JP2011049968A - Device measuring device for mobile terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯端末用デバイスの動作を把握するための装置に関し、特に、携帯端末用デバイスの消費電力低減モードに対応した状態で測定ができるようにするための技術に関する。 The present invention relates to an apparatus for grasping the operation of a mobile terminal device, and more particularly to a technique for enabling measurement in a state corresponding to a power consumption reduction mode of the mobile terminal device.
携帯電話機に代表される携帯端末は、年々高速化され、且つそれに伴う消費電力の増加を低減するための技術も盛んに研究されている。 Mobile terminals typified by mobile phones have been increased in speed year by year, and techniques for reducing the increase in power consumption associated therewith are being actively studied.
このような携帯端末に用いられるデバイスは、年々集積化が進んでおり、現在では、電力増幅器やアンテナ切換部を含むフロントエンド部と、ベースバンド信号で変調された高周波の信号を生成してフロントエンド部に与え、フロントエンド部で受信した高周波の信号を復調してベースバンド信号を求めるRF信号処理部と、音声やデータなどの情報を含むベースバンド信号を生成してRF信号処理部に与え、RF信号処理部からのベースバンド信号から音声やデータを再生するベースバンド処理部とに別れており、これらのうち、RF信号処理部やベースバンド処理部は専用IC化が進んでいる。 Devices used in such portable terminals are increasingly integrated year by year, and at present, a front end unit including a power amplifier and an antenna switching unit and a high-frequency signal modulated by a baseband signal are generated to generate a front end. An RF signal processing unit that demodulates a high-frequency signal received by the front end unit and obtains a baseband signal, and generates a baseband signal including information such as voice and data, and provides the RF signal processing unit The baseband processing unit reproduces voice and data from the baseband signal from the RF signal processing unit, and among these, the RF signal processing unit and the baseband processing unit are becoming dedicated ICs.
このような端末用デバイスを開発してその動作を評価する場合、対象となるデハイスに試験用の信号を与え、その信号に対してデバイスから出力される信号を解析する必要がある。 When developing such a terminal device and evaluating its operation, it is necessary to give a test signal to the target device and analyze the signal output from the device in response to the signal.
このような目的で使用される端末用デバイス測定装置の一例を、本願出願人は特許文献1に開示している。
The applicant of the present application discloses an example of a terminal device measuring apparatus used for such a purpose in
ところで、携帯用デバイスのRF信号処理部から出力されるベースバンド信号は、一般的に高速のシリアルデータ信号であり、このシリアルデータ信号をデータベース処理部との間で通信しており、これらの処理部を構成するデバイスは高速伝送に適した所定の出力インピーダンス(例えば50Ω)に設計されており、その信号をそのインピーダンスに等しい抵抗で終端して波形整形器等に入力する構成となっている。 By the way, the baseband signal output from the RF signal processing unit of the portable device is generally a high-speed serial data signal, and this serial data signal is communicated with the database processing unit. The device constituting the unit is designed to have a predetermined output impedance (for example, 50Ω) suitable for high-speed transmission, and the signal is terminated with a resistor equal to the impedance and input to a waveform shaper or the like.
また、携帯端末用デバイスのRF信号処理部のベースバンドの出力には、一般的に0ボルト以外の直流電圧が定常的に出力されており、その直流電圧を基準にしてハイ、ローのデータ信号が出力される。 In addition, a direct-current voltage other than 0 volts is normally output to the baseband output of the RF signal processing unit of the portable terminal device, and high and low data signals are based on the direct-current voltage. Is output.
したがって、シリアルデータ信号の有無にかかわらず、上記終端抵抗には定常的に直流電圧が印加されてそれによる電力消費がなされている。近年では、携帯端末機の消費電力低減のために、この終端抵抗で消費される電力までも低減対象とされており、終端抵抗をオンにして通信を行う状態(有信号期間)と、終端抵抗をオフにして通信を行わない状態(無信号期間)とを非常に短い時間で切り替えるようにされている。 Therefore, regardless of the presence or absence of a serial data signal, a DC voltage is steadily applied to the termination resistor to thereby consume power. In recent years, in order to reduce the power consumption of mobile terminals, the power consumed by this termination resistor has also been targeted for reduction. The state in which the termination resistor is turned on (communication period) and the termination resistance Is switched to a state in which communication is not performed (no signal period) in a very short time.
