JP2004226191A - 高周波集積回路テスト装置 - Google Patents

高周波集積回路テスト装置 Download PDF

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Abstract

【課題】高周波集積回路のフィルタ特性、妨害特性の測定において、実使用状態でのIF信号のレベルに基づいたテストができる高周波集積回路テスト装置が求められる。
【解決手段】高周波集積回路テスト装置2において、高周波集積回路10のIF信号と所定のレベルとの差分値に基づいて、AGC信号53を作成し、高周波集積回路10にフィードバックする回路を設ける。そのため、実使用状態に合った精度の良い測定ができ、スペックに余分なマージンを付加する必要がなく、歩留まり向上に貢献できる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波集積回路テスト装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、衛星放送テレビ用チューナー等の受信機回路のうち、アンテナ入力部からRF(Radio Frequency:無線周波数)アンプ、ミキサ、IF(Intermediate Frequency:中間周波数)フィルタ、IFアンプ等までの一連の部分はフロントエンド部と言われている。フロントエンド部では、アンテナ入力部で数百MHz〜数GHzの高周波信号であるRF信号を受信し、数MHz〜数十MHzの中間周波数であるIF信号まで周波数変換を行う機能を有している。そして、IF信号を安定した所定の出力レベルに調節するために、AGC(Auto Gain Control:自動利得調整)回路が用いられる。
【0003】
AGC回路は、IFアンプから出力されるIF信号の出力レベルを検出して、RFアンプ、IFアンプに増幅率(以下、ゲインと記載)を調整するAGC信号を出力する。例えば、IF信号の出力レベルが復調器等に入力するのに適した所定のレベルに比較して高ければ、RFアンプ、IFアンプのゲインを下げ、逆に低ければ、ゲインを上げる信号をフィードバックして調整する。
【0004】
フロントエンド部を構成するRFアンプ、ミキサ、IFフィルタ、IFアンプ等がまだ1つの半導体チップに集積化されず、各機能が別々に半導体チップに集積化されている段階では、それぞれのIC(Integrated Circuit)が、チューナー等のシステムのユニットに組み込まれ、機能を実現していた。そのため、各ICの電気的特性等をチェックする様な基本的なテストはIC単位で行われていたが、各機能が組み合わさって生成されるIF信号のレベルや周波数等をチェックするようなテストはユニット単位で行われていた。そして、IF信号レベルは、ユニットに組み込まれているAGC回路を用いて所定のレベルに安定化され、テストされていた。
【0005】
しかし、RFアンプ、ミキサ、IFフィルタ、IFアンプ等が全て1つの半導体チップに集積化されたものでは、ユニットに組み込む前にICのテストは全て済ませ、良品とされたICのみ組み込ませたいという要求より、IC単独でIF信号レベルまでテストする必要が出てきた。そのため、集積回路テスト装置(図7参照)を用いてIC単独でテストを行った。集積回路テスト装置および高周波集積回路の概略構成について図7を用いて説明する。
【0006】
まず集積回路テスト装置66は、集積回路テスト部60等を内蔵している。集積回路テスト部60は、高周波を発生する信号発生器61と、入力された信号を周波数成分に分けて表示するスペクトラムアナライザ62と、電気特性を測定するマルチメータ63、作成したテスト信号等を記憶させるメモリ部64、テストを制御するテスト制御部65等で構成されている。
【0007】
高周波集積回路10は、RFアンプ11と、ミキサ12と、IFフィルタ13と、IFアンプ14と、VCO(Voltage Controlled Oscillator)15と、PLL(Phase Locked Loop)16等で構成されている。RFアンプ11は、入力されたRF信号51を増幅する。VCO15とPLL16と水晶発振子40により、ローカル信号55を生成する。ミキサ12は、ローカル信号55を用いて、RF信号51からIF信号52へ周波数変換する。IFフィルタ13は、LPF(Low Pass Filter)であり、周波数変換されたIF信号52から余分な高周波数成分を除く。IFアンプ14は、IF信号52を増幅する。
【0008】
集積回路テスト装置66から、RF信号51と制御信号54とが高周波集積回路10に与えられる。制御信号54は、複数の信号から成り、その内訳は、PLL16に入力しローカル信号55の周波数を調整する信号と、IFフィルタ13に入力し、LPFのカットオフ周波数を変更する信号と、RFアンプ11とIFアンプ14とに入力しアンプのゲインを設定する信号から成る。そして、高周波集積回路10から集積回路テスト装置66へ、IFアンプ14の出力であるIF信号52が出力され、周波数や出力レベル等が測定される。
【0009】
しかし、このテスト装置では、予め設定された固定のゲイン制御値(AGC電圧)をアンプに与え、測定していた。
