JP2020115124A

JP2020115124A - 試験測定装置及び信号抽出方法

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Publication number: JP2020115124A
Application number: JP2019234953A
Authority: JP
Inventors: ピー・イー・ラメッシュ; E Ramesh P; 強宮崎; Tsuyoshi Miyazaki
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-07-30
Also published as: US20200209290A1; CN111381097B; EP3675427A1; US11408919B2; EP3675427B1; CN111381097A

Abstract

【課題】差動伝送ラインを乱すことなく差動伝送ラインから波形を抽出する。【解決手段】試験測定装置２０４には、第１デバイス１００と第２デバイス１０２とを電気的に接続する差動伝送ラインの第１ライン１０４と第２ライン１０６に電気的に接続された差動電圧プローブ２０２から電圧波形を受ける第１入力部と、差動伝送ラインの第１ライン１０４と電磁気的に結合された電流プローブ２００から電流波形を受ける第２入力部と、電圧波形と電流波形を受けて、電圧波形と電流波形に基づいて、第１デバイスの電圧と第２デバイスの電圧を求める１つ以上のプロセッサ２０６とがある。【選択図】図２

Description

本発明は、試験測定システムに関するシステム及び方法に関し、特に、通信リンクを乱すことなく全二重シリアル通信信号を測定する方法及び装置に関する。

２つのデバイス間の全二重通信リンクは、さまざまな通信システムで使用されている。通信リンクを介して送信される信号はアナログであるが、波形レベルは、デジタル論理レベル情報を伝える。１００ベースＴ１、１０００ベースＴ１などの全二重通信リンクを使用して通信する場合、各デバイスは、トレーニング・パターンを使用して、デバイスがエラーなく情報を受信できるようにリンク・パラメータを調整することで、他のデバイスと情報を交換する。

動作時には、情報が誤って解釈されたり失われたりすることないことが重要であるため、低ビット・エラー率を確保し、冗長性がないようにするなど、回線（ライン）の信号レベルを試験することが重要なものとなり得る。

特許第４９４３２７４号公報特許第６２３４６５７号公報米国特許第５４２５０５２号明細書米国特許第５５００８７９号明細書

１つのデバイスだけが情報を送信している場合、オシロスコープは、信号を監視でき、情報はデコードされ、物理層の信号の完全性（integrity）を分析できる。しかし、全二重通信リンクでは、両方のデバイスが情報を送信している。各デバイスが送信する波形は加算され、信号分離装置を利用しないと、取得した信号から意味のある情報をオシロスコープは生成できないが、信号分離装置は、信号にノイズを挿入することがある。

本発明の実施形態は、これら及び他の従来技術の欠陥に取り組むものである。

本発明の試験測定装置は、差動伝送ラインを乱すことなく差動伝送ラインから波形を抽出する。試験測定装置は、第１デバイスと第２デバイスを電気的に接続する差動伝送ラインの第１及び第２ラインに電気的に結合された電圧プローブから電圧波形を受けるように構成された第１入力部と、差動伝送ラインの第１ラインに電磁気的に結合された電流プローブから電流波形を受けるように構成された第２入力部と、電圧波形と電流波形を受けて、電圧波形と電流波形に基づいて第１デバイスの電圧と第２デバイスの電圧を求めるように構成された１つ以上のプロセッサとを含んでいる。差動伝送ラインの第１ラインと第２ラインの両方から電流波形を取得するために、２つの電流プローブが使用されても良い。

本発明の実施形態の態様、特徴及び効果は、添付の図面を参照した以下の実施形態の説明から明らかになるであろう。

図１は、通信リンクを介して他のデバイスに接続されたデバイスからの信号を測定するための従来の試験測定システムの一例である。図２は、本発明のいくつかの実施形態によるデバイスから信号を抽出するための試験測定システムの一例である。図３は、本発明のいくつかの実施形態によるデバイスから信号を抽出するための試験測定システムの別の例である。図４は、本発明の実施形態による通信リンクを乱すことなくデバイスから信号を抽出する工程の例である。図５は、２つのデバイス間の通信リンクから抽出された信号の例示的なプロットを含む。図６は、本発明の実施形態によって抽出された信号から導出された例示的なダイアグラムを含む。

本発明の実施形態は、２つのデバイス間の二重信号（duplex signal）を、傷つけることなく、単純な複数の信号に分離可能にする。図１は、２つのデバイス１００と１０２の間の二重信号を分離するための従来のシステムを示す。差動伝送ラインには、デバイス１００と１０２の間で信号を送受信する２本のライン１０４及び１０６がある。

