JP2003163595A - アナログ−ディジタル信号変換器の入力抵抗測定装置及び入力容量測定装置 - Google Patents

アナログ−ディジタル信号変換器の入力抵抗測定装置及び入力容量測定装置

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JP2003163595A
JP2003163595A JP2001362727A JP2001362727A JP2003163595A JP 2003163595 A JP2003163595 A JP 2003163595A JP 2001362727 A JP2001362727 A JP 2001362727A JP 2001362727 A JP2001362727 A JP 2001362727A JP 2003163595 A JP2003163595 A JP 2003163595A
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circuit
transistor
signal
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Yusuke Urakawa
雄介 浦川
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Renesas Micro Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 A/D変換器の全入力抵抗の測定を行えるよ
うにすることを課題とする。 【解決手段】 入力されるアナログ信号をディジタル信
号に変換して出力するアナログ−ディジタル信号変換器
の入力抵抗を測定する入力抵抗測定装置において、アナ
ログ信号を伝送する伝送線を相補性トランジスタ18,
19の各第1端子に接続し、トランジスタ18の第2端
子に電源を接続し、トランジスタ19の第2端子をグラ
ンドに接地しておき、トランジスタ18だけをオンした
状態で電源の供給電圧を変えながらトランジスタ18の
抵抗を測定し、トランジスタ19だけをオンした状態で
電源の供給電圧を変えながらトランジスタ19の抵抗を
測定し、トランジスタ18,19の抵抗に基づいて入力
抵抗を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ−ディジ
タル信号変換器(以下、「A/D変換器」と称する。)
の入力抵抗測定装置及び入力容量測定装置に関し、特
に、逐次比較型A/D変換器の入力抵抗測定装置及び入
力容量測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、A/D変換器のアナログ入力端子
の入力抵抗及び入力容量は、セット開発メーカーが基盤
設計を行う上で、A/D変換対象となるアナログ源の電
位駆動能力に応じ、基盤上の布線抵抗、布線容量を決定
する際の重要な設計パラメータとなる。
【0003】しかし、アナログ入力端子の入力抵抗、入
力容量値を正確かつ容易に検査・測定することは困難と
されている。入力容量を測定可能なLSIテスターが一
般的でないこと、入力抵抗測定に充分な電流源がA/D
変換器内部のサンプルホールド回路側に存在しないこと
が、その主たる理由である。
【0004】よって、アナログ入力端子の入力抵抗と入
力容量は保証値としての規格提示を行わない、もしくは
検査を伴なわない設計保証による規格提示が一般的であ
る。
【0005】規格提示をしない場合は、セット開発メー
カーでの基盤設計の非効率を招く上、セット評価後の基
盤修正となる可能性を増大させる。
【0006】設計保証とする場合も、評価及び検査を伴
なわないため、実際の入力抵抗及び入力容量より充分に
大きい値を保証値とするため、基盤設計に必要以上の制
約を与えることが問題となっていた。
【0007】図1は、従来の逐次比較型A/D変換器の
入力抵抗を測定する入力抵抗測定装置の模式的な構成を
示すブロック図である。
【0008】図1に示す測定装置で入力抵抗を測定する
場合には、まずチャネル指定信号SLN1をチャネルセ
レクタ3に入力する。この信号は、スイッチT0〜T7
のいずれかを選択的にオンするための信号である。この
状態でテストモード信号SLTをハイレベルにすると、
実際にスイッチT0〜T7のいずれかにハイレベルの信
号が出力されるようになる。
【0009】また、テストモード信号SLTはOR回路
MO1の一方の入力端子にも入力されるので、サンプル
信号SMP1に拘わらず、スイッチTT1もオンする。
このため、入力端子AN0〜AN7のいずれかから入力
されるアナログ信号が比較器1側に流れるようになる。
【0010】このように構成された測定装置では、入力
端子AN0〜AN7のうち任意の2つの入力端子を選択
し、残りの端子はハイインピーダンス状態とし入力抵抗
の測定を行っていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術
は、図1の点Aから点Bの部分に関しては電流経路が成
