JP6738874B2 - Analog-to-digital converter device and test signal generation method - Google Patents
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本開示は、アナログデジタル変換器装置に関し、特に、タイムインターリーブアナログデジタル変換器及びその被テスト信号発生方法に関する。 The present disclosure relates to an analog-digital converter device, and more particularly, to a time interleaved analog-digital converter and a method for generating a signal under test thereof.
アナログデジタル変換器(例えば、米国特許文献1)は、信号処理のためにアナログ信号をデジタル信号に変換するように、様々な電子装置によく使用されている。 BACKGROUND Analog-to-digital converters (eg, US Pat. No. 6,037,097) are commonly used in various electronic devices to convert analog signals to digital signals for signal processing.
アナログ・デジタル変換器の分解能及び動作速度が高いほど、アナログ・デジタル変換器の性能を測定するためのコストや困難性がますます高くなる。例えば、分解能が高くなり、アナログデジタル変換器の測定する必要のあるピンの数も多いほど、回路面積が大きくなる。あるいは、動作速度が速いほど、変換されたデジタル信号のデータ伝送レートもますます速くなり、測定装置の仕様要求もますます高くなる。 The higher the resolution and speed of operation of the analog-to-digital converter, the higher the cost and difficulty of measuring the performance of the analog-to-digital converter. For example, the higher the resolution and the more pins the analog-to-digital converter needs to measure, the larger the circuit area. Alternatively, the faster the operating speed, the faster the data transmission rate of the converted digital signal and the higher the specification requirements of the measuring device.
上記の問題を解決するために、本開示の一態様は、複数のチャネルにそれぞれ対応し、インターリーブされた複数のクロック信号に基づいて入力信号を変換して複数の量子化出力を発生させることに用いられ、前記クロック信号の各々がサンプリング周波数を有する複数のアナログデジタル変換器回路システムと、前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、第1の制御信号及び前記量子化出力に基づいてダウンサンプリング操作を行って、第1のデジタル信号を出力することに用いられるデータ出力回路システムと、を含み、前記第1のデジタル信号は、前記アナログデジタル変換器回路システムの性能を決めることに用いられ、前記第1のデジタル信号の周波数が前記サンプリング周波数のN/M倍であり、且つNが正整数且つ前記チャネルの数であるアナログデジタル変換器装置を提供することにある。 In order to solve the above problems, one aspect of the present disclosure is to convert an input signal based on a plurality of interleaved clock signals respectively corresponding to a plurality of channels to generate a plurality of quantized outputs. A plurality of analog-to-digital converter circuit systems each having a sampling frequency used for the clock signal, and a down-sampling operation coupled to the analog-to-digital converter circuit system based on a first control signal and the quantized output. And a data output circuit system used to output a first digital signal, said first digital signal being used to determine the performance of said analog-to-digital converter circuit system, It is to provide an analog-digital converter device in which the frequency of the first digital signal is N/M times the sampling frequency and N is a positive integer and the number of the channels.
本開示の一態様は、複数のアナログデジタル変換器回路システムによってインターリーブされた複数のクロック信号に基づいて入力信号を変換して複数の量子化出力を発生させ、クロック信号の各々がサンプリング周波数を有する工程と、第1の制御信号及び量子化出力に基づいてダウンサンプリング操作を行って、第1のデジタル信号を出力する工程と、を含み、第1のデジタル信号は、前記アナログデジタル変換器回路システムの性能を決めることに用いられ、前記第1のデジタル信号の周波数が前記サンプリング周波数のN/M倍であり、Nが正整数且つ前記チャネルの数である被テスト信号発生方法を提供することにある。
ある実施例において、前記第1の制御信号の周波数は、前記サンプリング周波数のN/M倍である。
One aspect of the disclosure is to convert an input signal to generate a plurality of quantized outputs based on a plurality of clock signals interleaved by a plurality of analog-to-digital converter circuit systems, each of the clock signals having a sampling frequency. Outputting a first digital signal by performing a downsampling operation based on the first control signal and the quantized output, the first digital signal being the analog-digital converter circuit system. And a frequency of the first digital signal is N/M times the sampling frequency, where N is a positive integer and the number of channels. is there.
In one embodiment, the frequency of the first control signal is N/M times the sampling frequency.
ある実施例において、前記データ出力回路システムは、前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、第2の制御信号に基づいて前記量子化出力の1つを選択して、第2のデジタル信号として出力することに用いられるマルチプレクサと、前記マルチプレクサに結合され、前記第1の制御信号と前記第2のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、前記第1のデジタル信号を発生させることに用いられ、MがNと異なる素数であるダウンサンプリング回路、を含む。 In one embodiment, the data output circuit system is coupled to the analog-to-digital converter circuit system and selects one of the quantized outputs based on a second control signal to output as a second digital signal. A multiplexer used to generate the first digital signal, the downsampling operation being based on the first control signal and the second digital signal to generate the first digital signal. And a downsampling circuit in which M is a prime number different from N.
ある実施例において、前記第2の制御信号の周波数は、前記サンプリング周波数のN倍である。 In one embodiment, the frequency of the second control signal is N times the sampling frequency.
ある実施例において、前記データ出力回路システムは、前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、前記第1の制御信号に基づいて前記量子化出力の1つを選択して、第2のデジタル信号として出力することに用いられるマルチプレクサと、前記マルチプレクサに結合され、前記第2のデジタル信号と少なくとも1つの冗長データを組み合わせて、前記第1のデジタル信号を発生させることに用いられるシーケンス回路と、を含む。 In one embodiment, the data output circuit system is coupled to the analog-to-digital converter circuit system and selects one of the quantized outputs based on the first control signal to provide a second digital signal. A multiplexer used to output, and a sequence circuit coupled to the multiplexer, used to combine the second digital signal and at least one redundant data to generate the first digital signal. ..
ある実施例において、前記第2の制御信号の周波数は、サンプリング周波数に等しい。 In one embodiment, the frequency of the second control signal is equal to the sampling frequency.
ある実施例において、前記データ出力回路システムは、前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、第2の制御信号及び前記量子化出力に基づいてデータ組合せ操作を行って第2のデジタル信号を発生させ、前記第1の制御信号と前記第2のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、第3のデジタル信号を発生させることに用いられる第1のデータ出力サブ回路と、前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、第3の制御信号に基づいて前記量子化出力の1つを選択して第4のデジタル信号を出力し、前記第4のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、第5のデジタル信号を発生させることに用いられる第2のデータ出力サブ回路と、前記第1のデータ出力サブ回路と前記第2のデータ出力サブ回路に結合され、前記第3のデジタル信号と前記第5のデジタル信号の1つを前記第1のデジタル信号として選択的に出力することに用いられる制御回路と、を含む。 In one embodiment, the data output circuit system is coupled to the analog-to-digital converter circuit system and performs a data combining operation based on a second control signal and the quantized output to generate a second digital signal. A first data output sub-circuit used for generating the third digital signal by performing the downsampling operation based on the first control signal and the second digital signal, and the analog-digital conversion A quantized output based on a third control signal to output a fourth digital signal and perform the downsampling operation based on the fourth digital signal. A second data output sub-circuit used for generating a fifth digital signal, the first data output sub-circuit and the second data output sub-circuit, and the third digital signal And a control circuit used to selectively output one of the fifth digital signals as the first digital signal.
ある実施例において、前記制御回路は、前記第1のデータ出力サブ回路に結合されて前記第3のデジタル信号を受信し、前記第1のスイッチがオンになる場合、第1のデータ出力サブ回路が前記第1のスイッチにより前記第3のデジタル信号を前記第1のデジタル信号として出力する第1のスイッチと、前記第2のデータ出力サブ回路に結合されて前記第5のデジタル信号を受信し、第2のスイッチがオンになる場合、第2のデータ出力サブ回路が前記第2のスイッチにより前記第5のデジタル信号を前記第1のデジタル信号として出力する第2のスイッチと、を含む。 In one embodiment, the control circuit is coupled to the first data output sub-circuit to receive the third digital signal and the first data output sub-circuit is turned on when the first switch is turned on. Is coupled to the first switch for outputting the third digital signal as the first digital signal by the first switch and the second data output sub-circuit to receive the fifth digital signal. A second switch for outputting the fifth digital signal as the first digital signal by the second switch when the second switch is turned on.
以上をまとめると、本開示に提供されたアナログデジタル変換器装置及び被テスト信号発生方法は、複数のチャネルの量子化出力に対してダウンサンプリング操作を行うことで、低周波数用の被テスト信号を発生させることができる。このように、アナログデジタル変換器装置の全体性能の測定のハードウェアコスト及び困難性を低下させることができる。 To summarize the above, the analog-digital converter device and the signal-under-test generation method provided in the present disclosure perform the down-sampling operation on the quantized outputs of a plurality of channels to obtain the signal-under-test for low frequency. Can be generated. In this way, the hardware cost and difficulty of measuring the overall performance of the analog-to-digital converter device can be reduced.
本開示の図面説明は、以下の通りである。
本明細書に使用される全ての用語は、一般的な意味を有する。上記語彙は、普通に使用される辞書に定義されており、本明細書にここで論じられる語彙を含む使用例は、単に例示であり、本開示の範囲や意味を限定するものではない。このように、本開示は、本明細書に示される様々な実施形態に限定されない。 All terms as used herein have their ordinary meaning. The above vocabulary is defined in commonly used dictionaries, and the examples of use, including the vocabulary discussed herein, are merely exemplary and are not intended to limit the scope or meaning of the present disclosure. As such, the present disclosure is not limited to the various embodiments presented herein.
また、明細書に使用される「結合」又は「接続」とは、2つ又は複数の素子が互いに直接的に実体又は電気的に接触し、又は互いに間接的に実体又は電気的に接触してもよく、2つ又は複数の素子が互いに操作し又は動作してもよい。 Further, as used in the specification, “coupling” or “connection” means that two or more elements are directly in contact with each other or are in electrical contact with each other, or indirectly are in contact with each other in contact with each other. Alternatively, two or more elements may operate or operate on each other.
本明細書に使用される「回路システム(circuitry)」という用語は、1つ又は複数の回路(circuit)からなる単一のシステムを指す。「回路」という用語は、一般的に、信号を処理するために、1つ或いは複数のトランジスタ及び/又は1つ或いは複数の能動及び受動素子が一定の方法で接続された物体を指す。 The term "circuit system" as used herein refers to a single system composed of one or more circuits. The term "circuit" generally refers to an object in which one or more transistors and/or one or more active and passive elements are connected in a certain manner to process a signal.
明細書に使用される「約」、「実質上」又は「等価」とは、一般的に、数値の誤差又は範囲が20%以内であり、好ましくは10%以内であり、より好ましくは5%以内である。文中、明確に説明しない限り、言及された数値を、全て、例えば「約」、「実質上」又は「等価」に表す誤差又は範囲のような近似値と見なす。 As used in the specification, "about", "substantially" or "equivalent" generally refers to a numerical error or range within 20%, preferably within 10%, and more preferably 5%. Within. Unless stated otherwise, all numerical values mentioned are considered to be approximations, such as the error or range expressed in "about", "substantially" or "equivalent".
図1Aと図1Bを参照されたい。図1Aは、本開示のある実施例によるアナログデジタル変換器(analog−to−digital converter;ADC)装置100を示す模式図である。図1Bは、本開示のある実施例による図1Aにおける複数のクロック信号CLK1〜CLKNを示す波形模式図である。ある実施例において、ADC装置100は、マルチチャネルを有するタイムインターリーブ(time−interleaved)ADCとして操作される。
Please refer to FIG. 1A and FIG. 1B. FIG. 1A is a schematic diagram illustrating an analog-to-digital converter (ADC)
ある実施例において、ADC装置100は、複数のアナログデジタル変換器回路システムAD1〜ADN及びデータ出力回路システム130を含む。アナログデジタル変換器回路システムAD1〜ADNの各々は、単一のチャネルとして操作される。つまり、この例において、ADC装置100は、N個のチャネルを含み、且つNが1よりも大きい正整数である。データ出力回路システム130は、複数のチャネルによる量子化出力Q1〜QNに基づいてデータ組合せ操作とダウンサンプリング(down sample)操作を行い、又はダウンサンプリング操作だけを行って、デジタル信号D0を発生させることに用いられる。ある実施例において、下記図3のように、データ出力回路システム130は、データ組合せ操作を行わない場合で、デジタル信号D0を発生させることができる。
In one embodiment,
図1Aに示すように、複数のアナログデジタル変換器回路システムAD1〜ADNは、複数のクロック信号CLK1〜CLKNにおける対応するものに基づいて入力信号VINに対してアナログデジタル変換を行って、複数の量子化出力Q1〜QNにおける対応するものを発生させることに用いられる。図1Bに示すように、複数のクロック信号CLK1〜CLKNのそれぞれのサイクルがTSに設定され、1/fsに等しい。つまり、複数のアナログデジタル変換器回路システムAD1〜ADNのサンプリング周波数は、fsである。 As shown in FIG. 1A, the plurality of analog-to-digital converter circuit systems AD1 to ADN perform analog-to-digital conversion on the input signal VIN based on the corresponding ones of the plurality of clock signals CLK1 to CLKN, thereby performing a plurality of quantum conversions. It is used to generate the corresponding one of the converted outputs Q1 to QN. As shown in FIG. 1B, each cycle of the plurality of clock signals CLK1 to CLKN is set to TS and is equal to 1/fs. That is, the sampling frequency of the plurality of analog-digital converter circuit systems AD1 to ADN is fs.
第1のチャネルを例として、アナログデジタル変換器回路システムAD1は、サンプリング回路110及びADC回路120を含む。サンプリング回路110は、対応するクロック信号CLK1に基づいて入力信号VINに対してサンプリングを行って、サンプリング信号S1を発生させる。ADC回路120は、サンプリング回路110に結合されてサンプリング信号S1を受信する。ADC回路120は、対応するクロック信号CLK1に基づいてアナログデジタル変換を行って、量子化出力Q1を発生させる。ADC回路120の出力は、データ出力回路システム130に結合されて、量子化出力Q1をデータ出力回路システム130に伝送する。その余りのチャネルの操作は、上記第1のチャネルと同じであるので、ここで詳しく説明しない。
Taking the first channel as an example, the analog-digital converter circuit system AD1 includes a
ある実施例において、複数のクロック信号CLK1〜CLKNにおける隣接する2つのクロック信号の間に予定遅延TDがある。例えば、図1Bに示すように、クロック信号CLK1とクロック信号CLK2との間に予定遅延TDを有する。このように、第1のチャネルと第2のチャネルは、異なる時間でサンプリング操作とアナログデジタル変換を行う。これによって類推すると、N個のチャネルは、複数のインターリーブタイミングによって動作を行ってよい。 In one embodiment, there is a scheduled delay TD between two adjacent clock signals in the plurality of clock signals CLK1-CLKN. For example, as shown in FIG. 1B, there is a scheduled delay TD between the clock signal CLK1 and the clock signal CLK2. In this way, the first channel and the second channel perform sampling operation and analog-digital conversion at different times. By analogy with this, N channels may operate at multiple interleave timings.
データ出力回路システム130は、複数のADC回路120に結合されて、複数の量子化出力Q1〜QNを受信する。前記のように、データ出力回路システム130は、複数のチャネルによる量子化出力Q1〜QNに対してデータ組合せ操作とダウンサンプリング操作を行って、デジタル信号D0を発生させる。ある実施例において、データ出力回路システム130は、制御信号C1に基づいて複数の量子化出力Q1〜QNに対してデータ組合せ操作(下記図2に示すように)を行い、制御信号C1の周波数がサンプリング周波数fsのN倍である。データ組合せ操作により、N個のチャネルによる複数の量子化出力Q1〜QNをサンプリング周波数fsのN倍を有する単一のデジタル信号(下記図2のデジタル信号D1)に組み合わせることができる。ある実施例において、データ組合せ操作処理による単一のデジタル信号は、ADC装置100の出力しようとする有効なデジタルデータである。
The data
例えば、チャネル数Nは20であり、チャネルの各々の分解能は10ビットであり、且つサンプリング周波数fsは500メガヘルツ(MHz)に設定される。この条件で、データ組合せ操作により、ADC装置100は、10ビットを有するデジタル信号を出力することができ、且つその周波数が10億ヘルツ(GHz)(即ち20×500M)である。
For example, the number of channels N is 20, the resolution of each of the channels is 10 bits, and the sampling frequency fs is set to 500 megahertz (MHz). Under this condition, the data combination operation allows the
なお、ある実施例において、データ出力回路システム130は、制御信号C2に基づいて複数の量子化出力Q1〜QNに対しダウンサンプリング操作を行って、デジタル信号D0を発生させ、制御信号C2の周波数がサンプリング周波数fsのN/M倍(例えば下記図2のように)であり又はサンプリング周波数fs(例えば下記図3のように)に等しいものであってよい。このように、デジタル信号D0の周波数(又はデータ伝送レート(data rate))は、fsのN/M倍に等価するように低下してよい。ある実施例において、デジタル信号D0を測ることで、複数のADC回路システムAD1〜ADNの全体(即ちADC装置100)の性能を決めることができる。
Note that in one embodiment, the data
ある実施例(下記図2に示すように)において、Mは、N−1又はN+1に設定されてよい。例えば、チャネル数Nが20である場合、Mは、19又は21に設定されてよい。この条件で、ダウンサンプリング操作により、ADC装置100は、10ビットを有するデジタル信号D0を出力することができ、その周波数が(20/19)×500MHz又は(20/21)×500MHzである。上記Mに関する設定形態は例示だけであり、本開示はこれに限定されない。他の各種のMを設定可能な素数(例えばMは、2N+1又は2N−1等である)は、何れも本開示の範囲に含まれる。Mを素数に設定することで、データ出力回路システム130が一定の同一の量子化出力を出力しないように防止して、デジタル信号D0がADC装置100の性能を反映することに十分であることを確保することができる。
In some embodiments (as shown in Figure 2 below), M may be set to N-1 or N+1. For example, if the number of channels N is 20, M may be set to 19 or 21. Under this condition, the down sampling operation allows the
ある関連技術において、タイムインターリーブADCの性能を測るために、各チャネル内のADCの出力としては、計測器に接続して測るように対応して複数のピンを設け、又は出力データを外部機器に提供して測るように別のメモリを設けて有効なデジタルデータを記憶する。これらの技術において、測定のために、多くの別のピン数(例えば、チャネルのADCの出力が10ビット信号であると、10個のピンを設置する必要があるため、10個のチャネルがあると、100個のピンを設置する必要がある)を必要とし、又は大きい記憶空間を有する別のメモリを必要とする。このように、不必要なハードウェアコストが著しく向上する。また、有効なデジタルデータを測る場合、機器が高速(例えば、サンプリング周波数fsのN倍)のデジタルデータに対応できることは必要である。上記原因に基づいて、現在の関連技術は、タイムインターリーブADCの性能を測りやすくない。 In one related technology, in order to measure the performance of a time interleaved ADC, the ADC output in each channel is provided with a plurality of pins corresponding to the measurement by connecting to a measuring instrument, or output data to an external device. Separate memory is provided to store and store valid digital data as provided and measured. In these techniques, there are many different pin numbers for measurement (for example, if the ADC output of a channel is a 10-bit signal, then 10 pins need to be installed, so there are 10 channels). , 100 pins must be installed) or another memory with large storage space is required. In this way, unnecessary hardware costs are significantly increased. Further, when measuring valid digital data, it is necessary that the device be capable of handling high-speed (for example, N times the sampling frequency fs) digital data. Based on the above causes, the current related technology does not easily measure the performance of the time interleaved ADC.
本開示において、ダウンサンプリング操作によるデジタル信号D0は、低い周波数(即ち、サンプリング周波数fsのN/M倍に等価する)を有する。このように、デジタル信号D0を測ることによりADC装置100の性能を監督することができる。前記技術に比べると、必要なピン数(例えば、デジタル信号D0が10ビットである場合、10個のピンを設置してよい)を減少し、且つ別のメモリを設置せずに測定を行うことができる。このように、関連ハードウェアコストを節約するとともに、機器に必要な仕様要求を低下させることができる。ある実施例(チャネル数N=16、且つADC回路システムの分解能は10ビット)において、上記設置形態及び高速フーリエ変換によりデジタル信号D1又はデジタル信号D0を分析して、分析された測定結果は、類似的な結果がある。
In the present disclosure, the digital signal D0 resulting from the downsampling operation has a low frequency (ie, equivalent to N/M times the sampling frequency fs). In this way, the performance of the
図2を参照されたい。図2は、本開示のある実施例による図1Aにおけるデータ出力回路システムを示す回路模式図である。理解しやすくするために、図2の類似な素子は、図1Aを参照して同じ符号と指定される。 See FIG. FIG. 2 is a circuit schematic diagram showing the data output circuit system in FIG. 1A according to an embodiment of the present disclosure. For ease of understanding, similar elements in FIG. 2 are designated with the same reference numbers with reference to FIG. 1A.
ある実施例において、図2に示すように、データ出力回路システム130Aは、マルチプレクサ132及びダウンサンプリング回路134を含む。マルチプレクサ132は、図1Aにおける複数のADC回路120の出力に結合されて、複数の量子化出力Q1〜QNを受信する。マルチプレクサ132は、制御信号C1に基づいて前記データ組合せ操作を行って、デジタル信号D1を発生させることに用いられる。例えば、マルチプレクサ132は、制御信号C1に基づいて複数の量子化出力Q1〜QNから1つを選択して、デジタル信号D1として出力する。デジタル信号D1のデータ伝送レート(data rate)は、サンプリング周波数fsのN倍である。
In one embodiment, as shown in FIG. 2, data
引き続き図2を参照されたい。ダウンサンプリング回路134は、マルチプレクサ132の出力に結合されてデジタル信号D1を受信する。ダウンサンプリング回路134は、制御信号C2に基づいてデジタル信号D1に対してダウンサンプリング操作を行ってデジタル信号D0を発生させることに用いられ、制御信号C2の周波数がサンプリング周波数fsのN/M倍である。このように、デジタル信号D0のデータ伝送レートは、サンプリング周波数fsのN/M倍に等価する。この例において、Mは、チャネル数Nよりも大きく又は小さい任意素数であってよい。
Please continue to refer to FIG. The downsampling circuit 134 is coupled to the output of the
この例において、Mは、Nと異なる素数、例えば、前記のN−1又はN+1(これに限定されない)に設定されてよい。MをNが割り切れる偶数に設定する場合、ダウンサンプリング回路134は、一定の時点でデジタル信号D1に対してダウンサンプリングを行う。例として、Nが16であり、且つMが4に設定される場合、ダウンサンプリング回路134は、第4個、第8個、第12個及び第16個のサンプリング点に一定されてデジタル信号D1に対してダウンサンプリングを行う。このように、データ出力回路システム130Aは、ADC装置100の全体操作の状況を効果的に反映できないことがある。このため、MをNと異なる素数に設定することで、上記状況を防止し、データ出力回路システム130Aによるデジタル信号D0がADC装置100の全体性能を十分に反映するように確保することができる。
In this example, M may be set to a prime number different from N, such as, but not limited to, N-1 or N+1 above. When M is set to an even number with which N is divisible, the downsampling circuit 134 downsamples the digital signal D1 at a certain time point. As an example, when N is 16 and M is set to 4, the down-sampling circuit 134 is fixed to the fourth, eighth, twelfth, and sixteenth sampling points and the digital signal D1. Down sample. As described above, the data
図3を参照されたい。図3は、本開示のある実施例による図1Aにおけるデータ出力回路システムを示す回路模式図である。理解しやすくするために、図3の類似な素子は、図1Aと図2参照して同じ符号と指定される。 See FIG. FIG. 3 is a circuit schematic diagram showing the data output circuit system in FIG. 1A according to an embodiment of the present disclosure. For ease of understanding, similar elements in FIG. 3 are designated with the same reference numbers with reference to FIGS. 1A and 2.
図2と比べると、この例において、データ出力回路システム130は、データ組合せ操作を行わない(即ちマルチプレクサ132を含まない)場合、デジタル信号D0を発生させることができる。図3に示すように、データ出力回路システム130Bは、マルチプレクサ136及びシーケンス回路138を含む。マルチプレクサ136は、図1Aにおける複数のADC回路120の出力に結合されて、複数の量子化出力Q1〜QNを受信する。マルチプレクサ136は、制御信号C2に基づいて前記のダウンサンプリング操作を行って、デジタル信号D2を発生させることに用いられる。例えば、マルチプレクサ136は、制御信号C2に基づいて複数の量子化出力Q1〜QNから順に1つを選択して、デジタル信号D2として出力し、制御信号C2の周波数がサンプリング周波数fsに等しい。
Compared to FIG. 2, in this example, the data
引き続き図3を参照されたい。シーケンス回路138は、マルチプレクサ136の出力に結合されて、デジタル信号D2を受信する。シーケンス回路138は、多個デジタル信号D2を同期させ、少なくとも1つの冗長データを追加して、前記のダウンサンプリング操作を等価的に実行することに用いられる。例えば、この例において、多個デジタル信号D2を組み合わせる時に1個の冗長データを追加して、デジタル信号D0を発生させるように、Mは、チャネル数N(例えばN+1)より大きいように設定されてよい。例として、N=16且つM=17である場合、シーケンス回路138は、15個のデジタル信号D2を受信し1個の冗長データ(例えばビット0)を追加し、上記15個のデジタル信号D2と前記冗長データを組み合わせてデジタル信号D0として出力してよい。ある実施例において、シーケンス回路138は、N個のチャネル内のADC回路120の動作スケジュールに基づいてデジタル信号D2を遅らせることができる。
Please continue to refer to FIG. The sequence circuit 138 is coupled to the output of the
図3に示すようなある実施例において、Mは、Nと同じ又は異なるように設定されてよい。ある実施例において、前記の少なくとも1個の冗長データは、予め設定された予定データ値を有してよい。このように、後の測定の場合、この予定データ値を認識することで、デジタル信号D0からこの少なくとも1個の冗長データを取り除いて、ADC装置100の性能が正しく決められるように確保することができる。
In some embodiments as shown in FIG. 3, M may be set to be the same as or different from N. In one embodiment, the at least one redundant data may have a preset scheduled data value. As described above, in the case of the subsequent measurement, by recognizing the predetermined data value, it is possible to remove the at least one redundant data from the digital signal D0 and ensure that the performance of the
ある実施例において、シーケンス回路138は、データバッファにより実現されてよい。ある実施例において、シーケンス回路138は、先入れ先出し(first in first out;FIFO)回路により実現されてよい。上記シーケンス回路138に関する実現形態は、例示だけであり、データ同期可能な他の各種の回路の何れも本開示の範囲に含まれる。 In one embodiment, sequence circuit 138 may be implemented with a data buffer. In one embodiment, the sequence circuit 138 may be implemented with a first in first out (FIFO) circuit. The implementation of the sequence circuit 138 is only an example, and any other various circuits capable of data synchronization are included in the scope of the present disclosure.
図4を参照されたい。図4は、本開示のある実施例によるデータ出力回路システム130A、130Bと制御回路400を示す回路模式図である。理解しやすくするために、図4の類似な素子は、図1〜図3を参照して同じ符号と指定される。
See FIG. FIG. 4 is a schematic circuit diagram showing the data
各実施例において、ADC回路システムは、単一のデータ出力回路システム130(例えば図2のデータ出力回路システム130A、又は図3のデータ出力回路システム130B)を単独で採用し、又は2つのデータ出力回路システム130Aと130Bを同時に採用してよい。例えば、図4に示すように、ある実施例において、ADC装置100は、前記の2つのデータ出力回路システム130A、130B及び制御回路400を含んでよい。この例において、データ出力回路システム130A、130Bは、図1Aにおけるデータ出力回路システム130の2つのデータ出力サブ回路として操作される。
In each embodiment, the ADC circuit system employs a single data output circuit system 130 (eg, the data
制御回路400は、2つのスイッチSW1とSW2を含む。スイッチSW1は、データ出力回路システム130Aの出力に結合される。スイッチSW2は、データ出力回路システム130Bの出力に結合される。スイッチSW1がオンになる場合、データ出力回路システム130Aによって出力されたデジタル信号D0−1(即ち図2におけるデジタル信号D0)は、スイッチSW1によりデジタル信号D0として出力される。又は、スイッチSW2がオンになる場合、データ出力回路システム130Bによって出力されたデジタル信号D0−2(即ち図3におけるデジタル信号D0)は、スイッチSW2によりデジタル信号D0として出力される。
The
説明すべきなのは、前記のように、データ出力回路システム130Aを制御するための制御信号C2(例えば図4の制御信号C2−1)の周波数は、サンプリング周波数fsのN倍であり、且つデータ出力回路システム130Bを制御するための制御信号C2(例えば図4の制御信号C2−2)の周波数は、サンプリング周波数fsに等しい。
It should be explained that the frequency of the control signal C2 (for example, the control signal C2-1 in FIG. 4) for controlling the data
この例において、スイッチSW1とデータ出力回路システム130Aの何れも作動信号EN1により制御されるように設けられ、且つスイッチSW2とデータ出力回路システム130Bの何れも作動信号EN2により制御されるように設けられる。つまり、スイッチSW1は、作動信号EN1によりオンにされてよい。且つデータ出力回路システム130Aは、作動信号EN1により起動されて、前記図2の関連操作を行ってよい。又は、スイッチSW2は、作動信号EN2によりオンにされてよく、且つデータ出力回路システム130Bは、作動信号EN2により起動されて、前記図3の関連操作を行ってよい。
In this example, both the switch SW1 and the data
上記制御回路400に関する設置形態は、例示だけに用いられ、他の同じ機能を実施可能な制御回路の何れも本開示の範囲に含まれる。
The installation form related to the
図5は、本開示のある実施例による被テスト信号発生方法500を示すフロー図である。理解しやすくするために、被テスト信号発生方法500は、前記各図面を参照して説明する。
FIG. 5 is a flow diagram illustrating a method under test
操作S501において、マルチチャネルを有するADC装置100は、入力信号VINと複数のインターリーブされたクロック信号CLK1〜CLKNに基づいて複数の量子化出力Q1〜QNを発生させ、クロック信号CLK1〜CLKNの各々がサンプリング周波数fsを有する。
In operation S501, the
例えば、前記図1Aと図1Bに示すように、ADC装置100にN個のチャネルのADC回路システムAD1〜ADNが設けられて、タイムインターリーブADCとなるように操作する。N個のチャネルのADC回路システムは、複数のインターリーブされたクロック信号CLK1〜CLKNにより入力信号VINを変換して、複数の量子化出力Q1〜QNを発生させることができる。
For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
操作S502において、データ出力回路システム130は、複数の量子化出力Q1〜QNに基づいてダウンサンプリング操作を行って、被テスト用のデジタル信号D0を発生させ、デジタル信号D0の周波数が(N/M)×fsに等価する。
In operation S502, the data
例えば、前記の図2に示すように、データ出力回路システム130Aは、制御信号C1と複数の量子化出力Q1〜QNに基づいてデータ組合せ操作を行ってデジタル信号D1を発生させ、また制御信号C2とデジタル信号D1に基づいてダウンサンプリング操作を行ってデジタル信号D0を発生させることができる。又は、前記の図3に示すように、データ出力回路システム130Bは、制御信号C2と複数の量子化出力Q1〜QNに基づいて直接ダウンサンプリング操作を行ってデジタル信号D0を発生させることができる。
For example, as shown in FIG. 2, the data
操作S502により、低周波数用の被テスト用のデジタル信号D0を発生させることができる。このように、ADC装置100の測定のハードウェアコスト及び困難性のを効果的に低下させることができる。
By the operation S502, it is possible to generate the digital signal D0 for the low frequency test. In this way, the hardware cost and difficulty of measurement of the
上記被テスト信号発生方法500の複数の工程は、例示だけであり、この例示における順序に従い実行することに限定されない。本開示内容の各実施例の操作形態と範囲に違反しない限り、被テスト信号発生方法500の各操作に対して適切に追加し、取り替え、省略し又は異なる順序で行ってよい。
The steps of the signal-under-
以上をまとめると、本開示の提供したADCアナログデジタル変換器装置及び被テスト信号発生方法は、複数のチャネルのADCの出力に対してダウンサンプリング操作を行うことで、低周波数用の被テスト信号を発生させることができる。このように、ADC装置の全体性能の測定のハードウェアコスト及び困難性を低下させることができる。 To summarize the above, the ADC analog-digital converter device and the signal-under-test generation method provided by the present disclosure perform the down-sampling operation on the outputs of the ADCs of a plurality of channels to generate a signal under-test for low frequency. Can be generated. In this way, the hardware cost and difficulty of measuring the overall performance of the ADC device can be reduced.
本開示内容を実施形態によって以上のように開示したが、これは本開示内容を限定するものではなく、当業者であれば、本開示内容の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更及び修飾することができるため、本開示内容の保護範囲は、下記特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。 Although the present disclosure has been disclosed above by the embodiments, this is not intended to limit the present disclosure, and those skilled in the art can make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present disclosure. Therefore, the protection scope of the present disclosure is based on the content specified in the following claims.
100 アナログデジタル変換器装置
130、130A、130B データ出力回路システム
110 サンプリング回路
VIN 入力信号
fs サンプリング周波数
Q1〜QN 量子化出力
N×fs サンプリング周波数のN倍
C1、C2 制御信号
TD 予定遅延
132、136 マルチプレクサ
D0−1、D0−2、D0〜D2 デジタル信号
EN1、EN2 作動信号
SW1、SW2 スイッチ
500 方法
C2−1、C2−2 制御信号
AD1〜ADN アナログデジタル変換器回路システム
120 アナログ変換器回路
CLK1〜CLKN クロック信号
S1〜SN サンプリング信号
(N/M)×fs サンプリング周波数のN/M倍
TS サイクル
134 ダウンサンプリング回路
138 シーケンス回路
400 制御回路
S501、S502 操作
100 analog-
Claims (16)
前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、選択周波数に基づいて前記複数の量子化出力から1つを選択して、第1の制御信号に基づいて前記選択した量子化出力に対してダウンサンプリング操作を行って第1のデジタル信号を出力することに用いられるデータ出力回路システムと、
を含み、
前記第1のデジタル信号は、前記アナログデジタル変換器回路システムの性能を決めることに用いられ、前記第1のデジタル信号の周波数が前記サンプリング周波数のN/M倍であり、
前記サンプリング周波数のN/M倍は、前記選択周波数よりも低く、
Nが正整数且つ前記チャネルの数であり、
MがNと異なる素数である、
アナログデジタル変換器装置。 A plurality of analogs each corresponding to a plurality of channels and used for converting an input signal based on a plurality of interleaved clock signals to generate a plurality of quantized outputs, each of the clock signals having a sampling frequency. A digital converter circuit system,
Coupled to said analog-to-digital converter circuit system, by selecting one from the plurality of quantized output based on selection frequency, down-sampling operation on said selected quantized output based on the first control signal And a data output circuit system used to output a first digital signal,
Including
The first digital signal is used to determine the performance of the analog-to-digital converter circuit system, the frequency of the first digital signal is N/M times the sampling frequency,
N/M times the sampling frequency is lower than the selection frequency,
N is Ri number der positive integer and said channel,
M is Ru different prime der and N,
Analog-to-digital converter device.
前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、前記選択周波数に基づいて前記複数の量子化出力から1つを選択して、第2のデジタル信号として出力することに用いられるマルチプレクサと、
前記マルチプレクサに結合され、前記第1の制御信号と前記第2のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、前記第1のデジタル信号を発生させることに用いられるダウンサンプリング回路と、
を含む請求項1又は2に記載のアナログデジタル変換器装置。 The data output circuit system,
Coupled to said analog-to-digital converter circuit system, by selecting one from the plurality of quantized output based on the selected frequency, and a multiplexer used to output as a second digital signal,
A downsampling circuit coupled to the multiplexer and used to perform the downsampling operation based on the first control signal and the second digital signal to generate the first digital signal;
An analog-digital converter device according to claim 1 or 2, including:
前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、第2の制御信号及び前記量子化出力に基づいてデータ組合せ操作を行って第2のデジタル信号を発生させ、前記第1の制御信号と前記第2のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、第3のデジタル信号を発生させることに用いられる第1のデータ出力サブ回路と、
前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、第3の制御信号に基づいて前記量子化出力の1つを選択して第4のデジタル信号として出力し、前記第4のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って第5のデジタル信号を発生させることに用いられる第2のデータ出力サブ回路と、
前記第1のデータ出力サブ回路と前記第2のデータ出力サブ回路に結合され、前記第3のデジタル信号と前記第5のデジタル信号の1つを前記第1のデジタル信号として選択的に出力することに用いられる制御回路と、
を含む請求項1に記載のアナログデジタル変換器装置。 The data output circuit system,
Coupled to the analog-to-digital converter circuit system and performing a data combining operation based on a second control signal and the quantized output to generate a second digital signal, the first control signal and the second control signal. A first data output sub-circuit used to generate the third digital signal by performing the downsampling operation based on the digital signal;
Is coupled to the analog-to-digital converter circuit system, selects one of the quantized outputs based on a third control signal and outputs the quantized output as a fourth digital signal, and outputs the down signal based on the fourth digital signal. A second data output subcircuit used to perform a sampling operation to generate a fifth digital signal;
It is coupled to the first data output sub-circuit and the second data output sub-circuit, and selectively outputs one of the third digital signal and the fifth digital signal as the first digital signal. A control circuit used for
An analog-to-digital converter device according to claim 1 including.
前記第1のデータ出力サブ回路に結合されて前記第3のデジタル信号を受信する第1のスイッチと、
前記第2のデータ出力サブ回路に結合されて前記第5のデジタル信号を受信する第2のスイッチと、
を含み、
前記第1のスイッチがオンになる場合、前記第1のデータ出力サブ回路が前記第1のスイッチにより前記第3のデジタル信号を前記第1のデジタル信号として出力し、
前記第2のスイッチがオンになる場合、前記第2のデータ出力サブ回路が前記第2のスイッチにより前記第5のデジタル信号を前記第1のデジタル信号として出力する、
請求項5に記載のアナログデジタル変換器装置。 The control circuit is
A first switch coupled to the first data output subcircuit for receiving the third digital signal;
A second switch coupled to the second data output subcircuit for receiving the fifth digital signal;
Only including,
When the first switch is turned on, the first data output sub-circuit outputs the third digital signal as the first digital signal by the first switch,
When the second switch is turned on, the second data output sub-circuit outputs the fifth digital signal as the first digital signal by the second switch,
An analog-to-digital converter device according to claim 5 .
選択周波数に基づいて前記複数の量子化出力から1つを選択して、第1の制御信号に基づいて前記選択した量子化出力に対してダウンサンプリング操作を行って、第1のデジタル信号を出力する工程と、
を含み、
前記第1のデジタル信号は、前記アナログデジタル変換器回路システムの性能を決めることに用いられ、前記第1のデジタル信号の周波数が前記サンプリング周波数のN/M倍であり、
前記サンプリング周波数のN/M倍は、前記選択周波数よりも低く、
Nが正整数且つ前記チャネルの数であり、
MがNと異なる素数である、
被テスト信号発生方法。 Converting an input signal based on a plurality of clock signals interleaved by a plurality of analog-to-digital converter circuit systems to generate a plurality of quantized outputs, each of the clock signals having a sampling frequency;
Select one of the plurality of quantized outputs based on a selected frequency, perform a downsampling operation on the selected quantized output based on a first control signal, and output a first digital signal. The process of
Including
The first digital signal is used to determine the performance of the analog-to-digital converter circuit system, the frequency of the first digital signal is N/M times the sampling frequency,
N/M times the sampling frequency is lower than the selection frequency,
N is Ri number der positive integer and said channel,
M is Ru different prime der and N,
Signal generation method under test.
