JP2735076B2 - Test method for analog / digital converter - Google Patents

Test method for analog / digital converter

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JP2735076B2 JP29826488A JP29826488A JP2735076B2 JP 2735076 B2 JP2735076 B2 JP 2735076B2 JP 29826488 A JP29826488 A JP 29826488A JP 29826488 A JP29826488 A JP 29826488A JP 2735076 B2 JP2735076 B2 JP 2735076B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 A/Dコンバータの試験方法に関し、 比較的簡易な構成で、A/Dコンバータの異常の有無を
短時間のうちに検出し、ひいては試験の効率化を図るこ
とを目的とし、 A/Dコンバータの変換域の全域に対応するアナログ信
号を出力可能であって、且つ、該アナログ信号を制御信
号の論理レベルに応じて漸次増加または減少させて該A/
Dコンバータに供給する平滑回路と、該A/Dコンバータか
ら出力されたディジタル信号に応答し、該ディジタル信
号のコードが漸次1ずつ増加または減少しているか否か
を判定し、該判定結果に基づき前記制御信号を所定の論
理レベルに制御する制御回路とを設け、前記A/Dコンバ
ータから出力されたディジタル信号のコードが最終的に
該A/Dコンバータの変換域の最大値または最小値に達す
るか否かに基づいて該A/Dコンバータの異常の有無を判
定するように構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] Regarding the A / D converter test method, with a relatively simple configuration, it is possible to detect the presence / absence of an A / D converter abnormality in a short time, and to improve the test efficiency. It is possible to output an analog signal corresponding to the entire conversion range of the A / D converter, and gradually increase or decrease the analog signal in accordance with the logic level of the control signal.
A smoothing circuit for supplying to the D converter, and responding to the digital signal output from the A / D converter, determining whether or not the code of the digital signal is gradually increasing or decreasing by one, and based on the determination result. A control circuit for controlling the control signal to a predetermined logic level, wherein the code of the digital signal output from the A / D converter finally reaches the maximum value or the minimum value of the conversion range of the A / D converter. It is configured to determine whether there is an abnormality in the A / D converter based on whether the A / D converter is abnormal.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、アナログ/ディジタル変換器(以下、A/D
コンバータと称する)の試験方法に関し、特に、A/Dコ
ンバータの異常の有無を検出し、該検出に基づき該コン
バータの精度の評価を行う技術に関する。
The present invention relates to an analog / digital converter (hereinafter referred to as A / D converter).
In particular, the present invention relates to a technique for detecting the presence or absence of an abnormality in an A / D converter and evaluating the accuracy of the converter based on the detection.

近年、ビデオ、オーディオ分野等を始めとして各分野
でディジタル化が進んでおり、それに伴い、アナログ信
号をディジタル信号に変換するA/Dコンバータの需要が
増大している。このようなA/Dコンバータは、技術の進
歩、市場の要求により高分解能化および高速化が進んで
おり、それに伴い、その試験および評価に要する時間
や、利得誤差、直線性誤差、コード欠け(いわゆるビッ
ト抜け)等の測定項目の量も増大し、複雑化してきてい
る。
In recent years, digitization has been progressing in various fields such as the video and audio fields, and accordingly, the demand for A / D converters for converting analog signals into digital signals has been increasing. The resolution and speed of such A / D converters have been increasing due to technological advances and market demands. As a result, the time required for testing and evaluation, gain errors, linearity errors, and missing codes ( The quantity of measurement items such as so-called bit omissions) is also increasing and becoming more complicated.

このため、A/Dコンバータの試験および精度の評価を
効率的に行えるようにした各種の方法、試験装置等が要
望されている。
For this reason, there are demands for various methods, test devices, and the like that enable efficient testing and accuracy evaluation of the A / D converter.

〔従来の技術、および発明が解決しようとする課題〕[Conventional technology and problems to be solved by the invention]

従来のA/Dコンバータの試験および評価の方法として
は、例えば、ACサーボ法により非直線性誤差、微分非
直線性誤差(以下、それぞれLE、DLEと称する)を求め
る、基準ディジタル/アナログ(D/A)コンバータを
用いてDC直線性試験を行い、LEを求める、ヒストグラ
ム法によりコード欠け等を検出したり、あるいはLE、DL
Eを求める、高速フーリエ変換(FFT)試験を行い、全
体的な精度すなわち有効ビット数を求める、等の手法が
知られている。
As a method of testing and evaluating a conventional A / D converter, for example, a reference digital / analog (D / A) method for obtaining a non-linear error and a differential non-linear error (hereinafter referred to as LE and DLE, respectively) by an AC servo method is used. / A) Perform DC linearity test using a converter to find LE, detect missing codes by histogram method, or use LE, DL
There are known methods for obtaining E, performing a fast Fourier transform (FFT) test, and obtaining overall accuracy, that is, the number of effective bits.

