JP3958866B2 - Sampling digitizer - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波信号の入力波形を受けてサンプリング(Sampling)によって低周波信号に変換し、AD(アナログ・デジタル)変換して得られたデータの必要な部分のみをメモリし、不要なデータは無視することでデータ格納メモリの負担を軽減するサンプリング・デジタイザ(Sampling Digitizer)に関する。ここで、サンプリング・デジタイザとは、数10MHzから数GHz程度の繰り返し入力波形を入力周波数より低い周波数のパルス信号で位相をずらしながらサンプリングし、入力波形と相似性を保ちながらAD変換するデジタイザをいう。
【0002】
【従来の技術】
初めに、サンプリング・デジタイザの動作原理について簡単に説明する。デジタイザとはアナログ信号をデジタル信号に変換するADコンバータ(アナログ・デジタル変換器:以後「ADC」という)をいう。アナログ信号をデジタイズする場合にADCの変換スピードにより、信号を解析する周波数に上限を生じる。例えば、ナイキストのサンプリング定理により、10Msps(サンプル/秒)の変換スピードを持つADCでは5MHz未満のアナログ信号でないと解析することができない。そこで、数GHzまでの高周波アナログ信号を解析するには、周波数変換の技法を用いることになる。
【0003】
図6に従来のサンプリング・デジタイザの構成図を、図7にサンプリング・ヘッドの構成図を、図8、図9にサンプリングの原理図を示す。
図6において数100MHzの高周波の被測定アナログ信号は入力端子1からサンプリング・ヘッド2に入力される。サンプリング・ヘッド2はこの被測定アナログ信号をサンプルパルスでサンプリングして低周波信号に変換し、デジタイザ3でデジタル信号に変換し、メモリや演算器等の処理器4に伝送される。サンプルパルスは、サンプリング・クロック発生器5からのクロックパルスをサンプリング・パルス発生回路6でサンプルパルスに整形される。サンプルパルスは、例えばパルス幅が100ps〜200psで、パルス高が±6V程度である。デジタイザ3はサンプルパルスより若干遅延されたクロックパルスのタイミングでAD変換する。
【0004】
図7にサンプリング・ヘッドの一例の構成図を示す。4つのダイオードdで構成されたダイオード・スイッチ8は、サンプルパルスがサンプルパルス入力端子11及び12に入力されるわずかな時間のみ導通し、サンプリング・ヘッド入力端子1からの被測定アナログ信号の電圧に比例する電荷をサンプルホールド・コンデンサ9に蓄える。サンプルホールド・コンデンサ9の電圧は、バッファ・アンプ10を経てデジタイザ3に送られる。
【0005】
図8及び図9にサンプラの動作原理図を示す。図8は正弦波信号を入力する場合である。例えば、10Mspsの変換スピードを持つAD変換器で、図8(A)に示す20MHzの正弦波信号を解析する場合、図8(C)に示す18MHzのサンプルパルスでサンプリングし、図8(B)に示すような2MHzの周波数に変換してデジタイズする。つまり、繰り返し周期50ns(1/20MHz)の正弦波信号の瞬時値を、繰り返し周期55.56ns(1/18MHz)のパルス信号でサンプリングし、後でスムージングすると、20MHz−18MHz=2MHz の正弦波信号に再現されることになる。2MHzの信号であると、10MspsのAD変換器でもって解析することが可能となる。但し、この場合に、20MHzの信号は繰り返し信号でなくては再現できない。
【0006】
図9には、繰り返し周波数10MHz(周期:100ns)の台形波の立ち上がり特性を測定する原理図を示す。立ち上がり波形は、少なくとも1nsおきにデータをサンプリングしたい。1nsサンプリングをするには、そのままでは1Gspsの変換スピードを持つAD変換器が必要である。10MspsのAD変換器で波形データを取るにはサンプラを用いる。図9(A)に示すように、原波形は周期100ns(1/10MHz)であり、サンプルパルスの周期を101nsとすると、1nsずれているので1波形毎にサンプルされるデータは、1ns遅れている。よって、101nsステップの出力データは、等価的に1nsステップの波形データとして測定することができる。つまり、初めにαのデータを取り、次に1nsずらしてβのデータを取る。続いてγ、δ、…、κ、とデータを取ると、図9(B)に示すように、1nsステップのデータが再現できる。この1nsを等価サンプリング周期という。このようにしてサンプラを用い、10MspsのAD変換器で台形波の立ち上がり特性を1nsステップで測定することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述のサンプリング・デジタイザを用いて、例えば、数100MHz程度の高周波の正弦波を発生するDAC(デジタル・アナログ変換器)の出力波形のリニアリティを高速にチェックしたい場合がある。例えば、アナログ半導体試験装置においては、アナログICやアナログ・デジタル混在ICのDUT(被試験デバイス)の試験を行うので、DACとサンプリング・デジタイザを搭載し、DUTに数100MHzのアナログ信号を与え、その応答信号をデジタイズして試験するので、試験の前にDACの出力信号のチェックを行っている。
【0008】
DACが発生する高周波信号のリニアリティを高速にテストするためには最小限のデジタル値のデータでテスト信号を発生させ、サンプリング・デジタイザで出力信号をチェックしたい。そこで、DACでは正弦波を発生する4ポイントのデジタル値のデータでテスト信号を発生させることとする。
