JP3968382B2 - Pipeline A / D Converter Test Method - Google Patents
Pipeline A / D Converter Test Method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3968382B2 JP3968382B2 JP2001360019A JP2001360019A JP3968382B2 JP 3968382 B2 JP3968382 B2 JP 3968382B2 JP 2001360019 A JP2001360019 A JP 2001360019A JP 2001360019 A JP2001360019 A JP 2001360019A JP 3968382 B2 JP3968382 B2 JP 3968382B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- output
- signal
- sub
- code
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログ信号をデジタル信号にA/D変換するパイプライン型A/Dコンバータの試験方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、パイプライン型A/Dコンバータとしては、例えば図6に示すようなものが知られている。
このパイプライン型A/Dコンバータは、図6に示すように、1段目から4段目までの単位ブロック1−1〜1−4と、5段目のA/Dコンバータ2とを備え、これらが全体で5段縦続接続されている。
【0003】
また、このパイプライン型A/Dコンバータは、単位ブロック1−1〜1−4とA/Dコンバータ2が、エンコーダ3から出力される14ビットのデジタル信号のうち、m1 =3ビット、m2 =3ビット、m3 =3ビット、m4 =3ビット、m5 =2ビットをそれぞれ担当するようになっている。
このため、エンコーダ3からは、m1 +m2 +m3 +m4 +m5 =14ビットのデジタル出力信号が得られるようになっている。ここで、m1 が最上位側であり、m5 が最下位側である。
【0004】
単位ブロック1−1〜1−4は同一の構成からなるので、単位ブロック1−1の構成について説明する。
すなわち、単位ブロック1−1は、図6に示すように、副A/Dコンバータ4と、D/Aコンバータ5と、減算器6と、増幅器7とから構成されている。
副A/Dコンバータ4は、アナログ入力信号Vinを(2m1+1−1)値のデジタル信号にA/D変換するものである。すなわち、m1 =3ビットであるので、15値のデジタル信号に変換するようになっている。そのデジタル信号は、エンコーダ3とD/Aコンバータ5とにそれぞれ出力されるようになっている。
【0005】
D/Aコンバータ5は、副A/Dコンバータ4からの15値のデジタル信号を対応するアナログ信号VaにD/A変換して減算器6に出力するようになっている。減算器6は、アナログ入力信号Vinからアナログ信号Vaを減算し、その減算された出力信号(Vin−Va)を増幅器7に出力するようになっている。増幅器7は、減算器6からの出力信号を所定倍に増幅して次段の単位ブロック1−2に出力するようになっている。
【0006】
次に、1段目の単位ブロック1−1の副A/Dコンバータ4と、2段目の単位ブロック1−2の副A/Dコンバータ(図示せず)の動作について、図7を参照して説明する。
図7において、各縦軸は1段目の単位ブロック1−1の副A/Dコンバータ4と、2段目の単位ブロック1−2の副A/Dコンバータのアナログ入力信号の入力レンジをそれぞれ表している。
【0007】
いま、図示のように、アナログ入力信号Vinとして図示の値であったとすると、1段目の副A/Dコンバータ4のA/D変換の変換値(デジタルコード)は「5」となる。2段目の副A/Dコンバータは、その「5」の範囲の中をさらにA/D変換するために、この部分を拡大(増幅)することになる。この増幅の目的のために増幅器7がある。
ところが、その増幅器7がアナログ入力信号Vinを単純に増幅するだけでは、増幅器7の出力信号が2段目の副A/Dコンバータの入力レンジを越えてしまう。このため、その入力レンジに合わすために、副A/Dコンバータ4のA/D変換の結果に応じて、あるアナログ値を減算器6で引く必要がある。この例では、デジタル値「4」に相当するアナログ値を引くと、増幅器7の出力が2段目の副A/Dコンバータの入力レンジ内となる。この目的のために、D/Aコンバータ5が必要となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように動作する従来のパイプライン型A/Dコンバータでは、1段目から4段目までの各単位ブロック1−1〜1−4の入力信号に対する出力信号の特性は、図8に示すような特性となって、不連続点を持っている。すなわち、図8に示すように、単位ブロックの副A/Dコンバータ4の出力コードの切り変わり目が不連続点になる。
【0009】
ここで、図8中の数値1、2、3・・・・は、副A/Dコンバータ4とD/Aコンバータ5のデジタルコードを示す。
このように、単位ブロックの入出力特性が上記のように不連続点を持つので、その不連続点においてコード欠けが起きて不良品となる可能性があるため、そのコード欠けが起こらないことを良品選別試験で試験する必要がある。
