JP3591730B2 - A / D converter - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内蔵コンパレータの不良判定を行うテスト機能を備えたA/Dコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は一般的なA/Dコンバータのファンクションテストを行う従来の技術を説明するブロック図である。図5において、A/Dコンバータ500のアナログ回路には、アナログ電源端子501を介して第1の電源511から電位AVDDが供給される。また、A/Dコンバータ500のデジタル回路にはデジタル電源端子502を介して第2の電源512からDVDDが供給される。A/Dコンバータ500内のラダー抵抗において、最高の基準電位が与えられる点には、上部基準電源端子503を介して第3の電源513から電位VRTが与えられ、最低の基準電位が与えられる点には、下部基準電源端子504を介して第4の電源514から電位VRBが与えられる。
【0003】
さらに図5において、A/Dコンバータ500にはアナログ電圧入力端子505を介してアナログソース源515からアナログ入力電圧VINが供給される。A/Dコンバータ500から得られるデジタルコード507は外部に出力され、これがLSIテスタに取り込まれて検査が行われる。ここではA/Dコンバータ500は8ビットのデジタルコード507を出力するものとする。また、A/Dコンバータ500は接地508に接続され、さらに、クロック入力端子506を介してクロック源516からA/Dコンバータのサンプリングクロックが入力される。
【0004】
通常の検査方法では、まず、第1から第4までの電源を投入し、アナログ電源端子501、デジタル電源端子502、上部基準電源端子503、下部基準電源端子504に、それぞれAVDD、DVDD、VRT、VRBを印加する。次に、クロック源516からサンプリングクロックをクロック入力端子506に印加する。また、アナログソース源515から出力されるアナログ入力電圧VINの分解能を別途設定しておき、アナログ入力電圧VINを設定された分解能ずつステップ状に増加させてアナログ入力電圧端子505に供給する。このようにして出力されるデジタルコード507をLSIテスタに取り込み、あらかじめプログラムされた処理により良否判定が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
nビットのA/Dコンバータには2個のコンパレータが内蔵され、その出力結果を後段に配置したロジック回路でnビットのデジタルコードに変換して出力する。しかし、このロジック回路の構成上、ある1つもしくは複数のコンパレータが誤った比較結果を出力してもミスコードにならないケースが存在する。
【0006】
ここでは説明の便宜上3ビットのA/Dコンバータを例にとりn=3とする。そのためコンパレータの数は7個となる。コンパレータに入力するVINと比較する電圧値がVRTとVRBの間のどこに位置するかにより、それぞれのコンパレータの出力が決まる。すなわち、比較電圧値がVINとVRTの間に位置するコンパレータは1を出力し、VINとVRBの間に位置するコンパレータは0を出力する。
【0007】
図6はA/Dコンバータの出力をデジタルコードに変換する回路を説明する回路図である。この回路では、上記7個のコンパレータの出力が1から0に変化する点を後段のロジック回路によって演算し、3ビットのデジタルコード出力を得る。
【0008】
図6において、7個のコンパレータの出力C6〜C0に加えて、比較電圧がVRTに相当しC6の上位に位置付けられる信号overと、比較電圧がVRBに相当しC0の下位に位置付けられる信号underの合計9本の信号が8個の2入力排他的論理和回路601に入力する。
【0009】
排他的論理和回路601はコンパレータ出力の変化点を検出するための回路であり、互いに隣り合う位置の2つの信号をそれぞれ入力し、入力の不一致を示す信号E7〜E0を出力する。論理和回路602は排他的論理和回路601の出力E7〜E0をエンコードして3ビットのデジタルコードを出力する。
【0010】
例えば、仮にoverの比較出力信号が1となり、C6からunderまでの比較出力信号が0となった場合は、排他的論理和回路601の出力E7が1となりエンコードされた出力は111となる。
【0011】
ここで、仮にVINとVRBの間に位置付けられて全て0を出力するはずのコンパレータの中に1を出力したコンパレータが存在したとすると、排他的論理和回路601の出力のE6からE0のうちで1になるものがあるが、出力されるデジタルコードは111で結果は変わらない。従来のテストではこのような不良を検出できない問題があり、このような不良を検出するためには高価なアナログテストシステムを用いる必要があった。
