JP2010271173A

JP2010271173A - Conversion device, signal-generating device, and signal-measuring device

Info

Publication number: JP2010271173A
Application number: JP2009123109A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tanba; 守丹波
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2009-05-21
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2010-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conversion device, allowing input/output the characteristics of a plurality of converters each having mutually different input/output characteristics to be made to agree with each other, and to provide a signal generating device which includes the conversion device, and a signal-measuring device. <P>SOLUTION: The conversion device 1 includes a plurality of A/D converters 10a-10n, having each mutually different input/output characteristics; and a correction part 20, wherein an ideal straight line showing an input/output characteristic which is common to the A/D converters 10a-10n is set, for correcting a digital signal output from each of the A/D converters 10a-10n so that all the input/output characteristics of the A/D converters 10a-10n agree with the ideal straight line. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、信号の変換を行う変換装置、並びに当該変換装置を備える信号発生装置及び信号測定装置に関する。 The present invention relates to a conversion device that performs signal conversion, and a signal generation device and a signal measurement device including the conversion device.

任意波形発生装置（所謂ＡＷＧ（Arbitrary Waveform Generator））等の信号発生装置、及びオシロスコープ、ディジタイザ等の信号測定装置は、信号の変換を行う変換器が多用されている。例えば、上記の任意波形発生装置は、発生させるべき信号の経時変化を規定する波形パターンデータを記憶する波形メモリと、ディジタル信号をアナログ信号に変換する変換器（ＤＡＣ）とを備えており、波形メモリから順次読み出される波形パターンデータをＤＡＣでアナログ信号に変換することで任意の波形を有する信号の発生が可能である。また、上記のオシロスコープは、アナログ信号をディジタル信号に変換する変換器（ＡＤＣ）を備えており、測定すべき信号をディジタル信号に変換し、変換後のディジタル信号に対する種々の信号処理を行うことで、多様な波形表示が可能である。 Signal generators such as arbitrary waveform generators (so-called AWG (Arbitrary Waveform Generator)) and signal measuring devices such as oscilloscopes and digitizers often use converters for signal conversion. For example, the arbitrary waveform generator described above includes a waveform memory that stores waveform pattern data that defines changes over time in a signal to be generated, and a converter (DAC) that converts a digital signal into an analog signal. A signal having an arbitrary waveform can be generated by converting the waveform pattern data sequentially read from the memory into an analog signal by the DAC. The oscilloscope includes a converter (ADC) that converts an analog signal into a digital signal. The oscilloscope converts a signal to be measured into a digital signal and performs various signal processing on the converted digital signal. Various waveform displays are possible.

一般的に、上述したＤＡＣやＡＤＣ等の変換器は、ＤＣゲイン誤差、ＤＣオフセット誤差、直線性誤差等の各種の誤差を少なからず有している。変換器が有する誤差のうち、ＤＣゲイン誤差及びＤＣオフセット誤差は変換器に印加する電圧の調整等によって補正されるが、直線性誤差は補正されることが少ない。直線性誤差があると、変換器の入出力特性が非線形になるため、変換精度を高めるためには直線性誤差も補正することが望ましい。変換器の直線性誤差を補正する代表的な補正方法として、エンド・ポイント法とベスト・フィット法とが挙げられる。 In general, converters such as the above-described DAC and ADC have various errors such as a DC gain error, a DC offset error, and a linearity error. Of the errors of the converter, the DC gain error and the DC offset error are corrected by adjusting the voltage applied to the converter, but the linearity error is rarely corrected. If there is a linearity error, the input / output characteristics of the converter become nonlinear. Therefore, it is desirable to correct the linearity error in order to increase the conversion accuracy. A typical correction method for correcting the linearity error of the converter includes an end point method and a best fit method.

ここで、エンド・ポイント法は、変換器の入出力特性を示す入出力特性曲線の両端を結ぶ直線を理想直線に規定し、この理想直線に合致するように変換器の入出力特性を補正する方法である。これに対し、ベスト・フィット法は、変換器の入出力特性曲線に対して最小二乗法等を用いて理想直線を規定し、この理想直線に合致するように変換器の入出力特性を補正する方法である。図５は、変換器が有する直線性誤差の従来の補正方法を説明するための図であって、（ａ）はエンド・ポイント法を説明する図であり、（ｂ）はベスト・フィット法を説明する図である。 Here, in the end point method, a straight line connecting both ends of the input / output characteristic curve indicating the input / output characteristic of the converter is defined as an ideal straight line, and the input / output characteristic of the converter is corrected to match the ideal straight line. Is the method. The best fit method, on the other hand, defines an ideal straight line using the least squares method etc. for the input / output characteristic curve of the converter, and corrects the input / output characteristic of the converter to match this ideal straight line. Is the method. FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining a conventional correction method for linearity errors of a converter, in which FIG. 5A is a diagram for explaining an end point method, and FIG. 5B is a diagram for explaining a best fit method. It is a figure explaining.

いま、図５に示す通り、入出力特性が入出力特性曲線Ｃ１００で示される第１のＡＤＣと入出力特性が入出力特性曲線Ｃ２００で示される第２のＡＤＣとを例に挙げる。エンド・ポイント法では、図５（ａ）に示す通り、第１のＡＤＣについては入出力特性曲線Ｃ１００の両端Ｐ１０１，Ｐ１０２を結ぶ理想直線Ｌ１０１に合致するように入出力特性を補正し、第２のＡＤＣについては入出力特性曲線Ｃ２００の両端Ｐ２０１，Ｐ２０２を結ぶ理想直線Ｌ１０２に合致するように入出力特性を補正する。これに対し、ベスト・フィット法では、図５（ｂ）に示す通り、第１のＡＤＣについては最小二乗法を用いて得られた入出力特性曲線Ｃ１００の理想直線Ｌ２０１に合致するように入出力特性を補正し、第２のＡＤＣについては最小二乗法を用いて得られた入出力特性曲線Ｃ２００の理想直線Ｌ２０２に合致するように入出力特性を補正する。 Now, as shown in FIG. 5, a first ADC whose input / output characteristics are indicated by an input / output characteristic curve C100 and a second ADC whose input / output characteristics are indicated by an input / output characteristic curve C200 are taken as an example. In the end point method, as shown in FIG. 5A, the input / output characteristics of the first ADC are corrected so as to match the ideal straight line L101 connecting both ends P101 and P102 of the input / output characteristics curve C100, and the second ADC For the ADC, the input / output characteristics are corrected so as to coincide with an ideal straight line L102 connecting both ends P201 and P202 of the input / output characteristics curve C200. On the other hand, in the best fit method, as shown in FIG. 5B, the first ADC is input / output so as to match the ideal straight line L201 of the input / output characteristic curve C100 obtained by using the least square method. The characteristic is corrected, and the input / output characteristic of the second ADC is corrected so as to match the ideal straight line L202 of the input / output characteristic curve C200 obtained by using the least square method.

