JP6640073B2 - Digital signal offset adjusting device and digital signal offset adjusting method - Google Patents

Digital signal offset adjusting device and digital signal offset adjusting method Download PDF

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本発明は、デジタル信号に任意のバイアス電圧を付与して出力するデジタル信号オフセット調整装置及びデジタル信号オフセット調整方法に関する。   The present invention relates to a digital signal offset adjustment device and a digital signal offset adjustment method for applying an arbitrary bias voltage to a digital signal and outputting the digital signal.

近年の各種ディジタル通信装置は、利用者数の増加やマルチメディア通信の普及に伴い、より大容量の伝送能力が求められており、これらのディジタル通信装置におけるディジタル信号の品質評価の指標の一つとして、受信データのうち符号誤りが発生した数と受信データの総数との比較として定義されるビット誤り率(以下、誤り率と略称する)が知られている。   In recent years, with the increase in the number of users and the spread of multimedia communications, various types of digital communication devices have been required to have higher transmission capacity, and one of the indicators for evaluating the quality of digital signals in these digital communication devices. A bit error rate (hereinafter abbreviated as an error rate) defined as a comparison between the number of occurrences of code errors in received data and the total number of received data is known.

そこで、所望のディジタル通信装置を被測定物とし、この被測定物の誤り率を測定する場合には、例えば下記特許文献1に開示される誤り率測定装置が用いられる。この種の誤り率測定装置では、被測定物が電気的なストレスをどの程度許容できるかを測定するため、パターン発生器から既知パターンの電気的ストレス信号をテスト信号として印可し、このテスト信号を被測定物内部又は外部でループバックし、エラー検出器で受信してテスト信号との比較により、ストレスの印加量に対してエラーの有無を測定するジッタ耐力測定を行っている。   Therefore, when a desired digital communication device is used as a device under test and the error rate of the device under test is measured, for example, an error rate measurement device disclosed in Patent Document 1 below is used. In this type of error rate measuring device, an electrical stress signal of a known pattern is applied as a test signal from a pattern generator in order to measure how much the device under test can tolerate electrical stress. Jitter tolerance measurement is performed in which loopback is performed inside or outside the device under test, received by an error detector, and compared with a test signal to determine the presence or absence of an error with respect to the amount of stress applied.

また、上述した誤り率測定装置のエラー検出器にて被測定物内部又は外部でループバックされるデジタル信号を受信する際、このデジタル信号に任意のバイアス電圧を付与して出力するデジタル信号オフセット調整装置として、例えば下記特許文献2に開示されるものが知られている。   Further, when receiving the digital signal looped back inside or outside of the device under test by the error detector of the error rate measurement device described above, a digital signal offset adjustment for applying an arbitrary bias voltage to the digital signal and outputting the digital signal. As an apparatus, for example, an apparatus disclosed in Patent Document 2 below is known.

特開2007−274474号公報JP 2007-274474 A 特許第4261555号公報Japanese Patent No. 4261555

ところで、上述した特許文献1の誤り率測定装置における信号受信部に上述した特許文献2のデジタル信号オフセット調整装置を採用し、入出力間の接続について交流接続を前提とした被測定物を測定対象として考える場合、特許文献2のデジタル信号オフセット調整装置では常に直流接続されてしまい、被測定物からの出力信号の直流成分が0であれば直流接続で問題ないが、被測定物からの出力信号の直流成分が0でない場合には被測定物から電流が流れ続けてしまい、測定に悪影響を与えるという問題があった。このため、その対応策として、例えば容量などに代表される直流ブロック回路を外付け回路として別途設ける構成を採用し、入出力間の接続について交流接続していた。   By the way, the digital signal offset adjusting device of the above-mentioned patent document 2 is adopted as the signal receiving unit in the error rate measuring device of the above-mentioned patent document 1, and the connection between the input and the output is performed under the assumption that the DUT is measured. In the digital signal offset adjusting device of Patent Document 2, the DC connection is always performed. If the DC component of the output signal from the device under test is 0, there is no problem with the DC connection, but the output signal from the device under test is If the DC component is not zero, the current continues to flow from the object to be measured, which has a problem of adversely affecting the measurement. For this reason, as a countermeasure, for example, a configuration in which a DC block circuit represented by a capacitor or the like is separately provided as an external circuit is adopted, and the connection between the input and output is AC-connected.

