JP3165873B2 - Electric signal measuring method and apparatus - Google Patents

Electric signal measuring method and apparatus

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JP3165873B2
JP3165873B2 JP21356493A JP21356493A JP3165873B2 JP 3165873 B2 JP3165873 B2 JP 3165873B2 JP 21356493 A JP21356493 A JP 21356493A JP 21356493 A JP21356493 A JP 21356493A JP 3165873 B2 JP3165873 B2 JP 3165873B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、被測定回路へ駆動信
号を与え、この駆動信号によって駆動される被測定回路
における被測定電気信号を、パルス信号(例えば、レー
ザパルス光)でサンプリングする電気信号測定方法およ
び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric circuit for supplying a drive signal to a circuit under test, and sampling an electric signal under test in the circuit under test driven by the drive signal with a pulse signal (for example, laser pulse light). The present invention relates to a signal measuring method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】動作状態の被測定回路に電気光学材料を
近接させると、被測定回路における動作電気信号による
洩れ電界が電気光学材料と結合する。結合する電界の強
度に応じて電気光学材料の複屈折率が変化する。この状
態の電気光学材料にレーザ光を照射すると複屈折率の変
化によりレーザ光の偏光が変化する。レーザ光の偏光変
化は、レーザ光を適当なポラライザに通すことによりレ
ーザ光の強度変化に変換できる。光強度変化はフォトデ
ィテクタで電気信号に変換される。この電気信号を測定
することにより、電気光学材料に結合した電界、すなわ
ち被測定回路内部の測定点で伝播している動作電気信号
(被測定電気信号)を測定することができる。
2. Description of the Related Art When an electro-optical material is brought close to a circuit to be measured in an operating state, a leakage electric field due to an operation electric signal in the circuit to be measured is coupled with the electro-optical material. The birefringence of the electro-optic material changes according to the strength of the coupled electric field. When the laser beam is irradiated to the electro-optic material in this state, the polarization of the laser beam changes due to a change in the birefringence. The change in the polarization of the laser light can be converted into a change in the intensity of the laser light by passing the laser light through an appropriate polarizer. The light intensity change is converted into an electric signal by a photodetector. By measuring this electric signal, it is possible to measure the electric field coupled to the electro-optical material, that is, the operating electric signal (measured electric signal) propagating at the measurement point inside the circuit under test.

【0003】この電気信号測定技術は、被測定電気信号
をレーザパルス光でサンプリングするタイミングを制御
する技術(タイミング制御技術)と微弱信号を検出する
技術(信号処理技術)とによって、測定方式が分けられ
る。タイミング制御技術には、被測定電気信号とレーザ
パルス光の繰り返し周波数の間にビート周波数が発生す
るように周波数を設定するビート法と、移相器を用いて
両者の位相を変化させて、タイミングを制御する移相法
とがある。また、信号処理技術には、検出される信号を
雑音の少ない帯域に変調して、ロックインアンプを用い
て狭帯域に測定する方法(ロックイン狭帯域検出法)
と、検出される信号を何度も取り込んで加算平均化処理
する方法(平均化処理法)とがある。これまでに用いら
れている測定方式を従来法1,2,3として図4に示
す。また、図5,図6,図7に従来法1,2,3による
電気信号測定装置のブロック構成図を示す。なお、後述
するが、本発明では、図4に従来法1,2,3と比較し
て示すように、移相法と平均化処理法とを組み合わせた
測定方式を採用している。
[0003] This electric signal measuring technique is divided into a measuring method according to a technique for controlling the timing of sampling an electric signal to be measured with laser pulse light (timing control technique) and a technique for detecting a weak signal (signal processing technique). Can be The timing control technology includes a beat method in which a beat frequency is set so that a beat frequency is generated between the repetition frequency of the electric signal to be measured and the laser pulse light, and a timing method in which both phases are changed using a phase shifter. And a phase shift method for controlling the phase shift. The signal processing technology includes a method of modulating a signal to be detected into a band with little noise and measuring the band with a lock-in amplifier in a narrow band (lock-in narrow band detection method).
And a method of fetching the detected signal many times and performing an averaging process (averaging process). FIG. 4 shows the measurement methods used so far as conventional methods 1, 2, and 3. FIGS. 5, 6, and 7 show block diagrams of electric signal measuring devices according to the conventional methods 1, 2, and 3, respectively. As will be described later, the present invention employs a measurement method combining the phase shift method and the averaging method as shown in FIG. 4 in comparison with the conventional methods 1, 2, and 3.

