JP2009237970A - Loop gain characteristic inspecting method and device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an index for inspecting loop gain characteristics based on gain and phase transition in a main use band in addition to gain margin and phase margin in inspecting loop gain characteristics in a circuit with a negative feedback loop. <P>SOLUTION: A loop gain characteristic inspecting method comprises steps of preparing measured data of loop gain and loop phase difference in a circuit to be inspected (S2), acquiring correlation data by performing correlative operation of the measured data prepared in the step S2 and reference data prepared in advance (S3), acquiring waveform data by carrying out inverse Fourier transformation of the correlation data obtained in the step S3 (S4), and determining that the loop gain characteristics of the circuit to be inspected are poor when amplitude of a predetermined value or more does not exist within a set period in the waveform indicated by waveform data acquired in the step S4 (S5). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、負帰還ループを有する回路におけるループ利得特性を検査する方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for testing loop gain characteristics in a circuit having a negative feedback loop.

多くの増幅回路やスイッチング電源回路(スイッチングレギュレータ)やシリーズレギュレータ等においては、目標値と出力値とを比較した結果によって制御対象を制御する負帰還(NFB:negative feedback)技術が用いられている。また、負帰還ループを有する回路における安定性を評価するために、ループ利得特性を検査することが行われている。   In many amplifier circuits, switching power supply circuits (switching regulators), series regulators, and the like, negative feedback (NFB) technology that controls a control target based on a result of comparing a target value with an output value is used. Further, in order to evaluate the stability in a circuit having a negative feedback loop, a loop gain characteristic is inspected.

負帰還ループを有する回路のループ利得特性を測定するためには、例えば、発振器及び交流電圧計を用いる方法や、ネットワークアナライザを用いる方法や、FFTアナライザ及び信号源を用いる方法や、周波数特性分析器等の装置を用いる方法が行われている。一般的には、負帰還ループを有する回路のループ利得特性として、ループ利得及びループ位相差が注目される。   In order to measure the loop gain characteristics of a circuit having a negative feedback loop, for example, a method using an oscillator and an AC voltmeter, a method using a network analyzer, a method using an FFT analyzer and a signal source, a frequency characteristic analyzer A method using an apparatus such as the above is performed. In general, attention is paid to the loop gain and the loop phase difference as the loop gain characteristics of a circuit having a negative feedback loop.

図9は、負帰還ループを有する回路におけるループ利得及びループ位相差の例を示す図である。図9の(a)において、横軸は周波数を対数スケールで表しており(logf)、縦軸はループ利得の絶対値を対数スケールで示している(│Aβ│dB)。また、図9の(b)において、横軸は周波数を対数スケールで表しており(logf)、縦軸はループ位相差を示している(∠Aβ)。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of loop gain and loop phase difference in a circuit having a negative feedback loop. In FIG. 9A, the horizontal axis represents the frequency on a logarithmic scale (logf), and the vertical axis represents the absolute value of the loop gain on a logarithmic scale (| Aβ | dB). In FIG. 9B, the horizontal axis represents the frequency on a logarithmic scale (logf), and the vertical axis represents the loop phase difference (∠Aβ).

この回路においては、入力信号の位相と出力信号の位相とが反転しているので、ループ位相差の基準は180°となる。この回路における安定性の評価においては、位相回転の余裕が0°になる周波数fにおけるループ利得(利得余裕)と、ループ利得が0dBになる周波数fにおける位相回転の余裕(位相余裕)とが指標とされる。しかしながら、利得余裕及び位相余裕の2項目でループ利得特性を検査すると、主要な使用帯域における利得や位相遷移が判定に加味されなくなってしまう。 In this circuit, since the phase of the input signal and the phase of the output signal are inverted, the reference of the loop phase difference is 180 °. In the evaluation of the stability in this circuit, the loop gain (gain margin) at the frequency f 2 at which the phase rotation margin becomes 0 ° and the phase rotation margin (phase margin) at the frequency f 1 at which the loop gain becomes 0 dB Is an indicator. However, when the loop gain characteristics are inspected with two items of gain margin and phase margin, the gain and phase transition in the main use band are not taken into consideration in the determination.