しかしながら、直流ブロック回路を外付け回路として設けた構成では、交流接続した際に、直流ブロック回路自身の伝送損失が測定結果に悪影響を与える場合があった。このため、測定結果に悪影響を及ぼすことなく、直流接続と交流接続とを簡易な構成で実現できるデジタル信号オフセット調整装置が望まれていた。   However, in a configuration in which the DC block circuit is provided as an external circuit, the transmission loss of the DC block circuit itself may adversely affect the measurement result when AC connection is made. For this reason, there has been a demand for a digital signal offset adjusting device capable of realizing DC connection and AC connection with a simple configuration without adversely affecting measurement results.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、直流接続と交流接続とを簡易な構成によって実現することができるデジタル信号オフセット調整装置及びデジタル信号オフセット調整方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a digital signal offset adjusting device and a digital signal offset adjusting method capable of realizing DC connection and AC connection with a simple configuration. The purpose is.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載されたデジタル信号オフセット調整装置は、入力端子2および出力端子4と、
前記入力端子と前記出力端子との間に設けられ、前記入力端子に入力されたデジタル信号Diの交流成分を前記出力端子へ伝達するコンデンサ3と、
前記出力端子に一端側が接続されたバイアス印加用コイル8と、
前記入力端子に一端側が接続され、該入力端子に入力されたデジタル信号の直流成分および低周波成分を通過させる低周波抽出用コイル6と、
任意の電圧の直流信号を出力する直流電圧発生器5と、
前記低周波抽出用コイルの他端から出力される信号に対して、前記直流電圧発生器から出力された直流信号を合成し、該合成により得られた信号を前記バイアス印加用コイルの他端側に供給する合成回路7とを備えたデジタル信号オフセット調整装置1において、
半導体リレーからなるスイッチ回路9aを備えた切替部9を、前記低周波抽出用コイルと前記合成回路との間に直列接続し、
前記切替部のスイッチ回路に対し、コンデンサC2又は該コンデンサと抵抗R2との直列回路からなる補助回路9bを並列接続することを特徴とする。
To achieve the above object, a digital signal offset adjusting device according to claim 1 of the present invention includes an input terminal 2 and an output terminal 4,
A capacitor 3 provided between the input terminal and the output terminal for transmitting an AC component of the digital signal Di input to the input terminal to the output terminal;
A bias application coil 8 having one end connected to the output terminal;
A low-frequency extraction coil 6 having one end connected to the input terminal and passing a DC component and a low-frequency component of a digital signal input to the input terminal;
A DC voltage generator 5 for outputting a DC signal of an arbitrary voltage;
A DC signal output from the DC voltage generator is combined with a signal output from the other end of the low frequency extraction coil, and a signal obtained by the combination is combined with the other end of the bias application coil. In the digital signal offset adjusting device 1 including the synthesizing circuit 7 for supplying
A switching unit 9 including a switch circuit 9a formed of a semiconductor relay , connected in series between the low-frequency extraction coil and the synthesis circuit ;
An auxiliary circuit 9b composed of a capacitor C2 or a series circuit of the capacitor and the resistor R2 is connected in parallel to the switch circuit of the switching unit .

請求項3に記載されたデジタル信号オフセット調整方法は、入力端子2および出力端子4と、
前記入力端子と前記出力端子との間に設けられ、前記入力端子に入力されたデジタル信号Diの交流成分を前記出力端子へ伝達するコンデンサ3と、
前記出力端子に一端側が接続されたバイアス印加用コイル8と、
前記入力端子に一端側が接続され、該入力端子に入力されたデジタル信号の直流成分および低周波成分を通過させる低周波抽出用コイル6と、
任意の電圧の直流信号を出力する直流電圧発生器5と、
前記低周波抽出用コイルの他端から出力される信号に対して、前記直流電圧発生器から出力された直流信号を合成し、該合成により得られた信号を前記バイアス印加用コイルの他端側に供給する合成回路7とを備えたデジタル信号オフセット調整装置1を用いたデジタル信号オフセット調整方法において、
半導体リレーからなるスイッチ回路9aを備えた切替部9を、前記低周波抽出用コイルと前記合成回路との間に直列接続するステップと、
前記切替部のスイッチ回路に対し、コンデンサC2又は該コンデンサと抵抗R2との直列回路からなる補助回路9bを並列接続するステップとを含むことを特徴とする。
The digital signal offset adjusting method according to claim 3, wherein the input terminal 2 and the output terminal 4
A capacitor 3 provided between the input terminal and the output terminal for transmitting an AC component of the digital signal Di input to the input terminal to the output terminal;
A bias application coil 8 having one end connected to the output terminal;
A low-frequency extraction coil 6 having one end connected to the input terminal and passing a DC component and a low-frequency component of a digital signal input to the input terminal;
A DC voltage generator 5 for outputting a DC signal of an arbitrary voltage;
A DC signal output from the DC voltage generator is combined with a signal output from the other end of the low frequency extraction coil, and a signal obtained by the combination is combined with the other end of the bias application coil. In the digital signal offset adjusting method using the digital signal offset adjusting device 1 including the synthesizing circuit 7 for supplying
Connecting a switching unit 9 including a switch circuit 9a formed of a semiconductor relay in series between the low-frequency extraction coil and the synthesis circuit ;
Connecting the auxiliary circuit 9b, which is a series circuit of the capacitor C2 or the resistor R2, to the switch circuit of the switching unit in parallel .