【0010】
一方、被測定DAコンバータの出力波形の基本波をハイパスフィルタでカットし、残った高調波成分を、整流器で整流して高調波の出力レベルを直流電圧として取り出し、電圧検出器により、その出力をデジタル値として検出する半導体テスト装置の提案が特許文献1で行われている。
【0011】
【特許文献1】
特開1993―160730号公報(第2―4項、第1図)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記に示した従来の集積回路テスト装置66では、AGC電圧が一定のため、高周波集積回路10内の抵抗素子やトランジスタ素子等の特性がばらついた場合、アンプのゲインがふれ、実仕様からずれた状態でテストすることになる。例えば、IFフィルタ13の周波数選択特性は入力レベルに依存し、入力レベルの大小により、カットオフ周波数等が変わる場合がある。そのため固定のAGC電圧では、測定誤差が大きくなることによって、良否判定におけるスペックのマージンを多く見積もる必要が生じ、そのため判定条件が狭くなり、歩留まりの低下を生じ、コストアップにつながっていた。
【0013】
仮に集積回路テスト装置66で、高周波集積回路10のIF出力レベルを検出し、その測定結果に基づき、プログラムされたアルゴリズムで、AGC信号を微調整しながら高周波集積回路10へフィードバックし、所定のIF出力レベルに持っていくことも可能だが、数回の出力レベルを測定する必要があり、測定時間が長くなり、大幅なスループットの低下を招くことになる。
【0014】
本発明は、上記の問題点に鑑み、AGC信号を高速にフィードバックし、精度よく効率的にテスト出来る高周波集積回路テスト装置を提供することを目的とする。
【0015】
【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、分配手段と、レベル検出手段と、ゲイン制御信号出力手段と、切り替え手段と、集積回路テスト手段とで構成された高周波集積回路テスト装置を設ける。分配手段は、高周波集積回路から出力されたIF信号を、集積回路テスト手段とレベル検出手段へ分配する。レベル検出手段は、分配されたIF信号のレベル検出を行い、検出されたレベルと所定のレベルとを比較し、差分値を算出する。その差分値をもとに検出信号を生成し、ゲイン制御信号出力手段へ出力する。ゲイン制御信号出力手段では、検出された信号に所定値を掛けて、AGC信号を作成する。切り替え手段は、ゲイン制御信号出力手段から出力されるAGC信号と集積回路テスト手段から出力される制御信号を切り替えて、高周波集積回路へフィードバックする。集積回路テスト手段は、高周波集積回路にRF信号と高周波集積回路の周波数変換動作等を制御する制御信号を与え、分配手段で分配されたIF信号の出力レベルや周波数等を測定する。
【0016】
この構成によると、IF信号の出力レベルを検出した結果に基づいたAGC信号が、高周波集積回路に高速にフィードバックされ、IF信号が安定した所定のレベルに収斂される。そのため、実仕様にあった状態でテストすることになり、IFフィルタの周波数選択特性や妨害特性等の測定誤差が小さくなり、良否判定の際にマージンを多く見積もる必要がなく、歩留まり低下を防ぐことができる。
【0017】
また本発明は、集積回路テスト手段から出力されるアンプのゲインを設定する信号を、切り替え手段で選択して高周波集積回路に与える構成とする。
【0018】
この構成によると、最大ゲインや最小ゲイン等の、IF信号を所定のレベルに収斂してから測定する必要がなく、アンプのゲインを設定する信号を高周波集積回路に与えればよいテスト項目の場合には、集積回路テスト手段から出力された設定する信号を、切り替え手段で選択して与える。こうすることによって、AGC回路がロックされるまで待つ必要がなく、測定時間の短縮が見込め、スループット向上に有効である。
【0019】
また本発明は、分配手段に方向性結合器を用いる構成とする。
【0020】
この構成によると、分配手段に分配器を用いた構成に比べて、信号のレベル低下による測定誤差を極力小さくすることができ、測定精度の向上に有効である。分配器では、レベルを等分に分けるため、両方の信号にレベル低下が起きるが、方向性結合器では、分配される信号の一方の信号は、出力レベルがほとんど低下しないため、その信号を集積回路テスト手段に入力し測定することができる。ただし、他方の信号は出力レベルが落ちるため、次段にアンプを設け、出力レベルを補ってレベル検出手段へ入力し、検出する様に配慮する。
【0021】
また本発明は、分配手段とレベル検出手段とゲイン制御信号出力手段と切り替え手段で構成されたフィードバック回路を測定治具もしくはAGCコントロール装置として、集積回路テスト手段とは分離して独立に設ける構成とする。
【0022】
この構成によると、従来の集積回路テスト装置とフィードバック回路を一つの筐体に納める必要がなく、従来の集積回路テスト装置を流用できる構成となり、新規に発生するコストを低減できる。
【0023】