例えばコード欠け、単調性異常(第5図(a)および
(b)参照;一点鎖線で示されるように、ディジタル出
力信号DOUTのコード13(10)が欠けた状態や、出力形態の
単調性に異常がある状態)等の局部的な異常を検出する
場合には、まずA/Dコンバータに1LSBの電圧幅より充分
に小さい幅で順次アナログ入力信号を該A/Dコンバータ
の変換域全域に亘って印加し、次いで各々のアナログ入
力信号に対応して該A/Dコンバータより出力されたディ
ジタル出力信号をデータ処理し、該データ処理の結果に
基づいて上記局部的な異常の有無を検出していた。
For example, missing codes, monotonic abnormalities (see FIGS. 5 (a) and 5 (b); as shown by the dashed line, the state where the code 13 (10) of the digital output signal D OUT is missing, or the monotonicity of the output form In the case of detecting a local abnormality such as an abnormal state), the analog input signal is first sent to the A / D converter in a width sufficiently smaller than the voltage width of 1 LSB over the entire conversion range of the A / D converter. And then subjecting the digital output signal output from the A / D converter to data processing corresponding to each analog input signal, and detecting the presence or absence of the local abnormality based on the result of the data processing. I was

つまり、A/Dコンバータの異常は局部的であるにもか
かわらず、該コンバータの変換域全域に亘って全体的な
試験を行いその結果を解析した後でないと、該コンバー
タの異常または故障の有無を判定できないという不都合
があった。そのため、高分解能化および高速化に伴って
試験および評価に要する時間が長くなり、さらには、そ
のための装置の構成が複雑化し、コスト的にも高価なも
のになるという問題があった。
In other words, despite the fact that the A / D converter abnormality is local, it is necessary to perform an overall test over the entire conversion area of the converter and analyze the results, and then check for any abnormality or failure of the converter. Cannot be determined. Therefore, there is a problem that the time required for the test and the evaluation becomes longer with the increase in the resolution and the speed, and further, the configuration of the device for the test becomes complicated and the cost becomes high.

また、精度を上げるという観点からはアナログ入力信
号のステップ数を増大することが好ましいが、反面、そ
の分だけA/Dコンバータの試験に要する時間が長くなる
ので、試験の効率化という観点からは不利なものとな
る。
From the viewpoint of improving accuracy, it is preferable to increase the number of steps of the analog input signal.However, on the other hand, the time required for testing the A / D converter becomes longer by that amount, so from the viewpoint of improving test efficiency. It is disadvantageous.

さらに、ビデオ帯域で用いられる高速A/Dコンバータ
の場合、方式として全並列型あるいは直並列型を採用す
る場合が多く、それらの方式では多数のコンパレータ
(例えばnビットの分解能では、2n−1個のコンパレー
タ)を並列に用いている。従って、コンパレータの異常
に起因するコード欠け等の局部的な異常を検出する場合
でも、全てのコンパレータについて動作を確認した後で
ないと異常の有無を判定できないため、時間的に不利と
なり、A/Dコンバータの試験を効率的に行うという観点
から好ましいとは言えない。
Furthermore, the high-speed A / D converter used in the video bandwidth, often employing the full parallel or serial-parallel type as a method, in which in the method the resolution of a number of comparators (e.g. n bits, 2 n -1 Comparators) are used in parallel. Therefore, even when detecting a local abnormality such as a missing code caused by an abnormality in the comparator, it is disadvantageous in terms of time because the presence or absence of the abnormality can only be determined after confirming the operation of all the comparators. It is not preferable from the viewpoint of efficiently testing the converter.

本発明の主な目的は、上述した従来技術における課題
に鑑み、比較的簡易な構成で、A/Dコンバータの異常の
有無を短時間のうちに検出し、ひいては試験の効率化を
図ることができる試験方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems in the related art, a main object of the present invention is to detect the presence / absence of an abnormality in an A / D converter in a relatively simple configuration in a short time, and thereby to improve the efficiency of a test. To provide a test method that can be used.

また、本発明の他の目的は、上記異常の有無の検出に
基づいてA/Dコンバータの精度の評価を効率良く行うこ
とを可能にすることにある。
Another object of the present invention is to make it possible to efficiently evaluate the accuracy of the A / D converter based on the detection of the presence or absence of the abnormality.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上述た従来技術における課題を解決くるため、本発明
によれば、A/Dコンバータの変換域の全域に対応するア
ナログ信号を出力可能であって、且つ、該アナログ信号
を制御信号の論理レベルに応じて漸次増加または減少さ
せて該A/Dコンバータに供給する平滑回路と、該A/Dコン
バータから出力されたディジタル信号に応答し、該ディ
ジタル信号のコードが漸次1ずつ増加または減少してい
るか否かを判定し、該判定結果に基づき前記制御信号を
所定の論理レベルに制御する制御回路とを設け、前記A/
Dコンバータから出力されたディジタル信号のコードが
最終的に該A/Dコンバータの変換域の最大値または最小
値に達するか否かに基づいて該A/Dコンバータの異常の
有無を判定するようにしたことを特徴とするA/Dコンバ
ータの試験方法が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above-described problems in the related art, it is possible to output an analog signal corresponding to the entire conversion range of an A / D converter, and to convert the analog signal to a logic level of a control signal. A smoothing circuit for gradually increasing or decreasing the digital signal in accordance with the digital signal output from the A / D converter, and determining whether the code of the digital signal is gradually increasing or decreasing by one in response to the digital signal output from the A / D converter. And a control circuit for controlling the control signal to a predetermined logic level based on the result of the determination.
It is possible to determine whether there is an abnormality in the A / D converter based on whether the code of the digital signal output from the D converter finally reaches the maximum value or the minimum value of the conversion range of the A / D converter. A method for testing an A / D converter is provided.