ここで、コード欠けとは、パイプライン型A/Dコンバータ全体としての出力コードの中で、特定のデジタルコードが出力されずに欠けることをいう。
【0010】
いま、アナログ入力信号が丁度、不連続点の電圧だった場合には、1段目の単位ブロック1−1の出力信号Voutが図8に示す鋸波の上極点になるか下極点になるかは不明である。しかし、A/Dコンバータ全体の出力コードとしては、同じコードが出力されなければならない(入力が同じであるので、回路不良がなければ同じコードが出力される。)
このため、1段目の単位ブロック1−1の出力信号Voutが上極点の場合でも下極点の場合でも、A/Dコンバータ全体としてのデジタル出力コードが同一になるように、不連続点の幅(鋸波の歯の部分の高さ)は設計されている。
【0011】
しかし、回路不良により、その不連続点の幅が設計値とずれると、A/Dコンバータ全体としてのデジタル出力コードが上極点と下極点で変わってしまい、その変化量の分だけデジタル出力コードが出なくなったり、または出すぎたりするという不都合が発生することになる。
また、コード欠けが起こり得る不連続点の出現する場所が、副A/DコンバータやD/Aコンバータのランダムなオフセットによって製品毎にばらつき、不連続点がどこに出力するのか予想が難しい。
【0012】
このため、従来のA/Dコンバータの良品選別試験では、A/Dコンバータの入力の全範囲をカバーするために、アナログ入力信号をその全範囲で変化させ、それに応じて全コードが出力されるかどうかを確認する必要があった。この結果、従来は、A/Dコンバータの試験に長時間を必要とした。
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、単位ブロックの入出力特性が持つ不連続点の前後のみを選んで動作試験ができるようにし、動作試験時間を短縮して生産性の向上を図るようにしたパイプライン型A/Dコンバータの試験方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して本発明の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、以下のように構成した。
すなわち、請求項1に記載の発明は、アナログ入力信号をデジタル信号にA/D変換する副A/Dコンバータと、そのA/D変換されたデジタル信号をアナログ信号にD/A変換するD/Aコンバータと、前記アナログ入力信号から前記D/Aコンバータの出力アナログ信号を減算する減算器と、この減算器の出力を増幅する増幅器とを単位ブロックとし、この単位ブロックが1つまたは複数個縦続接続され、かつ、前記単位ブロックの最終段から出力されるアナログ信号をデジタル信号にA/D変換するA/Dコンバータを備え、全体でNビットのデジタル出力が得られるようになっているパイプライン型A/Dコンバータの試験方法において、前記初段の単位ブロックのD/Aコンバータの入力として、その単位ブロックの副A/Dコンバータの出力がとりうるコードのうちの所定コードを入力し、前記アナログ入力信号をその所定コードに対応するテスト範囲内で変化させ、その変化に対するパイプライン型A/Dコンバータの出力コードを測定する第1のステップと、前記初段の単位ブロックの副A/Dコンバータの出力がとりうるコードを順に入力する一方、このときに、前記アナログ入力信号としてその各コードに対応する値を順に入力するようにし、前記コードの変化に対するパイプライン型A/Dコンバータの出力コードを測定する第2のステップと、を有することを特徴とするものである。
【0016】
このような構成からなる本発明によれば、パイプライン型A/Dコンバータの試験時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパイプライン型A/Dコンバータの第1実施形態の構成について、図1を参照して説明する。
この第1実施形態は、図1に示すように、1段目から4段目までの単位ブロック11−1〜11−4と、5段目のA/Dコンバータ12とを備え、これらが全体で5段縦続接続されている。
【0018】
また、このパイプライン型A/Dコンバータは、単位ブロック11−1〜11−4とA/Dコンバータ12は、エンコーダ13から出力される14ビットのデジタル信号のうち、m1 =3ビット、m2 =3ビット、m3 ビット=3、m4 =3ビット、m5 ビット=2をそれぞれ担当するようになっている。このため、エンコーダ13からは、m1 +m2 +m3 +m4 +m5 =14ビットのデジタル出力信号が得られるようになっている。ここで、m1 が最上位側であり、m5 が最下位側である。
【0019】
単位ブロック11−1は、図1に示すように、副A/Dコンバータ14と、D/Aコンバータ15と、減算器16と、増幅器17と、切り換えスイッチ18とから構成されている。
副A/Dコンバータ14は、アナログ入力信号Viを(2m1+1+1)値のデジタル信号(デジタルコード)にA/D変換するものである。すなわち、m1 =3ビットであるので、17値のデジタル信号に変換するようになっている(図2参照)。
【0020】
この副A/Dコンバータ14は、例えば、その入力の範囲を2m1+1=16個に等分割する抵抗(図示せず)と、その分割された範囲のそれぞれの中心を判別する16個のコンパレータ(図示せず)を含み、「0〜16」の17値のデジタルコードを出力するようになっている。
また、副A/Dコンバータ14とD/Aコンバータ15との間には、切り換えスイッチ18が配置されている。この切り換えスイッチ18は、副A/Dコンバータ14の出力デジタルコードD1と、後述のように試験時に外部から入力される試験用デジタルコードD2とを選択的にD/Aコンバータ15に入力するものである。
