JPH04172271A - 仮想計測装置及びディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半導体試験装置 - Google Patents
仮想計測装置及びディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半導体試験装置Info
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- JPH04172271A JPH04172271A JP2297266A JP29726690A JPH04172271A JP H04172271 A JPH04172271 A JP H04172271A JP 2297266 A JP2297266 A JP 2297266A JP 29726690 A JP29726690 A JP 29726690A JP H04172271 A JPH04172271 A JP H04172271A
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
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。
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]
本発明は電子回路の特性計測装置及びディジタル信号処
理装置に係り、特に仮想した電子回路網の特性を付加ま
たは除去する機能を有する電子回路の仮想計測装置及び
ディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半
導体試験装置に関する。
理装置に係り、特に仮想した電子回路網の特性を付加ま
たは除去する機能を有する電子回路の仮想計測装置及び
ディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半
導体試験装置に関する。
[従来の技術]
近年の電子計測装置には従来からのアナログ信号処理技
術に加えてディジタル信号処理技術が導入されつつある
。特に観測対象の波形をA/D変換して半導体メモリ等
にデータを記録する波形メモリやトランジェントレコー
ダあるいは波形ディジタイザと称するディジタル波形記
録装置が開発されている。これらのディジタル波形計測
装置と波形データを処理するディジタル信号処理装置を
用いることにより被測定回路の特性が計測される。
術に加えてディジタル信号処理技術が導入されつつある
。特に観測対象の波形をA/D変換して半導体メモリ等
にデータを記録する波形メモリやトランジェントレコー
ダあるいは波形ディジタイザと称するディジタル波形記
録装置が開発されている。これらのディジタル波形計測
装置と波形データを処理するディジタル信号処理装置を
用いることにより被測定回路の特性が計測される。
第5図は従来の波形計測装置及びディジタル信号処理装
置を例示するブロック図である。第5図において、51
は被測定回路、53は波形ディジタイザ、54は計算機
である。この構成で、被測定回路51の出力波形を波形
ディジタイザ53によりサンプリングしてA/D変換し
、ディジタル化した波形データを計算機54によりFF
T (高速フーリエ変換)あるいはIFFT(高速逆フ
ーリエ変換)等のディジタル信号処理して、被測定回路
の特性を計測する。
置を例示するブロック図である。第5図において、51
は被測定回路、53は波形ディジタイザ、54は計算機
である。この構成で、被測定回路51の出力波形を波形
ディジタイザ53によりサンプリングしてA/D変換し
、ディジタル化した波形データを計算機54によりFF
T (高速フーリエ変換)あるいはIFFT(高速逆フ
ーリエ変換)等のディジタル信号処理して、被測定回路
の特性を計測する。
また被測定回路51と波形ディジタイザ53等の波形計
測装置との間に信号伝送回路等の電子回路が接続される
場合には、それらが実装された状態で計測されていた。
測装置との間に信号伝送回路等の電子回路が接続される
場合には、それらが実装された状態で計測されていた。
なおこれらの装置と関連してディジタル信号処理を用い
たコンボリューションまたはデコンボリューションによ
り電子回路の伝達特性を解析する方法については、例え
ば松田稔著、ディジタル信号処理入門、日刊工業新聞者
発行(1984年)の第184頁から第199頁に論じ
られている。
たコンボリューションまたはデコンボリューションによ
り電子回路の伝達特性を解析する方法については、例え
ば松田稔著、ディジタル信号処理入門、日刊工業新聞者
発行(1984年)の第184頁から第199頁に論じ
られている。
[発明が解決しようとする課題]
上記従来技術は被測定回路あるいはその信号伝送回路等
の電子回路の出力波形の周波数とこれをサンプリングす
るサンプリング周波数との間の周波数関係が一般に不定
であり、このため出力波形の整数周期分の波形データを
サンプリングできないことから、フーリエ変換によって
周波数領域での信号処理を行う際に周波数スペクトラム
にいわゆる漏れ(リーケージ)が生じ、これによってコ
ンボリューションまたはデコンボリューション髪行った
場合に精度が悪化する問題があった。
の電子回路の出力波形の周波数とこれをサンプリングす
るサンプリング周波数との間の周波数関係が一般に不定
であり、このため出力波形の整数周期分の波形データを
サンプリングできないことから、フーリエ変換によって
周波数領域での信号処理を行う際に周波数スペクトラム
にいわゆる漏れ(リーケージ)が生じ、これによってコ
ンボリューションまたはデコンボリューション髪行った
場合に精度が悪化する問題があった。
またこの漏れの影響を低減するために波形データに適当
な窓関数を乗じた後にフーリエ変換を行う手法が一般に
用いられるが、これによっても漏れの影響を完全に除去
できるものではない。さらにフーリエ変換を高速に行う
ためには一般に2を基数にした高速フーリエ変換(FF