立しないため、この部分の抵抗は測定ができない。
【0012】つまり、従来の技術は、アナログ入力端子
からA/D変換器内部のサンプルホールド回路に至る全
入力抵抗の測定ができない。
【0013】そこで、本発明は、A/D変換器の全入力
抵抗の測定を行えるようにすることを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、入力されるアナログ信号をディジタル信
号に変換して出力するアナログ−ディジタル信号変換器
の入力抵抗を測定する入力抵抗測定装置において、前記
アナログ信号を伝送する伝送線を相補性トランジスタの
各第1端子に接続し、前記相補性トランジスタの一方の
トランジスタの第2端子に電源を接続し、前記相補性ト
ランジスタの他方のトランジスタの第2端子をグランド
に接地しておき、前記一方のトランジスタだけをオンし
た状態で前記電源の供給電圧を変えながら当該一方のト
ランジスタの抵抗を測定し、前記他方のトランジスタだ
けをオンした状態で前記電源の供給電圧を変えながら当
該他方のトランジスタの抵抗を測定し、前記各トランジ
スタの抵抗に基づいて前記入力抵抗を測定する。
【0015】また、本発明は、入力されるアナログ信号
をディジタル信号に変換して出力するアナログ−ディジ
タル信号変換器の入力容量を測定する入力容量測定装置
において、前記アナログ信号を伝送する伝送線をグラン
ドとコンデンサとにパラレルに接続し、前記グランドへ
アナログ信号が流れないようにしながら前記コンデンサ
及び前記伝送線にアナログ信号を蓄積してから、前記コ
ンデンサ及び前記伝送線に蓄積してあるアナログ信号を
前記グランドへ流していき、当該グランドへ前記アナロ
グ信号が流れることによる前記伝送線の電圧変動量に基
づいて前記入力容量を測定する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。
【0017】(実施形態1)図2は、本発明の実施形態
1の逐次比較型A/D変換器の入力抵抗測定装置の模式
的な構成を示すブロック図である。図3は、図2のテス
ト回路4の内部構成図である。図4は、図2のモード切
り替え回路M0〜M7及びスイッチT0〜T7の内部構
成図である。図5は、図1のモード切り替え回路MT及
びスイッチTTの内部構成図である。
【0018】図2には、アナログ信号を入力する入力端
子AN0〜AN7と、チャネル指定信号SLNに従って
チャネル(入力端子AN0〜AN7)を選択するチャネ
ルセレクタ3と、チャネルセレクタ3の出力SL0〜S
L7とA/D変換器50の出力SLT13,SLT14
とに基づいてA/D変換を行う通常動作モードと入力抵
抗の測定を行うテストモードとを切り替えるモード切り
替え回路M0〜M7と、モード切り替え回路M0〜M7
の出力に応じてA/D変換器50に対する入力端子AN
0〜AN7の接続を切り替えるスイッチT0〜T7とを
示している。
【0019】各入力端子AN0〜AN7は、入力信号線
ANINを介してA/D変換器50にパラレルに接続さ
れている。
【0020】A/D変換器50は、以下説明するサンプ
ルホールド回路2と、比較器1とを備えている。
【0021】サンプルホールド回路2は、テストイネー
ブル信号TE1とテストモード信号TM1とに基づいて
入力抵抗を測定するためのテスト回路4と、テスト回路
4の出力SLT13,SLT14とサンプル信号SMP
とに基づいて通常動作モードとテストモードとを切り替
えるモード切替え回路MTと、モード切り替え回路MT
の出力に応じて入力信号線ANINとテスト回路4との
接続を切り替えるスイッチTTと、テスト回路4の出力
を蓄積するコンデンサCとを備えている。
【0022】比較器1は、入力端子の一方がコンデンサ
Cと接続されており、入力端子の他方が所定の基準電位
を供給する電源と接続されている。
【0023】図3には、複数のイネーブル回路11〜1
7を備えたテストモード制御回路20と、テストモード
制御回路20の出力SLT11に基づいてオン/オフの
切り替えが制御されるPchトランジスタ18と、テス
トモード制御回路20の出力SLT12に基づいてオン
/オフの切り替えが制御されるNchトランジスタ19
とを示している。
【0024】なお、Pchトランジスタ18とNchト
ランジスタ19とによって相補性トランジスタ(CMO
Sトランジスタ)を構成しており、Pchトランジスタ
18の第1端子及びNchトランジスタ19の第1端子
にスイッチTTとコンデンサCとを接続しており、Pc
hトランジスタ18の第2端子に電源を接続し、Nch
トランジスタ19の第2端子グランドに接地している。
【0025】テストモード制御回路20は、テストイネ
ーブル信号TE1を反転するNOT回路11と、NOT
回路11の出力とテストモード信号TM1との論理和を
とるOR回路12と、テストイネーブル信号TE1とテ
ストモード信号TM1との論理積をとるAND回路13
と、テストモード信号TM1を反転するNOT回路14
と、テストイネーブル信号TE1を反転するNOT回路
15と、テストイネーブル信号TE1とNOT回路14