【0004】〔従来法1〕図5において、1は被測定回
路2への駆動信号を生成する信号発生器、6はパルス発
生器、7はレーザパルス光を発生するレーザ、9は電気
光学材料よりなるプローブヘッド、8はレーザ7から照
射されたレーザパルス光のプローブヘッド9における偏
光変化を検出するレーザ光検出装置、11は信号発生器
1の生成する駆動信号を振幅変調する振幅変調器、13
はパルス発生器6への基準信号を生成する信号発生器、
12は信号発生器1および13への基準信号を生成する
基準信号発生器、14はロックインアンプである。この
電気信号測定装置では、被測定回路2への駆動信号(繰
り返し周波数fsi g )を振幅変調器11により低周波で
振幅変調し、その変調周波数fmをロックインアンプ1
4のレファレンス信号として、狭帯域に検出する。この
方式では、変調信号入力により被測定回路2が異常動作
することがあるため、適用可能な回路が制限される。
[Conventional method 1] In FIG. 5, 1 is a signal generator for generating a drive signal for the circuit under test 2, 6 is a pulse generator, 7 is a laser for generating laser pulse light, and 9 is an electro-optic material. A probe head 8 comprising: a laser beam detector for detecting a change in the polarization of the laser pulse light emitted from the laser 7 in the probe head 9; 11: an amplitude modulator for amplitude-modulating a drive signal generated by the signal generator 1; 13
Is a signal generator for generating a reference signal to the pulse generator 6,
Reference numeral 12 denotes a reference signal generator for generating reference signals to the signal generators 1 and 13, and reference numeral 14 denotes a lock-in amplifier. In this electric signal measuring device, a driving signal to the circuit under test 2 (repetition frequency f si g) amplitude modulated at a low frequency by the amplitude modulator 11, the lock-in amplifier 1 and the modulation frequency fm
4 is detected in a narrow band as a reference signal. In this method, the circuit under test 2 may operate abnormally due to the input of the modulation signal, so that applicable circuits are limited.

【0005】〔従来法2〕図6において、4は移相器、
15は移相器4へのタイミング制御信号を発生する信号
発生器であり、図5と同一符号は同一或いは同等構成要
素を示す。この電気信号測定装置では、ゼロレベルを基
準にした矩形波(タイミング制御信号)を移相器4へ与
え、矩形波のレベル差に相当する位相差の点と基準点を
交互にサンプリングし(図8参照)、サンプリングした
電圧レベルの差を、矩形波の繰り返し周波数frをロッ
クインアンプ14のレファレンス信号として、狭帯域に
検出する。ここで、矩形波の先頭値をVP 、信号発生器
13の出力信号の繰り返し周波数をfL 、移相器4の電
圧−移相量変換係数をα、基準点とサンプリング点との
位相差をΔφ、タイミング差をΔtとすると、次の式に
よって関係づけられる。 Δφ=α・VP Δt=Δφ/2πfL =α・VP /2πfL これにより、VP を変化させて、位相差すなわちタイミ
ング差を制御して、被測定電気信号の波形値を測定して
いる。この方式では、矩形波のレベル差に相当する位相
差の点と基準点を交互にサンプリングしているので、タ
イミング差が大きい測定点では被測定電気信号をとらえ
るタイミングのエラーが大きくなり、波形測定精度が低
下する。
[Conventional method 2] In FIG. 6, reference numeral 4 denotes a phase shifter,
Reference numeral 15 denotes a signal generator for generating a timing control signal to the phase shifter 4, and the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same or equivalent components. In this electric signal measuring apparatus, a rectangular wave (timing control signal) based on a zero level is supplied to a phase shifter 4, and a point of a phase difference corresponding to a level difference of the rectangular wave and a reference point are alternately sampled (FIG. 8), the difference between the sampled voltage levels is detected in a narrow band using the repetition frequency fr of the rectangular wave as the reference signal of the lock-in amplifier 14. Here, the leading value of the rectangular wave is V P , the repetition frequency of the output signal of the signal generator 13 is f L , the voltage-phase shift amount conversion coefficient of the phase shifter 4 is α, the phase difference between the reference point and the sampling point. Let Δφ be the timing difference and Δt be the timing difference. The Δφ = α · V P Δt = Δφ / 2πf L = α · V P / 2πf L which, by changing the V P, and controls the phase difference i.e. timing difference, to measure the waveform of the electrical signal to be measured ing. In this method, the point of the phase difference corresponding to the level difference of the rectangular wave and the reference point are alternately sampled, so that at the measurement point where the timing difference is large, the error in the timing of capturing the electric signal to be measured becomes large, and the waveform measurement is performed. Accuracy decreases.