上述したエンド・ポイント法及びベスト・フィット法の何れの補正方法も、個々の変換器の入出力特性を個別に補正する方法である。このため、これらの補正方法を用いて複数の変換器の入出力特性を補正する場合には、変換器の数だけ理想直線が規定されることになる。尚、以下の特許文献１には、個々の変換器の入出力特性を補正する技術に関するものではないが、変換特性が互いに異なる複数の変換器を備えており、これら変換器の各々から出力されるディジタル信号を周波数解析し、その解析結果から変換器の変換特性に応じた周波数成分を抽出して合成することにより、ＤＣ性能、ノイズ性能、歪み性能、スプリアス性能等の複数の性能を高いレベルで同時に満足することができる信号測定装置が開示されている。 Any of the correction methods of the end point method and the best fit method described above is a method of individually correcting the input / output characteristics of each converter. For this reason, when the input / output characteristics of a plurality of converters are corrected using these correction methods, an ideal straight line is defined by the number of converters. The following Patent Document 1 does not relate to a technique for correcting the input / output characteristics of individual converters, but includes a plurality of converters having different conversion characteristics and is output from each of these converters. By analyzing the frequency of the digital signal, and extracting and synthesizing the frequency components according to the conversion characteristics of the converter from the analysis results, multiple performances such as DC performance, noise performance, distortion performance, and spurious performance can be achieved at a high level. A signal measuring device that can be satisfied simultaneously is disclosed.

特開２００８−１２２０７９号公報JP 2008-122079 A

ところで、上述したエンド・ポイント法、ベスト・フィット法等の補正方法を用いれば、個々の変換器の直線性誤差を改善することはできる。しかしながら、前述した通り、変換器の各々について規定される理想直線は変換器毎に異なるため、複数の変換器の間で入出力特性に差が生ずる。すると、変換器の間における入出力特性の差の分だけ誤差が生ずるため、信号の発生精度や測定精度の低下を招くという問題がある。 By the way, if a correction method such as the end point method or the best fit method described above is used, the linearity error of each converter can be improved. However, as described above, since the ideal straight line defined for each converter is different for each converter, the input / output characteristics are different among the plurality of converters. Then, an error is generated by the difference in input / output characteristics between the converters, and there is a problem that the signal generation accuracy and the measurement accuracy are lowered.

例えば、入出力特性が異なる変換器を備える信号発生装置と信号測定装置とを用いて直交変調器であるＩＱ変調器の特性を測定する場合を考える。かかる場合には、変換器の入出力特性の差に起因する誤差を有するＩ信号とＱ信号とが信号発生装置から出力されてＩＱ変調器に印加され、またＩＱ変調器から出力される信号が信号測定装置に入力されて入出力特性の差がある複数の変換器によって変換されるため、最終的な測定誤差が大きくなってしまう。 For example, consider a case in which the characteristics of an IQ modulator, which is a quadrature modulator, are measured using a signal generator and a signal measuring apparatus having converters with different input / output characteristics. In such a case, the I signal and the Q signal having an error due to the difference in input / output characteristics of the converter are output from the signal generator and applied to the IQ modulator, and the signal output from the IQ modulator is Since the signals are converted by a plurality of converters that are input to the signal measuring apparatus and have different input / output characteristics, the final measurement error increases.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、入出力特性が互いに異なる複数の変換器の入出力特性を合致させることが可能な変換装置、及び当該変換装置を備える信号発生装置及び信号測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, a conversion device capable of matching the input / output characteristics of a plurality of converters having different input / output characteristics, and a signal generator and signal measurement provided with the conversion device. An object is to provide an apparatus.

上記課題を解決するために、本発明の変換装置は、入出力特性が互いに異なる複数の変換器（１０ａ〜１０ｎ、３０ａ〜３０ｎ）を備えており、当該変換器を用いて信号の変換を行う変換装置（１、２）において、前記複数の変換器に共通する入出力特性を示す理想直線（Ｌ１）が設定されており、前記複数の変換器の全ての入出力特性が前記理想直線に合致するように前記変換器の各々に対して入出力される信号を補正する補正部（２０、４０）を備えることを特徴としている。
この発明によると、複数の変換器の全ての入出力特性が理想直線に合致するように、変換器の各々に対して入出力される信号が補正部によって補正される。
ここで、本発明の変換装置において、前記理想直線は、前記変換器に規格上の最小値を有する信号が入力される場合には前記変換器から規格上の最小値を有する信号が出力され、前記変換器に規格上の最大値を有する信号が入力される場合には前記変換器から規格上の最大値を有する信号が出力されるように設定されることを特徴としている。
また、本発明の変換装置は、前記複数の変換器が、ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換器（３０ａ〜３０ｎ）であり、前記補正部が、前記理想直線を示す情報を記憶する記憶部（４２）と、当該記憶部に記憶された情報に基づいて前記ディジタル／アナログに入力されるディジタル信号を補正する入力補正部（４１）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の変換装置は、前記複数の変換器が、アナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変換器（１０ａ〜１０ｎ）であり、前記補正部が、前記理想直線を示す情報を記憶する記憶部（２２）と、当該記憶部に記憶された情報に基づいて前記アナログ／ディジタル変換器から出力されるアナログ信号を補正する出力補正部（２１）とを備えることを特徴としている。
本発明の信号発生装置は、発生させるべき信号の経時変化を示すデータを記憶する記憶部と、当該記憶部から読み出されるデータをアナログ信号に変換して出力する変換部とを備える信号発生装置において、上記のディジタル／アナログ変換器等を備える変換装置を前記変換部として備えることを特徴としている。
本発明の信号測定装置は、測定すべき信号をディジタル信号に変換する変換部を備える信号測定装置において、上記のアナログ／ディジタル変換器等を備える変換装置を前記変換部として備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the conversion device of the present invention includes a plurality of converters (10a to 10n, 30a to 30n) having different input / output characteristics, and performs signal conversion using the converters. In the conversion devices (1, 2), an ideal straight line (L1) indicating input / output characteristics common to the plurality of converters is set, and all input / output characteristics of the plurality of converters match the ideal straight lines. As described above, a correction unit (20, 40) for correcting a signal input / output to / from each of the converters is provided.
According to the present invention, the signal input / output to / from each converter is corrected by the correction unit so that all input / output characteristics of the plurality of converters match the ideal straight line.
Here, in the conversion device of the present invention, when the signal having the standard minimum value is input to the converter, the ideal straight line is output from the converter having the standard minimum value, When a signal having a standard maximum value is input to the converter, the converter is set to output a signal having a standard maximum value.
In the conversion device of the present invention, the plurality of converters are digital / analog converters (30a to 30n) for converting a digital signal into an analog signal, and the correction unit stores information indicating the ideal straight line. And a storage unit (42) for correcting the digital signal inputted to the digital / analog based on the information stored in the storage unit.
In the conversion device of the present invention, the plurality of converters are analog / digital converters (10a to 10n) that convert analog signals into digital signals, and the correction unit stores information indicating the ideal straight line. And an output correction unit (21) that corrects an analog signal output from the analog / digital converter based on information stored in the storage unit.
A signal generation device according to the present invention is a signal generation device including a storage unit that stores data indicating a temporal change in a signal to be generated, and a conversion unit that converts data read from the storage unit into an analog signal and outputs the analog signal. A conversion device including the digital / analog converter or the like is provided as the conversion unit.
The signal measuring apparatus according to the present invention is characterized in that in the signal measuring apparatus including a conversion unit that converts a signal to be measured into a digital signal, the conversion unit including the analog / digital converter and the like is provided as the conversion unit. .