〔作 用〕(Operation)

A/Dコンバータが正常であれば、該A/Dコンバータから
はディジタル信号のコードが漸次1ずつ増加(または減
少)して出力される。従って、制御回路からは一定の論
理レベル(“H"レベルまたは“L"レベルのいずれか一
方)の制御信号が出力される。それによって、平滑回路
は、“H"レベル(または“L"レベル)の制御信号に応答
してアナログ信号を漸次増加(または減少)させ、A/D
コンバータに供給する。従って、A/Dコンバータからは
最終的に、該A/Dコンバータの変換域の最大値(または
最小値)に相当する出力コードが出力される。
If the A / D converter is normal, the code of the digital signal is gradually increased (or decreased) by one from the A / D converter and output. Therefore, the control circuit outputs a control signal of a fixed logic level (either "H" level or "L" level). Thereby, the smoothing circuit gradually increases (or decreases) the analog signal in response to the "H" level (or "L" level) control signal, and the A / D
Supply to converter. Therefore, the A / D converter finally outputs an output code corresponding to the maximum value (or the minimum value) of the conversion range of the A / D converter.

一方、A/Dコンバータが異常であれば、該A/Dコンバー
タから出力されるディジタル信号のコードは、単調的な
変化をせずに、増加あるいは減少したりしながら出力さ
れる。つまり、1毎に変化せずに、コード飛びを発生さ
せたりしながら出力される。従って、制御回路から出力
される制御信号の論理レベルは、一定とはならない。そ
のため、平滑回路は、アナログ信号を漸次増加あるいは
減少させたりしながらA/Dコンバータに供給する。つま
り、A/Dコンバータの出力コードは、漸次増加(または
減少)する方向に一方向に変化することはなく、増加し
たりあるいは減少したりしながら変化していく。従っ
て、A/Dコンバータの出力コードは、相当の時間が経過
した後でもその最大値に到達することはできない。
On the other hand, if the A / D converter is abnormal, the code of the digital signal output from the A / D converter is output while increasing or decreasing without monotonically changing. In other words, the output is performed while generating a code jump without changing every time. Therefore, the logic level of the control signal output from the control circuit is not constant. Therefore, the smoothing circuit supplies the analog signal to the A / D converter while gradually increasing or decreasing the analog signal. That is, the output code of the A / D converter does not change in one direction in the direction of gradually increasing (or decreasing), but changes while increasing or decreasing. Therefore, the output code of the A / D converter cannot reach its maximum value even after a considerable time has elapsed.

このように、A/Dコンバータの出力コードが最終的に
その最大値(または最小値)に達するか否かを検出する
ことで、A/Dコンバータの異常の有無を容易に判定する
ことができる。これは、特別なデータ処理等を用いずに
行うことができるので、時間の短縮化および効率化な試
験という観点から極めて好適である。
As described above, by detecting whether the output code of the A / D converter finally reaches the maximum value (or the minimum value), it is possible to easily determine whether the A / D converter is abnormal. . Since this can be performed without using special data processing or the like, it is extremely preferable from the viewpoint of time reduction and efficient testing.

なお、本発明の他の構成上の特徴および作用の詳細に
ついては、添付図面を参照しつつ以下に記述される実施
例を用いて説明する。
The details of other structural features and operations of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings and embodiments described below.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には本発明のA/Dコンバータの試験方法が適用
される装置の構成が示される。本実施例の装置は、A/D
コンバータのコード欠け、単調性異常等の局部的な異常
の有無を検出する場合に適用される。
FIG. 1 shows the configuration of an apparatus to which the A / D converter test method of the present invention is applied. The device of the present embodiment has an A / D
It is applied to detect the presence / absence of a local abnormality such as missing converter code or monotonicity abnormality.

同図において、1は被試験用のA/Dコンバータであっ
て、制御回路3(後述)から供給されるクロックφに応
答して平滑回路2(後述)の出力信号(アナログ入力信
号)DINをディジタル出力信号DOUTに変換する機能を有
している。例として、今、8ビットのA/Dコンバータに
ついて考えると、出力信号DOITとしては、256(=28
通りのコードが出力される。従って、A/Dコンバータ1
は、機能的に正常であれば、所定数のクロックφが入力
される毎にその立ち下がりエッジでディジタル出力信号
DOUTのコードを漸次+1ずつ増加していく。アナログ入
力DINの変換域をVRL〜VRH(VRL<VRH)に設定すると、
入出力の対応関係は、DIN=VRLの時はDOUT=0(10)、DIN
=VRHの時はDOUT=255(10)となる。なお、添字の(10)
10進法表示を表す。
In the figure, reference numeral 1 denotes an A / D converter under test, which is an output signal (analog input signal) D IN of a smoothing circuit 2 (described later) in response to a clock φ supplied from a control circuit 3 (described later). Is converted into a digital output signal DOUT . As an example, consider an 8-bit A / D converter, and the output signal D OIT is 256 (= 2 8 )
Output the exact code. Therefore, A / D converter 1
Is a digital output signal at the falling edge every time a predetermined number of clocks φ are input if the function is normal.
The code of D OUT is gradually increased by +1. Setting the conversion range of the analog input D IN to the VR L ~VR H (VR L < VR H),
Correspondence between the input and output, when D IN = VR L is D OUT = 0 (10), D IN
= When VR H becomes D OUT = 255 (10). The subscript (10) is
Represents decimal notation.