図5(A)に、DACで4点のデータで正弦波を発生させる説明図を示す。発生させたい正弦波は点線で示すXである。データは、▲1▼、▲2▼、▲3▼、▲4▼、の4点の繰り返しデータである。例えば、▲1▼のデータに(777)を、▲2▼のデータに(FFF)を、▲3▼のデータに(777)を、▲4▼のデータを(000)として、このデータを繰り返すと、DACは実線で示すYの矩形波を発生する。このYの波形をローパス・フィルタに通すことによりXの正弦波を得ることができる。データ数が4ポイントで1波形を構成できるので、1,024ポイントで256波形を出力させることができる。
【0009】
図5(B)に、DACの出力信号のリニアリティを高速にテストするための望ましい波形を示す。高速に正確にテストするために、例えば、データ値を図5(A)に比して、1/4周期毎に正弦波のメモリ・データのLSB(最小ビット値)を1づつ増減して信号を発生させたい。1周期毎にLSBを増減してもよいが、高速測定のために1/4周期毎とした方が高速になる。従って、DACのデータ値は、例えば、▲1▼のデータを(777)とすると、▲2▼のデータを(FFE)に、▲3▼のデータを(779)に、▲4▼のデータを(003)とし、続いて▲5▼のデータに(773)を、▲6▼のデータに(FFA)を、▲7▼にデータに(77D)を、▲8▼のデータを(007)として連続して発生させる。よって、図5(B)に示すように、図5(A)より1/4周期毎にLSBを1ビット増減した波形が発生される。
【0010】
図4に、1周波4ビットでLSBを1ビットずつ増減させて発生させた繰り返し周波数、約100MHzのDACの出力波形をμs(10-6s)オーダで示す。これをns(10-9s)オーダに拡大した波形は、図3に示す波形となる。
図3に示すように、nsオーダで図4のμsオーダの波形を拡大すると、台形波形となっている。この波形をnsオーダの等価サンプリング周期でサンプリングすると、○印の点の電圧レベルを測定することになり、この全ての測定点のデータをメモリさせ、処理することになる。前述したように、測定に必要な電圧レベルは、一定電圧となっている●印の点のみである。
【0011】
デジタイザ3の出力信号を処理する処理器4では、入力するデータを全てメモリして演算を行うが、不要なデータを全てメモりすることは記憶器のロスになり、その後の演算にも支障を生じることがある。
この発明は、DACのテスト信号の周期とサンプリング・デジタイザのサンプリング信号の関連を考慮して、図3に示す必要な●印のみのデータをメモリして処理するサンプリング・デジタイザを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は図3に示すDACの発生するテスト信号の周期と等価サンプリング周期の関係式を求め、サンプリング・クロック発生器からデジタイザに送られてくるサンプルパルスを間引きして、●印のみのデータをデジタイズするようにする。
【0013】
図3に示すように、測定したい電圧は●印の点の電圧である。そこで、●印と●印との間隔をテスト周期としてTDと表現する。等価サンプリング周期は○印と○印との間隔でありTSと表現する。すると、間引き数Nは、
N=(TD/TS)−1 …式(1)
となる。周期TDと等価サンプリング周期TSは設定諸元で決まるので既知である。DACとサンプラのサンプリング・クロック発生器を共用すると、測定すべき●印のタイミングは容易に設定できる。よって、間引き回路をサンプリング・クロック発生器とデジタイザの間に挿入して、上式の間引き数Nを間引きすると、デジタイザは必要な●印のみのデータをデジタイズするようになる。間引き回路は、プログラマブル・カウンタが適切である。
【0014】
本発明によると、被測定高周波信号を入力し、サンプルパルスによりサンプリングして低周波信号に変換しデジタイズするサンプリング・デジタイザにおいて、被測定高周波信号を入力端子より入力し、サンプリング・パルスによりサンプリングして低周波信号に変換するサンプリング・ヘッドと、前記サンプリング・ヘッドの出力アナログ信号を、デジタルデータに変換するデジタイザと、前記デジタイザの出力するデジタルデータをメモリし、演算処理する処理器と、前記サンプリング・ヘッド及び前記デジタイザを動作させるサンプル周波数を発生するサンプリング・クロック発生器と、前記サンプリング・クロック発生器からのクロックパルスを受けて、所定のパルス幅とパルス電圧を発生し、前記サンプリング・ヘッドに供給するサンプリング・パルス発生回路と、前記サンプリング・クロック発生器からのクロックパルスを受け、DACが発生するテスト信号の周期(TD)と等価サンプリング周期(TS)とにより一定の演算を行って決められた間引き数(N)に応じたクロックパルス数ごとに、タイミング・パルスを前記デジタイザに供給する間引き回路と、を具備することを特徴とするサンプリング・デジタイザを提供する。
【0015】
前記間引き回路は、プログラマブル・カウンタで構成されてよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図1に本発明の一実施例の構成図を、図2に図1のタイミングチャートを示す。先ず、図1について説明する。
図1の構成と、従来の構成である図6との主な相違点は、サンプリング・クロック発生器5とデジタイザ3との間に、間引き回路20を挿入したことである。間引き回路20は、間引き数Nを自由に設定できるプログラマブル・カウンタが最も適切である。
【0017】
DACの出力波形のリニアリティを高速にチェックするときは、前述したように図3の波形を発生させ、間引き数Nを、式(1)により求めた間引き数Nをプログラマブル・カウンタに設定する。従って、デジタイザは必要な電圧のみをデジタイズしてメモリに記憶させたり、直接演算させることもできる。デジタイザのサンプリングのタイミングは、図3の台形波形のほぼ中央付近に設定する。これは、DACとサンプリング・ヘッド2に供給するサンプリング・クロック発生器5を共用することにより、その位置を容易に設定することができる。
