JP3535503B1 - 周波数変調装置およびその変調周波数測定方法 - Google Patents
周波数変調装置およびその変調周波数測定方法Info
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- JP3535503B1 JP3535503B1 JP2002306485A JP2002306485A JP3535503B1 JP 3535503 B1 JP3535503 B1 JP 3535503B1 JP 2002306485 A JP2002306485 A JP 2002306485A JP 2002306485 A JP2002306485 A JP 2002306485A JP 3535503 B1 JP3535503 B1 JP 3535503B1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C3/00—Angle modulation
- H03C3/02—Details
- H03C3/06—Means for changing frequency deviation
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 半導体製品としての価格競争力を確保しなが
ら、高周波信号対策した測定系を構築することなく、変
調周波数を計測することができる周波数変調装置および
その変調周波数測定方法を提供。 【解決手段】 周波数変調回路10は、入力パッド12a、
増幅器12b、周波数変調部12c、周波数変換回路12dおよ
び出力パッド12eを集積回路部12に形成し、周辺測定部1
4にシンセサイザ14a、帯域通過フィルタ14bおよびテス
タ14cを設けている。シンセサイザ14aは、周波数変換回
路12dに高周波信号（第２の搬送波）を供給し、周波数
変調部12cは、局所入力信号12f（第１の搬送波）を周波
数変換回路12fに供給する。周波数変換回路12dは、これ
らの信号から中間周波数の信号を生成し、中間周波数の
信号に含まれる変調信号をテスタ14cで計測する。
ら、高周波信号対策した測定系を構築することなく、変
調周波数を計測することができる周波数変調装置および
その変調周波数測定方法を提供。 【解決手段】 周波数変調回路10は、入力パッド12a、
増幅器12b、周波数変調部12c、周波数変換回路12dおよ
び出力パッド12eを集積回路部12に形成し、周辺測定部1
4にシンセサイザ14a、帯域通過フィルタ14bおよびテス
タ14cを設けている。シンセサイザ14aは、周波数変換回
路12dに高周波信号（第２の搬送波）を供給し、周波数
変調部12cは、局所入力信号12f（第１の搬送波）を周波
数変換回路12fに供給する。周波数変換回路12dは、これ
らの信号から中間周波数の信号を生成し、中間周波数の
信号に含まれる変調信号をテスタ14cで計測する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数変調装置お
よびその変調周波数測定方法に関し、本発明の周波数変
調装置は、たとえば、無線の周波数変調に適用して好適
なものであり、本発明の周波数変調測定方法は、たとえ
ば、調整対象の変調装置に設定する変調周波数の調整に
用いて好適な測定調整方法に関するものである。
よびその変調周波数測定方法に関し、本発明の周波数変
調装置は、たとえば、無線の周波数変調に適用して好適
なものであり、本発明の周波数変調測定方法は、たとえ
ば、調整対象の変調装置に設定する変調周波数の調整に
用いて好適な測定調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周波数変調回路には、分周器、第１およ
び第２の帯域通過フィルタ、第１および第２の周波数電
圧変換回路（検波器）および制御部が内蔵されている
（特許文献１の特開2000-131359号公報を参照）。周波
数変調回路では、FM（Frequency Modulation）変調器に
よって周波数変調された信号が分周器に分岐して供給さ
れる。この分周器では、N分周に周波数変換した周波数
変調信号が第１および第２帯域通過フィルタにそれぞれ
供給される。
び第２の帯域通過フィルタ、第１および第２の周波数電
圧変換回路（検波器）および制御部が内蔵されている
（特許文献１の特開2000-131359号公報を参照）。周波
数変調回路では、FM（Frequency Modulation）変調器に
よって周波数変調された信号が分周器に分岐して供給さ
れる。この分周器では、N分周に周波数変換した周波数
変調信号が第１および第２帯域通過フィルタにそれぞれ
供給される。
【０００３】第１の帯域通過フィルタは、通過帯域の中
心周波数をN分周した周波数変調信号、すなわち（周波
数/N）の周波数を周波数変調信号の搬送波周波数にして
いる。第２の帯域通過フィルタは、上述した搬送波周波
数を1/Nした周波数の周囲に発生する変調波（第１側波
帯）の周波数だけを通す機能を有している。
心周波数をN分周した周波数変調信号、すなわち（周波
数/N）の周波数を周波数変調信号の搬送波周波数にして
いる。第２の帯域通過フィルタは、上述した搬送波周波
数を1/Nした周波数の周囲に発生する変調波（第１側波
帯）の周波数だけを通す機能を有している。
【０００４】第１および第２の帯域通過フィルタは、通
過した出力をそれぞれ、第１および第２の周波数電圧変
換回路に供給している。第１の周波数電圧変換回路は、
第１の帯域通過フィルタから供給される搬送波の振幅を
直流電圧に変換して制御部に出力する。また、第２の周
波数電圧変換回路は、供給される変調波の振幅に応じた
直流電圧に変換して制御部に出力する。制御部では、供
給されるこれらの出力電圧信号の比から変調指数を検出
し、この変調指数が所定の値の1/Nになるように制御信
号を生成している。第１および第２の帯域通過フィル
タ、第１および第２の周波数電圧変換回路ならびに制御
部が、変調度測定における主要な構成要素である。
過した出力をそれぞれ、第１および第２の周波数電圧変
換回路に供給している。第１の周波数電圧変換回路は、
第１の帯域通過フィルタから供給される搬送波の振幅を
直流電圧に変換して制御部に出力する。また、第２の周
波数電圧変換回路は、供給される変調波の振幅に応じた
直流電圧に変換して制御部に出力する。制御部では、供
給されるこれらの出力電圧信号の比から変調指数を検出
し、この変調指数が所定の値の1/Nになるように制御信
号を生成している。第１および第２の帯域通過フィル
タ、第１および第２の周波数電圧変換回路ならびに制御
部が、変調度測定における主要な構成要素である。
【０００５】上述したこれらの出力電圧信号は、それぞ
れ、分周前の搬送波周波数と分周前の変調波周波数に比
例している。周波数変調回路は、第１および第２の周波
数電圧変換回路からの出力電圧信号の差から変調周波数
が求められることから、出力電圧信号の差と所定の基準
電圧とを比較して、変調の周波数に調整を施している。
れ、分周前の搬送波周波数と分周前の変調波周波数に比
例している。周波数変調回路は、第１および第２の周波
数電圧変換回路からの出力電圧信号の差から変調周波数
が求められることから、出力電圧信号の差と所定の基準
電圧とを比較して、変調の周波数に調整を施している。
【０００６】
【特許文献１】特開2000-131359号公報。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した周波数変調回
路を半導体上に集積化する場合、一般に、第１および第
２の帯域通過フィルタは、周波数変調回路として形成す
る回路面積、いわゆる占有面積が無視できない程度に大
きい。このため、周波数変調回路は、回路の集積化・総
面積の抑制を行うことが難しい。一方、回路の集積化・
総面積の抑制を優先した場合、周波数変調回路の集積化
において変調度測定用の回路の搭載を見送ることが考え
られる。この集積化を満たすように測定に用いる回路を
搭載しないと、周波数変調回路は総面積を縮小すること
ができる。
路を半導体上に集積化する場合、一般に、第１および第
２の帯域通過フィルタは、周波数変調回路として形成す
る回路面積、いわゆる占有面積が無視できない程度に大
きい。このため、周波数変調回路は、回路の集積化・総
面積の抑制を行うことが難しい。一方、回路の集積化・
総面積の抑制を優先した場合、周波数変調回路の集積化