本発明によれば、切替部がオン抵抗とオフ容量とを含む半導体リレーからなるスイッチ回路を備え、この切替部を低周波抽出用コイルと合成回路との間に直列接続するので、交流接続と直流接続を簡素な構成によって実現することができる。   According to the present invention, the switching unit includes a switch circuit including a semiconductor relay including an on-resistance and an off-capacitance, and the switching unit is connected in series between the low-frequency extraction coil and the combining circuit. DC connection can be realized with a simple configuration.

また、切替部として、コンデンサ又はコンデンサと抵抗との直列回路からなる補助回路をスイッチ回路に並列接続すれば、波形歪みやデジタル信号オフセット調整装置の発振を引き起こす可能性が低減し、理想に近い交流接続を実現することができる。   Further, if an auxiliary circuit composed of a series circuit of a capacitor or a capacitor and a resistor is connected in parallel to the switch circuit as a switching unit, the possibility of causing waveform distortion and oscillation of the digital signal offset adjustment device is reduced, and an AC voltage close to ideal is reduced. Connection can be realized.

本発明に係るデジタル信号オフセット調整装置の第1実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of a digital signal offset adjusting device according to the present invention. 本発明に係るデジタル信号オフセット調整装置の第2実施の形態を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a digital signal offset adjusting device according to a second embodiment of the present invention. 図1及び図2のデジタル信号オフセット調整装置におけるスイッチ回路がオンしているときの周波数特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating frequency characteristics when a switch circuit in the digital signal offset adjusting device of FIGS. 1 and 2 is turned on. 図1のデジタル信号オフセット調整装置におけるスイッチ回路がオフしているときの周波数特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating frequency characteristics when a switch circuit in the digital signal offset adjusting device in FIG. 1 is off. 図2のデジタル信号オフセット調整装置におけるスイッチ回路がオフしているときの周波数特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating frequency characteristics when a switch circuit in the digital signal offset adjusting device in FIG. 2 is off.

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明に係るデジタル信号オフセット調整装置(以下、オフセット調整装置と略称する)は、デジタル信号に任意のバイアス電圧を付与して出力するものであり、図1の第1実施の形態、又は図2の第2実施の形態によって構成される。以下、各実施の形態について説明する。   A digital signal offset adjusting device (hereinafter, abbreviated as an offset adjusting device) according to the present invention applies an arbitrary bias voltage to a digital signal and outputs the digital signal. The digital signal offset adjusting device according to the first embodiment in FIG. 1 or FIG. Of the second embodiment. Hereinafter, each embodiment will be described.

[第1実施の形態]
図1に示すように、第1実施の形態のオフセット調整装置1(1A)は、入力端子2、コンデンサ3、出力端子4、直流電圧発生器5、第1のコイル6、合成回路7、第2のコイル8、切替部9(9A)、制御部10を備えて概略構成される。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the offset adjusting device 1 (1A) of the first embodiment includes an input terminal 2, a capacitor 3, an output terminal 4, a DC voltage generator 5, a first coil 6, a combining circuit 7, It has a schematic configuration including two coils 8, a switching unit 9 (9A), and a control unit 10.

入力端子2には、低周波成分、直流成分及び高周波成分を含む広帯域な周波数特性を有するデジタル信号Diが入力される。   The input terminal 2 receives a digital signal Di having a broadband frequency characteristic including a low frequency component, a DC component, and a high frequency component.

コンデンサ3は、入力端子2と出力端子4との間に接続され、入力端子2から入力されるデジタル信号Diの高周波成分(交流成分)を出力端子4に通過させる。   The capacitor 3 is connected between the input terminal 2 and the output terminal 4, and passes the high frequency component (AC component) of the digital signal Di input from the input terminal 2 to the output terminal 4.

出力端子4は、入力端子2から入力してコンデンサ3を通過したデジタル信号Diの交流成分に対し、入力端子2から入力して第1のコイル6により抽出された信号に直流電圧発生器5が発生するオフセット電圧を合成した合成信号が加えられたデジタル信号Doを出力する。デジタル信号Doは、試験信号として、例えばPCIeデバイス(例えばビデオカード、SSD(Solid State Drive :ソリッドステートドライブ)、ネットワークカード、グラフィックスカードなど)などの不図示の被測定物(DUT:Device Under Test )に入力される。   The output terminal 4 converts the AC component of the digital signal Di input from the input terminal 2 and passed through the capacitor 3 into a signal input from the input terminal 2 and extracted by the first coil 6 by the DC voltage generator 5. A digital signal Do to which a synthesized signal obtained by synthesizing the generated offset voltage is added is output. The digital signal Do is used as a test signal, for example, a device under test (DUT) (not shown) such as a PCIe device (for example, a video card, an SSD (Solid State Drive), a network card, a graphics card, etc.). Is input to

直流電圧発生器5は、制御部10の制御により、予め固定設定又は可変設定された所望の直流電圧によるオフセット電圧を発生して出力する。   The DC voltage generator 5 generates and outputs an offset voltage based on a desired DC voltage fixed or variably set in advance under the control of the control unit 10.