平滑回路2は、A/Dコンバータ1の変換域の全域VRL
VRHに対応するアナログ信号DINを出力することができ、
制御回路3から供給される制御信号(判別結果指示信
号)COの論理レベルに応じて該アナログ信号を平滑化
し、該平滑化された信号をA/Dコンバータ1に供給する
機能を有している。具体的には、平滑回路2は、制御信
号COが“H"レベルの時にアナログ信号DINを漸次増加
し、制御信号COが“L"レベルの時にアナログ信号DIN
漸次減少する。
Smoothing circuit 2, the entire VR conversion region of the A / D converter 1 L ~
An analog signal D IN corresponding to VR H can be output,
A function of smoothing the analog signal in accordance with the logical level of a control signal (determination result instruction signal) CO supplied from the control circuit 3 and supplying the smoothed signal to the A / D converter 1 I have. Specifically, the smoothing circuit 2 gradually increases the analog signal D IN when the control signal C O is at “H” level, and gradually decreases the analog signal D IN when the control signal C O is at “L” level.

平滑回路2は、一例として例えば第2図(a)に示さ
れるように、入出力端の間に接続された抵抗器21と、出
力端とグランドの間に接続されたキャパシタ22とから構
成されている。また、平滑回路の電圧変化の速度dV/dt
は、以下の条件、 dV/dt<(VRH−VRL)/(2n・φ) …[1] および dV/dt>(VRL−VRH)/(2n・φ) …[2] を満たすように選定される。ここで、 nはA/Dコンバータの分解能(bit)、 φはA/Dコンバータの変換時間(s/cycle)、 VRHはA/Dコンバータの変換域の上限値(V)、 VRLはA/Dコンバータの変換域の下限値(V)、 を表す。
For example, as shown in FIG. 2 (a), the smoothing circuit 2 includes a resistor 21 connected between the input and output terminals, and a capacitor 22 connected between the output terminal and the ground. ing. Also, the speed of voltage change of the smoothing circuit dV / dt
The following conditions, dV / dt <(VR H -VR L) / (2 n · φ T) ... [1] and dV / dt> (VR L -VR H) / (2 n · φ T) ... [2] is selected. Here, n A / D converter resolution (bit), φ T is the A / D converter conversion time (s / cycle), VR H upper limit of the conversion range of the A / D converter (V), VR L Represents the lower limit (V) of the conversion range of the A / D converter.

上記の[1]式は、A/Dコンバータにおいてコード欠
け、単調性異常等の局部的な異常の有無を検出するため
の条件であり、[2]式は、後述するようにA/Dコンバ
ータに異常箇所前後のコードを出力させるための条件で
ある。なお、[2]式の条件が満たされない場合には、
A/Dコンバータは、異常箇所のコードDXとコードDYの間
の出力コードを出力し続けることになる。ただし、コー
ドDYは、DX−(dV/dt)・2n・φT/(VRH−VRL)で規定
される。
The above equation [1] is a condition for detecting the presence / absence of a local abnormality such as a missing code, a monotonic abnormality or the like in the A / D converter, and the equation [2] is an A / D converter as described later. Is a condition for causing the code before and after the abnormal point to be output. If the condition of equation [2] is not satisfied,
A / D converter will continue to output the output code of code-D X and code D Y of the anomaly. However, the code D Y is, D X - is defined by (dV / dt) · 2 n · φ T / (VR H -VR L).

制御回路3は、A/Dコンバータ1から出力されたディ
ジタル出力信号DOUTのコードを一時的に記憶しておくた
めのディジタル(D)出力コードメモリ31と、比較回路
32と、メモリ制御回路33と、A/Dコンバータ動作用クロ
ックφを生成するためのタイミング調整回路34とから構
成されている。比較回路32は、メモリ31から読み出され
たコードA/Dコンバータ1から出力されたコードとの比
較(減算)を行い、該比較結果に基づいて制御信号CO
“H"レベルまたは“L"レベルに制御する機能を有してい
る。
The control circuit 3 includes a digital (D) outputs code memory 31 for temporarily storing the code of the digital output signal D OUT output from the A / D converter 1, the comparator circuit
32, a memory control circuit 33, and a timing adjustment circuit 34 for generating an A / D converter operation clock φ. The comparison circuit 32 compares (subtracts) the code read from the memory 31 with the code output from the A / D converter 1, and sets the control signal CO to the “H” level or the “L” based on the comparison result. "Has a level control function.

メモリ制御回路33は、比較回路の出力COの論理レベル
に応じて、D出力コードメモリ31に対しデータ保持およ
びデータ読み出しの制御を行うと共に、比較回路32に対
して演算の制御を行う機能を有している。具体的には、
比較回路の出力COが“H"レベルの時は、A/Dコンバータ
1から出力されたコードはメモリ31において一時ラッチ
された後、順次比較回路32に取り込まれる。一方、比較
回路の出力COが“L"レベルの時は、該出力COが“H"レベ
ルに変化するまでの間、A/Dコンバータ1からの出力カ
ードはメモリ31において保持され、その保持されたコー
ドが比較回路32に取り込まれる。
The memory control circuit 33 controls data holding and data reading for the D output code memory 31 and controls operations for the comparison circuit 32 in accordance with the logical level of the output C O of the comparison circuit. Have. In particular,
When the output C O of the comparison circuit is at “H” level, the code output from the A / D converter 1 is temporarily latched in the memory 31 and then sequentially taken into the comparison circuit 32. On the other hand, when the output C O is "L" level of the comparison circuit, until the change in the output C O is "H" level, the output card from the A / D converter 1 is held in the memory 31, the The held code is taken into the comparison circuit 32.