【0006】〔従来法3〕図7において、10は平均化
装置であり、図5と同一符号は同一或いは同等構成要素
を示す。この電気信号測定装置では、レーザ光検出装置
8の検出するレーザパルス光のプローブヘッド9におけ
る偏光変化、すなわちサンプリングした被測定電気信号
の波形値を平均化装置10にて加算平均化処理する。こ
の方式では、従来法1(図5),2(図6)の方式にも
共通して、被測定回路駆動用の信号発生器1とレーザ駆
動用の信号発生器13の基準信号を同一にして位相の同
期をとる必要があること、駆動信号の繰り返し周波数f
sig とレーザパルス光の繰り返し周波数fL とのわずか
な周波数のずれをΔf,nを自然数とすると、従来法
1,3ではfsig =n・fL +Δfで表わされる関係
に、また従来法2ではfsig =n・fL で表わされる関
係に、設定しなければならないという周波数制限があ
る。
[Conventional method 3] In FIG. 7, reference numeral 10 denotes an averaging device, and the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same or equivalent components. In the electric signal measuring device, the polarization change of the laser pulse light detected by the laser light detecting device 8 in the probe head 9, that is, the waveform value of the sampled electric signal to be measured is added and averaged by the averaging device 10. In this method, the reference signals of the signal generator 1 for driving the circuit under test and the signal generator 13 for driving the laser are made the same as in the conventional methods 1 (FIG. 5) and 2 (FIG. 6). Need to synchronize the phase, the repetition frequency f of the drive signal
Assuming that a slight frequency shift between sig and the repetition frequency f L of the laser pulse light is Δf, n is a natural number, the relations expressed by f sig = n · f L + Δf in the conventional methods 1 and 3, and the conventional method Then, there is a frequency limitation that the relationship represented by f sig = n · f L must be set.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
気信号測定装置では、「変調信号を被測定回路に入力す
ることにより被測定回路が異常動作する」、「移相量が
大きいタイミングでは被測定電気信号をとらえるタイミ
ングのエラーが大きく波形測定精度が劣化する」、「被
測定回路とレーザ駆動用のシンセサイザの基準信号を同
一にして同期をとり、かつレーザパルス光の繰り返し周
波数の自然数倍にわずかな周波数ずれを与えた周波数を
駆動信号の繰り返し周波数に設定する必要がある」とい
った問題があり、任意の繰り返し周波数の被測定電気信
号を高精度に測定することができなかった。
As described above, in the conventional electric signal measuring apparatus, "the circuit under test abnormally operates by inputting the modulated signal to the circuit under test", and "the timing at which the phase shift amount is large". The error in the timing of capturing the electrical signal under test is large and the waveform measurement accuracy is degraded. "," The circuit under test is synchronized with the reference signal of the laser driving synthesizer, and the natural number of the repetition frequency of the laser pulse light It is necessary to set a frequency that is twice as small as the frequency shift as the repetition frequency of the drive signal ", and it has not been possible to measure a measured electrical signal having an arbitrary repetition frequency with high accuracy.