【0021】
さらに、その切り換えスイッチ18で選択的にD/Aコンバータ15に入力される、副A/Dコンバータ14の出力デジタルコードD1と試験用デジタルコードD2とは、エンコーダ13に供給されるようになっている。
D/Aコンバータ15は、副A/Dコンバータ14からの17値のデジタルコードD1、または外部から入力される試験用デジタルコードD2をアナログ信号Vaに変換して減算器16に出力するようになっている。
【0022】
減算器16は、アナログ入力信号Vinからアナログ信号Vaを減算し、その減算された出力信号(Vin−Va)を増幅器17に出力するようになっている。増幅器17は、減算器16からの出力信号を所定倍(8倍)に増幅して次段の単位ブロック11−2に出力するようになっている。
単位ブロック11−2〜11−4は同様に構成されるので、単位ブロック11−2について説明する。
【0023】
単位ブロック11−2は、図1に示すように、副A/Dコンバータ24と、D/Aコンバータ25と、減算器26と、増幅器27とから構成され、この構成は図6の単位ブロック1−2と同様である。
すなわち、副A/Dコンバータ24は、アナログ入力信号Viを(2m2+1−1)値のデジタル信号にA/D変換するものである。すなわち、m2 =3ビットであるので、15値のデジタル信号に変換するようになっている。そのデジタル信号は、エンコーダ13とD/Aコンバータ25とにそれぞれ出力されるようになっている。
【0024】
D/Aコンバータ25は、副A/Dコンバータ24からの15値のデジタル信号を対応するアナログ信号にD/A変換して減算器26に出力するようになっている。減算器26は、増幅器17の出力信号からD/Aコンバータ25の出力アナログ信号を減算し、その減算された出力信号を増幅器27に出力するようになっている。増幅器27は、減算器26からの出力信号を8倍に増幅して次段の単位ブロック11−3に出力するようになっている。
【0025】
次に、このような構成からなる第1実施形態において、1段目の単位ブロック11−1と、2段目の単位ブロック11−2の通常の動作について、図1〜図3を参照して説明する。この通常の動作時には、切り換えスイッチ18の切り換え接点は図1の位置となる。
図2において、各縦軸は1段目の単位ブロック11−1の副A/Dコンバータ14と、2段目の単位ブロック11−2の副A/Dコンバータ24のアナログ入力信号の入力レンジをそれぞれ表している。
【0026】
いま、図1に示す単位ブロック11−1の副A/Dコンバータ14にアナログ入力信号Vinが入力されると、副A/Dコンバータ14は、そのアナログ入力信号Vinの大きさに応じて「0〜16」のデジタルコードD1に変換する。例えば、アナログ入力信号Vinが図2に示すような値の場合には、それに対応するデジタルコードD1は「5」となる。
D/Aコンバータ15は、そのデジタルコードD1に応じて次の(1)式のようなアナログ信号Vaに変換する。
【0027】
Va=D1×(Vref/8)・・・・(1)
ここで、(1)式中のVrefはD/Aコンバータ15のゲインを決める基準電圧である。
減算器16は、アナログ入力信号Vinからアナログ信号Vaを差し引き、その差し引かれた出力信号(Vin−Va)を増幅器17に出力する。増幅器17は、減算器16からの出力信号を8倍に増幅する。従って、単位ブロック11−1の出力信号Voutは、次の(2)式のようになる。
【0028】
Vout=8×〔Vin−D1×(Vref/8)〕=8×Vin−D1×Vref・・・・(2)
以上のように動作するこの実施形態では、1段目の単位ブロック11−1の出力信号Voutは、アナログ入力信号Vinに対して図3に示すような特性となる。ここで、図中の数値0、1、2、3・・・・は、副A/Dコンバータ14とD/Aコンバータ15のデジタルコードを示し、従来に比べて「0」と「16」とが追加されている(図8参照)。
【0029】
図3からわかるように、増幅器17の出力信号範囲はBに示すようになり、従来の場合の出力信号範囲Aに比べて半分にすることができるので、増幅器17に必要な出力振幅を従来の半分にできる。
従って、この実施形態によれば、増幅器17の電源電圧を大幅に下げることができるので、低消費電力化の実現が可能となる。
次に、この実施形態において、動作が正常であるか否かの動作試験の試験方法について、図1および図4を参照して説明する。
【0030】
図4は、上記の(2)式の関係を表したものであり、副A/Dコンバータ14の出力デジタルコードD1(0〜16)が変化する点において、出力信号Voutの不連続点が存在する。この不連続点の前後で、14ビットのA/Dコンバータとしての出力コードに差があるとコード欠けが起こる。
そこで、動作試験時は、切り換えスイッチ18の切り換え接点を図1とは反対側に切り換え、試験用デジタルコードD2を切り換えスイッチ18を介してD/Aコンバータ15に対して入力する。
【0031】
そして、この第1実施形態の動作試験では、不連続点を任意に発生させ、その不連続点の前後で14ビットのA/Dコンバータとしての出力コードに変化がないことを確認することによりコード欠けがないことを確認する。
次に、具体的な試験手順について、以下に説明する。
(1)切り換えスイッチ18の切り換え接点を図1とは反対側に切り換える。
(2)下位側の11ビットが正常に動作しているか否かを確認する。