【0018】
図2に図1の動作のタイミングチャートを示す。図2(A)はサンプリング・クロック発生器5のクロック波形である。このクロック波形を、図2(B)に示すようにサンプリング・パルス発生回路6で、例えばパルス幅が100ps〜200psに、パルス高を±6V程度にしたサンプルパルスをサンプリング・ヘッド2に与える。サンプリング・ヘッド2は、図7に示すように、サンプルパルス入力端子11及び12に、それぞれ正あるいは負のサンプルパルスを入力し、入力端子1からの被測定信号をサンプリングする。図2(C)はそのサンプリングした電圧レベルを示す。
【0019】
しかしながら、図2(C)には測定に不要な電圧レベルが多数含まれている。そこで間引き回路20は、前述の式(1)に示す、N=(TD/TS)−1 に基づいて不要な電圧レベルを除去する。間引き回路20でデジタイザ3に与えるクロックパルスを図2(D)に示す。よって、図3に示す必要な電圧レベルのみデジタイザ3にサンプリング・クロックを与え、デジタイザ3はそのタイミングでA/D変換し、必要なデータのみを得ることができる。そのデータは図2(E)に示す電圧レベルである。
【0020】
間引き回路20は、前述したようにプログラマブル・カウンタが適切である。プログラマブル・カウンタは、任意に間引き数を設定できるので、どのようなテストにおいても、プログミラミングが容易である。
【0021】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明はDACの出力波形のリニアリティを高速にチェックするサンプリング・デジタイザについて非常に有効である。更に、この発明の効果はDACとの連携に関わらず、サンプリング・デジタイザにおける予め予測できる不要データを削除するデジタイザにおいても、メモリの数を削減し、演算を容易にさせる。この効果は実用に際して、技術的に大きな効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】本発明の図1のタイミングチャートである。
【図3】本発明で測定する被測定アナログ波形の説明図である。
【図4】本発明で測定するDACの出力波形図である。
【図5】DACで4点のデータで正弦波を発生させる説明図である。
【図6】サンプリング・デジタイザの従来からの構成図である。
【図7】サンプリング・ヘッドの構成図である。
【図8】正弦波を入力したときのサンプリングの原理図である。
【図9】台形波の繰り返し波形をサンプリングする原理図である。
【符号の説明】
1 入力端子
2 サンプリング・ヘッド
3 デジタイザ
4 処理器
5 サンプリング・クロック発生器
6 サンプリング・パルス発生回路
7 遅延回路
8 ダイオード・スイッチ
9 サンプルホールド・コンデンサ
10 バッファ・アンプ
11、12 サンプルパルス入力端子
20 間引き回路
C コンデンサ
d ダイオード
X 正弦波
Y、Z 矩形波
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention receives an input waveform of a high-frequency signal, converts it to a low-frequency signal by sampling, stores only a necessary portion of data obtained by AD (analog / digital) conversion, and stores unnecessary data. The present invention relates to a sampling digitizer that ignores data storage memory by ignoring it. Here, the sampling digitizer means a digitizer that samples a repetitive input waveform of about several tens of MHz to several GHz while shifting the phase with a pulse signal having a frequency lower than the input frequency, and performs AD conversion while maintaining similarity to the input waveform. .
[0002]
[Prior art]
First, the operating principle of the sampling digitizer will be briefly described. The digitizer refers to an AD converter (analog / digital converter: hereinafter referred to as “ADC”) that converts an analog signal into a digital signal. When an analog signal is digitized, an upper limit is generated in the frequency for analyzing the signal due to the conversion speed of the ADC. For example, according to the Nyquist sampling theorem, an ADC having a conversion speed of 10 Msps (samples / second) cannot be analyzed unless it is an analog signal of less than 5 MHz. Therefore, in order to analyze a high-frequency analog signal up to several GHz, a frequency conversion technique is used.