【0012】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、A/Dコンバータに内蔵されるコンパレータが誤った比較結果を出力した場合に、高価なアナログテストシステムを用いずに、これを検出して不良判定を行うことができる簡易なテスト機能を有するA/Dコンバータを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の請求項1に係るA/Dコンバータは、上部基準電位と下部基準電位から生成される比較電位を入力電圧と比較するコンパレータ群を内蔵するA/Dコンバータであって、複数個のグループに分割した前記コンパレータ群のうち前記比較電位と入力電圧の比較結果が反転するコンパレータを含むグループを除くグループを順次選択するグループ選択手段(スイッチマトリックス211)と、前記グループ選択手段により選択されたグループの全てのコンパレータの出力が同一であることを検出するグループ判定手段(排他的論理和回路212)と、前記グループ判定手段において選択されたグループの全てのコンパレータの出力が同一でないことが検出された場合に当該グループのコンパレータを不良と判定する不良判定手段(ロジック回路213)とを備えたものである。
【0014】
上記構成によれば、グループ選択手段によりコンパレータを複数個のグループに分割し、グループ判定手段により比較結果が反転するコンパレータを含むグループ以外のグループについて、選択されたグループの全てのコンパレータの出力が同一であるか否かに応じて当該グループの良否を判定できるので、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧を与えるだけでコンパレータグループの不良を判定することができる。
【0015】
本発明の請求項2に係るA/Dコンバータは、請求項1記載のA/Dコンバータにおいて、前記グループ判定手段は、選択されたそれぞれのグループに含まれる個々のコンパレータの出力を順次選択する手段と、この順次選択された個々のコンパレータの出力が全て特定の値であることを検出する手段とから構成されるものである。
【0016】
上記構成によれば、選択されたグループにおける個々のコンパレータの出力を順次選択して特定の値であるか否かを確認することができるので、前記グループ判定手段を容易に実現することができ、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧を与えるだけでコンパレータグループの不良を判定することができる。
【0017】
本発明の請求項3に係るA/Dコンバータは、請求項1記載のA/Dコンバータにおいて、前記グループ判定手段は、選択されたそれぞれのグループに含まれる全てのコンパレータの出力を加算する手段と、この加算手段により加算された値が前記グループ選択手段により選択されたグループに含まれるコンパレータ数と一致するかまたは0であることを検出する手段とから構成されるものである。
【0018】
上記構成によれば、選択されたグループに含まれる全てのコンパレータの出力の加算値が特定の値であるか否かを確認することができるので、前記グループ判定手段を容易に実現することができ、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧を与えるだけでコンパレータグループの不良を判定することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態に係るA/Dコンバータの構成例を示すブロック図である。図1の構成例においては、説明の便宜のためA/Dコンバータは8ビットとしている。
【0022】
図1において、A/Dコンバータのアナログ回路にはアナログ電源端子101を介して電位AVDDが、デジタル回路にはデジタル電源端子102を介してDVDDが、A/Dコンバータの最高の基準電位が与えられる点には上部基準電源端子103を介して電位VRTが、最低の基準電位が与えられる点には下部基準電源端子104を介して電位VRBがそれぞれ供給される。また、A/Dコンバータにはアナログ電圧入力端子105を介してアナログ入力電圧VINが入力される。
【0023】
A/Dコンバータの内部には、VRTとVRBから255段階の比較電圧を発生するラダー抵抗111と、255個のコンパレータ群112と、コンパレータ群の出力を変換してデジタルコード107を出力するエンコーダ113を備え、さらに、A/Dコンバータのコンパレータ出力の不良判定を行い不良判定信号109を出力する不良判定ロジック回路114を備えている。
【0024】
図2は本発明の実施の形態1に係る、A/Dコンバータに内蔵されるコンパレータの不良判定を行う不良判定ロジック回路の構成を示す回路図である。図2において、255本のコンパレータ出力201は、スイッチマトリクス211の前段によって32本ずつ8つのグループに分割され、分割された32本ずつのコンパレータ出力は、さらにスイッチマトリクス211の後段によって1本ずつ選択される。スイッチマトリクスの出力202は排他的論理和回路212で1または0と比較され、その出力は不良判定を行うロジック回路213に入力する。
【0025】