従来のシステムでは、方向性結合器（directional coupler）１０８が２つのデバイス１００と１０２の間の伝送ラインに挿入され、伝送ライン１０４及び１０６に割り込むことになる。方向性結合器１０８は、物理的に大きな場合があり、方向性結合器１０８を使用するのに、第１デバイス１００と第２デバイス１０２の間に、十分なスペースがない場合がある。

方向性結合器１０８は、更なる分析のために、送信機信号１１０及び１１２を試験測定装置１１４に出力でき、受信機信号１１６及び１１８を試験測定装置１１４に出力できる。しかし、方向性結合器１０８によって生成される信号は、方向性結合器によって約１２〜２０デシベル減衰し、良い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）で信号を正確に測定することが困難になる可能性がある。また、伝送ライン１０４、１０６に方向性結合器１０８を挿入すると、通信信号に好ましくない影響を生じさせることがある。また、送信側からと、受信側から、伝送ライン１０４及び１０８のプローブ・ポイント（つまり、方向性結合器１０８の位置）までの間に、長さ、寄生リアクタンスなどの特性差がある場合、送信信号が正しく分離されていても、受信機信号が正確に分離されない場合があり、その逆もあり得る。

以下で詳しく論じるように、本発明の実施形態は、方向性結合器を使用せずに二重信号を分離することを可能にする。もう少し言えば、以下で詳細に説明するように、電圧及び電流プローブを使用しても良く、試験測定装置は、プローブを介して受信した情報に基づいて、信号を分離できる。

図２は、本発明のいくつかの実施形態による試験測定システムの例を示す。図１と同様に、試験測定システムには、第１デバイス（第１装置）１００と第２デバイス（第２装置）１０２がある。第１デバイス１００と第２デバイス１０２は、全二重差動信号を通信する共通の差動伝送ライン上で通信する。この共通の差動伝送ラインは、例えば、限定されるものではないが、１００ベースＴ１、１０００ベースＴ１等のような全二重シリアル通信リンクであっても良い。このタイプのライン（回線）は、例えば、自動車用イーサネットでしばしば使用され、１本のツイスト・ペア・ワイヤを媒体として全二重シグナリングを使用し、例えば、２つ以上のレベルのマルチ・レベル変調方式で動作しても良い。

共通差動伝送ラインには、第１ライン１０４と第２ライン１０６とがある。伝送ライン上の電圧と電流の波形のそれぞれは、重畳された波形として現れる。つまり、信号は、第１デバイスと第２デバイスから同時に送信される。これを第１デバイス１００の視点から見ると、第１デバイス１００の出力信号は、送信信号であり、第２デバイス１０２からの出力信号は、受信側（レシーバ）信号である。説明を簡単にするために、第１デバイス１００の出力信号は、送信信号又はＴｘ信号と記述し、第２デバイス１０２の出力信号は、受信信号又はＲｘ信号と記述する。しかしながら、当業者であれば理解しているように、第１デバイス１００と第２デバイス１０２の両方が、差分信号ライン上で同時に信号を送受信している。

図２のシステムでは、差動電圧プローブ２０２は、差動信号ライン１０４及び１０６に接続されている。電流プローブ２００は、これら差動信号ラインの一方に結合される。図２では、電流プローブ２００は伝送ライン１０４に結合されているが、当業者であれば理解するように、代わりに、電流プローブ２００を伝送ライン１０６に結合しても良い。

電流プローブ２００と電圧プローブ２０２の出力信号は、試験測定装置２０４に送られる。従来のオシロスコープでは、伝送ライン１０４及び１０６をプローブして得られる複数の信号は、重畳した信号として表示される。しかしながら、本発明の実施形態としては、送信信号と受信信号を分離できる１つ以上のプロセッサ２０６やその他のハードウェアを有する試験測定装置２０４がある。