[0003]
FIG. 6 shows the configuration of a conventional sampling digitizer, FIG. 7 shows the configuration of the sampling head, and FIGS. 8 and 9 show the principle of sampling.
In FIG. 6, an analog signal to be measured having a high frequency of several hundred MHz is input from the input terminal 1 to the sampling head 2. The sampling head 2 samples the analog signal to be measured with a sample pulse, converts it into a low frequency signal, converts it into a digital signal with a digitizer 3, and transmits it to a processor 4 such as a memory or an arithmetic unit. The sample pulse is shaped into a sample pulse by the sampling pulse generation circuit 6 from the clock pulse from the sampling clock generator 5. The sample pulse has, for example, a pulse width of 100 ps to 200 ps and a pulse height of about ± 6V. The digitizer 3 performs AD conversion at the timing of the clock pulse slightly delayed from the sample pulse.
[0004]
FIG. 7 shows a configuration diagram of an example of the sampling head. The diode switch 8 composed of four diodes d is conducted only for a short time when the sample pulse is inputted to the sample pulse input terminals 11 and 12, and the voltage of the measured analog signal from the sampling head input terminal 1 is set. A proportional charge is stored in the sample and hold capacitor 9. The voltage of the sample hold capacitor 9 is sent to the digitizer 3 through the buffer amplifier 10.
[0005]
8 and 9 show the operation principle of the sampler. FIG. 8 shows a case where a sine wave signal is input. For example, when an AD converter having a conversion speed of 10 Msps is used to analyze a 20 MHz sine wave signal shown in FIG. 8A, sampling is performed with an 18 MHz sample pulse shown in FIG. 8C, and FIG. Digitize by converting to a frequency of 2 MHz as shown in FIG. That is, when an instantaneous value of a sine wave signal with a repetition period of 50 ns (1/20 MHz) is sampled with a pulse signal with a repetition period of 55.56 ns (1/18 MHz) and smoothed later, a sine wave signal of 20 MHz-18 MHz = 2 MHz Will be reproduced. If the signal is 2 MHz, it can be analyzed with a 10 Msps AD converter. However, in this case, the 20 MHz signal cannot be reproduced unless it is a repetitive signal.