アナログ電圧入力端子105にあらかじめ設定されたアナログ入力電圧VINが入力されると、これがコンパレータ群112においてラダー抵抗111が発生する255段階の比較電圧と比較され、255本のコンパレータ出力201がスイッチマトリクス211に入力される。スイッチマトリクス211は上位から順にコンパレータグループを選択し、選択されたコンパレータグループの出力に対応してロジック回路213が排他的論理和回路212の比較入力を決定する。
【0026】
ここで、仮に入力されたアナログ入力電圧VINが、コンパレータグループの上位5グループまでは全て1、下位の2グループは全て0、上位から6番目のグループに変化点が存在するような値であったとする。スイッチマトリクス211は上位のコンパレータグループから順に選択していき、出力は排他的論理和回路212で比較入力と比較される。このとき上位5グループまでは排他的論理和回路212の比較入力は1に固定される。
【0027】
上位5グループまで比較した後、変化点の存在する6番目のグループをとばし、下位の2グループを選択する。このとき排他的論理和回路212の比較入力は0に固定される。このようにして、排他的論理和回路212の出力が常に0となるようにスイッチマトリクス211は動作し、ロジック回路213は排他的論理和回路212の出力に1が検出されたときに不良判定信号203を出力する。
【0028】
コンパレータグループのいずれか1つのグループに変化点が存在するようにアナログ入力電圧VINを設定して、上述した動作を8回行うことにより、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧をVINに与えるだけで、8個のコンパレータグループの不良を判定する簡易なテストが可能となる。
【0029】
図3は本発明の実施の形態2に係る、A/Dコンバータに内蔵されるコンパレータの不良判定を行う不良判定ロジック回路の構成を示す回路図である。図3において、255本のコンパレータ出力301は、スイッチマトリクス311によって32本ずつ8つのグループに分割され、上位のグループから順に選択された1グループのコンパレータ出力がスイッチマトリクスの出力302として後段の加算器312に入力する。加算器312は入力した32本のコンパレータ出力を加算する。
【0030】
ここで、仮に入力されたアナログ入力電圧VINが、コンパレータグループの上位5グループまでは全て1、下位の2グループは全て0、上位から6番目のグループに変化点が存在するような値であったとすると、上位5グループまでの加算結果は常に32となり、下位2グループの加算結果は常に0となる。このようにして、変化点が存在するグループを除くグループについて、加算器312の出力に32か0でない値が検出されたときにロジック回路313は不良判定信号303を出力する。
【0031】
コンパレータグループのいずれか1つのグループに変化点が存在するようにアナログ入力電圧VINを設定して、上述した動作を8回行うことにより、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧をVINに与えるだけで、8個のコンパレータグループの不良を判定する簡易なテストが可能となる。
【0032】
図4は本発明の実施の形態3に係る、A/Dコンバータに内蔵されるコンパレータの不良判定を行う不良判定ロジック回路の構成を示す回路図である。図4において、コンパレータの不良判定を行うロジック回路は、フリップフロップ群411と、あらかじめ設定される比較テーブル412を有するロジック回路413で構成される。
【0033】
フリップフロップ群411はクロック入力端子402から与えられるA/Dコンバータのサンプリングクロックで動作し、255本のコンパレータ出力401を記憶する。比較テーブル412は最上位から適当な箇所までが全て1、それ以下最下位までが全て0となるように構成され、1と0の変化点を変えたものを数種類備える。また変化点の誤差を考慮し、比較テーブル412の変化点部分は一定の範囲で1でも0でも良いように構成される。
【0034】
A/Dコンバータのテストにおいては、比較テーブル412の設定に対応する数種類のアナログ入力電圧VINを入力し、255本のコンパレータ出力401をフリップフロップ群411に記憶する。次に、ロジック回路413がフリップフロップ群411の出力を比較テーブル412に設定された値と比較し、不一致を検出すると不良判定信号403を出力する。
【0035】
このように、適当な変化点が存在するような比較テーブルの設定値を数種類用意し、これに対応するアナログ入力電圧VINをA/Dコンバータに印加し、コンパレータ出力を比較テーブルの設定値と比較することにより、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧をVINに与えるだけで、コンパレータの不良を判定する簡易なテストが可能となる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、グループ選択手段によりコンパレータを複数個のグループに分割し、グループ判定手段により比較結果が反転するコンパレータを含むグループ以外のグループについて、全てのコンパレータの出力が同一であるか否かに応じて当該グループの良否を判定できるので、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧を与えるだけでコンパレータグループの不良を判定することができる。