本発明によれば、複数の変換器の全ての入出力特性が理想直線に合致するように、変換器の各々に対して入出力される信号を補正部で補正しているため、入出力特性が互いに異なる複数の変換器の入出力特性を合致させることが可能であるという効果が得られる。また、入出力特性が合致した複数の変換器を備えることによって、信号の発生精度や測定精度を向上させることができるという効果がある。 According to the present invention, since the input / output characteristics are corrected by the correction unit so that all the input / output characteristics of the plurality of converters match the ideal straight line, the input / output characteristics are corrected. It is possible to match the input / output characteristics of a plurality of converters having different values. Also, by providing a plurality of converters with matching input / output characteristics, there is an effect that the signal generation accuracy and measurement accuracy can be improved.

本発明の第１実施形態による変換装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the converter by 1st Embodiment of this invention. 補正部２０に設定される理想直線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the ideal straight line set to the correction | amendment part. 補正部２０で補正される前後のディジタル信号の積分非直線性誤差の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the integral nonlinearity error of the digital signal before and behind correct | amending by the correction | amendment part. 本発明の第２実施形態による変換装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the converter by 2nd Embodiment of this invention. 変換器が有する直線性誤差の従来の補正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional correction method of the linearity error which a converter has.

以下、図面を参照して本発明の実施形態による変換装置並びに信号発生装置及び信号測定装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a conversion device, a signal generation device, and a signal measurement device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による変換装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の変換装置１は、複数のＡ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換器）１０ａ〜１０ｎ（変換器）と補正部２０とを備えており、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの少なくとも１つを用いてアナログ信号をディジタル信号に変換する。尚、図１に示す高精度直流電圧源５１及びＣＰＵ（中央処理装置）５２は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を測定する際に用いられる。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the conversion device 1 of this embodiment includes a plurality of A / D converters (analog / digital converters) 10a to 10n (converters) and a correction unit 20, and performs A / D conversion. The analog signal is converted into a digital signal using at least one of the devices 10a to 10n. Note that the high-precision DC voltage source 51 and the CPU (central processing unit) 52 shown in FIG. 1 are used when measuring the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n.

Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎは、入力端が端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎにそれぞれ接続されており、端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎに入力されるアナログ信号をそれぞれディジタル信号に変換して補正部２０に出力する。これらＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎは、互いに異なる非線形の入出力特性を有する。このため、端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎに同じアナログ信号が入力されたとしても、必ずしもＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎから同じ値のディジタル信号が出力されるとは限らない。 The A / D converters 10a to 10n have input terminals connected to the terminals T11 to T1n, respectively, convert the analog signals input to the terminals T11 to T1n into digital signals, and output the digital signals to the correction unit 20. These A / D converters 10a to 10n have different nonlinear input / output characteristics. For this reason, even if the same analog signal is input to the terminals T11 to T1n, digital signals having the same value are not always output from the A / D converters 10a to 10n.

補正部２０は、出力補正部２１とメモリ２２（記憶部）とを備えており、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性が、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎに共通する入出力特性を示す理想直線に合致するようにＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎから出力されるディジタル信号をそれぞれ補正する。ここで、上記の理想直線は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性は考慮せずに、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの規格に基づいてユーザによって設定される。 The correction unit 20 includes an output correction unit 21 and a memory 22 (storage unit), and input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n are common to the A / D converters 10a to 10n. Each of the digital signals output from the A / D converters 10a to 10n is corrected so as to match an ideal straight line indicating Here, the above ideal straight line is set by the user based on the standard of the A / D converters 10a to 10n without considering the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n.

例えば、上記の理想直線は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入力端に規格上の最小値を有する信号が入力される場合にはＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの出力端から規格上の最小値を有する信号が出力され、且つＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入力端に規格上の最大値を有する信号が入力される場合にはＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの出力端から規格上の最大値を有する信号が出力されるように設定される。尚、理想直線の設定方法は、以上の設定方法に限定されることはなく、必要に応じて他の設定方法を用いることも可能である。 For example, the above ideal straight line is standardized from the output end of the A / D converters 10a to 10n when a signal having a standard minimum value is input to the input ends of the A / D converters 10a to 10n. When a signal having a minimum value is output and a signal having a maximum value on the standard is input to the input terminals of the A / D converters 10a to 10n, the standard is output from the output terminal of the A / D converters 10a to 10n. It is set to output a signal having the above maximum value. The ideal straight line setting method is not limited to the above setting method, and other setting methods can be used as necessary.

