JP2009516176A

JP2009516176A - ローカルに順序付けられたストロービング

Info

Publication number: JP2009516176A
Application number: JP2008540345A
Authority: JP
Inventors: マイケルパニス、; スティーブマンロー、; ジョンパネ、
Original assignee: テラダイン、インコーポレイテッド
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2026-11-09
Also published as: TW200736623A; TWI398645B; US7668235B2; JP5577035B2; WO2007059411A2; US20070118315A1; WO2007059411A3

Abstract

ジッター測定の方法が提供され、所望の期間に渡って非同期サンプリングクロックを使って繰り返しパターンを有した試験下の装置（ＤＵＴ）出力信号をサンプリングすることと、サンプルを繰り返しパターンの単一の周期にマッピングすることを含む。繰り返しパターンの各周期は少なくとも２回サンプリングされる。非同期クロックのサンプリング周波数はユーザ入力に基づいている。ＤＵＴ信号のサンプリングは、ＤＵＴ信号の単一の周期の各エッジを表す論理状態情報を少なくとも１回捕捉することからなる。方法は更に、サンプルをサブセットに分けて、サンプルサブセットを繰り返しパターンの単一の周期にマッピングすることと、他のサブセットのサンプルとは独立して各サブセット内のサンプルを処理することと、処理されたサブセットの結果を組み合わせてサブセットの組み合わされた結果を処理することと、を含む。

Description

本発明は一般に信号試験に関し、特に信号のジッター測定のためのローカルに順序付けられたストロービング（locally in-order strobing）方法に関する。

[関連ケースへのクロスリファレンス]この出願は、”DETERMINING FREQUENCY COMPONENTS OF JITTER”（ジッターの周波数成分の決定）という名称で同日に出願された、米国特許出願番号11/272,027、代理人ケース番号05-2006-US（２００６年出願と称する）と関連しており、その全体をここに引用によって組み入れる。

自動化試験設備は、一般に電子装置製造者によって製造の欠陥を検出するために用いられる。例えば、自動化試験設備は半導体デバイス製造者に、市場で売られた各デバイスの機能性を、大量に試験することを許容する。試験機は試験下の装置（ＤＵＴ）への信号を駆動し、そこからの信号を検出し、期待値に対して検出結果を評価する。タイミングジッターは電子システムを劣化させ、より高いデータレートとより低い論理スイングへ押し上げることには、ジッターの測定と特性付けのために高まる関心と必要性がある。

ジッターは高速データ通信において鍵となる性能ファクターである。ジッターは、データビットの系列における有意なエッジの理想的な位置からの不揃いとして定義される。不揃いはデータエラーを招き得る。引き延ばされた期間に渡ってこれらのエラーを追跡することはシステムの安定性を決定する。ジッターは決定論的でランダムな現象によるものであることができる。これらのジッター成分のレベルを決定することは設計改良を導く。

ジッター測定技術は典型的にはデータストリーム中の有意なエッジのタイミングを測定する能力を有する。例えば、オシロスコープやデジタイザーは、固定された時間間隔で信号の電圧を測定し、このデータを分析してエッジ時間を決めるために使われてきた。他の例としては時間間隔分析器やタイムスタンプ器がある。これらの装置はエッジ時間やエッジのペアの間の時間を直接測定する。更に別の例では、固定された時間間隔で信号が閾値より上であるか下であるかを測定するために、非同期ストロービング比較器技術が使われる。非同期ストロービング比較器技術は、確率的数学テクニックを測定データ上で使ってエッジ時間の特性を決定する。今日非同期比較器技術には、順序付けられた(In-Order)及び順序付けられていない(Out-of-order)ストロービング技術という２つの一般的な方法が存在する。順序付けられた及び順序付けられていないストロービング技術の両方に短所が存在する。例えば、順序付けられたストロービングは低いノイズ免疫性と長い取得時間を持つが、順序付けられていないストロービングは周波数エラーに敏感で測定のために複雑なセットアップを要求し、信号の周波数特性を分析する能力は限られたものしか許容しない。

上述した理由のため、及び本明細書を読んで理解することによって当業者には明白になるであろう下記のその他の理由のため、改良されたストロービング技術の必要が当技術分野にはある。

上述した問題やその他の問題は本発明の実施形態によって対処され、以下の記載を読んで研究することによって理解されるであろう。

ジッター測定の方法が提供される。方法は、所望の期間に渡って非同期サンプリングクロックを使って試験下の装置出力信号をサンプリングすることを含む。ＤＵＴ出力信号は繰り返しパターンを有し、繰り返しパターンの各周期は少なくとも２回サンプリングされる。非同期サンプリングクロックのサンプリング周波数はユーザ入力に基づいている。ＤＵＴ出力信号のサンプリングは、ＤＵＴ出力信号の単一の周期の各エッジを表す論理状態情報を少なくとも１回捕捉することからなる。方法は更に、サンプルを繰り返しパターンの単一の周期にマッピングすることを含む。方法は更に、サンプルを一つ以上のサブセットに分けて、各サンプルサブセットは実効的に順番にＤＵＴ出力信号に跨ってウォーキングしたサンプルを含んでいることと、他のサブセットのサンプルとは独立して各サブセット内のサンプルを処理することと、処理されたサブセットの結果を組み合わせてサブセットの組み合わされた結果を処理することと、を含む。