[0006]
FIG. 9 shows a principle diagram for measuring the rising characteristics of a trapezoidal wave having a repetition frequency of 10 MHz (period: 100 ns). I want to sample the rising waveform at least every 1 ns. To sample 1 ns, an AD converter having a conversion speed of 1 Gsps is required as it is. A sampler is used to take waveform data with a 10 Msps AD converter. As shown in FIG. 9A, the original waveform has a period of 100 ns (1/10 MHz). If the period of the sample pulse is 101 ns, the data sampled for each waveform is delayed by 1 ns because it is shifted by 1 ns. Yes. Therefore, the output data of 101 ns step can be measured as waveform data of 1 ns step equivalently. In other words, α data is taken first, and then β data is taken with a shift of 1 ns. Subsequently, by taking data such as γ, δ,..., Κ, data of 1 ns step can be reproduced as shown in FIG. This 1 ns is called an equivalent sampling period. In this way, using the sampler, the rising characteristic of the trapezoidal wave can be measured in a 1 ns step with a 10 Msps AD converter.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In some cases, it is desired to check the linearity of the output waveform of a DAC (digital-to-analog converter) that generates a high-frequency sine wave of about several hundreds of megahertz using the above-described sampling digitizer at high speed. For example, in an analog semiconductor test apparatus, a DUT (device under test) of an analog IC or an analog / digital mixed IC is tested. Therefore, a DAC and a sampling digitizer are mounted, and an analog signal of several hundred MHz is supplied to the DUT. Since the response signal is digitized and tested, the output signal of the DAC is checked before the test.
[0008]
In order to test the linearity of the high-frequency signal generated by the DAC at high speed, it is desirable to generate a test signal with minimum digital data and check the output signal with a sampling digitizer. Therefore, in the DAC, a test signal is generated with 4-point digital data that generates a sine wave.
FIG. 5A is an explanatory diagram for generating a sine wave with four points of data using a DAC. The sine wave to be generated is X indicated by a dotted line. The data is repeated data of four points (1), (2), (3), and (4). For example, the data of (1) is (777), the data of (2) is (FFF), the data of (3) is (777), the data of (4) is (000), and this data is repeated. Then, the DAC generates a Y rectangular wave indicated by a solid line. A sine wave of X can be obtained by passing this Y waveform through a low-pass filter. Since one waveform can be constructed with 4 data points, 256 waveforms can be output with 1,024 points.
[0009]
FIG. 5B shows a desirable waveform for testing the linearity of the output signal of the DAC at high speed. In order to test accurately at high speed, for example, the data value is increased or decreased by one LSB (minimum bit value) of the sine wave memory data every 1/4 period as compared with FIG. Want to generate. Although the LSB may be increased / decreased for each cycle, it is faster to perform every 1/4 cycle for high-speed measurement. Therefore, for example, if the data value of (1) is (777), the data value of (2) is (FFE), the data of (3) is (779), and the data of (4) is (003), then (773) for data (5), (FFA) for data (6), (77D) for data (7), and (007) for data (8). Generate continuously. Therefore, as shown in FIG. 5 (B), a waveform is generated by increasing / decreasing the LSB by 1 bit every quarter period from FIG. 5 (A).
[0010]
FIG. 4 shows a DAC output waveform of about 100 MHz on the order of μs (10 −6 s), which is a repetition frequency generated by increasing / decreasing the LSB by 1 bit at 4 bits per frequency. A waveform obtained by enlarging this to the order of ns (10 −9 s) is the waveform shown in FIG.
As shown in FIG. 3, when the waveform of the μs order in FIG. 4 is expanded in the ns order, a trapezoidal waveform is obtained. When this waveform is sampled at an equivalent sampling period of the ns order, the voltage level at the point marked with ○ is measured, and the data at all the measurement points are stored and processed. As described above, the voltage level necessary for the measurement is only a point marked with ●, which is a constant voltage.