第1のコイル6は、入力端子2と合成回路7との間に接続される低周波抽出用コイルである。第1のコイル6は、入力端子2から入力されるデジタル信号Diの低周波成分及び直流成分を他端側(切替部9側)に通過させる。   The first coil 6 is a low-frequency extraction coil connected between the input terminal 2 and the combining circuit 7. The first coil 6 allows the low frequency component and the DC component of the digital signal Di input from the input terminal 2 to pass to the other end (the switching unit 9 side).

合成回路7は、入力端子2から第1のコイル6及び切替部9を介して入力されるデジタル信号Diの低周波成分及び直流成分の信号と、直流電圧発生器5から出力されるオフセット電圧とを合成した合成信号を出力する。この合成回路7は、例えば特許文献2などの周知の回路で構成することができる。   The synthesizing circuit 7 includes a low-frequency component and a DC component signal of the digital signal Di input from the input terminal 2 via the first coil 6 and the switching unit 9, an offset voltage output from the DC voltage generator 5, And outputs a synthesized signal obtained by synthesizing. The synthesizing circuit 7 can be configured by a well-known circuit such as Patent Document 2.

第2のコイル8は、合成回路7と出力端子4との間に接続されるバイアス印加用コイルである。第2のコイル8は、合成回路7から入力される合成信号を出力端子4に通過させる。尚、第1のコイル6や第2のコイル8は、一般的なバイアスT回路に用いられるようなインダクタである。   The second coil 8 is a bias application coil connected between the combining circuit 7 and the output terminal 4. The second coil 8 passes the synthesized signal input from the synthesis circuit 7 to the output terminal 4. Note that the first coil 6 and the second coil 8 are inductors used in a general bias T circuit.

切替部9(9A)は、直流接続と交流接続を簡素な構成により切り替えるため、第1のコイル6と合成回路7との間に接続されるものである。   The switching unit 9 (9A) is connected between the first coil 6 and the combining circuit 7 in order to switch between DC connection and AC connection with a simple configuration.

切替部9Aは、スイッチ回路9aを含む半導体リレーで構成される。スイッチ回路9aは、図1に示すように、制御部10により切替制御される接点S1、抵抗(オン抵抗:数Ω程度)抵抗R1、コンデンサ(オフ容量:1〜100pF程度)C1を含む等価回路で構成される。   The switching unit 9A is configured by a semiconductor relay including a switch circuit 9a. As shown in FIG. 1, the switch circuit 9a includes an equivalent circuit including a contact S1 switched and controlled by the control unit 10, a resistor (on resistance: about several Ω), a resistor R1, and a capacitor (off capacitance: about 1 to 100 pF) C1. It consists of.

スイッチ回路9aは、半導体リレーの直流レベルが常に一定ではないため、制御系との直流レベルを合わせる必要のない回路を用いる必要がある。その際、例えばフォトMOSリレーに代表される半導体リレーをスイッチ回路9aとして用いることが考えられる。   Since the DC level of the semiconductor relay is not always constant, the switch circuit 9a needs to use a circuit that does not need to match the DC level with the control system. At this time, for example, a semiconductor relay typified by a photo MOS relay may be used as the switch circuit 9a.

しかしながら、図1に示すように、スイッチ回路9aの等価回路における抵抗R1によるオン抵抗とコンデンサC1によるオフ容量の存在が無視できない。特に、半導体リレーの接点S1がオフしているときは第1のコイル6、コンデンサC1、合成回路7の入力インピーダンスによる直列共振が発生する。   However, as shown in FIG. 1, the existence of the ON resistance by the resistor R1 and the OFF capacitance by the capacitor C1 cannot be ignored in the equivalent circuit of the switch circuit 9a. In particular, when the contact S1 of the semiconductor relay is off, series resonance occurs due to the input impedance of the first coil 6, the capacitor C1, and the combining circuit 7.

ここで、第1実施の形態のオフセット調整装置1Aにおいて、スイッチ回路9aの半導体リレーがオンしているときの周波数特性を図3に示し、スイッチ回路9aの半導体リレーがオフしているときの半導体リレーの等価回路のみによる周波数特性を図4に示す。尚、図3及び図4における二点鎖線は、100kHz以上が通過する容量のみの周波数特性である。   Here, in the offset adjusting apparatus 1A of the first embodiment, the frequency characteristics when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is on are shown in FIG. 3, and the semiconductor characteristics when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is off are shown. FIG. 4 shows the frequency characteristics of only the equivalent circuit of the relay. Note that the two-dot chain lines in FIGS. 3 and 4 show the frequency characteristics of only the capacitance that passes 100 kHz or more.

第1実施の形態のオフセット調整装置1Aにおいて、スイッチ回路9aの半導体リレーがオン(接点S1:閉)しているときは、従来と同様に、直流から高周波までの信号を伝達する本来のオフセット調整装置として動作し、入出力間の接続について直流接続され、図3に示すように、低周波から高周波までフラットな特性を示す。   In the offset adjustment device 1A of the first embodiment, when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is on (contact S1: closed), the original offset adjustment for transmitting a signal from DC to high frequency is performed as in the related art. It operates as a device, and is DC-connected for input and output, and has a flat characteristic from low frequency to high frequency as shown in FIG.