好ましい実施形態の記載と以下の図面に鑑みて考えられると、本発明はより容易に理解され、その更なる利点や用途はより簡単に明白となるであろう。

一般的な慣例にしたがって、各種の記載された特徴はスケール通りには描かれていないが、本発明に関連する特定の特徴を強調するように描かれている。

以下の詳細な記載において、ここの一部を成し、発明が実施され得る特定の説明的な実施形態を描写によって示している添付された図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が発明を実施することを可能とするのに十分な詳細によって記載されるが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、他の実施形態を利用し得ることと論理的、機械的、電気的な変更をし得ることは理解されたい。従って、以下の詳細な記載は限定的な意味で取られるべきものではない。

本発明の実施形態は、改良された信号ストロービング技術のための方法とシステムを提供する。一実施形態では、現在のストロービング技術よりも取得時間を低減したジッター測定を行うために信号ストロービング技術が使われる。本発明の実施形態は、現在のストロービング技術と改良された周波数分析の欠点を克服するシステムと方法を提供する。

本発明の実施形態は、非同期ストロービング技術に基づいている。一実施形態では、非同期ストロービング方法は、試験下の装置（ＤＵＴ）の出力信号に跨ってウォーキングするように見えるストローブを使う。ＤＵＴ信号波形は繰り返しパターンを有し、信号波形の繰り返しパターンに渡って全ての時間Tsでサンプルが取られる。Ts＝(M×Tpat+Tres)/Nであって、Nは整数＞１、Mは整数≧１である。TpatはＤＵＴ波形の単一のパターンが起こるための期間である。Tresは実効サンプリング分解能である。

アンダーサンプリングの方法は、非同期クロックが試験下の信号の特性を記述するために使われるため、「ウォーキングストローブ」と記載される。試験下の信号は繰り返しパターンを有さなければならない。ストローブの非同期な性質はそれが試験信号に跨ってウォーキングするように見えるようにする。その結果、実際のサンプルは試験パターン（Tpat）よりも何倍も大きい期間に渡って取られるにも拘らず、それらはTpat内の実効的時間にマッピングすることができる。サンプルは「ストローブサブセット」と呼ばれるＭ個のサブシークエンスで分析される。一旦ＤＵＴ波形の単一の周期Tpat上にマッピングされると、与えられたストローブサブセットのためのストローブはローカルに順序付けられたものになる。ローカルに順序付けられたとは、特定のサブセット内のストローブがTresの間隔がある時間の組にマッピングすることができ、ストローブが取得されたのと同じ順序に出来ることを意味する。これは、各々がＤＵＴ出力波形の一部についての論理状態情報を含んだローカルに順序付けられたストローブからなる多数のストローブサブセットをもたらす。この取得されたデータは、ランダムジッター、データ依存ジッター、総ジッターなどのＤＵＴ出力波形の特性を決定するために使われる。

図１ａは、全般的に１００で示される、アンダーサンプリングされたＤＵＴ出力信号のグラフィックな表現である。グラフ１００は、Tpat１０４の２０周期に渡ってストローブ１０６_０から１０６_１９によって時間間隔TsでサンプリングされるＤＵＴ信号１０２の表現を含んでいる。図１ａが描かれている紙面上のスペースの問題によって、図１ａではTpatの２０周期の内の５つだけが示されていることに注意されたい。この実施形態では、データを取得するのに２０×Tsがかかり、Ts=( Tpat+Tres)である。

図１ｂは、順序付けられたストロービングのグラフィックな表現であり、図１ａからのＤＵＴ信号１０２の２０周期とストローブ１０６_０から１０６_１９の各々は、それぞれ互いの上にオーバーレイされている。ＤＵＴ信号１２０の単一の周期Tpatは、Tresの間隔があるストローブ１０６_０から１０６_１９のそれぞれと共に拡大して示されている。

図２ａは、全般的に２００で示される、本発明の一実施形態によるアンダーサンプリングされたＤＵＴ信号のグラフィックな表現である。ローカルに順序付けられたアンダーサンプリングの方法が適用され、「ウォーキングストローブ」が利用される。この実施形態では、データの取得は、図１ａに示されたＤＵＴのデータの取得よりも４倍速い。グラフ２００は、Tpat２０４の５周期に渡ってストローブ２０６_０から２０６_１９によって時間間隔TsでサンプリングされるＤＵＴ信号２０２の表現を含んでいる。この実施形態では、データを取得するのにやはり２０×Tsがかかるが、Ts=( Tpat+Tres)/4であり、Tsは４倍短いものとなっている。その結果、図１ａについてはデータの取得に２０×(Tpat+Tres)必要とされるのに対し、データを取得するのに５×(Tpat+Tres)しか要求されない。

図２ｂは、図２ａからのＤＵＴ信号２０２の５周期がそれぞれ互いの上にオーバーレイされているグラフィックな表現である。ＤＵＴ信号２２０の単一の周期Tpat２０４は、約Tresの間隔があるストローブ２０６_０から２０６_１９のそれぞれと共に示されている。この実施形態では、ストローブのサブセットが更なる分析のためにグループ化されている。この例では、５つのストローブの４つのサブセットが定義されている。サブセット１（SS_１）はサンプル番号０，４，８，１２，１６からのサンプル２０６_０、２０６_４、２０６_８、２０６_１２、２０６_１６を含んでおり、サブセット２（SS_２）はサンプル番号１，５，９，１３，１７からのサンプル２０６_１、２０６_５、２０６_９、２０６_１３、２０６_１７を含んでおり、サブセット３（SS_３）はサンプル番号２，６，１０，１４，１８からのサンプル２０６_２、２０６_６、２０６_１０、２０６_１４、２０６_１８を含んでおり、サブセット４（SS_４）はサンプル番号３，７，１１，１５，１９からのサンプル２０６_３、２０６_７、２０６_１１、２０６_１５、２０６_１９を含んでいる。各サブセットSS_１−SS_４は、実効的にローカルに順序付けられていて、各々がTresで分離されているサンプルを含む。しかも、ＤＵＴ信号をサンプリングするのに要求される５周期を通してサブセットSS_１、SS_２、SS_３、SS_４のストローブは互いにインターリーブするため、ローカルに順序付けられたストロービングの総取得時間（即ち、ローカルに順序付けられたストロービングのために集められた全てのデータを取得するのにかかった時間）は、ＤＵＴ信号の５周期をストロービングする総取得時間に近い。