このため、携帯端末用デバイスの測定においても、このような状態の切り替えに対応して測定を行うことが求められている。 For this reason, even in the measurement of the mobile terminal device, it is required to perform the measurement in response to such state switching.
本発明は、このような要求に応えるためになされたものであり、携帯端末用デバイスの消費電力低減モードに対応した状態で測定ができる携帯端末用デバイス測定装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to meet such demands, and an object of the present invention is to provide a mobile terminal device measurement apparatus that can perform measurement in a state corresponding to the power consumption reduction mode of the mobile terminal device.
前記目的を達成するために、本発明の携帯端末用デバイス測定装置は、
携帯端末用の被測定デバイス(1)から出力されるシリアルデータ信号を受けるための終端抵抗(25、25A、25B)と、
前記信号線路から受けたシリアルデータ信号に対する解析処理を行うデータ解析部(28)とを有する携帯端末用デバイス測定装置において、
前記被測定デバイスからシリアルデータ信号が所定のビットレートで出力されている有信号期間と、シリアルデータ信号が出力されていない無信号期間とを判別する期間判別手段(30)と、
前記期間判別手段で有信号期間と判別されている間は、前記信号線路に対する前記終端抵抗による終端状態を保持し、前記期間判別手段で無信号期間と判別されている間は、前記信号線路に対する前記終端抵抗による終端状態を解除する終端切換手段(33、33A、33B)とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a device measuring apparatus for a portable terminal of the present invention comprises:
A terminating resistor (25, 25A, 25B) for receiving a serial data signal output from the device under test (1) for a portable terminal;
In a mobile terminal device measurement apparatus having a data analysis unit (28) for performing an analysis process on a serial data signal received from the signal line,
Period determining means (30) for determining a signal period during which a serial data signal is output from the device under measurement at a predetermined bit rate and a no-signal period during which the serial data signal is not output;
While the signal determining period is determined by the period determining unit, the termination state by the terminal resistor is held for the signal line, and while the signal determining period is determined by the period determining unit, the signal line is Terminal switching means (33, 33A, 33B) for canceling the terminal state by the terminal resistor is provided.
また、本発明の請求項2の携帯端末用デバイス測定装置は、請求項1の携帯端末用デバイス測定装置において、
前記信号線路の末端に接続され、該信号線路から出力されたシリアルデータ信号を受けて波形整形し、該波形整形されたシリアルデータ信号を前記データ解析部へ出力する波形整形器(27)を有し、
前記期間判別手段は、
前記波形整形器の出力信号を受けて、前記有信号期間と前記無信号期間とで異なる電圧の直流の信号を出力する検出回路(31)と、
前記検出回路の出力信号と所定のしきい値とを比較して、前記有信号期間とぜん無信号期間とを判別する比較器(32)とにより構成されていることを特徴とする。
Moreover, the device measuring apparatus for portable terminals of
A waveform shaper (27) is connected to the end of the signal line, receives the serial data signal output from the signal line, shapes the waveform, and outputs the waveform-shaped serial data signal to the data analysis unit. And
The period determining means includes
A detection circuit (31) that receives an output signal of the waveform shaper and outputs a DC signal having a different voltage in the signal-present period and the no-signal period;
It comprises a comparator (32) that compares the output signal of the detection circuit with a predetermined threshold value and discriminates between the signaled period and the zero signal period.