【0008】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、任意の繰り
返し周波数の被測定電気信号を高精度に測定することの
できる電気信号測定方法および装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an electric signal measuring method and an electric signal measuring method capable of measuring an electric signal to be measured having an arbitrary repetition frequency with high accuracy. It is to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、その第1および第2発明(請求項1および2
に係る発明)は、被測定回路への駆動信号および被測定
回路から出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数
を自然数分の1に分周し、この分周信号の位相を一定量
ずつ変化させた信号を基準信号としてパルス信号を発生
し、このパルス信号でサンプリングした被測定電気信号
を加算平均化処理するようにしたものである。また、そ
の第3および第4発明(請求項3および4に係る発明)
は、被測定回路への駆動信号および被測定回路から出力
される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数分の
1に分周し、この分周信号の位相を一定量ずつ変化させ
た信号を基準信号としてレーザパルス光を発生し、この
レーザパルス光でサンプリングした被測定電気信号を加
算平均化処理するようにしたものである。
In order to achieve such an object, the first and second inventions (Claims 1 and 2)
The invention according to the present invention) divides the repetition frequency of one of the drive signal to the circuit under test and the signal output from the circuit under test by a natural number, and changes the phase of the divided signal by a fixed amount. A pulse signal is generated using the signal thus obtained as a reference signal, and the electric signal under test sampled with the pulse signal is subjected to an averaging process. Further, the third and fourth inventions (inventions according to claims 3 and 4)
Is a signal obtained by dividing the repetition frequency of one of the drive signal to the circuit under test and the signal output from the circuit under test by a natural number, and changing the phase of the divided signal by a fixed amount. A laser pulse light is generated as a reference signal, and an electric signal to be measured sampled with the laser pulse light is subjected to an averaging process.

【0010】[0010]

【作用】したがってこの発明によれば、その第1および
第2発明では、被測定回路への駆動信号(あるいは被測
定回路から出力される信号)の繰り返し周波数が自然数
分の1に分周され、この分周信号の位相を一定量ずつ変
化(増加あるいは減少)させた信号を基準信号としてパ
ルス信号が発生し、このパルス信号でサンプリングされ
た被測定電気信号が加算平均化処理される。また、その
第3および第4発明では、被測定回路への駆動信号(あ
るいは被測定回路から出力される信号)の繰り返し周波
数が自然数分の1に分周され、この分周信号の位相を一
定量ずつ変化(増加あるいは減少)させた信号を基準信
号としてレーザパルス光が発生し、このレーザパルス光
でサンプリングされた被測定電気信号が加算平均化処理
される。
Therefore, according to the present invention, in the first and second inventions, the repetition frequency of the drive signal to the circuit under test (or the signal output from the circuit under test) is divided by a natural number, and A pulse signal is generated using a signal obtained by changing (increasing or decreasing) the phase of the frequency-divided signal by a constant amount as a reference signal, and the electric signal to be measured sampled with the pulse signal is subjected to an averaging process. In the third and fourth inventions, the repetition frequency of the drive signal to the circuit under test (or the signal output from the circuit under test) is divided by a natural number, and the phase of the frequency-divided signal is kept constant. Laser pulse light is generated with the signal changed (increased or decreased) by an amount as a reference signal, and the measured electric signal sampled with the laser pulse light is subjected to an averaging process.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図1はこの発明の一実施例を示す電気信号測定装置
のブロック構成図である。同図において、1は被測定回
路2への駆動信号を生成する信号発生器、SWは被測定
回路2への駆動信号(被測定回路2への入力信号)と被
測定回路2から出力される信号(出力信号)を入力とし
その何れか一方を選択する切替器、3は切替器SWを介
して与えられる信号の繰り返し周波数を自然数(n)分
の1に分周する分周器、4は分周器3により分周された
分周信号の位相を変化させて出力する移相器、5は移相
器4を制御するタイミング制御電圧信号を発生する信号
発生器、6はパルス発生器、7はレーザパルス光を発生
するレーザ、9は電気光学材料よりなるプローブヘッ
ド、8はレーザ7から照射されたレーザパルス光のプロ
ーブヘッド9における偏光変化を検出するレーザ光検出
装置、10はレーザ光検出装置8からの信号出力を加算
平均化処理する平均化装置である。なお、本実施例にお
いて、切替器SWは、被測定回路2への駆動信号を分周
器3へ分岐して与える切替モードとされている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an electric signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a signal generator for generating a drive signal to the circuit under test 2, and SW denotes a drive signal to the circuit under test 2 (input signal to the circuit under test 2) and output from the circuit under test 2. A switch for inputting a signal (output signal) and selecting one of them; a frequency divider for dividing a repetition frequency of a signal given via a switch SW to a natural number (n) by 1; A phase shifter for changing the phase of the frequency-divided signal divided by the frequency divider 3 and outputting the signal; a signal generator for generating a timing control voltage signal for controlling the phase shifter 4; a pulse generator 6; Reference numeral 7 denotes a laser for generating laser pulse light, 9 denotes a probe head made of an electro-optical material, 8 denotes a laser light detecting device for detecting a change in polarization of the laser pulse light emitted from the laser 7 in the probe head 9, and 10 denotes laser light. Signal output from detector 8 An averaging device for processing averaging the. In this embodiment, the switch SW is set to a switching mode in which a drive signal for the circuit under test 2 is branched and applied to the frequency divider 3.