関連する技術として、特許文献1には、ゴーストを検出するための相関演算に要する時間の短縮化を可能にしたゴースト除去装置が開示されている。このゴースト除去装置においては、第1の記憶回路に記憶されたサンプルデータと第2の記憶回路に記憶されたサンプルデータとを取り出して両者間の相関関数を演算により求める相関器が、第1の記憶回路に記憶されたサンプルデータのフーリエ変換を行う第1のフーリエ変換回路と、第2の記憶回路に記憶されたサンプルデータのフーリエ変換を行う第2のフーリエ変換回路と、第1のフーリエ変換回路の出力を共役化する共役化回路と、第2のフーリエ変換回路の出力と共役化回路の出力との間の乗算を行う乗算回路と、乗算回路の出力の逆フーリエ変換を行う逆フーリエ変換回路とによって構成される。   As a related technique, Patent Document 1 discloses a ghost removing apparatus that can shorten the time required for correlation calculation for detecting a ghost. In this ghost elimination apparatus, the correlator for taking out the sample data stored in the first storage circuit and the sample data stored in the second storage circuit and calculating a correlation function between them is calculated by the first correlator. A first Fourier transform circuit for performing a Fourier transform of the sample data stored in the storage circuit; a second Fourier transform circuit for performing a Fourier transform of the sample data stored in the second storage circuit; and a first Fourier transform. A conjugation circuit that conjugates the output of the circuit, a multiplication circuit that performs multiplication between the output of the second Fourier transform circuit and the output of the conjugation circuit, and an inverse Fourier transform that performs an inverse Fourier transform of the output of the multiplication circuit Circuit.

また、特許文献2には、出力波形メモリに出力波形が直流分を持って取り込まれても安定に動作するゴースト除去装置が開示されている。このゴースト除去装置においては、第1及び第2の記憶回路に記憶された波形の相互相関を求める演算回路が、2つの入力波形としての2つの時間軸データをそれぞれ周波数軸データに変換する手段と、2つの周波数軸データに含まれる直流分データをゼロにする手段と、その後2つの周波数軸データの相関値データを求める手段と、周波数軸上の相関値データを時間軸データに変換する手段とから成っている。   Further, Patent Document 2 discloses a ghost removing apparatus that operates stably even when an output waveform having a direct current component is taken into an output waveform memory. In this ghost elimination apparatus, the arithmetic circuit for obtaining the cross-correlation of the waveforms stored in the first and second storage circuits has means for converting two time axis data as two input waveforms into frequency axis data, respectively. Means for zeroing the DC component data contained in the two frequency axis data, means for obtaining correlation value data of the two frequency axis data, and means for converting the correlation value data on the frequency axis to time axis data; Consists of.

特許文献1及び特許文献2においては、2つの波形の相互相関を求めることが記載されているが、負帰還ループを有する回路におけるループ利得特性を検査することに関しては特に記載されていない。
特開昭63−142778号公報(第1−2頁、第1図) 特開昭63−318872号公報(第1、3頁、第1図)
Patent Document 1 and Patent Document 2 describe obtaining a cross-correlation between two waveforms, but do not particularly describe checking a loop gain characteristic in a circuit having a negative feedback loop.
JP 63-142778 A (page 1-2, FIG. 1) JP-A-63-318872 (first and third pages, FIG. 1)

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、負帰還ループを有する回路におけるループ利得特性の検査において、利得余裕及び位相余裕の2項目に加えて、主要な使用帯域における利得や位相遷移に基づいてループ利得特性を検査するための指標を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above points, the present invention is based on gains and phase transitions in main use bands in addition to two items of gain margin and phase margin in the inspection of loop gain characteristics in a circuit having a negative feedback loop. An object is to provide an index for inspecting a loop gain characteristic.