尚、直流接続の場合、抵抗R1のみの影響となるので、例えばオン抵抗が数Ω程度と小さい部品を抵抗R1として選定することで性能劣化を小さくすることができる。   In the case of DC connection, since only the resistance R1 is affected, performance degradation can be reduced by selecting, as the resistance R1, a component whose on-resistance is as small as about several Ω.

また、第1実施の形態のオフセット調整装置1Aにおいて、スイッチ回路9aの半導体リレーがオフ(接点S1:開)しているときは、入力端子2から伝達される直流成分の伝達をカットし、高周波成分のみ伝達させることを目的としたレベルシフト回路として動作し、入出力間の接続についてコンデンサC1を介して交流接続される。   In the offset adjusting device 1A of the first embodiment, when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is off (contact S1: open), the transmission of the DC component transmitted from the input terminal 2 is cut, and It operates as a level shift circuit for transmitting only the component, and the connection between the input and output is AC-connected via the capacitor C1.

ところで、上述した第1実施の形態では、交流接続の場合、第1のコイル6、コンデンサC1、合成回路7の入力インピーダンスにより直列共振が発生し、通過特性に不要共振によるディップ(例えば図4の周波数5MHz前後)が発生し、伝達する信号の波形歪みによる劣化やオフセット調整装置1Aの発振を引き起こす可能性がある。この問題を解消するオフセット調整装置が以下に説明する第2実施の形態である。   By the way, in the first embodiment described above, in the case of AC connection, series resonance occurs due to the input impedance of the first coil 6, the capacitor C1, and the combining circuit 7, and a dip due to unnecessary resonance occurs in the pass characteristic (for example, FIG. (Frequency of about 5 MHz), which may cause deterioration of the transmitted signal due to waveform distortion and oscillation of the offset adjusting apparatus 1A. An offset adjusting device that solves this problem is a second embodiment described below.

[第2実施の形態]
図2に示すように、第2実施の形態のオフセット調整装置1(1B)は、入力端子2、コンデンサ3、出力端子4、直流電圧発生器5、第1のコイル6、合成回路7、第2のコイル8、切替部9(9B)、制御部10を備えて概略構成される。
[Second embodiment]
As shown in FIG. 2, the offset adjusting device 1 (1B) of the second embodiment includes an input terminal 2, a capacitor 3, an output terminal 4, a DC voltage generator 5, a first coil 6, a combining circuit 7, It has a schematic configuration including two coils 8, a switching unit 9 (9B), and a control unit 10.

尚、第2実施の形態のオフセット調整装置1Bは、上述した第1実施の形態のオフセット調整装置1Aと切替部9の内部構成が相違するものであり、それ以外の構成は第1実施の形態と同一なので、同一番号を付し、その説明を省略する。   The offset adjusting device 1B according to the second embodiment is different from the offset adjusting device 1A according to the first embodiment in the internal configuration of the switching unit 9, and other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given and the description is omitted.

オフセット調整装置1Bにおける切替部9Bは、第1実施の形態の切替部9Aと同様に、直流接続と交流接続を簡素な構成により切り替えるため、第1のコイル6と合成回路7との間に接続される。   The switching unit 9B in the offset adjustment device 1B is connected between the first coil 6 and the combining circuit 7 to switch between DC connection and AC connection with a simple configuration, similarly to the switching unit 9A of the first embodiment. Is done.

切替部9Aは、スイッチ回路9aと補助回路9bとを含んで構成される。スイッチ回路9aは、第1実施の形態と同様に、図2に示すように、接点S1、抵抗(オン抵抗:数Ω程度)R1、コンデンサ(オフ容量:1〜100pF程度)C1を含む等価回路からなる半導体リレーで構成される。   The switching unit 9A includes a switch circuit 9a and an auxiliary circuit 9b. As shown in FIG. 2, the switch circuit 9a has an equivalent circuit including a contact S1, a resistor (on resistance: about several Ω) R1, and a capacitor (off capacitance: about 1 to 100 pF) C1, as shown in FIG. It consists of a semiconductor relay consisting of

補助回路9bは、スイッチ回路9aに対して並列接続されるもので、図2に示すように、抵抗R2とコンデンサC2とを直列接続した直列回路で構成される。尚、本例では、抵抗R2を例えば数Ω〜数10Ω程度、コンデンサC2を100kHz以上の高周波が通過する程度の容量を想定しているが、抵抗R2とコンデンサC2は周辺回路との影響を考えて設計するのが好ましい。   The auxiliary circuit 9b is connected in parallel to the switch circuit 9a and, as shown in FIG. 2, is composed of a series circuit in which a resistor R2 and a capacitor C2 are connected in series. In this example, the resistor R2 is assumed to have a capacity of, for example, about several ohms to several tens of ohms, and the capacitor C2 is assumed to have a capacity such that a high frequency of 100 kHz or more can pass therethrough. It is preferable to design it.

補助回路9bは、上述した第1実施の形態における交流接続時の波形歪みや発振の問題を解消するために設けられるものであり、共振周波数を影響のない伝送帯域外の低い帯域まで落とし、かつ共振のQを低くすることにより、周波数特性への影響を限りなく小さくしている。   The auxiliary circuit 9b is provided to solve the problem of waveform distortion and oscillation at the time of the AC connection in the first embodiment described above, and reduces the resonance frequency to a low band outside the transmission band where there is no influence. By lowering the resonance Q, the influence on the frequency characteristics is minimized.

ここで、第2実施の形態のオフセット調整装置1Bにおいて、スイッチ回路9aの半導体リレーがオンしているときの周波数特性を図3に示し、スイッチ回路9aの半導体リレーがオフしているときの周波数特性を図5に示す。尚、図3及び図5における二点鎖線は、100kHz以上が通過する容量のみの周波数特性である。   Here, in the offset adjusting device 1B of the second embodiment, FIG. 3 shows a frequency characteristic when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is on, and a frequency characteristic when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is off. The characteristics are shown in FIG. Note that the two-dot chain lines in FIGS. 3 and 5 show the frequency characteristics of only the capacitance that passes 100 kHz or more.

第2実施の形態のオフセット調整装置1Bにおいて、スイッチ回路9aの半導体リレーがオン(接点S1:閉)しているときは、第1実施の形態と同様に、直流から高周波までの信号を伝達する本来のオフセット調整装置として動作し、入出力間の接続について直流接続され、図3に示すように、低周波から高周波までフラットな特性を示す。   In the offset adjustment device 1B of the second embodiment, when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is on (contact S1: closed), signals from DC to high frequency are transmitted as in the first embodiment. It operates as an original offset adjustment device, and is DC-connected between input and output, and has a flat characteristic from low frequency to high frequency as shown in FIG.

尚、直流接続の場合、抵抗R2とコンデンサC2がショートされ、抵抗R1のみの影響となるので、例えばオン抵抗が数Ω程度と小さい部品を抵抗R1として選定することで性能劣化を小さくすることができる。   In the case of DC connection, the resistor R2 and the capacitor C2 are short-circuited, and only the resistor R1 is affected. Therefore, it is possible to reduce the performance deterioration by selecting a component whose on-resistance is as small as about several Ω as the resistor R1. it can.

また、第2実施の形態のオフセット調整装置1Bにおいて、スイッチ回路9aの半導体リレーがオフ(接点S1:開)しているときは、補助回路9bが入力端子2から伝達される直流成分の伝達をカットし、高周波成分のみ伝達させることを目的としたレベルシフト回路として動作し、入出力間の接続についてコンデンサC1を介して交流接続される。そして、図5に示すように、二点鎖線で示す容量のみの周波数特性に近い通過特性が得られ、理想に近い交流接続を実現することができる。   Further, in the offset adjustment device 1B of the second embodiment, when the semiconductor relay of the switch circuit 9a is off (contact S1: open), the auxiliary circuit 9b transmits the DC component transmitted from the input terminal 2. It operates as a level shift circuit for cutting and transmitting only high frequency components, and the connection between the input and the output is AC-connected via the capacitor C1. Then, as shown in FIG. 5, a pass characteristic close to the frequency characteristic of only the capacitance indicated by the two-dot chain line is obtained, and an AC connection close to ideal can be realized.

尚、図2の例では、補助回路9bをコンデンサC2と抵抗R2とを直列接続した直列回路で構成したが、コンデンサC2のみで補助回路9bを構成してもよい。   In the example of FIG. 2, the auxiliary circuit 9b is configured as a series circuit in which the capacitor C2 and the resistor R2 are connected in series. However, the auxiliary circuit 9b may be configured only with the capacitor C2.

このように、本実施の形態によれば、第1のコイル6と合成回路7との間に切替部9を接続し、切替部9の半導体リレーがオン(スイッチ回路9aの接点S1が開)となったときに、入力端子2から入力される信号の直流成分の伝達をカットし、高周波成分のみ伝達させることを目的としたレベルシフト回路として動作し、入出力間の接続についてコンデンサC1を介して交流接続することができる。また、切替部9の半導体リレーがオフ(スイッチ回路9aの接点S1が閉)となったときは、従来と同様に、直流から高周波までの信号を伝達する本来のオフセット調整装置として動作し、入出力間の接続について直流接続することができる。これにより、交流接続と直流接続を簡素な構成によって実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the switching unit 9 is connected between the first coil 6 and the combining circuit 7, and the semiconductor relay of the switching unit 9 is turned on (the contact S1 of the switching circuit 9a is opened). , The transmission of the DC component of the signal input from the input terminal 2 is cut, the circuit operates as a level shift circuit for the purpose of transmitting only the high-frequency component, and the connection between the input and output via the capacitor C1. AC connection. When the semiconductor relay of the switching section 9 is turned off (the contact S1 of the switch circuit 9a is closed), it operates as an original offset adjusting device for transmitting a signal from DC to high frequency, as in the conventional case. DC connection can be made between the outputs. Thereby, the AC connection and the DC connection can be realized with a simple configuration.

また、切替部9として、スイッチ回路9aに補助回路9bを並列接続した切替部9Bを採用すれば、図5に示すように、二点鎖線で示す容量のみの周波数特性に近い通過特性が得られ、波形歪みやオフセット調整装置の発振を引き起こす可能性が低減し、理想に近い交流接続を実現することができる。   Further, if the switching unit 9 employs a switching unit 9B in which a switching circuit 9a and an auxiliary circuit 9b are connected in parallel, as shown in FIG. 5, a pass characteristic close to the frequency characteristic of only the capacitance indicated by the two-dot chain line can be obtained. Thus, the possibility of causing waveform distortion and oscillation of the offset adjusting device is reduced, and an AC connection close to ideal can be realized.

ところで、本発明に係るオフセット調整装置は、図1及び図2の構成に限定されるものではない。すなわち、図1及び図2において、コンデンサと出力端子との間にアイソレーション回路を接続する構成としてもよい。この場合、入力端子2に入力された入力デジタル信号Diの交流成分をコンデンサ3およびアイソレーション回路を介して出力端子4へ伝達するとともに、直流成分と低周波成分を第1のコイル6により抽出してバイアス用の直流信号と合成して第2のコイル8を介して出力端子4に供給する。また、低周波成分の入力端子2側への逆流をアイソレーション回路で阻止する。これにより、出力側に接続される回路の影響、例えばミスマッチによる反射等が入力側に戻ることがなく、歪みの少ない広帯域な波形伝達を可能にする。   By the way, the offset adjusting device according to the present invention is not limited to the configurations shown in FIGS. That is, in FIGS. 1 and 2, an isolation circuit may be connected between the capacitor and the output terminal. In this case, the AC component of the input digital signal Di input to the input terminal 2 is transmitted to the output terminal 4 via the capacitor 3 and the isolation circuit, and the DC component and the low frequency component are extracted by the first coil 6. The signal is combined with a DC signal for bias and supplied to the output terminal 4 via the second coil 8. Further, the backflow of the low frequency component to the input terminal 2 side is prevented by the isolation circuit. As a result, the influence of a circuit connected to the output side, for example, reflection due to mismatch does not return to the input side, and a wide-band waveform transmission with little distortion is enabled.

また、図1や図2の合成回路7は、短絡した瞬間に過電流が生じないように保護する電流制限回路を含んだ構成とするのが好ましい。また、合成回路7と第2のコイル8との間に出力整合用の抵抗を接続する構成としてもよい。この場合、抵抗は、合成回路7から出力される合成信号を第2のコイル8を介して出力端子4に通過させる。   Further, it is preferable that the synthesizing circuit 7 of FIGS. 1 and 2 has a configuration including a current limiting circuit for protecting the overcurrent from occurring at the moment of the short circuit. Further, a configuration may be employed in which a resistor for output matching is connected between the combining circuit 7 and the second coil 8. In this case, the resistor allows the combined signal output from the combining circuit 7 to pass through the second coil 8 to the output terminal 4.

さらに、合成回路7とアイソレーション回路がそれぞれ利得可変型増幅器を含むように構成し、指定された振幅値のデジタル信号が出力端子から出力されるように、合成回路7とアイソレーション回路のそれぞれの利得可変型増幅器を制御部10が制御する構成としてもよい。これにより、出力するデジタル信号に任意の直流オフセットを与えるだけでなく、その振幅を任意に設定することができる。   Further, each of the synthesizing circuit 7 and the isolation circuit is configured to include a variable gain amplifier, and each of the synthesizing circuit 7 and the isolation circuit is output so that a digital signal having a designated amplitude value is output from an output terminal. The variable gain amplifier may be controlled by the control unit 10. Thus, not only an arbitrary DC offset can be given to the output digital signal, but also the amplitude can be set arbitrarily.

以上、本発明に係るオフセット調整装置及び方法の最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。   The best mode of the offset adjusting apparatus and method according to the present invention has been described above, but the present invention is not limited by the description and the drawings according to this mode. That is, it goes without saying that all other forms, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this form are included in the scope of the present invention.