図２は、補正部２０に設定される理想直線の一例を示す図である。尚、ここでは説明を簡単にするために、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎのうちのＡ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂのみについて考える。図２中に示した曲線Ｃ１はＡ／Ｄ変換器１０ａの入出力特性を示す入出力特性曲線Ｃ１であり、図２中に示した曲線Ｃ２はＡ／Ｄ変換器１０ｂの入出力特性を示す入出力特性曲線である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an ideal straight line set in the correction unit 20. In order to simplify the description, only the A / D converters 10a and 10b among the A / D converters 10a to 10n are considered here. A curve C1 shown in FIG. 2 is an input / output characteristic curve C1 showing the input / output characteristics of the A / D converter 10a, and a curve C2 shown in FIG. 2 shows the input / output characteristics of the A / D converter 10b. It is an input / output characteristic curve.

また、図２中に示した直線Ｌ１は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂの入出力特性は考慮せずに設定された理想直線である。この理想直線Ｌ１は、入力電圧がＡ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂの規格上の最小入力電圧Ｖ１（例えば、−１［Ｖ］）である場合に出力信号（出力コード）がＡ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂの規格上の最小出力信号Ｄ１（例えば、「０」）になる点Ｐ１と、入力電圧がＡ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂの規格上の最大入力電圧Ｖ２（例えば、＋１［Ｖ］）である場合に出力信号（出力コード）がＡ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂの規格上の最大出力信号Ｄ２（例えば、「６５５３５」）になる点Ｐ２とを通る直線である。 A straight line L1 shown in FIG. 2 is an ideal straight line set without considering the input / output characteristics of the A / D converters 10a and 10b. The ideal straight line L1 indicates that the output signal (output code) is an A / D converter when the input voltage is the minimum input voltage V1 (for example, -1 [V]) according to the standard of the A / D converters 10a and 10b. A point P1 that becomes the minimum output signal D1 (for example, “0”) according to the standards 10a and 10b, and a maximum input voltage V2 (for example, +1 [V]) according to the standard of the A / D converters 10a and 10b. ), The output signal (output code) is a straight line passing through the point P2 at which the standardized maximum output signal D2 (for example, “65535”) of the A / D converters 10a and 10b.

この理想直線は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂへの入力電圧をＶ、Ａ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂからの出力信号（出力コード）をＣとすると、以下の（１）式で表される。
Ｖ＝ａ×Ｃ＋ｂ …（１）
尚、上記（１）式中のａ，ｂは理想直線を定義する定数であって、定数ａは理想直線の傾きを意味し、定数ｂはＡ／Ｄ変換器１０ａ，１０ｂに入力されるオフセット電圧を意味する。 This ideal straight line is expressed by the following equation (1) where V is the input voltage to the A / D converters 10a and 10b and C is the output signal (output code) from the A / D converters 10a and 10b. The
V = a × C + b (1)
In the above equation (1), a and b are constants defining an ideal straight line, the constant a means the slope of the ideal straight line, and the constant b is an offset input to the A / D converters 10a and 10b. Means voltage.

メモリ２２は、以上のＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎに共通する入出力特性を示す理想直線を定義する定数ａ，ｂ、及びＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を定義するパラメータを記憶する。ここで、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線（例えば、図２中の入出力特性曲線Ｃ１，Ｃ２）は、以下の（２）式で近似することができる。
Ｖ＝ａ０＋ａ１×Ｃ＋ａ２×Ｃ^２＋…＋ａ６×Ｃ^６ …（２） The memory 22 includes constants a and b that define an ideal straight line indicating input / output characteristics common to the A / D converters 10a to 10n, and input / output characteristics indicating input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n. Store the parameters that define the curve. Here, the input / output characteristic curves (for example, the input / output characteristic curves C1 and C2 in FIG. 2) indicating the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n can be approximated by the following equation (2). .
V = a0 + a1 × C + a2 × C ² +... + A6 × C ⁶ (2)

尚、上記（２）式中のａ０〜ａ６はＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を定義するパラメータであり、その値がメモリ２２に記憶される。尚、上記の（２）式では、６次の多項式を用いてＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を近似しているが、入出力特性曲線を近似する式としては６次の多項式に制限されることはなく、例えば３次以上の多項式を用いることが可能である。 In the above equation (2), a0 to a6 are parameters that define an input / output characteristic curve indicating the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n, and the values are stored in the memory 22. In the above equation (2), an input / output characteristic curve indicating the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n is approximated using a sixth-order polynomial. Is not limited to a sixth-order polynomial, and for example, a third-order or higher-order polynomial can be used.

出力補正部２１は、メモリ２２に記憶された理想直線を定義する定数ａ，ｂ及びＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を定義するパラメータａ０〜ａ６を用いて、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性が理想直線に合致するようにＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎから出力されるディジタル信号をそれぞれ補正する。ここで、出力補正部２１によって補正されたディジタル信号をＣＡとすると、補正後のディジタル信号ＣＡは以下の（３）式で表される。
ＣＡ＝（Ｖ−ｂ）／ａ
＝（ａ０＋ａ１×Ｃ＋ａ２×Ｃ^２＋…＋ａ６×Ｃ^６−ｂ）／ａ …（３） The output correction unit 21 uses constants a and b defining an ideal straight line stored in the memory 22 and parameters a0 to a6 defining input / output characteristic curves indicating input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n. The digital signals output from the A / D converters 10a to 10n are corrected so that the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n match the ideal straight line. Here, assuming that the digital signal corrected by the output correction unit 21 is CA, the corrected digital signal CA is expressed by the following equation (3).
CA = (V−b) / a
= (A0 + a1 × C + a2 × C ² +... + A6 × C ⁶ −b) / a (3)

尚、図１では図示を簡略化するために、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎに対して１つの出力補正部２１が設けられている構成を図示しているが、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの各々に出力補正部２１が設けられている構成であっても良い。また、図１では、出力補正部２１とは別にメモリ２２を備える構成を図示しているが、メモリ２２が出力補正部２１の内部に設けられた構成であっても良い。 1 shows a configuration in which one output correction unit 21 is provided for the A / D converters 10a to 10n in order to simplify the illustration, the A / D converters 10a to 10n are illustrated. A configuration in which an output correction unit 21 is provided in each of 10n may be employed. In FIG. 1, the configuration including the memory 22 separately from the output correction unit 21 is illustrated, but the memory 22 may be provided inside the output correction unit 21.