【0037】
さらに本発明によれば、一時記憶されたコンパレータの出力を比較テープルに保持された設定値と比較することができるので、比較的分解能の荒いアナログ入力電圧を与えるだけでコンパレータグループの不良を判定することができる。
【0038】
したがって本発明によれば、高い入力電圧分解能を持つ高価なアナログテストシステムを必要とせずに、安価なロジックテストシステムを用いて簡易なA/Dコンバータのテストを行うことが可能となり、またプローブ検査時にテストを実施することも可能となる。
【0039】
このように本発明によれば、安価なロジックテストシステムを用いてプローブ検査時に本発明による簡易テストを実施し、詳細なテストは高価なアナログテストシステムを用いてファイナル検査にて実施する方法を採用すれば、テストコストの削減およびファイナル検査での歩留向上に効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るA/Dコンバータの構成例を示すブロック図。
【図2】本発明の実施の形態1に係る、A/Dコンバータに内蔵されるコンパレータの不良判定ロジック回路の構成を示す回路図。
【図3】本発明の実施の形態2に係る、A/Dコンバータに内蔵されるコンパレータの不良判定ロジック回路の構成を示す回路図。
【図4】本発明の実施の形態3に係る、A/Dコンバータに内蔵されるコンパレータの不良判定ロジック回路の構成を示す回路図。
【図5】従来の一般的なA/Dコンバータのファンクションテストを説明するブロック図。
【図6】従来のA/Dコンバータにおけるコンパレータの出力をデジタルコードに変換する回路図。
【符号の説明】
101、501 アナログ電源端子
102、502 デジタル電源端子
103、503 上部基準電源端子
104、504 下部基準電源端子
105、505 アナログ入力電圧端子
107、507 デジタルコード
109、203、303、403 不良判定信号
111 ラダー抵抗
112 コンパレータ群
113 エンコーダ
114 不良判定ロジック回路
201、301、401 コンパレータ出力 202、302 スイッチマトリクスの出力
211、311 スイッチマトリクス
212、601 排他的論理和回路
213、313、413 ロジック回路
312 加算器
402、506 クロック入力端子
411 フリップフロップ
412 比較テーブル
500 A/Dコンバータ
508 接地
511、512、513、514 電源
515 アナログソース源
516 クロック源
602 論理和回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an A / D converter having a test function for determining a failure of a built-in comparator.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a block diagram for explaining a conventional technique for performing a function test of a general A / D converter. In FIG. 5, a potential AVDD is supplied from a first power supply 511 to an analog circuit of the A / D converter 500 via an analog power supply terminal 501. DVDD is supplied to the digital circuit of the A / D converter 500 from the second power supply 512 via the digital power supply terminal 502. In the ladder resistance in the A / D converter 500, the point where the highest reference potential is applied is the point where the potential VRT is applied from the third power supply 513 via the upper reference power supply terminal 503 and the lowest reference potential is applied. Is supplied with a potential VRB from a fourth power supply 514 via a lower reference power supply terminal 504.
