JPH03204229A - A/d変換器の試験方法 - Google Patents

A/d変換器の試験方法

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JPH03204229A
JPH03204229A JP34285489A JP34285489A JPH03204229A JP H03204229 A JPH03204229 A JP H03204229A JP 34285489 A JP34285489 A JP 34285489A JP 34285489 A JP34285489 A JP 34285489A JP H03204229 A JPH03204229 A JP H03204229A
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JP34285489A
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Toshio Isono
磯野 寿男
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はA/D変換器の試験方法に関し、特に逐次比較
型A/D変換器の電気的緒特性を試験するA/D変換器
の試験方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、かかる逐次比較型A/D変換器の試験方法は概ね
次の2通りの方法が一般的てあり、第一の方法を第2図
および第3図を参照し、第二の方法を第4図を参照して
説明する。
第2図は一般的な逐次比較型A /’ D変換器のブロ
ック図であり、第3図は従来の一例を説明するためのA
/D変換器の試験方法のフロー図である。
第2図および第3図に示すように、第一の方法は出力コ
ードの変化を検知してアナログ入力の遷移点を測定する
方法である。すなわち、逐次比較型A/D変換器はnビ
ットD/A変換部1とコンパレータ3およびnビット逐
次比較レジスタ(SAR)2とから構成されている。ま
ず、nビットD/A変換部1に対する初期設定としてR
EFH(基準入力端子High側)にVll、REFL
 (基準入力端子Low側)にVB2とそれぞれレベル
を設定し、5IG(信号入力端子)はVB2に設定する
。次に、この状態で変換を開始し、nビット逐次比較レ
ジスタ(SAR)2およびコンパレータ3により比較を
行って出力D○(LSBI 〜D n−11M5B)が
all”O”であることを確認する。次に、SIGのレ
ベルを刻み幅ドが変化した時のSIGのレベルを読み取
る。更に、このフローで全遷移点を求め、しかる後それ
ぞれが規格内であるか否かを試験している。また、規格
内であるか否かの試験は出力コードを読み取るたびに判
定してもよい。
第4図は従来の他の例を説明するためのA/D変換器の
試験回路のブロック図である。
第4図に示すように、第二の方法は出力コードを基準D
ACによりアナログ出力に変え、そのアナログ出力と入
力信号との差を測定する方法である。この方法のフロー
は、まずゼロスケール調整を行うため、被測定A/D変
換部4の最下位出力コードを保ちつつ最下位の遷移点に
限りなく近いレベルを基準信号発生器8の出力であるS
IGに与える。その時のリファレンスD/A変換部5お
よびバッファアンプ7を介した引算回路6の出力がゼロ
になるよう引算回路6にオフセットを加える。すなわち
、ZEROADJUSTを行う。
次に、リファレンスD/A変換部5のフルスケール調整
を行うために、被測定A/D変換器の最上位出力コード
からl5TEP下がったコードを保ちつつ最上位の遷移
点に限りなく近いレベルをSIGに与え、その時の引算
回路6の出力がゼロになるようにリファレンスD/A変
換部5のゲインを調整する。すなわちFULL  AD
JUSTを行う。次に、基準信号発生器8からSIGに
ゼロスケールからフルスケールまで変化する信号を入力
して、引算回路6の出力が規格以内か否かを試験する。
以上の結果より、被試験A/D変換器の良否判定が行わ
れる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の試験方法においては、まず第一の方法は
その測定フローからもわかるように高ビットになったり
(すなわち、nが大きくなる)、分解能を上げようとす
る(すなわち、VR’を小さくする)と、ループ回数が
激増して測定時間が非常に長くなるという欠点を有する
また、第二の方法は比較的精度よく高ビットなA/D変
換器を試験することかできるが、サンプルごとにゼロス
ケールオフセット調整とフルスケールオフセット調整を
行わなければならず、その工程を自動化しようとすると
、マイクロコンピュータ等を使ったかなり大がかりな測
定システムを構築しなければならないという欠点を有す
る。
本発明の目的は、容易且つ高速な試験を実現するととも
に、経済的に実現できるA/D変換器の試験方法を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のA/D変換器の試験方法は、逐次比較型A/D
変換器の良否を複数項目にわたって判定する試験方法に
おいて、被測定A/D変換器を構成する局部D / A
変換部を電気的に分離し試験する工程と、論理試験にお
ける入力テストパターンのローレベル及びハイレベルを
段階的に複数設定して論理試験する工程とを組み合わせ
て構成される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を説明するためのA/D変換
器の試験方法のフロー図である。以下、前述した第2図
のnビット逐次比較型A/D変換器の回路図をも参照し
て説明する。
第1図および第2図に示すように、本実施例は従来の試
験法がどれもそれぞれの機能ブロックの総合動作、すな
わちA/D変換器としての動作におけるリニアリティ試
験法であったのに対し、A/D変換器としての動作にお
けるリニアリティは一切測定せずに内部D/A変換部1