T)を用いるが、このためには出力波形の整数周期分の
波形データを2m点(mは正の整数)でサンプリングす
る必要が有り、しかしながら出力周波数が任意であるた
めに正確に2m点をサンプリングすることが困難である
という問題があった。
な窓関数を乗じた後にフーリエ変換を行う手法が一般に
用いられるが、これによっても漏れの影響を完全に除去
できるものではない。さらにフーリエ変換を高速に行う
ためには一般に2を基数にした高速フーリエ変換(FF
T)を用いるが、このためには出力波形の整数周期分の
波形データを2m点(mは正の整数)でサンプリングす
る必要が有り、しかしながら出力周波数が任意であるた
めに正確に2m点をサンプリングすることが困難である
という問題があった。
本発明は上記従来技術の問題点を解決し、被測定回路あ
るいはその波形伝送回路等の電子回路の出力波形の整数
周期分の波形データを2の累乗点(2+=点)で容易に
サンプリング可能にし、これにより2を基数としたFF
TまたはIFFTに好適なコンボリューションまたはデ
コンボリューションを用いて被測定回路に予め伝達関数
の計測された線形電子回路が実際に接続あるいは取り外
された状態での特性を仮想した計測を可能にする仮想計
測装置及びディジタル信号処理装置並びに電子装置調整
装置及び半導体試験装置を提供することを目的とする。
るいはその波形伝送回路等の電子回路の出力波形の整数
周期分の波形データを2の累乗点(2+=点)で容易に
サンプリング可能にし、これにより2を基数としたFF
TまたはIFFTに好適なコンボリューションまたはデ
コンボリューションを用いて被測定回路に予め伝達関数
の計測された線形電子回路が実際に接続あるいは取り外
された状態での特性を仮想した計測を可能にする仮想計
測装置及びディジタル信号処理装置並びに電子装置調整
装置及び半導体試験装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために1本発明の仮想計測装置及び
ディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半
導体試験装置は基準周波数より作成されたサンプリング
周波数f SPLと同じくその基準周波数より作成され
た被測定回路への動作周波数fINとの間にはf IN
’= K ’ f SPL+△fかつ△f” f sp
t/ 2r!′、 (mは正の整数)なる周波数関係
が成立する状態で、その被測定回路あるいはそれに接続
される予め計測した伝達関数の電子回路の出力波形をサ
ンプリング周波数f SPLでサンプリングするように
したものである。
ディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半
導体試験装置は基準周波数より作成されたサンプリング
周波数f SPLと同じくその基準周波数より作成され
た被測定回路への動作周波数fINとの間にはf IN
’= K ’ f SPL+△fかつ△f” f sp
t/ 2r!′、 (mは正の整数)なる周波数関係
が成立する状態で、その被測定回路あるいはそれに接続
される予め計測した伝達関数の電子回路の出力波形をサ
ンプリング周波数f SPLでサンプリングするように
したものである。
[作用]
上記仮想計測装置及びディジタル信号処理装置並びに電
子装置調整装置及び半導体試験装置は、基準周波数から
はサンプリング周波数f SPLおよび被測定回路への
動作周波数fINが作成されるが、ここでf IN”K
’ fsPL+△fとしてKの値が1゜2.3.・・
・の値をとることができ、このときサンプリング周波数
f spt、 (< f IN)のに倍の値に若干のオ
フセット周波数Δf (< f 5PL)をもたせるも
のとして動作周波数fINが設定される。このように設
定された周波数関係で被測定回路あるいはそれに接続さ
れる既知の伝達関数の電子回路の出力波形をサンプリン
グ周波数f SPLにより等何時間サンプリングするこ
とによってサンプリングされたデータの波形は被測定回
路あるいはそれに接続された波形伝送回路等の電子回路
の出力波形と相似の周波数△fのビート波形として得ら
れる。
子装置調整装置及び半導体試験装置は、基準周波数から
はサンプリング周波数f SPLおよび被測定回路への
動作周波数fINが作成されるが、ここでf IN”K
’ fsPL+△fとしてKの値が1゜2.3.・・
・の値をとることができ、このときサンプリング周波数
f spt、 (< f IN)のに倍の値に若干のオ
フセット周波数Δf (< f 5PL)をもたせるも
のとして動作周波数fINが設定される。このように設
定された周波数関係で被測定回路あるいはそれに接続さ
れる既知の伝達関数の電子回路の出力波形をサンプリン
グ周波数f SPLにより等何時間サンプリングするこ
とによってサンプリングされたデータの波形は被測定回
路あるいはそれに接続された波形伝送回路等の電子回路
の出力波形と相似の周波数△fのビート波形として得ら
れる。
この場合にサンプリング周波数f SPL及び動作同期
周波数fINは周波数安定度の高い基準周波数の分周手
段やミキシングなどの周波数合成手段によって正確にデ
ィジタル設定されるので周波数のゆらぎが少ないため、
任意の動作周波数fINの出力波形を正確に整数周期分
だけサンプリングできるから、これにより窓関数を用い
ることなく漏れのないフーリエ変換ができる。また被測
定回路の出力波形の1周期分に相当するサンプリング点
数NはN ” f SPL/△f (f spt、>△
f)として与えられるから、2の基数としてFFTの演
算を行うためには、周波数合成の際にN = f sp
t、/Δfの値がN=2” (mは正の整数)となる
ように△fの値を△f =f SPL/ 2”に設定す
ればよい。ニー れにより窓関数を用いることなく高
精度のFFTおよびIFFTが可能になって時間領域か
ら周波数領域への変換あるいは周波数領域から時間領域
への変換をを自由に行うことができるため、予め計測し
た電子回路の伝達関数を用いてコンボリューションある