高精度直流電圧源５１は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を測定するために必要な十分な高い精度を有する直流電圧を出力するものであり、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を測定する際に端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎの何れかに接続される。ＣＰＵ５２は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎのうち、入力端に高精度直流電圧源５１が接続されたＡ／Ｄ変換器から出力されるディジタル信号を用いてそのＡ／Ｄ変換器の入出力特性曲線の近似式を求める（上記（２）式中のパラメータａ０〜ａ６）を求める。 The high-accuracy DC voltage source 51 outputs a DC voltage having a sufficiently high accuracy necessary for measuring the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n, and the A / D converters 10a to 10n. Is connected to one of the terminals T11 to T1n. The CPU 52 inputs / outputs the A / D converter using a digital signal output from the A / D converter of the A / D converters 10a to 10n having the input terminal connected to the high-precision DC voltage source 51. An approximate expression of the characteristic curve is obtained (parameters a0 to a6 in the above expression (2)).

Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を測定する手順は以下の通りである。まず、端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎのうち、入出力特性を測定すべきＡ／Ｄ変換器の入力端が接続された端子に高精度直流電圧源５１を接続する。ここでは、Ａ／Ｄ変換器１０ａが接続された端子Ｔ１１に高精度直流電圧源５１が接続されるとする。次に、高精度直流電圧源５１から直流電圧の出力を開始して、Ａ／Ｄ変換器１０ａから出力されるディジタル信号を順次メモリ２２に記憶する。 The procedure for measuring the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n is as follows. First, among the terminals T11 to T1n, the high-precision DC voltage source 51 is connected to a terminal to which an input terminal of an A / D converter whose input / output characteristics are to be measured is connected. Here, it is assumed that the high-precision DC voltage source 51 is connected to the terminal T11 to which the A / D converter 10a is connected. Next, output of a DC voltage from the high-accuracy DC voltage source 51 is started, and digital signals output from the A / D converter 10 a are sequentially stored in the memory 22.

具体的には、Ａ／Ｄ変換器１０ａの規格上の最小入力電圧と最大入力電圧とで規定される電圧範囲を所定の数（例えば、数十程度）で分割して得られる電圧値を電圧変化量として高精度直流電圧源５１に設定する。そして、Ａ／Ｄ変換器１０ａの規格上の最小入力電圧から最大入力電圧まで、電圧値が電圧変化量の分ずつ変化する直流電圧を順次出力させ、各々の直流電圧が入力されたときにＡ／Ｄ変換器１０ａから出力されるディジタル信号をメモリ２２に順次記憶する。 Specifically, a voltage value obtained by dividing a voltage range defined by the minimum input voltage and the maximum input voltage according to the standard of the A / D converter 10a by a predetermined number (for example, about several tens) is a voltage. The amount of change is set in the high precision DC voltage source 51. Then, a DC voltage whose voltage value changes by the amount of voltage change is sequentially output from the minimum input voltage according to the standard of the A / D converter 10a to the maximum input voltage, and when each DC voltage is input, A The digital signals output from the / D converter 10a are sequentially stored in the memory 22.

次に、メモリ２２に記憶されたディジタル信号を順次読み出し、ＣＰＵ５２を用いてＡ／Ｄ変換器１０ａの入出力特性曲線の近似式を求める。これにより、前述した（２）式中のパラメータａ０〜ａ６が求められる。そして、これらパラメータａ０〜ａ６とユーザによって設定された理想直線を定義する定数ａ，ｂ（前述した（１）式中の定数）がメモリ２２に記憶される。Ａ／Ｄ変換器１０ａの入出力特性の測定が終了すると、高精度直流電圧源５１を端子Ｔ１２から端子Ｔ１ｎまで順次接続し、同様の処理によってＡ／Ｄ変換器１０ｂ〜１０ｎの入出力特性を測定する。 Next, the digital signals stored in the memory 22 are sequentially read out, and an approximate expression of the input / output characteristic curve of the A / D converter 10a is obtained using the CPU 52. Thereby, the parameters a0 to a6 in the above-described equation (2) are obtained. Then, these parameters a0 to a6 and constants a and b (constants in the above-described equation (1)) defining the ideal straight line set by the user are stored in the memory 22. When the measurement of the input / output characteristics of the A / D converter 10a is completed, the high-accuracy DC voltage source 51 is sequentially connected from the terminal T12 to the terminal T1n, and the input / output characteristics of the A / D converters 10b to 10n are obtained by the same processing. taking measurement.

変換装置１の通常の使用状態では、端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎの少なくとも１つに変換すべき信号が入力される。尚、この状態においては、高精度直流電圧源５１は端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎの何れにも接続されることはない。端子Ｔ１１〜Ｔ１ｎから入力された信号は、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎでディジタル信号にそれぞれ変換され、変換されたディジタル信号は出力補正部２１に入力される。 In a normal use state of the conversion device 1, a signal to be converted is input to at least one of the terminals T11 to T1n. In this state, the high precision DC voltage source 51 is not connected to any of the terminals T11 to T1n. Signals input from the terminals T11 to T1n are converted into digital signals by the A / D converters 10a to 10n, respectively, and the converted digital signals are input to the output correction unit 21.

出力補正部２１は、メモリ２２に記憶された理想直線を定義する定数ａ，ｂ及びＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を定義するパラメータａ０〜ａ６を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性が理想直線に合致するようにＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎから出力されたディジタル信号をそれぞれ補正する。かかる補正によって、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎから出力されるディジタル信号は、前述した（３）式で示されるディジタル信号に補正され、これにより入出力特性が互いに異なるＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を理想直線で示される入出力特性に合致させることができる。 The output correction unit 21 reads constants a and b defining an ideal straight line stored in the memory 22 and parameters a0 to a6 defining input / output characteristic curves indicating input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n, The digital signals output from the A / D converters 10a to 10n are corrected so that the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n match the ideal straight line. By such correction, the digital signals output from the A / D converters 10a to 10n are corrected to the digital signals represented by the above-described equation (3), and thereby the A / D converters 10a to 10a having different input / output characteristics. The input / output characteristics of 10n can be matched with the input / output characteristics indicated by an ideal straight line.