【0032】
試験用デジタルコードD2 の値をD2=8とし、アナログ入力信号Vinを図4に示すテスト範囲Vtestの範囲(試験用デジタルコードD2の範囲)で変化させる。そして、その変化に対応して下位11ビットのすべての出力デジタルコードがエンコーダ13から出力されるか否かを確認する。
この結果、下位11ビットのすべてのコードがエンコーダ13から出力される場合には、2段目から4段目の単位ブロック11−2〜11−4、およびA/Dコンバータ12の動作は正常である。
【0033】
なお、上記のテスト範囲Vtestのみならず、他の範囲のアナログ入力信号Vinに対しても下位11ビットは同一の回路が使用されるので、テスト範囲Vtestで試験をすれば、他の範囲での試験は必要がない。
(3)試験用コードD2が、D2=0からD2=1に変化する点において、エンコーダ13の出力デジタルコードが同一か否を確認する。
このときには、アナログ入力信号VinをVin≒V1とし(図4参照)、D2=0とD2=1のときに、エンコーダ13から出力される14ビットとしての出力デジタルコードをそれぞれ測定し、その両出力デジタルコードが同一であるか否かを確認する。
【0034】
この場合に、両出力デジタルコードが一致しないときには不良となる。
(4)さらに、試験用コードD2が、D2=1からD2=2、D2=2からD2=3、・・・・D2=15からD2=16に変化する点についても、(3)と同様に、その変化点においてエンコーダ13の出力デジタルコードが同一か否かを確認する。
このときには、D2=1からD2=2ではVin≒V2とし、D2=2からD2=3ではVin≒V3というように、アナログ入力信号Vinを変化させなければならない。
【0035】
以上のような(1)〜(4)の試験により、アナログ入力信号Vinに応じてエンコーダ13から出力すべき14ビットの出力デジタルコードが全て出力されるか否かを確認することができる。この場合に、試験時間の大半は(2)における下位11ビットの動作試験にかかる時間である。
これに対して、従来の試験方法では、(1)、(3)、および(4)の各試験は不要である。しかし、(2)において、アナログ入力信号Vinのテスト範囲Vtestを副A/Dコンバータ14の全範囲に広げ、14ビットのすべての出力コードがエンコーダ13から出力されることを確認することと等価であるので、テスト範囲Vtestが約8倍広いことになる。
【0036】
従って、この第1実施形態に係る動作試験によれば、その動作試験の時間が従来に比べて1/8に短縮可能となる。
次に、本発明のパイプライン型A/Dコンバータの第2実施形態の構成について、図5を参照して説明する。
この第2実施形態は、図1に示す第1実施形態の単位ブロック11−1を、図5に示すような単位ブロック11−1Aに置き換えたものである。
【0037】
すなわち、第2実施形態の単位ブロック11−1Aは、図5に示すように、副A/Dコンバータ14Aと、D/Aコンバータ15Aと、減算器16と、増幅器17と、切り換えスイッチ18とから構成されている。
副A/Dコンバータ14は、アナログ入力信号Vinを(2m1+1−1)値のデジタル信号(デジタルコード)にA/D変換するものである。すなわち、m1 =3ビットであるので、15値のデジタル信号に変換するようになっている。
【0038】
また、副A/Dコンバータ14AとD/Aコンバータ15Aとの間には、切り換えスイッチ18が配置されている。この切り換えスイッチ18は、副A/Dコンバータ14Aの出力デジタルコードD1と、試験時に外部から入力される試験用デジタルコードD2とを選択的にD/Aコンバータ15Aに入力するものである。
さらに、その切り換えスイッチ18で選択的にD/Aコンバータ15Aに入力される副A/Dコンバータ14Aの出力デジタルコードD1と試験用デジタルコードD2とは、エンコーダ13Aに供給されるようになっている。
【0039】
D/Aコンバータ15Aは、副A/Dコンバータ14Aからの15値のデジタルコードD1、または外部から入力される試験用デジタルコードD2をアナログ信号Vaに変換して減算器16に出力するようになっている。
減算器16は、アナログ入力信号Vinからアナログ信号Vaを減算し、その減算された出力信号(Vin−Va)を増幅器17に出力するようになっている。増幅器17は、減算器16からの出力信号を8倍に増幅して次段の単位ブロック11−2に出力するようになっている。
【0040】
なお、この第2実施形態の他の部分の構成は、図1の第1実施形態の構成と同様であるので、その説明は省略する。
以上のような構成からなる第2実施形態では、第1実施形態の場合と同様の手順によりに動作試験を行うことができる。このため、その動作試験の時間を従来に比べてほぼ1/8に短縮可能となる。
【0042】
以上説明したように、本発明の試験方法によれば、パイプライン型A/Dコンバータの動作試験時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパイプライン型A/Dコンバータの第1実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の初段の単位ブロックの副A/Dコンバータなどの動作を説明する説明図である。
【図3】図1の初段の単位ブロックの入力と出力の関係を示す特性図である。
【図4】第1実施形態の動作試験の方法を説明するための図である。
【図5】本発明のパイプライン型A/Dコンバータの第2実施形態の構成を示すブロック図である。