の出力との論理積をとるAND回路16と、NOT回路
14の出力とNOT回路15の出力とをとるOR回路1
7とを備えている。
【0026】図4に示すスイッチT0〜T7は、Pch
トランジスタ及びNchトランジスタの組み合わせで構
成している。モード切り替え回路M0〜M7は、チャネ
ルセレクタ3の出力SL0〜SL7とテストモード制御
回路20の出力SLT13との論理積をとるAND回路
A1と、チャネルセレクタ3の出力SL0〜SL7を反
転するNOT回路21と、NOT回路21の出力とテス
トモード制御回路20の出力SLT14との論理和をと
るOR回路O1とを備えている。
【0027】図5に示すスイッチTTは、Pchトラン
ジスタ及びNchトランジスタの組み合わせで構成して
いる。モード切り替え回路MTは、サンプル信号SMP
とテストモード制御回路20の出力SLT13との論理
積をとるAND回路A2と、サンプル信号SMPを反転
するNOT回路22と、NOT回路22の出力とテスト
モード制御回路20の出力SLT14との論理和をとる
OR回路O2と、Pchトランジスタ及びNchトラン
ジスタの組み合わせで構成したスイッチTTとを備えて
いる。
【0028】図16は、図2のチャネルセレクタ3の動
作を示すタイミングチャートである。図17は、図3の
テストモード制御回路20の動作を示すタイミングチャ
ートである。図18は、図4のモード切り替え回路M0
〜M7の動作を示すタイミングチャートである。図19
は、図5のモード切り替え回路MTの動作を示すタイミ
ングチャートである。
【0029】図2のチャネルセレクタ3に入力するチャ
ネル指定信号SLNをハイレベルにすると、チャネルセ
レクタ3の出力SL0〜SL7のいずれかがハイレベル
になる。図16には、チャネルセレクタ3の出力SL0
〜SL7が順次ハイレベルになる様子を示している。
【0030】図17に示すようにテストイネーブル信号
TE1をハイレベルとし、テストモード信号TM1をロ
ーレベルとすると、イネーブル回路12の出力SLT1
1はローレベル、イネーブル回路13の出力SLT12
はローレベル、イネーブル回路17の出力SLT13は
ローレベル、イネーブル回路16の出力SLT14はハ
イレベルとなる。
【0031】図17に示すようにテストイネーブル信号
TE1をハイレベルとしたまま、テストモード信号TM
1をハイレベルとすると、イネーブル回路12の出力S
LT11はハイレベル、イネーブル回路13の出力SL
T12はハイレベル、イネーブル回路17の出力SLT
13はローレベル、イネーブル回路16の出力SLT1
4はローレベルとなる。
【0032】図17に示すようにテストイネーブル信号
TE1をローレベルとし、テストモード信号TM1をロ
ーレベルとすると、イネーブル回路12の出力SLT1
1はハイレベル、イネーブル回路13の出力SLT12
はローレベル、イネーブル回路17の出力SLT13は
ハイレベル、イネーブル回路16の出力SLT14はロ
ーレベルとなる。
【0033】図17に示すようにテストイネーブル信号
TE1をローレベルとしたまま、テストモード信号TM
1をハイレベルとすると、イネーブル回路12の出力S
LT11はハイレベル、イネーブル回路13の出力SL
T12はローレベル、イネーブル回路17の出力SLT
13はハイレベル、イネーブル回路16の出力SLT1
4はローレベルとなる。
【0034】図18に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をハイレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がローレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がハイレベルとなると、AND回路
A1の出力はローレベル、OR回路O1の出力はローレ
ベルとなる。
【0035】図18に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をハイレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がハイレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がローレベルとなると、AND回路
A1の出力はハイレベル、OR回路O1の出力はハイレ
ベルとなる。
【0036】図18に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をローレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がローレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がハイレベルとなると、AND回路
A1の出力はハイレベル、OR回路O1の出力はローレ
ベルとなる。