このように、本発明の携帯端末用デバイス測定装置は、携帯端末用の被測定デバイスからシリアルデータ信号が所定のビットレートで出力されている有信号期間と、シリアルデータ信号が出力されていない無信号期間とを判別し、有信号期間と判別されている間は、信号線路に対する終端抵抗による終端状態を保持し、無信号期間と判別されている間は、信号線路に対する終端抵抗による終端状態を解除するようにしているから、無信号期間の終端抵抗の無駄な電力消費が発生しない動作モードでの測定が行え、低消費電力化された被測定デバイスの測定が可能となる。 As described above, the device measuring apparatus for a portable terminal of the present invention has a signal period during which the serial data signal is output from the device under test for the portable terminal at a predetermined bit rate, and no serial data signal is output. While the signal period is determined, the termination state by the termination resistor for the signal line is maintained while the signal period is determined, and the termination state by the termination resistor for the signal line is maintained while the signal line is determined. Since the cancellation is made, measurement in an operation mode in which useless power consumption of the termination resistor in the non-signal period does not occur can be performed, and measurement of a device under measurement with reduced power consumption becomes possible.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明を適用した携帯端末用デバイス測定装置20の全体構成を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the overall configuration of a mobile terminal
図1において、試験信号発生部21は、携帯端末用の被測定デバイス1の試験に必要な高周波信号Srfを生成して被測定デバイス1の高周波信号入力ポート1aに与える。
In FIG. 1, a test
また、この被測定デバイス1は前記RF信号処理部を含むものであって、図示しない電源供給を受け、制御部22からの試験に必要な制御信号Cを制御信号ポート1bで受け、入力された高周波信号Srfに対する周波数変換処理およびベースバンドのシリアルデータ信号Rdへの復調処理を、制御信号Cに基づいて行う。このシリアルデータ信号Rdは、8B/10Bフレームと呼ばれる高速のシリアルデータ信号である。
The device under
この被測定デバイス1の出力ポート1cは、高周波伝送に適した所定の出力インピーダンス(例えば50Ω)を持つように設計され、その出力インピーダンスと等しい伝送インピーダンスの信号線路Lに接続され、さらにその信号線路Lの末端には前記伝送インピーダンスと等しい抵抗値の終端抵抗25と波形整形器27が接続されている。
The output port 1c of the device under
したがって、被測定デバイス1の出力ポート1cから出力されたシリアルデータ信号Rdは、信号線路Lを介して終端抵抗25および波形整形器27に供給される。なお、被測定デバイス1の出力ポート1cには、前記したように、0ボルト以外の直流電圧が定常的に出力されており、その直流電圧を基準にしてハイ、ローのデータ信号が出力される。
Therefore, the serial data signal Rd output from the output port 1 c of the device under
波形整形器27は、高速の飽和型アンプ等で構成され、前記伝送インピーダンスに対して高い入力インピーダンスを有しているので、その不整合による反射成分の発生を抑制するために終端抵抗25が設けられている。
Since the
ただし、終端抵抗25の他端側は後述するスイッチ33を介して接地されており、スイッチ33が閉じているとき終端が有効な状態となり、スイッチ33が開いているときには終端が無効な状態となる。
However, the other end of the
波形整形器27によって波形整形されたシリアルデータ信号Rd′は、データ解析部28に入力され、例えばクロック再生処理やパラレルデータ変換処理(DEMUX)等を受けて性能評価に必要な解析処理(例えば信号解析やビット誤り検査など)がなされる。