図３は、補正部２０で補正される前後のディジタル信号の積分非直線性誤差の一例を示す図である。尚、図３では、Ａ／Ｄ変換器１０ａから出力されるディジタル信号及び補正部２０で補正されたディジタル信号の積分非直線性誤差の一例を示している。図３に示す通り、Ａ／Ｄ変換器１０ａから出力されるディジタル信号の積分非直線性誤差は、入力電圧が−０．５［Ｖ］付近又は＋０．３［Ｖ］付近である場合にほぼ零になるものの、−０．５〜＋０．３［Ｖ］付近の電圧範囲内である場合には負の方向に大きくなり、−０．５〜＋０．３［Ｖ］付近の電圧範囲外である場合には正の方向に大きくなる変化を示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the integral nonlinearity error of the digital signal before and after being corrected by the correction unit 20. FIG. 3 shows an example of the integral nonlinearity error of the digital signal output from the A / D converter 10a and the digital signal corrected by the correction unit 20. As shown in FIG. 3, the integral nonlinearity error of the digital signal output from the A / D converter 10a is almost equal when the input voltage is near -0.5 [V] or +0.3 [V]. If it is zero, but is in the voltage range near -0.5 to +0.3 [V], it increases in the negative direction, and outside the voltage range near -0.5 to +0.3 [V]. In some cases, it shows a change that increases in the positive direction.

これに対し、補正部２０で補正されたディジタル信号の積分非直線性誤差は、−０．７〜＋０．７［Ｖ］の電圧範囲において零付近の値をとり、Ａ／Ｄ変換器１０ａから出力されるディジタル信号のように入力電圧に応じて積分非直線性誤差が大きく変化することはない。尚、図３ではＡ／Ｄ変換器１０ａに関する積分非直線性誤差のみを図示しているが、Ａ／Ｄ変換器１０ｂ〜１０ｎから出力されるディジタル信号を補正部２０で補正することによって、図３に示す補正後の積分非直線性誤差と同様の積分非直線性誤差を有するディジタル信号が得られる。 On the other hand, the integral nonlinearity error of the digital signal corrected by the correction unit 20 takes a value near zero in the voltage range of −0.7 to +0.7 [V], and is from the A / D converter 10a. Unlike the output digital signal, the integral nonlinearity error does not change greatly according to the input voltage. In FIG. 3, only the integral nonlinearity error related to the A / D converter 10a is shown, but the digital signal output from the A / D converters 10b to 10n is corrected by the correction unit 20 to obtain the error. A digital signal having an integrated nonlinearity error similar to the corrected integrated nonlinearity error shown in FIG.

以上説明した通り、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性が、Ａ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎに共通する入出力特性を示す理想直線に合致するようにＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎから出力されるディジタル信号をそれぞれ補正する補正部２０を備えている。このため、入出力特性が互いに異なるＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を合致させることができる。 As described above, in this embodiment, the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n match the ideal straight line indicating the input / output characteristics common to the A / D converters 10a to 10n. A correction unit 20 is provided for correcting each of the digital signals output from the converters 10a to 10n. For this reason, the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n having different input / output characteristics can be matched.

尚、本実施形態の変換装置１は、オシロスコープ、ディジタイザ等の信号測定装置が備える変換部（測定すべき信号をディジタル信号に変換する変換部）として用いることができる。上述の通り、本実施形態の変換装置１は、入出力特性が互いに異なるＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎの入出力特性を合致させることができるため、信号測定装置の測定精度を向上させることができる。 Note that the conversion device 1 of the present embodiment can be used as a conversion unit (a conversion unit that converts a signal to be measured into a digital signal) provided in a signal measurement device such as an oscilloscope or a digitizer. As described above, since the conversion apparatus 1 of the present embodiment can match the input / output characteristics of the A / D converters 10a to 10n having different input / output characteristics, the measurement accuracy of the signal measuring apparatus can be improved. it can.

〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態による変換装置の要部構成を示すブロック図である。図４に示す通り、本実施形態の変換装置２は、複数のＤ／Ａ変換器（ディジタル／アナログ変換器）３０ａ〜３０ｎ（変換器）と補正部４０とを備えており、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの少なくとも１つを用いてディジタル信号をアナログ信号に変換する。尚、図４に示す高精度直流測定器５３は、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を測定する際に用いられる。 [Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing a main configuration of a conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the conversion device 2 of the present embodiment includes a plurality of D / A converters (digital / analog converters) 30 a to 30 n (converters) and a correction unit 40, and performs D / A conversion. The digital signal is converted into an analog signal using at least one of the devices 30a to 30n. 4 is used when measuring the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n.

Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎは、出力端が端子Ｔ２１〜Ｔ２ｎにそれぞれ接続されており、補正部４０から出力されるディジタル信号をアナログ信号に変換して端子Ｔ２１〜Ｔ２ｎからそれぞれ出力する。これらＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎは互いに異なる非線形の入出力特性を有する。このため、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに同じ値のディジタル信号が入力されたとしても、必ずしもＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎから同じ電圧値を有する信号が出力されるとは限らない。 The D / A converters 30a to 30n have output terminals connected to the terminals T21 to T2n, respectively, convert the digital signals output from the correction unit 40 into analog signals, and output the analog signals from the terminals T21 to T2n, respectively. These D / A converters 30a to 30n have different nonlinear input / output characteristics. For this reason, even if digital signals having the same value are input to the D / A converters 30a to 30n, signals having the same voltage value are not necessarily output from the D / A converters 30a to 30n.

補正部４０は、入力補正部４１とメモリ４２（記憶部）とを備えており、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性が、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに共通する入出力特性を示す理想直線に合致するようにＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに入力されるディジタル信号をそれぞれ補正する。尚、本実施形態においても、上記の理想直線は、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性は考慮せずに、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの規格に基づいてユーザによって設定され、その設定方法は第１実施形態と同様の方法を用いることができる。 The correction unit 40 includes an input correction unit 41 and a memory 42 (storage unit), and input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n are common to the D / A converters 30a to 30n. The digital signals input to the D / A converters 30a to 30n are respectively corrected so as to match the ideal straight line indicating In the present embodiment, the ideal straight line is set by the user based on the standards of the D / A converters 30a to 30n without considering the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n. As the setting method, the same method as in the first embodiment can be used.