【0012】この電気信号測定装置では、信号発生器1
の出力する駆動信号が被測定回路2へ与えられる一方、
切替器SWを介して分周器3へも与えられる。分周器3
は、切替器SWを介して与えられる駆動信号の繰り返し
周波数fsig を自然数分の1に分周し、これにより得ら
れる繰り返し周波数fL (fL =fsig /n)の分周信
号を移相器4へ与える。この分周信号は被測定回路2に
おける被測定電気信号と位相が完全に一致している。こ
こで、分周器3をトリガーカウントダウンに置き換えて
も同様の測定が可能である。
In this electric signal measuring device, the signal generator 1
Is supplied to the circuit under test 2 while
It is also provided to the frequency divider 3 via the switch SW. Divider 3
Divides the repetition frequency f sig of the drive signal supplied via the switch SW by a natural number, and shifts the resulting frequency- divided signal of the repetition frequency f L (f L = f sig / n). Give to phaser 4. This frequency-divided signal completely matches the phase of the electric signal under test in the circuit under test 2. Here, the same measurement is possible even if the frequency divider 3 is replaced with a trigger countdown.

【0013】この状態で、パルス発生器6を通してレー
ザ7よりレーザパルス光を発生し、被測定電気信号をサ
ンプリングすると、常に被測定電気信号の波形の同一点
を測定する。つまり、被測定回路2の繰り返し周波数を
意識せずに、任意の繰り返し周波数の被測定電気信号と
レーザパルス光との同期がとれる。
In this state, when the laser pulse light is generated from the laser 7 through the pulse generator 6 and the electric signal to be measured is sampled, the same point of the waveform of the electric signal to be measured is always measured. That is, the electric signal under measurement having an arbitrary repetition frequency and the laser pulse light can be synchronized without being aware of the repetition frequency of the circuit under measurement 2.

【0014】被測定電気信号をとらえるタイミングを変
化させるために分周器3から出力された分周信号の位相
を移相器4により変化させる。僅かな電圧変化ΔVに対
して、サンプリング点の時間変化Δtは、移相器4の電
圧−移相量変換係数をα、ΔVに対する移相量をΔφと
すると、Δt=Δφ/2πfL =α・ΔV/2πfL
表される。
The phase of the frequency-divided signal output from the frequency divider 3 is changed by the phase shifter 4 in order to change the timing for capturing the electric signal to be measured. For a slight voltage change ΔV, the time change Δt at the sampling point is represented by Δt = Δφ / 2πf L = α, where α is the voltage-phase shift amount conversion coefficient of the phase shifter 4 and Δφ is the phase shift amount for ΔV. · Expressed as ΔV / 2πf L.