マルチプレクサが前記選択周波数に基づいて前記複数の量子化出力から1つを選択して、第2のデジタル信号として出力する工程と、
ダウンサンプリング回路によって前記第1の制御信号と前記第2のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、前記第1のデジタル信号を発生させる工程と、
を含む請求項7又は8に記載の被テスト信号発生方法。 The step of performing the downsampling operation,
Multiplexer selects one of the plurality of quantized output based on the selected frequency, and outputting a second digital signal,
A downsampling circuit performs the downsampling operation based on the first control signal and the second digital signal to generate the first digital signal;
The test signal generating method according to claim 7 or 8 including.
第1のデータ出力サブ回路が第2の制御信号及び前記量子化出力に基づいてデータ組合せ操作を行って第2のデジタル信号を発生させ、前記第1の制御信号と前記第2のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、第3のデジタル信号を発生させる工程と、
第2のデータ出力サブ回路によって第3の制御信号に基づいて前記量子化出力の1つを選択して第4のデジタル信号として出力し、前記第4のデジタル信号に基づいて前記ダウンサンプリング操作を行って、第5のデジタル信号を発生させる工程と、
前記第3のデジタル信号と前記第5のデジタル信号の1つを前記第1のデジタル信号として選択的に出力する工程と、
を含む請求項7に記載の被テスト信号発生方法。 The step of performing the downsampling operation,
A first data output sub-circuit performs a data combining operation based on a second control signal and the quantized output to generate a second digital signal, and outputs a second digital signal to the first control signal and the second digital signal. Performing the downsampling operation based on the step of generating a third digital signal;
A second data output sub-circuit selects one of the quantized outputs based on a third control signal and outputs the quantized output as a fourth digital signal, and performs the downsampling operation based on the fourth digital signal. Performing and generating a fifth digital signal,
Selectively outputting one of the third digital signal and the fifth digital signal as the first digital signal;
8. The method of generating a signal under test according to claim 7 , including:
第1のスイッチをオンにし、前記第1のスイッチがオンになる場合、前記第1のデータ出力サブ回路が前記第1のスイッチにより前記第3のデジタル信号を前記第1のデジタル信号として出力する工程と、
第2のスイッチをオンにし、前記第2のスイッチがオンになる場合、前記第2のデータ出力サブ回路が前記第2のスイッチにより前記第5のデジタル信号を前記第1のデジタル信号として出力する工程と、
を含む請求項11に記載の被テスト信号発生方法。 Selectively outputting one of the third digital signal and the fourth digital signal as the first digital signal,
When the first switch is turned on and the first switch is turned on, the first data output sub-circuit outputs the third digital signal as the first digital signal by the first switch. Process,
When the second switch is turned on and the second switch is turned on, the second data output sub-circuit outputs the fifth digital signal as the first digital signal by the second switch. Process,
The method of generating a signal under test according to claim 11 , further comprising:
前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、第1の制御信号及び前記量子化出力に基づいてダウンサンプリング操作を行って第1のデジタル信号を出力することに用いられるデータ出力回路システムと、A data output circuit system coupled to the analog-to-digital converter circuit system and used for performing a downsampling operation based on a first control signal and the quantized output to output a first digital signal;
を含み、Including
前記第1のデジタル信号は、前記アナログデジタル変換器回路システムの性能を決めることに用いられ、前記第1のデジタル信号の周波数が前記サンプリング周波数のN/M倍であり、Nが正整数且つ前記チャネルの数であり、The first digital signal is used to determine the performance of the analog-to-digital converter circuit system, the frequency of the first digital signal is N/M times the sampling frequency, and N is a positive integer and Is the number of channels,
前記データ出力回路システムは、The data output circuit system,
前記アナログデジタル変換器回路システムに結合され、前記第1の制御信号に基づいて前記量子化出力の1つを選択して、第2のデジタル信号として出力することに用いられるマルチプレクサと、A multiplexer coupled to the analog-to-digital converter circuit system for selecting one of the quantized outputs based on the first control signal for output as a second digital signal;
前記マルチプレクサに結合され、前記第2のデジタル信号と少なくとも1つの冗長データを組み合わせて、前記第1のデジタル信号を発生させることに用いられるシーケンス回路と、A sequence circuit coupled to the multiplexer and used to combine the second digital signal and at least one redundant data to generate the first digital signal;
を含む、アナログデジタル変換器装置。An analog-to-digital converter device including.
第1の制御信号及び前記量子化出力に基づいてダウンサンプリング操作を行って、第1のデジタル信号を出力する工程と、Performing a downsampling operation based on a first control signal and the quantized output to output a first digital signal;
を含み、Including
前記第1のデジタル信号は、前記アナログデジタル変換器回路システムの性能を決めることに用いられ、前記第1のデジタル信号の周波数が前記サンプリング周波数のN/M倍であり、Nが正整数且つ前記チャネルの数であり、The first digital signal is used to determine the performance of the analog-to-digital converter circuit system, the frequency of the first digital signal is N/M times the sampling frequency, and N is a positive integer and Is the number of channels,
前記ダウンサンプリング操作を行う工程は、The step of performing the downsampling operation,
マルチプレクサが前記第1の制御信号に基づいて前記量子化出力の1つを選択して、第2のデジタル信号として出力する工程と、A multiplexer selecting one of the quantized outputs based on the first control signal and outputting it as a second digital signal;
シーケンス回路によって前記第2のデジタル信号と少なくとも1つの冗長データを組み合わせて、前記第1のデジタル信号を発生させる工程と、Combining the second digital signal with at least one redundant data by a sequence circuit to generate the first digital signal;
を含む、被テスト信号発生方法。A method for generating a signal under test, including:
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