また本発明は、レベル検出手段と、ゲイン制御信号出力手段とを、デジタル信号処理することで実現する。デジタル信号処理するために、IF信号をデジタル変換するデジタル変換手段と、プログラムされた制御機能により、デジタル変換されたIF信号の出力レベルを検出し、検出された出力レベルに応じて、高周波集積回路のIF信号の出力レベルが所定のレベルに収斂するように高周波集積回路内のアンプのゲインを調整する信号を生成するデジタル処理手段と、デジタル処理された信号をアナログ変換し高周波集積回路にフィードバックするアナログ信号出力手段とで構成する。
【0024】
この構成によると、プログラムに基づいて制御するため、処理機能を変更する場合や、調整する信号のレベルを変更する場合でも、プログラムを変更することにより、回路を変更すること無しに対応することができる。
【0025】
また本発明は、プログラムされた制御機能により、高周波集積回路内のアンプのゲインを設定する信号を、テスト内容に応じて生成し出力する構成とする。
【0026】
この構成によると、IF信号を所定のレベルに収斂してから測定する必要がなく、最大ゲインや最小ゲイン等に設定する信号を高周波集積回路に与えればよいテスト項目の場合には、設定する信号を、プログラムされた制御機能により生成して与えることによって、AGC回路がロックされるまで待つ必要がなく、測定時間の短縮が見込め、スループット向上に有効である。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。先ず、本発明の第1実施形態について図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態である高周波集積回路テスト装置の構成図である。
【0028】
高周波集積回路テスト装置2は、集積回路テスト部60と、分配回路3と、レベル検出回路4と、ゲイン制御信号出力回路5と、切り替え回路7等で構成されており、一つの筐体に納められた構造となる。なお、集積回路テスト部60は、従来と同じく、信号発生器61と、スペクトラムアナライザ62と、マルチメータ63と、メモリ部64と、テスト制御部65等から成っており、内部の各機能についての説明は以下省略する。
【0029】
高周波集積回路10も、従来と同じく、RFアンプ11と、ミキサ12と、IFフィルタ13と、IFアンプ14と、VCO15と、PLL16等で構成された周波数変換用のICであり、内部の各機能についての説明は以下省略する。なお、図示していないが、高周波集積回路10は、ICハンドラー等の測定治具にセットされ、高周波集積回路テスト装置2から信号を与えられ、測定される。
【0030】
高周波集積回路テスト装置2から、RF信号51と制御信号54とゲイン制御信号56が高周波集積回路10に入力される。RF信号51は、集積回路テスト部60から出力され、RFアンプ11に入力される。制御信号54は、複数の信号から成り、その内訳は、PLL16に入力しローカル信号55の周波数を調整する信号と、IFフィルタ13に入力しLPFのカットオフ周波数を変更する信号と、切り替え回路7に入力するRFアンプ11とIFアンプ14のゲインを設定する信号と、切り替え回路7の切り替え信号である。切り替え回路7の出力信号は、RFアンプ11とIFアンプ14に、ゲイン制御信号56として入力する。AGC信号53は、切り替え回路7に入力し、RFアンプ11とIFアンプ14にゲイン制御信号56として入力され、アンプのゲインを調整する。IF信号52は、IFアンプ14から分配回路3に入力し、分配されて、集積回路テスト部60とレベル検出回路4とに入力される。
【0031】
分配回路3は、分配器等で構成され、IF信号52を、同じレベルの2つの信号に分配する。1つの信号は、レベル検出回路4に入力される。レベル検出回路4は、積分回路とコンパレータ等で構成され、入力されたIF信号52のレベルを積分し、DCレベルに変換する。そして、DCレベルに変換されたIF信号52は、コンパレータで所定のレベルと比較され、その差分値を検出される。検出された差分値に基づいて、検出信号が作成され、ゲイン制御信号出力回路5に入力される。ゲイン制御信号出力回路5では、その検出信号に所定値を掛けてAGC信号53を生成する。
【0032】
分配回路3によって分配された他方の信号は、集積回路テスト部60へ入力されるが、AGC信号53が、ゲイン制御信号56として高周波集積回路10へフィードバックされ、ゲインが調整されてIF信号52が所定のレベルに収斂されてから、出力レベル等が測定される。なお、AGC信号53が、高周波集積回路10へフィードバックされ、IF信号52が所定のレベルに収斂されるとともに、その収斂時の調整信号値が、ゲイン制御信号出力回路5から集積回路テスト部60に入力され、メモリ部64に記憶される。しかる後に、集積回路テスト部60内のテスト制御部65の制御により、切り替え回路7が切り替えられ、メモリ部64から読み出された信号が制御信号54の内の高周波集積回路10のアンプのゲインを設定する信号として与えられ、第1の所定のテストが行われる。
【0033】