上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係るループ利得特性検査方法は、負帰還ループを有する被検査回路におけるループ利得及びループ位相差の測定データを用意するステップ(a)と、ステップ(a)において用意された測定データと予め用意されている基準データとの相関演算を行うことにより相関データを得るステップ(b)と、ステップ(b)において得られた相関データを逆フーリエ変換することにより波形データを得るステップ(c)と、ステップ(c)において得られた波形データによって表される波形において、設定された期間内に所定の値以上の振幅が存在しない場合に、被検査回路のループ利得特性が不良であると判定するステップ(d)とを具備する。   In order to solve the above-described problem, a loop gain characteristic inspection method according to one aspect of the present invention includes a step (a) of preparing measurement data of loop gain and loop phase difference in a circuit under test having a negative feedback loop, Step (b) for obtaining correlation data by performing correlation calculation between the measurement data prepared in (a) and reference data prepared in advance, and inverse Fourier transform of the correlation data obtained in step (b) Step (c) for obtaining waveform data, and in the waveform represented by the waveform data obtained in step (c), if there is no amplitude of a predetermined value or more within a set period, the circuit under test And (d) determining that the loop gain characteristic is poor.

ここで、ステップ(b)において、ステップ(a)において用意された複素数の測定データの共役複素数と、予め用意されている複素数の基準データとを掛け合わせることにより、複素数の相関データを得るようにしても良い。また、ループ利得特性検査方法が、ステップ(a)において用意された測定データにおける利得余裕及び位相余裕と、ステップ(d)における判定結果とに基づいて、被検査回路のループ利得特性が良好であると判定するステップ(e)をさらに具備するようにしても良い。   Here, in step (b), the complex correlation data is obtained by multiplying the complex complex number of the complex measurement data prepared in step (a) and the complex reference data prepared in advance. May be. Further, the loop gain characteristic inspection method has good loop gain characteristics of the circuit under test based on the gain margin and phase margin in the measurement data prepared in step (a) and the determination result in step (d). (E) may be further included.

さらに、本発明の1つの観点に係るループ利得特性検査装置は、負帰還ループを有する被検査回路におけるループ利得及びループ位相差の測定データを外部から入力する入力手段と、入力手段によって入力された測定データと予め用意されている基準データとの相関演算を行うことにより相関データを得る相関演算手段と、相関演算手段によって得られた相関データを逆フーリエ変換することにより波形データを得る逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換手段によって得られた波形データによって表される波形において、設定された期間内に所定の値以上の振幅が存在しない場合に、被検査回路のループ利得特性が不良であると判定する判定手段とを具備する。   Furthermore, a loop gain characteristic inspection apparatus according to one aspect of the present invention is provided with input means for inputting measurement data of loop gain and loop phase difference in a circuit under test having a negative feedback loop from the outside, and input by the input means. Correlation calculation means for obtaining correlation data by performing correlation calculation between measurement data and reference data prepared in advance, and inverse Fourier transformation for obtaining waveform data by performing inverse Fourier transform on the correlation data obtained by the correlation calculation means And the waveform represented by the waveform data obtained by the inverse Fourier transform means, the loop gain characteristic of the circuit to be inspected is defective when there is no amplitude greater than a predetermined value within the set period. Determination means for determining.

本発明においては、測定データと基準データとの相関演算を行うことにより得られた相関データを逆フーリエ変換することにより波形データを得て、波形データによって表される波形に基づいて被検査回路のループ利得特性を判定することが行われる。このように、本発明によれば、主要な使用帯域における利得や位相遷移に基づいてループ利得特性を検査するための指標を提供することができる。   In the present invention, waveform data is obtained by performing inverse Fourier transform on the correlation data obtained by performing the correlation operation between the measurement data and the reference data, and the circuit under test is based on the waveform represented by the waveform data. A loop gain characteristic is determined. Thus, according to the present invention, it is possible to provide an index for inspecting the loop gain characteristic based on the gain and phase transition in the main use band.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係るループ利得特性検査装置の構成を示す図である。本実施形態において検査の対象となるのは、負帰還ループを有する回路であって、多くの増幅回路、スイッチング電源回路(スイッチングレギュレータ)、シリーズレギュレータ等が該当する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a loop gain characteristic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a circuit to be inspected is a circuit having a negative feedback loop, and includes many amplifier circuits, switching power supply circuits (switching regulators), series regulators, and the like.

ループ利得特性検査装置20は、ループ利得及びループ位相差の測定が可能な周波数分析器と同等の機能を有するLSIテスタ10に接続されて使用される。LSIテスタ10を用いて、負帰還ループを有する被検査回路に供給される入力信号の周波数をスイープさせながら被検査回路の出力信号を測定することにより、ループ利得及びループ位相差の測定データが得られる。この測定データは、LSIテスタ10からケーブルを介してループ利得特性検査装置20に入力される。   The loop gain characteristic inspection device 20 is used by being connected to an LSI tester 10 having a function equivalent to a frequency analyzer capable of measuring a loop gain and a loop phase difference. By measuring the output signal of the circuit under test while sweeping the frequency of the input signal supplied to the circuit under test having a negative feedback loop using the LSI tester 10, measurement data of the loop gain and loop phase difference is obtained. It is done. This measurement data is input from the LSI tester 10 to the loop gain characteristic inspection apparatus 20 via a cable.

ループ利得特性検査装置20は、インターフェース等の入力部21と、相関演算部22と、逆フーリエ変換部23と、良否判定部24と、格納部25とを有している。相関演算部22〜良否判定部24は、それぞれの機能を表す機能ブロックであり、本実施形態においてはCPUとソフトウェア(プログラム)によって実現される。ソフトウェア(プログラム)は、格納部25に格納されている。格納部25は、メモリ、ハードディスク、フレキシブルディスク、MO、MT、CD−ROM、又は、DVD−ROM等によって構成される。   The loop gain characteristic inspection apparatus 20 includes an input unit 21 such as an interface, a correlation calculation unit 22, an inverse Fourier transform unit 23, a pass / fail determination unit 24, and a storage unit 25. The correlation calculation unit 22 to the pass / fail determination unit 24 are functional blocks representing respective functions, and are realized by a CPU and software (program) in the present embodiment. Software (program) is stored in the storage unit 25. The storage unit 25 is configured by a memory, a hard disk, a flexible disk, an MO, an MT, a CD-ROM, a DVD-ROM, or the like.

入力部21は、被検査回路におけるループ利得及びループ位相差の測定データをLSIテスタ10から入力する。相関演算部22は、入力部21によって入力された測定データと、予め用意されている基準データとの相関演算を行うことにより、相関データを得る。基準データは、例えば、LSIテスタ10を用いて、基準となる回路を測定することにより得られ、LSIテスタ10内、又は、格納部25に格納されている。   The input unit 21 inputs measurement data of the loop gain and loop phase difference in the circuit under test from the LSI tester 10. The correlation calculation unit 22 obtains correlation data by performing correlation calculation between the measurement data input by the input unit 21 and reference data prepared in advance. The reference data is obtained, for example, by measuring a reference circuit using the LSI tester 10 and stored in the LSI tester 10 or in the storage unit 25.

逆フーリエ変換部23は、相関演算部22によって得られた相関データを逆フーリエ変換することにより、時間軸上の波形データを得る。良否判定部24は、逆フーリエ変換部23によって得られた波形データによって表される波形に基づいて、被検査回路のループ利得特性を判定する。被検査回路のループ利得特性の判定結果は、格納部25に蓄積される。   The inverse Fourier transform unit 23 obtains waveform data on the time axis by performing inverse Fourier transform on the correlation data obtained by the correlation calculation unit 22. The pass / fail determination unit 24 determines the loop gain characteristics of the circuit under test based on the waveform represented by the waveform data obtained by the inverse Fourier transform unit 23. The determination result of the loop gain characteristic of the circuit under test is stored in the storage unit 25.

次に、図1に示すループ利得特性検査装置を用いたループ利得特性検査方法について詳しく説明する。
図2は、本発明の一実施形態に係るループ利得特性検査方法を示す図である。
まず、事前準備として、ステップS1において、基準となる回路におけるループ利得及びループ位相差の基準データが用意される。基準データは、例えば、LSIテスタ10を用いて、基準となる1つ又は複数の回路を測定することにより得られる。複数の回路を測定することによって複数の測定値が得られた場合には、それらの測定値の平均値を基準データとして用いることができる。この基準データは、LSIテスタ10内に格納されて、被検査回路を検査する度にLSIテスタ10から読み出されても良いし、ループ利得特性検査装置20の格納部25に格納されても良い。あるいは、シミュレーションによって基準データを求めるようにしても良い。
Next, a loop gain characteristic inspection method using the loop gain characteristic inspection apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail.
FIG. 2 is a diagram showing a loop gain characteristic inspection method according to an embodiment of the present invention.
First, as advance preparation, in step S1, reference data of loop gain and loop phase difference in a reference circuit is prepared. The reference data is obtained, for example, by measuring one or more circuits serving as a reference using the LSI tester 10. When a plurality of measurement values are obtained by measuring a plurality of circuits, an average value of the measurement values can be used as reference data. This reference data may be stored in the LSI tester 10 and read from the LSI tester 10 every time the circuit under test is inspected, or may be stored in the storage unit 25 of the loop gain characteristic inspection apparatus 20. . Alternatively, the reference data may be obtained by simulation.

次に、ステップS2において、LSIテスタ10を用いて、被検査回路に供給される入力信号の周波数をスイープさせながら被検査回路の出力信号を測定することにより、被検査回路におけるループ利得及びループ位相差の測定データが用意される。この測定データは、LSIテスタ10からループ利得特性検査装置20の入力部21に入力される。   Next, in step S2, by using the LSI tester 10 to measure the output signal of the circuit under test while sweeping the frequency of the input signal supplied to the circuit under test, the loop gain and loop level in the circuit under test are measured. Phase difference measurement data is prepared. This measurement data is input from the LSI tester 10 to the input unit 21 of the loop gain characteristic inspection apparatus 20.

基準データ及び測定データは、図9に示すようなループ利得及びループ位相差を表すものであり、本実施形態においては、各周波数における利得及び位相を表す一連の複素数として取り扱われる。   The reference data and the measurement data represent the loop gain and the loop phase difference as shown in FIG. 9 and are treated as a series of complex numbers representing the gain and phase at each frequency in this embodiment.

ステップS3において、相関演算部22が、ステップS2において用意された測定データと、予め用意されている基準データとの相関演算を行うことにより、相関データを得る。例えば、相関演算部22は、ステップS2において用意された複素数の測定データの共役複素数と、予め用意されている複素数の基準データとを掛け合わせることにより、複素数の相関データを得る。   In step S3, the correlation calculation unit 22 performs correlation calculation between the measurement data prepared in step S2 and reference data prepared in advance to obtain correlation data. For example, the correlation calculation unit 22 obtains complex correlation data by multiplying the complex complex number of the complex measurement data prepared in step S2 and the complex reference data prepared in advance.

ステップS4において、逆フーリエ変換部23が、ステップS22において得られた相関データを逆フーリエ変換することにより、時間軸上の波形データを得る。測定データと基準データとの間の相関が高い場合には、得られた波形データによって表される波形がインパルス波形となる。この波形データに基づいて、各時刻における出力信号の振幅が求められる。   In step S4, the inverse Fourier transform unit 23 obtains waveform data on the time axis by performing inverse Fourier transform on the correlation data obtained in step S22. When the correlation between the measurement data and the reference data is high, the waveform represented by the obtained waveform data is an impulse waveform. Based on this waveform data, the amplitude of the output signal at each time is obtained.

図3及び図4は、波形データに基づいて求められる振幅の例を概念的に示す図である。ここでは、波形データによって表される各時点における波形の大きさ(絶対値)が、振幅として示されている。図3は、測定データと基準データとの間の相関が高い場合の振幅を示している。測定データによって表される測定信号と基準データによって表される基準信号との間の相関が高い場合には、それらの信号の間の遅延時間が小さいので、時刻ゼロにおける振幅が大きく、それ以外の時刻における振幅が小さくなって、その波形がインパルス波形に近付く。   3 and 4 are diagrams conceptually showing examples of amplitudes obtained based on waveform data. Here, the magnitude (absolute value) of the waveform at each time point represented by the waveform data is shown as an amplitude. FIG. 3 shows the amplitude when the correlation between the measurement data and the reference data is high. If the correlation between the measurement signal represented by the measurement data and the reference signal represented by the reference data is high, the delay time between these signals is small, so the amplitude at time zero is large, The amplitude at the time decreases and the waveform approaches the impulse waveform.

一方、図4は、測定データと基準データとの間の相関が低い場合の振幅を示している。測定データによって表される測定信号と基準データによって表される基準信号との間の相関が低い場合には、それらの信号の間の遅延時間が大きいので、時刻ゼロにおける振幅が小さく、それ以外の時刻における振幅が大きくなって、その波形がインパルス波形から遠ざかる。   On the other hand, FIG. 4 shows the amplitude when the correlation between the measurement data and the reference data is low. If the correlation between the measurement signal represented by the measurement data and the reference signal represented by the reference data is low, the delay time between these signals is large, so the amplitude at time zero is small, The amplitude at time increases and the waveform moves away from the impulse waveform.

ステップS5において、良否判定部24が、ステップS4において得られた波形データによって表される波形において、設定された期間内に所定の値以上の振幅が存在するか否かを判定する。例えば、図4に示すように、時刻t〜t内に判定基準レベルA以上の振幅が存在しない場合には、被検査回路のループ利得特性が不良であると判定される。一方、図3に示すように、時刻t〜t内に判定基準レベルA以上の振幅が存在する場合には、処理がステップS6に移行する。 In step S5, the pass / fail determination unit 24 determines whether or not the waveform represented by the waveform data obtained in step S4 has an amplitude greater than or equal to a predetermined value within a set period. For example, as shown in FIG. 4, when there is no amplitude equal to or higher than the determination reference level A within the times t 1 to t 2 , it is determined that the loop gain characteristic of the circuit to be inspected is defective. On the other hand, as shown in FIG. 3, when there is an amplitude equal to or higher than the determination reference level A within the times t 1 to t 2 , the process proceeds to step S6.

ステップS6において、ステップS2において用意された測定データにおける利得余裕及び位相余裕が所定の範囲内であるか否かが判定される。利得余裕及び位相余裕が所定の範囲内であれば、被検査回路のループ利得特性が良好であると判定され、利得余裕又は位相余裕が所定の範囲内でなければ、被検査回路のループ利得特性が不良であると判定される。例えば、図9において、位相回転の余裕が0°となる周波数fにおけるループ利得(利得余裕)が0dB以下であり、利得が0dBとなる周波数fにおける位相回転の余裕(位相余裕)が0°より大きく180°以下である場合に、被検査回路のループ利得特性が良好であると判定される。 In step S6, it is determined whether or not the gain margin and the phase margin in the measurement data prepared in step S2 are within a predetermined range. If the gain margin and the phase margin are within the predetermined ranges, it is determined that the loop gain characteristic of the circuit under test is good. If the gain margin or the phase margin is not within the predetermined range, the loop gain characteristic of the circuit under test is determined. Is determined to be defective. For example, in FIG. 9, the loop gain (gain margin) at frequency f 2 at which the phase rotation margin is 0 ° is 0 dB or less, and the phase rotation margin (phase margin) at frequency f 1 at which the gain is 0 dB is 0. When it is greater than 180 ° and 180 ° or less, it is determined that the loop gain characteristic of the circuit under test is good.