説明を簡単にするため、第１デバイス１００からの信号はＴｘと呼び、第２デバイス１０２からの信号はＲｘと呼ぶことにする。信号Ｔｘ及びＲｘの夫々は、１Ｖの高（High：ハイ）レベルと−１Ｖの低（Low：ロー）レベルを有するとしても良い。ただし、Ｔｘ及びＲｘ信号のレベルは、変調レベルの数に基づいている。差動伝送ラインは、Ｚと呼ぶ差動終端インピーダンスを持っていても良い。この値は、使用する差動伝送ラインの実際の差動終端インピーダンスに基づいて設定できる。以下の例では、Ｚは１００オームに設定されるとする。しかしながら、当業者であれば理解するように、この値は、使用される差動終端ラインの実際の差動終端インピーダンスに基づいて、試験測定装置２０４のユーザによって設定できる。

Ｔｘ及びＲｘ信号の両方が高（ハイ）の場合、その時点で電圧プローブ２０２によって測定される電圧は約２Ｖとなろう。その瞬間において、Ｔｘ信号の電流は、第１デバイス１００から第２デバイス１０２に流れ、一方、Ｒｘ信号の電流は、第２デバイス１０２から第１デバイス１００に流れる。ＴｘとＲｘの電流の方向は互いに逆であるため、電流プローブ２００で測定される重畳された電流は、ゼロ・アンペアである。

Ｔｘ及びＲｘ信号の両方が低（ロー）の場合、電圧プローブ２０２は、−２Ｖの電圧を読み取り、一方、電流は、やはり互いに逆であるため、電流は、依然として０アンペアである。しかし、Ｔｘ信号が高（ハイ）で、Ｒｘ信号が低（ロー）の場合、電圧プローブ２０２で測定される重畳された電圧は０Ｖであり、重畳された電流は、この例では、２０ｍＡであり、これは、式（１）で示される。

（１Ｖ／１００Ω）−（−１Ｖ／１００Ω）＝２０ｍＡ（１）

Ｔｘ信号が低（ロー）で、Ｒｘ信号が高（ハイ）であると、電圧プローブ２０２で測定される重畳された電圧は再び０Ｖとなり、重畳された電流は−２０ｍＡとなる。説明の都合上、第１デバイス１００から第２デバイス１０２に流れる電流を、正（positive）の電流と定義する。

電圧プローブ２０２によってプローブされる電圧波形を重畳電圧波形Ｖ_TxRxと呼び、電流プローブ２００によってプローブされる電流波形を重畳電流波形Ｉ_TxRxと呼び、差動終端インピーダンスをＺと呼ぶことにする。Ｔｘ信号の電圧はＶ_Txと呼び、電流はＩ_Txと呼ぶことにする。Ｒｘ信号の電圧はＶ_Rxと呼び、電流はＩ_Rxと呼ぶことにする。

重畳電圧波形Ｖ_TxRxからＴｘ電圧信号を抽出するには、重畳電圧波形Ｖ_TxRxからＲｘ電圧波形Ｖ_Rxが差し引かれる必要がある。しかし、上述のように、Ｔｘ及びＲｘ信号は、伝送ライン１０４及び１０６上で重畳されているため、Ｒｘ電圧波形Ｖ_Rxは、プローブによって直接得ることはできない。

しかし、プローブされた電流Ｉ_TxRxとインピーダンスＺの乗算は、Ｖ_TxからＶ_Rxを引いたものに等しい。従って、重畳電流波形Ｉ_TxRxにＺを掛けたものを、重畳電圧波形Ｖ_TxRxに加えると、結果は次のようになる。

Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ＝（Ｖ_Tx＋Ｖ_Rx）＋（Ｖ_Tx−Ｖ_Rx）＝２Ｖ_Tx （２）

よって、Ｖ_Txは、次に等しくなる。

Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２（３）

Ｖ_Rxについては、重畳電流波形Ｉ_TxRxにＺを掛けたものを、重畳電圧波形Ｖ_TxRxから引き算すると、結果は、次のようになる。

Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ＝（Ｖ_Tx＋Ｖ_Rx）−（Ｖ_Tx−Ｖ_Rx）＝２Ｖ_Rx （４）

よって、Ｖ_Rxは、次に等しくなる。

Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２（５）

これらの式を用いるのに、本発明の一実施形態において、試験測定装置２０４の１つ以上のプロセッサ２０６は、電圧プローブ２０２から、重畳電圧波形Ｖ_TxRxを第１入力部で受けても良く、また、電流プローブ２０２から重畳電流波形Ｉ_TxRxを第２入力部で受けても良い。ユーザ入力部２０８を介して設定されるか又はメモリに保存されていても良い差動終端インピーダンスＺを用いて、１つ以上のプロセッサ２０６は、Ｔｘ信号電圧波形Ｖ_TxとＲｘ信号電圧波形Ｖ_Rxを、重畳電圧波形Ｖ_TxRxから分離できる。