【0037】図18に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をローレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がハイレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がローレベルとなると、AND回路
A1の出力はハイレベル、OR回路O1の出力はローレ
ベルとなる。
【0038】図19に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をハイレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がローレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がハイレベルとなると、AND回路
A1の出力はローレベル、OR回路O1の出力はローレ
ベルとなる。
【0039】図19に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をハイレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がハイレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がローレベルとなると、AND回路
A1の出力はハイレベル、OR回路O1の出力はハイレ
ベルとなる。
【0040】図19に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をローレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がローレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がハイレベルとなると、AND回路
A1の出力はローレベル、OR回路O1の出力はローレ
ベルとなる。
【0041】図19に示すように、チャネルセレクタ3
の出力SL0をローレベルとした状態でイネーブル回路
17の出力SLT13がハイレベル、イネーブル回路1
6の出力SLT14がローレベルとなると、AND回路
A1の出力はローレベル、OR回路O1の出力はハイレ
ベルとなる。
【0042】図9は、図2の入力抵抗測定装置の動作を
示すフローチャートである。
【0043】まず、チャネル指定信号SLNをチャネル
セレクタ3に入力することによって、例えばチャネルセ
レクタ3から出力SL0だけをハイレベルにし、他の出
力SL1〜SL7がローレベルになるように選択する
(ステップS1)。
【0044】入力抵抗を測定するために、サンプル信号
SMPをハイレベルとして、テストイネーブル信号TE
1をハイレベルとし、テストモード信号TM1をローレ
ベルとする(ステップS2)。
【0045】すると、図3に示すイネーブル回路12の
出力SLT11はローレベル、イネーブル回路13の出
力SLT12はローレベル、イネーブル回路17の出力
SLT13はローレベル、イネーブル回路16の出力S
LT14はハイレベルとなる。
【0046】このため、Pchトランジスタ18がオフ
し、Nchトランジスタ19がオンし、モード切り替え
回路M0がオンし、スイッチTTのNchトランジスタ
がオンする。また、スイッチT0のPchトランジスタ
がオフし、スイッチT0のNchトランジスタがオンす
る。
【0047】この状態でPchトランジスタ18のソー
ス電圧を変化させて、入力端子AN0に流れ出る電流を
測定し、測定結果に基づいてNchトランジスタ19が
オンしたときの抵抗を算出する(ステップS3)。
【0048】図11(b)は、Pchトランジスタ18
のソース電圧と、Nchトランジスタ19とスイッチT
0のNchトランジスタとスイッチTTのNchトラン
ジスタとの抵抗との関係を示す図である。なお、ソース
電圧を高くしていくときの抵抗の収束値に破線を付して
いる。ステップS1〜S3までの処理により、図11
(b)に示すようなグラフが得られる。
【0049】つづいて、図17に示すようにテストイネ
ーブル信号TE1をハイレベルとしたまま、テストモー
ド信号TM1をハイレベルにする(ステップS4)。
【0050】すると、図3に示すイネーブル回路12の
出力SLT11はハイレベル、イネーブル回路13の出
力SLT12はハイレベル、イネーブル回路17の出力
SLT13はハイレベル、イネーブル回路16の出力S
LT14はローレベルとなる。
【0051】このため、Pchトランジスタ18がオン
し、Nchトランジスタ19がオフし、スイッチT0〜
T7のうち選択したスイッチのモード切り替え回路MT
がオフし、スイッチTTのNchトランジスタがオフす
る。また、スイッチT0のPchトランジスタがオン
し、スイッチT0のNchトランジスタがオフする。
【0052】この状態で、選択した入力端子AN0に電
圧を印加して、Nchトランジスタ19に接続されてい
るGNDに流れる電流を測定し、測定結果に基づいてP
chトランジスタ19がオンしたときの抵抗を算出する
(ステップS5)。