.コンパレータ3および逐次比較レジス2の機能ブロッ
クを個別に試験することにより、全体としての機能、す
なわちA/D変換器としての機能を試験することにある
まず、被測定nビットA/D変換器内のnビット局部D
AC変換部1を単独で試験できるように他のブロックか
ら分離する。この分離する手法は様々考えられるが、た
とえば局部DAC1のアナログ8力を1人力2出力のア
ナログセレクタで外部端子DAC出力へ接続し、局部D
AC1のディジタル入力はn個の2人力1比力のディジ
タルセレクタで外部端子D I O+tsB+ 〜D 
I n −zMsa+に接続すると、電気的に他の機能
ブロックと分離できる。
次に、そのnビワ5局部DAC1のリニアリティ試験を
行う。一般的に、D/A変換器のリニアリティ試験はA
/D変換器のそれと比較して容易に且・つ高速に測定で
きるので、時間的に有利である。
次に、内部DACIを分離状態から通常の動作モードの
状態へもどし、まだ試験をしていないコンパレータ3と
nビット逐次比較レジスタ(SAR)2とを試験する。
そのために、まず内部DAC1の基準入力端子REFH
及びREFLをともにより、内部DAC1の出力は入力
に関係なくレベルV2で一定になる。次に、SIG入力
、CON入力、CLK入力にVIL、VIHがそれぞれ
V 3 、 V 1であるようなテストパターンを印加
し、出力Do〜Dn−1およびEOCが期待値通りか否
かについてコンパレータ3と5AR2とを含めた論理試
験を行う。この論理試験がPASS(バス)できれば、
5AR2の機能がほぼ正常であるとみなせる。
しかしながら、コンパレータ3は試験がまだ不十分であ
る。この種のA/D変換器の場合、そのリニアリティ特
性を左右するのは、DC的には内部D A C−1のリ
ニアリティと、コンパレータ3のCMR(同相信号除去
比)特性の2つにほぼ集約される。
そこで、次にコンパレータ3のCMR特性を試験するた
めに、内部DAC1のREFH,REFLの大きさをV
1′から■、 まで5TEP幅■2′で変えながら、論
理試験を繰り返す。
この際、SIG入力のロウレベル電圧VIt、。
ハイレベル電圧VIHのレベルは、その時のREFH,
REFLのレベルにそれぞれ■またけマイナスした大き
さおよびプラスした大きさにする。
この■Hはコンパレータ3の■1′から■3′までの入
力範囲におけるオフセット電圧の保証値に相当する。従
って、CMR特性の良くないコンパレータ3はこの試験
において正しい論理動作ができず不良となる。
以上が本実施例におけるA/D変換器の試験方法の実施
例であるが、D/A変換器の試験以外は単純な論理試験
が行われるので、容易且つ高速に試験することができる
すなわち、本実施例のA/D変換器の試験方法は、A/
D変換器を構成する各機能ブロックを分解し、それぞれ
を個別に試験することにより、容易且つ高速な試験を行
うことができる。
例えば、従来の第一の試験方法において、SIGにレベ
ルを設定し出力コードが1ビツト上がったか否かを調べ
る動作をレベル設定に1ステツプ、変換動作に1ステツ
プ、出力コード判定に1ステツプの3ステツプとし8b
itA/D変換器での刻み幅■1を(1/4)XLSB
の大きさとした場合、その試験には、最低限3X28X
43072ステツプの動作を必要とする。
しかるに、本実施例の試験方法を上記例に適用した場合
、8bitD/A変換器の各出力レベルを測定する動作
を1ステツプとすると、全てのレベルをチエツクするの
に256ステツプ必要とし、また1回の論理試験を1ス
テツプ(8bitSARのテストパターンはICLK=
2RATEとすると概ね18000パタ一ン程度で、R
ATE=10μsとすると全パターン走行にかかる時間
は0.18[S]になる。)とし、コンパレータ3の入
力範囲■1′からV、′までを5分割しツブ必要になる
。従って、合計すると、256十5=261ステツプで
済むことになる。尚、一般的にコンパレータの入力範囲
をむらなくおおった5ポイントでオフセット電圧を保証
すれば、はぼCMR特性は保証できる。
また、本実施例の試験方法は、アナログ・ディジタル混
在デバイスの試験に威力を発揮する。すなわち、ディジ
タル部の試験はファンクションテスタによる論理試験が
最も一般的であるのに対し、本実施例による試験方法は
A/D変換器の局部DAC以外は論理試験を用いている
ので、双方のリンクが容易に行え、試験の高速性および
経済性の面で有効である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のA/D変換器の試験方法
は、A/D変換器の各機能ブロックを分離しそれぞれを
個別に試験することにより、容易且つ高速な試験が実現
できると共に、アナログ・ディジタル混在デバイスのリ
ンクが容易であるので、経済性に富んだ試験を実現でき
るという効果がある。
A/D変換器の試験方法のフロー図、第2図は一般的な
逐次比較型A/D変換器のブロック図、第3図は従来の
一例を説明するためのA/D変換器の試験方法のフロー
図、第4図は従来の他の例を説明するためのA/D変換
器の試験回路のブロック図である。
1・・・nビットD/A変換部、2・・・nビット逐次
比較レジスタ(SAR)、3・・・コンパレータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 逐次比較型A/D変換器の良否を複数項目にわたって判
    定する試験方法において、被測定A/D変換器を構成す
    る局部D/A変換部を電気的に分離し試験する工程と、
    論理試験における入力テストパターンのローレベル及び
    ハイレベルを段階的に複数設定して論理試験する工程と
    を組み合わせたことを特徴とするA/D変換器の試験方
    法。
JP34285489A 1989-12-29 1989-12-29 A/d変換器の試験方法 Pending JPH03204229A (ja)

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