において変調度測定用の回路の搭載を見送ることが考え
られる。この集積化を満たすように測定に用いる回路を
搭載しないと、周波数変調回路は総面積を縮小すること
ができる。
【０００８】しかしながら、周波数変調回路に変調度測
定用の回路を搭載しないでウェハ上の変調度を通常のテ
スタを用いて測定すると、価格面で非常に不利になる。
この変調度測定における不利益は、高周波信号を直接扱
う無線回路において生じる。変調周波数の測定には、一
般に無線回路の送信系が動作させられる。そして、この
無線回路の送信出力はスペクトルアナライザに供給さ
れ、変調周波数が直接計測される。ウェハ上での高周波
信号を計測する場合、集積回路のパッドから高周波信号
の通る探針、プローブカード、テスタに至る経路すべて
に高周波信号対策を施すことになる。このような測定系
を構築するためには多大な費用を要してしまうからであ
る。
定用の回路を搭載しないでウェハ上の変調度を通常のテ
スタを用いて測定すると、価格面で非常に不利になる。
この変調度測定における不利益は、高周波信号を直接扱
う無線回路において生じる。変調周波数の測定には、一
般に無線回路の送信系が動作させられる。そして、この
無線回路の送信出力はスペクトルアナライザに供給さ
れ、変調周波数が直接計測される。ウェハ上での高周波
信号を計測する場合、集積回路のパッドから高周波信号
の通る探針、プローブカード、テスタに至る経路すべて
に高周波信号対策を施すことになる。このような測定系
を構築するためには多大な費用を要してしまうからであ
る。
【０００９】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、半導体製品としての価格競争力を確保しながら、高
周波信号対策した測定系を構築することなく、変調周波
数を計測することができる周波数変調装置およびその変
調周波数測定方法を提供することを目的とする。
し、半導体製品としての価格競争力を確保しながら、高
周波信号対策した測定系を構築することなく、変調周波
数を計測することができる周波数変調装置およびその変
調周波数測定方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、周波数変調が施された第１の搬送波を生
成する周波数生成手段と、無変調の第２の搬送波を入力
する入力端子と、第２の搬送波を増幅する増幅手段と、
第１および第２の搬送波を入力し、入力された第１の搬
送波と第２の搬送波との演算により得られる中間周波数
の信号を出力する周波数変換手段と、この中間周波数の
信号を出力する出力端子と、中間周波数の信号に対して
帯域制限して通過させた帯域制限信号を出力する周波数
フィルタ手段と、この帯域制限信号が有するスペクトル
分布を算出する変換を施す演算手段とを含み、周波数生
成手段、入力端子、増幅手段、周波数変換手段および出
力端子が半導体を集積化してウェハ上に形成された半導
体装置として含むことを特徴とする。
決するために、周波数変調が施された第１の搬送波を生
成する周波数生成手段と、無変調の第２の搬送波を入力
する入力端子と、第２の搬送波を増幅する増幅手段と、
第１および第２の搬送波を入力し、入力された第１の搬
送波と第２の搬送波との演算により得られる中間周波数
の信号を出力する周波数変換手段と、この中間周波数の
信号を出力する出力端子と、中間周波数の信号に対して
帯域制限して通過させた帯域制限信号を出力する周波数
フィルタ手段と、この帯域制限信号が有するスペクトル
分布を算出する変換を施す演算手段とを含み、周波数生
成手段、入力端子、増幅手段、周波数変換手段および出
力端子が半導体を集積化してウェハ上に形成された半導
体装置として含むことを特徴とする。
【００１１】本発明の周波数変調装置は、周波数生成手
段、入力端子、増幅手段、周波数変換手段および出力端
子が半導体装置としてウェハ上に本来、高周波信号の対
策が施され、形成されている構成要素を利用して、高周
波信号対策を新たに行うことなく、回路の総面積を縮小
させて、この装置内で生成された第１の搬送波と入力端
子を介して供給される第２の搬送波とを周波数変換手段
に供給し、中間周波数の信号を生成して出力し、半導体
装置外に第２の搬送波の供給源、周波数フィルタ手段お
よび演算手段を設けて構築する測定系にて変調信号を計
測する。
段、入力端子、増幅手段、周波数変換手段および出力端
子が半導体装置としてウェハ上に本来、高周波信号の対
策が施され、形成されている構成要素を利用して、高周
波信号対策を新たに行うことなく、回路の総面積を縮小
させて、この装置内で生成された第１の搬送波と入力端
子を介して供給される第２の搬送波とを周波数変換手段
に供給し、中間周波数の信号を生成して出力し、半導体
装置外に第２の搬送波の供給源、周波数フィルタ手段お
よび演算手段を設けて構築する測定系にて変調信号を計
測する。
【００１２】また、本発明は上述の課題を解決するため
に、半導体がウェア上に集積化された半導体装置を用い
て、この半導体装置内で周波数変調が施された第１の搬
送波を生成する第１の工程と、無変調の第２の搬送波を
半導体装置の外から入力する第２の工程と、半導体装置
内で第１および第２の搬送波を用いて両搬送波による周
波数変換の演算により得られる中間周波数の信号を生成
する第３の工程と、半導体装置の外で中間周波数の信号
に対して帯域制限して通過させ、帯域制限された信号を
出力する第４の工程と、この帯域制限信号が有するスペ
クトル分布を算出する第５の工程とを含むことを特徴と
する。
に、半導体がウェア上に集積化された半導体装置を用い
て、この半導体装置内で周波数変調が施された第１の搬
送波を生成する第１の工程と、無変調の第２の搬送波を
半導体装置の外から入力する第２の工程と、半導体装置
内で第１および第２の搬送波を用いて両搬送波による周
波数変換の演算により得られる中間周波数の信号を生成
する第３の工程と、半導体装置の外で中間周波数の信号
に対して帯域制限して通過させ、帯域制限された信号を
出力する第４の工程と、この帯域制限信号が有するスペ
クトル分布を算出する第５の工程とを含むことを特徴と
する。
【００１３】本発明の周波数変調装置の変調周波数測定
方法は、半導体装置内で第１の搬送波を生成し、第１お
よび第２の搬送波との演算により生成される中間周波数
の信号を求めて、半導体装置が本来構成要素として用い
ることのできる処理を行うことにより、これらの処理に
対する新たな高周波対策を行うことなく中間周波数の信
号を得ることができ、半導体装置の外でこの中間周波数
に帯域制限を施し、帯域制限された中間周波数の信号に
対するスペクトル分布を算出して、半導体装置の変調周
波数を測定することにより、ウェハ上またはチップ組立
て後に変調周波数の測定や調整等を可能にしている。
方法は、半導体装置内で第１の搬送波を生成し、第１お
よび第２の搬送波との演算により生成される中間周波数
の信号を求めて、半導体装置が本来構成要素として用い
ることのできる処理を行うことにより、これらの処理に
対する新たな高周波対策を行うことなく中間周波数の信
号を得ることができ、半導体装置の外でこの中間周波数
に帯域制限を施し、帯域制限された中間周波数の信号に
対するスペクトル分布を算出して、半導体装置の変調周
波数を測定することにより、ウェハ上またはチップ組立
て後に変調周波数の測定や調整等を可能にしている。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる周波数変調装置の実施例を詳細に説明する。
よる周波数変調装置の実施例を詳細に説明する。
【００１５】本実施例は、本発明の周波数変調装置を周
波数変調回路10に適用した場合である。本発明と直接関
係のない部分について図示および説明を省略する。以下
の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示す
る。
波数変調回路10に適用した場合である。本発明と直接関
係のない部分について図示および説明を省略する。以下
の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示す
る。
【００１６】周波数変調回路10は、図１に示すような構
成原理を用いる。周波数変調回路10は、半導体のウェハ
上に形成する集積回路部12および集積回路部12の外部に
配設される周辺測定部14を含んでいる。集積回路部12
は、無線回路における送信系および受信系の回路を含む