【0053】図11(a)は、Pchトランジスタ18
のソース電圧と、Pchトランジスタ18とスイッチT
0のPchトランジスタとスイッチTTのPchトラン
ジスタとの抵抗との関係を示す図である。なお、Pch
トランジスタ18のオン/オフが切り替わる境界のソー
ス電圧VTと、ソース電圧を高くしていくときの抵抗の
収束値とに破線を付している。ステップS4〜S5まで
の処理により、図11(a)に示すようなグラフが得ら
れる。
【0054】図11(c)は、図11(a)のグラフと
図11(b)のグラフとを重ね合わせての関係を示す図
である。図11(a)のグラフと図11(b)のグラフ
とを破線で示し、これらのグラフの和を実線で示してい
る。
【0055】上記のように、図11(a)と図11
(b)との各グラフを得て、これらを重ね合わせると、
図11(c)に示す実線が求められる。この実線が、P
chトランジスタ18及びNchトランジスタ19、ス
イッチT0のPchトランジスタ及びNchトランジス
タ、スイッチT0のPchトランジスタ及びNchトラ
ンジスタの総合的な抵抗となる。
【0056】それから、入力抵抗の測定対象の入力端子
を、入力端子AN0から他の入力端子へ変更するかどう
かの判別がされる(ステップS6)。
【0057】判別の結果、入力抵抗の測定対象の入力端
子を、入力端子AN0から他の入力端子へ変更する場合
には、ステップS1に戻り、入力抵抗の測定対象の入力
端子を、例えば入力端子AN1に変更する。一方、入力
抵抗の測定対象の入力端子を、入力端子AN0から他の
入力端子へ変更しない場合には図9に示す処理を終了す
る。
【0058】なお、本実施形態では、入力端子AN0〜
AN7まで、順次、測定対象の入力端子を変更してい
き、入力端子AN7の測定が終了したときに図9に示す
処理を終了するようにしている。
【0059】(実施形態2)図6は、本発明の実施形態
2の逐次比較型A/D変換器の入力容量測定装置の模式
的な構成を示すブロック図である。図7は、図6のテス
ト回路5の内部構成図である。図8は、図6のモード切
り替え回路MO及びスイッチTTの内部構成図である。
【0060】図6には、図2に示すテスト回路4に代え
たテスト回路5を備えたサンプルホールド回路2と、チ
ャネルセレクタ3の出力SL0〜SL7に従ってオン/
オフが切り替えられるスイッチT0〜T7とを示してい
る。なお、図6において、図2に示した部分と同様の部
分には同一符号を付しており、図6に示す入力容量測定
回路はモード切り替え回路M0〜M7を備えていない。
【0061】図7には、テストイネーブル信号TE2に
基づいてオン/オフが切り替えられるスイッチTTC
と、スイッチTTCの手前に設けられておりコンデンサ
C等に十分信号が蓄積するまでテストイネーブル信号T
E2がスイッチTTCに入力するまでの時間を遅延する
バッファと、入力容量の測定時に外部端子T0から入力
される信号に基づいてコンデンサC等に蓄積されている
電荷を選択的にグランドへ流すカレントミラー構成のト
ランジスタ回路33と、トランジスタ回路33との分岐
点であるA点の電位と所定の基準電位とを比較して外部
端子T1に比較結果を出力する比較器34とを備えるテ
スト回路5を示している。
【0062】図8に示すスイッチTTは、Pchトラン
ジスタ及びNchトランジスタの組み合わせで構成して
いる。モード切り替え回路MOは、サンプル信号SMP
とテストイネーブル信号TE2との論理積をとるAND
回路A3と、サンプル信号SMPを反転するNOT回路
35と、テストイネーブル信号TE2を反転するNOT
回路36と、NOT回路35の出力とNOT回路36の
出力との論理和をとるOR回路O3とを備えている。
【0063】図10は、図6の入力容量測定装置の動作
を示すフローチャートである。
【0064】まず、入力容量を測定するチャネルを指定
するために、チャネル指定信号SLNをチャネルセレク
タ3に入力することによって、例えばチャネルセレクタ
3から出力SL0だけをハイレベルにし、他の出力SL
1〜SL7がローレベルになるように選択する(ステッ
プS11)。
【0065】出力SL0がハイレベルになると、スイッ
チT0がオンされ、入力端子AN0〜AN7のいずれか
一つから入力されるアナログ信号がサンプルホールド回
路2へ入力される。
【0066】入力容量を測定するために、サンプル信号
SMP及びテストイネーブル信号TE2をハイレベルに
する(ステップS12)。
【0067】すると、スイッチTTがオンする。この後
に、選択した入力端子AN0に電圧を印加する(ステッ
プS13)。
【0068】こうして、入力端子AN0からコンデンサ
Cまでの経路及びコンデンサCを充電した後に、入力端
子AN0をハイインピーダンス状態にする(ステップS
14)。
【0069】そして、コンデンサCなどに蓄積してある
電荷をトランジスタ回路33へ流すのに先だって、トラ
ンジスタ回路33への流量を制御するために、外部端子
T0に一定レベルの電流を注入する(ステップS1
5)。
【0070】その後、バッファで遅延されたテストイネ
ーブル信号TE2がスイッチTTCをオンして、コンデ
