JPH0746127A - Parallel a/d converter with test function - Google Patents
Parallel a/d converter with test functionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はテスト機能付き並列型A
/D変換器に関し、テスト対象のA/D変換器にテスト
用の電圧を発生するテスト電圧発生機能を付加した並列
型A/D変換回路に関するものである。The present invention relates to a parallel type A with a test function.
The present invention relates to a parallel type A / D converter circuit in which a test voltage generating function for generating a test voltage is added to an A / D converter to be tested.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は、従来、画像信号処理等に用いら
れる並列型A/D変換回路のテスト・システムの一例を
示すブロック図である。ここでは、説明を単純にするた
めに、3ビットの並列型A/D変換回路を例として説明
する。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram showing an example of a test system for a parallel type A / D conversion circuit conventionally used for image signal processing and the like. Here, in order to simplify the description, a 3-bit parallel A / D conversion circuit will be described as an example.
【0003】図4におけるテスト・システムは、テスト
対象の並列型A/D変換回路3と、出力が並列型A/D
変換回路3のアナログ入力端子8に接続される電源16
と、入力端子が並列型A/D変換回路3のディジタル出
力端子9、10、11に接続されたバッファ・メモリ18とか
ら構成される。The test system shown in FIG. 4 includes a parallel A / D conversion circuit 3 to be tested and a parallel A / D output.
Power supply 16 connected to the analog input terminal 8 of the conversion circuit 3
And a buffer memory 18 whose input terminal is connected to the digital output terminals 9, 10 and 11 of the parallel type A / D conversion circuit 3.
【0004】図4におけるテスト対象の並列型A/D変
換回路3は、基準電源電圧Vref+、Vref-が供給される
基準電圧端子5、6を両端とした抵抗ラダーR1〜R9
と、アナログ入力電圧Vinが供給されるアナログ入力端
子8を一方の入力端子に接続し、所定の基準電圧を供給
する抵抗ラダーR1〜R9の分割端TP1〜TP8を他方の
入力端子に接続し、エンコーダの入力端子に接続される
CO1〜CO8を出力端子とする比較器CP1〜CP8と、
入力端子が比較器CP1〜CP8の出力端子CO1〜CO8
に接続され、出力が並列型A/D変換回路3のディジタ
ル出力端子9、10、11に接続されるエンコーダ17により
構成される。また、抵抗ラダーR1〜R9は、 R2=R3=R4=R5=R6=R7=R8、R1=R9=R2/
2 の関係式を満たすものとする。The parallel A / D conversion circuit 3 to be tested in FIG. 4 has resistor ladders R1 to R9 having reference voltage terminals 5 and 6 to which reference power supply voltages Vref + and Vref- are supplied.
And the analog input terminal 8 to which the analog input voltage Vin is supplied is connected to one input terminal, and the divided ends TP1 to TP8 of the resistor ladders R1 to R9 supplying a predetermined reference voltage are connected to the other input terminal. Comparators CP1 to CP8 having output terminals CO1 to CO8 connected to input terminals of the encoder,
Input terminals are output terminals CO1 to CO8 of comparators CP1 to CP8
, And an output 17 is connected to the digital output terminals 9, 10 and 11 of the parallel A / D conversion circuit 3. Further, the resistance ladders R1 to R9 are R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R7 = R8, R1 = R9 = R2 /
The relational expression 2 should be satisfied.
【0005】次に、図4における並列型A/D変換回路
3の動作について説明する。図4における並列型A/D
変換回路3は、アナログ入力端子8よりアナログ入力電
圧Vinが入力され、アナログ入力電圧Vinと基準電圧V
ref+、Vref-を抵抗ラダーR1〜R9によって分圧される
端子TP1〜TP8の電圧とが比較器CP1〜CP8により
比較され、比較器の各出力CO1〜CO8がエンコーダ17
に入力され、エンコーダ17により2進コードD1〜D3に
変換され、前記ディジタル出力D1〜D3をディジタル出
力端子9〜11に出力する。Next, the operation of the parallel type A / D conversion circuit 3 in FIG. 4 will be described. Parallel type A / D in FIG.
The conversion circuit 3 receives the analog input voltage Vin from the analog input terminal 8 and receives the analog input voltage Vin and the reference voltage V
The comparators CP1 to CP8 compare ref + and Vref- with the voltages of the terminals TP1 to TP8, which are divided by the resistor ladders R1 to R9, and the respective outputs CO1 to CO8 of the comparators are encoded by the encoder 17.