一実施形態では、各ストローブサブセットSS_１−SS_４は隣接するストローブサブセットSS_１−SS_４と重なる。例えば、サブセットSS_２のサンプルは、隣接するサブセットSS_１および／またはSS_３のサンプルと重なるＤＵＴ信号２０２の部分を表す論理状態情報を含む。一実施形態では、各ストローブサブセットSS_１−SS_４は、ＤＵＴ信号２０２の単一の周期Tpat内の少なくとも一つのエッジを表す論理状態情報を含んだサンプルを含む。

試験パターンTpatの各繰り返しについてローカルに順序付けられたストローブが取られるサンプリングの方法が提供される。各ストローブサブセットSS_１−SS_４のストローブはパターンの一部に跨ってウォーキングするように見える。一実施形態では、図２ａ、２ｂのローカルに順序付けられたストロービングはジッター測定に応用可能であり、現在のジッター測定のためのストロービングの方法に対する利点を提供する。例えば、上述したローカルに順序付けられたストロービング方法はストロービングサンプルを取得する時間を低減する。典型的には、測定によって検出された低周波数ノイズの量は、その測定を行うための時間が増加するにつれて増加する。ローカルに順序付けられたサンプリングは一般的に順序付けられたサンプリングよりも少ない測定時間しかかからないので、それは低周波数ノイズについてより影響され易くない。

与えられたストローブサブセットのストローブはローカルに順序付けられているので、それらは順序付けられていないサンプリングに関連する多くの問題点の対象とはならない。試験パターンの各繰り返しについて一つより多くのストローブが取られるので、取得には順序付けられていないサンプリングの低減された時間しかかからない。各ストローブサブセットは順序付けられて分析され、結果は組み合わされてパターン全体の結果を提供する。ローカルに順序付けられたストロービングと分析技術を使うことは、順序付けられたストロービング技術と順序付けられていないストロービング技術の利益を、どちらかの技術を示す問題点もなしに、達成する。

図２ａ、２ｂは描写のためのものであって、ＤＵＴ出力信号２０２またはその部分を表す論理状態情報を得るためにいかなる数のストローブを利用してもよいことは理解されたい。

本発明のいくつかの実施形態では、取得時間を増加させるか減少させて測定の周波数内容を変更する。

図３ａは、全般的に３００で示される、本発明によるアンダーサンプリングされたＤＵＴ波形の別の実施形態のグラフィックな描写である。ローカルに順序付けられたアンダーサンプリングの方法が適用され、「ウォーキングストローブ」が利用される。この実施形態では、データの取得は、図２ａに示されたＤＵＴのデータの取得よりも３倍多いサンプルを含む。

図３ｂは、図３ａからのＤＵＴ信号３０２の５周期がそれぞれ互いの上にオーバーレイされているグラフィックな表現である。ＤＵＴ信号３０２の単一の周期Tpat３０４は、約Tresの間隔があるストローブ３０６_０から３０６_５９のそれぞれと共に示されている。この実施形態では、ＤＵＴ波形３０２の各エッジを表す論理状態情報が３つの異なるサンプル領域で捕捉されている。例えば、サンプル領域１（３１０）のストローブ３０６_３２と３０６_３６、サンプル領域２（３１１）のストローブ３０６_１３と３０６_１７、サンプル領域４（３１３）のストローブ３０６_５５と３０６_５９が、単位間隔（ＵＩ）３の一部を表す論理状態情報を捕捉し、その結果、単位間隔３内の実効的なエッジが３つのサンプル領域で捕捉されている。

各サンプル領域３１０−３１３で取られた追加のサンプルは測定を３通りに改善する。第一に、サンプル領域の重なりは実効的なエッジが２つのサンプル領域の交点で起こり、そのためどちらでも捕捉されないリスクを低減する。第二に、増加されたサンプル数は僅かなサンプルのエラーの影響を低減する。第三に、パターンエッジの一つより多くの発生が捕捉されている限り、パターン（Tpat）の測定時間をパターンの期待された時間と比較することができる。測定されたものと期待されたものの比は、ストローブ周波数エラーとＤＵＴドリフトによって起こされるエラーを低減するために使う。

ローカルに順序付けられたサンプリングの方法は、論理状態情報（ハイまたはロー）の遷移領域および／または単位間隔を、分析のためにユーザが所望するまたは必要とするだけの回数捕捉することに適応させることができる。図３ｂはTpatの各単位間隔についての論理状態情報を３回捕捉する、重なったサンプル領域によって描写されているが、いかなる量の捕捉も可能であることは理解されたい。一実施形態では、Tpatの各エッジについての論理状態情報は一度だけ捕捉される。一実施形態では、各サンプル領域は、関連する遷移領域に加えて遷移領域を囲んでいる安定領域の一部についての論理状態情報を含む。一実施形態では、サンプル領域の重なりは、遷移領域の各側の安定領域の約.２５の単位間隔についての論理状態情報を捕捉するのに十分である。本発明のいくつかの実施形態では、取得時間を減少させて、改善された正確さを犠牲にして測定を行うのに要求される時間を低減する。