今仮に、A/Dコンバータ1の現在の出力コードをDn
前出力コードをDn-1とすると、制御回路3は、その入力
信号DOUTおよび平滑回路2への制御信号COに関して、以
下の表1に示されるような動作を行う。ここで、現在の
出力コードDnはA/Dコンバータ1から出力されたコード
に対応し、前出力コードDn-1はメモリ31から読み出され
たコードに対応する。
Now suppose that the current output code of A / D converter 1 is D n ,
Assuming that the previous output code is D n−1 , the control circuit 3 performs an operation as shown in Table 1 below with respect to the input signal D OUT and the control signal C O to the smoothing circuit 2. Here, the output code D n of the current corresponds to the code output from the A / D converter 1, the front output code D n-1 corresponding to the code read from the memory 31.

次に、第1図装置の作用について第3図の信号波形図
および表1を参照しながら説明する。なお、A/Dコンバ
ータのディジタル出力DOUTのコードDnは、初期状態すな
わち試験開始時において0(10)となるようにセットされ
る。
Next, the operation of the FIG. 1 apparatus will be described with reference to the signal waveform diagram of FIG. 3 and Table 1. Incidentally, the code D n of the A / D converter digital output D OUT is set in the initial state, that is at the beginning of the test such that 0 (10).

(1)A/Dコンバータ1が正常な場合(第3図(a)参
照) まず、コードDnは0(10)であるので、制御回路3は
“H"レベルの制御信号COを出力し、それを平滑回路2に
供給する。これによって、該平滑回路の出力、すなわち
A/Dコンバータ1のアナログ信号DINは漸次増加してい
く。そして、A/Dコンバータ1が1(10)のコードを出力し
得る程度までアナログ信号DINの電圧が上昇すると、A/D
コンバータ1からは新たな出力コードDnとして1(10)
出力される。
(1) When the A / D converter 1 is normal (see FIG. 3 (a)) First, since the code D n is 0 (10), the control circuit 3 outputs a control signal C O of "H" level And supplies it to the smoothing circuit 2. Thereby, the output of the smoothing circuit, that is,
The analog signal D IN of the A / D converter 1 gradually increases. When the voltage of the analog signal D IN rises to an extent that the A / D converter 1 can output the code of 1 (10) , the A / D converter
1 (10) is output as a new output code D n from the converter 1.

この時、D出力コードメモリ31には前出力コードDn-1
として0(10)が保持されており、結局、比較回路32はこ
の前出力コードDn-1(0(10))と今出力された新たな出
力コードDn-1(1(10))との減算処理を行う。つまり、D
n-1−Dn=−1となるので、制御回路3は“H"レベルの
制御信号Coを出力する。従って、平滑回路の出力、すな
わちA/Dコンバータ1のアナログ信号DINは漸次増加し、
A/Dコンバータ1が2(10)のコードを出力し得る程度まで
該アナログ信号DINの電圧が上昇すると、A/Dコンバータ
1から新たな出力コードDnとして2(10)が出力される。
At this time, the previous output code D n-1 is stored in the D output code memory 31.
0 (10) are held, after all, the comparison circuit 32 the previous output code D n-1 (0 (10)) and the new output code is just output D n-1 (1 (10)) Is subtracted. That is, D
Since n−1− D n = −1, the control circuit 3 outputs the control signal Co at the “H” level. Therefore, the output of the smoothing circuit, that is, the analog signal D IN of the A / D converter 1 gradually increases,
When A / D converter 1 is the voltage of the analog signal D IN to the extent that code can output 2 (10) rises, 2 (10) is output as a new output code D n from the A / D converter 1 .

この時、D出力コードメモリ31には前出力コードDn-1
として1(10)が保持されており、結局、比較回路32にお
いて、前出力コードDn-1(1(10))と今出力された新た
な出力コードDn(2(10))との減算処理が行われる。以
降同様のステップが繰り返される。
At this time, the previous output code D n-1 is stored in the D output code memory 31.
1 (10) is held as a result. In the comparison circuit 32, the comparison between the previous output code D n-1 (1 (10) ) and the new output code D n (2 (10) ) just output is finally made. Subtraction processing is performed. Thereafter, similar steps are repeated.

この場合、A/Dコンバータ1は正常であるので、A/Dコ
ンバータ1の出力コードは漸次1ずつ増加する。それに
よって、制御回路3も“H"レベルの制御信号Coを出力し
続けるので、A/Dコンバータ1のアナログ信号DINは漸次
増加していく。従って、第3図(a)に示されるよう
に、最終的にはtoの時点において、A/Dコンバータ1は
出力コード最大値255(10)を出力する。
In this case, since the A / D converter 1 is normal, the output code of the A / D converter 1 gradually increases by one. As a result, the control circuit 3 also continues to output the control signal Co at the “H” level, so that the analog signal D IN of the A / D converter 1 gradually increases. Therefore, as shown in FIG. 3 (a), and finally at the time of t o, A / D converter 1 outputs an output code maximum value 255 (10).