Is input to the digital output terminals 9 to 11 and converted into binary codes D1 to D3 by the encoder 17 and output to the digital output terminals 9 to 11.
【0006】例えば、アナログ入力電圧Vinが、抵抗ラ
ダーR1〜R9の分割端TP5とTP6の中間の電圧であ
る場合、テスト対象の並列型A/D変換回路3に故障が
無ければ、比較器CP1〜CP5の出力CO1〜CO5は
ハイレベル(以下、Hとする)となり、比較器CP6〜
CP8の出力CO6〜CO8はローレベル(以下、Lとす
る)となり、比較器の出力CO1〜CO8に対応するディ
ジタル出力 (D1、D2、D3)=(1、0、1)を出
力する。For example, if the analog input voltage Vin is an intermediate voltage between the division ends TP5 and TP6 of the resistance ladders R1 to R9, and if there is no failure in the parallel A / D conversion circuit 3 to be tested, the comparator CP1 Outputs CO1 to CO5 of ~ CP5 become high level (hereinafter referred to as "H"), and comparators CP6 ~
The outputs CO6 to CO8 of CP8 are at low level (hereinafter referred to as L), and the digital outputs (D1, D2, D3) = (1, 0, 1) corresponding to the outputs CO1 to CO8 of the comparator are output.
【0007】次に、図4におけるテスト・システム全体
の動作について説明する。図4において、テスト対象並
列型A/D変換回路3に、並列型A/D変換回路3の変
換速度に対して非常に速度の緩やかなテスト用のランプ
電圧19が電源16より印加され、入力されるランプ電圧19
の各電圧が並列型A/D変換回路3の抵抗ラダーR1〜
R9の各隣あう分割端(例えば、TP3、TP4)の中間
電圧におけるときの並列型A/D変換回路3のディジタ
ル出力D1〜D3をバッファ・メモリ18に記憶保持する。Next, the operation of the entire test system in FIG. 4 will be described. In FIG. 4, the test target parallel type A / D conversion circuit 3 is supplied with a test lamp voltage 19 from the power source 16 that has a very slow speed with respect to the conversion speed of the parallel type A / D conversion circuit 3 and is input. Lamp voltage used 19
Each voltage of the resistance ladder R1 of the parallel type A / D conversion circuit 3
The digital outputs D1 to D3 of the parallel type A / D conversion circuit 3 at the intermediate voltage of the adjacent division ends (for example, TP3 and TP4) of R9 are stored and held in the buffer memory 18.
【0008】図4に示すようなテスト対象の並列型A/
D変換回路3において、抵抗R1〜R9のばらつきや比較
器CPo1〜CP9のオフセット等により、アナログ入力
電圧Vinに対して本来期待されるディジタル出力が出力
されないという故障を有する場合があり、バッファ・メ
モリ18に記憶保持された各ディジタル出力が、電源16に
より与えられた各入力電圧に対して並列型A/D変換回
路が故障が無いとき本来期待されるディジタル出力と一
致するか否かにより、テスト対象の並列型A/Dが故障
を有するか否かを判断する。A parallel type A / to be tested as shown in FIG.
The D conversion circuit 3 may have a failure that the originally expected digital output is not output with respect to the analog input voltage Vin due to variations in the resistors R1 to R9 and offsets of the comparators CPo1 to CP9. Tested by checking whether each digital output stored in 18 matches the digital output originally expected when there is no failure in the parallel A / D conversion circuit for each input voltage given by the power supply 16. Determine if the parallel A / D of interest has a fault.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来の並列型A/D変
換回路のテスト・システムにおいては、テスト対象の並
列型A/D変換回路にテスト用のランプ電圧を与えるた
めに高性能な電源やディジタル出力を取り込むための高
速なバッファ・メモリが必要とされ、コストが非常に高
くなるという課題があった。In the conventional parallel A / D conversion circuit test system, a high-performance power supply or a high-performance power supply is applied to the test parallel A / D conversion circuit to apply a ramp voltage for testing. There is a problem that a high-speed buffer memory for capturing the digital output is required and the cost becomes very high.
【0010】さらに、並列型A/D変換回路を全出力コ
ードにわたってテストをすると、テストに要する時間が
非常に大きいという課題もある。Further, when the parallel A / D conversion circuit is tested over all output codes, there is a problem that the time required for the test is very long.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めの手段の要旨を以下に述べる。[Means for Solving the Problems] A summary of means for solving the problems will be described below.