【図6】従来のパイプライン型A/Dコンバータの構成を示すブロック図である。
【図7】図6の初段の単位ブロックの副A/Dコンバータなどの動作を説明する説明図である。
【図8】図6の初段の単位ブロックの入力と出力の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
11−1〜11−4 単位ブロック
12 A/Dコンバータ
13,13A エンコーダ
14、24 副A/Dコンバータ
15、25 D/Aコンバータ
16、26 減算器
17、18 増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of testing a pipeline type A / D converter for A / D converting an analog signal into a digital signal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a pipeline type A / D converter, for example, the one shown in FIG. 6 is known.
As shown in FIG. 6, this pipeline type A / D converter includes unit blocks 1-1 to 1-4 from the first stage to the fourth stage, and an A /
[0003]
Further, in this pipeline type A / D converter, the unit blocks 1-1 to 1-4 and the A /
For this reason, the
[0004]
Since the unit blocks 1-1 to 1-4 have the same configuration, the configuration of the unit block 1-1 will be described.
That is, the unit block 1-1 includes a sub A /
The sub A /
[0005]
The D / A converter 5 D / A converts the 15-value digital signal from the sub A /
[0006]
Next, the operations of the sub A /
In FIG. 7, each vertical axis represents the input range of the analog input signal of the sub A /
[0007]
As shown in the figure, if the analog input signal Vin has the value shown in the figure, the conversion value (digital code) of the A / D conversion of the sub-A /
However, if the amplifier 7 simply amplifies the analog input signal Vin, the output signal of the amplifier 7 exceeds the input range of the second-stage sub A / D converter. For this reason, in order to match the input range, it is necessary to subtract a certain analog value by the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional pipeline type A / D converter operating as described above, the characteristics of the output signals with respect to the input signals of the unit blocks 1-1 to 1-4 in the first stage to the fourth stage are shown in FIG. It has the characteristics shown in Fig. 1 and has discontinuities. That is, as shown in FIG. 8, the transition of the output code of the sub-A /
[0009]
8 indicate digital codes of the sub A /
In this way, since the input / output characteristics of the unit block have discontinuous points as described above, there is a possibility that code loss may occur at the discontinuous points, resulting in a defective product. It is necessary to test with a good product selection test.
