JP2010016724A - Analog/digital converting circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高い線形性を求められるＡＤ変換回路、ＤＡ変換回路およびそれらの較正方法に関する。 The present invention relates to an AD conversion circuit, a DA conversion circuit, and a calibration method thereof that require high linearity.
近年、集積回路の高機能化の一手段として、信号処理用の集積回路にＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路を含めたアナログ／デジタル混載集積回路技術が有望視されている。 In recent years, analog / digital mixed integrated circuit technology including an AD conversion circuit and a DA conversion circuit in an integrated circuit for signal processing has been regarded as promising as a means for enhancing the functions of integrated circuits.
これを実現するためには実際に製造された半導体集積回路が所望の特性を満たすか、ＬＳＩテスタを用いてテストする必要がある。従来のデジタル回路のみの集積回路では安価なデジタル専用ＬＳＩテスタを利用可能なものの、アナログ／デジタル混載集積回路ではアナログ専用ＬＳＩテスタとデジタル専用ＬＳＩテスタの併用、あるいは、高価なアナログ／デジタル混載用ＬＳＩテスタの利用が必要となる。 In order to realize this, it is necessary to test whether an actually manufactured semiconductor integrated circuit satisfies desired characteristics using an LSI tester. Although a conventional digital circuit-only integrated circuit can use an inexpensive digital dedicated LSI tester, an analog / digital mixed integrated circuit can use an analog dedicated LSI tester and a digital dedicated LSI tester together, or an expensive analog / digital mixed LSI. Use of a tester is required.
前者はアナログテストとデジタルテストを別々に分離して実施しなければならず、二度手間であるとともに、回路上もアナログ回路とデジタル回路を分離できるように構成しなければならず、チップ面積の増加や端子数の増加を招く。また、後者はデジタルテスタの機能に加えて高精度なアナログ信号を入出力しなければならないため、ＬＳＩテスタは高価であり、稼働台数は低くせざるを得ない。そのため、アナログ／デジタル混載集積回路のテスト時間とコストはデジタル回路のみの集積回路に比べて大幅に増加する。 In the former, the analog test and the digital test must be performed separately, which is troublesome twice, and the circuit must be configured so that the analog circuit and the digital circuit can be separated. This increases the number of terminals and the number of terminals. In addition, since the latter has to input and output highly accurate analog signals in addition to the function of the digital tester, the LSI tester is expensive and the number of operating units must be reduced. Therefore, the test time and cost of the analog / digital mixed integrated circuit are greatly increased as compared with the integrated circuit having only the digital circuit.
この課題を解決するため、被測定対象であるＡＤ変換回路とＤＡ変換回路を互いに利用したセルフテスト方式が提案されている。しかしながら、セルフテスト方式はＡＤ変換回路とＤＡ変換回路が逆の誤差特性を有する場合、所望の線形性を有するかどうかを正しく判定できないという欠点がある。 In order to solve this problem, a self-test method is proposed in which an AD conversion circuit and a DA conversion circuit which are measurement targets are mutually used. However, the self-test method has a drawback that when the AD conversion circuit and the DA conversion circuit have opposite error characteristics, it cannot be correctly determined whether or not the desired linearity is obtained.
このセルフテスト方式の欠点を克服するため、特許文献１ではアナログアッテネータを利用し、ＡＤ変換回路とＤＡ変換回路が逆の誤差特性であっても、線形性を正しく判定できるようにしている。
しかしながら、上記セルフテスト方式は線形性に関わる故障は判定可能なものの、ＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路の製造に起因する線形性誤差の較正については言及していない。仮に、アナログアッテネータを利用する方法を応用したばあい、高精度なアナログアッテネータを必要とすると考えられる。 However, although the self-test method can determine a failure related to linearity, it does not mention calibration of linearity errors caused by the manufacture of AD conversion circuits and DA conversion circuits. If a method using an analog attenuator is applied, it is considered that a highly accurate analog attenuator is required.
本発明は高価なＬＳＩテスタや高精度なアナログアッテネータを利用せずに、集積回路内のＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路のテストおよび較正を実現可能とし、低コストなＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路を提供することを目的とする。 The present invention makes it possible to test and calibrate the AD conversion circuit and the DA conversion circuit in the integrated circuit without using an expensive LSI tester or a high-precision analog attenuator. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するため、一般的に利用される高精度な直流電圧ではなく、正弦波をテスト信号とした、ＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路のテストおよび較正を実現する。たとえば、無線通信システム用の集積回路であれば、あらかじめ実装されているローカル発振器、ミキサ、フィルタを利用することにより、テストのための回路を追加することなく、ひずみの少ない正弦波信号を得ることができる。 In order to achieve the above object, the AD conversion circuit and the DA conversion circuit are tested and calibrated using a sine wave as a test signal instead of a generally used high-precision DC voltage. For example, in the case of an integrated circuit for a wireless communication system, a sine wave signal with less distortion can be obtained without adding a circuit for testing by using a local oscillator, a mixer, and a filter that are mounted in advance. Can do.
本発明によるＡＤ変換回路は、
正弦波発生部、信号切り替え部、ＡＤ変換部、参照信号作成部、較正値作成部および較正部を備え、
正弦波発生部は、アナログ正弦波信号を発生し、
信号切り替え部は、アナログ信号を切り替えて出力し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
参照信号作成部は、デジタル正弦波信号を発生し、
較正値作成部は、参照信号にもとづいて、ＡＤ変換部の誤差を最小とするような較正値を作成し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＡＤ変換部からの信号を較正して出力し、
ＡＤ変換することを特徴とする、ＡＤ変換回路とする。
The AD converter circuit according to the present invention is
A sine wave generation unit, a signal switching unit, an AD conversion unit, a reference signal creation unit, a calibration value creation unit and a calibration unit,
The sine wave generator generates an analog sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs the analog signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The reference signal generator generates a digital sine wave signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value based on the reference signal so as to minimize the error of the AD conversion unit,
The calibration unit calibrates and outputs the signal from the AD conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit,
The AD conversion circuit is characterized by AD conversion.
また、本発明は、正弦波発生部は、
ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＤＡ変換部およびＬＰＦ（低域周波数通過フィルタ）を備え、
ＤＡ変換部の出力信号に含まれる高調波ひずみ成分をＬＰＦによって除去した正弦波を発生することを特徴とする、ＡＤ変換回路とする。
In the present invention, the sine wave generator is
NCO (Numerally Controlled Oscillator), DA converter and LPF (Low-pass filter)
The AD converter circuit is characterized in that a sine wave is generated by removing the harmonic distortion component contained in the output signal of the DA converter by the LPF.
また、本発明は、正弦波発生部は、
ミキサおよびローカル発振器を備え、
周波数変換された正弦波を発生することを特徴とする、ＡＤ変換回路とする。
In the present invention, the sine wave generator is
With a mixer and local oscillator,
An AD converter circuit is characterized by generating a frequency-converted sine wave.
また、本発明は、較正値作成部は、
加算器およびメモリを備え、
平均化処理により雑音の影響を平均数に応じて低減した較正値を作成することを特徴とする、ＡＤ変換回路とする。
In the present invention, the calibration value creating unit
With adder and memory,
The AD conversion circuit is characterized by creating a calibration value in which the influence of noise is reduced in accordance with the average number by averaging processing.
本発明によるＤＡ変換回路は、
参照信号発生部、信号切り替え部、較正部、ＤＡ変換部、周波数変換部、ＡＤ変換部および較正値作成部を備え、
参照信号発生部はデジタル正弦波信号を出力し、
信号切り替え部は、デジタル信号を切り替えて出力し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＤＡ変換部への信号を較正して出力し、
ＤＡ変換部は、デジタル正弦波信号をアナログ正弦波信号に変換し、
周波数変換部は、ＤＡ変換部からのアナログ正弦波信号をアナログ直流信号に周波数変換し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
較正値作成部は、ＡＤ変換信号に含まれるゆらぎ成分を最小とするような較正値を作成し、
ＤＡ変換することを特徴とする、ＤＡ変換回路とする。
The DA converter circuit according to the present invention
A reference signal generation unit, a signal switching unit, a calibration unit, a DA conversion unit, a frequency conversion unit, an AD conversion unit, and a calibration value creation unit,
The reference signal generator outputs a digital sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs digital signals,
The calibration unit calibrates and outputs the signal to the DA conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit,
The DA converter converts the digital sine wave signal into an analog sine wave signal,
The frequency converter converts the analog sine wave signal from the DA converter into an analog DC signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value that minimizes the fluctuation component included in the AD conversion signal,
A DA conversion circuit is characterized by performing DA conversion.
また、本発明は、較正値作成部は、
加算器およびメモリを備え、
平均化処理により雑音の影響を平均数に応じて低減した較正値を作成することを特徴とする、ＤＡ変換回路とする。
In the present invention, the calibration value creating unit
With adder and memory,
A DA conversion circuit is characterized in that a calibration value in which the influence of noise is reduced in accordance with the average number is created by averaging processing.
本発明によるＤＡ変換回路は、
正弦波発生部、信号切り替え部、ＡＤ変換部、参照信号作成部、較正値作成部、較正部およびＤＡ変換部を備え、
正弦波発生部は、アナログ正弦波信号を発生し、
信号切り替え部は、アナログ信号を切り替えて出力し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
参照信号作成部は、デジタル正弦波信号を発生し、
較正値作成部は、参照信号にもとづいて、ＡＤ変換部の誤差を最小とするような較正値を作成し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＡＤ変換部からの信号を較正して出力する、
較正済みのＡＤ変換回路を用いてＤＡ変換部を較正することを特徴とする、ＤＡ変換回路とする。
The DA converter circuit according to the present invention
A sine wave generation unit, a signal switching unit, an AD conversion unit, a reference signal creation unit, a calibration value creation unit, a calibration unit and a DA conversion unit,
The sine wave generator generates an analog sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs the analog signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The reference signal generator generates a digital sine wave signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value based on the reference signal so as to minimize the error of the AD conversion unit,
The calibration unit calibrates and outputs the signal from the AD conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit.
A DA converter circuit is characterized in that the DA converter is calibrated using a calibrated AD converter circuit.
本発明によるＡＤ変換回路は、
参照信号発生部、信号切り替え部、較正部、ＤＡ変換部、周波数変換部、ＡＤ変換部および較正値作成部を備え、
参照信号発生部はデジタル正弦波信号を出力し、
信号切り替え部は、デジタル信号を切り替えて出力し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＤＡ変換部への信号を較正して出力し、
ＤＡ変換部は、デジタル正弦波信号をアナログ正弦波信号に変換し、
周波数変換部は、ＤＡ変換部からのアナログ正弦波信号をアナログ直流信号に周波数変換し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
較正値作成部は、ＡＤ変換信号に含まれるゆらぎ成分を最小とするような較正値を作成する、
較正済みのＤＡ変換回路を用いてＡＤ変換部を較正することを特徴とする、ＡＤ変換回路とする。
The AD converter circuit according to the present invention is
A reference signal generation unit, a signal switching unit, a calibration unit, a DA conversion unit, a frequency conversion unit, an AD conversion unit, and a calibration value creation unit,
The reference signal generator outputs a digital sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs digital signals,
The calibration unit calibrates and outputs the signal to the DA conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit,
The DA converter converts the digital sine wave signal into an analog sine wave signal,
The frequency converter converts the analog sine wave signal from the DA converter into an analog DC signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value that minimizes the fluctuation component included in the AD conversion signal.
An AD converter is characterized in that the AD converter is calibrated using a calibrated DA converter.
以上述べたように、本発明は高価なＬＳＩテスタや高精度なアナログアッテネータを利用することなく、ＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路のテストおよび較正を実現可能とし、低コストなＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路を実現した。 As described above, the present invention makes it possible to test and calibrate an AD converter circuit and a DA converter circuit without using an expensive LSI tester or a high-precision analog attenuator, and to realize a low-cost AD converter circuit and DA converter. Realized the circuit.
以下、本発明を実施するための形態を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は本発明によるＡＤ変換回路の（第１の実施形態）の概略図である。まず、正弦波発生部２００はアナログ正弦波信号を出力する。信号切り替え部３００は通常動作時は入力端子１０１側に設定されるが、較正時は正弦波発生部２００側に設定され、アナログ正弦波信号を出力する。ＡＤ変換部４００はアナログ正弦波信号を線形性誤差を含んだデジタル信号に変換する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of an AD converter circuit according to the present invention. First, the sine wave generator 200 outputs an analog sine wave signal. The signal switching unit 300 is set on the input terminal 101 side during normal operation, but is set on the sine wave generation unit 200 side during calibration and outputs an analog sine wave signal. The AD converter 400 converts the analog sine wave signal into a digital signal including a linearity error.
正弦波発生部としては、たとえば、図２に示す、ＤＡ変換部を用いる実施例と、図３に示す、ミキサを用いる実施例が考えられる。 As the sine wave generator, for example, an embodiment using a DA converter shown in FIG. 2 and an embodiment using a mixer shown in FIG. 3 can be considered.
図２は本発明によるＡＤ変換回路の（第１の実施形態）における正弦波発生部の概略図である。ＮＣＯにより発生したデジタル正弦波信号をＤＡ変換し、ＬＰＦを通過させることによりＤＡ変換部の不完全性による高調波ひずみ成分を低減し、ひずみの少ないアナログ正弦波信号を出力する。たとえば、無線通信システムであれば、ＮＣＯ、ＤＡ変換部、ＬＰＦは既に用意されていることが多いため、テストのための回路を追加する必要はなく、経済的である。なお、ＬＰＦによって高調波ひずみ成分を除去できるのであれば、ＤＡ変換部の線形性は重要でなく、極端な例では１ビットのＤＡ変換器でもよい。 FIG. 2 is a schematic diagram of a sine wave generator in the AD conversion circuit according to the present invention (first embodiment). The digital sine wave signal generated by the NCO is D / A converted and passed through the LPF, thereby reducing the harmonic distortion component due to the imperfection of the D / A converter and outputting an analog sine wave signal with less distortion. For example, in the case of a wireless communication system, an NCO, a DA converter, and an LPF are already prepared in many cases, so that it is not necessary to add a test circuit and it is economical. If the harmonic distortion component can be removed by the LPF, the linearity of the DA converter is not important, and in an extreme example, a 1-bit DA converter may be used.
図３は本発明によるＡＤ変換回路の（第１の実施形態）における正弦波発生部の概略図である。ローカル発振器とミキサを組み合わせることにより、ひずみの少ないアナログ正弦波信号を出力する。たとえば、無線通信システムであれば、ローカル発振器やミキサは既に用意されていることが多いため、テストのために回路を追加する必要はなく、経済的である。 FIG. 3 is a schematic diagram of a sine wave generator in the AD conversion circuit according to the present invention (first embodiment). By combining a local oscillator and a mixer, an analog sine wave signal with less distortion is output. For example, in the case of a wireless communication system, since a local oscillator and a mixer are already prepared in many cases, it is not necessary to add a circuit for the test and it is economical.
つぎに、参照信号作成部５００はデジタル正弦波信号を出力する。参照信号はたとえば図４に示す構成のＮＣＯを用いて容易に発生することができる。調整部６００は図５に示すような参照信号作成部５００からの参照信号と、ＡＤ変換部４００からのデジタル正弦波信号を入力し、参照信号がＡＤ変換部４００からのデジタル正弦波信号と一致するように参照信号の振幅と位相を調整する。調整部６００はたとえば図６に示す構成により、２つの信号の二乗誤差が最小となるように動作する。なお、図２の正弦波発生部は参照信号作成部を兼ねている。 Next, the reference signal creation unit 500 outputs a digital sine wave signal. The reference signal can be easily generated using, for example, an NCO having the configuration shown in FIG. The adjustment unit 600 receives the reference signal from the reference signal generation unit 500 as shown in FIG. 5 and the digital sine wave signal from the AD conversion unit 400, and the reference signal matches the digital sine wave signal from the AD conversion unit 400. Adjust the amplitude and phase of the reference signal. The adjustment unit 600 operates so that the square error between the two signals is minimized, for example, with the configuration shown in FIG. The sine wave generator shown in FIG. 2 also serves as a reference signal generator.
そして、較正値作成部７００は調整された参照信号とＡＤ変換部４００からのデジタル正弦波信号の誤差を検出し、較正値を作成する。たとえば、図７に示す加算器とメモリの組み合わせにより、ＡＤ変換値ごとに誤差と度数を累積、平均化処理し、図８のように誤差をヒストグラム化できる。図８では誤差を含むＡＤ変換値を横軸（ヒストグラムの区間に相当）にしているため、誤差を含まないはずの参照信号が誤差を含むように見える。また、ヒストグラム化時にＮ回平均することにより、アナログ信号部分で重畳した雑音電力を１／Ｎに低減することが可能であり、誤差の検出精度が向上し、それに伴い較正精度も向上する。 Then, the calibration value creation unit 700 detects an error between the adjusted reference signal and the digital sine wave signal from the AD conversion unit 400, and creates a calibration value. For example, by combining the adder and the memory shown in FIG. 7, the error and frequency are accumulated and averaged for each AD conversion value, and the error can be histogrammed as shown in FIG. In FIG. 8, since the AD conversion value including the error is on the horizontal axis (corresponding to the section of the histogram), the reference signal that should not include the error appears to include the error. Further, by averaging N times at the time of making a histogram, it is possible to reduce the noise power superimposed on the analog signal portion to 1 / N, improving the error detection accuracy and accordingly improving the calibration accuracy.
さいごに、較正部８００は較正値作成部７００からの較正値にもとづき、ＡＤ変換値の誤差を相殺し、較正されたＡＤ変換信号を出力する。図９は較正部８００の実施例であり、較正時は信号切り替え部８１０を較正アドレス入力端子８０２側に設定し、較正アドレスごとの較正値をテーブル８２０に書き込み、通常動作時は信号切り替え部８１０をＡＤ変換信号入力端子８０３側に設定し、較正値をテーブル８２０から読み出し、ＡＤ変換部４００からの信号の誤差を較正して出力する。 Finally, the calibration unit 800 cancels the AD conversion value error based on the calibration value from the calibration value creation unit 700, and outputs a calibrated AD conversion signal. FIG. 9 shows an embodiment of the calibration unit 800. At the time of calibration, the signal switching unit 810 is set on the calibration address input terminal 802 side, the calibration value for each calibration address is written in the table 820, and at the normal operation, the signal switching unit 810. Is set on the AD conversion signal input terminal 803 side, the calibration value is read from the table 820, and the error of the signal from the AD conversion unit 400 is calibrated and output.
（第２の実施形態）
図１０は本発明によるＡＤ変換回路の（第２の実施形態）の概略図である。図１の（第１の実施例）との違いは調整および較正値作成に較正部出力信号を利用している点である。較正時に較正部出力信号を利用した負帰還構成とすることにより、較正誤差が最小となるような較正値に収束可能である。負帰還構成のばあい、較正値作成部は累積誤差を度数で除さず、誤差増幅器として機能させる。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a schematic diagram of a second embodiment of the AD converter circuit according to the present invention. The difference from FIG. 1 (first embodiment) is that the calibration unit output signal is used for adjustment and calibration value creation. By adopting a negative feedback configuration using the calibration unit output signal at the time of calibration, it is possible to converge to a calibration value that minimizes the calibration error. In the case of the negative feedback configuration, the calibration value creation unit functions as an error amplifier without dividing the accumulated error by the frequency.
（第３の実施形態）
図１１は本発明によるＤＡ変換回路の（第３の実施形態）の概略図である。まず、較正時は信号切り替え部１０００を参照信号発生部１６００側に設定し、参照信号であるデジタル正弦波信号を出力する。較正部１１００はこの時点では参照信号を較正せずに、単に通過させて出力する。ＤＡ変換部１２００は参照信号を線形性誤差を含んだアナログ信号に変換する。周波数変換部１３００はアナログ化された参照信号を直流に周波数変換する。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a schematic diagram of a DA converter circuit (third embodiment) according to the present invention. First, at the time of calibration, the signal switching unit 1000 is set on the reference signal generating unit 1600 side, and a digital sine wave signal that is a reference signal is output. The calibration unit 1100 does not calibrate the reference signal at this point, but simply passes and outputs the reference signal. The DA conversion unit 1200 converts the reference signal into an analog signal including a linearity error. The frequency converter 1300 converts the analog reference signal into a direct current.
周波数変換部１３００の周波数シフト量を参照信号の周波数と一致させることにより、ＤＡ変換部１２００の線形性誤差は、たとえば図１２に示す周波数変換部１３００により、ゆらぎが重畳した直流信号に変換される。ＡＤ変換部１４００はゆらぎが重畳した直流信号をＡＤ変換する。なお、ＬＰＦは参照信号やローカル信号の周波数成分を除去し、ゆらぎの周波数成分を通過させるように設定する。 By matching the frequency shift amount of the frequency conversion unit 1300 with the frequency of the reference signal, the linearity error of the DA conversion unit 1200 is converted into a DC signal on which fluctuations are superimposed, for example, by the frequency conversion unit 1300 shown in FIG. . The AD conversion unit 1400 AD converts a DC signal on which fluctuations are superimposed. The LPF is set so as to remove the frequency components of the reference signal and the local signal and pass the fluctuation frequency components.
つぎに、参照信号発生部１６００はたとえば図１３に示す構成であり、ＡＤ変換部１４００からのデジタル直流信号のゆらぎが最大となるように位相調整されたデジタル正弦波信号を発生する。最適位相は参照信号発生部１６００から発生する正弦波の位相と周波数変換部１３００の中のローカル発振器の位相関係および、ＤＡ変換部１２００の線形性誤差特性により決まる性質がある。 Next, the reference signal generation unit 1600 has a configuration shown in FIG. 13, for example, and generates a digital sine wave signal whose phase is adjusted so that the fluctuation of the digital DC signal from the AD conversion unit 1400 is maximized. The optimum phase has a property determined by the phase relationship of the sine wave generated from the reference signal generator 1600 and the phase relationship of the local oscillator in the frequency converter 1300 and the linearity error characteristic of the DA converter 1200.
較正値作成部１５００は参照信号発生部１６００からのデジタル正弦波信号を較正アドレスとし、較正アドレスごとにＡＤ変換部１４００からのデジタル直流信号に重畳されたゆらぎが最小となるような較正値を作成する。図１４は較正値作成部の実施例であり、図１５はゆらぎの一例である。なお、本実施例は負帰還構成であるから、較正アドレスごとに誤差増幅し、最小誤差に収束させることが可能である。このばあい、ＡＤ変換部１４００の線形性は重要でなく、ゆらぎを検出できれば足りる。また、ＡＤ変換部１４００の前段にトランス等を有し、直流を遮断する構成であっても、ゆらぎは遮断されることなく検出可能である。 The calibration value creation unit 1500 uses the digital sine wave signal from the reference signal generation unit 1600 as a calibration address, and creates a calibration value that minimizes the fluctuation superimposed on the digital DC signal from the AD conversion unit 1400 for each calibration address. To do. FIG. 14 shows an example of the calibration value creation unit, and FIG. 15 shows an example of fluctuation. Since this embodiment has a negative feedback configuration, it is possible to amplify an error for each calibration address and converge to a minimum error. In this case, the linearity of the AD conversion unit 1400 is not important, and it is sufficient if fluctuations can be detected. Further, even if a configuration including a transformer or the like in the previous stage of the AD conversion unit 1400 and blocking direct current is used, fluctuations can be detected without being blocked.
そして、較正部１１００に収束した較正値を書き込み、信号切り替え部を入力端子９０１側に設定することにより、較正したデジタル信号をＤＡ変換部１２００に出力し、較正されたＤＡ変換信号を得ることができる。 Then, by writing the calibration value converged to the calibration unit 1100 and setting the signal switching unit to the input terminal 901 side, the calibrated digital signal can be output to the DA conversion unit 1200 to obtain a calibrated DA conversion signal. it can.
さいごに、図１の（第１の実施形態）によって較正されたＡＤ変換回路を用いて、ＤＡ変換回路のテストおよび較正を可能とする構成や、図１１の（第３の実施形態）によって較正されたＤＡ変換回路を用いて、ＡＤ変換回路のテストおよび較正を可能とする構成が考えられる。ＡＤ変換回路およびＤＡ変換回路が複数あるときなどに、作業の効率や較正精度を考慮して組み合わせを選択すればよい。 Finally, using the AD converter circuit calibrated according to FIG. 1 (first embodiment), it is possible to test and calibrate the DA converter circuit, according to FIG. 11 (third embodiment). A configuration that allows testing and calibration of the AD converter circuit using the calibrated DA converter circuit is conceivable. When there are a plurality of AD conversion circuits and DA conversion circuits, a combination may be selected in consideration of work efficiency and calibration accuracy.
１００ ＡＤ変換回路
１０１ 入力信号端子
１０２ 出力信号端子
２００ 正弦波発生部
２０１ 設定信号入力端子
２０２ 出力信号端子
２０３ 参照信号入力端子
２１０ ＮＣＯ
２１３ カウンタ
２１４ 正弦波テーブル
２２０ ＤＡ変換部
２３０ ＬＰＦ
２４０ ミキサ
２５０ ローカル発振器
３００ 信号切り替え部
４００ ＡＤ変換部
５００ 参照信号作成部
６００ 調整部
６０１ 参照信号入力端子
６０２ ＡＤ変換信号入力端子
６０３ 調整後参照信号出力端子
６１０ 振幅・位相調整部
６２０ 誤差検出部
７００ 較正値作成部
７０１ 調整後参照信号入力端子
７０２ ＡＤ変換信号入力端子
７０３ 較正値出力端子
７０４ 較正アドレス出力端子
７１０ 加算器
７２０ 加算器
７３０ 加算器
７４０ メモリ
７５０ メモリ
７６０ 平均化演算器
８００ 較正部
８０１ 較正値入力端子
８０２ 較正アドレス入力端子
８０３ ＡＤ変換信号入力端子
８０４ 較正信号出力端子
８１０ 信号切り替え部
８２０ テーブル
８３０ 加算器
９００ ＤＡ変換回路
９０１ 入力信号端子
９０２ 設定信号入力端子
９０３ 出力信号端子
１０００ 信号切り替え部
１１００ 較正部
１２００ ＤＡ変換部
１３００ 周波数変換部
１３０１ 入力信号端子
１３０２ 出力信号端子
１３１０ ミキサ
１３２０ ローカル発振器
１３３０ ＬＰＦ
１４００ ＡＤ変換部
１５００ 較正値作成部
１５０１ 参照値入力端子
１５０２ ＡＤ変換信号入力端子
１５０３ 参照信号入力端子
１５０４ 較正値出力端子
１５０５ 較正アドレス出力端子
１５１０ 加算器
１５２０ 加算器
１５３０ 加算器
１５４０ メモリ
１５５０ メモリ
１５６０ 平均化演算器
１６００ 参照信号発生部
１６０１ 設定信号入力端子
１６０２ 入力信号端子
１６０３ 出力信号端子
100 AD conversion circuit 101 Input signal terminal 102 Output signal terminal 200 Sine wave generator 201 Setting signal input terminal 202 Output signal terminal 203 Reference signal input terminal 210 NCO
213 Counter 214 Sine wave table 220 DA converter 230 LPF
240 mixer 250 local oscillator 300 signal switching unit 400 AD conversion unit 500 reference signal creation unit 600 adjustment unit 601 reference signal input terminal 602 AD conversion signal input terminal 603 adjusted reference signal output terminal 610 amplitude / phase adjustment unit 620 error detection unit 700 Calibration value creation unit 701 Adjusted reference signal input terminal 702 AD conversion signal input terminal 703 Calibration value output terminal 704 Calibration address output terminal 710 Adder 720 Adder 730 Adder 740 Memory 750 Memory 760 Averaging calculator 800 Calibration unit 801 Calibration Value input terminal 802 Calibration address input terminal 803 AD conversion signal input terminal 804 Calibration signal output terminal 810 Signal switching unit 820 Table 830 Adder 900 DA conversion circuit 901 Input signal terminal 902 Setting signal input terminal 903 Output signal terminal 100 0 signal switching unit 1100 calibration unit 1200 DA conversion unit 1300 frequency conversion unit 1301 input signal terminal 1302 output signal terminal 1310 mixer 1320 local oscillator 1330 LPF
1400 AD conversion unit 1500 Calibration value creation unit 1501 Reference value input terminal 1502 AD conversion signal input terminal 1503 Reference signal input terminal 1504 Calibration value output terminal 1505 Calibration address output terminal 1510 Adder 1520 Adder 1530 Adder 1540 Memory 1550 Memory 1560 Average Operational unit 1600 Reference signal generator 1601 Setting signal input terminal 1602 Input signal terminal 1603 Output signal terminal
Claims (8)
正弦波発生部、信号切り替え部、ＡＤ変換部、参照信号作成部、較正値作成部および較正部を備え、
正弦波発生部は、アナログ正弦波信号を発生し、
信号切り替え部は、アナログ信号を切り替えて出力し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
参照信号作成部は、デジタル正弦波信号を発生し、
較正値作成部は、参照信号にもとづいて、ＡＤ変換部の誤差を最小とするような較正値を作成し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＡＤ変換部からの信号を較正して出力し、
ＡＤ変換することを特徴とするＡＤ変換回路。 In the AD conversion circuit,
A sine wave generation unit, a signal switching unit, an AD conversion unit, a reference signal creation unit, a calibration value creation unit and a calibration unit,
The sine wave generator generates an analog sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs the analog signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The reference signal generator generates a digital sine wave signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value based on the reference signal so as to minimize the error of the AD conversion unit,
The calibration unit calibrates and outputs the signal from the AD conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit,
An AD conversion circuit characterized by performing AD conversion.
ＤＡ変換部の出力信号に含まれる高調波ひずみ成分をＬＰＦによって除去した正弦波を発生することを特徴とする、
請求項１に記載のＡＤ変換回路。 The sine wave generator includes an NCO (Numerally Controlled Oscillator), a DA converter, and an LPF (low frequency pass filter).
A sine wave is generated by removing the harmonic distortion component contained in the output signal of the DA converter by LPF,
The AD conversion circuit according to claim 1.
周波数変換された正弦波を発生することを特徴とする、
請求項１に記載のＡＤ変換回路。 The sine wave generator includes a mixer and a local oscillator,
A frequency-converted sine wave is generated.
The AD conversion circuit according to claim 1.
平均化処理により雑音の影響を平均数に応じて低減した較正値を作成することを特徴とする、
請求項１に記載のＡＤ変換回路。 The calibration value creation unit includes an adder and a memory,
It is characterized by creating a calibration value in which the influence of noise is reduced according to the average number by the averaging process,
The AD conversion circuit according to claim 1.
参照信号発生部、信号切り替え部、較正部、ＤＡ変換部、周波数変換部、ＡＤ変換部および較正値作成部を備え、
参照信号発生部はデジタル正弦波信号を出力し、
信号切り替え部は、デジタル信号を切り替えて出力し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＤＡ変換部への信号を較正して出力し、
ＤＡ変換部は、デジタル正弦波信号をアナログ正弦波信号に変換し、
周波数変換部は、ＤＡ変換部からのアナログ正弦波信号をアナログ直流信号に周波数変換し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
較正値作成部は、ＡＤ変換信号に含まれるゆらぎ成分を最小とするような較正値を作成し、
ＤＡ変換することを特徴とするＤＡ変換回路。 In the DA converter circuit,
A reference signal generation unit, a signal switching unit, a calibration unit, a DA conversion unit, a frequency conversion unit, an AD conversion unit, and a calibration value creation unit,
The reference signal generator outputs a digital sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs digital signals,
The calibration unit calibrates and outputs the signal to the DA conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit,
The DA converter converts the digital sine wave signal into an analog sine wave signal,
The frequency converter converts the analog sine wave signal from the DA converter into an analog DC signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value that minimizes the fluctuation component included in the AD conversion signal,
A DA conversion circuit characterized by performing DA conversion.
平均化処理により雑音の影響を平均数に応じて低減した較正値を作成することを特徴とする、
請求項５に記載のＤＡ変換回路。 The calibration value creation unit includes an adder and a memory,
It is characterized by creating a calibration value in which the influence of noise is reduced according to the average number by the averaging process,
The DA converter circuit according to claim 5.
正弦波発生部、信号切り替え部、ＡＤ変換部、参照信号作成部、較正値作成部、較正部およびＤＡ変換部を備え、
正弦波発生部は、アナログ正弦波信号を発生し、
信号切り替え部は、アナログ信号を切り替えて出力し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
参照信号作成部は、デジタル正弦波信号を発生し、
較正値作成部は、参照信号にもとづいて、ＡＤ変換部の誤差を最小とするような較正値を作成し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＡＤ変換部からの信号を較正して出力する、
較正済みのＡＤ変換回路を用いてＤＡ変換部を較正する、ＤＡ変換回路。 In the DA converter circuit,
A sine wave generation unit, a signal switching unit, an AD conversion unit, a reference signal creation unit, a calibration value creation unit, a calibration unit and a DA conversion unit,
The sine wave generator generates an analog sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs the analog signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The reference signal generator generates a digital sine wave signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value based on the reference signal so as to minimize the error of the AD conversion unit,
The calibration unit calibrates and outputs the signal from the AD conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit.
A DA conversion circuit that calibrates a DA conversion unit using a calibrated AD conversion circuit.
参照信号発生部、信号切り替え部、較正部、ＤＡ変換部、周波数変換部、ＡＤ変換部および較正値作成部を備え、
参照信号発生部はデジタル正弦波信号を出力し、
信号切り替え部は、デジタル信号を切り替えて出力し、
較正部は、較正値作成部からの較正値にもとづいてＤＡ変換部への信号を較正して出力し、
ＤＡ変換部は、デジタル正弦波信号をアナログ正弦波信号に変換し、
周波数変換部は、ＤＡ変換部からのアナログ正弦波信号をアナログ直流信号に周波数変換し、
ＡＤ変換部は、アナログ信号をデジタル信号に変換し、
較正値作成部は、ＡＤ変換信号に含まれるゆらぎ成分を最小とするような較正値を作成する、
較正済みのＤＡ変換回路を用いてＡＤ変換部を較正する、ＡＤ変換回路。 In the AD conversion circuit,
A reference signal generation unit, a signal switching unit, a calibration unit, a DA conversion unit, a frequency conversion unit, an AD conversion unit, and a calibration value creation unit,
The reference signal generator outputs a digital sine wave signal,
The signal switching unit switches and outputs digital signals,
The calibration unit calibrates and outputs the signal to the DA conversion unit based on the calibration value from the calibration value creation unit,
The DA converter converts the digital sine wave signal into an analog sine wave signal,
The frequency converter converts the analog sine wave signal from the DA converter into an analog DC signal,
The AD conversion unit converts an analog signal into a digital signal,
The calibration value creation unit creates a calibration value that minimizes the fluctuation component included in the AD conversion signal.
An AD conversion circuit that calibrates an AD conversion unit using a calibrated DA conversion circuit.
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