このように、ステップS5において、設定された期間内に所定の値以上の振幅が存在すると判定され、さらに、ステップS6において、利得余裕及び位相余裕が所定の範囲内であると判定された場合に限り、被検査回路のループ利得特性が良好であると判定される。本実施形態によれば、利得余裕及び位相余裕の2項目の他に、主要な使用帯域における利得や位相遷移に基づいて安定性を評価することができるので、検査の精度を向上させることができる。   As described above, when it is determined in step S5 that there is an amplitude greater than or equal to a predetermined value within the set period, and further in step S6, it is determined that the gain margin and the phase margin are within the predetermined range. As long as the loop gain characteristic of the circuit to be inspected is determined to be good. According to this embodiment, in addition to the two items of gain margin and phase margin, stability can be evaluated based on the gain and phase transition in the main use band, so that the accuracy of inspection can be improved. .

最後に、本実施形態に係るループ利得特性検査方法の有効性を検証するためのシミュレーション結果について説明する。
図5は、基準データによって表される基準信号の振幅及び位相の周波数特性を示す図であり、図6は、基準データの自己相関演算によって得られた波形を示す図である。即ち、被検査回路におけるループ利得及びループ位相差が図5に示す基準信号の振幅及び位相に等しいと仮定して、基準データの自己相関演算を行うことにより、図6に示すような波形が得られる。図6に示すように、自己相関演算においては、時刻ゼロにおける振幅が大きくなっている。
Finally, simulation results for verifying the effectiveness of the loop gain characteristic inspection method according to the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram showing the frequency characteristics of the amplitude and phase of the reference signal represented by the reference data, and FIG. 6 is a diagram showing a waveform obtained by autocorrelation calculation of the reference data. That is, assuming that the loop gain and loop phase difference in the circuit under test are equal to the amplitude and phase of the reference signal shown in FIG. 5, the waveform as shown in FIG. 6 is obtained by performing the autocorrelation calculation of the reference data. It is done. As shown in FIG. 6, in the autocorrelation calculation, the amplitude at time zero is large.

一方、図7は、測定データによって表される測定信号の振幅及び位相の周波数特性を示す図であり、図8は、測定データと基準データとの相関演算によって得られた波形を示す図である。ここでは、図7に示す測定信号の振幅及び位相が、図5に示す基準信号の振幅及び位相と大きく異なっている。測定データと基準データとの相関演算を行うことにより、図8に示すような波形が得られる。図8に示すように、周波数特性が異なる信号同士の相関演算においては、時刻ゼロにおける振幅が小さくなっている。   On the other hand, FIG. 7 is a diagram showing the frequency characteristics of the amplitude and phase of the measurement signal represented by the measurement data, and FIG. 8 is a diagram showing a waveform obtained by the correlation calculation between the measurement data and the reference data. . Here, the amplitude and phase of the measurement signal shown in FIG. 7 are greatly different from the amplitude and phase of the reference signal shown in FIG. A waveform as shown in FIG. 8 is obtained by performing a correlation calculation between the measurement data and the reference data. As shown in FIG. 8, in the correlation calculation between signals having different frequency characteristics, the amplitude at time zero is small.

本発明の一実施形態に係るループ利得特性検査装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the loop gain characteristic inspection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るループ利得特性検査方法を示す図。The figure which shows the loop gain characteristic test | inspection method which concerns on one Embodiment of this invention. 波形データに基づいて求められる振幅の例を概念的に示す図。The figure which shows the example of the amplitude calculated | required based on waveform data conceptually. 波形データに基づいて求められる振幅の例を概念的に示す図。The figure which shows the example of the amplitude calculated | required based on waveform data conceptually. 基準データによって表される基準信号の振幅及び位相の周波数特性を示す図。The figure which shows the frequency characteristic of the amplitude and phase of a reference signal which are represented by the reference data. 基準データの自己相関演算によって得られた波形を示す図。The figure which shows the waveform obtained by the autocorrelation calculation of the reference data. 測定データによって表される測定信号の振幅及び位相の周波数特性を示す図。The figure which shows the frequency characteristic of the amplitude of the measurement signal represented by measurement data, and a phase. 測定データと基準データとの相関演算によって得られた波形を示す図。The figure which shows the waveform obtained by the correlation calculation of measurement data and reference | standard data. 負帰還ループを有する回路におけるループ利得及びループ位相差を示す図。The figure which shows the loop gain and loop phase difference in the circuit which has a negative feedback loop.