半導体装置であり、図１に示すように、入力パッド12
a、増幅器12b、周波数変調部12c、周波数変換回路12dお
よび出力パッド12eを含む。入力パッド12aは、集積回路
部12に外部からの高周波信号（第２の搬送波：fc2）を
入力する入力端子である。増幅器12bは、入力した高周
波信号fc2を増幅する機能を有し、受信系の増幅器であ
る。後述するように、入力信号の増幅は測定結果の精度
に影響することが知られている。増幅器12bは、高周波
信号fc2を周波数変換回路12dに出力する。
成原理を用いる。周波数変調回路10は、半導体のウェハ
上に形成する集積回路部12および集積回路部12の外部に
配設される周辺測定部14を含んでいる。集積回路部12
は、無線回路における送信系および受信系の回路を含む
半導体装置であり、図１に示すように、入力パッド12
a、増幅器12b、周波数変調部12c、周波数変換回路12dお
よび出力パッド12eを含む。入力パッド12aは、集積回路
部12に外部からの高周波信号（第２の搬送波：fc2）を
入力する入力端子である。増幅器12bは、入力した高周
波信号fc2を増幅する機能を有し、受信系の増幅器であ
る。後述するように、入力信号の増幅は測定結果の精度
に影響することが知られている。増幅器12bは、高周波
信号fc2を周波数変換回路12dに出力する。
【００１７】周波数変調部12cは、集積回路部12の内、
送信系に含まれる回路で、局所入力信号（第１の搬送
波：fc1+fs）を生成する機能を有している。周波数変調
部12cには、図２に示すように、変調振幅回路120c、変
調周波数発生回路122c、局所発振回路124cおよび送信変
調回路126cが含まれている。
送信系に含まれる回路で、局所入力信号（第１の搬送
波：fc1+fs）を生成する機能を有している。周波数変調
部12cには、図２に示すように、変調振幅回路120c、変
調周波数発生回路122c、局所発振回路124cおよび送信変
調回路126cが含まれている。
【００１８】変調振幅回路120cは、変調周波数を決定す
る交流振幅を生成する機能を有している。変調振幅回路
120cには後述するように交流振幅としての電圧制御信号
を生成する切換制御信号が供給されている。変調振幅回
路120cは、切換制御信号に応じて出力電圧を可変させる
機能を有している。変調振幅回路120cは、生成した交流
振幅を変調周波数発生回路122cに出力する。
る交流振幅を生成する機能を有している。変調振幅回路
120cには後述するように交流振幅としての電圧制御信号
を生成する切換制御信号が供給されている。変調振幅回
路120cは、切換制御信号に応じて出力電圧を可変させる
機能を有している。変調振幅回路120cは、生成した交流
振幅を変調周波数発生回路122cに出力する。
【００１９】変調周波数発生回路122cは、交流振幅に応
じて変調周波数fsを発生させ、送信変調回路126cに出力
する。
じて変調周波数fsを発生させ、送信変調回路126cに出力
する。
【００２０】局所発振回路124cは、たとえば、所定の周
波数信号を発振生成する回路である。電源が投入される
ことにより印加される所定の電圧信号に応じて所定の局
所発振周波数fc1を送信変調回路126cに出力する。
波数信号を発振生成する回路である。電源が投入される
ことにより印加される所定の電圧信号に応じて所定の局
所発振周波数fc1を送信変調回路126cに出力する。
【００２１】なお、発振周波数は、一つに限定されるも
のでなく、PLL（Phase-Locked Loop）回路を適用する
と、複数の発振周波数を得ることができる。
のでなく、PLL（Phase-Locked Loop）回路を適用する
と、複数の発振周波数を得ることができる。
【００２２】送信変調回路126cは、生成した局所発信周
波数fc1と交流振幅に比例させて生成した変調周波数fs
とを周波数合成、すなわち和周波変換する機能を有して
いる。これにより、送信変調回路126cは、第１の搬送波
における周波数f c1 +f s に変換した局所入力信号12fを周
波数変換回路12dに出力する。
波数fc1と交流振幅に比例させて生成した変調周波数fs
とを周波数合成、すなわち和周波変換する機能を有して
いる。これにより、送信変調回路126cは、第１の搬送波
における周波数f c1 +f s に変換した局所入力信号12fを周
波数変換回路12dに出力する。
【００２３】図１に戻って、周波数変換回路12dは、集
積回路部12の内、受信系に含まれる回路であり、中間周
波数を生成する機能を有している。周波数変換回路12d
には、本実施例において受信信号として高周波信号が供
給され、高周波信号と局所入力信号12fとの差周波 fc2-
(fc1+fs) が中間周波数として生成され、出力パッド12e
に出力される。入力する高周波信号の周波数の設定は、
周波数変換回路12dの特性に依っている。本実施例にお
いて高周波信号fc2の周波数は、局所発振周波数fc1と同
じにしている。このため、差周波としては変調周波数fs
が出力される。これにより高周波信号の扱いが回避され
る。
積回路部12の内、受信系に含まれる回路であり、中間周
波数を生成する機能を有している。周波数変換回路12d
には、本実施例において受信信号として高周波信号が供
給され、高周波信号と局所入力信号12fとの差周波 fc2-
(fc1+fs) が中間周波数として生成され、出力パッド12e
に出力される。入力する高周波信号の周波数の設定は、
周波数変換回路12dの特性に依っている。本実施例にお
いて高周波信号fc2の周波数は、局所発振周波数fc1と同
じにしている。このため、差周波としては変調周波数fs
が出力される。これにより高周波信号の扱いが回避され
る。
【００２４】出力パッド12eは、入力パッド12aと同様に
ウェハ上の測定で探針が接触できるように端子が形成さ
れている。
ウェハ上の測定で探針が接触できるように端子が形成さ
れている。
【００２５】周辺測定部14には、シンセサイザ14a、帯
域通過フィルタ14bおよびテスタ14cが備えられている。
シンセサイザ14aは、所望する周波数の設定に応じて信
号を発振し、出力する機能を有している。シンセサイザ
14aから供給される周波数は、前述したfc2である。
域通過フィルタ14bおよびテスタ14cが備えられている。
シンセサイザ14aは、所望する周波数の設定に応じて信
号を発振し、出力する機能を有している。シンセサイザ
14aから供給される周波数は、前述したfc2である。
【００２６】帯域通過フィルタ14bは、低域通過フィル
タで、ディジタルサンプリング機能も有している。ディ
ジタルサンプリングにおけるレートは、変調周波数の逆
数に比べて十分に短い時間間隔、すなわち高速なレート
であるほど測定精度が向上する。サンプリングの間隔
は、たとえば変調周波数の160 kHzに対して1μsにする
ことが好ましい。サンプリング点の数は、後段で用いる
高速フーリエ変換処理を容易にするため2の冪乗で表す
数にするとよい。フーリエ変換は、低域通過フィルタの
出力をディジタル化した後、行う。
タで、ディジタルサンプリング機能も有している。ディ
ジタルサンプリングにおけるレートは、変調周波数の逆
数に比べて十分に短い時間間隔、すなわち高速なレート
であるほど測定精度が向上する。サンプリングの間隔
は、たとえば変調周波数の160 kHzに対して1μsにする
ことが好ましい。サンプリング点の数は、後段で用いる
高速フーリエ変換処理を容易にするため2の冪乗で表す
数にするとよい。フーリエ変換は、低域通過フィルタの
出力をディジタル化した後、行う。
【００２７】テスタ14cには、高速フーリエ変換（FFT：
Fast Fourier Transform)機能部140cが含まれている。
テスタ14cは、供給されるディジタル信号を入力し、こ
の信号パワーの周波数に対する分布状況またはこの信号
の周波数成分のそれぞれの振幅を測定する。
Fast Fourier Transform)機能部140cが含まれている。
テスタ14cは、供給されるディジタル信号を入力し、こ
の信号パワーの周波数に対する分布状況またはこの信号
の周波数成分のそれぞれの振幅を測定する。
【００２８】このように周波数変調の測定において高周
波信号対策の処理を新たに集積回路部12内で形成するこ
となく、集積回路部12が含む利用可能な構成要素を用
い、無視できない面積を占める構成要素を集積回路部12