いはデコンボリューションを高精度に行えることから、
被測定回路の出力に仮想の電子回路が付加した状態もし
くは被測定回路の出力に接続された実在の電子回路の特
性を除去した状態での被測定回路の特性を計測すること
ができる。
周波数fINは周波数安定度の高い基準周波数の分周手
段やミキシングなどの周波数合成手段によって正確にデ
ィジタル設定されるので周波数のゆらぎが少ないため、
任意の動作周波数fINの出力波形を正確に整数周期分
だけサンプリングできるから、これにより窓関数を用い
ることなく漏れのないフーリエ変換ができる。また被測
定回路の出力波形の1周期分に相当するサンプリング点
数NはN ” f SPL/△f (f spt、>△
f)として与えられるから、2の基数としてFFTの演
算を行うためには、周波数合成の際にN = f sp
t、/Δfの値がN=2” (mは正の整数)となる
ように△fの値を△f =f SPL/ 2”に設定す
ればよい。ニー れにより窓関数を用いることなく高
精度のFFTおよびIFFTが可能になって時間領域か
ら周波数領域への変換あるいは周波数領域から時間領域
への変換をを自由に行うことができるため、予め計測し
た電子回路の伝達関数を用いてコンボリューションある
いはデコンボリューションを高精度に行えることから、
被測定回路の出力に仮想の電子回路が付加した状態もし
くは被測定回路の出力に接続された実在の電子回路の特
性を除去した状態での被測定回路の特性を計測すること
ができる。
[実施例]
以下に本発明の実施例を第1図から第4図により説明す
る。
る。
第1図は本発明による仮想計測装置及びディジタル信号
処理装置の一実施例を示すブロック図である。第1図に
おいて、1は被測定回路、2は伝達関数H(ω)の電子
回路、3は波形ディジタイザ、4はFFT演算器、5は
計測周波数発生器、6はサンプリング周波数発生器、7
は基準周波数発生器である。
処理装置の一実施例を示すブロック図である。第1図に
おいて、1は被測定回路、2は伝達関数H(ω)の電子
回路、3は波形ディジタイザ、4はFFT演算器、5は
計測周波数発生器、6はサンプリング周波数発生器、7
は基準周波数発生器である。
上記構成で、水晶発振器などから構成された基準周波数
発生器7からの高周波数安定度および低位相雑音特性を
持った基準周波数f0に基ずき、計測周波数発生器5お
よびサンプリング周波数発生器6は互いに位相同期した
被測定回路1への計測周波数fINおよび波形ディジタ
イザ3へのサンプリング周波数f SPLをそれぞれ発
生する。例えば計測周波数発生器5およびサンプリング
周波数発生器6は任意の周波数が発生できる周波数シン
セサイザ等を用いる。被測定回路1の出力波形g(1)
を入力する伝達関数H(ω)の電子回路2は計測周波数
fINと同一周波数の計測波形f(t)を生じるが、こ
の計測波形f(t)は波形ディジタイザ3においてサン
プリング周波数f SPLでサンプリングされる。波形
ディジタイザ3によってA/D変換された計測波形デー
タはFFT演算器5によってFFTまたはIFFTを主
体としたディジタル信号処理がなされる。
発生器7からの高周波数安定度および低位相雑音特性を
持った基準周波数f0に基ずき、計測周波数発生器5お
よびサンプリング周波数発生器6は互いに位相同期した
被測定回路1への計測周波数fINおよび波形ディジタ
イザ3へのサンプリング周波数f SPLをそれぞれ発
生する。例えば計測周波数発生器5およびサンプリング
周波数発生器6は任意の周波数が発生できる周波数シン
セサイザ等を用いる。被測定回路1の出力波形g(1)
を入力する伝達関数H(ω)の電子回路2は計測周波数
fINと同一周波数の計測波形f(t)を生じるが、こ
の計測波形f(t)は波形ディジタイザ3においてサン
プリング周波数f SPLでサンプリングされる。波形
ディジタイザ3によってA/D変換された計測波形デー
タはFFT演算器5によってFFTまたはIFFTを主
体としたディジタル信号処理がなされる。
上記FFT演算器5で一般に用いられる2を基数とした
FFTまたはIFFTを用いたデコンボリューションも
しくはコンボリューションを行う場合には、電子回路2
の計測波形f(t)の整数周期分を2の累乗点のサンプ
リング点数で波形ディジタイザ3によりサンプリングす
るのが好ましい。もし一般にサンプリング点数が非整数
周期倍の場合には、FFT演算器4で解析された周波数
スペクトラムに漏れ(リーケージ)と呼ばれる誤差を生
じる。この漏れを低減する手法としては、一般にFFT
演算を行う前のデータに窓関数演算が行われるが、これ
によっても誤差を無くすることはできない。しかしなが
ら本実施例によれば後述のように容易にサンプリング点
数は2の累乗点が得られることから、FFT演算による
デコンボリューションもしくはコンボリューションに好
適である。
FFTまたはIFFTを用いたデコンボリューションも
しくはコンボリューションを行う場合には、電子回路2
の計測波形f(t)の整数周期分を2の累乗点のサンプ
リング点数で波形ディジタイザ3によりサンプリングす
るのが好ましい。もし一般にサンプリング点数が非整数
周期倍の場合には、FFT演算器4で解析された周波数
スペクトラムに漏れ(リーケージ)と呼ばれる誤差を生
じる。この漏れを低減する手法としては、一般にFFT
演算を行う前のデータに窓関数演算が行われるが、これ
によっても誤差を無くすることはできない。しかしなが
ら本実施例によれば後述のように容易にサンプリング点
数は2の累乗点が得られることから、FFT演算による
デコンボリューションもしくはコンボリューションに好
適である。
第2図は第1図の計測周波数fINとサンプリング周波
数f SPLとの周波数関係を例示する説明図である。
数f SPLとの周波数関係を例示する説明図である。
第2図において、上から順番に電子回路2の計測波形f
(t)、サンプリング周波数f SPLのサンプリング
信号、波形ディジタイザ3のサンプリング波形とする。
(t)、サンプリング周波数f SPLのサンプリング
信号、波形ディジタイザ3のサンプリング波形とする。
電子回路2の計測周波数fINの計測波形f(t)をサ
ンプリング周波数f SPLのサンプリング信号のN点
で波形ディジタイザ3によりサンプリングする場合の周
波数関係は次式で示される。
ンプリング周波数f SPLのサンプリング信号のN点
で波形ディジタイザ3によりサンプリングする場合の周
波数関係は次式で示される。
f IN”K ’ fsPL+△f (1
)ここで被測定回路1の出力波形g(t)の1周期分に
相当するサンプリング点数Nは、 N = f spt、/△f+ <fspL>Δf)
として、(5)式は次式で表わされる。
)ここで被測定回路1の出力波形g(t)の1周期分に
相当するサンプリング点数Nは、 N = f spt、/△f+ <fspL>Δf)
として、(5)式は次式で表わされる。
f IN= K−f SPL+ f SPL/ N=f
spt、(K+1/N) (2)上式でKは
自然数である。ここで本発明によりNを2の累乗点とす
るとN=2”を(2)式に代入して、 f IN= fspt (K+2−”)
(3)となる。例えばサンプリング周波数f SPL
がIM&、サンプリング点数Nが1024 (m=10
)においてに=10とした場合の計測周波数fINは1
0、OO09765625Mxである。コノヨうな周波
数条件で計測波形fD)を波形ディジタイザ3でサンプ
リングすることによって、漏れの影響を受けない高精度
のFFTが可能である。
spt、(K+1/N) (2)上式でKは
自然数である。ここで本発明によりNを2の累乗点とす
るとN=2”を(2)式に代入して、 f IN= fspt (K+2−”)
(3)となる。例えばサンプリング周波数f SPL
がIM&、サンプリング点数Nが1024 (m=10
)においてに=10とした場合の計測周波数fINは1
0、OO09765625Mxである。コノヨうな周波
数条件で計測波形fD)を波形ディジタイザ3でサンプ
リングすることによって、漏れの影響を受けない高精度
のFFTが可能である。
第1図のFFT演算器4においてディジタル信号処理を
用いたデコンボリューションによって、電子回路2の計
測波形f(t)から電子回路2の周波数特性を除去した
被測定回路1の出力波形g(1)を推定するためには、
電子回路2が線形であって伝達関数H(ω)が既知の場
合には、既知の伝達関数H(ω)を用いて観測された計
測波形f(t)のデコンボリューションを求めることに
より真の被測定回路1の出力波形g (t )を次のよ
うに推定できる。
用いたデコンボリューションによって、電子回路2の計
測波形f(t)から電子回路2の周波数特性を除去した
被測定回路1の出力波形g(1)を推定するためには、
電子回路2が線形であって伝達関数H(ω)が既知の場
合には、既知の伝達関数H(ω)を用いて観測された計
測波形f(t)のデコンボリューションを求めることに
より真の被測定回路1の出力波形g (t )を次のよ
うに推定できる。
ここで被測定回路1の出力波形g(t)のフーリエ変換
をG(ω)、同様に電子回路2の計測波形f (t )
のフーリエ変換をF(ω)とすれば、G((、)) =
Fourier+1(g(t) ) (4)F(
(11) =Fourier” (f (t) )
(5)ここで(4)、(5)式と電子回路2の伝達
関数H(ω)との関係は、 G(ω)=F(ω)・H−1(ω) (6)よ
って真の出力波形g(t)は(6)式のG(ω)の逆フ
ーリエ変換から次式のように推定できる。
をG(ω)、同様に電子回路2の計測波形f (t )
のフーリエ変換をF(ω)とすれば、G((、)) =
Fourier+1(g(t) ) (4)F(
(11) =Fourier” (f (t) )
(5)ここで(4)、(5)式と電子回路2の伝達
関数H(ω)との関係は、 G(ω)=F(ω)・H−1(ω) (6)よ
って真の出力波形g(t)は(6)式のG(ω)の逆フ
ーリエ変換から次式のように推定できる。
g(t) =Fourier−” (G(c、+)
) (7)(6)式の電子回路2の計測波
形f(t)のフーリエ変換F(ω)は計測周波数fIN
の高調波における振幅と位相の情報であり、その直流成
分をFoとすれば次式で示される。
) (7)(6)式の電子回路2の計測波
形f(t)のフーリエ変換F(ω)は計測周波数fIN
の高調波における振幅と位相の情報であり、その直流成
分をFoとすれば次式で示される。
F(ω) =F、+F、(A、θ)+F2(A、θ)+
F、(A、θ)+・・・・・・十F N/2 (A t
θ)(8)したがって上記の演算のための伝達関数H(
ω)は、その直流利得をHoとして次式で示される。
F、(A、θ)+・・・・・・十F N/2 (A t
θ)(8)したがって上記の演算のための伝達関数H(
ω)は、その直流利得をHoとして次式で示される。
H(ω) :Ho+H,(A、θ)+H,(A、θ)+
H3(A 、θ)+・・・・・・+HN/2 (A t
θ) (9)(9)式は計算周波数fINの整数倍
の周波数での振幅と位相のデータが必要なことを示し、
等価サンプリング周波数のすイキスト周波数以下の全て
のデータを補正するためにはN/2個のデータが必要で
ある。例えば上記の例ではf、N=10゜000976
5625M七を基本波として512次高調波に相当する
5/25M七までの振幅と位相のデータが必要である。
H3(A 、θ)+・・・・・・+HN/2 (A t
θ) (9)(9)式は計算周波数fINの整数倍
の周波数での振幅と位相のデータが必要なことを示し、
等価サンプリング周波数のすイキスト周波数以下の全て
のデータを補正するためにはN/2個のデータが必要で
ある。例えば上記の例ではf、N=10゜000976
5625M七を基本波として512次高調波に相当する
5/25M七までの振幅と位相のデータが必要である。
第3図(a)〜(g)は第1図のFFT演算機4のデコ
ンボリューションの信号処理の手順を例示する説明図で
ある。第3図(a)〜(g)において、(a)は被測定
回路1の出力波形g (t )、(b)はFFTによっ
て求めたそのフーリエ変換G(ω)の振幅、(c)電子
回路2の伝達関数H(ω)、(d)は電子回路2の計測
波形f(t)。
ンボリューションの信号処理の手順を例示する説明図で
ある。第3図(a)〜(g)において、(a)は被測定
回路1の出力波形g (t )、(b)はFFTによっ
て求めたそのフーリエ変換G(ω)の振幅、(c)電子
回路2の伝達関数H(ω)、(d)は電子回路2の計測
波形f(t)。
(e)はFFTによってもとめたそのフーリエ変換F(
ω)の振幅、(f)はデコンボリューションによって電
子回路2の伝達特性を除去して推定した出力波形g(t
)、(g)はそのフーリエ変換G(ω)の振幅である。
ω)の振幅、(f)はデコンボリューションによって電
子回路2の伝達特性を除去して推定した出力波形g(t
)、(g)はそのフーリエ変換G(ω)の振幅である。
第3図(a)の出力波形g (t )のパルス波形の計
測周波数fINは10゜0009765625MHzl
’あり、その1周期を1024点でサンプリングした波
形である。第3図(b)、(c)、(e)、(g)の周
波数特性の周波数範囲は直流から512次高調波に相当
する5725Hzまでの振幅を示す。第3図(f)のデ
コンボリューションによって推定した出力波形g(1)
は第3図(a)の実際の被測定回路1の出力波形g(t
)とほぼ等しい結果が得られた。
測周波数fINは10゜0009765625MHzl
’あり、その1周期を1024点でサンプリングした波
形である。第3図(b)、(c)、(e)、(g)の周
波数特性の周波数範囲は直流から512次高調波に相当
する5725Hzまでの振幅を示す。第3図(f)のデ
コンボリューションによって推定した出力波形g(1)
は第3図(a)の実際の被測定回路1の出力波形g(t
)とほぼ等しい結果が得られた。
第1図の電子回路2の伝達関数H(ω)はいわゆるネッ
トワーク解析器等の計測器によって容易に計測できるが
、被測定回路1にインパルス発生器もしくはステップパ
ルス発生回路等の計測周波数fINの高調波を含むパル
ス波形を用いても計測できる。すなわち第1図において
まず電子回路2を接続しないで被測定回路1のパルス波
形を直接に波形ディジタイザ3によって計測し、この波
形のFFT演算器4によるFFTからパルス波形の周波
数スペクトラムを演算する。つぎに電子回路2を接続し
た状態でパルス波形を計測し、同様に周波数スペクトラ
ムを演算する。このようにして演算した両者の周波数ス
ペクトラムの相互相関関数を求めることにより、電子回
路2の伝達関数H(ω)を計測周波数fINを掃引する
ことなく計測できる。またこのパルス波形の計測の際に
漏れの影響を避けるためにパルス波形の周波数fINと
波形ディジタイザ3のサンプリング周波数f SPLと
の関係は(3)式の周波数関係に設定し、パルス波形の
整数周期分の波形データを2の累乗点でサンプリングす
ることは言うまでもない。
トワーク解析器等の計測器によって容易に計測できるが
、被測定回路1にインパルス発生器もしくはステップパ
ルス発生回路等の計測周波数fINの高調波を含むパル
ス波形を用いても計測できる。すなわち第1図において
まず電子回路2を接続しないで被測定回路1のパルス波
形を直接に波形ディジタイザ3によって計測し、この波
形のFFT演算器4によるFFTからパルス波形の周波
数スペクトラムを演算する。つぎに電子回路2を接続し
た状態でパルス波形を計測し、同様に周波数スペクトラ
ムを演算する。このようにして演算した両者の周波数ス
ペクトラムの相互相関関数を求めることにより、電子回
路2の伝達関数H(ω)を計測周波数fINを掃引する
ことなく計測できる。またこのパルス波形の計測の際に
漏れの影響を避けるためにパルス波形の周波数fINと
波形ディジタイザ3のサンプリング周波数f SPLと
の関係は(3)式の周波数関係に設定し、パルス波形の
整数周期分の波形データを2の累乗点でサンプリングす
ることは言うまでもない。
本実施例の仮想計測装置およびディジタル信号処理装置
の応用分野ならびに応用装置としては。
の応用分野ならびに応用装置としては。
例えばECL等の高速論理デバイスや光通信用デバイス
の波形計測において問題となる計測用のウエハープロー
バやデバイス用ソケットや同軸ケーブル等の信号伝送系
における特性インピーダンスの不整合や信号の減衰によ
って生じる波形歪みの補正が挙げられる。これにおいて
予め信号伝送系の伝達関数を計測しておくことにより、
これらの影響を除去した高精度の波形計測が可能となる
。
の波形計測において問題となる計測用のウエハープロー
バやデバイス用ソケットや同軸ケーブル等の信号伝送系
における特性インピーダンスの不整合や信号の減衰によ
って生じる波形歪みの補正が挙げられる。これにおいて
予め信号伝送系の伝達関数を計測しておくことにより、
これらの影響を除去した高精度の波形計測が可能となる
。
このため例えば高速波形のスイッチング特性を試験する
ためのLSIテスタや高速D/A変換器のセトリング時
間を試験するためのアナログ・ディジタル混在LSIテ
スタ等に応用することにより波形計測の精度向上に有効
であることは言うまでもない。
ためのLSIテスタや高速D/A変換器のセトリング時
間を試験するためのアナログ・ディジタル混在LSIテ
スタ等に応用することにより波形計測の精度向上に有効
であることは言うまでもない。
第4図は本発明による仮想計測装置およびディジタル信
号処理装置の他の実施例を示すブロック図である。第4
図において、ディジタル信号処理を用いたコンボリュー
ションによって仮想の電子部品が接続された状態で波形
計測を行う場合の実施例を示し、8は電子部品A、9は
電子部品B、10は電子部品C111はディジタル信号
処理装置である。波形ディジタイザ3は第1図と同様の
ものであり、ディジタル信号処理装置11は第1図の2
を基数としたFFT演算器4等のディジタル信号処理を
高速で行う演算回路である。
号処理装置の他の実施例を示すブロック図である。第4
図において、ディジタル信号処理を用いたコンボリュー
ションによって仮想の電子部品が接続された状態で波形
計測を行う場合の実施例を示し、8は電子部品A、9は
電子部品B、10は電子部品C111はディジタル信号
処理装置である。波形ディジタイザ3は第1図と同様の
ものであり、ディジタル信号処理装置11は第1図の2
を基数としたFFT演算器4等のディジタル信号処理を
高速で行う演算回路である。
第4図では電子部品8と電子部品9と電子部品10が直
列に接続されて単一の製品を構成する場合の調整の例を
示す。従来は各々の電子部品の特性を調整するために、
全ての電子部品を接続した状態で入力に対して所望の出
力が得られるように各々の部品の特性を調整する必要が
あった。これに対して本実施例は予め計測した電子部品
9および電子部品10の特性データをディジタル信号処
理装置11に入力しておくことにより、入力する電子部
品8の特性を波形ディジタイザ3を介して単独で計測し
ているに関わらず、あたかも電子部品9および電子部品
10を接続した状態でディジタル信号処理装置11によ
り出力を推定して調整することができる。ここで波形デ
ィジタイザ3は第1図と同様に計測周波数とサンプリン
グ周波数との周波数関係を制御することによって、電子
部品8の出力波形の整数周期分の波形データを2の累乗
点でサンプリングする。また電子部品9および電子部品
10の伝達特性は実際の電子部品を実測した特性データ
を用いてもよいが、電子回路シュミレータ等の計算値を
用いてもよい。
列に接続されて単一の製品を構成する場合の調整の例を
示す。従来は各々の電子部品の特性を調整するために、
全ての電子部品を接続した状態で入力に対して所望の出
力が得られるように各々の部品の特性を調整する必要が
あった。これに対して本実施例は予め計測した電子部品
9および電子部品10の特性データをディジタル信号処
理装置11に入力しておくことにより、入力する電子部
品8の特性を波形ディジタイザ3を介して単独で計測し
ているに関わらず、あたかも電子部品9および電子部品
10を接続した状態でディジタル信号処理装置11によ
り出力を推定して調整することができる。ここで波形デ
ィジタイザ3は第1図と同様に計測周波数とサンプリン
グ周波数との周波数関係を制御することによって、電子
部品8の出力波形の整数周期分の波形データを2の累乗
点でサンプリングする。また電子部品9および電子部品
10の伝達特性は実際の電子部品を実測した特性データ
を用いてもよいが、電子回路シュミレータ等の計算値を
用いてもよい。
第4図では電子部品9および電子部品10の伝達関数を
予め計測しておいて電子部品8を調整する場合の例を示
しているが、電子部品8および電子部品1oの特性を予
め計測しておいて電子部品9の特性を調整する場合など
も同様である。
予め計測しておいて電子部品8を調整する場合の例を示
しているが、電子部品8および電子部品1oの特性を予
め計測しておいて電子部品9の特性を調整する場合など
も同様である。
本実施例の仮想計測装置およびディジタル信号処理装置
の応用分野ならびに応用装置として、仮想計算装置によ
る調整もしくは検査手段を備えた電子装置の調整装置が
ある。また従来試験対象のデバイスの周辺回路の影響を
含めて試験する必要がある半導体回路の試験において、
予め計測した周辺回路の特性をディジタル信号処理装置
11のデータ上で付加した半導体試験装置を提供できる
。
の応用分野ならびに応用装置として、仮想計算装置によ
る調整もしくは検査手段を備えた電子装置の調整装置が
ある。また従来試験対象のデバイスの周辺回路の影響を
含めて試験する必要がある半導体回路の試験において、
予め計測した周辺回路の特性をディジタル信号処理装置
11のデータ上で付加した半導体試験装置を提供できる
。
とくに電子回路や半導体回路の調整もしくは検査を行う
際に周辺回路部品の特性の最良値、標準値、最悪値等の
条件の異なる状態での試験を実際に周辺回路条件の変更
なしにディジタル信号処理11の内部データの変更のみ
で同一の状態で試験可能にする仮想計測装置が提供でき
る。これによって従来の実際にデバイスが実装された状
態でのいわゆる実装試験を必要としていた半導体試験と
等価の試験を可能とする半導体試験装置等を提供できる
。
際に周辺回路部品の特性の最良値、標準値、最悪値等の
条件の異なる状態での試験を実際に周辺回路条件の変更
なしにディジタル信号処理11の内部データの変更のみ
で同一の状態で試験可能にする仮想計測装置が提供でき
る。これによって従来の実際にデバイスが実装された状
態でのいわゆる実装試験を必要としていた半導体試験と
等価の試験を可能とする半導体試験装置等を提供できる
。
[発明の効果]
本発明のよれば、ディジタル信号処理において一般に用
いられている2を基数としたFFTまたはIFFTを用
いたデコンボリューションもしくはコンボリューション
を行う場合に、出力波形の整数周期分を2の累乗点のサ
ンプリング点数でサンプリングできなかったために解析
された周波数スペクトラムに漏れ(リーケージ)と呼ば
れる誤差を従来では生じていたのに対して、容易にサン
プリング点数は2の累乗点が得られることがらFFTと
IFFTによって時間領域と周波数領域の相互間を行き
来する信号処理を高速かつ高精度に行うことができ、こ
れによってデコンボリューションもしくはコンボリュー
ション等のディジタル信号処理に好適な計測手段を提供
できる。
いられている2を基数としたFFTまたはIFFTを用
いたデコンボリューションもしくはコンボリューション
を行う場合に、出力波形の整数周期分を2の累乗点のサ
ンプリング点数でサンプリングできなかったために解析
された周波数スペクトラムに漏れ(リーケージ)と呼ば
れる誤差を従来では生じていたのに対して、容易にサン
プリング点数は2の累乗点が得られることがらFFTと
IFFTによって時間領域と周波数領域の相互間を行き
来する信号処理を高速かつ高精度に行うことができ、こ
れによってデコンボリューションもしくはコンボリュー