[0011]
In the processor 4 that processes the output signal of the digitizer 3, all input data is stored in memory and calculation is performed. However, if all unnecessary data is memorized, it becomes a memory loss, and subsequent calculations are also hindered. May occur.
An object of the present invention is to provide a sampling digitizer that stores and processes only the necessary data indicated by ● shown in FIG. 3 in consideration of the relationship between the period of the test signal of the DAC and the sampling signal of the sampling digitizer. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention obtains a relational expression between the period of the test signal generated by the DAC shown in FIG. 3 and the equivalent sampling period, and thins out the sample pulse sent from the sampling clock generator to the digitizer. Digitize the data with only the ● mark.
[0013]
As shown in FIG. 3, the voltage to be measured is the voltage at the point marked with ●. Therefore, the interval between the ● mark and the ● mark is expressed as TD as a test cycle. The equivalent sampling period is the interval between the circles and the circles and is expressed as TS. Then, the thinning-out number N is
N = (TD / TS) -1 Formula (1)
It becomes. The period TD and the equivalent sampling period TS are known because they are determined by setting parameters. When the DAC and sampler sampling clock generator are shared, the timing of the mark ● to be measured can be set easily. Therefore, when the thinning circuit is inserted between the sampling clock generator and the digitizer and the thinning number N is thinned out, the digitizer digitizes only the necessary data marked with the ● mark. As the thinning circuit, a programmable counter is appropriate.
[0014]
According to the present invention, in a sampling digitizer that inputs a high frequency signal to be measured, samples it by a sample pulse, converts it to a low frequency signal and digitizes it, inputs the high frequency signal to be measured from the input terminal, and samples it by the sampling pulse. A sampling head for converting to a low frequency signal, a digitizer for converting the output analog signal of the sampling head to digital data, a processor for storing and processing the digital data output from the digitizer, and the sampling A sampling clock generator for generating a sampling frequency for operating the head and the digitizer, and receiving a clock pulse from the sampling clock generator, generating a predetermined pulse width and pulse voltage, and supplying the pulse to the sampling head Do The sampling pulse generator receives a clock pulse from the sampling pulse generator and the sampling clock generator, and performs decimation determined by performing a certain calculation according to the period (TD) of the test signal generated by the DAC and the equivalent sampling period (TS). There is provided a sampling digitizer comprising: a thinning circuit that supplies a timing pulse to the digitizer for each number of clock pulses corresponding to the number (N).
[0015]
The thinning circuit may be configured with a programmable counter.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described based on examples with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a timing chart of FIG. First, FIG. 1 will be described.
The main difference between the configuration of FIG. 1 and the conventional configuration of FIG. 6 is that a thinning circuit 20 is inserted between the sampling clock generator 5 and the digitizer 3. The thinning circuit 20 is most suitably a programmable counter capable of freely setting the thinning number N.
[0017]
When the linearity of the output waveform of the DAC is checked at high speed, the waveform shown in FIG. 3 is generated as described above, and the thinning-out number N is set in the programmable counter as the thinning-out number N obtained by the equation (1). Therefore, the digitizer can digitize only the necessary voltage and store it in the memory, or directly calculate it. The sampling timing of the digitizer is set near the center of the trapezoidal waveform in FIG. By sharing the sampling clock generator 5 supplied to the DAC and the sampling head 2, the position can be easily set.
[0018]
FIG. 2 shows a timing chart of the operation of FIG. FIG. 2A shows a clock waveform of the sampling clock generator 5. As shown in FIG. 2B, the sampling pulse generation circuit 6 applies this clock waveform to the sampling head 2 with a sample pulse having a pulse width of 100 ps to 200 ps and a pulse height of about ± 6 V, for example. As shown in FIG. 7, the sampling head 2 inputs positive or negative sample pulses to the sample pulse input terminals 11 and 12, respectively, and samples the signal under measurement from the input terminal 1. FIG. 2C shows the sampled voltage level.
