JP2002214305A - Ad converter - Google Patents

Ad converter

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JP2002214305A
JP2002214305A JP2001006557A JP2001006557A JP2002214305A JP 2002214305 A JP2002214305 A JP 2002214305A JP 2001006557 A JP2001006557 A JP 2001006557A JP 2001006557 A JP2001006557 A JP 2001006557A JP 2002214305 A JP2002214305 A JP 2002214305A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AD converter capable of easily evaluating monotonicity to improve the test efficiency and also performing an evaluation at a high-speed sampling rate even in an inexpensive evaluation system. SOLUTION: An analog signal is converted to an m-bit digital signal, and the output expectation value of the digital signal is generated according to the voltage level of the analog signal. The digital signal is compared with the output expectation value, and an error signal showing whether the difference between the both is ±2 or more or not is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、変換後のデジタル
信号の単調性をテストするテスト回路を搭載したADコ
ンバータ(アナログ−デジタル変換器)に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AD converter (analog-digital converter) equipped with a test circuit for testing the monotonicity of a converted digital signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、ADコンバータの評価システム
の一例の構成概念図である。同図に示すように、ADコ
ンバータの評価システム30は、アナログ信号Ainを
mビットのデジタル信号D<m−1:0>に変換するA
Dコンバータのサンプル(DUT:Device Under Test
)(以下、単にサンプルという)32を評価するもの
で、アナログ信号Ainを発生する信号発生器34と、
この評価システム30の動作を制御するコントローラ3
6とを備えている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a conceptual diagram of an example of an AD converter evaluation system. As shown in the figure, the AD converter evaluation system 30 converts an analog signal Ain into an m-bit digital signal D <m−1: 0>.
D converter sample (DUT: Device Under Test)
A signal generator 34 for evaluating an analog signal Ain;
Controller 3 for controlling the operation of this evaluation system 30
6 is provided.

【0003】評価システム30では、コントローラ36
から入力される制御信号に従って、信号発生器34によ
り所定電圧レベルのアナログ信号Ainが発生される。
このアナログ信号Ainはサンプル32に供給され、そ
の電圧レベルに応じたmビットのデジタル信号D<m−
1:0>に変換される。変換後のデジタル信号D<m−
1:0>は一旦コントローラ36に全部取り込まれた
後、処理されて、直線性誤差や歪等の特性値が算出され
る。
In the evaluation system 30, a controller 36
The signal generator 34 generates an analog signal Ain having a predetermined voltage level in accordance with the control signal input from the control circuit 30.
The analog signal Ain is supplied to the sample 32, and the m-bit digital signal D <m−
1: 0>. The converted digital signal D <m−
1: 0> is once fetched by the controller 36 and then processed to calculate characteristic values such as linearity error and distortion.

【0004】ADコンバータのテスト手法としては、ヒ
ストグラム法の他、様々なテスト手法が用いられてい
る。しかし、どのようなテスト手法でも、基本的なテス
トのセットアップは同じである。すなわち、前述のよう
に、サンプル32へアナログ信号Ainを供給し、変換
後のデジタル信号D<m−1:0>を一旦コントローラ
36へ全部取り込んだ後、コントローラ36の内部で各
テスト手法に従って処理が行われる。
As a test method of the AD converter, various test methods are used in addition to the histogram method. However, the basic test setup is the same for all test methods. That is, as described above, the analog signal Ain is supplied to the sample 32, the converted digital signal D <m-1: 0> is once taken into the controller 36, and then processed inside the controller 36 according to each test method. Is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、プロセスや
回路技術の進歩により、ADコンバータも高速化、高ビ
ット化が進んでいる。このため、いずれの場合も、テス
ト時にコントローラ36内で処理しなければならないデ
ータ量が増大し、テスト時間が長くなる傾向にある。ま
た、ADコンバータの良品・不良品の選別を、直線性誤
差や歪等の特性値から判断する場合、不良品のテスト時
間も良品と同じだけ必要になるため、不良品の混入率が
高いとテスト効率が著しく低下する。
By the way, with the advance of the process and the circuit technology, the speed and the number of bits of the AD converter are also increasing. Therefore, in any case, the amount of data that must be processed in the controller 36 during the test increases, and the test time tends to be longer. When judging good or bad AD converters from characteristic values such as linearity error or distortion, the test time for bad products is also required as long as good products. Test efficiency is significantly reduced.

【0006】近年では、ADコンバータを初めとするア
ナログ回路とデジタル回路とを混載することも珍しくは
なく、前述の理由等により、アナログ回路のテスト時間
が全体のテスト時間に占める割合が高くなる傾向にあ
る。
In recent years, it is not uncommon for analog circuits such as AD converters and digital circuits to be mixedly mounted, and for the above-described reasons, the ratio of test time of analog circuits to the total test time tends to increase. It is in.