例えば、プローブ・ポイントが第１デバイス１００の方により近いなど、第１デバイス１００からプローブ・ポイントまでと、第２デバイス１０２からプローブ・ポイントまでの伝送ラインに沿った距離に差があって、もし第２デバイス１０２からの伝送ライン１０４及び１０６についてと、プローブ・ポイントに寄生リアクタンスがある（コネクタや、伝送ラインがより長いことなどが原因で）場合、第１デバイスからの電圧波形と電流波形間には位相差がない場合でも、第２デバイスからの電圧波形と電流波形間には位相差があることがある。

例えば、コネクタの寄生インダクタンスは、電流の位相遅延を引き起こす可能性がある。この結果、数式（５）から求めたＲｘ電圧波形Ｖ_Rxが正確でない場合がある。このような状況では、１つ以上のプロセッサ２０６が、寄生リアクタンスが原因の位相差を補正するために、デジタル信号処理を使用しても良く、そして、この位相補正Ｒｘ波形を上記の波形演算処理に使用しても良く、これによれば、Ｒｘ信号をより正確に抽出可能になる。

即ち、上述の実施形態を用いて、Ｔｘ信号は、測定された重畳電流波形Ｉ_TxRx及び重畳電圧波形Ｖ_TxRxを用いて抽出しても良いが、一方で、Ｒｘ信号は、測定された重畳電圧波形Ｖ_TxRxと、遅延補正された電流波形Ｉ_TxRxとを用いて抽出される。

いくつかの実施形態では、図３に示すように、電流プローブ３００が、両方のライン１０４及び１０６上の電流を求めるために、伝送ライン１０４及び１０６の両方に結合されても良い。電流プローブ３００によって得られる差動電流波形は、コモン・モード電流ノイズを除去できる。いくつかの実施形態では、電流プローブ３００が、２つの電流プローブであっても良く、一方の電流プローブをライン１０４に結合し、他方の電流プローブをライン１０６に結合する。

電流プローブ３００が両方のライン１０４及び１０６に結合されている場合、測定される重畳電流Ｉ_TxRxは、２倍の振幅を有するであろう。これを考慮するために、上記の数式（３）及び（５）は、次のように変更できる。

Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２（６）

Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２（７）

図４は、いくつかの実施形態による重畳波形Ｖ_TxRxを分離する例示的な工程を示す。最初に、工程４００では、試験測定装置２０４の電流及び電圧測定システム間の位相を校正できるように、電流プローブと電圧プローブの間で、デスキュー操作を行っても良い。

電流及び電圧プローブが校正されると、次いで、工程４０２において、全二重通信信号が、電流及び電圧プローブを用いて同時にプローブされ、試験測定装置２０４が、重畳電流波形Ｉ_TxRxと重畳電圧波形Ｖ_TxRxを取り込む。

いくつかの実施形態では、電圧プローブと電流プローブをマッチング（整合）させるために、適応フィルタ（adaptive filter）が使用される。これにより、正しい信号分離が可能となり、適応フィルタは、現在使用されている電圧プローブ及び電流プローブのモデルに基づいて適合させることができる。

試験測定装置２０４は、次いで、工程４０４において、上述したように、重畳電流波形Ｉ_TxRx及び重畳電圧波形Ｖ_TxRxに基づいて、Ｔｘ波形を抽出する。例えば、試験測定装置２０４は、上述した式（３）又は（６）の一方を使用して、Ｔｘ波形を求められる。試験測定装置２０４は、１つ以上のプロセッサ２０６を利用するか、又は、試験測定装置２０４内に配置された他のハードウェアを利用することによって、これを行っても良い。

工程４０６において、試験測定装置２０４は、次いで、１つ以上のプロセッサ２０６やその他のハードウェアによって、上述した式（４）又は（７）の１つを用いてＲｘ波形を抽出できる。

抽出されたＴｘ及びＲｘ波形は、メモリに保存されるか、ディスプレイ上でユーザに表示されるか、又は、信号の完全性（integrity：インテグリィティ）やデコード解析のために更に分析されてもよい。