【0012】[1] 本発明のテスト機能付き並列型A
/D変換器においては、前記第1の切り換えスイッチ回
路は、機能のテストをする状態とアナログ入力信号のA
/D変換をする状態とのうちいづれか一方に前記並列型
A/D変換回路の動作状態をテスト制御信号に応じて切
り換え、前記並列型A/D変換回路は、入力端子より入
力される信号を同時にディジタル信号に変換し、前記ク
ロック信号生成回路は前記テスト電圧発生回路に制御ク
ロック信号を与え、前記テスト電圧発生回路は、スイッ
チ回路と第1電圧保持容量と第2電圧保持容量と演算増
幅器と第2の切り換えスイッチ回路とから成り、前記テ
スト状態において前記並列型A/D変換回路に入力され
るテスト電圧を発生し、前記スイッチ回路は、第1及び
第2の入力端子と1本の出力端子を持ち、前記並列型A
/D変換回路の抵抗ラダーの中の第1抵抗素子の第1基
準電圧端子に前記第1入力端子が接続され、前記第1抵
抗素子の他端に第2の入力端子が接続され、前記第1電
圧保持容量は、一端が前記スイッチ回路の前記出力端子
及び前記第2の切り換えスイッチ回路の第1入力端子端
子に接続され、他端が前記並列型A/D変換回路の前記
第1基準電圧端子に接続され、前記第2電圧保持容量
は、一端が前記第2の切り換えスイッチ回路の第2入力
端子端子に接続され、他端が前記並列型A/D変換回路
の前記第1基準電圧端子に接続され、前記演算増幅器
は、前記並列型A/D変換回路の前記第1基準電圧端子
を基準入力端子とし、前記第2の切り換えスイッチ回路
は第1及び第2の入力端子並びに第1及び第2の出力端
子を有し、該第1入力端子は、前記スイッチ回路の前記
出力端子に接続され、また前記演算増幅器の出力端子に
接続され、該第2入力端子は前記第2電圧保持容量に接
続され、また前記演算増幅器の非反転入力端子に接続さ
れ、該第1出力端子は該第1入力端子又は該第2入力端
子のどちらか一方に前記制御クロック信号に応じて切り
替えて接続され、該第2出力端子は、該第1入力端子又
は該第2入力端子に前記制御クロック信号に応じて切り
替えて接続されることを特徴としたテスト機能付き並列
型A/D変換器。[1] Parallel type A with test function of the present invention
In the A / D converter, the first changeover switch circuit has a function test state and A of the analog input signal.
The operating state of the parallel type A / D conversion circuit is switched to either one of the states for performing D / D conversion according to the test control signal, and the parallel type A / D conversion circuit changes the signal input from the input terminal. At the same time, it is converted into a digital signal, the clock signal generation circuit gives a control clock signal to the test voltage generation circuit, and the test voltage generation circuit includes a switch circuit, a first voltage holding capacitor, a second voltage holding capacitor, and an operational amplifier. A second changeover switch circuit, which generates a test voltage to be input to the parallel type A / D conversion circuit in the test state, and the switch circuit has first and second input terminals and one output. It has a terminal and the parallel type A
The first input terminal is connected to the first reference voltage terminal of the first resistance element in the resistance ladder of the / D conversion circuit, and the second input terminal is connected to the other end of the first resistance element. One voltage holding capacitor has one end connected to the output terminal of the switch circuit and the first input terminal terminal of the second changeover switch circuit, and the other end of the one reference voltage of the parallel A / D conversion circuit. The second voltage holding capacitor has one end connected to the second input terminal terminal of the second changeover switch circuit and the other end connected to the first reference voltage terminal of the parallel A / D conversion circuit. And the operational amplifier has the first reference voltage terminal of the parallel A / D conversion circuit as a reference input terminal, and the second changeover switch circuit has first and second input terminals and first and second input terminals. A second output terminal, the first input A child is connected to the output terminal of the switch circuit, and is also connected to the output terminal of the operational amplifier; the second input terminal is connected to the second voltage holding capacitor; and the non-inverting input terminal of the operational amplifier. The first output terminal is connected to either one of the first input terminal or the second input terminal by switching according to the control clock signal, and the second output terminal is connected to the first input terminal. Alternatively, a parallel A / D converter with a test function, which is switched and connected to the second input terminal according to the control clock signal.