図４は、全般的に４００で示される、本発明の一実施形態によるローカルに順序付けられたストロービングシステムのブロック図である。システム４００は、試験下の装置４０４から一つ以上の出力信号を受け取り、分析のために出力４０５をプロセッサ４０６に提供する自動化試験設備４０２を含む。一実施形態では、ＡＴＥ４０２は、バッファリングされたＤＵＴ出力信号４０１を比較器４１６に供給するバッファ４１８を含む。一実施形態では、バッファ４１８は差動バッファであり、出力信号４０１と４１１を介してＤＵＴ４０４から差分データを受け取る。一つ以上の出力信号がバッファリングされ、出力バッファ信号は参照信号Ｖ_Ｔ（期待された信号）と比較されて、ＤＵＴが期待された通りに作動したか決定する。一実施形態では、Ｖ_Ｔはエッジ遷移電圧を表す閾値である。比較器４１６の出力は、ＤＵＴの出力波形の論理状態を表しており、ソースクロック４２０によって生成されたサンプリングクロック４０７に基づいた波形のサンプリングのためのラッチ回路４１４に供給される。サンプリングクロック４０７はカウンタ４１２とラッチ４１４に供給されて、ＤＵＴ波形のサンプルが取得される。サンプルは、更なる分析のためのプロセッサ４０６への送信のためにメモリ装置４１０に格納される。

一実施形態では、クロックソース４２０は装置仕様とユーザ入力に基づいてＤＵＴ波形をストロービングするようにプログラムされている。ユーザ入力はＤＵＴと要求される所望の信号情報に特定のものである。一実施形態では、ＡＴＥ４０２は更に、ＡＴＥ４０２と一体化されているかまたは遠隔的に結合されているユーザ入力装置４５０を含む。一実施形態では、ローカルに順序付けられたストロービングを行うソフトウェアはシステム４００内にあって、ユーザ入力装置４５０から受け取ったユーザ入力を利用して、ジッター特性化のためにシステム４００を計算してセットアップする。一実施形態では、ユーザ入力はジッター測定ピンの一つ以上のビット周期または単位間隔、ジッター測定ピン、パターン当たりのビット数、目標実効サンプリング分解能、パターン繰り返し数を含む。ジッター測定ピンはどのＤＵＴ送信ピンが測定されるかを示す。パターン当たりのビット数は繰り返しパターンTpatのビット数である。目標実効サンプリング分解能（Tres）は実効サンプリング周波数を決定する。繰り返しパターン数は何回実効的に繰り返しDUT波形パターンに跨ってウォーキングするかを示す。

一実施形態では、プロセッサ４０６はＤＵＴ出力波形の部分を表す論理状態情報、ユーザ入力と装置データを使ってＤＵＴ波形のランダムジッターRjを計算する。一実施形態では、ユーザ入力装置４５０から受け取ったユーザ入力は更に、測定帯域幅を示すパラメータを含む。一実施形態では、ローカルに順序付けられたストロービングを行うソフトウェアはシステム４００内にあって、ユーザ入力装置４５０から受け取ったユーザ入力を利用して、各々が異なる帯域幅の複数ジッター捕捉のためにシステム４００を計算してセットアップする。一実施形態では、プロセッサ４０６はサンプリングストローブサブセット／領域を使って、アイ測定を行う。ローカルに順序付けられたストロービング方法を使い、複数捕捉を異なるＶｏｄレベル設定で行って、アイダイアグラムを作成する。一実施形態では、Ｖｏｄレベル設定は２０，５０，８０パーセントである。

動作としては、ＤＵＴ出力信号４０１，４１１は繰り返しパターンを有し、ウォーキングストローブを使ってサンプリングされる。サンプリングクロック４０７のクロック周期は繰り返しパターンの周期よりも大きい時間の断片に設定されて、各クロックが実効的に前のサンプルより時間の断片分後か前にパターンをサンプリングするようになる。一実施形態では、例えば、時間の断片はピコ秒であり、繰り返しパターン出力信号の周期はミリ秒である。

図５ａは、全般的に５００で示される、本発明の一実施形態によるローカルに順序付けられたストロービング技術のフローチャートである。方法は、試験下の装置（ＤＵＴ）出力波形を非同期的にデジタルにアンダーサンプリングすることからなる。方法は５０２から始まり、一つ以上のＤＵＴ波形を受け取る。ＤＵＴ波形は繰り返しパターンを有する。ユーザ入力に基づいて、方法はローカルに順序付けられたストロービング方式を使い、５０４で非同期クロックを使ってＤＵＴ波形をストロービングする。方法は５０６に進み、所望の期間に渡って信号のサンプルを取得する。ストローブの非同期な性質はそれらがＤＵＴ波形に跨ってウォーキングするように見えるようにする。方法は、一つより多いサンプルをＤＵＴ波形の周期Tpat毎に取得する。各サンプルは、（M×Tpat+Tres）で、TresはTpatの断片、Mは整数≧１である所望の期間に取られたサンプルをもつサンプルサブセットの一部である。方法は５０８に進み、サンプルのデジタル表現を格納する。方法は５１０に進み、格納されたサンプルを処理する。