1(1A,1B) オフセット調整装置
2 入力端子
3 コンデンサ
4 出力端子
5 直流電圧発生器
6 第1のコイル
7 合成回路
8 第2のコイル
9(9A,9B) 切替部
9a スイッチ回路
9b 補助回路
10 制御部
Di デジタル信号(入力)
Do デジタル信号(出力)
R1,R2 抵抗
C1,C2 コンデンサ
S1 接点
1 (1A, 1B) Offset adjuster 2 Input terminal 3 Capacitor 4 Output terminal 5 DC voltage generator 6 First coil 7 Synthesizing circuit 8 Second coil 9 (9A, 9B) Switching unit 9a Switch circuit 9b Auxiliary circuit 10 Control unit Di Digital signal (input)
Do digital signal (output)
R1, R2 Resistance C1, C2 Capacitor S1 Contact

Claims (2)

入力端子(2)および出力端子(4)と、
前記入力端子と前記出力端子との間に設けられ、前記入力端子に入力されたデジタル信号(Di)の交流成分を前記出力端子へ伝達するコンデンサ(3)と、
前記出力端子に一端側が接続されたバイアス印加用コイル(8)と、
前記入力端子に一端側が接続され、該入力端子に入力されたデジタル信号の直流成分および低周波成分を通過させる低周波抽出用コイル(6)と、
任意の電圧の直流信号を出力する直流電圧発生器(5)と、
前記低周波抽出用コイルの他端から出力される信号に対して、前記直流電圧発生器から出力された直流信号を合成し、該合成により得られた信号を前記バイアス印加用コイルの他端側に供給する合成回路(7)とを備えたデジタル信号オフセット調整装置(1)において、
半導体リレーからなるスイッチ回路(9a)を備えた切替部(9)を、前記低周波抽出用コイルと前記合成回路との間に直列接続し、
前記切替部のスイッチ回路に対し、コンデンサ(C2)又は該コンデンサと抵抗(R2)との直列回路からなる補助回路(9b)を並列接続することを特徴とするデジタル信号オフセット調整装置。
An input terminal (2) and an output terminal (4);
A capacitor (3) provided between the input terminal and the output terminal, for transmitting an AC component of the digital signal (Di) input to the input terminal to the output terminal;
A bias application coil (8) having one end connected to the output terminal;
A low-frequency extraction coil (6) having one end connected to the input terminal and passing a DC component and a low-frequency component of a digital signal input to the input terminal;
A DC voltage generator (5) for outputting a DC signal of an arbitrary voltage;
A DC signal output from the DC voltage generator is combined with a signal output from the other end of the low frequency extraction coil, and a signal obtained by the combination is combined with the other end of the bias application coil. A digital signal offset adjusting device (1) comprising a synthesizing circuit (7) for supplying
A switching unit (9) including a switch circuit (9a) including a semiconductor relay , connected in series between the low-frequency extraction coil and the synthesis circuit ;
A digital signal offset adjusting device, wherein an auxiliary circuit (9b) comprising a capacitor (C2) or a series circuit of the capacitor and a resistor (R2) is connected in parallel to the switch circuit of the switching unit .
入力端子(2)および出力端子(4)と、
前記入力端子と前記出力端子との間に設けられ、前記入力端子に入力されたデジタル信号(Di)の交流成分を前記出力端子へ伝達するコンデンサ(3)と、
前記出力端子に一端側が接続されたバイアス印加用コイル(8)と、
前記入力端子に一端側が接続され、該入力端子に入力されたデジタル信号の直流成分および低周波成分を通過させる低周波抽出用コイル(6)と、
任意の電圧の直流信号を出力する直流電圧発生器(5)と、
前記低周波抽出用コイルの他端から出力される信号に対して、前記直流電圧発生器から出力された直流信号を合成し、該合成により得られた信号を前記バイアス印加用コイルの他端側に供給する合成回路(7)とを備えたデジタル信号オフセット調整装置(1)を用いたデジタル信号オフセット調整方法において、
半導体リレーからなるスイッチ回路(9a)を備えた切替部(9)を、前記低周波抽出用コイルと前記合成回路との間に直列接続するステップと、
前記切替部のスイッチ回路に対し、コンデンサ(C2)又は該コンデンサと抵抗(R2)との直列回路からなる補助回路(9b)を並列接続するステップとを含むことを特徴とするデジタル信号オフセット調整方法。
An input terminal (2) and an output terminal (4);
A capacitor (3) provided between the input terminal and the output terminal, for transmitting an AC component of the digital signal (Di) input to the input terminal to the output terminal;
A bias application coil (8) having one end connected to the output terminal;
A low-frequency extraction coil (6) having one end connected to the input terminal and passing a DC component and a low-frequency component of a digital signal input to the input terminal;
A DC voltage generator (5) for outputting a DC signal of an arbitrary voltage;
A DC signal output from the DC voltage generator is combined with a signal output from the other end of the low frequency extraction coil, and a signal obtained by the combination is combined with the other end of the bias application coil. A digital signal offset adjusting method using a digital signal offset adjusting device (1) comprising a synthesizing circuit (7) for supplying
Connecting a switching unit (9) including a switch circuit (9a) composed of a semiconductor relay in series between the low-frequency extraction coil and the synthesis circuit ;
Connecting an auxiliary circuit (9b) composed of a series circuit of a capacitor (C2) or a resistor and a resistor (R2) to the switch circuit of the switching unit in parallel. .
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