Here, the lack of code means that a specific digital code is missing without being output among the output codes of the entire pipeline type A / D converter.
[0010]
If the analog input signal is just a voltage at a discontinuous point, whether the output signal Vout of the unit block 1-1 at the first stage is the upper or lower pole of the sawtooth wave shown in FIG. Is unknown. However, the same code must be output as the output code of the entire A / D converter (since the input is the same, the same code is output if there is no circuit failure).
For this reason, even when the output signal Vout of the unit block 1-1 at the first stage is the upper pole or the lower pole, the width of the discontinuous point is set so that the digital output code as the whole A / D converter is the same. (Sawtooth tooth height) is designed.
[0011]
However, if the width of the discontinuous point deviates from the design value due to a circuit failure, the digital output code of the entire A / D converter changes between the upper and lower poles, and the digital output code is equivalent to the amount of change. The inconvenience of not coming out or coming out too much will occur.
In addition, the location where the discontinuity where code loss may occur varies from product to product due to the random offset of the secondary A / D converter or D / A converter, and it is difficult to predict where the discontinuity will be output.
[0012]
For this reason, in the conventional A / D converter non-defective product selection test, the analog input signal is changed over the entire range in order to cover the entire input range of the A / D converter, and all codes are output accordingly. It was necessary to check if. As a result, conventionally, it took a long time to test the A / D converter.
Therefore, in view of the above points, the object of the present invention is to select only before and after the discontinuity point of the input / output characteristics of the unit block so that the operation test can be performed, thereby shortening the operation test time and improving the productivity. It is to provide a pipeline type a / D converter testing method which is adapted achieved.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the invention described in
That is, according to the first aspect of the present invention, a sub A / D converter that A / D converts an analog input signal into a digital signal, and a D / A converter that D / A converts the A / D converted digital signal into an analog signal. An A converter, a subtracter that subtracts the output analog signal of the D / A converter from the analog input signal, and an amplifier that amplifies the output of the subtractor are used as a unit block, and one or a plurality of the unit blocks are cascaded. A pipeline that is connected and includes an A / D converter that A / D converts an analog signal output from the last stage of the unit block into a digital signal, and can obtain an N-bit digital output as a whole. In the test method of the type A / D converter, the sub-A / D converter of the unit block is used as the input of the D / A converter of the unit block of the first stage. Input a predetermined code out of the codes that can be output from the data, change the analog input signal within the test range corresponding to the predetermined code, and measure the output code of the pipeline type A / D converter in response to the change The first step and the codes that can be output from the sub-A / D converter of the unit block in the first stage are sequentially input, and at this time, the values corresponding to the respective codes are sequentially input as the analog input signals. And a second step of measuring an output code of the pipeline type A / D converter with respect to the change of the code.
[0016]
According to the present invention that Do such a configuration, it is possible to improve the productivity by shortening the pipelined A / D converter test time.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the pipeline type A / D converter of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the first embodiment includes unit blocks 11-1 to 11-4 from the first stage to the fourth stage and an A /
[0018]
The pipeline type A / D converter includes unit blocks 11-1 to 11-4 and the A /
[0019]
As shown in FIG. 1, the unit block 11-1 includes a sub A /
The sub A /
[0020]
The sub A /
A
[0021]
Further, the output digital code D1 and the test digital code D2 of the sub A /
The D /
[0022]
The
Since the unit blocks 11-2 to 11-4 are configured similarly, the unit block 11-2 will be described.