一実施形態では、ローカルに順序付けられたストロービング方式は、ＤＵＴ波形の一周期Tpatの各エッジを少なくとも一回ストロービングし、各エッジを囲んでいる安定領域の一部を含めることからなる。ローカルに順序付けられたストロービング方式は、ユーザ入力に基づいている。一実施形態では、ユーザ入力はジッター測定ピンの一つ以上のビット周期または単位間隔、ジッター測定ピン、パターン当たりのビット数、目標実効サンプリング分解能Tres、パターン繰り返し数を含む。ジッター測定ピンはどのＤＵＴ送信ピンが測定されるかを示す。パターン当たりのビット数は繰り返しパターンTpatのビット数である。目標実効サンプリング分解能（Tres）は実効サンプリング周波数を決定する。繰り返しパターン数は何回実効的に繰り返しDUT波形パターンに跨ってウォーキングするかを示す。

一実施形態では、格納されたサンプルの処理は、サンプルをＤＵＴの単一の周期Tpat内の「実効的時間」にマッピングすることを含む。一旦サンプルが再マッピングされると、関連するサンプル領域内の各サンプルは隣接するサンプルから約Tres離される。一実施形態では、処理はランダムジッター、決定論的ジッター、総ジッターの一つ以上を含むジッターを計算することを含む。一実施形態では、ジッターを分析するため、各サンプル領域は分けて分析されて、サンプル領域／サブセット内で起こっている全ての平均エッジ位置を見つける。

加えて、本発明の実施形態における格納されたサンプルの処理を、図５ｂに全般的に５５０で示されるフローチャートで更に説明する。描かれているように、サンプルは５５２でサブセットに分けられる。５５４で、サンプルは繰り返しパターンの単一の周期にマッピングされる。特に、特定のサブセット内のサンプルはサンプルが取得されたときと同じ順序をもった時間の組にマッピングされる。各サブセットのサンプルはそれから他のサブセットのサンプルから分けて５５６で処理される。各処理されたサブセットの結果は、５５８で組み合わされる。組み合わされた結果はそれから５６０で処理される。

一実施形態では、ローカルに順序付けられたストロービングの方法は、ＤＵＴ波形の特性がＤＵＴの電圧対時間要求に合致するかどうか決定するために使われる。これらの要求は、立ち上がり時間、落ち下がり時間、またはテンプレートからなり得る。この実施形態では、ローカルに順序付けられたストロービングは複数回繰り返されて、波形データの複数セグメントをもたらす。各回において、ＤＵＴ出力信号は異なる電圧に設定された参照信号Ｖ_Ｔ（期待された信号）と比較される。波形セグメントは、隣接するものでも、ＤＵＴ信号のより広い幅で離されたサンプルでも良い。別の実施形態では、ＤＵＴは回路を複製することによって同時に複数のレベルでストロービングされる。動作としては、波形データの複数のセグメントは、各電圧レベルでの最初、最後、平均のエッジ位置などの特性を決定するために処理される。２つの電圧レベルでのエッジの平均位置は、エッジの立ち上がり時間または落ち下がり時間を決めるために使うことができる。各エッジが起こる最初と最後の時間は、ＤＵＴ出力波形のエッジが要求されるテンプレートまたはアイダイアグラム内に収まるかどうかを決定するために使うことができる。

一実施形態では、ローカルに順序付けられたストロービング方式は、ＤＵＴ波形の一周期Tpatの各エッジを少なくとも一回ストロービングし、各エッジを囲んでいる安定領域の一部を含めることからなる。方法は、一つより多いサンプルをＤＵＴ波形の周期Tpat毎に取得する。各サンプルは、Tpat×Ｍ+Tresで、TresはTpatの断片、Mは整数≧１である所望の期間に取られたサンプルをもつサンプルサブセットの一部である。

一実施形態では、格納されたサンプルの処理は、サンプルをＤＵＴの単一の周期Tpat内の「実効的時間」にマッピングすることを含む。一旦サンプルがマッピングされると、各サンプルは隣接するサンプルからTres離される。一実施形態では、処理はランダムジッター、データ依存ジッター、決定論的ジッター、総ジッターの一つ以上を含むジッターを計算することを含む。一実施形態では、ジッターを分析するため、各サンプル領域は分けて分析されて、サンプル領域／サブセット内で起こっている全ての平均エッジ位置を見つける。

図６は、全般的に６００で示される、本発明の一実施形態による波形中のジッターを決定するためのフローチャートである。まず６０２で、サンプル領域内のデータを一度に一サンプルずつ、サンプリングされた最初のビットから始めてサンプリングされた最後のビットで終わるまで、ループしていく。殆どのデータは同じ状態のデータに取り囲まれた論理的なローまたはハイからなることになる。６０４で、データ内の遷移領域が同定される。遷移領域は、ここに組み込まれた２００６年出願の図２ｄの例のように０と１の混交を含んだデータの組として同定される。一般に、何がある遷移領域を他のものから分けるかを定義するためにルールが必要となる。例えば、波形中のデータが定常状態の単位間隔（ＵＩ）／４と等価なものを含んでいる時には、いかなる異なるデータも新たな遷移領域の始まりと考えられるであろう。更に、サンプル領域の始めまたは終りで遷移領域を示し得るデータを無視するための一般的なルールも必要となる。

各遷移領域は明白なエッジを示すので、６０６で計算を行って各遷移領域の標準偏差を決定する。実用的には、標準偏差は、無視できる量の周期ジッター等を含み得るものの、ランダムジッターである。６０６ではまた、計算を行って各明白なエッジの平均位置と、明白なエッジが起こった最初と最後の時間を決定する。方法は６０８に進み、最後の領域中の最後のデータがループされたかどうかを決める。もしそうであれば、方法は６１０に進む。もし最後の領域中の最後のデータがループされていなければ、方法は６０２に進んで再び開始される。

