GHz betrieben. Das bedeu­ tet, daß der Wellenformgenerator nach dem Stand der Technik eine Wellenform erzeugen kann, die eine Zeit­ auflösung von 1 nsek. aufweist.

Der Wellenformgenerator nach dem Stand der Technik kann daher keine Wellenform erzeugen, die eine kürze­ re Zeitauflösung als 1 nsek. aufweist, obwohl es An­ wendungen gibt, bei denen dies verlangt werden kann. Beispielsweise ist es nötig, eine beliebige Wellen­ form mit einer Zeitauflösung von 8 GHz Abtastun­ gen/sek. zu verwenden, um eine AC-Eigenschaft einer Vorrichtung für eine Hochgeschwindigkeitsschnittstel­ le, wie eine 1 GHz Ethernet (registrierte Marke) zu testen. Ein Wellenformgenerator nach dem Stand der Technik ist daher für diese Anwendung ungeeignet, da er nicht eine beliebige Wellenform mit einer Zeitauf­ lösung von größer als 1 GHz aufgrund der Geschwindig­ keitsbegrenzung der Stromschalter 231 bis 235 liefern kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wellenformgenerator zu schaffen, der in der Lage ist, eine willkürliche Wellenform mit einer geeigneten kurzen Zeitauflösung zu erzeugen, um die oben be­ schriebenen Probleme zu lösen. Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Halbleitertestvorrichtung und eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, die beide den Wellenformgenerator einschließen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs und der nebengeordneten Ansprüche gelöst.

Der Wellenformgenerator umfaßt einen Eingangsan­ schluß, dem ein Eingangssignal zugeführt wird, eine Verzögerungseinheit mit einer Mehrzahl von Verzöge­ rungsmitteln zum Verzögern der Ausbreitung des Ein­ gangssignals, um ein verzögertes Eingangssignal aus­ zugeben, wobei die Verzögerungsmittel zueinander kas­ kadiert sind, eine Verarbeitungseinheit mit einer Mehrzahl von Verarbeitungsmitteln, wobei jedes der Verarbeitungsmittel ein Ausgangssignal auf der Grund­ lage jedes des ihnen zugeführten verzögerten Ein­ gangssignals ausgibt; und eine Zusammensetzeinheit zum Zusammensetzen der Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungsmittel der Verarbeitungseinheit, um eine Wellenform zu erzeugen.

Der Wellenformgenerator kann auch eine Mehrzahl von Verzögerungseinheiten, die mit dem Eingangsanschluß parallel zueinander liegend verbunden sind; und eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten, die entsprechend für jede der Mehrzahl von Verzögerungseinheiten vor­ gesehen sind. Die Zusammensetzeinheit addiert die Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungsmittel, um einen Gesamtsummenwert auszugeben und erzeugt die Wellenform auf der Grundlage dieses Gesamtwertes. Die Verarbeitungseinheit umfaßt Verarbeitungsmittel, de­ nen das am Eingangsanschluß eingegebene Eingangs­ signal zugeführt wird.

Der Wellenformgenerator kann darüber hinaus eine Mehrzahl von Speichern zum Speichern von Daten zur Erzeugung der Wellenform umfassen, wobei jeder mit jedem der Mehrzahl Verarbeitungsmittel verbunden ist. Jedes der Verarbeitungsmittel gibt das Ausgangssignal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Wellen­ form, die in jedem der Speicher gespeichert sind, aus.

Das Verarbeitungsmittel kann entweder direkt das ver­ zögerte Eingangssignal ausgeben oder das verzögerte Signal nach Umkehrung als Ausgangssignal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Wellenform aus­ geben. Der Speicher des Wellenformgenerators kann ei­ ne Mehrzahl von Daten zur Erzeugung der Wellenform speichern und das Verarbeitungsmittel liefert das Ausgangssignal auf der Grundlage der Mehrzahl von in dem Speicher gespeicherten Daten. Das Ergebnis ist die erzeugte Wellenform, die eine Welle mit längerer Periode als das Eingangssignal aufweist.

Der Wellenformgenerator kann auch eine Datensteuer­ einheit zum Steuern der Mehrzahl von Daten zur Erzeu­ gung der Wellenform, die bei einem vorbestimmten In­ tervall auszugeben ist, umfassen und das Verarbei­ tungsmittel liefert das Ausgangssignal auf der Grund­ lage der Daten zur Erzeugung der Wellenform. Die Ver­ zögerungseinheit kann erste und zweite Verzögerungs­ mittel einschließen, die jeweils einen Ausgang und einen Eingang aufweisen, wobei der Eingang des ersten Verzögerungsmittels mit dem Eingangsanschluß verbun­ den ist und der Ausgang des letzten Verzögerungsmit­ tels mit dem Eingang des ersten Verzögerungsmittels verbunden ist. Die Verarbeitungsmittel können das Ausgangssignal auf der Grundlage des Eingangssignals und der Daten zur Erzeugung der Wellenformen, die in den Speichermitteln gespeichert sind, ausgeben. Die Zusammensetzeinheit erzeugt einen Impuls, der als Wellenform eine vorbestimmte Impulsweite aufweist, auf der Grundlage des Ausgangssignals. Jedes der Ver­ arbeitungsmittel kann einen Strom mit dem gleichen Wert wie das Ausgangssignal ausgeben.

Die Zusammensetzeinheit kann das Ausgangssignal von jedem der Verarbeitungsmittel zusammensetzen, um die Wellenform mit einem Wert entsprechend der Anzahl der Verarbeitungsmittel zu erzeugen. Jedes der Verarbei­ tungsmittel umfaßt einen Stromversorgungskreis zum Liefern von Strom auf der Grundlage des Ausgangs­ signals und eines umgekehrten Signals des Ausgangs­ signals. Der Wellenformgenerator kann weiterhin ein Verzögerungselement mit kleiner Verzögerung enthal­ ten, das zwischen dem Eingangsanschluß und den ersten Verzögerungsmitteln vorgesehen ist, wobei das Verzö­ gerungselement mit kleiner Verzögerung eine geringere Verzögerungsdauer als die der Verzögerungsmittel auf­ weist. Zusätzlich kann eine Mehrzahl von Verzöge­ rungselementen mit kleiner Verzögerung vorgesehen sein, wobei jedes Verzögerungselement zwischen dem Eingangsanschluß und den ersten Verzögerungsmitteln jeder der Verzögerungseinheiten vorgesehen ist, wobei das Verzögerungselement mit kleiner Verzögerung eine geringere Verzögerungsdauer als die der Verzögerungs­ mittel aufweist.

Die Halbleitertestvorrichtung kann einen Wellenform­ generator zum Erzeugen eines Testsignals, das in die unter Prüfung stehende Vorrichtung einzugeben ist, auf der Grundlage eines Eingangssignals; eine Si­ gnaleingangs- und -ausgangseinheit zum Liefern des Testsignals an die zur Prüfung anstehenden Vorrich­ tung und zum Annehmen eines Vorrichtungsausgangs­ signals von der zur Prüfung anstehenden Vorrichtung auf der Grundlage des Testsignals; und eine Testein­ heit zum Testen der Qualität der zur Prüfung anste­ henden Vorrichtung auf der Grundlage des Vorrich­ tungsausgangssignals, das von der Signaleingangs- und -ausgangseinheit angenommen wurde. Der Wellenformge­ nerator kann umfassen einen Eingangsanschluß, dem ein Eingangssignal zugeführt wird, eine Verzögerungsein­ heit mit einer Mehrzahl von Verzögerungsmitteln zum Verzögern der Ausbreitung des Eingangssignals, um ein verzögertes Eingangssignal auszugeben, wobei die Ver­ zögerungsmittel zueinander kaskadiert sind; eine Ver­ arbeitungseinheit mit einer Mehrzahl von Verarbei­ tungsmitteln, wobei jedes der Verarbeitungsmittel ein Ausgangssignal auf der Grundlage jedes des ihm zuge­ führten verzögerten Eingangssignals ausgibt; und eine Zusammensetzeinheit zum Zusammensetzen der Ausgangs­ signale von jedem der Verarbeitungsmittel der Verar­ beitungseinheit, um eine Wellenform zu erzeugen.

Der Wellenformgenerator umfaßt eine Mehrzahl von Ver­ zögerungseinheiten, die mit dem Eingangsanschluß par­ allel zueinander angeschlossen sind und eine Mehr­ zahl der Verarbeitungseinheiten, die entsprechend für jede der Mehrzahl von Verzögerungseinheiten vorgese­ hen sind. Die Halbleitertestvorrichtung kann eine Zu­ sammensetzeinheit aufweisen, die die Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungsmittel addiert, um einen summierten Gesamtwert auszugeben und die die Wellen­ form auf der Grundlage dieses Gesamtwertes erzeugt. Der Wellenformgenerator kann weiterhin eine Mehrzahl von Speichern zum Speichern von Daten zur Erzeugung der Wellenform umfassen, wobei jeder der Mehrzahl von Speichern jeweils mit jedem der Mehrzahl von Verar­ beitungsmitteln verbunden ist und wobei jedes der Verarbeitungsmittel das Ausgangssignal auf der Grund­ lage der Daten zur Erzeugung der Wellenform ausgibt, die in jedem der Speicher gespeichert sind.

Die Halbleitervorrichtung mit einer Selbsttestfähig­ keit umfaßt einen Vorrichtungskreis, der so aufgebaut ist, daß er eine vorbestimmte Funktion aktualisiert; weiterhin einen Wellenformerzeugungskreis zum Erzeu­ gen eines in den Vorrichtungskreis einzugebenden Testsignals; und eine Signalausgabeeinheit zur Ausga­ be eines Vorrichtungsausgangssignals von dem Vorrich­ tungskreis auf der Grundlage des Testsignals von der Halbleitervorrichtung nach außen. Der Wellenformer­ zeugungskreis kann eine Verzögerungseinheit mit einer Mehrzahl von Verzögerungsmitteln zum Verzögern der Ausbreitung eines Ausgangssignals aufweisen, um ein verzögertes Eingangssignal auszugeben, wobei die Ver­ zögerungsmittel zueinander kaskadiert sind; weiter eine Verarbeitungseinheit mit einer Mehrzahl von Ver­ arbeitungsmitteln, wobei jedes Verarbeitungsmittel ein Ausgangssignal auf der Grundlage jedes des ihm zugeführten verzögerten Eingangssignals ausgibt; und eine Zusammensetzeinheit zum Zusammensetzen der Aus­ gangssignale von jedem der Verarbeitungsmittel der Verarbeitungseinheit, um eine Wellenform des Testsi­ gnals zu erzeugen.

Der Wellenformerzeugungskreis kann eine Mehrzahl von Verzögerungseinheiten umfassen, die mit dem Eingangs­ anschluß parallel zueinander verbunden sind; und eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten, die entsprechend für jede der Mehrzahl von Verzögerungseinheiten vor­ gesehen sind. Die Zusammensetzeinheit addiert die Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungsmittel, um einen summierten Gesamtwert auszugeben und erzeugt die Wellenform auf der Grundlage dieses Gesamtwertes. Der Wellenformerzeugungskreis kann weiter umfassen: eine Mehrzahl von Speichern zum Speichern von Daten zur Erzeugung der Wellenform, wobei jeder der Mehr­ zahl von Speichern jeweils mit jedem der Mehrzahl von Verarbeitungsmitteln verbunden ist und wobei jedes Verarbeitungsmittel das Ausgangssignal auf der Grund­ lage der Daten zum Erzeugen der Wellenform ausgibt, die in jedem der Speicher gespeichert sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich­ nungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Wellenformgenera­ tors für beliebige Wellenformen nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 ein genaueres Schaltbild des Wellenformgene­ rators für beliebige Wellenformen nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels des Wellenformgenerators für beliebige Wellenformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein genaues Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines ersten Ausführungsbei­ spiels des Wellenformgenerators für beliebi­ ge Wellenformen nach der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 5 Beispiele von Signalformen, die von dem Wel­ lenformerzeugungskreis eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels des Signalformgenerators nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;

Fig. 6 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines zweiten Ausführungs­ beispiels des Wellenformgenerators für be­ liebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 Beispiele von Signalformen, die von dem Wel­ lenformerzeugungskreis des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels des Wellenformgenerators nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;

Fig. 8 Beispiele von Signalformen, die von dem Wel­ lenformerzeugungskreis eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels des Wellenformgenerators nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;

Fig. 9 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines dritten Ausführungs­ beispiels des Wellenformgenerators für be­ liebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 Beispiele von Daten zum Erzeugen der Signal­ form, die in dem Wellenformerzeugungskreis eines dritten Ausführungsbeispiels des Wel­ lenformgenerators nach der vorliegenden Er­ findung gespeichert sind;

Fig. 11 Beispiele von Signalformen, die von dem Wel­ lenformerzeugungskreis eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels des Wellenformgenerators nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;

Fig. 12 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines vierten Ausführungs­ beispiels des Wellenformgenerators für be­ liebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines fünften Ausführungs­ beispiels des Wellenformgenerators für be­ liebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 Beispiele von Wellenformen, die von dem Wel­ lenformerzeugungskreis eines fünften Ausfüh­ rungsbeispiels des Wellenformgenerators nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;

Fig. 15 Beispiele von Signalformen, die von dem Wel­ lenformerzeugungskreis eines fünften Ausfüh­ rungsbeispiels des Wellenformgenerators nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;

Fig. 16 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines sechsten Ausführungs­ beispiels des Wellenformgenerators für be­ liebige Wellenformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 ein genaueres Schaltbild eines Stromversor­ gungskreises eines Wellenformerzeugungskrei­ ses eines siebenten Ausführungsbeispiels des Wellenformgenerators für beliebige Wellen­ formen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines achten Ausführungsbei­ spiels des Wellenformgenerators für beliebi­ ge Wellenformen nach der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 19 ein genaueres Schaltbild eines anderen Wel­ lenformerzeugungskreises eines achten Aus­ führungsbeispiels des Wellenformgenerators für beliebige Signalformen nach der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 20 Beispiele von Signalformen, die durch den Wellenformerzeugungskreis eines achten Aus­ führungsbeispiels des Wellenformgenerators nach der vorliegenden Erfindung erzeugt wer­ den;

Fig. 21 ein genaueres Schaltbild eines weiteren Wel­ lenformerzeugungskreises eines achten Aus­ führungsbeispiels des Wellenformgenerators für beliebige Signalformen entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 22 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises eines neunten Ausführungs­ beispiels des Wellenformgenerators für be­ liebige Wellenformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23 ein genaueres Schaltbild eines Wellenformer­ zeugungskreises nach einem zehnten Ausfüh­ rungsbeispiel des Wellenformgenerators für beliebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 24 Beispiele von Signalformen, die von Schal­ tungselementen 120a, 120b, 120c und 120d er­ zeugt werden, einem zehnten Ausführungsbei­ spiel des Wellenformgenerators nach der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 25 ein Blockschaltbild einer Halbleitertestvor­ richtung 160; und

Fig. 26 ein Blockschaltbild einer Halbleitervorrich­ tung 170, die einen Wellenformerzeugungs­ kreis 174 nach der vorliegenden Erfindung einschließt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Das erste Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 erläutert. Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des er­ sten Ausführungsbeispiels des Wellenformgenerators für beliebige Signalformen. Fig. 4 zeigt ein genaue­ res Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels des Wellenformgenerators für beliebige Signalformen.

Der Wellenformgenerator 10 für beliebige Signalformen nach Fig. 3 umfaßt einen Digitalsignalprozessor (DSP) 12 mit einem Speicher, einen Steuerbus 14, einen Wel­ lenformerzeugungskreis 16, einen direkt arbeitenden bzw. 1 : 1 Digital-Analog-Wandler 18 (full-scale DAC), einen indirekt arbeitenden bzw. Offset Digital-Ana­ log-Wandler 20 (offset DAC), ein Tiefpassfilter 22, einen Verstärker und eine Taktsteuereinheit 26. Der Wellenformerzeugungskreis 16, der direkt arbeitende bzw. 1 : 1 Digital-Analog-Wandler 18 und der Offset Di­ gital-Analog-Wandler 20 sind jeweils mit dem digita­ len Signalprozessor 12 über den Steuerbus 14 verbun­ den. Das Tiefpassfilter 22 ist mit dem Wellenformer­ zeugungskreis 16 und der Verstärker 24 ist mit dem Tiefpass 22 verbunden. Der direkt arbeitende Digital- Analog-Wandler dient zur Bestimmung des Ausgangsspan­ nungswertes auf der Grundlage eines eingegebenen Di­ gitalwertes. Der Offset Digital-Analog-Wandler 20 stellt den Spannungswert so ein, daß das Ausgangs­ signal von dem Verstärker 24 eine Null-Mittelachse aufweist.

Die Taktsteuereinheit 26 dient zur Synchronisierung des Wellenformgenerators 10 und liefert einen vorbe­ stimmten Impuls an den Wellenformerzeugungskreis 16. Der Wellenformerzeugungskreis 16, der in Fig. 4 ge­ zeigt wird, umfasst einen Eingangsanschluß 28, eine Zusammensetzeinheit 21, eine Verzögerungseinheit 23, eine Verarbeitungseinheit 25, eine Speichereinheit 27 und einen Ausgangsanschluß 52. Der vorbestimmte Im­ puls von der Taktsteuereinheit wird dem Eingangsan­ schluß 28 als Eingangssignal zugeführt. Die Verzöge­ rungseinheit 23 umfaßt eine Mehrzahl von hintereinan­ der numerierten Verzögerungselementen 30, 31, . . . bis 314, die die Ausbreitung des Eingangssignals verzö­ gern. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Verzöge­ rungselemente 30, 31, . . . bis 314 zueinander kaska­ diert und das erste Verzögerungselement ist mit dem Eingangsanschluß 28 verbunden.

Es sind sechzehn Schaltungselement 40, 41, . . . bis 415 jeweils zwischen dem Eingangsanschluß 28 und dem ersten Verzögerungselement, den zwei benachbarten Verzögerungselementen 30, 31, . . . bis 314 und zwi­ schen dem letzten Verzögerungselement 314 und dem Aus­ gangsanschluß 52 geschaltet. Jedes dieser Schaltungs­ elemente 40, 41, . . . bis 415 umfaßt jeweils ein Spei­ cherelement 40a, 41a, . . . bis 415a und einen Verar­ beitungskreis 40b, 41b, . . . bis 415b. Die Spei­ cherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a bilden zusammen die Speichereinheit 27 und die Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b bilden in Kombination die Ver­ arbeitungseinheit 25. Jeder der Verarbeitungskreise 40b bis 415b umfassen das jeweilige NAND-Gatter 40c, 41c, . . . bis 415c und die jeweiligen P-Kanal- Feldeffekttransistoren 40d, 41d, . . . bis 415d.

Jedes der NAND-Gatter 40c, 41c, . . . bis 415c umfasst zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluß. Jeder der P-Kanal-FETs 40d, 41d, . . . bis 415d umfasst eine Steuerelektrode (Gate), einen Source- und einen Drain-Anschluß. Die NAND-Gatter 40c, 41c, . . . bis 415c sind mit den jeweiligen Speicherelementen 40a bis 415a über einen der Eingangsanschlüsse verbunden und sind über den anderen Eingangsanschluß an die Ein­ gangssignalleitung L angeschlossen. Die NAND-Gatter 40c, 41c, . . . bis 415c sind über die Eingangsan­ schlüsse der NAND-Gatter 40c bis 415c jeweils mit den Eingangs-Gates der jeweiligen P-Kanal-FETs 40d, 41d, . . . bis 415d verbunden. Die Versorgungsspannung VDD wird dem Source-Anschluß jedes der P-Kanal-FETs 40d, 41d, . . . bis 415d zugeführt. Die Drain-Anschlüsse der P-Kanal-FETs 40d, 41d, . . . bis 415d sind mit der Zu­ sammensetzeinheit 21 verbunden und in Verbindung zu­ einander gehalten. Die Zusammensetzeinheit 21 ist mit Masse über einen Widerstand 50 verbunden.

Die Verarbeitungseinheit 40b erzeugt ein Ausgangs­ signal auf der Grundlage des dem Eingangsanschluß 28 zugeführten Signals. Die Verzögerungselemente 30, 31 bis 314 verzögern die Ausbreitung des dem Eingangsan­ schluß 28 zugeführten Signals. Jeder der Verarbei­ tungskreise 41b, 42b bis 415b liefert ein Ausgangs­ signal auf der Grundlage des jeweils verzögerten zu­ gelieferten Eingangssignals. Die Zusammensetzeinheit 21 umfasst eine Signalleitung, die die Drain-An­ schlüsse der P-Kanal-FETs 40d, 41d, . . . bis 415d mit­ einander verbindet und einen Widerstand 50, der die Signalleitung an Masse anschließt. Die Ausgangssigna­ le für diese Einheit die von jedem der Verarbeitungs­ kreise 40b, 41b, . . . bis 415b der Verarbeitungsein­ heit 25 geliefert werden, um eine Signalform zu er­ zeugen. Das analoge Ausgangssignal, das von der Zu­ sammensetzeinheit 21 zusammengesetzt wird, wird an den Ausgangsanschluß 52 ausgegeben.

Die digitalen Daten zur Erzeugung der Signalform wer­ den von dem Digitalsignalprozessor 12 zu jedem der Speicherelemente 40a, 41a bis 415a jedes der Schal­ tungselemente 40, 41, . . . bis 415 übertragen. Dies geschieht über den Steuerbus 14 und sie werden in den Speicherelementen gespeichert. Die Mehrzahl von Spei­ cherelementen 40a, 41a, . . . bis 415a sind von der Speichereinheit 27 umfasst. Die Daten zur Erzeugung der analogen Signalform, die vom Anschluß 52 ausgege­ ben wird, wird durch die Zusammensetzeinheit 21 zu­ sammengesetzt.

Die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a entspre­ chen den jeweiligen Verarbeitungskreisen 40b, 41b, . . . bis 415b. Jeder der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b erzeugt ein Ausgangssignal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Signalform, die in den jeweiligen Speicherelementen 40a, 41a, . . . bis 415a jeweils gespeichert sind. Das Signal "L" (logi­ scher Wert Null) schaltet den jeweiligen P-Kanal-FET 40d, 41d, . . . bis 415d ein. Zu diesem Zeitpunkt er­ zeugt jeder der P-Kanal-FETs 40d, 41d, . . . bis 415d gleichermaßen einen gesättigten Drainstrom als Aus­ gangssignal. Dagegen schaltet das Signal "H" (logi­ scher Wert 1) die P-Kanal-FETs 40d, 41d, . . . bis 415d ab, wodurch zu diesem Zeitpunkt kein Ausgangssignal erzeugt wird.

Die Zusammensetzeinheit 21 ist ein Stromsummenkreis, der die Ausgangssignale (die Ströme sind) addiert, um einen zusammengesetzten Wert zu liefern. Sie erzeugt dann die Signalform des analogen Ausgangssignals auf der Grundlage des zusammengesetzten Wertes. Wenn der Wert von jedem Ausgangssignal von jedem der P-Kanal- FETs 40d, 41, . . . bis 415d gleich ist, weist die von der Zusammensetzeinheit 21 zusammengesetzte Signal­ form einen Wert entsprechend der Anzahl der Verarbei­ tungskreise auf, die in diesem Moment ein Signal aus­ geben.

Das Ausgangssignal von dem 1 : 1 Digital-Analog-Wandler steuert den Spannungswert der Versorgungsspannung VDD, um den Gesamtspannungswert (full-scale voltage value) der Ausgangswellenform zu bestimmen. Das von dem Offset Digital-Analog-Wandler 20 ausgegebene Offsetsignal wird dem Verstärker 24 zugeführt, so daß das Ausgangssignal von dem Verstärker 24 als Mitte­ lachse die Nullachse aufweist.

Fig. 5 zeigt Beispiele von Signalformen, die von dem Wellenformgenerator für beliebige Signalformen nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung erzeugt wird.

Die Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314 des Wel­ lenformerzeugungskreises 16 verzögern die Ausbreitung des Eingangssignals um eine Verzögerungsdauer ΔT. Dies ist kürzer als die Impulsweite T des Eingangsim­ pulses in diesem Beispiel. Die Impulsbreite T des Eingangsimpulses, die in Fig. 5 (1) gezeigt ist, ist zehnmal so groß wie die Verzögerungsdauer Δt von je­ dem der Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314.

Wenn die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a "0000000000000000" speichern, wobei alle Bits Null sind, ändert sich nicht die analoge Ausgangswellen­ form "a" von dem Wert Null, wie in Fig. 5 (2) gezeigt wird. Wenn die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a den Wert "1000000000000000" speichern, wobei nur das erste Bit (das Schaltungselement 40) 1 ist und der Rest Null aufweist, liefert das Schaltungselement 40 den Eingangsimpuls. Der Rest der Schaltungselemen­ te 41a, 42a, . . . bis 415a geben keinen Eingangsimpuls ab. Dadurch ist die analoge Ausgangswellenform "b" ein einziger Impuls, wie in Fig. 5 (3) gezeigt wird.

Wenn die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a den Wert "1100000000000000" speichern, bei dem das erste und zweite Bit (die Schaltungselemente 40 und 41) 1 sind und die anderen Null, liefert das Schaltungsele­ ment 40 den Eingangsimpuls ohne jede Verzögerung. Das Schaltungselement 41 liefert den Eingangsimpuls mit der Verzögerungsdauer Δt. Der Rest der Schaltungsele­ mente 42 . . . bis 415 geben keinen Eingangsimpuls aus. Dies ergibt die analoge Wellenform "c", die aus zwei überlappenden Impulsen besteht, wie in Fig. 5 (4) ge­ zeigt wird. Die Impulsbreite jedes der Impulse ist die gleiche wie die Impulsbreite T des Eingangsimpul­ ses.

Wenn die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a den Wert "1110000000000000" speichern, bei dem die ersten drei Bits (die Schaltungselemente 40, 41 und 42) 1 sind und die restlichen Null, liefert das Schaltungs­ element 40 den Eingangsimpuls ohne jede Verzögerung. Das Schaltungselement 41 gibt den Eingangsimpuls mit der Verzögerungsdauer Δt und das Schaltungselement 42 gibt den Eingangsimpuls mit der Verzögerungsdauer 2Δt aus. Der Rest der Schaltungselemente 43 bis 415 lie­ fern keinen Eingangsimpuls. Dies ergibt die analoge Ausgangswellenform "d", bei der drei Pulse überlappen, wobei jeder um ΔT verschoben ist, wie in Fig. 5 (5) gezeigt wird. Die Impulsbreite jedes der Impulse ist die gleiche wie die Impulsbreite T des Eingangsimpul­ ses.

Wenn die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a den Wert "1111111111000000" speichern, bei dem das erste bis zehnte Bit (die Schaltungselemente 40, 41, . . . bis 49) 1 und der Rest Null sind, liefert das Schal­ tungselement 40 den Eingangsimpuls ohne jede Verzöge­ rungsdauer. Das Schaltungselement 41 gibt den Ein­ gangsimpuls mit der Verzögerungsdauer Δt aus und je­ des der Schaltungselemente 42 bis 49 liefert den Ein­ gangsimpuls mit jeweils der Verzögerungsdauer Δ2T, . . ., Δ9T. Der Rest der Schaltungselemente 410, . . ., 415 geben keinen Eingangsimpuls aus. Dies ergibt die analoge Ausgangswellenform "e", die zehn überlappende Impulse aufweist, um eine dreieckförmige Wellenform zu liefern, wobei jeder um ΔT verschoben ist, wie in Fig. 5 (6) gezeigt wird. Die Impulsweite jedes der Impulse ist die gleiche wie die Impulsweite T des Eingangsimpulses.

Wenn die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a den Wert "1000000000001000" speichern, bei dem das erste und das dreizehnte Bit (die Schaltungselemente 40 und 412) 1 sind und die restlichen Bits Null betragen, liefert das Schaltungselement 40 den Eingangsimpuls ohne jede Verzögerung. Das Schaltungselement 412 lie­ fert den Eingangsimpuls mit der Verzögerungsdauer 12Δt (= T+2ΔT). Der Rest der Schaltungselement 41 bis 415 geben keinen Eingangsimpuls ab. Dies ergibt die analoge Ausgangswellenform "f", die zwei getrennte Impulse mit einen Intervall von 2Δt ergeben, wie in Fig. 5 (7) gezeigt wird.

Wie oben beschrieben wurde, kann der Wellenformgene­ rator des ersten Ausführungsbeispiels nach der Erfin­ dung eine beliebige Signalform mit einer Zeitauflö­ sung von Δt erzeugen. Dies ist eine Verzögerungsdauer jedes der Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314, in dem die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Daten geändert werden. Ob­ wohl die Begrenzung der Eingangsimpulsbreite T so kurz wie 1 nsek. in der Stromtechnologie ist, ergibt sich eine Verzögerungsdauer Δt jedes der Verzöge­ rungselemente 30, 31, . . . bis 314 von 1/10 der Im­ pulsbreite T, was 10 psek. bis 100 psek. ist. Daher kann der Wellenformgenerator des ersten Ausführungs­ beispiels nach der Erfindung eine beliebige Signal­ form mit einer extrem kurzen Zeitauflösung erzeugen, die nicht von den Wellenformgeneratoren nach dem Stand der Technik geliefert werden kann.

Darüber hinaus kann der Wellenformgenerator des er­ sten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Er­ findung eine beliebige Signalform mit einer beliebi­ gen Zeitauflösung erzeugen. Dies wird durch Ändern der Impulsbreite T des Eingangsimpulses der Verzöge­ rungsdauer Δt jedes der Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314 und der Anzahl von Bits jedes der Schal­ tungselement 40, 41, . . . bis 415 erreicht.

Zweites Ausführungsbeispiel

Das zweite Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 erläutert. Fig. 6 zeigt ein genaueres Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels des Wellengenerators für beliebige Signalformen. Der Wellenformgenerator 16 für beliebige Signalformen weist einen Eingangsan­ schluß 28, eine Zusammensetzeinheit 21, eine Verzöge­ rungseinheit 23, eine Verarbeitungseinheit 25, eine Speichereinheit 27 und einen Ausgangsanschluß 52 auf. Das vorbestimmte Eingangsimpulssignal von der Takt­ steuereinheit 26 wird an den Eingangsanschluß 28 ge­ liefert. Die Verzögerungseinheit 23 besteht aus zahl­ reichen Verzögerungselementen 30, 31, . . . bis 314, die zueinander kaskadiert sind, wobei das erste Ver­ zögerungselement 30 an den Eingangsanschluß 28 ange­ schlossen ist.

Die Verarbeitungseinheit 25 besteht aus einer Mehr­ zahl von Verarbeitungskreisen 40b, 41b, . . . bis 415b, während die Speichereinheit 27 aus einer Mehrzahl von Speicherelementen 40a, 41, . . . bis 415a besteht. Die Zusammensetzeinheit 21 umfaßt eine Signalleitung, die die Ausgänge der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b miteinander verbindet und einen Widerstand 50, der die Signalleitung an Masse anschließt. Die Elemente oder Teile des Wellenformgenerators des zweiten Ausführungsbeispiels, die gleich oder ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels nach den Fig. 3 und 4 sind, weisen die gleichen Bezugszeichen wie diese Figuren auf. Die Erläuterung dieser Elemente oder Teile wird daher vereinfacht oder weggelassen.

In diesem Ausführungsbeispiel sind fünfzehn Verzöge­ rungselemente 30, 31, . . . bis 314 zueinander kaska­ diert. Das Verzögerungselement 30 ist mit dem Ein­ gangsanschluß 28 verbunden, dem ein vorbestimmter Im­ puls von Taktsteuereinheit 26 eingegeben wird, wie in Fig. 6 gezeigt wird. Es gibt sechzehn Schaltungsele­ mente 40, 41, . . . bis 415, die jeweils zwischen den folgenden Komponenten geschaltet sind, den Eingangs­ anschluß 28 und den ersten Verzögerungselement 30; zwei benachbarten Verzögerungselementen 30, 31, . . . bis 314; und dem letzten Verzögerungselement 314 und dem Ausgangsanschluß 52.

Jedes der Schaltungselemente 40, 41, . . . bis 415 um­ fasst jeweils ein 2-Bit-Speicherelement 40a, 41a, . . . bis 415a und einen der Bearbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b. Jeder der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b umfasst jeweils einen der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e, einen der P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f und einen der N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g. Jeder der P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f und jeder N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g weist jeweils einen Eingangsgate-Anschluß, einen Source- und einen Drain-Anschluß auf.

Jeder der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e weist erste bis dritte Eingangsanschlüsse und einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluß auf. Jeder der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ist mit dem je­ weiligen 2-Bit-Speicherelement 40a, 41a, . . . bis 415a über seinen ersten und zweiten Eingangsanschluß ver­ bunden und weiterhin an die Eingangssignalleitung L über seinen dritten Eingangsanschluß angeschlossen. Jeder der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ist mit dem jeweiligen P-Kanal-FET 40f, 41f, . . . bis 415f über seinen ersten Ausgangsanschluß verbunden und ist mit jedem der N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g über seinen zweiten Ausgangsanschluß verbunden.

Die positive Versorgungsspannung VDD wird dem Source- Anschluß jedes der P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f zugeführt. Die negative Versorgungsspannung VSS wird dem Source-Anschluß jedes der N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g zugeführt. Die Drain-Anschlüsse je­ des P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f und jedes N- Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g sind mit dem jewei­ ligen Partner und Masse über Register verbunden. Das bedeutet, daß jeder der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b mit jedem anderen über die Drain- Anschlüsse jedes der P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f und jedes der N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g verbunden ist. Diese sind dann über den Wider­ stand 50 mit Masse verbunden. Der Ausgangsanschluß 52 liefert ein analoges Ausgangssignal.

Digitale Daten zur Erzeugung der Wellenform werden von dem Digitalsignal-Prozessor 12 zu jedem der 2- Bit-Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a jedes Schaltungskreises 40, 41, . . . bis 415 übertragen. Dies geschieht über den Steuerbus 14, wo die jeweili­ gen Daten auch gespeichert werden. Das Ausgangssignal von dem Full-Scal Digital-Analog-Wandler 18 (1 : 1 Di­ gital-Analog-Wandler) steuert den Spannungswert der Versorgungsspannungen VDD und VSS. Dies legt den Ska­ lenendwert bzw. Gesamtwert der positiven und negati­ ven Spannung der Ausgangswellenform fest.

Die Ausgangswellenformen, die von jedem der Verarbei­ tungskreise 40b, 41b, . . ., bis 415b ausgegeben werden, werden unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert. Jeder Verarbeitungskreis 40b, 41b, . . . bis 415b bestimmt eine Art aus drei möglichen Arten auf der Grundlage der Daten, die in jedem der 2-Bit-Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeichert sind. Die Möglich­ keiten sind kein Ausgangssignal des Eingangsimpulses, ein Ausgang des Eingangsimpulses ohne ihn umzukehren oder eine Ausgabe des Eingangsimpulses nach seiner Umkehrung.

Wenn die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Daten (00) betragen, wird der logische Wert Null dem ersten und zweiten Eingangsan­ schluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e zugeführt. Selbst wenn der Impuls dem dritten Ein­ gangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e eingegeben wird, liefert der erste Ausgangs­ anschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "H-Signal" (logischer Wert 1) an den Gatter­ anschluß jedes P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f. Zusätzlich gibt der zweite Ausgangsanschluß jedes Gatterkreises 40e, 41e, . . . bis 415e ein "L"-Signal (logischer Wert Null) an den Gateanschluß jedes N- Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g. Als Ergebnis lie­ fert jeder der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b ein Signal mit einem Pegel Null.

Wenn die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Daten (01) betragen, wird der logische Wert 1 dem ersten Eingangsanschluß jedes Gatterkreises 40e, 41e, . . . bis 415e zugeführt. Der logische Wert Null wird dem zweiten Eingangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e gelie­ fert. Wenn daher der dem dritten Eingangsanschluß je­ des Gatterkreises 40e, 41e, . . . bis 415e gelieferte Impuls "H" ist, gibt der erste Ausgangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "L"- Signal an den Gate-Anschluß jedes P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f aus.

Zu diesem Zeitpunkt liefert der zweite Ausgangsan­ schluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "L"-Signal (logischer Wert Null) an den Gate- Anschluß jedes N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g. Wenn dagegen der den dritten Eingangsanschluß jedes Gatterkreises 40e, 41e, . . . bis 415e eingegebene Im­ puls "L" ist, gibt der erste Ausgangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "H"- Signal (logischer Wert 1) an den Gate-Anschluß jedes P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f aus. Zu diesem Zeitpunkt liefert der zweite Ausgangsanschluß jedes Gatterkreises 40e, 41e, . . . bis 415e ein "H"-Signal (logischer Wert 1) an den Gate-Anschluß des N-Kanal- Feldeffekt-Transistors 40g, 41g, . . . bis 415g. Als Ergebnis gibt jeder der Bearbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b direkt den Eingangsimpuls, der dem drit­ ten Eingangsanschluß eingegeben wurde, aus, wie in Fig. 7 (3) gezeigt wird.

Wenn die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Daten (10) betragen, wird der logische Wert Null dem ersten Eingangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e eingegeben und der logische Wert 1 wird dem zweiten Eingangsan­ schluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e geliefert. Wenn daher der dem dritten Eingangsan­ schluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e eingegebene Impuls "H" ist, liefert der erste Aus­ gangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "H"-Signal an den Gate-Anschluß jedes P- Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f. Zu diesem Zeit­ punkt gibt der zweite Ausgangsanschluß jedes der Gat­ terkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "H"-Signal an den Gate-Anschluß jedes der N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g aus.

Wenn in alternativer Weise der dem dritten Eingangs­ anschluß jedem der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e eingegebene Impuls "L" ist, liefert der erste Ausgangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "L"-Signal an den Gate-Anschluß jedes der P-Kanal-FETs 40f, 41f, . . . bis 415f. Zu diesem Zeitpunkt gibt der zweite Ausgangsanschluß jedes der Gatterkreise 40e, 41e, . . . bis 415e ein "L"-Signal an den Gate-Anschluß jedes N-Kanal-FETs 40g, 41g, . . . bis 415g aus. Als Ergebnis liefert jeder der Verar­ beitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b den im dritten Eingangsanschluß gelieferten Impuls nach Umkehrung des Impulses, wie in Fig. 7 (4) gezeigt wird. Die Da­ ten (11) werden nicht in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeichert.

Fig. 8 zeigt Beispiele der Signalform, die durch den Wellenformgenerator für beliebige Signalformen des zweiten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Die Impulsbreite T des Ein­ gangsimpulses ist achtmal so lang, wie die Verzöge­ rungsdauer ΔT jedes der Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314 des Wellenformerzeugungskreises 16 in diesem Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 8 (1) gezeigt wird.

Wenn die ersten Bits der in den Speicherelementen 40a, 41a, . . . bis 415a gelieferten Daten "1000000000000000" sind und die zweiten Bits "0000000000100000" sind, wird die Ausgangswellenform "a" in positive und negative Impulse mit 2ΔT- Intervallen dazwischen getrennt, wie in Fig. 8 (2) ge­ zeigt wird.

Wenn die ersten Bits der in den Speicherelementen 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Daten "1111000000000000" sind und die zweiten Bits dersel­ ben "0000000000000111" sind, wird die Ausgangswellen­ form "b" eine positive Trapezform aufweisen. Diese wird aus vier positiven Impulsen bestehen, die mit­ einander überlappen und jeweils um ΔT-, Δ2T- Intervalle verschoben sind und eine negative Trapez­ wellenform besteht aus drei überlappenden negativen Im­ pulsen, wobei jeder ΔT verschoben ist, wie in Fig. 8 (3) gezeigt wird.

Wie oben beschrieben, kann der Wellenformgenerator des zweiten Ausführungsbeispiels nach der vorliegen­ den Erfindung eine beliebige Signalform mit positiven und negativen Werten erzeugen. Die Wellenform weist auch eine Zeitauflösung ΔT auf, die eine Verzöge­ rungsdauer jedes der Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314 ist, die durch Ändern der in jedem der Spei­ cherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Da­ ten erzeugt wird.

Drittes Ausführungsbeispiel

Das dritte Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Wellenformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 11 erläutert. Fig. 9 zeigt ein genaueres Schaltbild des dritten Ausführungsbeispiels des Wellenformgene­ rators für beliebige Signalformen. Die Elemente oder Teile des Wellenformgenerators des dritten Beispiels, die die gleiche oder ähnlichen sind wie diese des Wellenformgenerators nach dem ersten Ausführungsbei­ spiel entsprechend den Fig. 3 und 4, haben die glei­ chen Bezugszeichen wie in Fig. 3 und 4 gezeigt wird. Die Erklärung dieser Elemente oder Teile wird daher vereinfacht oder weggelassen.

Der Unterschied zwischen dem Wellenformerzeugungs­ kreis 16 des dritten Ausführungsbeispiels und dem des ersten Ausführungsbeispiels liegt darin, daß jedes der Schaltungselemente 30, 31, . . . bis 314 Spei­ cherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a umfasst, von de­ nen jedes eine Mehrzahl von Datenreihen besitzt. Das bedeutet, daß jedes der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a ein großes Volumen an Daten zur Erzeu­ gung der Wellenform speichert. Der Wellenform- Erzeugungskreis 16 umfasst weiterhin eine Datensteu­ ereinheit 29 zur Steuerung der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a. Das ermöglicht, daß die Daten von einer der Datenreihen bei vorgegebenen Intervallen ausgegeben werden können. Jeder der Verarbeitungs­ kreise 40b, 41b, . . . bis 415b gibt das Signal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Wellenform, die in den Speicherelementen 40a, 41a, . . . bis 415a ge­ speichert sind, aus. Dies wird in dieser Weise durch­ geführt, um sicherzustellen, daß der Zyklus des Aus­ gangssignals länger als der des Eingangssignals ist. Das bedeutet, daß jeder der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b das Signal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Wellenform, gesteuert durch die Datensteuereinheit 29 ausgibt.

In diesem Ausführungsbeispiel kann der Wellenformer­ zeugungskreis 16 eine Signalform mit einem langen Zy­ klus erzeugen. Dies wird dadurch erreicht, daß se­ quentiell eine der Vielzahl von Datenreihen, die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a ge­ speichert sind, ausgewählt wird. Wenn beispielsweise die Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a aus vier Datenreihen zusammengesetzt sind, wählt die Daten­ steuereinheit 29 sequentiell eine der Reihen zur Aus­ gabe aus, um eine Ausgangswellenform mit einem länge­ ren Zyklus als dem des Eingangsimpulses zu erzeugen.

Aktuelle Beispiele der Ausgangswellenform des Wellen­ formgenerators für beliebige Signalformen dieses Aus­ führungsbeispiels werden unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 erläutert. Fig. 10 zeigt ein Beispiel der vier Datenreihen, die in den Speicherelementen gespeichert sind und Fig. 11 zeigt die durch die Da­ ten nach Fig. 10 erzeugten Ausgangswellenformen. In diesem aktuellen Beispiels ist die Impulsbreite T des Eingangsimpulses achtmal so lang wie die Verzöge­ rungsdauer ΔT jedes der Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314 des Wellenformerzeugungskreises 16. Der Impuls wird nach jeder 16ΔT-Dauer eingegeben.

Darüber hinaus wird in diesem aktuellen Beispiel die Signalform aus den Daten von den vier Datenreihen nach Fig. 10 erzeugt. Die Daten der ersten Reihe sind "1100000000000000", die der zweiten Reihe "0111000000000000", die Daten der dritten Reihe "0000010100000000" und die Daten der vierten Reihe "1001000001000000".

Die Daten einer der Datenreihen werden sequentiell zum gleichen Zeitpunkt wie der Eingangsimpuls ausge­ geben. Wie in Fig. 11 gezeigt wird, werden die Daten der ersten Reihe mit dem ersten Eingangsimpuls ausge­ geben, die zweite Reihe mit dem zweiten Eingangsim­ puls ausgegeben, die dritte Reihe mit dem dritten Eingangsimpuls ausgeben und die vierte Reihe mit dem vierten Eingangsimpuls. Unter Verwendung der Daten dieser vier Datenreihen basiert die Wellenform der ersten 16ΔT-Dauer auf den Wellenformdaten der ersten Reihe, die Wellenform der nächsten 16ΔT-Dauer basiert auf den Wellenformdaten der zweiten Reihe usw., bis zur vierten Reihe, wie in Fig. 11 (3) gezeigt wird.

Wie oben beschrieben wird, kann der Wellenformgenera­ tor des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung eine beliebige Wellenform mit einem langen Zyklus er­ zeugen. Dies wird durch sequentielles Auswählen der in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Daten erreicht.

Viertes Ausführungsbeispiel

Das vierte Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläu­ tert. Fig. 12 zeigt ein genaueres Schaltbild des vierten Ausführungsbeispiels des Wellenformgenerators für beliebige Signalformen. Die Elemente oder Teile des Wellenformgenerators nach dem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel, die gleich oder ähnlich denen des Wel­ lenformgenerators des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 und 4 sind, weisen die gleichen Bezugs­ zeichen wie die in Fig. 3 und 4 auf. Die Erläuterung dieser Elemente oder Teile wird daher vereinfacht oder weggelassen.

Der Wellenform-Erzeugungskreis 16 des vierten Ausfüh­ rungsbeispiels umfasst fünfzehn Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314, die jeweils einen Eingangsan­ schluß und einen Ausgangsanschluß aufweisen und zu­ einander kaskadiert sind. Der Eingangsanschluß des ersten Verzögerungselementes 30 ist mit dem Eingangs­ anschluß 28 des Wellenform-Erzeugungskreises 16 ver­ bunden. Der Ausgangsanschluß des letzten Verzöge­ rungselementes 314 ist mit dem Eingangsanschluß des ersten Verzögerungselementes verbunden. Das heißt, daß die fünfzehn Verzögerungselemente 30, 31, . . ., bis 314 ringförmig miteinander verbunden sind.

Sobald ein Startimpuls dem Eingangsanschluß 28 zuge­ führt wird, wird der durch jedes der Verzögerungsele­ mente 30, 31, . . . bis 314 verzögerte Impuls von dem Anschluß des letzten Verzögerungselementes 314 ausge­ geben. Dieser Impuls wird dann dem Eingangsanschluß des ersten Verzögerungselementes 30 zugeführt. Daher kann der Wellenformgenerator des vierten Ausführungs­ beispiels nach der vorliegenden Erfindung sukzessiv Wellenformen mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugen. Die Erzeugung eines vorbestimmten langen Zyklus wird durch sequentielles Auswählen der in jedem der Spei­ cherelemente 40a, 41, . . . bis 415a gespeicherten Da­ ten erreicht.

Wie oben beschrieben, kann der Wellenformgenerator des vierten Ausführungsbeispiels nach der vorliegen­ den Erfindung nacheinander eine beliebige Wellenform erzeugen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Das fünfte Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 erläutert. Fig. 13 zeigt ein genaueres Schaltbild des fünften Ausführungsbeispiels des Wellenformgene­ rators für beliebige Signalformen. Die Elemente oder Teile des Wellenformgenerators des fünften Ausfüh­ rungsbeispiels, die gleich oder ähnlich denen des Wellenformgenerators des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 und 4 sind, haben die gleichen Bezugszei­ chen wie die in Fig. 3 und 4. Die Erläuterung dieser Elemente oder Teile wird daher vereinfacht oder weg­ gelassen. Der Wellenformerzeugungskreis 16 des fünf­ ten Ausführungsbeispiels umfasst die ersten fünfzehn kaskadierten Verzögerungselemente 30, 31, . . . bis 314, die zueinander kaskadiert sind und zweite fünf­ zehn kaskadierte Verzögerungselemente 60, 61, . . . bis 614. Die ersten und zweiten kaskadierten Verzöge­ rungselemente sind parallel zueinander angeordnet. Die Verzögerungsdauer jedes der zweiten kaskadierten Verzögerungselemente 60, 61, . . . bis 614 ist die gleiche wie die jedes der ersten kaskadierten Verzö­ gerungselemente 30, 31, . . . bis 314. Es ist auch ein Verzögerungselement 54 zwischen dem Eingangsanschluß 28 und dem ersten Verzögerungselement 60 der zweiten kaskadierten Verzögerungselemente 60, 61, . . . bis 614 vorgesehen, das eine Verzögerungsdauer Δτ aufweist. Die Verzögerungsdauer Δτ des Verzögerungselementes 54 entscheidet über die Impulsbreite des Ausgangsimpul­ ses.

Zusätzlich zu jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a und der Eingangssignalleitung L ist eine Signalleitung M vorgesehen, die die zweiten kaska­ dierten Verzögerungselemente 60, 61, . . . bis 614 ver­ bindet. Die Signalleitung M ist mit den Eingangsan­ schlüssen jedes NAND-Gatter 40c, 41c, . . . bis 415c verbunden. Die Daten von der Signalleitung M werden umgekehrt, bevor sie jedem der NAND-Gatter 40c, 41c, . . . bis 415c zugeführt werden.

Wenn die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherten Daten "1" sind und der Impuls eine Impulsbreite T aufweist und dem Anschluß 28 ein­ gegeben wird, sieht die Wellenform des Punktes A so aus, wie in Fig. 14 (1) gezeigt wird. Die Wellenform des Punktes B ist in Fig. 14 (2) dargestellt, da die Ausbreitung des Eingangsimpulses durch das Verzöge­ rungselement 54 für die Verzögerungsdauer Δτ verzö­ gert ist. Die Wellenform am Punkt B hat sich umge­ kehrt, um jedem der NAND-Gatter 40c, 41c, . . . bis 415c eingegeben zu werden. Daher wird die Wellenform des Punktes C zu einen kurzen Impuls mit einer Im­ pulsbreite von Δτ, wie in Fig. 14 (3) gezeigt wird. Das bedeutet, daß jeder der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b ein Signal auf der Grundlage des Eingangssignals (Impuls), die Daten zur Erzeugung der Wellenform, die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeichert sind, und die verzöger­ ten Eingangsdaten, deren Ausbreitung bei einer vorbe­ stimmten Verzögerungsdauer verzögert sind, liefert.

In diesem aktuellen Ausführungsbeispiel wird das Ein­ gangssignal um die Verzögerungsdauer Δτ verzögert, um jedem der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b eingegeben zu werden. Die Zusammensetzeinheit 21 lie­ fert einen Impuls als eine Wellenform, mit einer vor­ bestimmten Impulsbreite basierend auf den Ausgangs­ signalen. Der Wellenformerzeugungskreis 16 kann einen kurzen Impuls mit einer vorbestimmten Impulsbreite Δτ erzeugen, unabhängig von der Impulsbreite des Ein­ gangsimpulses.

Die von dem Wellenformgenerator für beliebige Signal­ formen nach dem fünften Ausführungsbeispiel erzeugte Wellenform wird unter Bezugnahme auf Fig. 15 erläu­ tert.

Wenn ein Impuls mit einer Impulsbreite T entsprechend Fig. 15 (1) eingegeben wird, sind die Daten zur Erzeu­ gung der Wellenform, die in den Speicherelementen 40a, 41a, . . . bis 415a gespeichert sind, "1100101000110010", wie in Fig. 15 (2) gezeigt wird, wobei kurze Impulse mit einer Impulsdauer Δτ in Über­ einstimmung mit den Daten zur Erzeugung der Wellen­ form ausgegeben werden. Wenn beide Speicherelemente, die benachbart zueinander sind, "1" speichern, dann wird die Zeitdauer zwischen den Startpunkten des er­ sten und zweiten Impulses zu ΔT, wie in Fig. 15 (3) gezeigt wird.

Wie oben beschrieben, kann der Wellenformgenerator nach dem fünften Ausführungsbeispiel nach der vorlie­ genden Erfindung eine beliebige Signalform erzeugen, die vorbestimmte kurze Impulse bei einem beliebigen Intervall aufweist. Darüber hinaus kann die Impuls­ breite ΔT der kurzen Impulse so kurz wie in der Grö­ ßenordnung von 10 psek. sein.

Der Wellenformgenerator des fünften Ausführungsbei­ spiels kann eine Wellenform erzeugen, die zur Impuls­ modulation geeignet ist. Die Pulsmodulation schließt eine Pulsamplituden-Modulation, eine Pulslage- Modulation, eine Pulsbreiten-Modulation, eine Puls­ zahl-Modulation, eine Pulscode-Modulation und ähnli­ che Varianten ein. Der Wellenformgenerator des fünf­ ten Ausführungsbeispiels ist für die Pulszahl- Modulation geeignet, bei der der Diffusionswert des Modulationssignals durch die Impulszahl ausgedrückt wird.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Das sechste Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 16 erläu­ tert. Fig. 16 zeigt ein genaueres Schaltbild des sechsten Ausführungsbeispiels des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen. Die Elemente oder Teile des Wellenformgenerators des sechsten Ausfüh­ rungsbeispiels, die gleich oder ähnlich denen des Wellenformgenerators nach dem ersten Ausführungsbei­ spiel entsprechend Fig. 3 und 4 sind, haben die glei­ chen Bezugszeichen wie diejenigen in Fig. 3 und 4. Die Erläuterung dieser Elemente oder Teile wird daher vereinfacht oder weggelassen.

Der Wellenformgenerator des sechsten Ausführungsbei­ spiels nach der vorliegenden Erfindung erzeugt eine beliebige Signalform mit vorgegebenen kurzen Impulsen wie Wellenformgenerator des fünften Ausführungsbei­ spiels. In diesem Ausführungsbeispiel werden Inverter 40h, 41h, . . . bis 415h und NAND-Gatter 40h, 41h, 42h, 43h, . . . bis 415h verwendet, um eine Signalform mit kurzen Impulsen zu erzeugen.

Der erste Eingangsanschluß jedes der NAND-Gatter 40h, 41h, . . . bis 415h ist mit den jeweiligen Speicherele­ menten 40a, 41a, . . . bis 415a verbunden. Der zweite Eingangsanschluß jedes der NAND-Gatter 40h, 41h, . . . bis 415h ist mit dem jeweiligen Eingangsanschluß je­ des der Inverter 40h, 41h, . . . bis 415h verbunden. Der dritte Eingangsanschluß jedes der NAND-Gatter 40h, 41h, . . . bis 415h ist mit dem jeweiligen Aus­ gangsanschluß jedes der Inverter 40h, . . . bis 415h verbunden. Der Eingangsanschluß jedes der Inverter 40h, 41h, . . . bis 415h ist an die Eingangsleitung L angeschlossen.

Wenn die in jedem der Speicherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeicherte Daten "1" sind und der Impuls dem Eingangsanschluß 28 eingegeben wird, wird eine Signalform mit einem kurzen Impuls erzeugt. Die Im­ pulsbreite der erzeugten Wellenform ist die gleiche wie die Verzögerungsdauer jedes der Inverter 40h, 41h, . . . bis 415h. Das bedeutet, daß jeder der Verar­ beitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b ein Signal auf der Grundlage des Eingangssignals (Impuls), der Daten zur Erzeugung der Wellenform, die in jedem der Spei­ cherelemente 40a, 41a, . . . bis 415a gespeichert sind, und der verzögerten Eingangsdaten, deren Ausbreitung um eine vorbestimmte Verzögerungsdauer verzögert ist, ausgibt. In diesem aktuellen Ausführungsbeispiel wird das Eingangssignal um die Verzögerungsdauer jedes der Inverter 40h, 41h, . . . bis 415h verzögert und in je­ den der Verarbeitungskreise 40b, 41b, . . . bis 415b eingegeben. Die Zusammensetzeinheit 21 liefert einen Impuls als eine Ausgangswellenform mit einer vorbe­ stimmten Impulsbreite basierend auf den Ausgangs­ signalen. Der Wellenformerzeugungskreis 16 kann einen kurzen Impuls mit einer vorbestimmten Impulsbreite erzeugen, die länger als die Verzögerungsdauer jedes der Inverter 40h, 41h, . . . bis 415h ist, unabhängig von der Impulsbreite des Eingangsimpulses.

Wie oben beschrieben, kann der Wellenformgenerator des sechsten Ausführungsbeispiels nach der vorliegen­ den Erfindung eine beliebige Wellenform mit kurzen Impulsen bei einem beliebigen Intervall erzeugen.

Siebentes Ausführungsbeispiel

Das siebente Ausführungsbeispiel des Generators für beliebige Wellenformen nach der vorliegenden Erfin­ dung wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 erläutert.

Fig. 17 zeigt ein Schaltbild eines Stromlieferkreises des siebenten Ausführungsbeispiels des Wellenformge­ nerators für beliebige Signalformen.

In dem Stromlieferkreis des Wellenformerzeugungskrei­ ses dieses Ausführungsbeispiels werden zwei P-Kanal- Feldeffekttransistoren 40d und 40d' verwendet. Die Source-Anschlüsse der P-Kanal-FETs 40d und 40d' wer­ den in Verbindung zueinander gehalten und beide sind mit der Versorgungsspannung VDD verbunden. Der Drain- Anschluß des P-Kanal-FET 40d ist mit dem Ausgangsan­ schluß 52 und der Drain-Anschluß des P-Kanal-FET 40d' ist an Masse angeschlossen.

Das Ausgangssignal D vom NAND-Gatter 40c wird dem Ga­ te-Anschluß des P-Kanal-Feldeffekt-Transistors 40d zugeführt. Das umgekehrte Signal des Ausgangssignals D wird dem Gate-Anschluß des P-Kanal-Feldeffekt- Transistors 40d' zugeführt.

Durch den beschriebenen Aufbau des Stromlieferkreises können Stromänderungen minimiert werden, selbst wenn das Ausgangssignal D variiert. Dies verhindert eine Verzerrung und Verzögerung der analogen Wellenform und ermöglicht es, einen Hochgeschwindigkeits- Stromschalter zu aktualisieren.

Achtes Ausführungsbeispiel

Das achte Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 21 beschrieben.

Fig. 18 zeigt ein aktuelles Beispiel des achten Aus­ führungsbeispiels des Wellenformerzeugungskreises des Wellenformgenerators für beliebige Signalformen. Der Wellenformerzeugungskreis 100 in diesem Ausführungs­ beispiel umfasst einen Eingangsanschluß 101, einen Ausgangsanschluß 102 und eine Vielzahl von Wellenfor­ merzeugungskreisen 15A bis 16C. Jeder dieser Kreise ist äquivalent zu dem Wellenformerzeugungskreis 16 nach Fig. 4. Die Vielzahl von Wellenformerzeugungs­ kreisen 16A bis 16C sind parallel zueinander geschal­ tet und jeweils mit dem Eingangsanschluß 101 und dem Ausgangsanschluß 102 verbunden. Jeder der Wellenform­ erzeugungskreise 16A bis 16C umfasst eine Verzöge­ rungseinheit und eine Verarbeitungseinheit entspre­ chend der Verzögerungseinheit.

Die Verzögerungseinheiten jedes der Wellenformerzeu­ gungskreise 16A bis 16C sind auch parallel zueinander geschaltet und umfassen fünfzehn Verzögerungselemente 70, 71, . . . bis 714, die zueinander kaskadiert sind. Jeder der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C um­ fasst sechzehn Speicherelemente 80, 81, . . . bis 815 und Verarbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915. Die Ver­ arbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915 sind zwischen dem Eingangsanschluß 101 und dem ersten Verzögerungs­ element 70, zwischen zwei benachbarten Verzögerungs­ elementen 70, 71, . . . bis 714 und zwischen dem letz­ ten Verzögerungselement 714 und dem Ausgangsanschluß 102 vorgesehen. Jedes Speicherelemente 80, 81, . . . bis 815 sind mit jedem der jeweiligen Verarbeitungs­ kreise 90, 91, . . . bis 915 verbunden. Jeder der Ver­ arbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915 umfasst ein NAND-Gatter und einen P-Kanal-Feldeffekt-Transistor.

Der Wellenformerzeugungskreis 100 besteht aus den Wellenformerzeugungskreisen 16A bis 16C, die alle identisch sind. Das erste Verzögerungselement 70 je­ des der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C werden miteinander in Verbindung gehalten, um an den Ein­ gangsanschluß 101 verbunden zu sein. Ein vorbestimm­ ter Impuls wird dann von der Taktsteuereinheit einge­ geben. Die Drain-Anschlüsse der P-Kanal- Feldeffekttransistoren jedes der Verarbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915 der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C stehen miteinander in Verbindung, um an den Ausgangsanschluß 102 angeschlossen zu werden. Von diesem wird ein analoges Signal ausgegeben. Der Aus­ gangsanschluß ist über einen Widerstand 104 mit Masse verbunden.

Der Wellenformerzeugungskreis dieses Ausführungsbei­ spiels kann eine Signalform erzeugen, deren Gestalt längs der Zeitachse durch die in jedem der Spei­ cherelemente 80, 81, . . . bis 815 jedes der Wellenfor­ merzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten be­ stimmt wird. Der Amplitudenwert dieser Wellenform wird durch die Zahl der Speicherelemente 80, 81, . . . bis 815, die die Daten "1" speichern, festgelegt.

Fig. 19 zeigt ein zweites aktuelles Beispiel des ach­ ten Ausführungsbeispiels des Wellenformerzeugungs­ kreises des Wellenformgenerators für beliebige Si­ gnalformen. Der Wellenformerzeugungskreis 100 dieses Ausführungsbeispiels umfasst einen Eingangsanschluß 101, einen Ausgangsanschluß 102 und die Wellenformer­ zeugungskreise 16A bis 16C, wobei jeder äquivalent zu dem Wellenformerzeugungskreis 16 nach Fig. 16 ist.

Jeder der Verarbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915 um­ fasst einen Inverter und ein NAND-Gatter. Der erste Eingangsanschluß des NAND-Gatters jedes der Verarbei­ tungskreise 90, 91, . . . bis 915 ist mit den jeweili­ gen Speicherelementen 80, 81, . . . bis 815 verbunden. Der zweite Eingangsanschluß des NAND-Gatters jedes der Verarbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915 ist mit dem jeweiligen Eingangsanschluß jedes der Inverter verbunden. Der dritte Eingangsanschluß des NAND- Gatters jedes der Verarbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915 ist mit dem jeweiligen Ausgangsanschluß jedes der Inverter verbunden. Der Eingangsanschluß jedes der Inverter ist an die Eingangssignalleitung angeschlos­ sen. Wenn die Eingangssignalleitung einen Impuls sen­ det, gibt jeder der Verarbeitungskreise 90, 91, . . . bis 915 einen kurzen Impuls mit einer kurzen Impuls­ dauer aus, wie in dem sechsten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 16 beschrieben wurde.

Aktuelle Beispiele der Ausgangssignale des Wellenfor­ merzeugungskreises 100 entsprechend Fig. 19 werden unter Bezugnahme auf Fig. 20 erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Wellenformerzeugungs­ kreis 100 fünf Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C, die jeweils sechzehn Speicherelemente 80, 81, . . . bis 815 aufweisen. Daher werden die in den Spei­ cherelementen 80, 81, . . . bis 815 des Wellenformer­ zeugungskreises gespeicherten Daten in fünf Reihen und sechzehn Spalten ausgedrückt, wie in Fig. 20 (1) gezeigt wird.

Die Daten des Wellenformerzeugungskreises 100 dieses Ausführungsbeispiels nach Fig. 20 (1) drücken die Form der Wellenform längs der Zeitachse und die Amplitude jedes der kurzen Impulse aus. Fig. 20 (2) zeigt eine durch die Daten nach Fig. 20 (1) erzeugte Signalform. Die beliebige Signalform entspricht den Daten, die in jedem der Speicherelemente 80, 81, . . . bis 815 des Wellenformerzeugungskreises 100 gespeichert sind.

Die in den Speicherelementen 80 jedes der Wellenfor­ merzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummer Null in Fig. 20 (1)) sind "00001". Dies enthält die Zahl Eins "1", daher wird ein kurzer Impuls mit einer Amplitude "1" erzeugt. Die in dem Speicherelement 81 jedes der Wellenformer­ zeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spaltenzahl 1 in Fig. 20 (1)) sind "00011". Diese enthalten die Zahl eins "1" zweimal, daher wird ein kurzer Impuls mit der Amplitude "2" erzeugt. Die in den Speicherelementen 82 jedes der Wellenformerzeu­ gungskreise gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Num­ mer 2 in Fig. 20 (1)) sind "00111".

Diese enthalten die Zahl "1" dreimal, daher wird ein kurzer Impuls mit der Amplitude "3" erzeugt. Die in den Speicherelementen 83 jedes der Wellenformerzeu­ gungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummer 3 in Fig. 20 (1)) sind "00001", die die Zahl "1" einmal enthalten, daher wird ein kurzer Im­ puls mit einer Amplitude "1" erzeugt. Die in den Speicherelementen 84 jedes der Wellenformerzeugungs­ kreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummer 4 in Fig. 20 (1)) sind "00000", die keine Zahl "1" enthalten, daher wird kein kurzer Im­ puls erzeugt. Die in den Speicherelementen 85 bis 89 jedes der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C ge­ speicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummern 5 bis 9 in Fig. 20 (1)) sind "00001", die einmal die Zahl "1" enthalten, daher werden kurze Impulse jeweils mit der Amplitude "1" erzeugt.

Die in den Speicherelementen 810 jedes der Wellenfor­ merzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Zahl 10 in Fig. 20 (2)) sind "00000", die keine Zahl "1" enthalten, daher wird kein kurzer Impuls erzeugt. Die in den Speicherele­ menten 811 jedes der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummer 11 in Fig. 20 (1)) sind "00001", die einmal die Zahl "1" enthalten, daher wird ein kurzer Impuls mit der Amplitude "1" erzeugt. Die in den Speicherelementen 812 jedes der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummer 12 in Fig. 20 (1)) sind "00011", die zweimal die Zahl "1" enthalten, daher wird ein kurzer Impuls mit einer Am­ plitude "2" erzeugt.

Die in den Speicherelementen 813 jedes der Wellenfor­ merzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummer 13 in Fig. 20 (1)) sind "00111", die dreimal die Zahl "1" enthalten, daher wird ein kurzer Impuls mit einer Amplitude "3" er­ zeugt. Die in den Speicherelementen 814 jedes der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spaltenzahl 14 in Fig. 20 (1)) sind "00011", die zweimal die Zahl "1" enthalten, daher wird ein kurzer Impuls mit einer Amplitude "2" er­ zeugt. Die in den Speicherelementen 815 jedes der Wellenformerzeugungskreise 16A bis 16C gespeicherten Daten (d. h. die Spalten-Nummer 15 in Fig. 20 (1)) sind "00001", die einmal die Zahl "1" enthalten, daher wird ein kurzer Impuls mit einer Amplitude "1" er­ zeugt.

Die Amplitude jedes der Impulse wird durch die Zahl "1", die in jeder der Speichereinheiten 80, 81, . . . bis 815 gespeichert ist, bestimmt. Der wichtige Punkt ist, wieviel Male die "1" in jeder der Spalten ent­ sprechend Fig. 20 enthalten ist und nicht welche Rei­ he die "1" enthält. Daher kann der Wellenformerzeu­ gungskreis dieses Ausführungsbeispiels eine Wellen­ form erzeugen, die eine Amplitude entsprechend der Zahl der Verarbeitungskreise aufweist, die das Aus­ gangssignal senden.

Fig. 21 zeigt ein drittes Beispiel des Wellenformer­ zeugungskreises des achten Ausführungsbeispiels des Wellenformgenerators. Der Wellenformerzeugungskreis 100 entsprechend Fig. 21 ist ähnlich dem Wellenfor­ merzeugungskreis 20 entsprechend Fig. 18 mit dem Un­ terschied, daß dieser nur einen Satz von kaskadierten Verzögerungselementen aufweist. Jedes der Verzöge­ rungselemente 70, 71, . . . bis 714 ist mit den jewei­ ligen Verarbeitungskreisen 90, 91, . . . bis 915 ver­ bunden. Das bedeutet, daß beispielsweise das Verzöge­ rungselement 70 mit der Mehrzahl von Verarbeitungs­ kreisen 90 verbunden ist. Die übliche Funktion liegt darin, verzögerte Impulse in jeden der Verarbeitungs­ kreise 90 einzugeben. Es ist daher wünschenswert für jedes der Verzögerungselemente 70, 71, . . . bis 714, eine große Steuerleistung zu haben.

Der Wellenformerzeugungskreis dieses Beispiels um­ fasst einen Satz von kaskadierten Verzögerungselemen­ ten 70, 71, . . . bis 714 und eine Mehrzahl von Wellen­ formerzeugungskreisen 16A bis 16C. Jeder umfasst Speichereinheiten 80, 81, . . . bis 815 und Verarbei­ tungskreise 90, 91, . . . bis 915.

Der Wellenformerzeugungskreis dieses Beispiels kann genau eine vorbestimmte beliebige Wellenform erzeu­ gen. Dies liegt an der Tatsache, daß jedes der Verzö­ gerungselemente gemeinsam an die Verarbeitungskreise mit den gleichen Bezugszeichen verbunden ist, was ei­ ne Zeitverzögerung des von jedem Verarbeitungskreis ausgegebenen Signals eliminiert.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Das neunte Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Wellenformen nach der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 22 erläu­ tert. Fig. 22 ist ein genaueres Schaltbild des Wel­ lenformerzeugungskreises des Wellenformgenerators des neunten Ausführungsbeispiels.

Der Wellenformerzeugungskreis 110 dieses Ausführungs­ beispiels umfasst eine Vielzahl von Verzögerungskrei­ sen, die in einer Matrixform angeordnet sind. Die Reihen der Verzögerungskreise 120 in der Matrixform sind miteinander über die Eingangssignalleitung ver­ bunden. Die Spalten der Verzögerungskreise 120 in der Matrixform sind miteinander über die Ausgangssignal­ leitung verbunden. Die Eingangssignalleitungen sind mit dem Eingangsanschluß 130 und die Ausgangssignal­ leitungen sind mit dem Ausgangsanschluß 132 verbun­ den. Der Ausgangsanschluß 132 ist über einen Wider­ stand 134 mit Masse verbunden.

Der in Fig. 22 (2) gezeigte Verzögerungskreis 120 um­ fasst ein Verzögerungselement 121, ein Speicherele­ ment 122, ein NAND-Gatter 123 und einen P-Kanal- Feldeffekt-Transistor 124. Das Verzögerungselement 121 ist mit der Eingangssignalleitung verbunden. Ei­ ner der Eingangsanschlüsse des NAND-Gatters ist mit dem Speicherelement 122 verbunden, wobei der andere an die Eingangssignalleitung angeschlossen ist. Der Ausgangsanschluß des NAND-Gatters ist an den Gate- Anschluß des P-Kanal-FET 124 angeschlossen. Die Ver­ sorgungsspannung VDD wird dem Source-Anschluß des P- Kanal-FET 124 zugeführt und der Drain-Anschluß des P- Kanal-FET 124 ist mit der Ausgangssignalleitung ver­ bunden.

Der Verzögerungskreis 120 nach Fig. 22 (3) umfasst ein Verzögerungselement 121, ein Speicherelement 122, ei­ nen Inverter 125, ein NAND-Gatter 126 und einen P- Kanal-Feldeffekt-Transistor 124. Der Eingangsanschluß des Inverters 125 ist mi 18171 00070 552 001000280000000200012000285911806000040 0002019944911 00004 18052t dem Eingangssignal verbun­ den. Der erste Eingangsanschluß des NAND-Gatters 126 ist mit dem Speicherelement 122 verbunden, während der zweite Eingangsanschluß an den Eingang des Inver­ ters 125 angeschlossen ist. Der dritte Eingangsan­ schluß des NAND-Gatters ist an den Ausgang des Inver­ ters 125 angeschlossen. Der Verzögerungskreis 120 kann ein Impulssignal mit einer kurzen Impulsbreite ausgeben.

Die Matrixform des Verzögerungskreises 120 nach Fig. 22 (1), die jeweils ein Speicherelement 122 umfasst, drückt die Form der Signalform längs der Zeitachse und der Amplitude der Signalform aus. Das bedeutet, daß das Ausgangssignal von dem Verzögerungskreis 120, das an der rechten Seite der Matrix positioniert ist, eine längere Verzögerungszeit aufweist. Die Anzahl der Verzögerungskreise 120, die das Signal "1" in je­ der der Spalten in der Matrix ausgeben, bestimmen die Amplitude der Signalform.

Der Wellenformerzeugungskreis dieses Ausführungsbei­ spiels kann eine beliebige Signalform erzeugen, indem gewünschte Wellenformmuster in den eine Matrix bil­ denden Speicherelementen in visueller Weise gespei­ chert werden.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Das zehnte Ausführungsbeispiel des Wellenformgenera­ tors für beliebige Signalformen entsprechend der vor­ liegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 23 und 24 erläutert. Fig. 23 ist ein genaueres Schaltbild des Wellenformerzeugungskreises des Wel­ lenformgenerators des zehnten Ausführungsbeispiels.

Der Wellenformerzeugungskreis 140 dieses Ausführungs­ beispiels besteht aus vielen Verzögerungskreisen, die in einer Matrix angeordnet sind, wie in den Fig. 22 (2) und 22 (3) gezeigt wird. Die Verzögerungselemen­ te 120a, 120b, 120c und 120d sind in Fig. 23 darge­ stellt. Die Reihen der Verzögerungskreise 120 in der Matrixform sind miteinander über die Signalleitung verbunden. Die Spalten der Verzögerungskreise 120 in der Matrixform sind über die Ausgangssignalleitung miteinander verbunden. Die Eingangssignalleitungen sind an den Eingangsanschluß 130 und die Ausgangs­ signalleitungen sind an den Ausgangsanschluß 132 an­ geschlossen. Der Ausgangsanschluß 132 ist über einen Widerstand 134 an Masse geschaltet.

Die Verzögerungskreise jeder Reihe sind miteinander über die Signaleingangsleitung verbunden und stellen den Wellenformerzeugungskreis 16 nach Fig. 3 bis 17 dar. Der Wellenformerzeugungskreis 140 umfasst eine Mehrzahl von Wellenformerzeugungskreisen 16, die par­ allel zueinander angeordnet sind und mit dem Ein­ gangsanschluß 130 verbunden sind. In dem Verzöge­ rungskreis 120 verzögert das in Fig. 22 (2) gezeigte Verzögerungselement 121 die Ausbreitung des Eingangs­ signals für eine Verzögerungsdauer T. Das Ziel dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, einen Wellenformer­ zeugungskreis vorzusehen, der in der Lage ist, eine Wellenform mit einer kürzeren Zeitauflösung als die Verzögerungsdauer T des Verzögerungselementes 121 zu erzeugen.

Der Wellenformerzeugungskreis 140 besteht aus Verzö­ gerungselementen mit kurzer Verzögerungszeit 136a bis 136o, die jeweils zwischen dem Eingangsanschluß und jedem der ersten Verzögerungselemente vorgesehen sind. Das Verzögerungselement mit kurzer Verzögerung bzw. das Kurzverzögerungs-Element 136a verzögert die Ausbreitung des Eingangssignals um eine Verzögerungs­ dauer Δt und das Kurzverzögerungs-Element 136b verzö­ gert die Ausbreitung des Eingangssignals um die Ver­ zögerungsdauer 2Δt. Jedes der Kurzverzögerungs- Elemente 136c, 136d, . . . 136o verzögert die Ausbrei­ tung des Eingangssignals um die Verzögerungsdauer Δ3t, Δ4t, . . . Δ15t. In diesem aktuellen Ausführungs­ beispiel ist Δt gleich ΔT/16, wobei ΔT eine Verzöge­ rungsdauer des Verzögerungselementes 121 ist. Durch Vorsehen der Kurzverzögerungs-Elemente 136a bis 136o kann der Wellenformerzeugungskreis 140 die Wellenform mit einer Zeitauflösung Δt erzeugen, die 1/16 der Verzögerungsdauer ΔT des Verzögerungselementes 121 ist.

Die Wellenformerzeugungskreise, die den Wellenformer­ zeugungskreis 140 zusammensetzen, erzeugen Wellenfor­ men, deren Phasen sukzessiv um Δt bis Δ15t verschoben sind. Auch hier ist das Ergebnis, dass der Wellenform­ erzeugungskreis 140 eine Wellenform mit einer Zeit­ auflösung Δt erzeugen kann, die 1/16 der Verzöge­ rungsdauer ΔT des Verzögerungselementes 121 beträgt.

Fig. 24 zeigt die Ausgangssignale, die von den Verzö­ gerungskreisen 120a, 120b, 120c und 120d dieses Aus­ führungsbeispiels ausgegeben werden. Es wird angenom­ men, daß die Speicherelemente 120 (siehe Fig. 22 (2) und 22 (3)) jedes der Verzögerungskreise 120a, 120b, 120c und 120d eine "1" speichern. Die Verzögerungs­ kreise 120a und 120b liefern jeweils den Eingangsim­ puls, der nicht durch die Verzögerungselemente 121 in dem Wellenformerzeugungskreis hindurchgeht. Die Ver­ zögerungskreise 120c und 120d liefern jeweils den Eingangsimpuls, der durch ein Verzögerungselement 121 in dem Wellenformerzeugungskreis hindurchgegangen ist. Wie in Fig. 23 gezeigt wird, ist kein Kurzverzö­ gerungs-Element zwischen dem Eingangsanschluß und der ersten Reihe von Verzögerungskreisen vorgesehen, die die Verzögerungskreise 120a und 120b einschließen. Dagegen ist ein Kurzverzögerungs-Element 136a mit ei­ ner Verzögerungsdauer Δt zwischen dem Eingangsan­ schluß und der zweiten Reihe von Verzögerungskreisen, die Verzögerungskreise 120c und 120 einschließen, vorgesehen. Die Verzögerungskreise 120a bis 120d sind aufgebaut, wie in Fig. 22 (2) gezeigt ist, aber die Verzögerungskreise 120a und 120b haben kein Verzöge­ rungselement 121.

Fig. 24 (1) zeigt einen Eingangsimpuls, der dem Ein­ gangsanschluß 130 zugeführt wird.

Fig. 24 (2) zeigt ein Ausgangsimpuls von dem Verzöge­ rungskreis 120a. Der Verzögerungskreis 120a enthält kein Verzögerungselement 121 und auch keine Kurzver­ zögerungs-Elemente. Das Ergebnis ist, daß die Aus­ gangswellenform von dem Verzögerungskreis 120a der gleiche ist wie die Signalwellenform des Eingangsim­ pulses.

Fig. 24 (3) zeigt eine Ausgangswellenform von dem Ver­ zögerungskreis 120b. Wie oben beschrieben wurde, ent­ hält der Verzögerungskreis 120b nicht das Verzöge­ rungselement 121. Die Ausgangswellenform vom Verzöge­ rungskreis 120b ist daher nicht durch das Verzöge­ rungselement 121 verzögert, sondern wird durch das Kurzverzögerungs-Element 136a um eine Verzögerungs­ dauer Δt verzögert.

Fig. 24 (4) zeigt eine Ausgangswellenform von dem Ver­ zögerungskreis 120c. Der Verzögerungskreis 120c ent­ hält das Verzögerungselement 121. Die Ausgangswellen­ form von dem Verzögerungskreis 120c wird daher um die Verzögerungsdauer ΔT verzögert.

Fig. 24 (5) zeigt eine Ausgangswellenform des Verzöge­ rungskreises 120d. Der Verzögerungskreis 120d enthält das Verzögerungselement 121. Die Ausgangswellenform von dem Verzögerungskreis 120d ist daher um die Ver­ zögerungsdauer (ΔT+Δt) verzögert.

Obwohl die erste und zweite Reihe der Wellenformer­ zeugungskreise oben erläutert wurde, kann der Rest der Reihen der Wellenformerzeugungskreise verzögerte Wel­ lenformen aufgrund des Vorsehens der Kurzverzöge­ rungs-Elemente 136a bis 136o erzeugen. Beispielsweise verzögert das Kurzverzögerungs-Element 136h die Aus­ breitung des Eingangsimpulses um eine Verzögerungs­ dauer 8Δt und das Kurzverzögerungs-Element 136o ver­ zögert die Ausbreitung des Eingangsimpulses um eine Verzögerungsdauer 15Δt. Daher liefert der Verzöge­ rungskreis in der Reihe des Wellenformerzeugungskrei­ ses, der an das Kurzverzögerungs-Element 136h ange­ schlossen ist, ein Ausgangssignal, das um (ΔT × ganze Zahl + 8Δt) verzögert ist. In einer ähnlichen Weise liefert der Verzögerungskreis in der Reihe des Wel­ lenformerzeugungskreises, die mit dem Kurzverzöge­ rungs-Element 136o verbunden, ein Ausgangssignal, das um (ΔT × ganze Zahl + 15Δt) verzögert ist.

In diesem aktuellen Beispiel ist der Verzögerungs­ kreis 120 so aufgebaut, wie in Fig. 22 (2) gezeigt ist. Der Verzögerungskreis 120 kann auch so aufgebaut sein, wie in Fig. 22 (3) gezeigt ist. In diesem Fall liefert jeder der Verzögerungskreise ein Impulssignal mit einer kurzen Impulsbreite.

Wie oben beschrieben wurde, kann das zehnte Ausfüh­ rungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung einen Wellenformerzeugungskreis 140 vorsehen, der in der Lage ist, eine beliebige Wellenform mit einer kurzen Zeitauflösung zu erzeugen. Dies bedeutet, daß der Wellenformerzeugungskreis 140 in der Lage ist, eine gewünschte Wellenform mit einer Zeitauflösung Δt zu erzeugen.

Fig. 25 ist ein Blockschaltbild einer Halbleiter- Testvorrichtung 160, die zum Prüfen bzw. Testen einer zu prüfenden Vorrichtung 166 verwendet wird. Die Halbleiter-Testvorrichtung 160 besteht aus einem Wel­ lenformgenerator 10 für beliebige Signalformen, einer Signaleingangs- und Ausgangseinheit 162 und einer Te­ steinheit 164. Der Wellenformgenerator 10 für belie­ bige Signalformen entspricht dem Wellenformgenerator, der in Fig. 3 gezeigt ist und umfasst einen Wellen­ formerzeugungskreis, der in der Lage ist, eine belie­ bige Signalform zu erzeugen. Der Wellenformerzeu­ gungskreis entspricht demjenigen der Wellenformerzeu­ gungskreise 16, 100, 110 und 140.

Der Wellenformerzeugungskreis, der in dem Wellenform­ generator 10 für beliebige Signalformen enthalten ist, ist in der Lage, eine Wellenform eines Testsig­ nals zum Testen von Vorrichtungen 166 zu erzeugen. Der Wellenformgenerator 10 liefert das Testsignal an die Signaleingangs- und -ausgangseinheit 162. Die zu testende Vorrichtung 166 ist elektrisch mit der Si­ gnaleingangs- und -ausgangseinheit 162 verbunden. Die Signaleingangs- und -ausgangseinheit 162 liefert das Testsignal an die zu testende Vorrichtung 166. Die zu testende Vorrichtung 166 gibt ein Vorrichtungsaus­ gangssignal auf der Grundlage des eingegebenen Test­ signals aus und liefert das Vorrichtungsausgangs­ signal an die Signaleingangs- und -ausgangseinheit 162. Die Signaleingangs- und -ausgangseinheit 162 ak­ zeptiert das Vorrichtungsausgangssignal und liefert es an die Testeinheit 164. Die Testeinheit bestimmt, ob das Vorrichtungsausgangssignal eine normale Ant­ wort von der zu testenden Vorrichtung zeigt, auf der Grundlage dieses Ausgangssignals. Wenn die Testein­ heit bestimmt, daß das Vorrichtungsausgangssignal ei­ ne normale Antwort zeigt, entscheidet die Testein­ heit, daß die zu testende Vorrichtung 166 geeignet ist. Wenn jedoch die Testeinheit entscheidet, daß das Vorrichtungsausgangssignal eine anomale Antwort zeigt, bestimmt die Testeinheit, daß die zu testende Vorrichtung 166 nicht geeignet ist. Die Testeinheit 164 kann die Qualität der zu testenden Vorrichtung 166 prüfen.

Fig. 26 ist ein Blockschaltbild einer Halbleitervor­ richtung 170, die einen Wellenformerzeugungskreis 174 entsprechend der vorliegenden Erfindung einschließt. Die Halbleitervorrichtung 170 umfasst einen Wellen­ formerzeugungskreis 174, einen Vorrichtungskreis 172 und eine Signalausgangseinheit 176. Sie hat ein ein­ gebautes Selbsttestelement, das in der Lage ist, ihre Qualität selbst zu testen. Der Vorrichtungskreis 172 ist ein Kreis, der so aufgebaut ist, daß er eine vor­ bestimmte Funktion wie ein analoges Element aktuali­ siert. Der Wellenformerzeugungskreis 174 entspricht den Wellenformerzeugungskreisen 16, 100, 110, 140.

Der Wellenformerzeugungskreis 174 ist in der Lage ei­ ne Wellenform eines beliebigen Testsignal zum Testen des Vorrichtungskreises 172 basierend auf dem vorge­ sehenen Eingangssignal auszugeben. Das Eingangssignal kann ein Taktsignal sein. Das Testsignal wird gleich­ falls dem Vorrichtungskreis 172 eingegeben. Der Vor­ richtungskreis 172 erzeugt ein Vorrichtungsausgangs­ signal abhängig von dem eingegebenen Testsignal. Das Vorrichtungsausgangssignal wird der Signalausgangs­ einheit 176 zugeführt. Die Signalausgangseinheit 176 ist in der Lage, das Vorrichtungsausgangssignal in ein Signal umzuwandeln, das leicht in der Testeinheit 178 verarbeitet werden kann, die außerhalb der Halb­ leitervorrichtung 170 vorgesehen ist. Die Signalaus­ gangseinheit kann beispielsweise ein Sample-Kreis sein, der ein Ausgangssignal mit einer hohen Frequenz in ein Signal mit einer niedrigen Frequenz umwandelt. Das in der Signalausgangseinheit 176 konvertierte Si­ gnal wird dann der Testeinheit 178 zugeführt. Die Te­ steinheit 178 akzeptiert das umgewandelte Signal und bestimmt, ob die Antwort von dem Vorrichtungskreis normal oder anormal ist. Die Qualität des Vorrich­ tungskreises 172 der Halbleitervorrichtung 170 wird durch die Entscheidung der Testeinheit 178 bestimmt.

Die Halbleitervorrichtung 170 kann eine Hochgeschwin­ digkeitsantwort von der zu testenden Vorrichtung prü­ fen, indem der Wellenformerzeugungskreis 174 entspre­ chend der vorliegenden Erfindung eingeschlossen wird. Der Wellenformerzeugungskreis 174 entsprechend der vorliegenden Erfindung weist eine extrem kurze Zeit­ auflösung auf, wodurch es möglich ist, extrem präzise Tests durchzuführen.

Andere Ausführungsbeispiele

Verschiedene Modifikationen können für die vorliegen­ de Erfindung zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen werden. Beispiels­ weise kann der Verarbeitungskreis jeder Kreis sein, der in der Lage ist Eingangsdaten auf der Grundlage der gespeicherten Daten zu verarbeiten.

Der Stromlieferkreis kann jeder Kreis zusätzlich zu dem des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels sein. Obwohl der von dem Stromlieferkreis an jeden der Ver­ arbeitungskreise gelieferte Stromwert in den oben be­ schriebenen Ausführungsbeispielen jeweils gleich ist, kann der Stromwert, der jedem der Verarbeitungskreise geliefert wird, unterschiedlich sein. Die Kreise, die in der Lage sind, kurze Impulse zu erzeugen, können jede Zusammensetzung zusätzlich zu den oben beschrie­ benen Ausführungsbeispielen aufweisen.

Der Wellenformgenerator nach der vorliegenden Erfin­ dung kann bei jeder elektronischen Vorrichtung ver­ wendet werden, die beliebige Signalformen benutzt. Insbesondere kann der Wellenformgenerator nach der vorliegenden Erfindung für ein Vorrichtungstestgerät verwendet werden, wenn gewünscht wird, die Vorrich­ tung unter Verwendung von beliebigen Signalformen zu testen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Wel­ lenformgenerator vorgesehen, der in der Lage ist, ei­ ne Wellenform mit einer kurzen Zeitauflösung zu er­ zeugen und weiterhin wird eine Halbleitertestvorrich­ tung eine Halbleitervorrichtung vorgesehen, die den Wellenformgenerator einschließen. Während verschieden Ausführungsbeispiele erläutert wurden, ist die Erfin­ dung nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt. Es ist möglich, daß die Fachleute verschiedene Modifika­ tionen und Variationen zu den obigen Ausführungsbei­ spielen durchführen können. Es ist klar, daß diese Variationen und Modifikationen in den Schutzbereich der Erfindung eingeschlossen sind, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Wie oben beschrieben, umfasst ein Wellenformgenerator eine Mehrzahl von Verzögerungsmitteln, die zueinander kaskadiert sind, um die Ausbreitung des Eingangs­ signals zu verzögern. Er enthält auch eine Vielzahl von Speicherkomponenten, die zwischen jedem der Ver­ zögerungsmittel vorgesehen sind, um Daten zur Erzeu­ gung der Wellenform zu speichern und weiterhin ist eine Vielzahl von Verarbeitungsmitteln zum Verarbei­ ten der eingegebenen Daten auf der Grundlage der in jedem der Speicher gespeicherten Daten vorgesehen. Der Wellenformgenerator setzt die Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungsmittel zusammen, um eine Wel­ lenform in Übereinstimmung mit den Daten zu erzeugen. Das Ergebnis ist eine beliebige Wellenform mit einer kurzen Zeitauflösung und einer präzisen Form.

Claims (24)

1. Wellenformerzeugungskreis,
gekennzeichnet durch
einen Eingangsanschluß (28), dem ein Eingangs­ signal zugeführt wird;
eine Verzögerungseinheit (23) mit einer Mehrzahl von Verzögerungsmitteln (30-314) zum Verzögern der Ausbreitung des Eingangssignals, wobei die Verzögerungsmittel (30-314) zueinander kaska­ diert sind;
eine Verarbeitungseinheit (25) mit einer Mehr­ zahl von Verarbeitungsmitteln (40b-415b), wo­ bei jedes der Verarbeitungsmitteln (40b-415b) ein Ausgangssignal auf der Grundlage jedes ihm zugeführten verzögerten Eingangssignals ausgibt; und
eine Zusammensetzeinheit (21) zum Zusammensetzen der Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungs­ mittel (40b-415b) der Verarbeitungseinheit (25), eine Signalform zu erzeugen.

2. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch
eine Mehrzahl von Verzögerungseinheiten (23), die parallel zueinander angeordnet sind und mit dem Eingangsanschluß (28) verbunden sind; und
eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten (25), die entsprechend für jede der Mehrzahl von Ver­ zögerungseinheiten (23) vorgesehen sind.

3. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzein­ heit die Ausgangssignale von jedem der Verarbei­ tungsmittel (40b-415b) addiert, um einen sum­ mierten Gesamtwert zu bilden und die Signalform auf der Grundlage des summierten Gesamtwertes erzeugt.

4. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsein­ heit (25) Verarbeitungsmittel (40b-415b) um­ fasst, denen das dem Eingangsanschluß (28) zuge­ führte Eingangssignal eingegeben wird.

5. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Speichern (40a-415a) zum Speichern von Daten zur Erzeugung der Signalform vorgesehen ist, wo­ bei jeder der Mehrzahl von Speichern (40a-415a) jeweils mit jedem der Mehrzahl von Verar­ beitungsmitteln (40b-415b) verbunden ist und wobei jedes der Verarbeitungsmittel (40b-415b) das Ausgangssignal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Signalform ausgibt, die in je­ dem der Speicher (40a-415a) gespeichert sind.

6. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmit­ tel (40b-415b) entweder direkt das verzögerte Eingangssignal oder das verzögerte Eingangs­ signal nach Umkehrung desselben als das Aus­ gangssignal auf der Grundlage der Daten zur Er­ zeugung der Signalform ausgibt.

7. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (40a-415a) eine Mehrzahl von Daten zur Erzeugung der Signalform speichert und daß das Verarbeitungsmittel (40b-415b) das Aus­ gangssignal auf der Grundlage der Mehrzahl von in dem Speicher (40a-415a) gespeicherten Daten ausgibt, derart, daß die erzeugte Signalform ei­ ne Welle mit längerer Periode als das Eingangs­ signal umfasst.

8. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 7, ge­ kennzeichnet durch eine Datensteuereinheit (29) zum Steuern der Mehrzahl von Daten zur Erzeugung der auszugebenden Signalform bei einem vorbe­ stimmten Intervall, wobei das Verarbeitungsmit­ tel (40b-415b) das Ausgangssignal auf der Grundlage der von der Datensteuereinheit (29) ausgegebenen Daten zur Erzeugung der Signalform liefert.

9. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsein­ heit (23) ein erstes Verzögerungsmittel (30) und ein letztes Verzögerungsmittel (314) mit jeweils einem Eingang und einem Ausgang umfasst, wobei der Eingang des ersten Verzögerungsmittels (30) mit dem Eingangsanschluß (28) verbunden ist und der Ausgang des letzten Verzögerungsmittels (314) mit dem Eingang des ersten Verzögerungs­ mittels (30) verbunden ist.

10. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmit­ tel (40b-415b) das Ausgangssignal auf der Grundlage des Eingangssignals und der Daten zur Erzeugung der in dem Speichermittel (40a-415a) gespeicherten Signalform ausgibt und daß die Zu­ sammensetzeinheit (21) einen Impuls mit einer vorbestimmten Impulsbreite als die Signalform auf der Grundlage des Ausgangssignals erzeugt.

11. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsmit­ tel (40b-415b) das Ausgangssignal auf der Grundlage des Eingangssignals, der in dem Spei­ chermittel (40a-415a) gespeicherten Daten zur Erzeugung der Signalform und des für eine vorbe­ stimmte Dauer verzögerten Eingangssignals aus­ gibt, wobei die Zusammensetzeinheit (21) einen Impuls mit einer vorbestimmten Impulsbreite als die Signalform auf der Basis des Ausgangssignals erzeugt.

12. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes der Verarbei­ tungsmittel (40b-415b) Ströme mit dem gleichen Wert wie das Ausgangssignal liefert.

13. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzein­ heit (21) die von jedem der Verarbeitungsmittel (40b-415b) gelieferten Ausgangssignale zusam­ mensetzt, um die Signalform zu erzeugen, die ei­ nen Wert entsprechend der Anzahl der Verarbei­ tungsmittel (40b-415b) aufweist.

14. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes der Verarbei­ tungsmittel (40b-415b) einen Stromversorgungs­ kreis zum Liefern eines Stromes auf der Grundla­ ge des Ausgangssignals und eines Umkehrsignals des Ausgangssignals umfasst.

15. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 1, wei­ ter gekennzeichnet durch ein Kurzverzögerungs- Element (136), das zwischen dem Eingangsanschluß (130) und dem ersten Verzögerungsmittel (120a, 120b) angeordnet ist, wobei das Kurzverzöge­ rungsmittel (136) eine geringere Verzögerungs­ dauer als die des Verzögerungsmittels (120) auf­ weist.

16. Wellenformerzeugungskreis nach Anspruch 2, wei­ ter gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Kurz­ verzögerungs-Elementen (136a-136o), wobei je­ des zwischen dem Eingangsanschluß (130) und dem ersten Verzögerungsmittel (120a, 120b) jeder der Verzögerungseinheiten (23) angeordnet ist, wobei das Kurzverzögerungs-Element (136) eine kleinere Verzögerungsdauer als die des Verzögerungsmit­ tels (120) aufweist.

17. Halbleiter-Prüfvorrichtung (160) zum Testen ei­ ner Vorrichtung (166), gekennzeichnet durch
einen Wellenformerzeugungskreis (16, 100, 110, 140) zur Erzeugung eines der zur Prüfung anste­ henden Vorrichtung (166) einzugebenden Testsi­ gnals auf der Grundlage eines Eingangssignals;
eine Signaleingangs- und -ausgangseinheit (162) zum Liefern des Testsignals an die zu prüfende Vorrichtung (166) und zum Annehmen eines Vor­ richtungsausgangssignals von der zu prüfenden Vorrichtung (166) auf der Grundlage des Testsi­ gnals; und
eine Testeinheit (164) zum Testen der Qualität der zur Prüfung anstehenden Vorrichtung (166) auf der Grundlage des Vorrichtungsausgangs­ signals, das von der Signaleingangs- und -ausgangseinheit (162) angenommen wurde;
wobei der Wellenformerzeugungskreis (16, 100, 110, 140) umfasst
einen Eingangsanschluß (28), dem ein Eingangs­ signal zugeführt wird;
eine Verzögerungseinheit (23) mit einer Mehrzahl von Verzögerungsmitteln (30-314) zum Verzögern der Ausbreitung des Eingangssignals, wobei die Verzögerungsmittel (30-314) zueinander kaska­ diert sind;
eine Verarbeitungseinheit (25) mit einer Mehr­ zahl von Verarbeitungsmitteln (40b-415b), wo­ bei jedes der Verarbeitungsmitteln (40b-415b) ein Ausgangssignal auf der Grundlage jedes ihm zugeführten verzögerten Eingangssignals ausgibt; und
eine Zusammensetzeinheit (21) zum Zusammensetzen der Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungs­ mittel (40b-415b) der Verarbeitungseinheit (25), eine Signalform zu erzeugen.

18. Halbleiter-Prüfvorrichtung nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wellenformerzeu­ gungskreis (16, 100, 110, 140) umfasst
eine Mehrzahl von Verzögerungseinheiten (23), die parallel zueinander angeordnet sind und mit dem Eingangsanschluß (28) verbunden sind; und
eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten (25), die entsprechend für jede der Mehrzahl von Ver­ zögerungseinheiten (23) vorgesehen sind.

19. Halbleiter-Prüfvorrichtung nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzein­ heit die Ausgangssignale von jedem der Verarbei­ tungsmittel (40b-415b) addiert, um einen sum­ mierten Gesamtwert zu bilden und die Signalform auf der Grundlage des summierten Gesamtwertes erzeugt.

20. Halbleiter-Prüfvorrichtung nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wellenformerzeu­ gungskreis (16, 100, 110, 114) weiter eine Mehr­ zahl von Speichern (40a-415a) zum Speichern von Daten zur Erzeugung der Signalform umfasst, wobei jeder der Mehrzahl von Speichern (40a-415a) jeweils mit jedem der Mehrzahl von Verar­ beitungsmitteln (40b-415b) verbunden ist und wobei jedes der Verarbeitungsmittel (40b-415b) das Ausgangssignal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Signalform ausgibt, die in je­ dem der Speicher (40a-415a) gespeichert sind.

21. Halbleitervorrichtung (170) mit einer Selbst­ testfähigkeit, gekennzeichnet durch:
einen Vorrichtungskreis (172), der so aufgebaut ist, daß er eine vorbestimmte Funktion aktuali­ siert;
einen Wellenformerzeugungskreis (16, 100, 110, 140, 174) zur Erzeugung eines Testsignals, das in den Vorrichtungskreis (172) einzugeben ist; und
eine Signalausgangseinheit (176) zum Ausgeben eines Vorrichtungsausgangssignals von dem Vor­ richtungskreis (172) auf der Grundlage des Test­ signals an von der Halbleitervorrichtung (170) nach außen, wobei der Wellenformerzeugungskreis (16, 100, 110, 140, 174) umfasst
eine Verzögerungseinheit (23) mit einer Mehrzahl von Verzögerungsmitteln (30-314) zum Verzögern der Ausbreitung des Eingangssignals, wobei die Verzögerungsmittel (30-314) zueinander kaska­ diert sind;
eine Verarbeitungseinheit (25) mit einer Mehr­ zahl von Verarbeitungsmitteln (40b-415b), wo­ bei jedes der Verarbeitungsmitteln (40b-415b) ein Ausgangssignal auf der Grundlage jedes ihm zugeführten verzögerten Eingangssignals ausgibt; und
eine Zusammensetzeinheit (21) zum Zusammensetzen der Ausgangssignale von jedem der Verarbeitungs­ mittel (40b-415b) der Verarbeitungseinheit (25), eine Signalform zu erzeugen.

22. Halbleitervorrichtung (170) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenformerzeu­ gungskreis (174) umfasst
eine Mehrzahl von Verzögerungseinheiten (23), die parallel zueinander angeordnet sind und mit dem Eingangsanschluß (28) verbunden sind; und
eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten (25), die entsprechend für jede der Mehrzahl von Ver­ zögerungseinheiten (23) vorgesehen sind.

23. Halbleitervorrichtung (170) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzein­ heit die Ausgangssignale von jedem der Verarbei­ tungsmittel (40b-415b) addiert, um einen sum­ mierten Gesamtwert zu bilden und die Signalform auf der Grundlage des summierten Gesamtwertes erzeugt.

24. Halbleitervorrichtung (170) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenformerzeu­ gungskreis (174) weiter eine Mehrzahl von Spei­ chern (40a-415a) zum Speichern von Daten zur Erzeugung der Signalform umfasst, wobei jeder der Mehrzahl von Speichern (40a-415a) jeweils mit jedem der Mehrzahl von Verarbeitungsmitteln (40b-415b) verbunden ist und wobei jedes der Verarbeitungsmittel (40b-415b) das Ausgangs­ signal auf der Grundlage der Daten zur Erzeugung der Signalform ausgibt, die in jedem der Spei­ cher (40a-415a) gespeichert sind.