いくつかの実施形態では、オプションの工程４０８が、工程４０６でＲｘ波形を抽出する前に行われてもよい。工程４０８では、試験測定装置２０４は、１つ以上のプロセッサ２０６や他のハードウェアによって、上述したように、重畳電流波形Ｉ_TxRxの位相を補償しても良い。即ち、重畳電流波形Ｉ_TxRxの位相は、第２デバイス１０２からプローブ・ポイントまでの伝送ライン上の寄生リアクタンスに基づいて、補償されても良い。これに代わる実施形態では、重畳電流波形Ｉ_TxRxを補償するのではなく、代わりに、重畳電圧波形Ｖ_TxRxが、伝送ラインの寄生リアクタンスに基づいて補償されても良い。

また、ＴｘとＲｘ波形の抽出は、説明を簡単にするために図４で示したように、直線的に行う必要はない。もう少し言えば、ＴｘとＲｘの波形は、処理時間を速くするために並列に抽出されても良いし、Ｒｘ波形がＴｘ波形の前に抽出されても良い。

図５は、異なる波形を有する複数のプロットを示している。プロット５００は、重畳電圧波形Ｖ_TxRxを示し、プロット５０２は、重畳電流波形Ｉ_TxRxを示す。プロット５０４は、上述した実施形態を用いて、プロット５００の重畳電圧波形から抽出されたＶ_Tx波形の例を示す。プロット５０６とは、プロット５００の重畳電圧波形から抽出されたＶ_Rx波形の例を示している。プロット５０４及び５０６のこれらの波形は、次いで、アイ・ダイアグラムの生成などの更なる処理に使用されても良い。

図６は、図５のプロット５０４及び５０６に示した抽出波形を用いて、試験測定装置２０４によって生成されたアイ・ダイアグラムを示す。アイ・ダイアグラム６００は、抽出されたＴｘ電圧信号から導出されたアイ・ダイアグラムを示す一方で、ダイアグラム６０２は、寄生リアクタンスによる位相差が補正されずに抽出されたＲｘ電圧信号から導出されたアイ・ダイアグラムを示す。アイ・ダイアグラム６０２に見られるように、アイ・ダイアグラム６０２は、最適化されたＲｘ信号が抽出されなかったために、歪んで、アイの開口が比較的小さい。

一方、アイ・ダイアグラム６０４は、電流波形の位相が補償された場合の抽出されたＲｘ電圧信号を示す。アイ・ダイアグラム６０４において、電流波形は、無補償のアイ・ダイアグラム６０２と比較して、３ナノ秒の位相差補正が適用されている。アイ・ダイアグラム６０６は、無補償のアイ・ダイアグラム６０２と比較して、２ナノ秒の位相差補正が適用された抽出Ｒｘ電圧信号を示す。アイ・ダイアグラム６０４とアイ・ダイアグラム６０６を比較すると、アイ・ダイアグラム６０６のアイ開口がそれほど大きくならないので、２ナノ秒の補正では不十分であったことが良くわかる。

上述したように、本発明の実施形態によれば、従来の手段では信号を測定するのに必要とされるデバイス間の通信信号への割り込みをすることなく、各デバイスからの信号を抽出可能となる。これにより、より正確な結果が得られるだけでなく、ユーザにとっては、設定と操作も簡単になる。

本発明の態様は、特別に作成されたハードウェア、ファームウェア、デジタル・シグナル・プロセッサ又はプログラムされた命令に従って動作するプロセッサを含む特別にプログラムされた汎用コンピュータ上で動作できる。本願における「コントローラ」又は「プロセッサ」という用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ及び専用ハードウェア・コントローラ等を意図する。本発明の態様は、１つ又は複数のコンピュータ（モニタリング・モジュールを含む）その他のデバイスによって実行される、１つ又は複数のプログラム・モジュールなどのコンピュータ利用可能なデータ及びコンピュータ実行可能な命令で実現できる。概して、プログラム・モジュールとしては、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含み、これらは、コンピュータその他のデバイス内のプロセッサによって実行されると、特定のタスクを実行するか、又は、特定の抽象データ形式を実現する。コンピュータ実行可能命令は、ハードディスク、光ディスク、リムーバブル記憶媒体、ソリッド・ステート・メモリ、ＲＡＭなどのコンピュータ可読記憶媒体に記憶しても良い。当業者には理解されるように、プログラム・モジュールの機能は、様々な実施例において必要に応じて組み合わせられるか又は分散されても良い。更に、こうした機能は、集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのようなファームウェア又はハードウェア同等物において全体又は一部を具体化できる。特定のデータ構造を使用して、本発明の１つ以上の態様をより効果的に実施することができ、そのようなデータ構造は、本願に記載されたコンピュータ実行可能命令及びコンピュータ使用可能データの範囲内と考えられる。