方法は６１０に進み、そこで各サンプル領域中の各明白なエッジがデータパターン中のエッジと関連づけられる。一般に、エッジはそれらの理想的な時間には起こらないのでルールが必要となる。例えば、もし見つけられた最初の明白なエッジが時間０にあると考えられてパターンエッジ０と関連付けられた時、別の明白なエッジは、そのエッジが実効的にＮ（ＵＩ）＋/−.５ＵＩの範囲内で起こっている時には、パターンエッジＮと関連付けられても良い。

ドリフトおよび／または周波数差が、期待されたデータレートとＤＵＴのデータレートとの間に起こり得る。エラーはまたサンプリングレートにも存在し得る。これらの事柄はフローチャート６００のステップ６１２−６２０内で対処される。ドリフトおよび／または周波数差は、測定の取得を通じて一定のレートで増加するエラーとしてそれら自体を明示する。従って、もしエラーが増加するレートを時間の関数として決めることができれば、そのエッジが取得された時間と関連付けられているエラーを計算することによって、エラーを各明白なエッジの位置から除去することができる。６１２−６１６で、各パターンエッジについて、そのパターンエッジと関連付けられている全ての明白なエッジに基づいて、測定されたＵＩが計算される。一実施形態では、ステップ６１４は最小２乗線形回帰の方法論を使って行われる。方法は６１８に進み、そこで全てのパターンエッジの測定されたＵＩが各パターンエッジについて計算された測定されたＵＩの平均として計算される。エラーが増加するレートは、期待されたＵＩと測定されたＵＩの間の比によって決定することができる。方法は６２０に進み、決定されたレートと、取得の開始とその明白なエッジが取得された時間との間に起こったＵＩの数とに基づいて、各明白なエッジの平均位置が調節される。順序付けられていないサンプリングでは明白なエッジの平均位置を決める情報が測定全体を通じて広がっている時間の範囲で取得されるという点で、ローカルに順序付けられたストロービングは順序付けられていないサンプリングとは異なっている。順序付けられていないサンプリング計算の場合のように、全く異なる取得時間からのデータをマージして明白なエッジの平均実効位置を生成すると、そのエッジが取得された時間を決めることができない。このため、エラーが増加するレートは確立することも明白なエッジの位置に適用することもできない。

方法は６２２−６２８に進み、各パターンエッジの平均位置とエラーを決定する。６２４で、各パターンエッジの平均位置は、そのパターンエッジと関連付けられている全ての明白なエッジの平均位置として計算される。６２６で、各パターンエッジのエラーは。エッジの平均実効位置とその理想的位置との間の差として計算される。方法は６３０に進み、データ依存ジッターを最もポジティブなパターンエッジエラーと最もネガティブなパターンエッジエラーとの間の差として計算する。

本発明の実施形態は、高速なサンプリング周波数を有するローカルに順序付けられたストロービングのシステムと方法を提供し、その結果取得時間を最小化し、周期的ジッターのような低周波数ジッターを拒絶する。

上述した通り、ここに記載した方法と技術はローカルに順序付けられたストロービングシステムによって実装される。ローカルに順序付けられたストロービングシステムを構成する装置の実施形態は、デジタル電子回路に実装されても良いし、プログラム可能なプロセッサ（例えば、コンピュータファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせのような特別目的用プロセッサまたは汎用プロセッサ）で実装されても良い。これらの技術を具現化する装置は、適当な入力および出力装置、プログラム可能なプロセッサ、およびプログラム可能なプロセッサによる実行のためのプログラム命令を実体的に具現化する格納媒体を含んでも良い。これらの技術を具現化するプロセスは、入力データに演算を施し適当な出力を生成することによって所望の機能を行うための命令のプログラムを実行するプログラム可能なプロセッサによって行われても良い。技術は、データ格納システム、少なくとも一つの入力装置、および少なくとも一つの出力装置からデータと命令を受け取り、それらにデータと命令を送ることと結合された少なくとも一つのプログラム可能なプロセッサを含んだプログラム可能なシステム上で実行可能な一つ以上のプログラムに実装されても良い。一般に、プロセッサはリードオンリーメモリおよび／またはランダムアクセスメモリから命令とデータを受け取ることになる。コンピュータプログラム命令およびデータを実体的に具現化するのに好適な格納装置は、ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ装置などの半導体メモリ装置や、内部ハードディスクやリムーバブルディスクなとの磁気ディスクや、磁気光学ディスクや、ＣＤ−ＲＯＭディスクを例として含む、あらゆる形の非揮発性メモリを含む。前記のいずれもは、特定の設計をされた特定アプリケーション用集積回路（ＡＳＩＣｓ）によって補足されるか、またはそれに組み込まれるかしても良い。

ここでは特定の実施形態が説明され記載されたが、同じ目的を達成するように計算されたあらゆる配置を、示された特定の実施形態に代用しても良いことは当業者には理解されるであろう。この出願は本発明のあらゆる適応例や変形例を包含することが意図されている。従って、この発明は請求項とそれらに等価なものによってのみ限定されることが意図されている。