【0007】このようなテスト効率の低下は、テストコ
ストを引き上げるので、チップ価格の上昇を引き起こす
結果となる。また、変換レート(変換クロック)の高速
化に伴い、コントローラ36に取り込まれるデータ(サ
ンプル32の出力)も高速に変化するため、コントロー
ラ36の入力部にも高速インターフェースを採用する等
の高速化対策を施さなければならず、高価な評価システ
ムが必要となるので、テストコストの上昇を招く要因と
なる。
[0007] Such a decrease in test efficiency raises the test cost, which results in an increase in chip price. Further, as the conversion rate (conversion clock) increases, the data (output of the sample 32) taken into the controller 36 also changes at a high speed. Therefore, a high-speed interface is adopted also for the input section of the controller 36. Must be performed, and an expensive evaluation system is required, which causes an increase in test cost.

【0008】本発明の目的は、前記従来技術に基づく問
題点を解消し、単調性を簡易的に評価することができ、
テスト効率を向上させることができると共に、安価な評
価システムにおいても高速サンプリングレートでの評価
が可能なADコンバータを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the problems based on the prior art, and to easily evaluate monotonicity.
An object of the present invention is to provide an AD converter that can improve test efficiency and can evaluate at a high sampling rate even in an inexpensive evaluation system.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、アナログ信号をmビットのデジタル信号
に変換する第1手段と、前記アナログ信号の電圧レベル
に応じて、前記デジタル信号の出力期待値を発生する第
2手段と、前記デジタル信号と前記出力期待値とを比較
し、これらのデジタル信号と出力期待値との差が±2以
上であるかどうかを表すエラー信号を出力する第3手段
とを備えていることを特徴とするADコンバータを提供
するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides first means for converting an analog signal into an m-bit digital signal, and the digital signal according to a voltage level of the analog signal. A second means for generating the expected output value of the digital signal and comparing the digital signal with the expected output value and outputting an error signal indicating whether a difference between the digital signal and the expected output value is ± 2 or more. And an A / D converter characterized by comprising:

【0010】ここで、前記第3手段は、さらに、前記デ
ジタル信号と前記出力期待値との差が+1あるいは−1
であるかどうかを表すトリガー信号を出力するのが好ま
しい。また、上記に記載のADコンバータであって、さ
らに、n(n>m)ビットのデジタル信号を発生する第
4手段と、このnビットのデジタル信号をアナログ信号
に変換する第5手段とを備え、前記第5手段により変換
されたアナログ信号を前記第1手段に供給するのが好ま
しい。
Here, the third means may further comprise: a difference between the digital signal and the expected output value is +1 or -1.
It is preferable to output a trigger signal indicating whether or not. The AD converter described above, further comprising: fourth means for generating an n (n> m) -bit digital signal; and fifth means for converting the n-bit digital signal into an analog signal. Preferably, the analog signal converted by the fifth means is supplied to the first means.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明のADコンバータを詳細に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an AD converter according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.

【0012】図1は、本発明のADコンバータの一実施
例の構成概略図である。同図に示すADコンバータ10
は、アナログ信号Ainをmビットのデジタル信号D<
m−1:0>に変換するもので、mビットのADC(ア
ナログ−デジタル変換器)ユニット12と、mビットの
カウンタ14と、比較回路16と、ANDゲート18と
を備えている。これらのカウンタ14、比較回路16お
よびANDゲート18が、ADCユニット12のテスト
回路を構成する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of an AD converter according to the present invention. AD converter 10 shown in FIG.
Converts an analog signal Ain into an m-bit digital signal D <
m-1: 0> and includes an m-bit ADC (analog-digital converter) unit 12, an m-bit counter 14, a comparison circuit 16, and an AND gate 18. The counter 14, the comparison circuit 16, and the AND gate 18 constitute a test circuit of the ADC unit 12.

【0013】図示例のADコンバータ10において、ま
ず、ADCユニット12は、クロック信号(サンプリン
グクロック)CLKに同期して、ADコンバータ10の
外部から入力されるアナログ信号Ainをmビットのデ
ジタル信号D<m−1:0>に変換する。変換後のデジ
タル信号D<m−1:0>は比較回路16へ供給され
る。なお、ADCユニット12の構造は何ら限定され
ず、従来公知のものはいずれも利用可能である。
In the illustrated AD converter 10, first, the ADC unit 12 converts an analog signal Ain input from outside the AD converter 10 into an m-bit digital signal D <in synchronization with a clock signal (sampling clock) CLK. m-1: 0>. The converted digital signal D <m−1: 0> is supplied to the comparison circuit 16. The structure of the ADC unit 12 is not limited at all, and any conventionally known one can be used.