【0015】ここで、本実施例では、移相器4として、
移相量が制御電圧に比例し、高速制御可能な移相器を用
いている。また、信号発生器5からのタイミング制御電
圧信号として、時間に比例して電圧が変化し、ある時点
で元に戻る信号(のこぎり波)を用いている。これによ
り、分周信号の位相が一定量(Δφ)ずつ変化し、すな
わちレーザパルス光の発生タイミングが一定量(Δt)
ずつ変化し(図2参照)、のこぎり波の先頭値VP に相
当する最大のタイミング差ΔtMAX =α・VP/2πf
L まで変化した後、再び位相差が元に戻り、被測定電気
信号の波形を繰り返しサンプリングすることになる。
Here, in the present embodiment, as the phase shifter 4,
The amount of phase shift is proportional to the control voltage, and a phase shifter capable of high-speed control is used. As the timing control voltage signal from the signal generator 5, a signal (sawtooth wave) whose voltage changes in proportion to time and returns at a certain point in time is used. As a result, the phase of the frequency-divided signal changes by a fixed amount (Δφ), that is, the generation timing of the laser pulse light becomes a fixed amount (Δt).
By changing (see FIG. 2), the maximum timing difference Δt MAX = α · V P / 2πf corresponding to the top value V P of the sawtooth
After changing to L , the phase difference returns to the original state again, and the waveform of the measured electric signal is repeatedly sampled.

【0016】ここで、本実施例では、高速に制御可能な
移相器4を用いているので、1秒間に1000回以上の
サンプリングが可能であり、このサンプリングした被測
定電気信号の波形値を平均化装置10にて高速加算平均
化処理することにより、S/n比の改善を図るものとし
たうえ、高精度に被測定電気信号を測定することができ
るようになる。時間精度を決める移相量の線型性は制御
電圧と移相量の測定データからキャリブレーションすれ
ば、ピコ秒の精度を容易に得ることができる。
In this embodiment, since the phase shifter 4 which can be controlled at high speed is used, it is possible to perform sampling 1000 times or more per second. By performing the high-speed averaging process in the averaging device 10, the S / n ratio is improved, and the electric signal to be measured can be measured with high accuracy. If the linearity of the phase shift amount that determines the time accuracy is calibrated from the control voltage and the measured data of the phase shift amount, picosecond accuracy can be easily obtained.

【0017】なお、本実施例では、分周器3へ被測定回
路2への駆動信号を分岐して与えるものとして説明した
が、切替器SWでの切替モードを変えて、分周器3へ被
測定電気信号2からの出力信号を与えるものとしていも
よい。この場合にも、分周器3から出力される分周信号
は、被測定回路2における被測定電気信号と位相が完全
に一致する。
In the present embodiment, the drive signal to the circuit under test 2 is divided and applied to the frequency divider 3. However, the switching mode of the switch SW is changed to provide the frequency divider 3 with the drive signal. An output signal from the electric signal under measurement 2 may be given. Also in this case, the frequency-divided signal output from the frequency divider 3 completely matches the phase of the measured electric signal in the circuit-under-measurement 2.