図１ａは、従来技術の教えに従ったウォーキングストローブを使った信号ストローブ測定の一実施形態のグラフィックな描写である。図１ｂは、従来技術の教えに従った図１ａの信号ストローブ測定の順序付けられたストロービングのグラフィックな描写である。図２ａは、本発明の教えに従ったウォーキングストローブ（ローカルに順序付けられたストロービング）を使った信号ストローブ測定の一実施形態のグラフィックな描写である。図２ｂは、本発明の一実施形態における図２ａの信号ストローブ測定のローカルに順序付けられたストロービングのグラフィックな描写である。図３ａは、本発明によるウォーキングストローブ（ローカルに順序付けられたストロービング）を使った信号ストローブ測定の別の実施形態のグラフィックな描写である。図３ｂは、本発明の一実施形態における図３ａの信号ストローブ測定のローカルに順序付けられたストロービングのグラフィックな描写である。図４は、本発明の教えに従った信号をストロービングするシステムの一実施形態のブロック図である。図５ａは、本発明の教えに従ったローカルに順序付けられたストロービングの方法の一実施形態のフローチャートである。図５ｂは、本発明の一実施形態におけるローカルに順序付けられたストロービングからの処理情報を説明するフローチャートである。図６は、本発明の教えに従ったローカルに順序付けられたストロービングの方法の一実施形態のフローチャートである。