IF信号52が所定のレベルに収斂された後は、ゲイン制御信号56をその収斂時の調整信号値に固定する理由としては、テスト条件によりIF信号52のレベルが変動し、その変動をなくす為に、さらにAGC信号53がアンプのゲインを調整しようとするとIFフィルタ13等への入力レベルが変わり測定に影響するからである。以上のようにIF信号52のレベルが所定のレベルに収斂されてからテストされる第1の所定のテスト項目としては、入力レベルにより特性が変わるテスト項目であるIFフィルタ13の周波数選択特性のテストや妨害特性のテストがある。
【0034】
IFフィルタ13の周波数選択特性のテストは、カットオフ周波数のスペック上限と下限のポイントでのIF信号52のレベルを測定し、カットオフ周波数の目安である通過域の平坦部のレベルから3dB落ちるポイントが、その間に存在するかどうかを確認する。実際には、カットオフ周波数のスペック上限のポイントにおいて、通過域の平坦部のレベルから3dB以上の減衰であること、またスペック下限のポイントにおいては3dB以下の減衰であることを確認する。この場合、IF信号52の周波数を上げて、カットオフ周波数に近づき、IF信号52のレベルが下がったとしても、先に説明した様にゲイン制御信号56は固定されているため、IFフィルタ13への入力信号のレベルは変わらない。
【0035】
妨害特性のテストとは、目的の信号を受信している時に、違う周波数の信号が発信された場合に、受信が妨げられずにどれだけ影響を抑えられるかを確認するテストである。本テストでは、RF信号51に意図的に妨害信号を混ぜて高周波集積回路10に入力し、IF信号52のレベルを測定し、妨害信号を混ぜていない場合のレベルとの差が所定の範囲内であるかどうかを確認する。また、妨害信号には、外から入って来る信号だけでなく、PLL16のリファレンス信号等の不必要な成分が、IF信号52に含まれていないかどうかも確認する。
【0036】
なお、分配回路3で用いられる分配器は、分配される信号のレベルを等分に分けるため、両方の信号のレベルが数dB下がる場合がある。そのため、もし分配回路3においてIF信号52のレベルが下がっていたら、その分だけ集積回路テスト部60でのテスト結果に補正値を加える必要がある。
【0037】
次に、IF信号52のレベルが所定のレベルに収斂されることを必要としない第2の所定のテストについて説明する。テスト内容によっては、AGC信号53をフィードバックしてIF信号52を所定のレベルに収斂させる様にアンプのゲインを調整する必要がなく、ゲインを設定する信号を与えたほうが都合よい場合がある。例えば、最大ゲインや最小ゲインの測定の場合、ゲインを最大および最小にすれば良いので、ゲインを最大および最小に設定する信号を、RFアンプ11とIFアンプ14に入力し、IF信号52の出力レベル等を測定する。そして、算出されたIF信号52の出力電力とRF信号51の入力電力との比較より変換ゲインの最大ゲインおよび最小ゲインを算出する。最大ゲインと最小ゲインを測定することで、変換ゲインの範囲を確認することができる。
【0038】
なお、第2の所定のテストには他に、高周波集積回路10の入力レベルが変化しても特に影響なく測定できるテスト項目がある。ひとつは、位相雑音のテストであり、RFアンプ11へサインカーブの信号を入力し、IF信号52が、歪みのないサインカーブの信号かどうかを確認する。位相雑音とは、PLL16内の位相比較器で起きる雑音が、ローカル信号55に乗り、IF信号52に影響を起こすケース等をいう。もし位相雑音が乗っているとIF信号52のサインカーブの信号波形に歪みを生じさせる。
【0039】
2つ目は、I/Q復調用のI信号、Q信号の位相差を測定するテストである。IF信号52は、便宜上、一本の信号として説明しているが、実際は、I信号、Q信号という、90度位相がずれた2本の信号である。90度位相をずらした2本のローカル信号55を用いて、ミキサ12において、RF信号51より生成される。同じレベルの信号の位相差を測定するため、レベルは測定に影響しない。
【0040】
3つ目は、IF信号52の周波数測定である。所定の周波数のRF信号51を入力し、IF信号52の周波数を測定することで周波数変換機能をチェックする。ただし、本テストは、PLL16の周波数切り替え機能等のチェックも兼用している。
【0041】
以上のようなテスト方法では、AGC回路がロックする時間を待つ必要がなく、アンプのゲインを設定するだけでテストでき、時間的に早く測定することができる。テスト制御部65の制御により、テストの最初から切り替え回路7をアンプのゲインを設定する信号である制御信号54を選択する様に切り替え、RFアンプ11とIFアンプ14とに入力する。
【0042】
次に、本発明の第2実施形態について図2を用いて説明する。図2は、本発明の第2実施形態である高周波集積回路テスト装置の構成図である。
【0043】
第1実施形態では、分配回路3を分配器等で構成していたが、第2実施形態では、分配器等の代わりに、方向性結合器8およびアンプ9を用いた構成である。第1実施形態で説明したように、分配器は、分配される信号のレベルを等分に分けるため、両方の信号のレベルが数dB下がる特性がある。それに対して、方向性結合器8の場合は、片方の信号のレベルがほとんど下がらず、もう一方が数10dBさがる特性がある。
【0044】