の外に設けることにより、変調周波数測定に用いる回路
面積を縮小でき、周辺測定部14の測定系をこれまでと同
じ構成で周波数変調測定を容易に行うことができる。
波信号対策の処理を新たに集積回路部12内で形成するこ
となく、集積回路部12が含む利用可能な構成要素を用
い、無視できない面積を占める構成要素を集積回路部12
の外に設けることにより、変調周波数測定に用いる回路
面積を縮小でき、周辺測定部14の測定系をこれまでと同
じ構成で周波数変調測定を容易に行うことができる。
【００２９】次に周波数変調回路10における周波数変調
測定の一具体例を示す。図３が示すスペクトル分布にお
いて包絡線の極大値は、それぞれ、変調信号の負側と正
側の周波数A=fc2-fc1-fs, B=fc2-fc1+fsに対応してい
る。このことから明らかなように、周波数A, Bの差（B-
A)は、2fsになる。また、各ピークの周波数差（D-C)
は、スペクトルを測定したときの測定時間の逆数、すな
わち測定する周波数分解能を表している。
測定の一具体例を示す。図３が示すスペクトル分布にお
いて包絡線の極大値は、それぞれ、変調信号の負側と正
側の周波数A=fc2-fc1-fs, B=fc2-fc1+fsに対応してい
る。このことから明らかなように、周波数A, Bの差（B-
A)は、2fsになる。また、各ピークの周波数差（D-C)
は、スペクトルを測定したときの測定時間の逆数、すな
わち測定する周波数分解能を表している。
【００３０】送信系が生成する局所入力信号12fには、
局所発振周波数fc1=2432 MHzに対し64μsの間、変調周
波数fs=±160 kHzを（+）（-）それぞれ交互に合成す
る。変調周波数の測定精度は、前述したように周波数変
調を与える時間に反比例して向上する。
局所発振周波数fc1=2432 MHzに対し64μsの間、変調周
波数fs=±160 kHzを（+）（-）それぞれ交互に合成す
る。変調周波数の測定精度は、前述したように周波数変
調を与える時間に反比例して向上する。
【００３１】ここで、本実施例における測定精度の有効
性について図４に示す。スペクトルアナライザで直接測
定した変調周波数を横軸に表し、本実施例のテスタ14c
で測定した変調周波数を縦軸に表し、測定値のそれぞれ
をプロットしている。円と三角形の記号は、異なる入力
電波信号強度で変調周波数を測定した場合を示してい
る。図４が示すように、両者の変調周波数にはほぼ線形
な関係にあり、本実施例による測定が有効であることが
わかる。また、測定精度は±2 kHzにある。そして、入
力信号強度が多少変化しても測定精度が保たれることが
わかる。
性について図４に示す。スペクトルアナライザで直接測
定した変調周波数を横軸に表し、本実施例のテスタ14c
で測定した変調周波数を縦軸に表し、測定値のそれぞれ
をプロットしている。円と三角形の記号は、異なる入力
電波信号強度で変調周波数を測定した場合を示してい
る。図４が示すように、両者の変調周波数にはほぼ線形
な関係にあり、本実施例による測定が有効であることが
わかる。また、測定精度は±2 kHzにある。そして、入
力信号強度が多少変化しても測定精度が保たれることが
わかる。
【００３２】ここで、受信系に与えた高周波信号fc2の
電力を入力信号強度とし、この入力信号強度に対するス
ペクトルアナライザとテスタ14cの変調周波数のずれを
測定し図５にプロットする。図５は、供給する電力が 1
μW (-30 dBm)以上あれば、上述した±2 kHzの測定精度
を維持できることがわかる。一般に高周波信号fc2を提
供するシンセサイザ14aは、1 mW以上の出力信号を出力
することができる。本実施例の測定系の場合、シンセサ
イザ14aから集積回路部12の入力パッド12aまでの経路で
の信号減衰は無視できないが、集積回路部12の受信系に
は確実に1μW以上の電力が供給できる。したがって、変
調周波数の測定精度を保つことができる。
電力を入力信号強度とし、この入力信号強度に対するス
ペクトルアナライザとテスタ14cの変調周波数のずれを
測定し図５にプロットする。図５は、供給する電力が 1
μW (-30 dBm)以上あれば、上述した±2 kHzの測定精度
を維持できることがわかる。一般に高周波信号fc2を提
供するシンセサイザ14aは、1 mW以上の出力信号を出力
することができる。本実施例の測定系の場合、シンセサ
イザ14aから集積回路部12の入力パッド12aまでの経路で
の信号減衰は無視できないが、集積回路部12の受信系に
は確実に1μW以上の電力が供給できる。したがって、変
調周波数の測定精度を保つことができる。
【００３３】これにより、ウェハ上で変調周波数測定用
として新たな高周波測定系を設けることなく、ウェハの
占有面積を有効に利用し、受信系の周波数変換回路12d
に送信系から変調した局所入力信号12fを供給して中間
周波数信号に変換し、集積回路部12から取り出して、変
調周波数の測定を行うことができる。周辺測定部14で
は、これまでの測定系の構成を利用できるので、新たな
測定系の構築をしないで済むことから、テスト価格の抑
制に有利である。
として新たな高周波測定系を設けることなく、ウェハの
占有面積を有効に利用し、受信系の周波数変換回路12d
に送信系から変調した局所入力信号12fを供給して中間
周波数信号に変換し、集積回路部12から取り出して、変
調周波数の測定を行うことができる。周辺測定部14で
は、これまでの測定系の構成を利用できるので、新たな
測定系の構築をしないで済むことから、テスト価格の抑
制に有利である。
【００３４】この周波数変調回路10は、ウェハ上だけで
なく、チップ組立後に変調周波数を測定したり、調整す
る場合にも有効である。
なく、チップ組立後に変調周波数を測定したり、調整す
る場合にも有効である。
【００３５】次に周波数変調回路10を適用したより具体
的な構成について説明する。周波数変調回路10を無線装
置に適用する場合の集積回路部12の構成を図６に示す。
図１および図２と共通する部分には同じ参照符号を付し
て説明を省略する。ここで、入力パッド12aおよび出力
パッド12eは、名称をそれぞれ、アンテナ端子と測定端
子と呼ぶ。これらの端子は、前述したように測定時にお
いて測定器の探針が接触すればよく、集積回路を樹脂で
組み立てる際には、これらの端子を外部端子に接続して
もしなくてもよい。
的な構成について説明する。周波数変調回路10を無線装
置に適用する場合の集積回路部12の構成を図６に示す。
図１および図２と共通する部分には同じ参照符号を付し
て説明を省略する。ここで、入力パッド12aおよび出力
パッド12eは、名称をそれぞれ、アンテナ端子と測定端
子と呼ぶ。これらの端子は、前述したように測定時にお
いて測定器の探針が接触すればよく、集積回路を樹脂で
組み立てる際には、これらの端子を外部端子に接続して
もしなくてもよい。
【００３６】集積回路部12には、図６に示すアンテナス
イッチ18、局所発振スイッチ128cおよび中間周波数スイ
ッチ20が配設されている。アンテナスイッチ18は、無線
装置における送出と受信とに対応して信号の供給元と供
給先を切り換えている。アンテナスイッチ18は、図示し
ないがシステム制御部から供給される切換制御信号10a
に応じて切り換える。アンテナスイッチ18は、変調周波
数測定を行う場合、端子a側に切り換えられ、送信にお
いて送信系の増幅器22からの送出信号が供給される端子
bが選ばれる。
イッチ18、局所発振スイッチ128cおよび中間周波数スイ
ッチ20が配設されている。アンテナスイッチ18は、無線
装置における送出と受信とに対応して信号の供給元と供
給先を切り換えている。アンテナスイッチ18は、図示し
ないがシステム制御部から供給される切換制御信号10a
に応じて切り換える。アンテナスイッチ18は、変調周波
数測定を行う場合、端子a側に切り換えられ、送信にお
いて送信系の増幅器22からの送出信号が供給される端子
bが選ばれる。
【００３７】中間周波数スイッチ20は、変調周波数の測
定と受信とに対応して信号の出力先を切り換えている。
中間周波数スイッチ20も、図示しないがシステム制御部
から供給される切換制御信号10bに応じて切り換える。
中間周波数スイッチ20は、変調周波数測定を行う場合、
端子c側に切り換えられ、受信において中間周波数回路2
4に中間周波数を供給するように端子dに切り換えられ
る。
定と受信とに対応して信号の出力先を切り換えている。