[0003]
Further, in FIG. 5, an analog input voltage VIN is supplied to the A / D converter 500 from an analog source 515 via an analog voltage input terminal 505. The digital code 507 obtained from the A / D converter 500 is output to the outside, and the digital code 507 is taken into an LSI tester for inspection. Here, it is assumed that the A / D converter 500 outputs an 8-bit digital code 507. The A / D converter 500 is connected to the ground 508, and further receives a sampling clock of the A / D converter from a clock source 516 via a clock input terminal 506.
[0004]
In a normal inspection method, first, the first to fourth power supplies are turned on, and the analog power supply terminal 501, the digital power supply terminal 502, the upper reference power supply terminal 503, and the lower reference power supply terminal 504 are supplied with AVDD, DVDD, VRT, Apply VRB. Next, a sampling clock is applied to the clock input terminal 506 from the clock source 516. Further, the resolution of the analog input voltage VIN output from the analog source 515 is separately set, and the analog input voltage VIN is stepwise increased by the set resolution and supplied to the analog input voltage terminal 505. The digital code 507 output in this manner is taken into an LSI tester, and the quality is determined by a pre-programmed process.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The n-bit A / D converter has 2 n -1 comparators, and the output result is converted into an n-bit digital code by a logic circuit arranged at the subsequent stage and output. However, due to the configuration of the logic circuit, there is a case in which even if one or a plurality of comparators outputs an erroneous comparison result, no miscode occurs.
[0006]
Here, for convenience of explanation, n = 3 by taking a 3-bit A / D converter as an example. Therefore, the number of comparators is seven. The output of each comparator is determined by where the voltage value to be compared with VIN input to the comparator is located between VRT and VRB. That is, the comparator whose comparison voltage value is between VIN and VRT outputs 1 and the comparator whose comparison voltage value is between VIN and VRB outputs 0.
[0007]
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a circuit for converting the output of the A / D converter into a digital code. In this circuit, a point at which the outputs of the seven comparators change from 1 to 0 is calculated by a subsequent logic circuit to obtain a 3-bit digital code output.
[0008]
In FIG. 6, in addition to the outputs C6 to C0 of the seven comparators, a comparison signal corresponding to VRT and positioned above C6, and a comparison signal corresponding to VRB and positioned lower than C0 are indicated by under. A total of nine signals are input to eight two-input exclusive OR circuits 601.
[0009]
The exclusive OR circuit 601 is a circuit for detecting a change point of the output of the comparator, inputs two signals at positions adjacent to each other, and outputs signals E7 to E0 indicating input mismatch. The OR circuit 602 encodes the outputs E7 to E0 of the exclusive OR circuit 601 and outputs a 3-bit digital code.
[0010]
For example, if the comparison output signal of over becomes 1 and the comparison output signal from C6 to under becomes 0, the output E7 of the exclusive OR circuit 601 becomes 1 and the encoded output becomes 111.
[0011]
Here, if there is a comparator which is positioned between VIN and VRB and outputs all 0s, and there is a comparator which outputs 1s, among the outputs E6 to E0 of the exclusive OR circuit 601, Although there are some which become 1, the output digital code is 111 and the result does not change. There is a problem that such a defect cannot be detected by a conventional test, and an expensive analog test system must be used to detect such a defect.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problem. When an comparator output from an A / D converter outputs an erroneous comparison result, the error is detected without using an expensive analog test system. It is an object of the present invention to provide an A / D converter having a simple test function capable of making a determination.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
To solve this problem, an A / D converter according to claim 1 of the present invention includes an A / D converter having a built-in comparator group for comparing a comparison potential generated from an upper reference potential and a lower reference potential with an input voltage. A group selecting means (switch matrix 211) for sequentially selecting a group excluding a group including a comparator in which the comparison result of the comparison potential and the input voltage is inverted from among the plurality of groups of comparators; Group determining means (exclusive OR circuit 212) for detecting that the outputs of all comparators in the group selected by the group selecting means are the same, and outputs of all comparators in the group selected by the group determining means Are not the same, the comparator of the group is judged to be defective. Failure judging means for (a logic circuit 213) and those having a.