符号の説明Explanation of symbols

10 LSIテスタ、 20 ループ利得特性検査装置、 21 入力部、 22 相関演算部、 23 逆フーリエ変換部、 24 良否判定部、 25 格納部   10 LSI tester, 20 loop gain characteristic inspection device, 21 input unit, 22 correlation operation unit, 23 inverse Fourier transform unit, 24 pass / fail judgment unit, 25 storage unit

Claims (4)

負帰還ループを有する被検査回路におけるループ利得及びループ位相差の測定データを用意するステップ(a)と、
ステップ(a)において用意された測定データと予め用意されている基準データとの相関演算を行うことにより相関データを得るステップ(b)と、
ステップ(b)において得られた相関データを逆フーリエ変換することにより波形データを得るステップ(c)と、
ステップ(c)において得られた波形データによって表される波形において、設定された期間内に所定の値以上の振幅が存在しない場合に、前記被検査回路のループ利得特性が不良であると判定するステップ(d)と、
を具備するループ利得特性検査方法。
Preparing measurement data of loop gain and loop phase difference in a circuit under test having a negative feedback loop;
A step (b) of obtaining correlation data by performing a correlation calculation between the measurement data prepared in step (a) and reference data prepared in advance;
Obtaining waveform data by inverse Fourier transforming the correlation data obtained in step (b);
In the waveform represented by the waveform data obtained in step (c), when the amplitude greater than a predetermined value does not exist within a set period, it is determined that the loop gain characteristic of the circuit under test is defective. Step (d);
A loop gain characteristic inspection method comprising:
ステップ(b)が、ステップ(a)において用意された複素数の測定データの共役複素数と、予め用意されている複素数の基準データとを掛け合わせることにより、複素数の相関データを得ることを含む、請求項1記載のループ利得特性検査方法。   The step (b) includes obtaining complex correlation data by multiplying the conjugate complex number of the complex measurement data prepared in step (a) and the complex reference data prepared in advance. Item 4. The loop gain characteristic inspection method according to Item 1. ステップ(a)において用意された測定データにおける利得余裕及び位相余裕と、ステップ(d)における判定結果とに基づいて、前記被検査回路のループ利得特性が良好であると判定するステップ(e)をさらに具備する請求項1又は2記載のループ利得特性検査方法。   Step (e) for determining that the loop gain characteristic of the circuit under test is good based on the gain margin and phase margin in the measurement data prepared in Step (a) and the determination result in Step (d) The loop gain characteristic inspection method according to claim 1 or 2, further comprising: 負帰還ループを有する被検査回路におけるループ利得及びループ位相差の測定データを外部から入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された測定データと予め用意されている基準データとの相関演算を行うことにより相関データを得る相関演算手段と、
前記相関演算手段によって得られた相関データを逆フーリエ変換することにより波形データを得る逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段によって得られた波形データによって表される波形において、設定された期間内に所定の値以上の振幅が存在しない場合に、前記被検査回路のループ利得特性が不良であると判定する判定手段と、
を具備するループ利得特性検査装置。
Input means for inputting measurement data of loop gain and loop phase difference in a circuit under test having a negative feedback loop from the outside;
Correlation calculation means for obtaining correlation data by performing correlation calculation between the measurement data input by the input means and reference data prepared in advance;
Inverse Fourier transform means for obtaining waveform data by inverse Fourier transforming the correlation data obtained by the correlation computing means;
In the waveform represented by the waveform data obtained by the inverse Fourier transform means, it is determined that the loop gain characteristic of the circuit under test is defective when there is no amplitude greater than a predetermined value within a set period. Determination means to perform,
A loop gain characteristic inspection apparatus comprising:
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