中間周波数スイッチ20も、図示しないがシステム制御部
から供給される切換制御信号10bに応じて切り換える。
中間周波数スイッチ20は、変調周波数測定を行う場合、
端子c側に切り換えられ、受信において中間周波数回路2
4に中間周波数を供給するように端子dに切り換えられ
る。
【００３８】また、局所発振スイッチ128cは、図７に示
すように、送信変調回路126cと周波数変換回路12dとの
間に配設され、測定時に供給される制御信号10cに応じ
てスイッチを切り換えている。局所発振スイッチ128c
は、変調周波数の測定に際して、周波数変換回路12d側
に切り換えることにより周波数fc1+fsの局所入力信号12
fを周波数変換回路12dに供給している。これ以外のと
き、周波数変調部12cの出力として送信系の増幅器22に
出力する。
すように、送信変調回路126cと周波数変換回路12dとの
間に配設され、測定時に供給される制御信号10cに応じ
てスイッチを切り換えている。局所発振スイッチ128c
は、変調周波数の測定に際して、周波数変換回路12d側
に切り換えることにより周波数fc1+fsの局所入力信号12
fを周波数変換回路12dに供給している。これ以外のと
き、周波数変調部12cの出力として送信系の増幅器22に
出力する。
【００３９】次に変調振幅回路120cのより具体的な回路
構成を説明する。変調振幅回路120cは、n型電界効果ト
ランジスタ30a, 30b、p型電界効果トランジスタ32a, 32
b, 32c, 32d、定電流源34a, 34b, 34c、10個の抵抗器R1
0, R12, R14a, R14b, R16a, R16b, R18a, R18b, R20a,
R20、アナログスイッチ36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b,
42a, 42bおよびコンデンサ44を含んでいる。交流振幅
回路120cは、ウェハ上のトリミングまたはレジスタへの
データの書込みで調整を行い、供給される差動信号10d,
10eから単相の交流信号を交流振幅10fとして生成する
機能を有している。
構成を説明する。変調振幅回路120cは、n型電界効果ト
ランジスタ30a, 30b、p型電界効果トランジスタ32a, 32
b, 32c, 32d、定電流源34a, 34b, 34c、10個の抵抗器R1
0, R12, R14a, R14b, R16a, R16b, R18a, R18b, R20a,
R20、アナログスイッチ36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b,
42a, 42bおよびコンデンサ44を含んでいる。交流振幅
回路120cは、ウェハ上のトリミングまたはレジスタへの
データの書込みで調整を行い、供給される差動信号10d,
10eから単相の交流信号を交流振幅10fとして生成する
機能を有している。
【００４０】n型電界効果トランジスタ30a, 30bには、
差動信号10d, 10eがそれぞれのゲートに供給されてい
る。n型電界効果トランジスタ30a, 30bのドレインは、
それぞれp型電界効果トランジスタ32a, 32bのドレイン
に接続されている。n型電界効果トランジスタ30a, 30b
は、それぞれのソースを共通接続し、定電流源34aを介
して接地接続されている。
差動信号10d, 10eがそれぞれのゲートに供給されてい
る。n型電界効果トランジスタ30a, 30bのドレインは、
それぞれp型電界効果トランジスタ32a, 32bのドレイン
に接続されている。n型電界効果トランジスタ30a, 30b
は、それぞれのソースを共通接続し、定電流源34aを介
して接地接続されている。
【００４１】上述したp型電界効果トランジスタ32a, 32
bのドレインは、p型電界効果トランジスタ32c, 32dのソ
ースに接続されている。また、p型電界効果トランジス
タ32a, 32bのソースには、それぞれ、電源ラインに接続
され、電源電圧が印加されている。p型電界効果トラン
ジスタ32cのドレインには、それぞれ直列接続した抵抗
器R10, R14a, R16a, R18a, R20aと定電流源34bが接続さ
れ、p型電界効果トランジスタ32dのドレインには、それ
ぞれ直列接続した抵抗器R12, R14b, R16b, R18b, R20b
と定電流源34cが並列接続されている。そして、それぞ
れ直列接続した抵抗器R20aと抵抗器R20bの端部を共通接
続した点は、コンデンサ44を介して接地されている。
bのドレインは、p型電界効果トランジスタ32c, 32dのソ
ースに接続されている。また、p型電界効果トランジス
タ32a, 32bのソースには、それぞれ、電源ラインに接続
され、電源電圧が印加されている。p型電界効果トラン
ジスタ32cのドレインには、それぞれ直列接続した抵抗
器R10, R14a, R16a, R18a, R20aと定電流源34bが接続さ
れ、p型電界効果トランジスタ32dのドレインには、それ
ぞれ直列接続した抵抗器R12, R14b, R16b, R18b, R20b
と定電流源34cが並列接続されている。そして、それぞ
れ直列接続した抵抗器R20aと抵抗器R20bの端部を共通接
続した点は、コンデンサ44を介して接地されている。
【００４２】上述した抵抗器の内、抵抗器R10, R12を除
く８個の抵抗器には、アナログスイッチ36a〜42bがそれ
ぞれ並列接続されている。アナログスイッチ36a〜42bに
おけるそれぞれのオン抵抗値は、300 Ωである。本実施
例において、抵抗器R10, R12は、抵抗値を互いに等しく
2 kΩ、抵抗器R14a, R14bの抵抗値も互いに等しく115Ω
に設定している。この他、6つの抵抗器R16a, R16b, R18
a, R18b, R20a, R20bの抵抗値は、一対ずつ同じ値にす
る。これら３種類の抵抗値は、これらの抵抗値における
アナログスイッチのオン状態における抵抗値とオフ状態
における抵抗値との差がほぼ2:4:8になるように選定す
る。本実施例では、抵抗器R16a, R16bの抵抗値は、200
Ω、抵抗器R18a, R18bの抵抗値は、400 Ω、そして抵抗
器R20a,R20bの抵抗値は、800Ωに設定している。
く８個の抵抗器には、アナログスイッチ36a〜42bがそれ
ぞれ並列接続されている。アナログスイッチ36a〜42bに
おけるそれぞれのオン抵抗値は、300 Ωである。本実施
例において、抵抗器R10, R12は、抵抗値を互いに等しく
2 kΩ、抵抗器R14a, R14bの抵抗値も互いに等しく115Ω
に設定している。この他、6つの抵抗器R16a, R16b, R18
a, R18b, R20a, R20bの抵抗値は、一対ずつ同じ値にす
る。これら３種類の抵抗値は、これらの抵抗値における
アナログスイッチのオン状態における抵抗値とオフ状態
における抵抗値との差がほぼ2:4:8になるように選定す
る。本実施例では、抵抗器R16a, R16bの抵抗値は、200
Ω、抵抗器R18a, R18bの抵抗値は、400 Ω、そして抵抗
器R20a,R20bの抵抗値は、800Ωに設定している。
【００４３】変調振幅回路120cは、これらの抵抗器を流
れる電流を電圧に変換して交流振幅10fとして出力す
る。変調振幅回路120cは、抵抗値の変更により電圧を変
化させて、変調周波数発生回路122cに供給する。変調周
波数発生回路122cは、交流振幅10fにより変調周波数の
発生を調整して出力している。
れる電流を電圧に変換して交流振幅10fとして出力す
る。変調振幅回路120cは、抵抗値の変更により電圧を変
化させて、変調周波数発生回路122cに供給する。変調周
波数発生回路122cは、交流振幅10fにより変調周波数の
発生を調整して出力している。
【００４４】変調周波数測定における動作を説明する。
この測定において、アンテナスイッチ18は端子a側に切
り換える。また、中間周波数スイッチ20は、端子c側に
切り換える。そして、局所発振スイッチ128cは、周波数
変換回路12d側に切り換える。
この測定において、アンテナスイッチ18は端子a側に切
り換える。また、中間周波数スイッチ20は、端子c側に
切り換える。そして、局所発振スイッチ128cは、周波数
変換回路12d側に切り換える。
【００４５】アンテナ端子12aを介してたとえばシンセ
サイザ14aから無変調な連続した高周波信号fc2を入力す
る。この入力が探針を介して行われる場合、高周波信号