[0014]
According to the above configuration, the comparator is divided into a plurality of groups by the group selection unit, and the outputs of all the comparators in the selected group are the same for groups other than the group including the comparator whose comparison result is inverted by the group determination unit. , The quality of the group can be determined based on whether or not the comparator group is defective. Therefore, it is possible to determine the defect of the comparator group simply by applying the analog input voltage having relatively low resolution.
[0015]
An A / D converter according to a second aspect of the present invention is the A / D converter according to the first aspect, wherein the group determination means sequentially selects the outputs of the individual comparators included in each of the selected groups. And means for detecting that the outputs of the sequentially selected individual comparators are all specific values.
[0016]
According to the configuration, it is possible to sequentially select the outputs of the individual comparators in the selected group and check whether or not the output has a specific value, so that the group determination unit can be easily realized, It is possible to determine a defect in the comparator group only by applying an analog input voltage having relatively low resolution.
[0017]
An A / D converter according to a third aspect of the present invention is the A / D converter according to the first aspect, wherein the group determining means adds the outputs of all comparators included in each of the selected groups. Means for detecting that the value added by the adding means matches the number of comparators included in the group selected by the group selecting means or is zero.
[0018]
According to the configuration, it is possible to confirm whether or not the added value of the outputs of all the comparators included in the selected group is a specific value, so that the group determination unit can be easily realized. By simply applying an analog input voltage having a relatively coarse resolution, it is possible to determine a defect in the comparator group.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an A / D converter according to an embodiment of the present invention. In the configuration example of FIG. 1, the A / D converter has 8 bits for convenience of explanation.
[0022]
In FIG. 1, a potential AVDD is supplied to an analog circuit of an A / D converter via an analog power supply terminal 101, a DVDD is supplied to a digital circuit via a digital power supply terminal 102, and the highest reference potential of the A / D converter. The point is supplied with the potential VRT via the upper reference power supply terminal 103, and the point to which the lowest reference potential is supplied is supplied with the potential VRB via the lower reference power supply terminal 104. The analog input voltage VIN is input to the A / D converter via the analog voltage input terminal 105.
[0023]
Inside the A / D converter, a ladder resistor 111 that generates 255 comparison voltages from VRT and VRB, a group of 255 comparators 112, and an encoder 113 that converts the output of the comparator group and outputs a digital code 107 And a failure determination logic circuit 114 that performs failure determination on the comparator output of the A / D converter and outputs a failure determination signal 109.
[0024]
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a failure determination logic circuit for performing failure determination of a comparator built in the A / D converter according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, 255 comparator outputs 201 are divided into eight groups each of 32 by the preceding stage of the switch matrix 211, and the divided 32 comparator outputs are further selected one by one by the subsequent stage of the switch matrix 211. Is done. The output 202 of the switch matrix is compared with 1 or 0 by an exclusive OR circuit 212, and the output is input to a logic circuit 213 that performs a defect determination.
[0025]
When a preset analog input voltage VIN is input to the analog voltage input terminal 105, this is compared with a 255-stage comparison voltage generated by the ladder resistor 111 in the comparator group 112, and the 255 comparator outputs 201 are output to the switch matrix 211. Is input to The switch matrix 211 selects a comparator group in order from the top, and the logic circuit 213 determines the comparison input of the exclusive OR circuit 212 in accordance with the output of the selected comparator group.