[0023]
As shown in FIG. 1, the unit block 11-2 includes a sub A /
That is, the sub A / D converter 24 A / D converts the analog input signal Vi into a digital signal having a value of (2 m2 + 1 −1). That is, since m 2 = 3 bits, it is converted into a 15-value digital signal. The digital signals are output to the
[0024]
The D / A converter 25 D / A converts the 15-value digital signal from the sub A /
[0025]
Next, in the first embodiment having such a configuration, the normal operation of the first-stage unit block 11-1 and the second-stage unit block 11-2 will be described with reference to FIGS. explain. During this normal operation, the changeover contact of the
In FIG. 2, each vertical axis represents the input range of the analog input signal of the sub A /
[0026]
Now, when the analog input signal Vin is input to the sub A /
The D /
[0027]
Va = D1 × (Vref / 8) (1)
Here, Vref in the equation (1) is a reference voltage that determines the gain of the D /
The
[0028]
Vout = 8 × [Vin−D1 × (Vref / 8)] = 8 × Vin−D1 × Vref (2)
In this embodiment that operates as described above, the output signal Vout of the unit block 11-1 at the first stage has characteristics as shown in FIG. 3 with respect to the analog input signal Vin. Here, the
[0029]
As can be seen from FIG. 3, the output signal range of the
Therefore, according to this embodiment, the power supply voltage of the
Next, a test method of an operation test for determining whether or not the operation is normal in this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0030]
FIG. 4 shows the relationship of the above equation (2), and there is a discontinuity point in the output signal Vout at the point where the output digital code D1 (0 to 16) of the sub A /
Therefore, at the time of the operation test, the switching contact of the
[0031]
In the operation test of the first embodiment, a discontinuous point is arbitrarily generated, and it is confirmed that there is no change in the output code as a 14-bit A / D converter before and after the discontinuous point. Make sure there are no chips.
Next, specific test procedures will be described below.
(1) The switching contact of the
(2) Check whether the lower 11 bits are operating normally.
[0032]
The value of the test digital code D2 is set to D2 = 8, and the analog input signal Vin is changed within the range of the test range Vtest (the range of the test digital code D2) shown in FIG. Then, it is checked whether or not all the lower 11 bits of output digital codes are output from the
As a result, when all the codes of the lower 11 bits are output from the
[0033]
The same circuit is used for the lower 11 bits not only for the test range Vtest but also for the analog input signal Vin in other ranges, so if the test is performed in the test range Vtest, There is no need for testing.
(3) It is confirmed whether or not the output digital code of the
At this time, the analog input signal Vin is set to Vin≈V1 (see FIG. 4), and when D2 = 0 and D2 = 1, the 14-bit output digital code output from the
[0034]
In this case, when both output digital codes do not match, it becomes defective.
(4) Furthermore, the point that the test code D2 changes from D2 = 1 to D2 = 2, D2 = 2 to D2 = 3,... D2 = 15 to D2 = 16 is the same as (3). In addition, it is confirmed whether or not the output digital code of the
At this time, the analog input signal Vin must be changed so that Vin≈V2 from D2 = 1 to D2 = 2 and Vin≈V3 from D2 = 2 to D2 = 3.
[0035]
From the tests (1) to (4) as described above, it is possible to confirm whether or not all 14-bit output digital codes to be output from the
On the other hand, in the conventional test method, the tests (1), (3), and (4) are unnecessary. However, in (2), this is equivalent to expanding the test range Vtest of the analog input signal Vin to the entire range of the sub A /
[0036]
Therefore, according to the operation test according to the first embodiment, the time for the operation test can be shortened to 1 / compared to the conventional case.
Next, the configuration of the second embodiment of the pipeline type A / D converter of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the unit block 11-1 of the first embodiment shown in FIG. 1 is replaced with a unit block 11-1A as shown in FIG.
[0037]
That is, the unit block 11-1A of the second embodiment includes a sub A /
The sub A /
[0038]
Further, a
Further, the output digital code D1 and the test digital code D2 of the sub A /
[0039]
The D /
The
[0040]
In addition, since the structure of the other part of this 2nd Embodiment is the same as that of the structure of 1st Embodiment of FIG. 1, the description is abbreviate | omitted.
In the second embodiment configured as described above, the operation test can be performed by the same procedure as in the first embodiment. For this reason, the time for the operation test can be shortened to about 1/8 compared with the conventional method.
[0042]
As described above , according to the test method of the present invention, it is possible to shorten the operation test time of the pipeline type A / D converter and improve the productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a pipeline type A / D converter of the present invention.
2 is an explanatory diagram for explaining the operation of a sub A / D converter and the like of the unit block in the first stage of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the input and output of the unit block in the first stage of FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining an operation test method according to the first embodiment;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a pipeline type A / D converter of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional pipeline type A / D converter.