ション等のディジタル信号処理に好適な計測手段を提供
できる。
このため予め信号伝送系の伝達関数を計測しておくこと
によって、デコンボリューションによりこれらの影響を
除去した高精度の波形計測が可能となり、例えば高速波
形のスイッチング特性を試験するためのLSIテスタや
高速D/A変換器のセトリング時間を試験するためのア
ナログ・ディジタル混在LSIテスタ等に応用すること
により波形計測の精度を向上できる。
によって、デコンボリューションによりこれらの影響を
除去した高精度の波形計測が可能となり、例えば高速波
形のスイッチング特性を試験するためのLSIテスタや
高速D/A変換器のセトリング時間を試験するためのア
ナログ・ディジタル混在LSIテスタ等に応用すること
により波形計測の精度を向上できる。
またコンボリューションによって、従来試験対象のデバ
イスの周辺回路の影響を含めて試験する必要がある半導
体の試験において、周辺回路部品の特性の条件の異なる
状態での試験を実際に周辺回路部品の変更なしに同一の
状態で試験でき、これによって従来の実際にでバイスが
実装された状態でいわゆる実装試験を必要としていた半
導体試験と等価の試験と等価の試験手段を提供できる効
果がある。
イスの周辺回路の影響を含めて試験する必要がある半導
体の試験において、周辺回路部品の特性の条件の異なる
状態での試験を実際に周辺回路部品の変更なしに同一の
状態で試験でき、これによって従来の実際にでバイスが
実装された状態でいわゆる実装試験を必要としていた半
導体試験と等価の試験と等価の試験手段を提供できる効
果がある。
第1図は本発明による仮想計測装置およびディジタル信
号処理装置の一実施例を示すブロック図、第2図は第1
図の計測周波数fINとサンプリング周波数f SPL
との周波数関係を例示する説明図、第3図(a)〜(g
)は第1図のFFT演算器4のデコンボリューションの
信号処理の手順を例示する説明図、第4図は本発明によ
る仮想計測装置およびディジタル信号処理装置の他の実
施例を示すブロック図、第5図は従来の波形計測装置お
よびディジタル信号処理装置を例示するブロック図であ
る。 1・・・被測定回路、2・・・電子回路、3・・・波形
ディジタイザ、4・・・FFT演算器、5・・・計測周
波数発生器、6・・・サンプリング周波数発生器、7・
・・基準周波数発生器、8,9.10・・電子部品、1
1・・・ディジタル信号処理装置。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第3図 第5図
号処理装置の一実施例を示すブロック図、第2図は第1
図の計測周波数fINとサンプリング周波数f SPL
との周波数関係を例示する説明図、第3図(a)〜(g
)は第1図のFFT演算器4のデコンボリューションの
信号処理の手順を例示する説明図、第4図は本発明によ
る仮想計測装置およびディジタル信号処理装置の他の実
施例を示すブロック図、第5図は従来の波形計測装置お
よびディジタル信号処理装置を例示するブロック図であ
る。 1・・・被測定回路、2・・・電子回路、3・・・波形
ディジタイザ、4・・・FFT演算器、5・・・計測周
波数発生器、6・・・サンプリング周波数発生器、7・
・・基準周波数発生器、8,9.10・・電子部品、1
1・・・ディジタル信号処理装置。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第3図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、被測定回路の出力波形をディジタル化する手段と、
ディジタル化した波形データを高速フーリエ変換あるい
は高速逆フーリエ変換するディジタル信号処理手段とを
備えたディジタル波形計測装置において、予め計測した
電子回路の伝達関数を用いたコンボリューションまたは
デコンボリューションによって被測定回路の出力に仮想
の電子回路が付加した状態もしくは被測定回路の出力に
接続された実在の電子回路の特性を除去した状態での被
測定回路の特性を計測可能とする手段を備えたことを特
徴とする仮想計測装置。 2、上記被測定回路の出力波形をディジタル化する手段
は被測定回路の出力波形の整数周期分の波形データを2
の累乗点でサンプリングしてディジタル化する手段であ
ることを特徴とする請求項1記載の仮想計測装置。 3、複数の機能ブロックから構成される電子装置の調整
もしくは検査工程において、特定の機能ブロックの調整
もしくは検査を行う際に、特定機能ブロックに接続され
る前後の機能ブロックの伝達関数のデータとして予め計
測したデータを用いることにより、複数機能ブロックが
実際に接続された状態での電子装置の特性を仮想して計
測可能とする手段を備えたことを特徴とする仮想計測装
置。 4、被測定回路の出力波形をディジタル化する手段と、
ディジタル化した波形データを高速フーリエ変換あるい
は高速逆フーリエ変換するディジタル信号処理手段とを
備えたディジタル波形計測装置において、複数の機能ブ
ロックから構成される電子装置の調整もしくは検査工程
における特定の機能ブロックを被測定回路として調整も
しくは検査を行う際に、特定機能ブロックに接続される
前後の機能ブロックの伝達関数のデータとして予め計測
したデータを用いたコンボリューションまたはデコンボ
リューションにより、複数機能ブロックが実際に接続さ
れた状態での電子装置の特性を仮想して計測可能とした
手段を備えたことを特徴とする仮想計測装置。 5、上記被測定回路の出力波形をディジタル化する手段
は被測定回路の出力波形の整数周期分の波形データを2
の累乗点でサンプリングしてディジタル化する手段であ
ることを特徴とする請求項4記載の仮想計測装置。 6、上記伝達関数のデータとして予め計測したデータに
代えて電子回路シュミレータにより計算したデータを用
いることを特徴とする請求項3または請求項4または請
求項5記載の仮想計測装置。 7、上記伝達関数のデータとして予め計測したデータに
代えて上記特定機能ブロックに接続される前後の機能ブ