[0026]
Here, it is assumed that the supposed analog input voltage VIN has such a value that all the first five groups of the comparator groups are 1 and all the lower two groups are 0, and that the sixth group from the top has a change point. I do. The switch matrix 211 is selected in order from the upper comparator group, and the output is compared with the comparison input by the exclusive OR circuit 212. At this time, the comparison input of the exclusive OR circuit 212 is fixed to 1 for the upper five groups.
[0027]
After comparing the top five groups, the sixth group having a change point is skipped, and the lower two groups are selected. At this time, the comparison input of the exclusive OR circuit 212 is fixed to 0. In this way, the switch matrix 211 operates so that the output of the exclusive OR circuit 212 always becomes 0, and the logic circuit 213 outputs a failure determination signal when 1 is detected in the output of the exclusive OR circuit 212. 203 is output.
[0028]
By setting the analog input voltage VIN so that a change point exists in any one of the comparator groups and performing the above-described operation eight times, the analog input voltage with relatively coarse resolution is applied to VIN. A simple test for judging a defect of the eight comparator groups can be performed.
[0029]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a failure determination logic circuit for performing failure determination of a comparator built in an A / D converter according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, 255 comparator outputs 301 are divided into eight groups of 32 each by a switch matrix 311, and one group of comparator outputs sequentially selected from a higher-order group is used as a switch matrix output 302 as an adder in a subsequent stage. Input to 312. The adder 312 adds the 32 comparator outputs that have been input.
[0030]
Here, it is assumed that the supposed analog input voltage VIN has such a value that all the first five groups of the comparator groups are 1 and all the lower two groups are 0, and that the sixth group from the top has a change point. Then, the addition result of the upper five groups is always 32, and the addition result of the lower two groups is always zero. In this way, the logic circuit 313 outputs the failure determination signal 303 when a value other than 32 or 0 is detected in the output of the adder 312 for the group excluding the group where the change point exists.
[0031]
By setting the analog input voltage VIN so that a change point exists in any one of the comparator groups and performing the above-described operation eight times, the analog input voltage with relatively coarse resolution is applied to VIN. A simple test for judging a defect of the eight comparator groups can be performed.
[0032]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a failure determination logic circuit for determining failure of a comparator built in an A / D converter according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, a logic circuit for determining a defect of a comparator includes a flip-flop group 411 and a logic circuit 413 having a preset comparison table 412.
[0033]
The flip-flop group 411 operates with the sampling clock of the A / D converter provided from the clock input terminal 402, and stores 255 comparator outputs 401. The comparison table 412 is configured so that all 1s from the highest position to an appropriate place are all 1s, and all the lowermost positions are 0s. The comparison table 412 has several types in which the changing points of 1 and 0 are changed. Further, in consideration of the error of the change point, the change point portion of the comparison table 412 is configured to be either 1 or 0 within a certain range.
[0034]
In the test of the A / D converter, several types of analog input voltages VIN corresponding to the settings of the comparison table 412 are input, and the 255 comparator outputs 401 are stored in the flip-flop group 411. Next, the logic circuit 413 compares the output of the flip-flop group 411 with the value set in the comparison table 412, and outputs a failure determination signal 403 when detecting a mismatch.
[0035]
In this way, several kinds of set values of the comparison table that have an appropriate change point are prepared, the corresponding analog input voltage VIN is applied to the A / D converter, and the comparator output is compared with the set value of the comparison table. By doing so, a simple test for judging the failure of the comparator can be performed only by applying the analog input voltage with relatively coarse resolution to VIN.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the comparator is divided into a plurality of groups by the group selecting unit, and the outputs of all the comparators except for the group including the comparator whose comparison result is inverted by the group determining unit are output. Since the quality of the group can be determined based on whether or not they are the same, the failure of the comparator group can be determined only by applying an analog input voltage having relatively coarse resolution.
[0037]
Further, according to the present invention, the temporarily stored output of the comparator can be compared with the set value held in the comparison table, so that the failure of the comparator group can be determined only by applying the analog input voltage having relatively coarse resolution. be able to.
[0038]
Therefore, according to the present invention, it is possible to perform a simple A / D converter test using an inexpensive logic test system without requiring an expensive analog test system having a high input voltage resolution. Sometimes it is possible to carry out tests.
[0039]
As described above, according to the present invention, a simple test according to the present invention is performed at the time of a probe test using an inexpensive logic test system, and a detailed test is performed by a final test using an expensive analog test system. This will be effective in reducing test costs and improving yield in final inspection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an A / D converter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a failure determination logic circuit of a comparator built in the A / D converter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a failure determination logic circuit of a comparator built in an A / D converter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a failure judgment logic circuit of a comparator built in an A / D converter according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a function test of a conventional general A / D converter.
FIG. 6 is a circuit diagram for converting an output of a comparator in a conventional A / D converter into a digital code.
[Explanation of symbols]
101, 501 Analog power supply terminal 102, 502 Digital power supply terminal 103, 503 Upper reference power supply terminal 104, 504 Lower reference power supply terminal 105, 505 Analog input voltage terminal 107, 507 Digital code 109, 203, 303, 403 Failure judgment signal 111 Ladder Resistor 112 Comparator group 113 Encoder 114 Failure judgment logic circuit 201, 301, 401 Comparator output 202, 302 Switch matrix output 211, 311 Switch matrix 212, 601 Exclusive OR circuit 213, 313, 413 Logic circuit 312 Adder 402, 506 Clock input terminal 411 Flip-flop 412 Comparison table 500 A / D converter 508 Ground 511, 512, 513, 514 Power supply 515 Analog source 516 Clock source 602 OR circuit

Claims (3)

上部基準電位と下部基準電位から生成される比較電位を入力電圧と比較するコンパレータ群を内蔵するA/Dコンバータであって、
複数個のグループに分割した前記コンパレータ群のうち前記比較電位と入力電圧の比較結果が反転するコンパレータを含むグループを除くグループを順次選択するグループ選択手段と、
前記グループ選択手段により選択されたグループの全てのコンパレータの出力が同一であることを検出するグループ判定手段と、
前記グループ判定手段において選択されたグループの全てのコンパレータの出力が同一でないことが検出された場合に当該グループのコンパレータを不良と判定する不良判定手段と、
を具備したことを特徴とするA/Dコンバータ。
An A / D converter including a comparator group for comparing a comparison potential generated from an upper reference potential and a lower reference potential with an input voltage,
Group selecting means for sequentially selecting a group excluding a group including a comparator in which the comparison result of the comparison potential and the input voltage is inverted among the comparator groups divided into a plurality of groups;
Group determination means for detecting that the outputs of all comparators of the group selected by the group selection means are the same,
A failure determination unit that determines that the comparators of the group are defective when it is detected that the outputs of all the comparators of the group selected by the group determination unit are not the same;
An A / D converter comprising:
前記グループ判定手段は、前記順次選択されたそれぞれのグループに含まれる個々のコンパレータの出力を順次選択する手段と、前記順次選択された個々のコンパレータの出力が全て特定の値であることを検出する手段と、から構成されることを特徴とする請求項1記載のA/Dコンバータ。The group determining means sequentially selects the outputs of the individual comparators included in the sequentially selected groups, and detects that the outputs of the sequentially selected individual comparators are all specific values. 2. The A / D converter according to claim 1, comprising: 前記グループ判定手段は、前記順次選択されたそれぞれのグループに含まれる全てのコンパレータの出力を加算する手段と、前記加算手段により加算された値が前記グループ選択手段により選択されたグループに含まれるコンパレータ数と一致するかまたは0であることを検出する手段と、から構成されることを特徴とする請求項1記載のA/Dコンバータ。The group determining means includes means for adding outputs of all comparators included in each of the sequentially selected groups, and a comparator in which a value added by the adding means is included in a group selected by the group selecting means. 2. The A / D converter according to claim 1, further comprising: means for detecting whether the number matches or is zero.
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