ンサCなどに蓄積してある電荷を時間的に一定の割合で
トランジスタ回路33のグランドへ流す。
【0071】このとき、スイッチTTCとトランジスタ
TR2との間のA点の電位は時間の経過とともに下が
る。A点の電位は比較器34によって基準電位と比較さ
れ、その電位が基準電位より下がると比較器34の出力
が反転するようにしている。
【0072】ここで、スイッチTTCがオンしてから比
較器34の出力が反転するまでの時間を計測し、計測結
果に基づいて以下説明するように入力容量を測定する。
【0073】図12は、図7の比較器34の出力と時間
との関係を示す図である。図12に示すように、スイッ
チTTCがオンしてから所定時間ΔTが経過すると、比
較器34の出力は反転する。このときのΔTを測定する
(ステップS16)。
【0074】また、外部端子T0への印加電圧と基準電
位との差ΔVを計算によって求める。そして、このΔV
とΔTとに基づいて、以下の数式により、入力容量Cを
算出する。 I=ΔQ/ΔT=C×ΔV/ΔT ⇔C=I×ΔT/ΔV
【0075】それから、入力容量の測定対象の入力端子
を、入力端子AN0から他の入力端子へ変更するかどう
かの判別がされる(ステップS17)。
【0076】判別の結果、入力容量の測定対象の入力端
子を、入力端子AN0から他の入力端子へ変更する場合
には、ステップS11に戻り、入力容量の測定対象の入
力端子を、例えば入力端子AN1に変更する。一方、入
力抵抗の測定対象の入力端子を、入力端子AN0から他
の入力端子へ変更しない場合には図10に示す処理を終
了する。
【0077】なお、本実施形態では、入力端子AN0〜
AN7まで、順次、測定対象の入力端子を変更してい
き、入力端子AN7の測定が終了したときに図10に示
す処理を終了するようにしている。
【0078】(実施形態3)図13は、本発明の実施形
態3の入力抵抗測定装置のテスト回路4及びその周辺の
模式的な構成を示すブロック図である。なお、他の部分
は図2と同様としている。
【0079】図13には、A/D変換器50内に備えら
れているアナログ電源54と、アナログ電源54に接続
されたラダー抵抗53と、電圧セレクト信号に従って入
力アナログ電圧値と同じ値となるラダー抵抗53を選択
するセレクタ52とを備える電源手段51を示してい
る。ちなみに、図13において図3に示した部分と同様
の部分には同一符号を付している。
【0080】ここで、本実施形態では、図3のPchト
ランジスタ18のソースに接続されている電源に代え
て、セレクタ52をPchトランジスタ18のソースに
接続している。セレクタ52からPchトランジスタ1
8のソースには、ラダー抵抗53からの出力電位が印加
される。
【0081】本実施形態では、新たに電源を用意するこ
となく、A/D変換器50に設けられているセレクタ5
2からの信号をPchトランジスタ18の電源としてい
る。
【0082】具体的な入力抵抗を測定する手法は、実施
形態1と同様である。
【0083】(実施形態4)図14は、本発明の実施形
態4の入力容量測定装置のテスト回路5及び比較器1の
模式的な構成を示すブロック図である。本実施形態で
は、比較器1をA/D変換器50の比較器1と兼用して
いる。
【0084】図14には、テストイネーブル信号TE2
がハイレベルになるとオンされるスイッチTTCと、テ
ストイネーブル信号TE2がハイレベルになるとオフさ
れるスイッチTSW1と、テストモード信号TM2がハ
イレベルになるとオンするスイッチTSW2と、テスト
モード信号TM2がハイレベルになるとバイアス電圧V
を選択しテストモード信号TM2がローレベルになると
バイアス電圧V/2を選択するバイアス電圧セレクタB
SSとを備えている。
【0085】通常のA/D変換器50の使用時は、テス
トイネーブル信号TE2をローレベルとする。このと
き、バイアス電圧セレクタBSSによってバイアス電圧
V/2が選択されており、スイッチTTからの信号は、
例えば実施形態2のときの3/4程度に低減した状態で
比較器1へ入力するようにしている。
【0086】容量測定時には、テストイネーブル信号T
E2をハイレベルにする。すると、バイアス電圧セレク
タBSSによってバイアス電圧V/2が選択される。こ
のとき、スイッチTTからの電荷は実施形態2と同様に
コンデンサC等に蓄積される。なお、このときのスイッ
チTTからの信号も、例えば実施形態2のときの3/4
程度に低減した状態としている。
【0087】その後、実施形態2と同様にバッファによ
って遅延されたテストイネーブル信号がスイッチTSW
1をオフし、スイッチTTCをオンする。こうして、コ
ンデンサC等に蓄積されていた電荷が、トランジスタ回
路33側へ流れる。また、スイッチTSW2がオンされ
ているので、比較器1の出力は、外部端子T1側へ流れ
るようになる。
【0088】この後の具体的な入力容量を測定する手法
は、実施形態2と同様である。
【0089】(実施形態5)図15は、本発明の実施形
態5の入力容量測定装置のテスト回路5及びその周辺の
模式的な構成を示すブロック図である。本実施形態で