開示された態様は、場合によっては、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの任意の組み合わせで実現されても良い。開示された態様は、１つ以上のプロセッサによって読み取られ、実行され得る１つ又は複数のコンピュータ可読媒体によって運搬されるか又は記憶される命令として実現されても良い。そのような命令は、コンピュータ・プログラム・プロダクトと呼ぶことができる。本願で説明するコンピュータ可読媒体は、コンピューティング装置によってアクセス可能な任意の媒体を意味する。限定するものではないが、一例としては、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含むことができる。

コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な情報を記憶するために使用することができる任意の媒体を意味する。限定するものではないが、例としては、コンピュータ記憶媒体としては、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリやその他のメモリ技術、コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、ＤＶＤ（Digital Video Disc）やその他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置やその他の磁気記憶装置、及び任意の技術で実装された任意の他の揮発性又は不揮発性の取り外し可能又は取り外し不能の媒体を含んでいても良い。コンピュータ記憶媒体としては、信号そのもの及び信号伝送の一時的な形態は排除される。

通信媒体とは、コンピュータ可読情報の通信に利用できる任意の媒体を意味する。限定するものではないが、例としては、通信媒体には、電気、光、無線周波数（ＲＦ）、赤外線、音又はその他の形式の信号の通信に適した同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、空気又は任意の他の媒体を含むことができる。

実施例
以下では、本願で開示される技術の理解に有益な実施例が提示される。この技術の実施形態は、以下で記述する実施例の１つ以上及び任意の組み合わせを含んでいても良い。

実施例１は、差動伝送ラインから波形を抽出するための試験測定装置であって、第１デバイスと第２デバイスとを電気的に接続する上記差動伝送ラインに電気的に結合された電圧プローブから電圧波形を受けるように構成された第１入力部と、上記差動伝送ラインに電磁気的に結合された電流プローブから電流波形を受けるように構成された第２入力部と、上記電圧波形及び上記電流波形を受けて、上記電圧波形及び上記電流波形に基づいて上記第１デバイスの電圧と上記第２デバイスの電圧を求めるように構成された１つ以上のプロセッサとを具えている。

実施例２は、実施例１の試験測定装置であって、このとき、１つ以上の上記プロセッサが、更に、上記差動伝送ラインのインピーダンスに基づいて、上記第１デバイスの上記電圧及び上記第２デバイスの上記電圧を求めるように構成される。

実施例３は、実施例１及び２のいずれかの試験測定装置であって、このとき、１つ以上のプロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を求めるように構成されており、

Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２（８）

ここで、Ｖ_Txは、上記第１デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインから上記電流波形を取り込む。

実施例４は、実施例１〜３のいずれかのの試験測定装置であって、１つ以上の上記プロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を求めるように構成されており、

Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２（９）

ここで、Ｖ_Rxは上記第２デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインから上記電流波形を取り込む。

実施例５は、実施例１、２及び４のいずれかの試験測定装置であって、１つ以上の上記プロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を決定するように構成されており、

Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２（１０）

ここで、Ｖ_Txは上記第１デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインと第２ラインの両方から上記電流波形を取り込む。

実施例６は、実施例１、２、３及び５のいずれかの試験測定装置であって、１つ以上の上記プロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を求めるように構成されており、

Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２（１１）

ここで、Ｖ_Rxは上記第２デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインと第２ラインの両方から上記電流波形を取り込む。

実施例７は、実施例１〜６のいずれかの試験測定装置であって、このとき、１つ以上の上記プロセッサが、更に、上記第２デバイスの上記電圧を求める前に、上記電流波形又は上記電圧波形のいずれかの位相を補償するよう構成される。

実施例８は、実施例１〜７のいずれかの試験測定装置であって、上記差動伝送ラインは、全二重シリアル通信ライン（full-duplex serial communication line）である。

実施例９は、第１デバイス及び第２デバイスを接続する伝送ライン上の第１デバイス及び第２デバイスからの信号を抽出する方法であって、第１デバイスからの信号と第２デバイスからの信号とを含む電圧波形を、電気的に伝送ラインに結合された電圧プローブから受ける処理と、電磁気的に上記伝送ラインに結合された電流プローブから電流波形を受ける処理と、上記電圧波形及び上記電流波形に基づいて、上記第１デバイスの上記信号と上記第２デバイスの上記信号を上記電圧波形から分離する処理とを具えている。