(2)A/Dコンバータ1が異常な場合(第3図(b)参
照) 例えば、第5図(a)に示されるように出力コード13
(10)が出力されず、出力コードが……11(10)→12(10)
14(10)……と変化する場合(コード欠けの場合)につい
て説明する。
(2) When the A / D converter 1 is abnormal (see FIG. 3 (b)) For example, as shown in FIG.
(10) is not output and the output code is …… 11 (10) → 12 (10)
14 (10) A case where the code changes (a code is missing) will be described.

最初はコードDnが0(10)であるので、制御回路3は
“H"レベルの制御信号Coを出力し、それによって、A/D
コンバータのアナログ信号DINは漸次増加し、その出力
コードは漸次1ずつ増加していく。
Initially, code D n is 0 (10), the control circuit 3 outputs a control signal C o of "H" level, whereby, A / D
The analog signal D IN of the converter gradually increases, and its output code gradually increases by one.

D出力コードメモリ31に前出力コードDn-1として12
(10)が保持され、且つ、A/Dコンバータ1から出力コー
ドDnとして14(10)が出力された時点で、比較回路32はD
n-1−Dn=−2の減算を行う。これによって制御回路3
は、“L"レベルの制御信号Coを出力すると共に、メモリ
31内のコードDn-1(12(10))を保持する。制御信号Co
“L"レベルになると、平滑回路の出力、すなわちA/Dコ
ンバータ1のアナログ信号DINは漸次減少し、A/Dコンバ
ータ1が12(10)のコードを出力する程度まで該アナログ
信号DINの電圧が低下すると、A/Dコンバータ1から新た
な出力コードDnとして12(10)が出力される。
D output code memory 31 stores the previous output code D n-1 as 12
(10) is held, and, when the 14 from the A / D converter 1 as an output code D n (10) is outputted, the comparator circuit 32 is D
Subtract n-1 -D n = -2. Thereby, the control circuit 3
Outputs an “L” level control signal Co and
The code D n-1 (12 (10) ) in 31 is retained. When the control signal Co becomes “L” level, the output of the smoothing circuit, that is, the analog signal D IN of the A / D converter 1 gradually decreases until the A / D converter 1 outputs a code of 12 (10). When the voltage of the analog signal D iN is lowered, the a / D converter 1 as a new output code D n is 12 (10) is output.

この時、D出力コードメモリ31には前出力コードDn-1
として12(10)が保持されているので、結局、比較回路32
は前出力コードDn-1(12(10))と今出力された新たな出
力コードDn(12(10))との減算処理を行う。この結果は
0であるので、制御回路3は“H"レベルの制御信号Co
出力する。それによって、A/Dコンバータのアナログ信
号DINは漸次増加し、やがて、A/Dコンバータは出力コー
ドDnとして再び14(10)を出力する。以降同様にして、上
述した動作が繰り返される。
At this time, the previous output code D n-1 is stored in the D output code memory 31.
Since 12 (10) is held as
Performs subtraction processing between the previous output code D n-1 (12 (10) ) and the new output code D n (12 (10) ) just output. Since this result is 0, the control circuit 3 outputs the control signal Co at the “H” level. Thereby, A / D converter analog signals D IN of gradually increased, eventually, A / D converter outputs again 14 (10) as the output code D n. Thereafter, the above operation is repeated in a similar manner.

従って、コード欠けの異常がある場合には第3図
(b)に示されるように、A/Dコンバータ1はコード欠
けのある部分と前後のコード(12(10)または14(10))を
繰り返し出力する。つまり、正常であればその出力コー
ドの最大値255(10)に到達するであろうところの時間to
が経過した後でも、この場合には、出力コードは依然と
して12(10)または14(10)を呈する。
Accordingly, when there is an abnormality in the code missing, as shown in FIG. 3 (b), the A / D converter 1 converts the part with the code missing and the preceding and following codes (12 (10) or 14 (10) ). Output repeatedly. That is, the time t o that would normally reach the maximum value 255 (10) of the output code
In this case, the output code still shows 12 (10) or 14 (10) even after elapse.

次に、別の異常の形態として、第5図(b)に示され
るように出力コードが……11(10)→12(10)→11(10)→12
(10)→13(10)……と変化する場合(単調性異常の場合)
について説明する。
Next, as another form of abnormality, as shown in FIG. 5 (b), the output code is: 11 (10) → 12 (10) → 11 (10) → 12
(10) → 13 (10) …… (in case of monotonic abnormality)
Will be described.

コード欠けの場合と同様に、出力コードDnは12(10)
では正常に漸次1ずつ増加していく。
As with the code chipping, output code D n is up to 12 (10) increases normally by progressively 1.

D出力コードメモリ31に前出力コードDn-1として12
(10)が保持され、且つ、A/Dコンバータ1から出力コー
ドDnとして11(10)が出力された時点で、比較回路32はD
n-1−Dn=−1の減算を行う。これによって制御回路3
は、“L"レベルの制御信号C0を出力すると共に、メモリ
31内のコードDn-1(12(10))を保持する。制御信号Co
“L"レベルになると、平滑回路の出力、すなわちA/Dコ
ンバータ1のアナログ信号DINは漸次減少する。やがて
出力コードDnとして12(10)が出力される。
D output code memory 31 stores the previous output code D n-1 as 12
(10) is held, and, when the 11 from the A / D converter 1 as an output code D n (10) is outputted, the comparator circuit 32 is D
n-1 −D n = −1 is subtracted. Thereby, the control circuit 3
Outputs an “L” level control signal C 0 and
The code D n-1 (12 (10) ) in 31 is retained. When the control signal Co becomes “L” level, the output of the smoothing circuit, that is, the analog signal D IN of the A / D converter 1 gradually decreases. 12 (10) is outputted as the output code D n soon.