【0018】また、本実施例では、レーザパルス光をプ
ローブヘッド9に照射することにより、このプローブヘ
ッド9に結合した電界の強度をサンプリングするものと
したが、必ずしもレーザパルス光の照射によらなくても
よく、パルス信号で被測定電気信号をサンプリングする
方式であれば、他の方法を採用するものとしてもよい。
この場合の電気信号測定装置のブロック構成図を図3に
示す。
Further, in the present embodiment, the intensity of the electric field coupled to the probe head 9 is sampled by irradiating the probe head 9 with laser pulse light. Alternatively, another method may be adopted as long as the method measures the electrical signal under measurement with a pulse signal.
FIG. 3 shows a block diagram of the electric signal measuring device in this case.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、その第1および第2発明では、被測定回
路への駆動信号(あるいは被測定回路から出力される信
号)の繰り返し周波数が自然数分の1に分周され、この
分周信号の位相を一定量ずつ変化(増加あるいは減少)
させた信号を基準信号としてパルス信号が発生し、この
パルス信号でサンプリングされた被測定電気信号が加算
平均化処理されるものとなり、また、その第3および第
4発明では、被測定回路への駆動信号(あるいは被測定
回路から出力される信号)の繰り返し周波数が自然数分
の1に分周され、この分周信号の位相を一定量ずつ変化
(増加あるいは減少)させた信号を基準信号としてレー
ザパルス光が発生し、このレーザパルス光でサンプリン
グされた被測定電気信号が加算平均化処理されるものと
なり、任意の繰り返し周波数の被測定電気信号を、高速
加算平均化処理によりS/N比の改善を図るものとした
うえ、高精度に測定することができるようになる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the first and second inventions, the repetition frequency of the drive signal to the circuit under test (or the signal output from the circuit under test) is used. Is divided by a natural number, and the phase of the divided signal is changed by a fixed amount (increase or decrease).
A pulse signal is generated using the signal thus obtained as a reference signal, and the electric signal to be measured sampled with the pulse signal is subjected to an averaging process. In the third and fourth aspects of the present invention, the circuit to be measured is The repetition frequency of the drive signal (or the signal output from the circuit under test) is divided by a natural number, and a signal obtained by changing (increasing or decreasing) the phase of the divided signal by a fixed amount at a time is used as a reference signal. A pulse light is generated, and the electric signal to be measured sampled by the laser pulse light is subjected to an addition averaging process. The electric signal to be measured having an arbitrary repetition frequency is subjected to a high-speed averaging process to obtain an S / N ratio. In addition to the improvement, the measurement can be performed with high accuracy.

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

【図1】本発明の一実施例を示す電気信号測定装置のブ
ロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an electric signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】この電気信号測定装置の動作を説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the electric signal measuring device.

【図3】レーザパルス光の照射を含みパルス信号で被測
定電気信号をサンプリングする方式を採用した場合の電
気信号測定装置のブロック構成図である。
FIG. 3 is a block diagram of an electric signal measuring device when a method of sampling a measured electric signal with a pulse signal including irradiation of laser pulse light is adopted.

【図4】従来法1,2,3と本発明の電気信号測定方法
とを比較して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a comparison between the conventional methods 1, 2, 3 and the electric signal measuring method of the present invention.

【図5】従来法1による電気信号測定装置のブロック構
成図である。
FIG. 5 is a block diagram of an electric signal measuring device according to Conventional Method 1.

【図6】従来法2による電気信号測定装置のブロック構
成図である。
FIG. 6 is a block diagram of an electric signal measuring device according to Conventional Method 2.

【図7】従来法3による電気信号測定装置のブロック構
成図である。
FIG. 7 is a block diagram of an electric signal measuring device according to Conventional Method 3.