ロックの最悪値、標準値、最良値等の異なる条件での伝
達関数を計算したデータを用いることを特徴とする請求
項3または請求項4または請求項5記載の仮想計測装置
。 8、被測定回路と該被測定回路の出力波形の周波数を規
定する動作周波数発生手段と、被測定回路の出力波形を
サンプリングしてA/D変換する手段と、A/D変換手
段のサンプリング周波数を規定するサンプリング周波数
発生手段と、A/D変換手段の出力データを処理する2
を基数とした高速フーリエ変換または高速逆フーリエ変
換等のディジタル信号処理を行うディジタル信号処理手
段とを備え、被測定回路の出力波形の整数周期分の波形
データを2の累乗点でサンプリングできるようにサンプ
リング周波数発生手段の発生周波数を制御する手段を有
することを特徴とするディジタル信号処理装置。 9、上記サンプリング周波数発生手段の発生周波数を制
御する手段は上記被測定回路の出力波形の周波数を規定
する動作周波数発生手段の発生周波数をf_I_Nとし
、A/D変換手段のサンプリング周波数を規定するサン
プリング周波数発生手段の発生周波数をf_S_P_L
とし、被測定回路の出力波形の整数周期分の波形データ
のサンプリング点数をN=2^m点ただしmは正の整数
とした時に、f_I_N=f_S_P_L(K+2^−
^m)ただしKは自然数とした周波数関係で制御する手
段であることを特徴とする請求項8記載のディジタル信
号処理装置。 10、上記被測定回路と該被測定回路の出力波形をサン
プリングしてA/D変換する手段との間を接続する信号
伝達手段と、予め計測または計算した信号伝達手段の伝
達関数を用いて上記A/D変換手段のデータから信号伝
送手段の伝達特性をディジタル信号処理により除去した
被測定回路の出力波形を推定する手段を有することを特
徴とする請求項8または請求項9記載のディジタル信号
処理装置。 11、請求項3から請求項7のいずれかに記載の仮想計
測装置による電子装置の調整もしくは検査手段を有する
ことを特徴とする電子装置調整装置。 12、請求項10記載の被測定回路が半導体回路である
ディジタル信号処理装置による半導体回路の試験手段を
有することを特徴とする半導体試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2297266A JPH04172271A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 仮想計測装置及びディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半導体試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2297266A JPH04172271A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 仮想計測装置及びディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半導体試験装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04172271A true JPH04172271A (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=17844298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2297266A Pending JPH04172271A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 仮想計測装置及びディジタル信号処理装置並びに電子装置調整装置及び半導体試験装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04172271A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0743409A (ja) * | 1993-05-24 | 1995-02-14 | Nec Corp | 電波耐性試験装置および電波耐性評価方法および電 波照射部 |
JP2002071724A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-12 | Anritsu Corp | 波形測定装置 |
JP2011002402A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Yokogawa Electric Corp | 半導体試験装置及び半導体試験方法 |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP2297266A patent/JPH04172271A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0743409A (ja) * | 1993-05-24 | 1995-02-14 | Nec Corp | 電波耐性試験装置および電波耐性評価方法および電 波照射部 |
JP2002071724A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-12 | Anritsu Corp | 波形測定装置 |
JP4659190B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2011-03-30 | アンリツ株式会社 | 波形測定装置 |
JP2011002402A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Yokogawa Electric Corp | 半導体試験装置及び半導体試験方法 |
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