【0014】続いて、カウンタ14は、アナログ信号A
inの電圧変化に同期したクロック信号CLKと次に述
べるトリガー信号TRIGとを入力とするANDゲート
18からの出力信号に同期してカウントアップを行い、
そのカウント値を出力期待値CO<m−1:0>として
出力する。この出力期待値CO<m−1:0>は、比較
回路16へ供給されると共に、本実施例では、ADコン
バータ10の外部へも出力されている。
Subsequently, the counter 14 outputs the analog signal A
The count-up is performed in synchronization with the output signal from the AND gate 18 that receives the clock signal CLK synchronized with the voltage change of in and the trigger signal TRIG described below as inputs.
The count value is output as an expected output value CO <m−1: 0>. The expected output value CO <m−1: 0> is supplied to the comparison circuit 16 and is also output to the outside of the AD converter 10 in this embodiment.

【0015】なお、カウンタ14は、リセット信号RE
SETにより初期化され、本実施例の場合、出力期待値
CO<m−1:0>の値は0(10進数)に設定され
る。
The counter 14 outputs a reset signal RE
Initialized by SET, in the case of the present embodiment, the value of the expected output value CO <m−1: 0> is set to 0 (decimal number).

【0016】最後に、比較回路16は、デジタル信号D
<m−1:0>と出力期待値CO<m−1:0>とを比
較し、トリガー信号TRIGおよびエラー信号ERRを
出力する。トリガー信号TRIGは、前述のようにAN
Dゲート18に入力されると共に、ADコンバータ10
の外部へも出力され、デジタル信号D<m−1:0>の
変化点を表す信号として利用される。また、エラー信号
ERRはADコンバータ10の外部へ出力され、エラー
検出信号として利用される。
Finally, the comparison circuit 16 outputs the digital signal D
<M-1: 0> is compared with the expected output value CO <m-1: 0>, and a trigger signal TRIG and an error signal ERR are output. The trigger signal TRIG is set to AN as described above.
The signal is input to the D gate 18 and the AD converter 10
, And is used as a signal indicating a transition point of the digital signal D <m−1: 0>. The error signal ERR is output to the outside of the AD converter 10 and used as an error detection signal.

【0017】ここで、トリガー信号TRIGは、デジタ
ル信号D<m−1:0>の値と出力期待値CO<m−
1:0>の値との差が+1であるかどうかを表す。ま
た、エラー信号ERRは、差が±2以上であるかどうか
を表す。本実施例の場合、トリガー信号TRIGは、差
が+1の場合にハイレベルとなり、それ以外の場合には
ロウレベルとなる。また、エラー信号ERRは、差が±
2以上の場合にハイレベルとなり、差が±1以内の場合
にはロウレベルとなる。
Here, the trigger signal TRIG includes a value of the digital signal D <m−1: 0> and an expected output value CO <m−
1: 0> indicates whether the difference from the value is +1. The error signal ERR indicates whether the difference is ± 2 or more. In the case of the present embodiment, the trigger signal TRIG is at a high level when the difference is +1 and at a low level otherwise. The error signal ERR has a difference of ±
When the difference is 2 or more, the level becomes high, and when the difference is within ± 1, the level becomes low.

【0018】エラー信号ERRをADコンバータ10の
外部へ出力することにより、ADコンバータ10の良否
を容易に判断することができる。また、トリガー信号T
RIGは、デジタル信号D<m−1:0>の変化するタ
イミングを表すので、このトリガー信号TRIGを外部
へ出力し、クロック信号よりも比較的低速なトリガー信
号TRIGのタイミングでデータを取り込むことによ
り、安価な評価システムであっても、ADコンバータ1
0の良否を判定することができる。
By outputting the error signal ERR to the outside of the AD converter 10, the quality of the AD converter 10 can be easily determined. Also, the trigger signal T
Since RIG indicates the timing at which the digital signal D <m−1: 0> changes, the trigger signal TRIG is output to the outside, and data is taken in at the timing of the trigger signal TRIG which is relatively slower than the clock signal. AD converter 1 even if it is an inexpensive evaluation system
Pass / fail of 0 can be determined.