に対して無視できない電力損失が生じる。この電力損失
が生じても、高周波信号の電力は1μW以上の電力が供給
されれば、前述したように十分な測定精度が得られる。
高周波信号は、受信系の増幅器12bを介して周波数変換
回路12dに供給される。
サイザ14aから無変調な連続した高周波信号fc2を入力す
る。この入力が探針を介して行われる場合、高周波信号
に対して無視できない電力損失が生じる。この電力損失
が生じても、高周波信号の電力は1μW以上の電力が供給
されれば、前述したように十分な測定精度が得られる。
高周波信号は、受信系の増幅器12bを介して周波数変換
回路12dに供給される。
【００４６】周波数変換回路12dには、周波数変調部12c
から変調された局所入力信号12f（f c1+fs）が供給され
る。周波数変換回路12dは、供給される2つの信号を用い
て、和周波（fc2+(fc1+fs)）と差周波（fc2-(fc1+fs)）
を中間周波数として発生させる。中間周波数は、測定端
子12eを介して帯域通過フィルタ14bに供給される。
から変調された局所入力信号12f（f c1+fs）が供給され
る。周波数変換回路12dは、供給される2つの信号を用い
て、和周波（fc2+(fc1+fs)）と差周波（fc2-(fc1+fs)）
を中間周波数として発生させる。中間周波数は、測定端
子12eを介して帯域通過フィルタ14bに供給される。
【００４７】帯域通過フィルタ14bは、差周波だけを通
過させたディジタル信号をテスタ14cに供給する。ここ
で、周波数 fc1, fc2は同じに設定している。テスタ14c
では、ディジタル信号をFFT機能部140cにてFFT処理して
周波数分布を表示させ、変調周波数を測定している。
過させたディジタル信号をテスタ14cに供給する。ここ
で、周波数 fc1, fc2は同じに設定している。テスタ14c
では、ディジタル信号をFFT機能部140cにてFFT処理して
周波数分布を表示させ、変調周波数を測定している。
【００４８】ここで、変調周波数が所定の値からずれて
測定されることがある。この場合、アナログスイッチ
(36a, 36b), (38a, 38b), (40a, 40b), (42a, 42b)の4
組それぞれでビット制御する。この場合、4ビット (000
0)〜(1111) の制御を行うことによって変調周波数を16
通りに変化させることができる。本実施例のアナログス
イッチ36a〜42bは、すべてアクティブ「Low」である。
測定されることがある。この場合、アナログスイッチ
(36a, 36b), (38a, 38b), (40a, 40b), (42a, 42b)の4
組それぞれでビット制御する。この場合、4ビット (000
0)〜(1111) の制御を行うことによって変調周波数を16
通りに変化させることができる。本実施例のアナログス
イッチ36a〜42bは、すべてアクティブ「Low」である。
【００４９】トリミングのデータとして16通りの電圧変
化を供給すると、各データに対応した変調周波数が図９
に示すように得られる。図９のグラフが示すように、各
データに対して変調周波数が線形に変化していることが
わかる。たとえば、トリミングデータ（1000）での変調
周波数を基準にすると、トリミングデータ（0000）のと
き、変調周波数を25%程度増加させ、トリミングデータ
（1111）のとき、変調周波数を20%程度低下させること
により調整できることがわかる。
化を供給すると、各データに対応した変調周波数が図９
に示すように得られる。図９のグラフが示すように、各
データに対して変調周波数が線形に変化していることが
わかる。たとえば、トリミングデータ（1000）での変調
周波数を基準にすると、トリミングデータ（0000）のと
き、変調周波数を25%程度増加させ、トリミングデータ
（1111）のとき、変調周波数を20%程度低下させること
により調整できることがわかる。
【００５０】また、アナログスイッチ36a〜42bのオン／
オフを制御するビットデータが供給される制御端子46,
48, 50, 52は、図示しない電流ヒューズを介して回路の
電源ラインに接続するようにしてもよい。変調周波数の
測定後、調整に応じて適切な電流ヒューズを電流トリミ
ングまたはレーザトリミング等の方法を用いて切断する
ようにしてもよい。この他、集積回路部12の内に不揮発
性の記憶回路を内蔵して、集積回路を樹脂封入により組
み立てた後、変調周波数のトリミングデータを記録し、
このデータを利用してアナログスイッチを制御して変調
周波数の確認を行うようにしてもよい。
オフを制御するビットデータが供給される制御端子46,
48, 50, 52は、図示しない電流ヒューズを介して回路の
電源ラインに接続するようにしてもよい。変調周波数の
測定後、調整に応じて適切な電流ヒューズを電流トリミ
ングまたはレーザトリミング等の方法を用いて切断する
ようにしてもよい。この他、集積回路部12の内に不揮発
性の記憶回路を内蔵して、集積回路を樹脂封入により組
み立てた後、変調周波数のトリミングデータを記録し、
このデータを利用してアナログスイッチを制御して変調
周波数の確認を行うようにしてもよい。
【００５１】このように無線装置に少なくとも、周波数
変換回路12dの出力を取り出す中間周波数スイッチ20と
周波数変調部12cに局所発振周波数の信号に変調を与え
た局所入力信号12fの供給を選択する局所発振スイッチ1
28cを付加し、測定に応じて切り換えることにより、変
調周波数測定を行うことができる。
変換回路12dの出力を取り出す中間周波数スイッチ20と
周波数変調部12cに局所発振周波数の信号に変調を与え
た局所入力信号12fの供給を選択する局所発振スイッチ1
28cを付加し、測定に応じて切り換えることにより、変
調周波数測定を行うことができる。
【００５２】また、本実施例では、変調周波数の測定を
説明したが、変調周波数発生回路122cの動作を停止させ
ると、局所発振回路124cの発振周波数を測定することが
できる。
説明したが、変調周波数発生回路122cの動作を停止させ
ると、局所発振回路124cの発振周波数を測定することが
できる。
【００５３】樹脂封入による組立て後、集積回路部12に
内臓する不揮発性メモリにデータを書き込んだり、集積
回路部12を他の集積回路とともにモジュールにして、こ
のモジュールの不揮発性メモリにデータを記憶させて、
読み出したデータによりアナログスイッチを制御して調
整を有利に進めることもできる。
内臓する不揮発性メモリにデータを書き込んだり、集積
回路部12を他の集積回路とともにモジュールにして、こ
のモジュールの不揮発性メモリにデータを記憶させて、
読み出したデータによりアナログスイッチを制御して調
整を有利に進めることもできる。
【００５４】以上のように構成することにより、ウェハ
上での回路の総面積を抑制し、高周波信号対策の施され
た測定系（テスタ）を用いずに変調周波数を計測するこ
とにより、周波数変調測定に要する回路をすべて集積化
した際に生じる無視できない回路の面積増加と、回路の
占有をなくした際に生じる高周波信号対策された測定系
（テスト系）の構築にともなう負担費用の増大という相
反する問題の両方を、同時に解決し、装置の大きさや装
置の価格等の面で有利な周波数変調装置を提供すること
ができる。
上での回路の総面積を抑制し、高周波信号対策の施され
た測定系（テスタ）を用いずに変調周波数を計測するこ
とにより、周波数変調測定に要する回路をすべて集積化
した際に生じる無視できない回路の面積増加と、回路の
占有をなくした際に生じる高周波信号対策された測定系
（テスト系）の構築にともなう負担費用の増大という相
反する問題の両方を、同時に解決し、装置の大きさや装
置の価格等の面で有利な周波数変調装置を提供すること
ができる。
【００５５】より具体的には、少なくとも、周波数変換
回路の出力を取り出す中間周波数スイッチと周波数変調
部に局所発振周波数の信号に変調を与えた局所入力信号
の供給を選択する局所発振スイッチを付加し、測定に応
じて切り換えることにより、変調周波数測定を行うこと
ができる。
回路の出力を取り出す中間周波数スイッチと周波数変調
部に局所発振周波数の信号に変調を与えた局所入力信号
の供給を選択する局所発振スイッチを付加し、測定に応
じて切り換えることにより、変調周波数測定を行うこと
ができる。
【００５６】また、測定した変調周波数に対応した交流