メモリ４２は、以上のＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに共通する入出力特性を示す理想直線を定義する定数及びＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を定義するパラメータを記憶する。尚、メモリ４２に記憶される定数は第１実施形態で説明した定数ａ，ｂと同様の定数であり、メモリ４２に記憶されるパラメータは第１実施形態で説明した（２）式中のパラメータａ０〜ａ６と同様のパラメータである。 The memory 42 defines constants that define an ideal straight line indicating input / output characteristics common to the D / A converters 30a to 30n and input / output characteristic curves that indicate input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n. Store the parameters. The constants stored in the memory 42 are the same as the constants a and b described in the first embodiment, and the parameters stored in the memory 42 are the parameters in the equation (2) described in the first embodiment. The parameters are the same as a0 to a6.

入力補正部４１は、メモリ４２に記憶された理想直線を定義する定数及びＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を定義するパラメータを用いて、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性が理想直線に合致するように、ＣＰＵ５４から出力されてＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに入力されるディジタル信号をそれぞれ補正する。尚、図４では図示を簡略化するために、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに対して１つの入力補正部４１が設けられている構成を図示しているが、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの各々に入力補正部４１が設けられている構成であっても良い。また、図１では、入力補正部４１とは別にメモリ４２を備える構成を図示しているが、メモリ４２が入力補正部４１の内部に設けられた構成であっても良い。 The input correction unit 41 uses a constant defining an ideal straight line stored in the memory 42 and a parameter defining an input / output characteristic curve indicating the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n. The digital signals output from the CPU 54 and input to the D / A converters 30a to 30n are corrected so that the input / output characteristics of 30a to 30n match the ideal straight line. 4 shows a configuration in which one input correction unit 41 is provided for the D / A converters 30a to 30n in order to simplify the illustration, the D / A converters 30a to 30n are illustrated. 30n may be provided with an input correction unit 41. In FIG. 1, the configuration including the memory 42 separately from the input correction unit 41 is illustrated, but the memory 42 may be provided inside the input correction unit 41.

高精度直流測定器５３は、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を測定するために必要な十分な高い精度で直流信号を測定する測定器であり、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を測定する際に端子Ｔ２１〜Ｔ２ｎの何れかに接続される。ＣＰＵ５４は、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎから出力させるべきアナログ信号を指示するディジタル信号を出力する。また、高精度直流測定器５３の測定結果を用いて、出力端に高精度直流測定器５３が接続されたＤ／Ａ変換器の入出力特性曲線の近似式を求める（上記（２）式中のパラメータａ０〜ａ６）を求める。 The high-accuracy DC measuring device 53 is a measuring device that measures a DC signal with sufficiently high accuracy necessary to measure the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n, and the D / A converters 30a to 30n. Is connected to one of the terminals T21 to T2n. The CPU 54 outputs a digital signal indicating an analog signal to be output from the D / A converters 30a to 30n. Further, an approximate expression of the input / output characteristic curve of the D / A converter having the output terminal connected to the high-precision DC measuring device 53 is obtained using the measurement result of the high-precision DC measuring device 53 (in the above equation (2)) Parameters a0 to a6).

Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を測定する手順は以下の通りである。まず、端子Ｔ２１〜Ｔ２ｎのうち、入出力特性を測定すべきＤ／Ａ変換器の入力端が接続された端子に高精度直流測定器５３を接続する。ここでは、Ｄ／Ａ変換器３０ａが接続された端子Ｔ２１に高精度直流測定器５３が接続されるとする。次に、ＣＰＵ５４からのディジタル信号の出力を開始して、Ｄ／Ａ変換器３０ａから出力されるディジタル信号を順次高精度直流測定器５３で測定する。 The procedure for measuring the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n is as follows. First, among the terminals T21 to T2n, the high-precision DC measuring device 53 is connected to a terminal to which an input end of a D / A converter whose input / output characteristics are to be measured is connected. Here, it is assumed that the high-precision DC measuring device 53 is connected to the terminal T21 to which the D / A converter 30a is connected. Next, the output of the digital signal from the CPU 54 is started, and the digital signal output from the D / A converter 30a is sequentially measured by the high-precision DC measuring device 53.

具体的には、Ｄ／Ａ変換器３０ａの規格上の最小入力信号と最大入力信号とで規定される範囲（数値範囲）を所定の数（例えば、数十程度）で分割して得られる値を変化量としてＣＰＵ５４に設定する。そして、Ｄ／Ａ変換器３０ａの規格上の最小入力信号から最大入力信号まで、値が変化量の分ずつ変化するディジタル信号を順次出力させ、各々のディジタル信号が入力されたときにＤ／Ａ変換器３０ａから出力されるディジタル信号を高精度直流測定器５３で順次測定する。 Specifically, a value obtained by dividing a range (numerical value range) defined by the minimum input signal and the maximum input signal according to the standard of the D / A converter 30a by a predetermined number (for example, about several tens). Is set in the CPU 54 as the amount of change. Then, digital signals whose values change by the amount of change are sequentially output from the minimum input signal to the maximum input signal according to the standard of the D / A converter 30a. When each digital signal is input, the D / A The digital signal output from the converter 30a is sequentially measured by the high-precision DC measuring device 53.

次に、高精度直流測定器５３の測定結果を順次読み出し、ＣＰＵ５４を用いてＤ／Ａ変換器３０ａの入出力特性曲線の近似式を求める。これにより、前述した（２）式中のパラメータａ０〜ａ６と同様のパラメータが求められる。そして、求められたパラメータとユーザによって設定された理想直線を定義する定数（前述した（１）式中の定数ａ，ｂと同様の定数）がメモリ４２に記憶される。Ｄ／Ａ変換器３０ａの入出力特性の測定が終了すると、高精度直流測定器５３を端子Ｔ２２から端子Ｔ２ｎまで順次接続し、同様の処理によってＤ／Ａ変換器３０ｂ〜３０ｎの入出力特性を測定する。 Next, the measurement results of the high-precision DC measuring device 53 are sequentially read out, and an approximate expression of the input / output characteristic curve of the D / A converter 30a is obtained using the CPU 54. Thereby, parameters similar to the parameters a0 to a6 in the above-described equation (2) are obtained. The obtained parameters and constants defining the ideal straight line set by the user (constants similar to the constants a and b in the above-described equation (1)) are stored in the memory 42. When the measurement of the input / output characteristics of the D / A converter 30a is completed, the high-accuracy DC measuring device 53 is sequentially connected from the terminal T22 to the terminal T2n, and the input / output characteristics of the D / A converters 30b to 30n are obtained by the same processing. taking measurement.