この時、D出力コードメモリ31には前出力コードDn-1
として12(10)が保持されているので、結局、比較回路32
は前出力コードDn-1(12(10))と今出力された新たな出
力コードDn(12(10))との減算処理を行う。この結果は
0であるので、制御回路3は“H"レベルの制御信号Co
出力する。以降同様にして、上述した動作が繰り返され
る。
At this time, the previous output code D n-1 is stored in the D output code memory 31.
Since 12 (10) is held as
Performs subtraction processing between the previous output code D n-1 (12 (10) ) and the new output code D n (12 (10) ) just output. Since this result is 0, the control circuit 3 outputs the control signal Co at the “H” level. Thereafter, the above operation is repeated in a similar manner.

従って、コード欠けの場合と同様に単調性異常の場合
にも、A/Dコンバータ1は単調性に異常のあるコード間
のコードを繰り返し出力する。そのため、A/Dコンバー
タ1の出力コードの最大値255(10)は出力され得ない。
Therefore, the A / D converter 1 repeatedly outputs codes between codes having abnormal monotonicity even in the case of monotonic abnormality as in the case of missing codes. Therefore, the maximum value 255 (10) of the output code of the A / D converter 1 cannot be output.

以上説明したように、A/Dコンバータ1のコード欠け
あるいは単調性異常等の局部的な異常は、A/Dコンバー
タから出力されたディジタル出力信号DOUTが最終的にそ
の出力コードの最大値に到達するかを検出することで、
容易に判定することができる。これは、特別なデータ処
理等を用いずに行うことができるので、時間の短縮化に
寄与し、効率化な試験という観点から極めて好適であ
る。
As described above, a local abnormality such as a missing code or a monotonic abnormality in the A / D converter 1 causes the digital output signal D OUT output from the A / D converter to finally reach the maximum value of the output code. By detecting whether to reach,
It can be easily determined. Since this can be performed without using any special data processing or the like, it contributes to shortening of time and is very suitable from the viewpoint of efficient testing.

上述した実施例ではA/Dコンバータのコード欠けおよ
び単調性異常の有無を検出する場合について説明した
が、第1図の構成を少し変形することで、A/Dコンバー
タの試験および評価を行う場合に有用な微分非直線性誤
差(DLE)を求めることができる。
In the above-described embodiment, the case of detecting the presence / absence of code missing and monotonic abnormality of the A / D converter has been described. However, the configuration of FIG. 1 is slightly modified to perform the test and evaluation of the A / D converter. Differential nonlinearity error (DLE) useful for

この変形例の特徴は、第1図の構成に対し、平滑回
路2として第2図(b)または(c)に示される回路構
成を用い、それによってA/Dコンバータ1の変換域の全
域に亘って直線性の良好な三角波信号を発生させるよう
にしたこと、および制御回路3が該A/Dコンバータの
ディジタル出力信号DOUTの変化点を検出して制御信号CL
(第1図に破線で表示)を出力すること、である。
The feature of this modification is that the circuit configuration shown in FIG. 2B or FIG. 2C is used as the smoothing circuit 2 with respect to the configuration of FIG. A triangular wave signal having good linearity over the entirety is generated, and the control circuit 3 detects a change point of the digital output signal D OUT of the A / D converter to detect the control signal C L.
(Indicated by a broken line in FIG. 1).

第2図(b)の形態において平滑回路2は、(a)の
構成に加え、インバータ23と、CMOS構成のトランジスタ
24および25と、バッファ26とから構成されている。ま
た、(c)の形態において、平滑回路2は、インバータ
41と、積分回路を構成する抵抗器42,44およびインバー
タ43と、バッファ45とから構成されている。
2 (b), the smoothing circuit 2 includes an inverter 23 and a CMOS transistor in addition to the configuration shown in FIG. 2 (a).
24 and 25, and a buffer 26. Further, in the form of (c), the smoothing circuit 2 includes an inverter
41, a resistor 42, 44 and an inverter 43, which constitute an integrating circuit, and a buffer 45.

この場合も前述した実施例と同様、制御回路3は、以
下の表2に示されるような動作を行う。
In this case, similarly to the above-described embodiment, the control circuit 3 operates as shown in Table 2 below.