Claims

ローカルに順序付けられたストロービング方法であって、
少なくとも一つの試験下の装置（ＤＵＴ）出力信号を受け取り、ＤＵＴ出力信号は繰り返しパターンを有することと、
所望の期間に渡って非同期サンプリングクロックを使ってＤＵＴ出力信号をサンプリングし、繰り返しパターンの各周期を少なくとも２回サンプリングすることと、
非同期サンプリングクロックのサンプリング周波数は１つ以上のユーザ入力に基づいており、
ＤＵＴ出力信号のサンプリングは、ＤＵＴ出力信号の単一の周期の各エッジを表す論理状態情報を少なくとも１回捕捉することからなり、
サンプルをサブセットに分けて、サンプルを繰り返しパターンの単一の周期にマッピングし、特定のサブセット内のサンプルはサンプルが取得されたときと同じ順序をもった時間の組にマッピングされることと、
他のサブセットのサンプルとは独立して各サブセット内のサンプルを処理することと、
処理されたサブセットの結果を組み合わせることと、
サブセットの組み合わされた結果を処理することと、
からなる方法。
一つ以上のユーザ入力が、繰り返しパターンの一周期毎のビット数と、単一のビット周期の長さと、目標実効サンプリング分解能と、実効的に繰り返しパターンに跨ってウォーキングする回数と、サンプリングすべきジッター測定ピンと、からなる請求項１の方法。
ＤＵＴ出力信号のサンプリングが更に、各エッジと隣接する安定した領域の一部を表す論理状態情報を少なくとも１回捕捉することからなる、請求項１の方法。
ＤＵＴ出力信号の単一の周期内の各サンプルは異なるサンプルサブセットに属する、請求項１の方法。
更に、サンプルをメモリに格納することからなる、請求項１の方法。
更に、格納されたサンプルを処理することからなる、請求項１の方法。
単一のサブセットのサンプルの実効位置が、隣接するサブセットのサンプルと重なる、請求項１の方法。
更に、関連したサブセットのサンプルに基づいた各エッジのジッターを計算することからなる、請求項１の方法。
更に、ＤＵＴ出力信号のランダムジッター、データ依存ジッター、総ジッターの一つ以上を計算することからなる、請求項１の方法。
更に、ＤＵＴ出力信号のジッターの周波数成分を計算することからなる、請求項９の方法。
更に、実効的なエッジが２つのサンプルサブセットの交点で起こり、どちらのサブセットでも捕捉されないリスクを、各サンプルサブセット内のサンプル数を増やして低減することからなる、請求項１の方法。
更に、僅かなサンプルのエラーの影響を、サンプル数を増やして低減することからなる、請求項１の方法。
更に、ストローブ周波数エラーとＤＵＴドリフトによって起こされるエラーを、エラーが時間の関数として増加する割合を決定し、これらの決定されたエラーを測定結果に影響を与えるファクターとして適用することにより低減することからなる、請求項１の方法。
更に、測定を行うのに必要とされる時間を、取得されたサンプル数を減らすことによって低減することからなる、請求項１の方法。
ジッター測定の方法であって、
所望の期間に渡って非同期サンプリングクロックを使って試験下の装置（ＤＵＴ）出力信号をサンプリングすることと、
ＤＵＴ出力信号は繰り返しパターンを有し、繰り返しパターンの各周期を少なくとも２回サンプリングし、
非同期サンプリングクロックのサンプリング周波数は１つ以上のユーザ入力に基づいており、
ＤＵＴ出力信号のサンプリングは、ＤＵＴ出力信号の単一の周期の各エッジを表す論理状態情報を少なくとも１回捕捉することからなり、
サンプルをサブセットに分けて、サンプルを繰り返しパターンの単一の周期にマッピングし、特定のサブセット内のサンプルはサンプルが取得されたときと同じ順序をもった時間の組にマッピングされることと、
他のサブセットのサンプルとは独立して各サブセット内のサンプルを処理することと、
処理されたサブセットの結果を組み合わせることと、
サブセットの組み合わされた結果を処理することと、
からなる方法。
ジッターを測定する方法であって、
少なくとも一つの試験下の装置（ＤＵＴ）出力信号を受け取り、ＤＵＴ出力信号は繰り返しパターンを有することと、
複数のユーザ入力を受け取ることと、
ユーザ入力に基づいてサンプリング周波数を計算することと、
計算されたサンプリング周波数に基づいてＤＵＴ出力信号をサンプリングすることと、
サンプルを繰り返しパターンの単一の周期にマッピングし、サンプルはサンプルサブセットに分けられており、各サンプルサブセットのサンプリング周波数は繰り返しパターンの周期よりも大きい時間の断片に設定されて、関連するサンプルサブセットの各クロックが実効的に前のサンプルよりも時間の断片分遅く繰り返しパターンをサンプリングするようになることと、
他のサブセットのサンプルとは独立して各サブセット内のサンプルを処理することと、
処理されたサブセットの結果を組み合わせることと、
サブセットの組み合わされた結果を処理することと、
からなる方法。
ユーザ入力が、繰り返しパターンの一周期毎のビット数と、単一のビット周期の長さと、目標実効サンプリング分解能と、実効的に繰り返しパターンに跨ってウォーキングする回数と、サンプリングすべきジッター測定ピンと、の一つ以上からなる請求項１６の方法。
各サンプルサブセットが、ＤＵＴ信号の単一の周期の少なくとも一つのエッジを含む、請求項１６の方法。
各サンプルサブセットが、ＤＵＴ信号の単一の周期の少なくとも一つのエッジと、各エッジを囲んでいる安定した領域の一部を含む、請求項１６の方法。
更に、サンプルをメモリに格納することからなる、請求項１６の方法。
更に、格納されたサンプルを処理することからなる、請求項２０の方法。
更に、関連したサブセットのサンプルに基づいて各エッジのジッターを計算することからなる、請求項１６の方法。
更に、ＤＵＴ出力信号のランダムジッター、データ依存ジッター、総ジッターの一つ以上を計算することからなる、請求項１６の方法。
更に、ＤＵＴ出力信号の特性が、試験下の装置の電圧対時間要求に合致するかどうか決定すること、からなる請求項１６の方法。
特性が実効的なエッジの立ち上がり時間と落ち下がり時間の一つ以上を含む、請求項２４の方法。
更に、ＤＵＴ出力信号のエッジが、要求されるテンプレートまたはアイダイアグラム内に収まるかどうかを決定すること、からなる請求項１６の方法。
自動化試験設備システムであって、
少なくとも一つの出力信号を試験下の装置から受け取り、出力信号を期待された出力信号と比較するようになっている比較器であって、出力信号は繰り返しパターンを有するものと、
ユーザ入力に基づいてサンプリングクロックを生成するようになっているクロックソースと、
サンプリングクロックに基づいて出力信号のサンプルを取得するようになっているラッチング回路であって、サンプルはサンプルサブセットに分けられており、各サンプルサブセットのサンプリング周波数は繰り返しパターンの周期よりも大きい時間に設定されて、関連するサンプルサブセットの各クロックが実効的に前のサンプルよりも時間の断片分遅く繰り返しパターンをサンプリングするようになるものと、
他のサブセットのサンプルとは独立して各サブセット内のサンプルを処理するようになっているプロセッサであって、プロセッサは更に全ての処理されたサブセットの結果を組み合わせ、組み合わされた結果を処理するようになっているものと、
からなるシステム。
ユーザ入力が、繰り返しパターンの一周期毎のビット数と、単一のビット周期の長さと、目標実効サンプリング分解能と、実効的に繰り返しパターンに跨ってウォーキングする回数と、サンプリングすべきジッター測定ピンと、の一つ以上からなる請求項２７のシステム。
更に、サンプルされたデータを格納するようになっているメモリからなる、請求項２７のシステム。
更に、格納されたデータを分析するようになっているプロセッサからなる、請求項２９のシステム。
プロセッサは、サンプルを繰り返しパターンの単一の周期にマッピングする、請求項３０のシステム。
プロセッサは、関連したサブセットのサンプルに基づいて出力信号の周期の各エッジのジッターを計算する、請求項３０のシステム。
出力信号の単一の周期内の各エッジを表す論理状態情報を少なくとも１回捕捉する、請求項２７のシステム。
出力信号の単一の周期内の各エッジと隣接する安定した領域の一部を表す論理状態情報を少なくとも１回捕捉する、請求項２７のシステム。
出力信号の単一の周期内の各サンプルは異なるサンプルサブセットに属する、請求項２７のシステム。
プロセッサは、出力信号のランダムジッター、データ依存ジッター、総ジッターの一つ以上を計算する、請求項３０のシステム。
プロセッサは、出力信号の特性が、試験下の装置の電圧対時間要求に合致するかどうか決定し、特性が実効的なエッジの立ち上がり時間と落ち下がり時間の一つ以上を含む、請求項３０のシステム。
プロセッサは、ＤＵＴ出力信号のエッジが、要求されるテンプレートまたはアイダイアグラム内に収まるかどうかを決定する、請求項３０のシステム。
自動化試験設備システムであって、
少なくとも一つの出力信号を試験下の装置から受け取るようになっているバッファであって、出力信号は繰り返しパターンを有するものと、
バッファの出力と結合され、バッファリングされた出力信号を期待された出力信号と比較するようになっている比較器と、
ユーザ入力に基づいてサンプリングクロックを生成するようになっているクロックソースと、
サンプリングクロックに基づいて比較器の出力信号のサンプルを取得するようになっているラッチング回路であって、サンプルはサンプルサブセットに分けられており、各サンプルサブセットのサンプリング周波数は繰り返しパターンの周期よりも大きい時間の断片に設定されて、関連するサンプルサブセットの各クロックが実効的に前のサンプルよりも時間の断片分遅く繰り返しパターンをサンプリングするようになるものと、
他のサブセットのサンプルとは独立して各サブセット内のサンプルを処理するようになっているプロセッサであって、プロセッサは更に全ての処理されたサブセットの結果を組み合わせ、組み合わされた結果を処理するようになっているものと、
からなるシステム。