【図8】従来法2による電気信号測定装置の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the electric signal measuring device according to the conventional method 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 信号発生器 SW 切替器 3 分周器 4 移相器 5 信号発生器 6 パルス発生器 7 レーザ 9 プローブヘッド 8 レーザ光検出装置 9 プローブヘッド 10 平均化装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 signal generator SW switch 3 divider 4 phase shifter 5 signal generator 6 pulse generator 7 laser 9 probe head 8 laser light detector 9 probe head 10 averaging device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 1/00 G01R 29/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 1/00 G01R 29/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、パルス信号でサンプリングする電気信号測定方
法において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の1に分周し、この分周信号の位相を一定量ずつ変化
させた信号を基準信号として前記パルス信号を発生し、
このパルス信号でサンプリングした前記被測定電気信号
を加算平均化処理するようにしたことを特徴とする電気
信号測定方法。
1. An electric signal measuring method for applying a drive signal to a circuit under test and sampling an electric signal under test in the circuit under test driven by the drive signal with a pulse signal, wherein the drive signal to the circuit under test is provided. And the repetition frequency of one of the signals output from the circuit under test is divided by a natural number, and the pulse signal is generated using a signal obtained by changing the phase of the divided signal by a constant amount as a reference signal. And
An electric signal measuring method, wherein the electric signal under measurement sampled with the pulse signal is subjected to an averaging process.
【請求項2】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、パルス信号でサンプリングする電気信号測定装
置において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の1に分周する分周手段と、 この分周手段により分周された分周信号の位相を一定量
ずつ変化させた信号を発生する移相手段と、 この移相手段の発生する信号を基準信号として前記パル
ス信号を発生するパルス信号発生手段と、 このパルス信号発生手段の発生するパルス信号でサンプ
リングした前記被測定電気信号を加算平均化処理する加
算平均化処理手段とを備えたことを特徴とする電気信号
測定装置。
2. An electric signal measuring apparatus which supplies a drive signal to a circuit under test, and samples an electric signal under test in the circuit under test driven by the drive signal with a pulse signal, wherein the drive signal to the circuit under test is provided. A frequency dividing means for dividing one of the repetition frequencies of the signal output from the circuit under test to a natural number, and changing the phase of the frequency-divided signal divided by the frequency dividing means by a fixed amount. A phase shifter for generating a signal generated by the phase shifter, a pulse signal generator for generating the pulse signal using the signal generated by the phase shifter as a reference signal, and a pulse signal generated by the pulse signal generated by the pulse signal generator. An electric signal measuring device, comprising: addition averaging processing means for performing averaging processing of the measured electric signal.
【請求項3】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、レーザパルス光を電気光学材料に照射すること
によりこの電気光学材料に結合した電界の強度を検出し
てサンプリングする電気信号測定方法において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の1に分周し、この分周信号の位相を一定量ずつ変化
させた信号を基準信号として前記レーザパルス光を発生
し、このレーザパルス光でサンプリングした前記被測定
電気信号を加算平均化処理するようにしたことを特徴と
する電気信号測定方法。
3. A drive signal is supplied to a circuit under test, and an electric signal under test in the circuit under test driven by the drive signal is coupled to the electro-optical material by irradiating the electro-optical material with laser pulse light. In an electric signal measuring method for detecting and sampling the intensity of an electric field, a frequency of a repetition frequency of one of a driving signal to the circuit to be measured and a signal output from the circuit to be measured is divided by a natural number, The laser pulse light is generated using a signal obtained by changing the phase of the frequency-divided signal by a fixed amount as a reference signal, and the measured electric signal sampled with the laser pulse light is subjected to an averaging process. Electrical signal measurement method.
【請求項4】 被測定回路へ駆動信号を与え、この駆動
信号によって駆動される被測定回路における被測定電気
信号を、レーザパルス光を電気光学材料に照射すること
によりこの電気光学材料に結合した電界の強度を検出し
てサンプリングする電気信号測定装置において、 前記被測定回路への駆動信号および前記被測定回路から
出力される信号の何れか一方の繰り返し周波数を自然数
分の1に分周する分周手段と、 この分周手段により分周された分周信号の位相を一定量
ずつ変化させた信号を発生する移相手段と、 この移相手段の発生する信号を基準信号として前記レー
ザパルス光を発生するパルス光発生手段と、 このパルス光発生手段の発生するレーザパルス光でサン
プリングした前記被測定電気信号を加算平均化処理する
加算平均化処理手段とを備えたことを特徴とする電気信
号測定装置。
4. A drive signal is supplied to a circuit under test, and an electric signal under test in the circuit under test driven by the drive signal is coupled to the electro-optical material by irradiating the electro-optical material with laser pulse light. An electric signal measuring device for detecting and sampling the intensity of an electric field, wherein the frequency of one of a repetition frequency of a drive signal to the circuit under test and a signal output from the circuit under test is divided by a natural number. Frequency dividing means, phase shifting means for generating a signal in which the phase of the frequency-divided signal divided by the frequency dividing means is changed by a fixed amount, and the laser pulse light using the signal generated by the phase shifting means as a reference signal And an averaging process for averaging the electric signal under measurement sampled with the laser pulse light generated by the pulse light generating device. Electrical signal measuring apparatus characterized by comprising a means.
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