そのため、集積回路テスト部60へは、測定への影響をなくすために、ほとんどレベルが下がらない方の信号を入力し、分配器等で起因した出力レベル低下による誤差を極力小さくすることができ、測定結果に補正値を加える様な処理は不要となる。ただし、レベル検出回路4には、出力レベルが数10dB下がるもう一方の信号が入力されるため、フィードバック回路の入力信号レベルが落ちるのを補うために方向性結合器8の次段にアンプ9の追加が必要になる場合がある。
【0045】
次に、本発明の第3実施形態について図3を用いて説明する。図3は、本発明の第3実施形態である高周波集積回路テスト装置の構成図である。
【0046】
第1実施形態、第2実施形態においては、集積回路テスト部60と、分配回路3と、レベル検出回路4と、ゲイン制御信号出力回路5と、切り替え回路7とは、高周波集積回路テスト装置2として、同じ筐体に納められた構造であった。しかし、図3に示す様に、第3実施形態では、分配回路3と、レベル検出回路4と、ゲイン制御信号出力回路5と、切り替え回路7とで構成されたフィードバック回路が、集積回路テスト部60から分離して外部装置として構成されている。具体的には、ICハンドラー等の測定治具上に搭載されている構造である。なお、高周波集積回路10は、測定治具上に搭載されたICソケット等にセットされて測定される。
【0047】
集積回路テスト部60は、従来と同じく、集積回路テスト装置66として、独立した構成となる。そして、集積回路テスト装置66から測定治具70へRF信号51と制御信号54が与えられる。制御信号54は複数の信号から成り、その内訳は、PLL16に入力しローカル信号55の周波数を調整する信号と、IFフィルタ13に入力しLPFのカットオフ周波数を変更する信号と、切り替え回路7に入力しRFアンプ11とIFアンプ14のゲインを設定する信号と、切り替え回路7の切り替え信号である。
【0048】
測定治具70から集積回路テスト装置66へは、IF信号52が分配回路3を経て入力され、出力レベルや周波数等を測定される。分配回路3からは、レベル検出回路4にもIF信号52が入力され、レベルを検出される。検出されたレベルと所定のレベルとの差分値による検出信号が作成されゲイン制御信号出力回路5に入力される。ゲイン制御信号出力回路5では、検出信号に基づいてAGC信号53が生成され、切り替え回路7に入力されるとともに、集積回路テスト装置66にも入力され、メモリ部64に記憶される。切り替え回路7には、AGC信号53とアンプのゲインを設定する信号である制御信号54とが入力され、テスト項目に応じて、どちらかの信号が選択され、ゲイン制御信号56としてRFアンプ11とIFアンプ14に入力される。
【0049】
この構成だと、従来から使用していた集積回路テスト装置66を流用でき、新規に発生するコストを低減することができる。
【0050】
また、図4も、図3と同じく第3実施形態であるが、フィードバック回路を、AGCコントロール装置として構成した例である。この構成は、分配回路3と、レベル検出回路4と、ゲイン制御信号出力回路5と、切り替え回路7とを、AGCコントロール装置20として筐体に納めた構造であり、集積回路テスト装置66と高周波集積回路10の間に配置される。
【0051】
この構成の場合は、集積回路テスト装置66から、高周波集積回路10へ、RF信号51と制御信号54が与えられる。制御信号54は複数の信号から成り、その内訳は、図3と同じであり、説明を省略する。高周波集積回路10からは、IF信号52がAGCコントロール装置20の分配回路3に入力される。分配回路3で、IF信号52が分配され、集積回路テスト装置66とレベル検出回路4に入力される。なお、図3および図4どちらにおいても分配回路3には分配器等の他に方向性結合器8を用いることも可能である。
【0052】
集積回路テスト装置66では、入力されたIF信号52のレベルが測定される。レベル検出回路4では、IF信号52のレベルが検出される。検出されたレベルと所定のレベルとの差分値による検出信号が作成され、ゲイン制御信号出力回路5に入力される。ゲイン制御信号出力回路5では、検出信号に基づいてAGC信号53が生成され、切り替え回路7に入力されるとともに集積回路テスト装置66にも入力され、メモリ部64に記憶される。切り替え回路7には、AGC信号53とアンプのゲインを設定する信号である制御信号54とが入力され、テスト項目に応じて、どちらかの信号が選択され、ゲイン制御信号56としてRFアンプ11とIFアンプ14に入力される。
【0053】
次に、本発明の第4実施形態について図5を用いて説明する。図5は、本発明の第4実施形態である高周波集積回路テスト装置の構成図である。
【0054】
AGC信号のフィードバック回路は、必ずしもアナログ回路で実現するとは限らず、高速なデジタル処理にて実現する方法も可能である。高周波集積回路テスト装置2は、デジタル変換回路34と、アナログ信号出力回路35と、デジタル処理部30と、分配回路3と、集積回路テスト部60等で構成されている。デジタル処理部30は、マイクロコンピュータ31と、専用ロジック32と、RAM33等で成り立っている。デジタル変換回路34は、A/D変換器等で成り立っている。アナログ信号出力回路35は、D/A変換器等で成り立っている。なお、分配回路3には分配器等の他に方向性結合器8を用いることも可能である。
【0055】
高周波集積回路テスト装置2から、RF信号51と制御信号54が高周波集積回路10に入力される。RF信号51は、RFアンプ11に入力される。制御信号54は複数の信号から成り、その内訳は、PLL16に入力しローカル信号55の周波数を調整する信号と、IFフィルタ13に入力しLPFのカットオフ周波数を変更する信号と、デジタル処理部30に入力し、テスト内容を知らせる信号である。
【0056】
IF信号52を所定のレベルに収斂してから行う第1の所定のテストの場合について説明する。IF信号52が、高周波集積回路10から高周波集積回路テスト装置2の分配回路3へ入力され、分配回路3で分配されて、デジタル変換回路34と集積回路テスト部60に入力される。集積回路テスト部60では、IF信号52の出力レベルや周波数等が測定される。デジタル変換回路34では、IF信号52がデジタル変換され、デジタル処理部30へ入力される。デジタル処理部30では、集積回路テスト部60から入力されるテスト内容を知らせる信号である制御信号54を参照してマイクロコンピュータ31が内蔵されたプログラムに従って、専用ロジック32の処理動作を制御する。
【0057】
デジタル変換されたIF信号52は、減算器、積分器、乗算器等から成る専用ロジック32によって、そのレベルを積分され、DCレベルに変換される。そして、DCレベルに変換されたIF信号52は、減算器等で所定のレベルと比較され、その差分値を検出される。検出された差分値に基づいて、検出信号が作成される。作成された検出信号に乗算器等で所定値を掛けてIF信号52のレベルを調整する信号が生成され、アナログ信号出力回路35へ入力されるとともに、RAM33に書き込まれる。
【0058】
アナログ信号出力回路35では、IF信号52を所定のレベルに収斂する信号をアナログ変換し、高周波集積回路10のRFアンプ11とIFアンプ14にゲイン制御信号56としてフィードバックし、ゲインを調整する。ゲイン制御信号56によりIF信号52が所定のレベルに収斂した後は、RAM33に記憶させたIF信号52の収斂時の調整信号を読み出し、アナログ信号出力回路35からゲイン制御信号56として、高周波集積回路10に与え、テストを行う。
【0059】
次に、IF信号52を所定のレベルに収斂する必要のない第2の所定のテストの場合ついて説明する。本実施形態では、切り替え回路7は設けないで、プログラムによる処理により対応する。すなわち、集積回路テスト部60から入力されるテスト内容を知らせる信号である制御信号54を参照したマイクロコンピュータ31の制御に従って、ゲイン制御信号56を、IF信号52のレベルが所定のレベルに収斂するようにアンプのゲインを調整する信号として生成したり、またアンプのゲインを設定する信号として生成したりする。そしてどちらかの信号をアナログ信号出力回路35からRFアンプ11とIFアンプ14に入力する。マイクロコンピュータ31が、第2の所定のテストと参照した場合は、テストの最初からアンプのゲインを設定する信号を作成し、高周波集積回路10へ与え、テストを行う。
【0060】
このように、内蔵されたプログラムに従って制御されるため、機能の変更の必要が生じた場合でも、プログラムを変えることによって、回路を変更することなく、対応することができる。さらに、出力信号が、QPSK信号や、QAM信号等の信号を出力する場合でも、出力レベル判定条件を変更するだけで良く、広い用途に使用することができる。
【0061】
また、このデジタル処理部30によって構成されたフィードバック回路は、既に一部の衛星放送受信チューナー用IC等で用いられているディレイドAGC回路で使用されているAGC信号作成部の回路を用いても可能である。AGC信号作成部の回路は、加算器、減算器、乗算器、遅延回路等で構成されたデジタル回路である。
【0062】
本発明の第4実施形態の制御機能であるマイクロコンピュータ31の処理手順について、図6に示す処理フローを用いて説明する。
【0063】
ステップS1にてテスト内容を知らせる信号である制御信号54を参照してIF信号52を所定のレベルに収斂する必要がある第1の所定のテストか、必要がない第2の所定のテストかを確認する。もし、第1の所定のテストであれば、ステップS2に進む。ステップS2にて、高周波集積回路10より高周波集積回路テスト装置2にIF信号52が入力され、分配回路3で分配されて、A/D変換回路34に入力される。
【0064】
次に、ステップS3にて、デジタル変換回路34により、IF信号52がデジタル変換されて、デジタル処理部30へ入力される。次に、ステップS4にて、デジタル処理部30の専用ロジック32により、デジタル変換されたIF信号52のレベルを検出する。次に、ステップS5にて、検出したレベルと所定のレベルとを比較する。
【0065】
次に、レベル比較の結果より、ステップS6にて、IF信号52が、要求される安定した所定のレベルに収斂したかどうかを判断する。収斂した場合は、ステップS11に進み、RAM33から信号を読み出し、ステップS13にて、アナログ信号出力回路35においてアナログ変換し、ステップS14にて、ゲインを設定する信号として高周波集積回路10へ入力し、ステップS15において集積回路テスト部60によりIF信号52の出力レベル等を測定し、フィルタ特性や妨害特性等のテストを行い、終了する。
【0066】
IF信号52が、要求される安定した所定のレベルに収斂していない場合は、ステップS7に進み、検出したレベルと所定のレベルとの差分値をもとにIF信号52のレベルを調整する信号を生成するとともに、ステップS8において、IF信号52のレベルを調整する信号をRAM33に書き込む。ステップS9において、IF信号52のレベルを調整する信号をアナログ信号出力回路35においてアナログ変換し、ステップS10で高周波集積回路10に入力する。そしてステップS2にもどり、上記処理を繰り返す。
【0067】
ステップS1にてテスト内容を知らせる信号である制御信号54を確認した結果、IF信号52を所定のレベルに収斂する必要がない第2の所定のテストであれば、ステップS12に進む。ステップS12では、高周波集積回路10のアンプのゲインを設定する信号を作成する。次に、ステップS13にて、アナログ信号出力回路35においてアナログ変換し、ステップS14にて、高周波集積回路10へゲインを設定する信号として入力し、ステップS15において集積回路テスト部60によりIF信号52の出力電力や周波数等を測定し、最大および最小ゲイン特性や位相雑音や位相差やIF周波数等のテストを行い、終了する。
【0068】
【発明の効果】
本発明によると、高周波集積回路テスト装置において、高周波集積回路のIF信号を検出し、その出力レベルとあらかじめ設定した所定のレベルと比較し、その差分値に基づいてAGC信号を生成し、高周波集積回路のRFアンプとIFアンプにフィードバックし、ゲインを調整する。そのため、実状に合った測定ができ、測定精度が向上し、その結果、誤差マージンが少なくでき、歩留まり向上に貢献する。
【0069】
また本発明によると、フィードバック回路により、高速にフィードバックするため、IF信号を数回測定して収斂されるような測定が必要でなく、測定時間の短縮ができ、スループットの向上に貢献する。
【0070】
本発明によると、高周波集積回路テスト装置において、高周波集積回路にフィードバックするAGC信号を、ゲイン制御信号出力回路から出力されるIF信号の出力レベルを検出した結果に基づいた信号と、集積回路テスト部から出力されるアンプのゲインを設定する信号とを、切り替え手段で切り替えて、RFアンプおよびIFアンプに入力する構成となる。そのため最大ゲインや最小ゲイン測定等のAGC信号をフィードバックしてIF信号を所定のレベルに収斂する必要のないテスト項目の場合には、集積回路テスト手段からアンプのゲインを設定する信号を与えることにより、AGC回路がロックされるまで待つ必要がなく、測定時間の短縮が見込め、スループット向上に有効である。
【0071】
また本発明によると、IF信号をレベル検出回路と集積回路テスト部に分配する分配回路に方向性結合器とアンプを用いる構成とする。そのため分配器等に起因する出力レベル低下による測定誤差を極力小さくすることができ、測定精度の向上に有効である。
【0072】
また本発明によると、分配回路と、レベル検出回路と、ゲイン制御信号出力回路と、切り替え回路とを測定治具もしくはAGCコントロール装置として、集積回路テスト装置から独立して設ける構成とする。そのため、従来の集積回路テスト装置と測定治具もしくはAGCコントロール装置とで組み合わせて測定し、集積回路テスト装置を流用できる構成となり新規に発生するコストを低減できる。
【0073】
また本発明によると、AGC信号のフィードバック回路を、IF信号をデジタル変換する回路と、プログラムによる制御機能によりAGC信号を生成するデジタル処理回路部と、生成したAGC信号をアナログ変換する回路により構成する。そのため、機能等を変更する場合でも、プログラムを変更することにより回路を変えることなく、対応でき汎用性をもつ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である高周波集積回路テスト装置の構成図。
【図2】本発明の第2実施形態である方向性結合器を用いた高周波集積回路テスト装置の構成図。
【図3】本発明の第3実施形態である測定治具上にフィードバック回路を搭載した高周波集積回路テスト装置の構成図。
【図4】本発明の第3実施形態であるフィードバック回路をAGCコントロール装置として構成した高周波集積回路テスト装置の構成図。
【図5】本発明の第4実施形態であるデジタル処理を用いた高周波集積回路テスト装置の構成図。
【図6】本発明の第4実施形態である高周波集積回路テスト装置の処理フロー図。
【図7】従来の集積回路テスト装置の構成図。
【符号の説明】
2 高周波集積回路テスト装置
3 分配回路
4 レベル検出回路
5 ゲイン制御信号出力回路
7 切り替え回路
8 方向性結合器
9 アンプ
10 高周波集積回路
11 RFアンプ
12 ミキサ
13 IFフィルタ
14 IFアンプ
15 VCO
16 PLL
20 AGCコントロール装置
30 デジタル処理部
31 マイクロコンピュータ
32 専用ロジック
33 RAM
34 デジタル変換回路
35 アナログ信号出力回路
40 水晶発振子
51 RF信号
52 IF信号
53 AGC信号
54 制御信号
55 ローカル信号
56 ゲイン制御信号
60 集積回路テスト部
61 信号発生器
62 スペクトラムアナライザ
63 マルチメータ
64 メモリ部
65 テスト制御部
66 集積回路テスト装置
70 測定治具

Claims (8)

  1. 高周波集積回路から入力されるIF信号の特性を測定することにより前記高周波集積回路に対して所定のテストを行う高周波集積回路テスト装置において、
    前記IF信号を2つの信号に分配する分配手段と、
    前記高周波集積回路に、テスト内容に応じて特性を変更したRF信号と前記高周波集積回路の動作を制御する複数の信号から成る制御信号とを出力し、分配された一方の信号を用いて所定のテストを行う集積回路テスト手段と、
    分配された他方の信号のレベルを検出し、検出されたレベルと所定のレベルとの差分値を算出するレベル検出手段と、
    前記レベル検出手段で算出された差分値に基づいて、前記IF信号のレベルを所定のレベルに収斂させるように前記高周波集積回路内のアンプのゲインを調整する信号を生成するゲイン制御信号出力手段と、
    前記ゲイン制御信号出力手段で生成される前記高周波集積回路のアンプのゲインを調整する信号と、前記集積回路テスト手段から出力される前記制御信号の内の前記高周波集積回路のアンプのゲインを設定する信号とを切り替えて前記高周波集積回路へ与える切り替え手段とから構成されることを特徴とする高周波集積回路テスト装置。
  2. まず前記切り替え手段を前記高周波集積回路内のアンプのゲインを調整する信号を選択するように切り替え、前記IF信号のレベルを所定のレベルに収斂させるとともに、その収斂時の調整信号値を前記集積回路テスト手段内のメモリに記憶させ、しかる後に、前記切り替え手段を切り替えて、前記メモリから読み出した信号を、前記制御信号の内の前記高周波集積回路のアンプのゲインを設定する信号として前記高周波集積回路へ与え第1の所定のテストを行うことを特徴とする請求項1に記載の高周波集積回路テスト装置。
  3. 最初から前記切り替え手段を前記高周波集積回路のアンプのゲインを設定する信号を選択するように切り替え、第2の所定のテストを行うことを特徴とする請求項1に記載の高周波集積回路テスト装置。
  4. 前記分配手段に方向性結合器を用いて、分配された一方の信号を分配される前のレベルに保持して前記集積回路テスト手段に入力し測定し、他方の信号をアンプにより増幅して前記レベル検出手段に入力しレベル検出することを特徴とする請求項1に記載の高周波集積回路テスト装置。
  5. 前記分配手段と、前記レベル検出手段と、前記ゲイン制御信号出力手段と、前記切り替え手段からなるフィードバック回路を、前記集積回路テスト手段と分離して外部装置として構成することを特徴とする請求項1または請求項4に記載の高周波集積回路テスト装置。
  6. 高周波集積回路から入力されるIF信号の特性を測定することにより前記高周波集積回路に対して所定のテストを行う高周波集積回路テスト装置において、
    前記IF信号を2つの信号に分配する分配手段と、
    前記高周波集積回路に、テスト内容に応じて特性を変更したRF信号と前記高周波集積回路の動作を制御する複数の信号から成る制御信号とを出力し、分配された一方の信号を用いて所定のテストを行う集積回路テスト手段と、
    分配された他方の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するデジタル変換手段と、
    プログラムされた制御機能を持ち、前記制御信号の内のテスト内容を知らせる信号を参照した制御にしたがって、デジタル変換された信号のレベルを検出し、検出されたレベルと所定のレベルとの差分値に基づいて、前記IF信号のレベルが所定のレベルに収斂するように前記高周波集積回路内のアンプのゲインを調整する信号と前記高周波集積回路内のアンプのゲインを設定する信号とを生成するデジタル処理手段と、
    前記デジタル処理手段で生成された信号をアナログ信号に変換し、前記高周波集積回路にフィードバックするアナログ信号出力手段とから構成されることを特徴とする高周波集積回路テスト装置。
  7. 前記プログラムされた制御機能にしたがい、まず前記高周波集積回路内のアンプのゲインを調整する信号により前記IF信号のレベルを所定のレベルに収斂させるとともに、その収斂時の調整信号値を前記デジタル処理手段内のメモリに記憶させ、しかる後に、前記デジタル処理手段内のメモリから読み出した信号を前記高周波集積回路に与え、第1の所定のテストを行うことを特徴とする請求項6に記載の高周波集積回路テスト装置。
  8. 前記プログラムされた制御機能にしたがい、最初から、前記高周波集積回路内のアンプのゲインを設定する信号を生成し、前記高周波集積回路に与え、第2の所定のテストを行うことを特徴とする請求項6に記載の高周波集積回路テスト装置。
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