実施例１０は、実施例９の方法であって、上記第１デバイスの上記信号と上記第２デバイスの上記信号を上記電圧波形から分離する処理が、上記差動伝送ラインのインピーダンスに基づいて、上記第１デバイスの上記信号と上記第２デバイスの上記信号を上記電圧波形から分離する処理を含んでいる。

実施例１１は、実施例９又は１０のいずれかの方法であって、このとき、上記第１デバイスの上記信号を分離する処理は、以下の式を用いた処理が含まれており、

Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２（１２）

ここで、Ｖ_Txは上記第１デバイスの上記信号、Ｖ_TxRxは上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記電流波形、Ｚは上記伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインから上記電流波形を取り込む。

実施例１２は、実施例９〜１１のいずれかの方法であって、このとき、上記第２デバイスの上記信号を分離する処理は、以下の式を用いた処理が含まれており、

Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２（１３）

ここで、Ｖ_Rxは上記第１デバイスの上記信号、Ｖ_TxRxは上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記電流波形、Ｚは上記伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインから上記電流波形を取り込む。

実施例１３は、実施例９、１０又は１２のいずれかの方法であって、このとき、上記第１デバイスの上記信号を分離する処理は、以下の式を用いた処理が含まれており、

Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２（１４）

ここで、Ｖ_Txは上記第１デバイスの上記信号、Ｖ_TxRxは上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記電流波形、Ｚは上記伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインと第２ラインの両方から上記電流波形を取り込み、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインと第２ラインの両方から上記電流波形を取り込む。

実施例１４は、実施例９〜１１又は１３のいずれかの方法であって、このとき、上記第２デバイスの上記信号を分離する処理、以下の式を用いた処理が含まれており、

Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２（１５）

ここで、Ｖ_Rxは上記第１デバイスの上記信号、Ｖ_TxRxは上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記電流波形、Ｚは上記伝送ラインのインピーダンスであり、上記電流プローブは、上記差動伝送ラインの第１ラインと第２ラインの両方から上記電流波形を取り込む。

実施例１５は、実施例９〜１４のいずれの方法であって、上記第２デバイスの上記信号を分離する前に、上記電流波形又は上記電圧波形のいずれかの位相を補償する処理を更に含む。

実施例１６は、実施例９〜１５のいずれかの方法であって、このとき、上記伝送ラインは、全二重シリアル通信ラインである。

実施例１７は、１つ以上のコンピュータ可読ストレージメディアであって、試験測定装置の１つ以上のプロセッサによって実行されると、上記試験測定装置に、第１デバイスと第２デバイス間の通信リンクに電気的に結合された電圧プローブから第１デバイスからの信号と第２デバイスからの信号とを含む電圧波形を受けさせ、上記通信リンクに電気的に結合された電流プローブから電流波形を受けさせ、電圧波形と電流波形に基づいて第１デバイスの信号を電圧波形から分離させ、電圧波形と電流波形に基づいて第２デバイスの信号を電圧波形から分離させる命令を含んでいる。

実施例１８は、実施例１７の１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、電圧波形から第１デバイスの信号と第２デバイスの信号を分離する処理は、上記差動伝送ラインのインピーダンスに基づいて第１デバイスの信号と第２デバイスの信号を分離する処理を含む。

実施例１９は、実施例１７又は１８のいずれかの１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、第２デバイスの信号を分離する前に電流波形又は電圧波形の一方の位相を補償するように構成された命令を更に含む。

実施例２０は、実施例１７〜１９のいずれかの１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、このとき、上記通信リンクは、全二重シリアル通信リンクである。

開示された主題の上述のバージョンは、記述したか又は当業者には明らかであろう多くの効果を有する。それでも、開示された装置、システム又は方法のすべてのバージョンにおいて、これらの効果又は特徴のすべてが要求されるわけではない。

加えて、本願の記述は、特定の特徴に言及している。本明細書における開示には、これらの特定の特徴の全ての可能な組み合わせが含まれると理解すべきである。ある特定の特徴が特定の態様又は実施例の状況において開示される場合、その特徴は、可能である限り、他の態様及び実施例の状況においても利用できる。

また、本願において、２つ以上の定義されたステップ又は工程を有する方法に言及する場合、これら定義されたステップ又は工程は、状況的にそれらの可能性を排除しない限り、任意の順序で又は同時に実行しても良い。