は、比較器34に代えて、しきい電圧V/2でオン/オ
フが切り替えられるトランジスタを有するAND回路4
3を備えている。
【0090】通常時には、テストイネーブル信号TE2
をローレベルにする。このため、スイッチTTCがオフ
され、AND回路43の入力端子の一方にはローレベル
のテストイネーブル信号TE2が入力される。この状態
で、スイッチTTからの信号が入力されると、AND回
路43の入力端子の他方にはローレベルである反転信号
が入力される。このため、AND回路43の出力端子か
らローレベルの信号が外部端子T1へ流れる。
【0091】入力容量の測定時には、テストイネーブル
信号TE2をハイレベルにする。このため、スイッチT
TCがオンされ、AND回路43の入力端子の一方には
ハイレベルのテストイネーブル信号TE2が入力され
る。このとき、コンデンサC等に蓄積されていた信号の
反転信号であるローレベルの信号がAND回路43の入
力端子の他方に入力されているので、AND回路43の
出力端子からローレベルの信号が外部端子T1へ流れて
いる。
【0092】それから、時間の経過とともに、コンデン
サC等に蓄積されていた信号が、トランジスタ回路33
側へ流れると、AND回路43の入力端子の一方にはハ
イレベルである反転信号が入力されるので、AND回路
43の出力端子からハイレベルの信号が外部端子T1へ
流れるようになる。
【0093】テストイネーブル信号TE2をハイレベル
にしてからAND回路43の出力端子から出力される信
号のハイ/ローの切り替わるまでの時間と、外部端子T
0への印加電圧と基準電位との差ΔVとに基づいて入力
容量を算出する。
【0094】
【効果の説明】以上説明したように、本発明によると、
A/D変換器の全入力抵抗及び全入力容量の測定を行う
ことができる。また、本発明によると、通常使用してい
るテスターで全入力容量の測定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の逐次比較型A/D変換器の入力抵抗を測
定する入力抵抗測定装置の模式的な構成を示すブロック
図である。
【図2】本発明の実施形態1の逐次比較型A/D変換器
の入力抵抗測定装置の模式的な構成を示すブロック図で
ある。
【図3】図2のテスト回路4の内部構成図である。
【図4】図2のモード切り替え回路M0〜M7及びスイ
ッチT0〜T7の内部構成図である。
【図5】図1のモード切り替え回路MT及びスイッチT
Tの内部構成図である。
【図6】本発明の実施形態2の逐次比較型A/D変換器
の入力容量測定装置の模式的な構成を示すブロック図で
ある。
【図7】図6のテスト回路5の内部構成図である。
【図8】図6のモード切り替え回路MO及びスイッチT
Tの内部構成図である。
【図9】図2の入力抵抗測定装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図10】図6の入力容量測定装置の動作を示すフロー
チャートである。
【図11】図3のトランジスタ18のソース電圧と、ト
ランジスタ18,19とスイッチT0の各トランジスタ
とスイッチTTの各トランジスタとの抵抗との関係を示
す図である。
【図12】図7の比較器34の出力と時間との関係を示
す図である。
【図13】本発明の実施形態3の入力抵抗測定装置のテ
スト回路4及びその周辺の模式的な構成を示すブロック
図である。
【図14】本発明の実施形態4の入力容量測定装置のテ
スト回路5及び比較器1の模式的な構成を示すブロック
図である。
【図15】本発明の実施形態5の入力容量測定装置のテ
スト回路5及び比較器1の模式的な構成を示すブロック
図である。
【図16】図2のチャネルセレクタ3の動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図17】図3のテストモード制御回路20の動作を示
すタイミングチャートである。
【図18】図4のモード切り替え回路M0〜M7の動作
を示すタイミングチャートである。
【図19】図5のモード切り替え回路MTの動作を示す
タイミングチャートである。
【符号の説明】
1,34 比較器 2 サンプルホールド回路 3 チャネルセレクタ 4,5 テスト回路 11〜17 イネーブル回路 18 Pchトランジスタ 19 Nchトランジスタ 20 テストモード制御回路 21,22,35,36 NOT回路 33 トランジスタ回路 43,A1,A2,A3 AND回路 50 A/D変換器 51 電源手段 52 セレクタ 53 ラダー抵抗 54 アナログ電源 AN0〜AN7 入力端子 BSS バイアス電圧セレクタ C コンデンサ M0〜M7,MT モード切り替え回路 O1,O2,O3 OR回路 T0〜T7,TT,TTC,TSW1,TSW2 スイ
ッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G132 AA11 AD02 AE11 AL11 5J022 AA02 AC04 BA00 BA10 CA10 CF01 5J055 AX40 BX17 DX12 DX82 EX07 EY21 EZ10 EZ12 EZ24 FX12 GX01 GX02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるアナログ信号をディジタル信
    号に変換して出力するアナログ−ディジタル信号変換器
    の入力抵抗を測定する入力抵抗測定装置において、 前記アナログ信号を伝送する伝送線を相補性トランジス
    タの各第1端子に接続し、前記相補性トランジスタの一
    方のトランジスタの第2端子に電源を接続し、前記相補
    性トランジスタの他方のトランジスタの第2端子をグラ
    ンドに接地しておき、 前記一方のトランジスタだけをオンした状態で前記電源
    の供給電圧を変えながら当該一方のトランジスタの抵抗
    を測定し、 前記他方のトランジスタだけをオンした状態で前記電源
    の供給電圧を変えながら当該他方のトランジスタの抵抗
    を測定し、 前記各トランジスタの抵抗に基づいて前記入力抵抗を測
    定することを特徴とする入力抵抗測定装置。
  2. 【請求項2】 前記アナログ信号を入力する端子が複数
    備えられており、前記各端子と前記相補性トランジスタ
    との間に当該各端子のうちいずれかを選択する相補性ト
    ランジスタで構成されたスイッチを設け、 前記各トランジスタの抵抗を測定するときに、前記スイ
    ッチの相補性トランジスタの各トランジスタを選択的に
    オンすることを特徴とする請求項1記載の入力抵抗測定
    装置。
  3. 【請求項3】 前記電源として、前記アナログ信号をデ
    ィジタル信号に変換するためのラダー抵抗の電位を用い
    ることを特徴とする請求項1記載の入力抵抗測定装置。
  4. 【請求項4】 入力されるアナログ信号をディジタル信
    号に変換して出力するアナログ−ディジタル信号変換器
    の入力容量を測定する入力容量測定装置において、 前記アナログ信号を伝送する伝送線をグランドとコンデ
    ンサとにパラレルに接続し、 前記グランドへアナログ信号が流れないようにしながら
    前記コンデンサ及び前記伝送線にアナログ信号を蓄積し
    てから、 前記コンデンサ及び前記伝送線に蓄積してあるアナログ
    信号を前記グランドへ流していき、当該グランドへ前記
    アナログ信号が流れることによる前記伝送線の電圧変動
    量に基づいて前記入力容量を測定することを特徴とする
    入力容量測定装置。
  5. 【請求項5】 前記伝送線の分岐点と前記グランドとの
    間にカレントミラー回路と比較器とをパラレルに接続
    し、前記比較器の第1入力端子と前記伝送線とを接続
    し、前記比較器の第2入力端子と所定電位の電源とを接
    続しておき、 前記比較器側に前記コンデンサ及び前記伝送線に蓄積し
    てあるアナログ信号を流し始めてから前記比較器の出力
    端子から出力される信号が反転するまでの時間と、前記
    電源の電位と前記アナログ信号との電圧差とに基づいて
    前記入力容量を計測することを特徴とする請求項4記載
    の入力容量測定装置。
  6. 【請求項6】 前記比較器に代えて論理積回路を用い、
    前記論理積回路の第1入力端子と前記伝送線とを接続し
    ておき、前記論理積回路の第2入力端子に前記コンデン
    サ及び前記伝送線に蓄積してあるアナログ信号を当該論
    理積回路へ流すトリガ信号を発する信号源を接続するこ
    とを特徴とする請求項5記載の入力容量測定装置。
  7. 【請求項7】 前記伝送線の分岐点と前記グランドとの
    間にカレントミラー回路を接続し、前記比較器の第1入
    力端子と前記コンデンサとを接続し、前記比較器の第2
    入力端子と所定電位の電源とを接続しておき、前記カレ
    ントミラー回路に前記コンデンサ及び前記伝送線に蓄積
    してあるアナログ信号を流したときに前記比較器の出力
    端子から出力される信号に基づいて前記電圧変動量を測
    定することを特徴とする請求項4記載の入力容量測定装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009008501A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Nec Electronics Corp コンデンサ容量測定装置
JP2014236373A (ja) * 2013-06-03 2014-12-15 株式会社デンソー A/d変換装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009008501A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Nec Electronics Corp コンデンサ容量測定装置
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