[0019]
However, FIG. 2C includes many voltage levels unnecessary for measurement. Therefore, the thinning circuit 20 removes an unnecessary voltage level based on N = (TD / TS) −1 shown in the above-described equation (1). FIG. 2D shows a clock pulse given to the digitizer 3 by the thinning circuit 20. Accordingly, the sampling clock is given to the digitizer 3 only at the necessary voltage level shown in FIG. 3, and the digitizer 3 can perform A / D conversion at that timing to obtain only the necessary data. The data is the voltage level shown in FIG.
[0020]
As described above, the thinning circuit 20 is suitably a programmable counter. Since the programmable counter can arbitrarily set the thinning number, programming is easy in any test.
[0021]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention is very effective for the sampling digitizer that checks the linearity of the output waveform of the DAC at high speed. Furthermore, the effect of the present invention is to reduce the number of memories and facilitate calculation even in a digitizer that deletes unnecessary data that can be predicted in advance in the sampling digitizer regardless of the cooperation with the DAC. This effect can be technically significant in practical use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart of FIG. 1 of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a measured analog waveform measured by the present invention.
FIG. 4 is an output waveform diagram of a DAC measured by the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram for generating a sine wave with four points of data by a DAC.
FIG. 6 is a block diagram of a conventional sampling digitizer.
FIG. 7 is a configuration diagram of a sampling head.
FIG. 8 is a principle diagram of sampling when a sine wave is input.
FIG. 9 is a principle diagram for sampling a repetitive waveform of a trapezoidal wave.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2 Sampling head 3 Digitizer 4 Processor 5 Sampling clock generator 6 Sampling pulse generation circuit 7 Delay circuit 8 Diode switch 9 Sample hold capacitor 10 Buffer amplifier 11, 12 Sample pulse input terminal 20 Decimation circuit C Capacitor d Diode X Sine wave Y, Z Rectangular wave

Claims (2)

被測定高周波信号を入力し、サンプルパルスによりサンプリングして低周波信号に変換しデジタイズするサンプリング・デジタイザにおいて、
被測定高周波信号を入力端子より入力し、サンプリング・パルスによりサンプリングして低周波信号に変換するサンプリング・ヘッドと、
前記サンプリング・ヘッドの出力アナログ信号を、デジタルデータに変換するデジタイザと、
前記デジタイザの出力するデジタルデータをメモリし、演算処理する処理器と、
前記サンプリング・ヘッド及び前記デジタイザを動作させるサンプル周波数を発生するサンプリング・クロック発生器と、
前記サンプリング・クロック発生器からのクロックパルスを受けて、所定のパルス幅とパルス電圧を発生し、前記サンプリング・ヘッドに供給するサンプリング・パルス発生回路と、
前記サンプリング・クロック発生器からのクロックパルスを受け、DACが発生するテスト信号の周期(TD)と等価サンプリング周期(TS)とにより一定の演算を行って決められた間引き数(N)に応じたクロックパルス数ごとに、タイミング・パルスを前記デジタイザに供給する間引き回路と、
を具備することを特徴とするサンプリング・デジタイザ。
In a sampling digitizer that inputs a high frequency signal to be measured, samples it with a sample pulse, converts it to a low frequency signal, and digitizes it,
A sampling head that inputs a high-frequency signal to be measured from the input terminal , samples it with a sampling pulse, and converts it to a low-frequency signal;
A digitizer for converting the output analog signal of the sampling head into digital data;
A processor for the digital data output of the digitizer to the memory, to processing,
A sampling clock generator for generating a sample frequency for operating the sampling head and the digitizer ;
A sampling pulse generation circuit that receives a clock pulse from the sampling clock generator, generates a predetermined pulse width and pulse voltage, and supplies the pulse width to the sampling head ;
The clock pulse from the sampling clock generator is received, and a certain calculation is performed according to the period (TD) of the test signal generated by the DAC and the equivalent sampling period (TS) according to the thinning number (N) determined. A decimation circuit for supplying timing pulses to the digitizer for each number of clock pulses;
A sampling digitizer characterized by comprising:
前記間引き回路は、プログラマブル・カウンタで構成されることを特徴とする請求項1記載のサンプリング・デジタイザ。 The thinning circuit and sampling digitizer according to claim 1, characterized in that it is constituted by a programmable counter.
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