説明の都合上、本発明の具体的な実施例を図示し、説明してきたが、本発明の要旨と範囲から離れることなく、種々の変更が可能なことが理解できよう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲を除いて限定されるべきではない。

１００第１デバイス
１０２第２デバイス
１０４差動伝送ラインの第１ライン
１０６差動伝送ラインの第２ライン
２００電流プローブ
２０２差動電圧プローブ
２０４試験測定装置
２０６プロセッサ
２０８ユーザ入力部
３００電流プローブ

Claims

差動伝送ラインから波形を抽出するための試験測定装置であって、
第１デバイスと第２デバイスとを電気的に接続する上記差動伝送ラインに電気的に結合された電圧プローブから電圧波形を受けるように構成された第１入力部と、
上記差動伝送ラインに電磁気的に結合された電流プローブから電流波形を受けるように構成された第２入力部と、
上記電圧波形及び上記電流波形を受けて、上記電圧波形及び上記電流波形に基づいて上記第１デバイスの電圧と上記第２デバイスの電圧を求めるように構成された１つ以上のプロセッサと
を具える試験測定装置。
１つ以上の上記プロセッサが、更に、上記差動伝送ラインのインピーダンスに基づいて、上記第１デバイスの上記電圧及び上記第２デバイスの上記電圧を求めるように構成される請求項１の試験測定装置。
１つ以上の上記プロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を求めるように構成されており、
Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２
このとき、Ｖ_Txは上記第１デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスである請求項１の試験測定装置。
１つ以上の上記プロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を求めるように構成されており、
Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２
このとき、Ｖ_Rxは上記第２デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスである請求項１の試験測定装置。
１つ以上の上記プロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を決定するように構成されており、
Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２
このとき、Ｖ_Txは上記第１デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスである請求項１の試験測定装置。
１つ以上の上記プロセッサが、更に、次の式を使用して上記第１デバイスの上記電圧を求めるように構成されており、
Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ÷２）÷２
このとき、Ｖ_Rxは上記第２デバイスの上記電圧、Ｖ_TxRxは上記伝送ラインの上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記差動伝送ラインの上記電流波形、Ｚは上記差動伝送ラインのインピーダンスである請求項１の試験測定装置。
第１デバイス及び第２デバイスを接続する伝送ライン上の上記第１デバイス及び上記第２デバイスからの信号を抽出する方法であって、
上記第１デバイスからの上記信号と上記第２デバイスからの上記信号とを含む電圧波形を、電気的に上記伝送ラインに結合された電圧プローブから受ける処理と、
電磁気的に上記伝送ラインに結合された電流プローブから電流波形を受ける処理と、
上記電圧波形及び上記電流波形に基づいて、上記第１デバイスの上記信号と上記第２デバイスの上記信号を上記電圧波形から分離する処理と
を具える信号抽出方法。
上記第１デバイスの上記信号と上記第２デバイスの上記信号を上記電圧波形から分離する処理が、上記差動伝送ラインのインピーダンスに基づいて、上記第１デバイスの上記信号と上記第２デバイスの上記信号を上記電圧波形から分離する処理を含む請求項７の信号抽出方法。
上記第１デバイスの上記信号を分離する処理は、以下の式を用いた処理が含まれており、
Ｖ_Tx＝（Ｖ_TxRx＋Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２
このとき、Ｖ_Txは上記第１デバイスの上記信号、Ｖ_TxRxは上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記電流波形、Ｚは上記伝送ラインのインピーダンスである請求項７の信号抽出方法。
上記第２デバイスの上記信号を分離する処理は、以下の式を用いた処理が含まれており、
Ｖ_Rx＝（Ｖ_TxRx−Ｉ_TxRx＊Ｚ）÷２
このとき、Ｖ_Rxは上記第１デバイスの上記信号、Ｖ_TxRxは上記電圧波形、Ｉ_TxRxは上記電流波形、Ｚは上記伝送ラインのインピーダンスである請求項７の信号抽出方法。
上記第２デバイスの上記信号を分離する前に、上記電流波形又は上記電圧波形のいずれかの位相を補償する処理を更に具える請求項７の信号抽出方法。
試験測定装置の１つ以上のプロセッサによって実行されると、上記試験測定装置に請求項７〜１１のいずれかの方法を実行させる命令を含むプログラム。