The serial data signal Rd ′ waveform-shaped by the
また、波形整形器27によって波形整形されたシリアルデータ信号Rd′は、期間判別手段30に入力されている。
The serial data signal Rd ′ waveform-shaped by the
期間判定手段30は、被測定デバイス1からシリアルデータ信号Rdが所定のビットレートで連続的に出力されている有信号期間Tonと、シリアルデータ信号Rdが出力されていない無信号期間Toffとを判別するものである。
The period determining means 30 discriminates between a signal period Ton in which the serial data signal Rd is continuously output from the device under
この期間判定手段30の構成としては種々のものが考えられるが、この実施形態では、高速なシリアルデータ信号に対する処理遅れを防ぐために、波形整形器27から出力されたシリアルデータ信号Rd′を受けてダイオード検波し、その出力を平滑して(または抵抗やコイルによって直流平均値を検出して)、有信号期間Tonと無信号期間Toffとで異なる電圧の直流の信号を出力する検出回路31と、検出回路31の出力信号Vxと予め設定された所定のしきい値Vrとを比較し、有信号期間Tonと無信号期間Toffとの判別を行う高速コンパレータからなる比較器32とにより構成している。なお、検出回路31は直流平均値出力型、ピーク値出力型のいずれであってもよい。
Various configurations of the period determination means 30 are conceivable. In this embodiment, in order to prevent a processing delay for a high-speed serial data signal, the serial data signal Rd ′ output from the
比較器32の出力Vcは、この実施形態の終端切換手段としてのスイッチ33に入力される。スイッチ33は、例えば高速アナログスイッチからなり、期間判別手段30で有信号期間Tonと判別されている間(Vcがハイレベルの期間とする)は閉じて、終端抵抗25の他端を接地させ、信号線路Lに対する終端抵抗25による終端状態を保持する。
The output Vc of the
また、期間判別手段30で無信号期間offと判別されている間(Vcがローレベルの期間とする)は開いて、終端抵抗25の他端と接地との間を切断し、信号線路Lに対する終端抵抗25による終端状態を解除する。
Further, while the period determining means 30 determines that the no-signal period is off (Vc is a low level period), the terminal is disconnected between the other end of the
図2は、上記構成の携帯端末用デバイス測定装置20の動作例を示すものであり、例えば被測定デバイス1から図2の(a)のような8B/10Bフレームのシリアルデータ信号Rdが出力された場合、EOT(End of Transmission )と呼ばれるフレーム最後尾のデータの出力が終わるまでは、「1」と「0」がほぼ同じ確率で発生するマーク率1/2の状態となるので、検出回路31が直流平均値出力型とすれば、その出力信号Vxは、図2の(b)のように、データのハイレベル電圧V(H)とローレベル電圧V(L)のほぼ中間値V(M)となる。
FIG. 2 shows an example of the operation of the mobile terminal
ここで、前記したしきい値Vrは、前記中間値V(M)とローレベル電圧V(L)との間に設定されている。したがって、この間、比較器32の出力Vcは図2の(c)のようにハイレベルが保持され、スイッチ33が閉じた状態が維持され、信号線路Lに対する終端抵抗25による終端状態が続く。
Here, the threshold value Vr is set between the intermediate value V (M) and the low level voltage V (L). Therefore, during this time, the output Vc of the
そして、フレームの最後尾のデータの出力が終了してから、次のフレームの先頭信号が入力されるまでの期間(ストール期間という)は無信号状態となるので、検出回路31の出力信号Vxはローレベル電圧V(L)に等しくなる。 Since the period from the end of the output of the data at the end of the frame to the input of the start signal of the next frame (referred to as a stall period) is in a no-signal state, the output signal Vx of the detection circuit 31 is It becomes equal to the low level voltage V (L).