7 is an explanatory diagram for explaining the operation of a sub A / D converter and the like of the unit block in the first stage of FIG. 6;
8 is a characteristic diagram showing the relationship between the input and output of the unit block in the first stage of FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
11-1 to 11-4 Unit block 12 A /
Claims (1)
前記初段の単位ブロックのD/Aコンバータの入力として、その単位ブロックの副A/Dコンバータの出力がとりうるコードのうちの所定コードを入力し、前記アナログ入力信号をその所定コードに対応するテスト範囲内で変化させ、その変化に対するパイプライン型A/Dコンバータの出力コードを測定する第1のステップと、
前記初段の単位ブロックの副A/Dコンバータの出力がとりうるコードを順に入力する一方、このときに、前記アナログ入力信号としてその各コードに対応する値を順に入力するようにし、前記コードの変化に対するパイプライン型A/Dコンバータの出力コードを測定する第2のステップと、
を有することを特徴とするパイプライン型A/Dコンバータの試験方法。 A sub A / D converter for A / D converting an analog input signal into a digital signal, a D / A converter for D / A converting the A / D converted digital signal into an analog signal, and the analog input signal to the D A subtracter for subtracting the output analog signal of the A / A converter and an amplifier for amplifying the output of the subtractor are used as a unit block, and one or a plurality of the unit blocks are connected in cascade, and the last stage of the unit block A pipeline type A / D converter test method comprising an A / D converter for A / D converting an analog signal output from a digital signal into a digital signal, so that an N-bit digital output can be obtained as a whole.
As the input of the D / A converter of the unit block of the first stage, a predetermined code among the codes that can be output from the sub A / D converter of the unit block is input, and the analog input signal corresponds to the predetermined code A first step of changing within a range and measuring the output code of the pipelined A / D converter for the change;
A code that can be output from the sub-A / D converter of the unit block in the first stage is sequentially input. At this time, a value corresponding to each code is sequentially input as the analog input signal. A second step of measuring the output code of the pipelined A / D converter for
A test method for a pipelined A / D converter, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001360019A JP3968382B2 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Pipeline A / D Converter Test Method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001360019A JP3968382B2 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Pipeline A / D Converter Test Method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003163597A JP2003163597A (en) | 2003-06-06 |
JP3968382B2 true JP3968382B2 (en) | 2007-08-29 |
Family
ID=19170913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001360019A Expired - Fee Related JP3968382B2 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Pipeline A / D Converter Test Method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3968382B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5234756B2 (en) * | 2008-07-14 | 2013-07-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Pipeline type A / D converter |
US10833696B1 (en) | 2019-05-07 | 2020-11-10 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Successive-approximation type AD converter and pipeline type AD converter |
-
2001
- 2001-11-26 JP JP2001360019A patent/JP3968382B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003163597A (en) | 2003-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7148834B2 (en) | Analog/digital converter and method for operating an analog/digital converter | |
JP5299404B2 (en) | Analog-digital conversion apparatus and analog-digital conversion method | |
US7405683B1 (en) | Extending the dynamic range in an energy measurement device | |
US6320528B1 (en) | Built-in self test for integrated digital-to-analog converters | |
JP3968382B2 (en) | Pipeline A / D Converter Test Method | |
JP2009038770A (en) | Testing apparatus and manufacturing method | |
JPH0856160A (en) | Abnormality detector for a/d converter | |
JP2004343292A (en) | Pipeline-type analog/digital converter | |
JP4898539B2 (en) | D / A converter and operation test method thereof | |
JPS5912619A (en) | Automatic correcting method of analog-digital converter | |
KR100511706B1 (en) | Analog input module of programmable logic controller | |
JP2003152542A (en) | Pipeline type a/d converter | |
JP2001337019A (en) | Material tester | |
JP2005214849A (en) | Automatic gain control circuit | |
KR20000007224A (en) | Digital/analog converter test device | |
JP3568938B2 (en) | Digital-to-analog conversion circuit | |
JPH10209865A (en) | Test circuit for a/d converter | |
JP3827557B2 (en) | Optical measuring device and optical measuring method | |
JP3759457B2 (en) | Test circuit and pipeline A / D converter provided with the same | |
KR19990016226A (en) | Programmable gain control amplifier with multi-stage structure including analog / digital converter and its gain error correction method | |
SU884127A1 (en) | Analogue-digital converter | |
JPS63221715A (en) | A/d converter | |
KR200360584Y1 (en) | Digital measurement system | |
JP3028533B2 (en) | Decimation circuit | |
JPH08292215A (en) | Device for measuring battery voltage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070202 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070306 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070402 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140615 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |