JP2005045482A - 高周波受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】集積回路化され、高周波信号の受信に用いられる高周波受信装置２１において、ウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を可能にする。
【解決手段】高周波のテスト信号を発生するテスト信号源３９および入力切換えを行うテスト信号供給回路２３を設ける。これによって、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源３９は、周波数変換のための局部発振信号を作成するのに必要となるＶＣＯ３５および発振器３６からの信号を用いて前記テスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【選択図】 図１
【解決手段】高周波のテスト信号を発生するテスト信号源３９および入力切換えを行うテスト信号供給回路２３を設ける。これによって、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源３９は、周波数変換のための局部発振信号を作成するのに必要となるＶＣＯ３５および発振器３６からの信号を用いて前記テスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路化され、デジタルテレビジョン放送等の入力された高周波信号を周波数変換を用いて受信する高周波受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記テレビジョン放送の受信装置などでは、ＰＬＬ等で作成した局部発振信号を、受信された高周波信号に混合して中間周波信号やベースバンド信号に周波数変換する手法が、比較的容易にベースバンド信号を取出すことができるので、広く用いられている。
【０００３】
図５は、そのような周波数変換を行う典型的な従来技術の高周波受信装置１の電気的構成を示すブロック図である。この受信装置１は、デジタルテレビジョン放送の受信装置であり、放送局から送信された高周波信号（直交デジタル変調信号）は、入力端子２から入力され、ゲイン可変の高周波アンプ３で増幅された後、２つのミキサ４，５に共通に入力される。これらのミキサ４，５において、相互に位相が９０°異なる前記局部発振信号と混合されることで、ＩとＱとの直交ベースバンド信号への復調が行われる。
【０００４】
前記ミキサ４からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ６において増幅され、ローパスフィルタ７において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ８において増幅された後、ベースバンド出力端子９から出力される。同様に、前記ミキサ５からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ１０において増幅され、ローパスフィルタ１１において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ１２において増幅された後、ベースバンド出力端子１３から出力される。
【０００５】
一方、前記局部発振信号を作成するために、電圧制御型局部発振器（ＶＣＯ）１４、発振器１５、ＰＬＬ回路１６および９０°移相器１７が設けられている。前記ＶＣＯ１４で作成された局部発振信号は、９０°移相器１７を介して、前記２つのミキサ４，５の内、一方（図５では４）には０°成分としてそのまま入力され、他方（図５では５）には、位相が９０°シフトされた後、入力される。こうして、受信高周波信号に混合することで、前記ＩとＱとの直交ベースバンド信号の復調が可能となる。
【０００６】
前記ＶＣＯ１４での局部発振信号は、ＰＬＬ回路１６によるフィードバック制御によって、受信チャネルに対応した周波数に安定化される。すなわち、ＰＬＬ回路１６は、水晶発振子などから成る発振器１５からの一定周波数に安定した基準信号と、前記ＶＣＯ１４で作成された局部発振信号を分周した信号との位相を比較し、その位相差に対応したエラー出力を平滑化した直流チューニング電圧を前記ＶＣＯ１４に与える。前記ＰＬＬ回路１６へは、外部の制御マイコンなどから、前記受信チャネルに対応した設定周波数の信号が与えられ、該ＰＬＬ回路１６は、その信号に対応して前記ＶＣＯ１４から入力される局部発振信号の分周比を変化することで、前記ＶＣＯ１４から前記受信チャネルに対応した局部発振信号を出力させることができる。
【０００７】
上述のように構成される高周波受信装置１には、図５に示すように、テスト信号送信装置１８およびテスト検査装置１９を用いて、該受信装置１の出荷検査が行われる。前記テスト信号送信装置１８は、アンテナからの前記受信高周波信号に代えて、前記高周波受信装置１にテスト信号を送信し、前記入力端子２に入力する。テスト検査装置１９は、それによってベースバンド出力端子９，１３から出力されるＩとＱとの直交ベースバンド信号のレベル・周波数・位相等を検知し、そのレベルが規定値以内にあるかどうかを検査することで、良品と不良品との選別を行う。
【０００８】
具体的には、前記直交ベースバンド信号を出力する受信装置１の検査としては、ＩとＱとの直交ベースバンド出力のレベル差が所定の範囲内にあるかどうかを検査するゲインバランス検査の場合、テスト信号送信装置１８から特定周波数のテスト信号を送信し、テスト検査装置１９でＩとＱとの直交ベースバンド信号のレベルを検知し、検知したレベルの差が規定値以内にあるかどうかを検査する。また、前記ＩとＱとの直交ベースバンド出力の位相差が所定の範囲内にあるかどうかを検査する位相差検査の場合、テスト信号送信装置１８から特定レベルのテスト信号を送信し、テスト検査装置１９でＩとＱとの直交ベースバンド信号の位相を検知し、検知した位相の差が規定値以内にあるかどうかを検査する。
【０００９】
しかしながら、そのテスト信号送信装置１８やテスト検査装置１９は、１つの測定器で一般的に数百万円から数千万円もかかる程高価であり、検査装置を導入することで、高周波受信装置の単価が上がる場合がある。
【００１０】
そこで、本件出願人は、先に特開２００２−２３２４９８号を提案した。その先行技術によれば、ＲＦ回路とベースバンド回路とを１チップ化したデジアナ混載チップにおいて、ＡＤ変換後の出力を用いてアナログ回路の検査を行うことで、高価な測定装置や、検査端子を不要にすることが示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２３２４９８号公報（公開日：平成１４年８月１６日）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
一般的な高周波受信装置としてはチューナが挙げられるが、最近では、集積回路化が進み、主要な部品が１チップ化され、一部の部品を外付けするだけで、前記高周波受信装置が完成するようになっている。１チップ化された上述の特開２００２−２３２４９８号では、復調回路（デジタル回路）に検査手段が設けられ、検査時には、受信信号に代えて、入力端子からｓｉｎ信号が入力されるようになっている。
【００１３】
しかしながら、実際には、前記１チップ化された集積回路には、ウェハテストで高周波信号を入力することは困難である。このため、不良チップも後半の工程に流れることになる。一方、前記高周波受信装置の１チップ化とともに、前記特開２００２−２３２４９８号のように、この高周波受信装置のチップが、ベースバンド処理回路等と、同一パッケージに封止されるマルチチップ化が進む。その場合、前述のように不良チップが後半の工程に流れると、一体で封止した他のチップも不良品となってしまうので、ウェハ段階での選定が重要になる。
【００１４】
本発明の目的は、ウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を行うことができる高周波受信装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の高周波受信装置は、集積回路化され、入力された高周波信号を周波数変換して受信する装置において、前記周波数変換のための局部発振信号を作成する内蔵発振回路からの信号を用いて、高周波のテスト信号を発生するテスト信号源を含むことを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、集積回路化され、高周波信号の受信に用いられる回路チップにおいて、複数のチップを同一パッケージに封入するマルチチップ化が進むなどして、ウェハ段階での選定が重要になってきたのに対して、従来困難であったウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を、本発明では、テスト信号源を内蔵することで可能にする。
【００１７】
これによって、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源は、周波数変換して受信を行う装置に必要となる、いわゆるＶＣＯなどの内蔵発振回路からの信号を用いてテスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【００１８】
また、本発明の高周波受信装置は、発生された前記テスト信号による信号処理の結果を自己診断する自己診断回路をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、高周波受信装置が、さらに自己診断回路を内蔵し、内蔵したテスト信号源からのテスト信号を用いて、自らの特性を診断する。
【００２０】
したがって、従来では、テストに必要であったテスト検査装置を不要にすることができる。
【００２１】
さらにまた、本発明の高周波受信装置では、前記自己診断回路は、前記テスト信号を周波数変換した結果をアナログ／デジタル変換するＡＤコンバータと、前記ＡＤコンバータの出力を信号処理し、その信号処理プログラムがプログラマブルであるプログラマブルロジックとを備えて構成されることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、ＡＤコンバータは、アナログ信号であるベースバンド信号などのテスト信号を周波数変換した信号をデジタル信号に変換する。一方、プログラマブルロジックは、そのデジタル信号に変換されたベースバンド信号などをプログラミングによって書込まれた回路で信号処理し、検査項目についての合否判定を行う。
【００２３】
したがって、判定基準など合否判定に関する設定をプログラミングによって容易に変更することができ、テストスペック等に柔軟性を持たせることができる。
【００２４】
また、本発明の高周波受信装置では、前記テスト信号源は、外付けの発振回路から入力され、フェイズロックループ回路による前記局部発振信号の作成基準となる基準信号と、前記内蔵発振回路からの局部発振信号とから、前記テスト信号を生成するテスト用ミキサ回路であることを特徴とする。
【００２５】
上記の構成によれば、前記周波数変換のための局部発振信号は、高精度に発振する水晶発振子などの外付けの発振回路からの基準信号を用いて、ＰＬＬ回路によって作成されて設定周波数に収束するようにフィードバック制御され、前記テスト信号源は、ミキサ回路から成り、前記局部発振信号と、その基準信号とを混合して、前記テスト信号を作成する。
【００２６】
したがって、周波数変換のための局部発振信号を作成する既存の構成を用いて、前記ミキサ回路だけで前記テスト信号源を実現することができ、回路規模を削減することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、前記テスト信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備えることを特徴とする。
【００２８】
上記の構成によれば、前記増幅器は、前記内蔵発振回路からの信号を用いて前記テスト信号源で作成されたテスト信号を増幅し、その増幅率を、テスト時には高くし、通常時には低くする。
【００２９】
したがって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００３０】
また、本発明の高周波受信装置は、前記テスト信号のラインを切断し、その切断した端部にショート用パッドを形成し、テスト時には前記パッド間を短絡することで前記テスト信号の経路を繋ぎ、通常時には前記パッド間を開放することでその経路を切断することを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、テスト信号のラインを切断しておき、その切断したラインを、テスト時にはショート用パッド間を短絡することで接続し、通常時には前記パッド間を開放する。
【００３２】
したがって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、前記入力された高周波信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備えることを特徴とする。
【００３４】
上記の構成によれば、前記増幅器は、外部から入力される高周波信号を増幅し、その増幅率を、テスト時には低くし、通常時には高くする。
【００３５】
したがって、テスト時に外部からの高周波信号が漏れてテストに影響を与えないようにすることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３７】
図１は、本発明の実施の一形態の高周波受信装置２１の電気的構成を示すブロック図である。この受信装置２１は、デジタルテレビジョン放送の受信装置であり、放送局から送信された高周波信号（直交デジタル変調信号）は、入力端子２２から入力され、後述するテスト信号供給回路２３を介して、ゲイン可変の高周波アンプ２４に入力され、増幅された後、２つのミキサ２５，２６に共通に入力される。これらのミキサ２５，２６において、相互に位相が９０°異なる前記局部発振信号と混合されることで、ＩとＱとの直交ベースバンド信号への復調が行われる。
【００３８】
前記ミキサ２５からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ２７において増幅され、ローパスフィルタ２８において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ２９において増幅された後、ベースバンド出力端子３０から出力される。同様に、前記ミキサ２６からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ３１において増幅され、ローパスフィルタ３２において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ３３において増幅された後、ベースバンド出力端子３４から出力される。
【００３９】
一方、前記局部発振信号を作成するために、電圧制御型局部発振器（ＶＣＯ）３５、発振器３６、ＰＬＬ回路３７および９０°移相器３８が設けられている。前記ＶＣＯ３５で作成された局部発振信号は、９０°移相器３８を介して、前記２つのミキサ２５，２６の内、一方（図１では２５）には０°成分としてそのまま入力され、他方（図１では２６）には、位相が９０°シフトされた後、入力される。こうして、受信高周波信号に混合することで、前記ＩとＱとの直交ベースバンド信号の復調が可能となる。
【００４０】
前記ＶＣＯ３５での局部発振信号は、ＰＬＬ回路３７によるフィードバック制御によって、受信チャネルに対応した周波数に安定化される。すなわち、ＰＬＬ回路３７は、水晶発振子などから成る発振器３６からの一定周波数に安定した基準信号と、前記ＶＣＯ３５で作成された局部発振信号を分周した信号との位相を比較し、その位相差に対応したエラー出力を平滑化した直流チューニング電圧を前記ＶＣＯ３５に与える。前記ＰＬＬ回路３７へは、外部の制御マイコンなどから、前記受信チャネルに対応した設定周波数の信号が与えられ、該ＰＬＬ回路３７は、その信号に対応して前記ＶＣＯ３５から入力される局部発振信号の分周比を変化することで、前記ＶＣＯ３５から前記受信チャネルに対応した局部発振信号を出力させることができる。
【００４１】
以上の構成は、前述の図５で示す高周波受信装置１に類似している。注目すべきは、この高周波受信装置２１では、集積回路化された該高周波受信装置２１内に、前記テスト信号供給回路２３と、テスト信号源３９と、自己診断回路４０とが、さらに追加されていることである。
【００４２】
前記テスト信号源３９は、図２で示すように、ミキサ回路から成り、前記ＶＣＯ３５からの局部発振信号に、前記発振器３６からの基準信号を混合して変調し、該高周波受信装置２１のテストに使用するテスト信号を生成する。したがって、周波数変換のための局部発振信号を作成する既存の構成（ＶＣＯ３５、発振器３６およびＰＬＬ回路３７）を用いて、前記ミキサ回路を追加するだけで、前記テスト信号源３９を実現することができ、回路規模を削減することができる。
【００４３】
前記テスト信号供給回路２３は、通常受信時には入力端子２２から入力される受信高周波信号を、テスト時には前記テスト信号源３９で生成されたテスト信号を択一的に選択して、前記ゲイン可変高周波アンプ２４に供給するものである。具体的には、図２で示すように、前記受信高周波信号のラインおよびテスト信号のラインにそれぞれ介在されるゲイン切替えアンプ４１，４２と、それらの出力を上述のように択一的に切換えるスイッチ４３とを備えて構成される。
【００４４】
前記外部の制御マイコンなどによって、前記ゲイン切替えアンプ４１，４２の増幅率は、通常時とテスト時とで切替えられる。具体的には、前記受信高周波信号を増幅するゲイン切替えアンプ４１の増幅率は、テスト時には低くされ、通常時には高くされる。これによって、テスト時に外部からの高周波信号が漏れてテストに影響を与えないようにすることができる。
【００４５】
また、前記テスト信号を増幅するゲイン切替えアンプ４２の増幅率は、テスト時には高くされ、通常時には低くされる。これによって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００４６】
一方、前記自己診断回路４０は、アンプ２９，３３から出力されるＩ・Ｑベースバンド信号を入力とし、自ら高周波受信装置２１の特性を診断する。これによって、従来では、テストに必要であったテスト検査装置を不要にすることができる。
【００４７】
図３は、前記自己診断回路４０の一構成例を示すブロック図である。この自己診断回路４０は、ＡＤコンバータ４５，４６と、プログラマブルロジック４７とを備えて構成されている。
【００４８】
前記ＡＤコンバータ４５，４６は、前記テスト信号を周波数変換したアナログ信号であるＩ・Ｑのベースバンド信号をデジタル信号に変換する。前記プログラマブルロジック４７は、デジタル信号に変換された前記Ｉ・Ｑのベースバンド信号を、プログラミングによって書込まれた回路で信号処理し、検査項目についての合否判定を行う。したがって、判定基準など合否判定に関する設定をプログラミングによって容易に変更することができ、テストスペック等に柔軟性を持たせることができる。
【００４９】
このように集積回路化された高周波受信装置において、前記テスト信号源３９およびテスト信号供給回路２３を内蔵することで、従来困難であったウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を行うことができる。これによって、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源は、周波数変換して受信を行う装置に必要となる、いわゆるＶＣＯ３５および発振器３６からの信号を用いてテスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【００５０】
なお、本発明では、上述のように高価なテスト信号源やテスト検査装置を省略できるけれども、テスト信号源３９およびテスト信号供給回路２３ならびに自己診断回路４０を内蔵することで、チップ面積は増加する。したがって、前記ウェハレベルでの評価が容易で、かつ外部の装置が不要になるコストメリットを考えると、特に数量が少ないものや歩留まりが悪いもののテストに対して、好適に実施することができる。これに対して、数量が確保でき、前記テスト信号源やテスト検査装置の購入コストを取戻せるチップについては、従来の検査システムでも良いけれども、品種が多くなると、量産体制を崩さないためには、これらの装置や、その設置場所を確保することが難しくなる。その点でも、これらの装置が不要な本発明は有効である。
【００５１】
また、前記自己診断回路４０の設置場所については、任意に設定可能であるけれども、配線の引回しによる信号の劣化や、ＡＤ変換のサンプリング周波数について考えると、図１のように最も周波数が低くなる最終段の方が診断し易く、好適である。
【００５２】
本発明の実施の他の形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５３】
図４は、本発明の実施の他の形態の高周波受信装置におけるテスト信号供給回路２３ａの電気的構成を示すブロック図である。このテスト信号供給回路２３ａは、前記テスト信号供給回路２３と同様に、ゲイン切替えアンプ４１およびスイッチ４３を備えるとともに、テスト信号のラインは切断され、その切断された端部にショート用パッド５１，５２が形成されている。そして、テスト時には前記パッド５１，５２間を短絡することで前記テスト信号の経路を繋ぎ、通常時には前記パッド間を開放することで、その経路を切断することを特徴とする。
【００５４】
したがって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の高周波受信装置は、以上のように、集積回路化され、高周波信号の受信に用いられる回路チップにおいて、複数のチップを同一パッケージに封入するマルチチップ化が進むなどして、ウェハ段階での選定が重要になってきたのに対して、従来困難であったウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を、本発明では、テスト信号源を内蔵することで可能にする。
【００５６】
それゆえ、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源は、周波数変換して受信を行う装置に必要となる、いわゆるＶＣＯなどの内蔵発振回路からの信号を用いてテスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【００５７】
また、本発明の高周波受信装置は、以上のように、自己診断回路を内蔵し、内蔵したテスト信号源からのテスト信号を用いて、自らの特性を診断する。
【００５８】
それゆえ、従来では、テストに必要であったテスト検査装置を不要にすることができる。
【００５９】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記自己診断回路を、前記テスト信号を周波数変換した結果をアナログ／デジタル変換するＡＤコンバータと、前記ＡＤコンバータの出力を信号処理し、その信号処理プログラムがプログラマブルであるプログラマブルロジックとを備えて構成する。
【００６０】
それゆえ、プログラマブルロジックが前記ベースバンド信号などをプログラミングによって書込まれた回路で信号処理し、検査項目についての合否判定を行うことで、判定基準など合否判定に関する設定をプログラミングによって容易に変更することができ、テストスペック等に柔軟性を持たせることができる。
【００６１】
また、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記テスト信号源を、局部発振信号の作成基準となる基準信号と、前記局部発振信号とを混合し、前記テスト信号を生成するテスト用ミキサ回路とする。
【００６２】
それゆえ、周波数変換のための局部発振信号を作成する既存の構成を用いて、前記ミキサ回路だけで前記テスト信号源を実現することができ、回路規模を削減することができる。
【００６３】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記テスト信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備える。
【００６４】
それゆえ、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００６５】
また、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記テスト信号のラインを切断し、その切断した端部にショート用パッドを形成し、テスト時には前記パッド間を短絡することで前記テスト信号の経路を繋ぎ、通常時には前記パッド間を開放することでその経路を切断する。
【００６６】
それゆえ、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００６７】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、以上のように、入力された高周波信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備える。
【００６８】
それゆえ、テスト時に外部からの高周波信号が漏れてテストに影響を与えないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の高周波受信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１で示す高周波受信装置におけるテスト信号供給回路の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図１で示す高周波受信装置における自己診断回路の一構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の他の形態の高周波受信装置におけるテスト信号供給回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】典型的な従来技術の高周波受信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２１ 高周波受信装置
２２ 入力端子
２３，２３ａ テスト信号供給回路
２４ ゲイン可変高周波アンプ
２５，２６ ミキサ回路
２７，３１ ゲイン可変ベースバンドアンプ
２８，３２ ローパスフィルタ
２９，３３ アンプ
３０，３４ ベースバンド出力端子
３５ 電圧制御型発振器（ＶＣＯ）
３６ 発振器
３７ ＰＬＬ回路
３８ ９０°移相器
３９ テスト信号源
４０ 自己診断回路
４１，４２ ゲイン切替えアンプ
４３ スイッチ
４５，４６ ＡＤコンバータ
４７ プログラマブルロジック
５１，５２ ショート用パッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路化され、デジタルテレビジョン放送等の入力された高周波信号を周波数変換を用いて受信する高周波受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記テレビジョン放送の受信装置などでは、ＰＬＬ等で作成した局部発振信号を、受信された高周波信号に混合して中間周波信号やベースバンド信号に周波数変換する手法が、比較的容易にベースバンド信号を取出すことができるので、広く用いられている。
【０００３】
図５は、そのような周波数変換を行う典型的な従来技術の高周波受信装置１の電気的構成を示すブロック図である。この受信装置１は、デジタルテレビジョン放送の受信装置であり、放送局から送信された高周波信号（直交デジタル変調信号）は、入力端子２から入力され、ゲイン可変の高周波アンプ３で増幅された後、２つのミキサ４，５に共通に入力される。これらのミキサ４，５において、相互に位相が９０°異なる前記局部発振信号と混合されることで、ＩとＱとの直交ベースバンド信号への復調が行われる。
【０００４】
前記ミキサ４からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ６において増幅され、ローパスフィルタ７において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ８において増幅された後、ベースバンド出力端子９から出力される。同様に、前記ミキサ５からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ１０において増幅され、ローパスフィルタ１１において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ１２において増幅された後、ベースバンド出力端子１３から出力される。
【０００５】
一方、前記局部発振信号を作成するために、電圧制御型局部発振器（ＶＣＯ）１４、発振器１５、ＰＬＬ回路１６および９０°移相器１７が設けられている。前記ＶＣＯ１４で作成された局部発振信号は、９０°移相器１７を介して、前記２つのミキサ４，５の内、一方（図５では４）には０°成分としてそのまま入力され、他方（図５では５）には、位相が９０°シフトされた後、入力される。こうして、受信高周波信号に混合することで、前記ＩとＱとの直交ベースバンド信号の復調が可能となる。
【０００６】
前記ＶＣＯ１４での局部発振信号は、ＰＬＬ回路１６によるフィードバック制御によって、受信チャネルに対応した周波数に安定化される。すなわち、ＰＬＬ回路１６は、水晶発振子などから成る発振器１５からの一定周波数に安定した基準信号と、前記ＶＣＯ１４で作成された局部発振信号を分周した信号との位相を比較し、その位相差に対応したエラー出力を平滑化した直流チューニング電圧を前記ＶＣＯ１４に与える。前記ＰＬＬ回路１６へは、外部の制御マイコンなどから、前記受信チャネルに対応した設定周波数の信号が与えられ、該ＰＬＬ回路１６は、その信号に対応して前記ＶＣＯ１４から入力される局部発振信号の分周比を変化することで、前記ＶＣＯ１４から前記受信チャネルに対応した局部発振信号を出力させることができる。
【０００７】
上述のように構成される高周波受信装置１には、図５に示すように、テスト信号送信装置１８およびテスト検査装置１９を用いて、該受信装置１の出荷検査が行われる。前記テスト信号送信装置１８は、アンテナからの前記受信高周波信号に代えて、前記高周波受信装置１にテスト信号を送信し、前記入力端子２に入力する。テスト検査装置１９は、それによってベースバンド出力端子９，１３から出力されるＩとＱとの直交ベースバンド信号のレベル・周波数・位相等を検知し、そのレベルが規定値以内にあるかどうかを検査することで、良品と不良品との選別を行う。
【０００８】
具体的には、前記直交ベースバンド信号を出力する受信装置１の検査としては、ＩとＱとの直交ベースバンド出力のレベル差が所定の範囲内にあるかどうかを検査するゲインバランス検査の場合、テスト信号送信装置１８から特定周波数のテスト信号を送信し、テスト検査装置１９でＩとＱとの直交ベースバンド信号のレベルを検知し、検知したレベルの差が規定値以内にあるかどうかを検査する。また、前記ＩとＱとの直交ベースバンド出力の位相差が所定の範囲内にあるかどうかを検査する位相差検査の場合、テスト信号送信装置１８から特定レベルのテスト信号を送信し、テスト検査装置１９でＩとＱとの直交ベースバンド信号の位相を検知し、検知した位相の差が規定値以内にあるかどうかを検査する。
【０００９】
しかしながら、そのテスト信号送信装置１８やテスト検査装置１９は、１つの測定器で一般的に数百万円から数千万円もかかる程高価であり、検査装置を導入することで、高周波受信装置の単価が上がる場合がある。
【００１０】
そこで、本件出願人は、先に特開２００２−２３２４９８号を提案した。その先行技術によれば、ＲＦ回路とベースバンド回路とを１チップ化したデジアナ混載チップにおいて、ＡＤ変換後の出力を用いてアナログ回路の検査を行うことで、高価な測定装置や、検査端子を不要にすることが示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２３２４９８号公報（公開日：平成１４年８月１６日）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
一般的な高周波受信装置としてはチューナが挙げられるが、最近では、集積回路化が進み、主要な部品が１チップ化され、一部の部品を外付けするだけで、前記高周波受信装置が完成するようになっている。１チップ化された上述の特開２００２−２３２４９８号では、復調回路（デジタル回路）に検査手段が設けられ、検査時には、受信信号に代えて、入力端子からｓｉｎ信号が入力されるようになっている。
【００１３】
しかしながら、実際には、前記１チップ化された集積回路には、ウェハテストで高周波信号を入力することは困難である。このため、不良チップも後半の工程に流れることになる。一方、前記高周波受信装置の１チップ化とともに、前記特開２００２−２３２４９８号のように、この高周波受信装置のチップが、ベースバンド処理回路等と、同一パッケージに封止されるマルチチップ化が進む。その場合、前述のように不良チップが後半の工程に流れると、一体で封止した他のチップも不良品となってしまうので、ウェハ段階での選定が重要になる。
【００１４】
本発明の目的は、ウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を行うことができる高周波受信装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の高周波受信装置は、集積回路化され、入力された高周波信号を周波数変換して受信する装置において、前記周波数変換のための局部発振信号を作成する内蔵発振回路からの信号を用いて、高周波のテスト信号を発生するテスト信号源を含むことを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、集積回路化され、高周波信号の受信に用いられる回路チップにおいて、複数のチップを同一パッケージに封入するマルチチップ化が進むなどして、ウェハ段階での選定が重要になってきたのに対して、従来困難であったウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を、本発明では、テスト信号源を内蔵することで可能にする。
【００１７】
これによって、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源は、周波数変換して受信を行う装置に必要となる、いわゆるＶＣＯなどの内蔵発振回路からの信号を用いてテスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【００１８】
また、本発明の高周波受信装置は、発生された前記テスト信号による信号処理の結果を自己診断する自己診断回路をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、高周波受信装置が、さらに自己診断回路を内蔵し、内蔵したテスト信号源からのテスト信号を用いて、自らの特性を診断する。
【００２０】
したがって、従来では、テストに必要であったテスト検査装置を不要にすることができる。
【００２１】
さらにまた、本発明の高周波受信装置では、前記自己診断回路は、前記テスト信号を周波数変換した結果をアナログ／デジタル変換するＡＤコンバータと、前記ＡＤコンバータの出力を信号処理し、その信号処理プログラムがプログラマブルであるプログラマブルロジックとを備えて構成されることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、ＡＤコンバータは、アナログ信号であるベースバンド信号などのテスト信号を周波数変換した信号をデジタル信号に変換する。一方、プログラマブルロジックは、そのデジタル信号に変換されたベースバンド信号などをプログラミングによって書込まれた回路で信号処理し、検査項目についての合否判定を行う。
【００２３】
したがって、判定基準など合否判定に関する設定をプログラミングによって容易に変更することができ、テストスペック等に柔軟性を持たせることができる。
【００２４】
また、本発明の高周波受信装置では、前記テスト信号源は、外付けの発振回路から入力され、フェイズロックループ回路による前記局部発振信号の作成基準となる基準信号と、前記内蔵発振回路からの局部発振信号とから、前記テスト信号を生成するテスト用ミキサ回路であることを特徴とする。
【００２５】
上記の構成によれば、前記周波数変換のための局部発振信号は、高精度に発振する水晶発振子などの外付けの発振回路からの基準信号を用いて、ＰＬＬ回路によって作成されて設定周波数に収束するようにフィードバック制御され、前記テスト信号源は、ミキサ回路から成り、前記局部発振信号と、その基準信号とを混合して、前記テスト信号を作成する。
【００２６】
したがって、周波数変換のための局部発振信号を作成する既存の構成を用いて、前記ミキサ回路だけで前記テスト信号源を実現することができ、回路規模を削減することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、前記テスト信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備えることを特徴とする。
【００２８】
上記の構成によれば、前記増幅器は、前記内蔵発振回路からの信号を用いて前記テスト信号源で作成されたテスト信号を増幅し、その増幅率を、テスト時には高くし、通常時には低くする。
【００２９】
したがって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００３０】
また、本発明の高周波受信装置は、前記テスト信号のラインを切断し、その切断した端部にショート用パッドを形成し、テスト時には前記パッド間を短絡することで前記テスト信号の経路を繋ぎ、通常時には前記パッド間を開放することでその経路を切断することを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、テスト信号のラインを切断しておき、その切断したラインを、テスト時にはショート用パッド間を短絡することで接続し、通常時には前記パッド間を開放する。
【００３２】
したがって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、前記入力された高周波信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備えることを特徴とする。
【００３４】
上記の構成によれば、前記増幅器は、外部から入力される高周波信号を増幅し、その増幅率を、テスト時には低くし、通常時には高くする。
【００３５】
したがって、テスト時に外部からの高周波信号が漏れてテストに影響を与えないようにすることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３７】
図１は、本発明の実施の一形態の高周波受信装置２１の電気的構成を示すブロック図である。この受信装置２１は、デジタルテレビジョン放送の受信装置であり、放送局から送信された高周波信号（直交デジタル変調信号）は、入力端子２２から入力され、後述するテスト信号供給回路２３を介して、ゲイン可変の高周波アンプ２４に入力され、増幅された後、２つのミキサ２５，２６に共通に入力される。これらのミキサ２５，２６において、相互に位相が９０°異なる前記局部発振信号と混合されることで、ＩとＱとの直交ベースバンド信号への復調が行われる。
【００３８】
前記ミキサ２５からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ２７において増幅され、ローパスフィルタ２８において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ２９において増幅された後、ベースバンド出力端子３０から出力される。同様に、前記ミキサ２６からのベースバンド信号は、ゲイン可変ベースバンドアンプ３１において増幅され、ローパスフィルタ３２において希望帯域のみの周波数成分が抽出されて、さらにアンプ３３において増幅された後、ベースバンド出力端子３４から出力される。
【００３９】
一方、前記局部発振信号を作成するために、電圧制御型局部発振器（ＶＣＯ）３５、発振器３６、ＰＬＬ回路３７および９０°移相器３８が設けられている。前記ＶＣＯ３５で作成された局部発振信号は、９０°移相器３８を介して、前記２つのミキサ２５，２６の内、一方（図１では２５）には０°成分としてそのまま入力され、他方（図１では２６）には、位相が９０°シフトされた後、入力される。こうして、受信高周波信号に混合することで、前記ＩとＱとの直交ベースバンド信号の復調が可能となる。
【００４０】
前記ＶＣＯ３５での局部発振信号は、ＰＬＬ回路３７によるフィードバック制御によって、受信チャネルに対応した周波数に安定化される。すなわち、ＰＬＬ回路３７は、水晶発振子などから成る発振器３６からの一定周波数に安定した基準信号と、前記ＶＣＯ３５で作成された局部発振信号を分周した信号との位相を比較し、その位相差に対応したエラー出力を平滑化した直流チューニング電圧を前記ＶＣＯ３５に与える。前記ＰＬＬ回路３７へは、外部の制御マイコンなどから、前記受信チャネルに対応した設定周波数の信号が与えられ、該ＰＬＬ回路３７は、その信号に対応して前記ＶＣＯ３５から入力される局部発振信号の分周比を変化することで、前記ＶＣＯ３５から前記受信チャネルに対応した局部発振信号を出力させることができる。
【００４１】
以上の構成は、前述の図５で示す高周波受信装置１に類似している。注目すべきは、この高周波受信装置２１では、集積回路化された該高周波受信装置２１内に、前記テスト信号供給回路２３と、テスト信号源３９と、自己診断回路４０とが、さらに追加されていることである。
【００４２】
前記テスト信号源３９は、図２で示すように、ミキサ回路から成り、前記ＶＣＯ３５からの局部発振信号に、前記発振器３６からの基準信号を混合して変調し、該高周波受信装置２１のテストに使用するテスト信号を生成する。したがって、周波数変換のための局部発振信号を作成する既存の構成（ＶＣＯ３５、発振器３６およびＰＬＬ回路３７）を用いて、前記ミキサ回路を追加するだけで、前記テスト信号源３９を実現することができ、回路規模を削減することができる。
【００４３】
前記テスト信号供給回路２３は、通常受信時には入力端子２２から入力される受信高周波信号を、テスト時には前記テスト信号源３９で生成されたテスト信号を択一的に選択して、前記ゲイン可変高周波アンプ２４に供給するものである。具体的には、図２で示すように、前記受信高周波信号のラインおよびテスト信号のラインにそれぞれ介在されるゲイン切替えアンプ４１，４２と、それらの出力を上述のように択一的に切換えるスイッチ４３とを備えて構成される。
【００４４】
前記外部の制御マイコンなどによって、前記ゲイン切替えアンプ４１，４２の増幅率は、通常時とテスト時とで切替えられる。具体的には、前記受信高周波信号を増幅するゲイン切替えアンプ４１の増幅率は、テスト時には低くされ、通常時には高くされる。これによって、テスト時に外部からの高周波信号が漏れてテストに影響を与えないようにすることができる。
【００４５】
また、前記テスト信号を増幅するゲイン切替えアンプ４２の増幅率は、テスト時には高くされ、通常時には低くされる。これによって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００４６】
一方、前記自己診断回路４０は、アンプ２９，３３から出力されるＩ・Ｑベースバンド信号を入力とし、自ら高周波受信装置２１の特性を診断する。これによって、従来では、テストに必要であったテスト検査装置を不要にすることができる。
【００４７】
図３は、前記自己診断回路４０の一構成例を示すブロック図である。この自己診断回路４０は、ＡＤコンバータ４５，４６と、プログラマブルロジック４７とを備えて構成されている。
【００４８】
前記ＡＤコンバータ４５，４６は、前記テスト信号を周波数変換したアナログ信号であるＩ・Ｑのベースバンド信号をデジタル信号に変換する。前記プログラマブルロジック４７は、デジタル信号に変換された前記Ｉ・Ｑのベースバンド信号を、プログラミングによって書込まれた回路で信号処理し、検査項目についての合否判定を行う。したがって、判定基準など合否判定に関する設定をプログラミングによって容易に変更することができ、テストスペック等に柔軟性を持たせることができる。
【００４９】
このように集積回路化された高周波受信装置において、前記テスト信号源３９およびテスト信号供給回路２３を内蔵することで、従来困難であったウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を行うことができる。これによって、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源は、周波数変換して受信を行う装置に必要となる、いわゆるＶＣＯ３５および発振器３６からの信号を用いてテスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【００５０】
なお、本発明では、上述のように高価なテスト信号源やテスト検査装置を省略できるけれども、テスト信号源３９およびテスト信号供給回路２３ならびに自己診断回路４０を内蔵することで、チップ面積は増加する。したがって、前記ウェハレベルでの評価が容易で、かつ外部の装置が不要になるコストメリットを考えると、特に数量が少ないものや歩留まりが悪いもののテストに対して、好適に実施することができる。これに対して、数量が確保でき、前記テスト信号源やテスト検査装置の購入コストを取戻せるチップについては、従来の検査システムでも良いけれども、品種が多くなると、量産体制を崩さないためには、これらの装置や、その設置場所を確保することが難しくなる。その点でも、これらの装置が不要な本発明は有効である。
【００５１】
また、前記自己診断回路４０の設置場所については、任意に設定可能であるけれども、配線の引回しによる信号の劣化や、ＡＤ変換のサンプリング周波数について考えると、図１のように最も周波数が低くなる最終段の方が診断し易く、好適である。
【００５２】
本発明の実施の他の形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５３】
図４は、本発明の実施の他の形態の高周波受信装置におけるテスト信号供給回路２３ａの電気的構成を示すブロック図である。このテスト信号供給回路２３ａは、前記テスト信号供給回路２３と同様に、ゲイン切替えアンプ４１およびスイッチ４３を備えるとともに、テスト信号のラインは切断され、その切断された端部にショート用パッド５１，５２が形成されている。そして、テスト時には前記パッド５１，５２間を短絡することで前記テスト信号の経路を繋ぎ、通常時には前記パッド間を開放することで、その経路を切断することを特徴とする。
【００５４】
したがって、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の高周波受信装置は、以上のように、集積回路化され、高周波信号の受信に用いられる回路チップにおいて、複数のチップを同一パッケージに封入するマルチチップ化が進むなどして、ウェハ段階での選定が重要になってきたのに対して、従来困難であったウェハテストでの高周波のテスト信号の入力検査を、本発明では、テスト信号源を内蔵することで可能にする。
【００５６】
それゆえ、歩留りを向上し、また高価なテスト信号源が不要になり、低コスト化を図ることができる。また、内蔵したテスト信号源は、周波数変換して受信を行う装置に必要となる、いわゆるＶＣＯなどの内蔵発振回路からの信号を用いてテスト信号を作成するので、回路増加を最小限に留めつつ、集積回路の内部でテストを行うことができる。
【００５７】
また、本発明の高周波受信装置は、以上のように、自己診断回路を内蔵し、内蔵したテスト信号源からのテスト信号を用いて、自らの特性を診断する。
【００５８】
それゆえ、従来では、テストに必要であったテスト検査装置を不要にすることができる。
【００５９】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記自己診断回路を、前記テスト信号を周波数変換した結果をアナログ／デジタル変換するＡＤコンバータと、前記ＡＤコンバータの出力を信号処理し、その信号処理プログラムがプログラマブルであるプログラマブルロジックとを備えて構成する。
【００６０】
それゆえ、プログラマブルロジックが前記ベースバンド信号などをプログラミングによって書込まれた回路で信号処理し、検査項目についての合否判定を行うことで、判定基準など合否判定に関する設定をプログラミングによって容易に変更することができ、テストスペック等に柔軟性を持たせることができる。
【００６１】
また、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記テスト信号源を、局部発振信号の作成基準となる基準信号と、前記局部発振信号とを混合し、前記テスト信号を生成するテスト用ミキサ回路とする。
【００６２】
それゆえ、周波数変換のための局部発振信号を作成する既存の構成を用いて、前記ミキサ回路だけで前記テスト信号源を実現することができ、回路規模を削減することができる。
【００６３】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記テスト信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備える。
【００６４】
それゆえ、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００６５】
また、本発明の高周波受信装置は、以上のように、前記テスト信号のラインを切断し、その切断した端部にショート用パッドを形成し、テスト時には前記パッド間を短絡することで前記テスト信号の経路を繋ぎ、通常時には前記パッド間を開放することでその経路を切断する。
【００６６】
それゆえ、通常時にテスト信号が漏れて特性に影響を与えないようにすることができる。
【００６７】
さらにまた、本発明の高周波受信装置は、以上のように、入力された高周波信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備える。
【００６８】
それゆえ、テスト時に外部からの高周波信号が漏れてテストに影響を与えないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の高周波受信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１で示す高周波受信装置におけるテスト信号供給回路の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図１で示す高周波受信装置における自己診断回路の一構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の他の形態の高周波受信装置におけるテスト信号供給回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】典型的な従来技術の高周波受信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２１ 高周波受信装置
２２ 入力端子
２３，２３ａ テスト信号供給回路
２４ ゲイン可変高周波アンプ
２５，２６ ミキサ回路
２７，３１ ゲイン可変ベースバンドアンプ
２８，３２ ローパスフィルタ
２９，３３ アンプ
３０，３４ ベースバンド出力端子
３５ 電圧制御型発振器（ＶＣＯ）
３６ 発振器
３７ ＰＬＬ回路
３８ ９０°移相器
３９ テスト信号源
４０ 自己診断回路
４１，４２ ゲイン切替えアンプ
４３ スイッチ
４５，４６ ＡＤコンバータ
４７ プログラマブルロジック
５１，５２ ショート用パッド
Claims (7)
- 集積回路化され、入力された高周波信号を周波数変換して受信する装置において、
前記周波数変換のための局部発振信号を作成する内蔵発振回路からの信号を用いて、高周波のテスト信号を発生するテスト信号源を含むことを特徴とする高周波受信装置。 - 発生された前記テスト信号による信号処理の結果を自己診断する自己診断回路をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の高周波受信装置。
- 前記自己診断回路は、
前記テスト信号を周波数変換した結果をアナログ／デジタル変換するＡＤコンバータと、
前記ＡＤコンバータの出力を信号処理し、その信号処理プログラムがプログラマブルであるプログラマブルロジックとを備えて構成されることを特徴とする請求項２記載の高周波受信装置。 - 前記テスト信号源は、外付けの発振回路から入力され、フェイズロックループ回路による前記局部発振信号の作成基準となる基準信号と、前記内蔵発振回路からの局部発振信号とから、前記テスト信号を生成するテスト用ミキサ回路であることを特徴とする請求項１記載の高周波受信装置。
- 前記テスト信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備えることを特徴とする請求項１記載の高周波受信装置。
- 前記テスト信号のラインを切断し、その切断した端部にショート用パッドを形成し、テスト時には前記パッド間を短絡することで前記テスト信号の経路を繋ぎ、通常時には前記パッド間を開放することでその経路を切断することを特徴とする請求項１記載の高周波受信装置。
- 前記入力された高周波信号のラインに、テスト時と通常時とで増幅率を切替える増幅器を備えることを特徴とする請求項１記載の高周波受信装置。
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