振幅を供給するトリミングデータを記憶し、このトリミ
ングデータの読出しにおいてアナログスイッチを制御す
ることにより、変調周波数の確認も容易に行うことがで
きる。
振幅を供給するトリミングデータを記憶し、このトリミ
ングデータの読出しにおいてアナログスイッチを制御す
ることにより、変調周波数の確認も容易に行うことがで
きる。
【００５７】そして、周波数変調装置の変調周波数測定
方法によれば、ウェハ上またはチップ組立て後に変調周
波数の測定や調整等を可能にして、周波数変調装置にお
ける変調周波数の測定に要する要素を最小限で済ませて
も測定できるので、測定に要する回路面積の増加や測定
系の構築にともなう費用負担増といった価格面の不利の
両方に対応し、変調周波数の測定や調整を簡便に行うこ
とができる。
方法によれば、ウェハ上またはチップ組立て後に変調周
波数の測定や調整等を可能にして、周波数変調装置にお
ける変調周波数の測定に要する要素を最小限で済ませて
も測定できるので、測定に要する回路面積の増加や測定
系の構築にともなう費用負担増といった価格面の不利の
両方に対応し、変調周波数の測定や調整を簡便に行うこ
とができる。
【００５８】
【発明の効果】このように本発明の周波数変調装置によ
れば、周波数生成手段、入力端子、増幅手段、周波数変
換手段および出力端子が半導体装置としてウェハ上に本
来、高周波信号の対策が施され、形成されている構成要
素を利用して、高周波信号対策を新たに行うことなく、
回路の総面積を最小限に留め、この装置内で生成された
第１の搬送波と入力端子を介して供給される第２の搬送
波とを周波数変換手段に供給し、中間周波数の信号を生
成して出力し、半導体装置外に第２の搬送波の供給源、
周波数フィルタ手段および演算手段を設けて変調信号の
計測を可能にして、周波数変調測定に要する回路すべて
集積化した際に生じる無視できない回路の面積増加と、
逆に回路の面積を所定の占有面積の確保にともなって高
周波信号対策された測定系の構築による負担費用の増大
という相反する問題の両方を同時に解決し、装置の大き
さや装置の価格等の面で有利な周波数変調装置を提供す
ることができる。
れば、周波数生成手段、入力端子、増幅手段、周波数変
換手段および出力端子が半導体装置としてウェハ上に本
来、高周波信号の対策が施され、形成されている構成要
素を利用して、高周波信号対策を新たに行うことなく、
回路の総面積を最小限に留め、この装置内で生成された
第１の搬送波と入力端子を介して供給される第２の搬送
波とを周波数変換手段に供給し、中間周波数の信号を生
成して出力し、半導体装置外に第２の搬送波の供給源、
周波数フィルタ手段および演算手段を設けて変調信号の
計測を可能にして、周波数変調測定に要する回路すべて
集積化した際に生じる無視できない回路の面積増加と、
逆に回路の面積を所定の占有面積の確保にともなって高
周波信号対策された測定系の構築による負担費用の増大
という相反する問題の両方を同時に解決し、装置の大き
さや装置の価格等の面で有利な周波数変調装置を提供す
ることができる。
【００５９】また、本発明の周波数変調装置の変調周波
数測定方法によれば、半導体装置内で第１の搬送波を生
成し、第１および第２の搬送波との演算により生成され
る中間周波数を求めて、半導体装置が本来構成要素とし
て用いることのできる処理を行うことから、これらの処
理に対する新たな高周波対策を行うことなく中間周波数
を求め、半導体装置の外でこの中間周波数に帯域制限を
施し、帯域制限された中間周波数に対するスペクトル分
布を算出することにより、ウェハ上またはチップ組立て
後に変調周波数の測定や調整等ができ、有利であり、そ
して周波数変調装置における変調周波数の測定に要する
要素を最小限で済ませても測定できるので、測定に要す
る回路面積の増加や測定系の構築にともなう費用負担増
といった価格面の不利の両方に対応し、変調周波数の測
定や調整を簡便に行うことができる。
数測定方法によれば、半導体装置内で第１の搬送波を生
成し、第１および第２の搬送波との演算により生成され
る中間周波数を求めて、半導体装置が本来構成要素とし
て用いることのできる処理を行うことから、これらの処
理に対する新たな高周波対策を行うことなく中間周波数
を求め、半導体装置の外でこの中間周波数に帯域制限を
施し、帯域制限された中間周波数に対するスペクトル分
布を算出することにより、ウェハ上またはチップ組立て
後に変調周波数の測定や調整等ができ、有利であり、そ
して周波数変調装置における変調周波数の測定に要する
要素を最小限で済ませても測定できるので、測定に要す
る回路面積の増加や測定系の構築にともなう費用負担増
といった価格面の不利の両方に対応し、変調周波数の測
定や調整を簡便に行うことができる。
【図１】本発明の周波数変調装置を適用した周波数変調
回路の測定系における原理的な構成を示すブロック図で
ある。
回路の測定系における原理的な構成を示すブロック図で
ある。
【図２】図１の周波数変調部の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】図１の周波数変調回路により得られる変調周波
数のスペクトル分布の一例を示すチャートである。
数のスペクトル分布の一例を示すチャートである。
【図４】図１の周波数変調回路とスペクトルアナライザ
による変調周波数測定の比較を示すグラフである。
による変調周波数測定の比較を示すグラフである。
【図５】図１の周波数変調回路における入力信号強度に
対する変調周波数の測定精度の関係を示すグラフであ
る。
対する変調周波数の測定精度の関係を示すグラフであ
る。
【図６】図１の周波数変調回路を無線装置に適用し、こ
の適用に対応した周波数変調回路における集積回路部の
具体的な構成を示すブロック図である。
の適用に対応した周波数変調回路における集積回路部の
具体的な構成を示すブロック図である。
【図７】図６の周波数変調部における構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】図７の変調振幅回路の具体的な構成例を示す回
路図である。
路図である。
【図９】図７の変調振幅回路において供給されるトリミ
ングデータに応じて変化する変調周波数の関係を示すグ
ラフである。
ングデータに応じて変化する変調周波数の関係を示すグ
ラフである。
10 周波数変調回路
12 集積回路部
12a 入力パッド（アンテナ端子）
12b 増幅器（受信系）
12c 周波数変調部
12d 周波数変換回路（受信系）
12e 出力パッド（測定端子）
14 周辺測定部
14a シンセサイザ
14b 帯域通過フィルタ
14c テスタ
Claims (8)
- 【請求項１】 周波数変調が施された第１の搬送波を生
成する周波数生成手段と、 無変調の第２の搬送波を外部から入力する入力端子と、 第２の搬送波を増幅する増幅手段と、 第１および第２の搬送波を入力し、入力された第１の搬
送波と第２の搬送波との演算により得られる中間周波数
の信号を出力する周波数変換手段と、 該中間周波数の信号を出力する出力端子と、 前記中間周波数の信号に対して帯域制限して通過させた
帯域制限信号を出力する周波数フィルタ手段と、 該帯域制限信号が有するスペクトル分布を算出する変換
を施す演算手段とを備え、 前記周波数生成手段、前記入力端子、前記増幅手段、前
記周波数変換手段および前記出力端子が半導体を集積化
してウェハ上に形成された半導体装置として含み、 前記周波数生成手段は、該装置から信号を送出する前記
半導体装置の送信系に配設され、前記増幅手段および前
記周波数変換手段は、該装置にて信号を受信する前記半
導体装置の受信系に配設されていることを特徴とする周
波数変調装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記周
波数生成手段は、前記ウェハ上に配設され、局部発振周
波数の信号を発振する発振手段と、 前記周波数変調における変調周波数を制御する信号を交
流振幅とし、該交流振幅の設定に応じて周波数変調信号
を生成する周波数変調手段と、 前記局部発振周波数の信号と前記周波数変調信号を周波
数合成する合成手段とを含むことを特徴とする周波数変
調装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、前記周
波数変調手段は、該装置における変調周波数を決定する
前記交流振幅としての電圧制御信号を生成する交流振幅
手段と、 該交流振幅に応じて前記変調周波数を生成する変調周波
数生成手段とを含み、 さらに、前記交流振幅手段は、前記交流振幅の調整用に
複数の抵抗器が増幅手段の定電流源に並列に配設され、
該抵抗器の導通を切り換える切換手段が該抵抗器のそれ
ぞれに並列接続され、 前記切換手段は、前記抵抗器の導通を切り換える切換制
御信号に応じて切り換えることを特徴とする周波数変調
装置。 - 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の装置にお
いて、該装置は、前記周波数生成手段内に配設される、
第１の搬送波を前記周波数変換手段への供給と前記送信
系への供給とを選択する第１の選択手段と、 第２の搬送波を前記周波数変換手段への供給と前記送信
系からの送出信号を前記入力端子への供給とを選択する
第２の選択手段と、 前記周波数変換手段からの前記中間周波数の信号を前記
出力端子に供給する選択と該中間周波数の信号に処理を
施す手段に供給する選択とを行う第３の選択手段とを含
み、第２および第３の選択手段は、前記半導体装置内に配設
される ことを特徴とする周波数変調装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項に記載
の装置において、前記演算手段は、前記帯域制限信号に
フーリエ変換を施して前記スペクトル分布を求めること
を特徴とする周波数変調装置。 - 【請求項６】 半導体がウェア上に集積化された半導体
装置を用いて、該半導体装置内で周波数変調が施された
第１の搬送波を生成する第１の工程と、 無変調の第２の搬送波を半導体装置の外から入力する第
２の工程と、 前記半導体装置内で第１および第２の搬送波を用いて両
搬送波による周波数変換の演算により得られる中間周波
数の信号を生成する第３の工程と、 前記半導体装置の外で前記中間周波数の信号に対して帯
域制限して通過させ、該帯域制限された信号を出力する
第４の工程と、 該帯域制限信号が有するスペクトル分布を算出する第５
の工程とを含み、 第１の工程は、前記半導体装置において信号の送出を担
う前記半導体装置内の送信系で生成される局部発振周波
数の信号と該生成した局部発振周波数に対して周波数変
調を施した変調信号とを合成して第１の搬送波を生成す
ることを特徴とする周波数変調装置の変調周波数測定方
法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、第１の
工程は、前記周波数変調において変調する周波数の指示
に応じた電圧制御信号を交流振幅として生成する第６の
工程と、該交流振幅に応じて前記変調周波数の前記変調
信号を生成する第７の工程と、 該変調信号と前記局部発振周波数の信号とを合成して第
１の搬送波を生成する第８の工程と、 第１の搬送波の供給を選択する第９の工程とを含むこと
を特徴とする周波数変調装置の変調周波数測定方法。 - 【請求項８】 請求項６または７に記載の方法におい
て、第２の工程は、第２の搬送波および前記送信系から
の出力のうち、第２の搬送波の出力を選択し、 第３の工程は、生成した前記中間周波数の信号を前記半
導体装置の外に出力する選択も行うことを特徴とする周
波数変調装置の変調周波数測定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002306485A JP3535503B1 (ja) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | 周波数変調装置およびその変調周波数測定方法 |
| US10/444,130 US7224940B2 (en) | 2002-10-22 | 2003-05-23 | Frequency modulating device of an integrated circuit and a method of measuring modulated frequency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002306485A JP3535503B1 (ja) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | 周波数変調装置およびその変調周波数測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004146892A JP2004146892A (ja) | 2004-05-20 |
| JP3535503B1 true JP3535503B1 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=32089434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002306485A Expired - Fee Related JP3535503B1 (ja) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | 周波数変調装置およびその変調周波数測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7224940B2 (ja) |
| JP (1) | JP3535503B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US9634877B2 (en) * | 2015-07-01 | 2017-04-25 | Sunrise Micro Devices, Inc. | Trim for dual-port frequency modulation |
| CN106018958B (zh) * | 2016-05-11 | 2018-10-02 | 西安西热节能技术有限公司 | 孤网变频系统中二次侧电流电压频率跟踪方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07111175B2 (ja) | 1986-02-12 | 1995-11-29 | 日本真空技術株式会社 | 回転型真空ポンプの密封装置 |
| JP2864175B2 (ja) | 1991-07-25 | 1999-03-03 | 松下電器産業株式会社 | 角形密閉式電池 |
| JP3114709B2 (ja) | 1998-10-28 | 2000-12-04 | 日本電気株式会社 | 変調指数測定装置及び方法、変調指数制御装置及び方法、並びに周波数変調信号送信装置 |
| US6259314B1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-07-10 | Trw Inc. | Built-in self test for a satellite demodulator |
| FR2791840B1 (fr) * | 1999-03-30 | 2001-06-22 | St Microelectronics Sa | Circuit d'emission et reception a modulation fsk |
| GB9916904D0 (en) * | 1999-07-19 | 1999-09-22 | Cambridge Silicon Radio Ltd | Testing response of a radio transceiver |
| US7254755B2 (en) * | 2003-01-17 | 2007-08-07 | Texas Instruments Incorporated | On-chip receiver sensitivity test mechanism |
-
2002
- 2002-10-22 JP JP2002306485A patent/JP3535503B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-05-23 US US10/444,130 patent/US7224940B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US20040077328A1 (en) | 2004-04-22 |
| US7224940B2 (en) | 2007-05-29 |
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