【0019】なお、ADCユニット12から出力される
デジタル信号D<m−1:0>のビット数は何ら限定さ
れない。また、カウンタ14は、リセット信号RESE
Tにより、0ではなくて所定値に設定されるようにして
もよい。また、トリガー信号TRIG、エラー信号ER
Rおよびリセット信号RESETの極性も何ら限定され
ず、必要に応じて適宜変更してもよい。また、本発明で
は、カウンタ14をアップカウンタ、比較回路16が出
力するトリガー信号TRIGはデジタル信号D<m−
1:0>の値と出力期待値CO<m−1:0>の値との
差が+1であるかどうかを表すとしたが、カウンタ14
としてダウンカウンタ、トリガー信号TRIGはD<m
−1:0>の値とCO<m−1:0>の値との差が−1
であるかどうかを表すとしても良い。
The number of bits of the digital signal D <m-1: 0> output from the ADC unit 12 is not limited at all. Further, the counter 14 outputs the reset signal RESE
By T, it may be set to a predetermined value instead of 0. Also, a trigger signal TRIG and an error signal ER
The polarity of R and the reset signal RESET is not limited at all, and may be changed as needed. In the present invention, the counter 14 is an up-counter, and the trigger signal TRIG output from the comparison circuit 16 is a digital signal D <m−
1: 0> and the expected output value CO <m−1: 0> indicate whether the difference is +1 or not.
And the trigger signal TRIG is D <m
The difference between the value of -1: 0> and the value of CO <m-1: 0> is -1.
May be indicated.

【0020】次に、ADコンバータ10の動作を説明す
る。
Next, the operation of the AD converter 10 will be described.

【0021】図2は、本発明のADコンバータの動作を
表す一実施例のタイミングチャートである。このタイミ
ングチャートは、ADCユニット12に単調性不良があ
る場合のADコンバータ10の動作を表す。本実施例の
場合、デジタル信号D<m−1:0>=3(10進数)
に相当する電圧レベルのアナログ信号Ainが入力され
た時に、ADCユニット12からデジタル信号D<m−
1:0>=4(10進数)が出力されるものとする。
FIG. 2 is a timing chart of one embodiment showing the operation of the AD converter of the present invention. This timing chart shows the operation of the AD converter 10 when the ADC unit 12 has a monotonic failure. In the case of the present embodiment, the digital signal D <m−1: 0> = 3 (decimal number)
When the analog signal Ain having the voltage level corresponding to the input is input, the digital signal D <m−
It is assumed that 1: 0> = 4 (decimal number) is output.

【0022】図示例のタイミングチャートに示すよう
に、まず、リセット信号RESETがハイレベルとさ
れ、ADコンバータ10はリセットされる。
As shown in the timing chart of the illustrated example, first, the reset signal RESET is set to the high level, and the AD converter 10 is reset.

【0023】これにより、カウンタ14が初期化され、
そのカウント値=0(10進数)、すなわち、出力期待
値CO<m−1:0>=00…000(2進数)に設定
される。また、アナログ信号Ainは、デジタル信号D
<m−1:0>=0(10進数)に相当する電圧レベル
とされ、ADCユニット12からは、デジタル信号D<
m−1:0>=00…000(2進数)が出力されてい
る。なお、クロック信号CLKは、リセット期間中も常
に入力されている。
As a result, the counter 14 is initialized,
The count value is set to 0 (decimal number), that is, the expected output value CO <m−1: 0> = 00... 000 (binary number). Also, the analog signal Ain is the digital signal D
<M−1: 0> = 0 (decimal number), and the ADC unit 12 outputs a digital signal D <
m-1: 0> = 00... 000 (binary number) is output. Note that the clock signal CLK is always input even during the reset period.

【0024】続いて、リセット信号RESETがロウレ
ベルとされ、ADコンバータ10のリセットが解除され
る。
Subsequently, the reset signal RESET is set to the low level, and the reset of the AD converter 10 is released.

【0025】リセット解除後、アナログ信号Ainとし
て、クロック信号CLKの4クロック毎に、変換後のデ
ジタル信号D<m−1:0>の値が1つずつ増加するよ
うに電圧レベルが変化するランプ波が入力される。すな
わち、同図のタイミングチャートに示すように、アナロ
グ信号Ainは、リセット解除後の1,5,9,…個目
のクロック信号CLKの立上りのタイミングでそれぞれ
デジタル信号D<m−1:0>=0,1,2,…(10
進数)の電圧レベルとなる。
After the reset is released, a ramp whose voltage level changes so that the value of the converted digital signal D <m-1: 0> increases by one every four clocks of the clock signal CLK as the analog signal Ain. Waves are input. That is, as shown in the timing chart of FIG. 7, the analog signal Ain is converted into the digital signal D <m-1: 0> at the rising timing of the first, fifth, ninth,... = 0, 1, 2, ... (10
Base) voltage level.