変換装置２の通常の使用状態では、高精度直流測定器５３は端子Ｔ２１〜Ｔ２ｎの何れにも接続されることはない。この状態で、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎから出力させるべきアナログ信号を指示するディジタル信号がＣＰＵ５４から出力されると、補正部４０の入力補正部４１に入力される。入力補正部４１は、メモリ４２に記憶された理想直線を定義する定数及びＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を示す入出力特性曲線を定義するパラメータを読み出し、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性が理想直線に合致するようにＣＰＵ５４から出力されたディジタル信号をそれぞれ補正する。 In a normal use state of the conversion device 2, the high-precision DC measuring instrument 53 is not connected to any of the terminals T21 to T2n. In this state, when a digital signal indicating an analog signal to be output from the D / A converters 30 a to 30 n is output from the CPU 54, it is input to the input correction unit 41 of the correction unit 40. The input correction unit 41 reads out constants defining an ideal straight line stored in the memory 42 and parameters defining an input / output characteristic curve indicating the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n, and the D / A converter 30a. The digital signal output from the CPU 54 is corrected so that the input / output characteristics of .about.30n match the ideal straight line.

以上の補正によって、入出力特性が互いに異なるＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を理想直線で示される入出力特性に合致させることができる。入力補正部４１で補正されたディジタル信号はＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎでアナログ信号にそれぞれ変換され、変換されたアナログ信号は端子Ｔ２１〜Ｔ２ｎを介して外部にそれぞれ出力される。 With the above correction, the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n having different input / output characteristics can be matched with the input / output characteristics indicated by an ideal straight line. The digital signals corrected by the input correction unit 41 are converted into analog signals by the D / A converters 30a to 30n, and the converted analog signals are output to the outside via the terminals T21 to T2n, respectively.

以上説明した通り、本実施形態では、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性が、Ｄ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに共通する入出力特性を示す理想直線に合致するようにＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎに入力されるディジタル信号をそれぞれ補正する補正部４０を備えている。このため、入出力特性が互いに異なるＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を合致させることができる。 As described above, in this embodiment, the D / A converters 30a to 30n have a D / A so that the input / output characteristics match an ideal straight line indicating the input / output characteristics common to the D / A converters 30a to 30n. A correction unit 40 is provided for correcting each of the digital signals input to the converters 30a to 30n. For this reason, the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n having different input / output characteristics can be matched.

尚、本実施形態の変換装置２は、発生させるべき信号の経時変化を示すデータを記憶する記憶部と、この記憶部から読み出されるデータをアナログ信号に変換して出力する変換部とを備えるＡＷＧ等の信号発生装置の変換部として用いることができる。上述の通り、本実施形態の変換装置２は、入出力特性が互いに異なるＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎの入出力特性を合致させることができるため、信号の発生精度を向上させることができる。 Note that the conversion device 2 of the present embodiment includes an AWG that includes a storage unit that stores data indicating a change over time of a signal to be generated, and a conversion unit that converts data read from the storage unit into an analog signal and outputs the analog signal. It can be used as a conversion unit of a signal generator such as. As described above, the conversion device 2 of the present embodiment can match the input / output characteristics of the D / A converters 30a to 30n having different input / output characteristics, so that the signal generation accuracy can be improved.

以上、本発明の一実施形態による半導体試験装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、互いに異なる非線形の入出力特性を有するＡ／Ｄ変換器１０ａ〜１０ｎを備える変換装置１及び互いに異なる非線形の入出力特性を有するＤ／Ａ変換器３０ａ〜３０ｎを備える変換装置２について説明した。しかしながら、Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器に加えて非線形性を有するオペアンプ等の回路が設けられていても本発明を適用することが可能である。 Although the semiconductor test apparatus according to one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the conversion device 1 including the A / D converters 10a to 10n having different nonlinear input / output characteristics and the conversion including the D / A converters 30a to 30n having different nonlinear input / output characteristics. The apparatus 2 has been described. However, the present invention can be applied even if a circuit such as an operational amplifier having nonlinearity is provided in addition to the A / D converter and the D / A converter.

１，２変換装置
１０ａ〜１０ｎＡ／Ｄ変換器
２０補正部
２１入力補正部
２２メモリ
３０ａ〜３０ｎＤ／Ａ変換器
４０補正部
４１入力補正部
４２メモリ
Ｌ１理想直線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Converter 10a-10n A / D converter 20 Correction part 21 Input correction part 22 Memory 30a-30n D / A converter 40 Correction part 41 Input correction part 42 Memory L1 Ideal straight line

Claims

In a conversion apparatus that includes a plurality of converters having different input / output characteristics and performs signal conversion using the converters,
An ideal straight line indicating input / output characteristics common to the plurality of converters is set, and each input / output characteristic of the plurality of converters is input to each of the converters so as to match the ideal straight line. A conversion apparatus comprising a correction unit for correcting an output signal.

In the ideal straight line, when a signal having a standard minimum value is input to the converter, a signal having a standard minimum value is output from the converter, and the standard maximum value is output to the converter. 2. The conversion apparatus according to claim 1, wherein when a signal having the same value is input, the converter is set so as to output a signal having a standard maximum value.

The plurality of converters are digital / analog converters for converting a digital signal into an analog signal;
The correction unit includes a storage unit that stores information indicating the ideal straight line, and an input correction unit that corrects a digital signal input to the digital / analog based on the information stored in the storage unit. The conversion device according to claim 1, wherein the conversion device is characterized.

The plurality of converters are analog / digital converters that convert an analog signal into a digital signal;
The correction unit includes a storage unit that stores information indicating the ideal straight line, and an output correction unit that corrects an analog signal output from the analog / digital converter based on the information stored in the storage unit. The conversion device according to claim 1 or 2, characterized by the above.

In a signal generator comprising a storage unit that stores data indicating a change in a signal to be generated over time, and a conversion unit that converts data read from the storage unit into an analog signal and outputs the analog signal.
A signal generator comprising the conversion device according to claim 3 as the conversion unit.

In a signal measuring apparatus including a conversion unit that converts a signal to be measured into a digital signal,
A signal measuring device comprising the conversion device according to claim 4 as the conversion unit.