この変形例の各部の信号波形は第4図に示されるが、
同図に示されるように、A/Dコンバータの動作制御用ク
ロックφと制御信号CLの発生するタイミングの関係を求
めることにより、上述したDLEを測定することができ
る。これによって、A/Dコンバータの精度の評価を行う
ことが可能となる。
FIG. 4 shows the signal waveform of each part of this modified example.
As shown in the figure, the above-mentioned DLE can be measured by determining the relationship between the operation control clock φ of the A / D converter and the timing at which the control signal CL is generated. This makes it possible to evaluate the accuracy of the A / D converter.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、比較的簡易な構
成で、A/Dコンバータの異常の有無を短時間のうちに検
出することができ、しかも、特別なデータ処理等を用い
ずに異常の判別を行えるため、試験および検査の効率化
を寄与することが大きい。また、簡単な変形でDLEを求
めることができるので、A/Dコンバータの精度の評価を
効率良く行うことも可能である。
As described above, according to the present invention, the presence / absence of an abnormality in the A / D converter can be detected in a short time with a relatively simple configuration, and the abnormality can be detected without using special data processing or the like. Determination can greatly contribute to the efficiency of testing and inspection. Further, since the DLE can be obtained by a simple modification, the accuracy of the A / D converter can be efficiently evaluated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のA/Dコンバータの試験方法が適用され
る装置の構成例を示すブロック図、 第2図(a)〜(c)は第1図における平滑回路の構成
例を示す回路図、 第3図(a)および(b)は第1図装置の作用を説明す
るための信号波形図、 第4図は第1図装置の変形例の作用を説明するための信
号波形図、 第5図(a)および(b)はA/Dコンバータの異常動作
を説明するための図、 である。 (符号の説明) 1……A/Dコンバータ、2……平滑回路、 3……制御回路、 21〜26,41〜45……三角波発生回路、 31……D出力コードメモリ、32……比較回路、 33……メモリ制御回路、 34……タイミング調整回路、 DIN……アナログ入力信号、 DOUT……ディジタル出力信号、 Co、CL……制御信号、φ……クロック。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an apparatus to which the A / D converter test method of the present invention is applied, and FIGS. 2 (a) to 2 (c) are circuits showing a configuration example of a smoothing circuit in FIG. FIGS. 3 (a) and 3 (b) are signal waveform diagrams for explaining the operation of the FIG. 1 apparatus, FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of a modification of the FIG. 1 apparatus, FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining an abnormal operation of the A / D converter. (Explanation of reference numerals) 1 ... A / D converter, 2 ... Smoothing circuit, 3 ... Control circuit, 21-26, 41-45 ... Triangular wave generation circuit, 31 ... D output code memory, 32 ... Comparison circuit, 33 ...... memory control circuit, 34 ...... timing adjustment circuit, D IN ...... analog input signal, D OUT ...... digital output signal, C o, C L ...... control signal, phi ...... clock.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚本 三六 愛知県春日井市高蔵寺町2丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−219820(JP,A) 特開 平1−120125(JP,A) 特開 昭56−79965(JP,A) 特開 昭62−253226(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sanroku Tsukamoto 2-1844-2 Kozoji-cho, Kasugai-shi, Aichi Prefecture Inside Fujitsu VSI Co., Ltd. Hei 1-120125 (JP, A) JP-A-56-79965 (JP, A) JP-A-62-253226 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アナログ/ディジタル変換器(1)の変換
域の全域に対応するアナログ信号(DIN)を出力可能で
あって、且つ、該アナログ信号を制御信号(CO)の論理
レベルに応じて漸次増加または減少させて該アナログ/
ディジタル変換器に供給する平滑回路(2)と、該アナ
ログ/ディジタル変換器から出力されたディジタル信号
(DOUT)に応答し、該ディジタル信号のコードが漸次1
ずつ増加または減少しているか否かを判定し、該判定結
果に基づき前記制御信号を所定の論理レベルに制御する
制御回路(3)とを設け、 前記アナログ/ディジタル変換器から出力されたディジ
タル信号のコードが最終的に該アナログ/ディジタル変
換器の変換域の最大値または最小値に達するか否かに基
づいて該アナログ/ディジタル変換器の異常の有無を判
定するようにしたことを特徴とするアナログ/ディジタ
ル変換器の試験方法。
An analog signal (D IN ) corresponding to the entire conversion range of an analog / digital converter (1) can be output, and the analog signal is converted to a logic level of a control signal (C O ). Gradually increase or decrease the analog /
In response to a smoothing circuit (2) supplied to the digital converter and a digital signal (D OUT ) output from the analog / digital converter, the code of the digital signal gradually becomes 1
And a control circuit (3) for controlling whether the control signal is at a predetermined logic level based on the result of the determination, the digital signal output from the analog / digital converter. Is determined based on whether the code finally reaches the maximum value or the minimum value of the conversion range of the analog / digital converter. Test method for analog / digital converter.
【請求項2】前記平滑回路(2)は前記アナログ/ディ
ジタル変換器の変換域の全域に亘って直線性の良好な三
角波信号を発生する回路(21〜26,41〜45)を有し、且
つ、前記制御回路(3)は該アナログ/ディジタル変換
器の動作用クロック(φ)を発生すると共に該アナログ
/ディジタル変換器のディジタル出力信号の変化点を検
出して該検出を指示する第2の制御信号(CL)を出力
し、該クロックおよび第2の制御信号の発生するタイミ
ングの関係を求めることで該アナログ/ディジタル変換
器の精度の評価を行うようにしたことを特徴とする請求
項1に記載の試験方法。
2. The smoothing circuit (2) includes circuits (21 to 26, 41 to 45) for generating triangular wave signals having good linearity over the entire conversion range of the analog / digital converter. The control circuit (3) generates a clock (φ) for operating the analog / digital converter and detects a change point of the digital output signal of the analog / digital converter to instruct the detection. And outputting the control signal (C L ) to determine the relationship between the clock and the timing at which the second control signal is generated, thereby evaluating the accuracy of the analog / digital converter. Item 2. The test method according to Item 1.
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