【0026】これに応じて、ADCユニット12では、
リセット解除後のクロック信号CLKの1つ目の立上り
のタイミングAでアナログ信号Ainがサンプリングさ
れ、サンプリングしたクロック信号CLKの次のクロッ
ク信号CLKの立上りのタイミングBでデジタル信号D
<m−1:0>=00…000(2進数)が出力され
る。なお、リセットにより、既にデジタル信号D<m−
1:0>=00…000(2進数)とされているので、
その状態が維持されることになる。
In response, the ADC unit 12
The analog signal Ain is sampled at the first rising timing A of the clock signal CLK after the reset release, and the digital signal Din is sampled at the rising timing B of the clock signal CLK following the sampled clock signal CLK.
<M-1: 0> = 00 ... 000 (binary number) is output. Note that the digital signal D <m−
1: 0> = 00 ... 000 (binary number),
That state will be maintained.

【0027】以後同様にして、クロック信号CLKの4
クロック毎に、1クロック前のアナログ信号Ainの電
圧レベルに対応したデジタル信号D<m−1:0>が出
力される。すなわち、同図のタイミングチャートに示す
ように、デジタル信号D<m−1:0>は、リセット解
除後の2,6,10,…個目のクロック信号CLKの立
上りのタイミングでそれぞれデジタル信号D<m−1:
0>=00…000,00…001,00…010,…
(2進数)となる。
Thereafter, similarly, the clock signal CLK
At each clock, a digital signal D <m-1: 0> corresponding to the voltage level of the analog signal Ain one clock before is output. That is, as shown in the timing chart of FIG. 11, the digital signals D <m−1: 0> are respectively set at the rising timings of the second, sixth, tenth,... <M-1:
0> = 00 ... 00000, 00 ... 001, 00 ... 010, ...
(Binary number).

【0028】ここで、クロック信号CLKの立上りのタ
イミングCで、ADCユニット12からデジタル信号D
<m−1:0>=00…001(2進数)が出力される
と、比較回路16により、デジタル信号D<m−1:0
>=00…001(2進数)と出力期待値CO<m−
1:0>=00…000(2進数)との差が+1である
ことが検出され、この同じクロック信号CLKの立下り
のタイミングでトリガー信号TRIGがハイレベルとな
る。
Here, the digital signal D is output from the ADC unit 12 at the rising timing C of the clock signal CLK.
When <m−1: 0> = 00... 001 (binary number) is output, the comparator 16 outputs a digital signal D <m−1: 0.
> = 00... 001 (binary number) and the expected output value CO <m−
It is detected that the difference from 1: 0> = 00... 000 (binary number) is +1 and the trigger signal TRIG goes high at the same falling timing of the clock signal CLK.

【0029】トリガー信号TRIGがハイレベルとなる
と、その次のクロック信号CLKの立上りのタイミング
Dでカウンタ14がカウントアップされ、出力期待値C
O<m−1:0>=00…001(2進数)となる。
When the trigger signal TRIG goes high, the counter 14 counts up at the next rising timing D of the clock signal CLK, and the output expected value C
O <m-1: 0> = 00... 001 (binary number).

【0030】出力期待値CO<m−1:0>=00…0
01(2進数)となると、同じく比較回路16により、
デジタル信号D<m−1:0>=00…001(2進
数)と出力期待値CO<m−1:0>=00…001
(2進数)との差が0、すなわち、両者の値が同一であ
ることが検出され、この同じクロック信号CLKの立下
りのタイミングEでトリガー信号TRIGはロウレベル
となる。
Output expected value CO <m-1: 0> = 00... 0
01 (binary number), the comparison circuit 16
Digital signal D <m−1: 0> = 00... 001 (binary number) and expected output value CO <m−1: 0> = 00.
It is detected that the difference from (binary number) is 0, that is, both values are the same, and the trigger signal TRIG becomes low level at the falling timing E of the same clock signal CLK.

【0031】また、デジタル信号D<m−1:0>=0
0…010(2進数)となる場合のトリガー信号TRI
Gの動作も上記と同様である。
The digital signal D <m-1: 0> = 0
Trigger signal TRI when 0 ... 010 (binary number)
The operation of G is the same as above.

【0032】ここで、クロック信号CLKの立上りのタ
イミングGで、ADCユニット12からデジタル信号D
<m−1:0>=00…100(2進数)が出力される
と、比較回路16により、デジタル信号D<m−1:0
>=00…100(2進数)と出力期待値CO<m−
1:0>=00…010(2進数)との差が±2以上で
あることが検出され、この同じクロック信号CLKの立
下りのタイミングでエラー信号ERRがハイレベルとな
る。
Here, the digital signal D is output from the ADC unit 12 at the rising timing G of the clock signal CLK.
When <m−1: 0> = 00... 100 (binary number) is output, the comparator 16 outputs a digital signal D <m−1: 0.
> = 00... 100 (binary number) and expected output value CO <m−
It is detected that the difference from 1: 0> = 00... 010 (binary number) is ± 2 or more, and the error signal ERR goes high at the same falling timing of the clock signal CLK.

【0033】エラー信号ERRとしてハイレベルが出力
されることにより、このサンプル(評価チップ)には単
調性がないことを容易に判定することができる。すなわ
ち、このエラー信号ERRはADコンバータ10の外部
に出力されているので、外部でエラー信号ERRをモニ
ターすることにより、膨大な数のデジタルコードをコン
トローラで処理する前に、ADコンバータの単調性を簡
単に判断することができ、これにより、テスト効率を極
めて向上させることができる。
By outputting a high level as the error signal ERR, it can be easily determined that this sample (evaluation chip) has no monotonicity. That is, since the error signal ERR is output to the outside of the AD converter 10, by monitoring the error signal ERR outside, the monotonicity of the AD converter can be reduced before a huge number of digital codes are processed by the controller. The determination can be made easily, thereby significantly improving the test efficiency.

【0034】なお、図3のタイミングチャートに示した
例では、単調性のないサンプルの例を挙げて説明した
が、単調性に問題のないサンプルの場合、同図中のタイ
ミングC,D,Eに示すデジタル信号D<m−1:0>
=00…001(2進数)となる場合の動作と同じ動作
が、デジタルコードの最大値であるデジタル信号D<m
−1:0>=11…111(2進数)まで繰り返し行わ
れる。
In the example shown in the timing chart of FIG. 3, an example of a sample having no monotonicity has been described. However, in the case of a sample having no problem with monotonicity, the timings C, D, and E in FIG. Digital signal D <m−1: 0> shown in FIG.
= 00... 001 (binary number) is the same operation as the digital signal D <m which is the maximum value of the digital code.
It is repeated until -1: 0> = 11... 111 (binary number).

【0035】既に述べたように、トリガー信号TRIG
は、デジタル信号D<m−1:0>の変化点を表すの
で、外部に出力される出力期待値CO<m−1:0>の
値を、同じく外部に出力されるトリガー信号TRIGの
タイミングでコントローラに取り込むように構成するこ
とにより、コントローラへのデータの取込レートを低く
することができ、安価な評価システムでも、変換レート
(クロック信号CLKの周波数)が高速なサンプルの特
性値評価を行うことができる。また、トリガー信号TR
IGのみをコントローラへ取り込み、トリガー信号TR
IGの入力回数をカウントして出力期待値を算出する方
法でも同様の特性評価が可能となる。
As described above, the trigger signal TRIG
Represents the transition point of the digital signal D <m−1: 0>, and thus the value of the output expected value CO <m−1: 0> output to the outside is changed by the timing of the trigger signal TRIG also output to the outside. In this case, the data acquisition rate to the controller can be reduced, and even if the evaluation system is inexpensive, the characteristic value of a sample whose conversion rate (frequency of the clock signal CLK) is high can be evaluated. It can be carried out. Also, the trigger signal TR
Only IG is taken into the controller and trigger signal TR
Similar characteristics can be evaluated by a method of calculating the expected output value by counting the number of IG inputs.

【0036】次に、本発明のADコンバータについて別
の実施例を挙げて説明する。
Next, another embodiment of the AD converter of the present invention will be described.

【0037】図3は、本発明のADコンバータの別の実
施例の構成概略図である。ここで、同図に示すADコン
バータ20は、図1に示すADコンバータ10と比較し
て、さらにn(n>m)ビットのDAC(デジタル−ア
ナログ変換器)ユニット22およびnビットのカウンタ
24を備えている点と、出力期待値CO<m−1:0>
の代わりにデジタル信号Ain<n−1:0>およびD
<m−1:0>が外部に出力されている点とが相違する
だけである。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of another embodiment of the AD converter of the present invention. Here, the AD converter 20 shown in the figure further includes a DAC (digital-analog converter) unit 22 of n (n> m) bits and an n-bit counter 24 as compared with the AD converter 10 shown in FIG. And the expected output value CO <m−1: 0>
Instead of digital signals Ain <n-1: 0> and D
The only difference is that <m-1: 0> is output to the outside.

【0038】このADコンバータ20は、内部でテスト
用のアナログ信号を発生し、ADCユニット12に供給
するようにしたもので、mビットのADCユニット12
と、mビットのカウンタ14と、比較回路16と、AN
Dゲート18と、nビットのDACユニット22と、n
ビットのカウンタ24とを備えている。これらのカウン
タ14、比較回路16、ANDゲート18、DACユニ
ット22およびカウンタ24が、ADCユニット12の
テスト回路を構成する。
The AD converter 20 internally generates a test analog signal and supplies it to the ADC unit 12. The m-bit ADC unit 12
, M-bit counter 14, comparison circuit 16, AN
D gate 18, n-bit DAC unit 22, n
And a bit counter 24. The counter 14, the comparison circuit 16, the AND gate 18, the DAC unit 22, and the counter 24 form a test circuit of the ADC unit 12.

【0039】図示例のADコンバータ20において、カ
ウンタ24は、クロック信号CLKに同期してカウント
を行い、そのカウント値をデジタル信号A<n−1:0
>として出力する。このデジタル信号A<n−1:0>
は、DACユニット22へ供給されると共に、ADコン
バータ20の外部へも出力されている。なお、デジタル
信号A<n−1:0>はリセット信号RESETにより
初期化され、例えば0(10進数)に設定される。
In the illustrated AD converter 20, the counter 24 counts in synchronization with the clock signal CLK, and counts the counted value as a digital signal A <n-1: 0.
Output as>. This digital signal A <n-1: 0>
Are supplied to the DAC unit 22 and output to the outside of the AD converter 20. Note that the digital signal A <n−1: 0> is initialized by a reset signal RESET, and is set to, for example, 0 (decimal number).

【0040】続いて、DACユニット22は、クロック
信号(変換クロック)CLKに同期して、カウンタ24
から入力されるデジタル信号A<n−1:0>をアナロ
グ信号Ainに変換する。変換後のアナログ信号Ain
はADCユニット12へ供給される。なお、DACユニ
ット22の構造は何ら限定されず、従来公知のものはい
ずれも利用可能であるが、ADCユニット12よりもビ
ット精度の高いものであるのが好ましい。
Subsequently, the DAC unit 22 synchronizes with the clock signal (converted clock) CLK to
Is converted into an analog signal Ain. Analog signal Ain after conversion
Is supplied to the ADC unit 12. The structure of the DAC unit 22 is not limited at all, and any conventionally known one can be used. However, it is preferable that the DAC unit 22 has higher bit precision than the ADC unit 12.

【0041】図示例のADコンバータ20では、リセッ
ト信号RESETにより、カウンタ24が初期化され、
例えばデジタル信号A<n−1:0>=0(10進数)
に設定される。
In the illustrated AD converter 20, the counter 24 is initialized by the reset signal RESET.
For example, digital signal A <n-1: 0> = 0 (decimal number)
Is set to

【0042】リセット解除後、カウンタ24から出力さ
れるデジタル信号A<n−1:0>の値は、クロック信
号CLKに同期して1つずつ増加する。DACユニット
22では、クロック信号CLKに同期して、カウンタ2
4から供給されるデジタル信号A<n−1:0>がアナ
ログ信号Ainに変換される。すなわち、デジタル信号
A<n−1:0>の値が1つずつ増加するのに応じて電
圧レベルが上昇するアナログ信号Ainが発生される。
After the reset is released, the value of the digital signal A <n-1: 0> output from the counter 24 increases by one in synchronization with the clock signal CLK. In the DAC unit 22, the counter 2 is synchronized with the clock signal CLK.
The digital signal A <n-1: 0> supplied from 4 is converted to an analog signal Ain. That is, an analog signal Ain whose voltage level increases as the value of the digital signal A <n−1: 0> increases one by one is generated.

【0043】DACユニット24によって発生されたア
ナログ信号Ainは、テスト対象であるADCユニット
12へ供給され、図1に示すADコンバータ10の場合
と同じようにしてテストが行われる。デジタル信号D<
m−1:0>およびデジタル信号A<n−1:0>を外
部に出力することにより、デジタル信号A<n−1:0
>の値から、デジタル信号D<m−1:0>の値に対応
するアナログ信号Ainの電圧レベルを知ることができ
る。
The analog signal Ain generated by the DAC unit 24 is supplied to the ADC unit 12 to be tested, and the test is performed in the same manner as in the case of the AD converter 10 shown in FIG. Digital signal D <
By outputting the digital signal A <n−1: 0> to the outside, the digital signal A <n−1: 0> is output.
>, The voltage level of the analog signal Ain corresponding to the value of the digital signal D <m−1: 0> can be known.

【0044】なお、図1および図3に示す例では、説明
を簡単化するために、通常の動作時の回路や接続、通常
動作とテスト動作との切換用の回路等は省略してある。
また、図1の例では、通常動作時のデジタル信号D<m
−1:0>を外部に出力してもよいし、あるいは、内部
の他の回路で使用するようにしてもよい。また、図3の
例では、通常動作時のアナログ信号Ainを外部から入
力してもよいし、あるいは、内部の他の回路から供給す
るようにしてもよい。
In the examples shown in FIGS. 1 and 3, circuits and connections during normal operation, circuits for switching between normal operation and test operation, and the like are omitted for simplification of description.
Further, in the example of FIG. 1, the digital signal D <m during normal operation
-1: 0> may be output to the outside, or may be used in another internal circuit. In the example of FIG. 3, the analog signal Ain during the normal operation may be input from the outside, or may be supplied from another internal circuit.

【0045】本発明のADコンバータは、基本的に以上
のようなものである。以上、本発明のADコンバータに
ついて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の
改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
The AD converter of the present invention is basically as described above. As described above, the AD converter according to the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes may be made without departing from the gist of the present invention. .

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明のAD
コンバータは、アナログ信号をデジタル信号に変換する
と共に、アナログ信号の電圧レベルに応じて、デジタル
信号の出力期待値を発生し、デジタル信号と出力期待値
とを比較して、両者の差が±2以上であるかどうかを表
すエラー信号を出力するようにしたものである。これに
より、本発明のADコンバータによれば、エラー信号を
モニターするだけで、単調性を簡易的に評価することが
できるので、実際にコントローラに全部のデジタル信号
を取り込む前に不良品のサンプルを排除することがで
き、テスト効率を向上させることができると共に、テス
トコストを低減することができる。また、本発明のAD
コンバータによれば、トリガー信号を利用することによ
り、安価な評価システムでも、高速サンプリングレート
でサンプルを評価することができるので、同じくテスト
コストを低減することができる。
As described in detail above, the AD of the present invention
The converter converts the analog signal into a digital signal, generates an expected output value of the digital signal according to the voltage level of the analog signal, compares the digital signal with the expected output value, and determines that the difference between the two is ± 2. An error signal indicating whether or not this is the case is output. Thus, according to the AD converter of the present invention, it is possible to easily evaluate the monotonicity only by monitoring the error signal. Therefore, the test cost can be reduced while the test efficiency can be improved. In addition, the AD of the present invention
According to the converter, by using the trigger signal, the sample can be evaluated at a high sampling rate even with an inexpensive evaluation system, so that the test cost can also be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のADコンバータの一実施例の構成概
略図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an AD converter according to the present invention.

【図2】 本発明のADコンバータの動作を表す一実施
例のタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart of an embodiment showing an operation of the AD converter of the present invention.

【図3】 本発明のADコンバータの別の実施例の構成
概略図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the AD converter of the present invention.

【図4】 ADコンバータの評価システムの一例の構成
概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an example of an AD converter evaluation system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20 ADコンバータ 12 ADCユニット 14,24 カウンタ 16 比較回路 18 ANDゲート 22 DACユニット 30 評価システム 32 サンプル 34 信号発生器 36 コントローラ 10, 20 AD converter 12 ADC unit 14, 24 counter 16 Comparison circuit 18 AND gate 22 DAC unit 30 Evaluation system 32 Sample 34 Signal generator 36 Controller

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログ信号をmビットのデジタル信号に
変換する第1手段と、前記アナログ信号の電圧レベルに
応じて、前記デジタル信号の出力期待値を発生する第2
手段と、前記デジタル信号と前記出力期待値とを比較
し、これらのデジタル信号と出力期待値との差が±2以
上であるかどうかを表すエラー信号を出力する第3手段
とを備えていることを特徴とするADコンバータ。
A first means for converting an analog signal into an m-bit digital signal; and a second means for generating an expected output value of the digital signal according to a voltage level of the analog signal.
Means for comparing the digital signal with the expected output value and outputting an error signal indicating whether or not the difference between the digital signal and the expected output value is ± 2 or more. An AD converter characterized by the above-mentioned.
【請求項2】前記第3手段は、さらに、前記デジタル信
号と前記出力期待値との差が+1あるいは−1であるか
どうかを表すトリガー信号を出力することを特徴とする
請求項1に記載のADコンバータ。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said third means further outputs a trigger signal indicating whether a difference between said digital signal and said output expected value is +1 or -1. AD converter.
【請求項3】請求項1または2に記載のADコンバータ
であって、 さらに、n(n>m)ビットのデジタル信号を発生する
第4手段と、このnビットのデジタル信号をアナログ信
号に変換する第5手段とを備え、 前記第5手段により変換されたアナログ信号を前記第1
手段に供給することを特徴とする請求項に記載のADコ
ンバータ。
3. The AD converter according to claim 1, further comprising: a fourth means for generating an n (n> m) bit digital signal; and converting the n bit digital signal into an analog signal. Fifth means for converting the analog signal converted by the fifth means into the first signal.
The A / D converter according to claim 11, wherein the A / D converter is supplied to the means.
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