したがって、比較器32の出力Vcが直ちにローレベルに変化し、スイッチ33が開いて、信号線路Lに対する終端抵抗25による終端状態が解除される。
Therefore, the output Vc of the
この状態では、終端抵抗25による電力消費はなく、被測定デバイス1は消費電力低減モードとなっている。
In this state, no power is consumed by the
そして、次のフレームの先頭信号(例えばプリペアと呼ばれる「1」が連続する信号)が入力されると、検出回路31の出力信号Vxはハイレベル電圧V(H)に等しくなるため、比較器32の出力Vcが直ちにハイレベルに変化し、スイッチ33が閉じて、信号線路Lに対する終端抵抗25による終端状態に戻る。
Then, when the head signal of the next frame (for example, a signal with “1” called “prepare” continuing) is input, the output signal Vx of the detection circuit 31 becomes equal to the high level voltage V (H), and therefore the
以後プリペアに続くデータ信号が入力されている間は、検出回路31の出力信号Vxが前記中間値V(M)になっているから、終端抵抗25による終端状態が保持されることになる。
Thereafter, while the data signal following the prepare is input, the output signal Vx of the detection circuit 31 is at the intermediate value V (M), so that the termination state by the
このように、本発明の実施形態によれば、無信号期間Toffの終端抵抗25の無駄な電力消費が発生しない動作モードを模擬することができ、低消費電力モードで動作する携帯端末用デバイスの測定が可能となる。
Thus, according to the embodiment of the present invention, it is possible to simulate an operation mode in which useless power consumption of the
前記実施形態では、説明が容易なように被測定デバイス1の出力および波形整形器27がシングルエンド型の場合で説明したが、実際の測定装置を構成する場合には、高速インタフェイス用の差動標準I/O規格であるLVDS(Low voltage differential
signaling)、LVPECL(Low Voltage Positive Emitter Coupled
Logic)、PCML(Pseudo Current Mode Logic)等の方式を用いることが望ましい。
In the above embodiment, the output of the device under
signaling), LVPECL (Low Voltage Positive Emitter Coupled)
Logic), PCML (Pseudo Current Mode Logic), etc. are desirable.
図3は、LVDSの規格に対応した差動100Ω終端型のものであり、被測定デバイス1および波形整形器27を差動型とし、被測定デバイス1から互いに反転したシリアルデータ信号Rd(+)、Rd(−)を出力ポート1c、1c′を介して信号線路L1、L2に出力し、その末端に終端抵抗25A、25Bの一端と波形整形器27が接続されている構成であり、この場合でも本発明を同様に適用できる。
FIG. 3 shows a differential 100Ω termination type corresponding to the LVDS standard, wherein the device under
この場合、波形整形器27の出力Rd(+)′、Rd(−)′の一方(ここではRd(+)′とする)を期間判別手段30に入力し、期間判別手段30によって有信号期間Tonと判定されている間は、例えばハイレベルの出力信号Vcによりスイッチ33を閉じ、二つ終端抵抗25A、25Bの他端同士が接続されて信号線路L1、L2間を100Ωで終端する。
In this case, one of the outputs Rd (+) ′ and Rd (−) ′ of the waveform shaper 27 (here, Rd (+) ′) is input to the
また、無信号期間Toffと判定されている間は、例えばローレベルの出力信号Vcによってスイッチ33を開き、二つ終端抵抗25A、25Bの他端同士を切り離して終端状態を解除する。この場合、終端抵抗25A、25Bによる電力消費はなく、携帯端末用デバイス1は消費電力低減モードとなっている。
Further, while it is determined that there is no signal period Toff, for example, the
また、上記した検出波回路31と、高速コンパレータによる比較器32および高速アナログスイッチによるスイッチ33とを用いることで、実際の有信号期間から無信号期間への切り換わりや無信号期間から有信号期間への切り換わりに対して遅れ時間4〜5ns以内で終端状態の解除および復帰が行えることが確認されており、高速な8B/10Bフレームの間の無信号期間に十分対応する高速性が得られている。
Further, by using the detection wave circuit 31 described above, the
なお、ここでは100Ωの終端を二つ終端抵抗25A、25Bの直列接続で実現しているが、100Ωの単一の終端抵抗を信号線路L1、L2間にスイッチで接続させてもよい。 Here, the 100Ω termination is realized by connecting two termination resistors 25A and 25B in series, but a single 100Ω termination resistor may be connected between the signal lines L1 and L2 by a switch.
図4は、LVPECL、PCMLの規格に対応したシングル50Ω終端型のものであり、信号線路L1、L2の末端に50Ωの終端抵抗25A、25Bの一端をそれぞれ接続し、それぞれの他端側を、スイッチ33A、33Bを介して規格に応じた所定の終端電位Vsに接続する構成としている。
FIG. 4 shows a single 50Ω termination type corresponding to the LVPECL and PCML standards. One end of each of the 50Ω termination resistors 25A and 25B is connected to the ends of the signal lines L1 and L2, and the other end side is connected to each other. The switch is connected to a predetermined terminal potential Vs according to the standard via the
この構成の場合でも、前記同様に、波形整形器27の出力Rd(+)′、Rd(−)′の一方(ここではRd(+)′とする)を期間判別手段30に入力し、期間判別手段30によって有信号期間Tonと判定されている間は、例えばハイレベルの出力信号Vcによりスイッチ33A、33Bを閉じ、二つ終端抵抗25A、25Bの他端を終端電位Vsに接続して終端状態を保持する。
Even in this configuration, as described above, one of the outputs Rd (+) ′ and Rd (−) ′ of the waveform shaper 27 (here, Rd (+) ′) is input to the period discriminating means 30 and the period While it is determined by the determination means 30 that the signal period is Ton, for example, the
また、無信号期間Toffと判定されている間は、例えばローレベルの出力信号Vcによってスイッチ33A、33Bを開き、二つ終端抵抗25A、25Bの他端を終端電位Vsから切り離して終端状態を解除する。
Further, while it is determined that there is no signal period Toff, for example, the
なお、上記実施形態では、波形整形器27の出力信号を期間判別手段30に入力して無信号期間と有信号期間を判別していたが、波形整形器27に入力される信号を期間判別手段30に入力して無信号期間と有信号期間を判別することも可能である。
In the above embodiment, the output signal of the
1……被測定デバイス、20……携帯端末用デバイス測定装置、21……試験信号発生部、22……制御部、25、25A、25B……終端抵抗、27……波形整形器、28……データ解析部、30……期間判定手段、31……検出回路、32……比較器、33、33A、33B……スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記信号線路から受けたシリアルデータ信号に対する解析処理を行うデータ解析部(28)とを有する携帯端末用デバイス測定装置において、
前記被測定デバイスからシリアルデータ信号が所定のビットレートで出力されている有信号期間と、シリアルデータ信号が出力されていない無信号期間とを判別する期間判別手段(30)と、
前記期間判別手段で有信号期間と判別されている間は、前記信号線路に対する前記終端抵抗による終端状態を保持し、前記期間判別手段で無信号期間と判別されている間は、前記信号線路に対する前記終端抵抗による終端状態を解除する終端切換手段(33、33A、33B)とを備えたことを特徴とする携帯端末用デバイス測定装置。 A terminating resistor (25, 25A, 25B) for terminating the signal line for receiving the serial data signal output from the device under test (1) for the portable terminal;
In a mobile terminal device measurement apparatus having a data analysis unit (28) for performing an analysis process on a serial data signal received from the signal line,
Period determining means (30) for determining a signal period during which a serial data signal is output from the device under measurement at a predetermined bit rate and a no-signal period during which the serial data signal is not output;
While the signal determining period is determined by the period determining unit, the termination state by the terminal resistor is held for the signal line, and while the signal determining period is determined by the period determining unit, the signal line is A terminal measuring device (33, 33A, 33B) for canceling the termination state due to the termination resistor is provided.
前記期間判別手段は、
前記波形整形器の出力信号を受けて、前記有信号期間と前記無信号期間とで異なる電圧の直流の信号を出力する検出回路(31)と、
前記検出回路の出力信号と所定のしきい値とを比較して、前記有信号期間と前記無信号期間とを判別する比較器(32)とにより構成されていることを特徴とする請求項1の携帯端末用デバイス測定装置。 A waveform shaper (27) is connected to the end of the signal line, receives the serial data signal output from the signal line, shapes the waveform, and outputs the waveform-shaped serial data signal to the data analysis unit. And
The period determining means includes
A detection circuit (31) that receives an output signal of the waveform shaper and outputs a DC signal having a different voltage in the signal-present period and the no-signal period;
The comparator (32) which compares the output signal of the said detection circuit with a predetermined threshold value, and discriminate | determines the said signal period and the said no signal period, It is comprised. Device measuring device for mobile terminals.
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