【0013】[2] 前記演算増幅器は、非反転入力端
子と反転入力端子と出力端子とを具備し、該反転入力と
該出力端子との間に利得抵抗r1が接続され、該反転入
力と第1基準電圧端子との間には利得抵抗r2が接続さ
れ、前記非反転入力端子は前記第2の切り換えスイッチ
回路の前記第2の出力端子に接続され、前記出力端子は
前記第1の切り換えスイッチ回路の前記一方の入力端子
及び前記第2の切り換えスイッチ回路の前記他方の出力
端子に接続され、前記利得抵抗r1及びr2の値を等しく
することにより2倍の電圧利得を持つことを特徴とした
請求項1記載のテスト機能付き並列型A/D変換器。[2] The operational amplifier has a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal, and a gain resistor r1 is connected between the inverting input and the output terminal. A gain resistor r2 is connected to the first reference voltage terminal, the non-inverting input terminal is connected to the second output terminal of the second changeover switch circuit, and the output terminal is the first changeover switch. It is connected to the one input terminal of the circuit and the other output terminal of the second changeover switch circuit, and has a double voltage gain by equalizing the values of the gain resistors r1 and r2. A parallel A / D converter with a test function according to claim 1.
【0014】[0014]
【実施例】図1は、本発明の一実施例のブロック図であ
る。図1における並列型A/D変換回路は、例えば図4
における並列型A/D変換回路と同じ3ビットの構成の
ものを用いてもよい。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. The parallel type A / D conversion circuit in FIG.
It is also possible to use the same 3-bit configuration as the parallel type A / D conversion circuit in.
【0015】図1における本発明の並列型A/D変換回
路は、基準電圧端子5、6を両端とした抵抗ラダーR1
〜R9を有する。The parallel type A / D conversion circuit of the present invention shown in FIG. 1 has a resistor ladder R1 having reference voltage terminals 5 and 6 at both ends.
~ R9.
【0016】アナログ入力端子が第1の切り換えスイッ
チ回路2の出力端子に接続され、9〜11をディジタル出
力D1〜D3が出力されるディジタル出力端子とする並列
型A/D変換回路3と、並列型A/D変換回路からの基
準電圧V0が供給され、クロック信号生成回路4からの制御
クロック信号cl1〜cl3により制御され、出力が第1
の切り換えスイッチ回路2の一方の入力端子に接続され
たテスト電圧発生回路1とを具備する。A parallel type A / D conversion circuit 3 having an analog input terminal connected to the output terminal of the first changeover switch circuit 2 and having 9 to 11 as digital output terminals for outputting digital outputs D1 to D3, is connected in parallel. The reference voltage V0 from the type A / D conversion circuit is supplied and controlled by the control clock signals cl1 to cl3 from the clock signal generation circuit 4, and the output is the first
And the test voltage generation circuit 1 connected to one input terminal of the changeover switch circuit 2.
【0017】更に、テスト制御端子7から印加されるテ
スト制御信号TESTにより、アナログ入力端子8とテ
スト電圧発生回路1の出力端子のどちらか一方の端子が
入力端子となるよう制御され、出力が並列型A/D変換
回路3の入力端子に接続された第1の切り換えスイッチ
回路2と、出力が並列型A/D変換回路3とテスト電圧
発生回路1に接続されたクロック信号生成回路4とから
構成される。Further, by the test control signal TEST applied from the test control terminal 7, either one of the analog input terminal 8 and the output terminal of the test voltage generating circuit 1 is controlled to be an input terminal, and outputs are parallel. From the first changeover switch circuit 2 connected to the input terminal of the type A / D conversion circuit 3 and the clock signal generation circuit 4 whose output is connected to the parallel type A / D conversion circuit 3 and the test voltage generation circuit 1. Composed.
【0018】テスト制御信号TESTにより制御された
第1の切り換えスイッチ回路2により、並列型A/D変
換回路3をテストをする状態とアナログ入力電圧Vinを
A/D変換する状態とに切り換える。アナログ入力電圧
VinをA/D変換する状態においては、第1の切り換え
スイッチ回路2によりアナログ入力端子8と並列型A/
D変換回路の入力端子が接続され、アナログ入力電圧V
inが3ビットのディジタル出力D1〜D3に変換される。The first changeover switch circuit 2 controlled by the test control signal TEST switches between the state in which the parallel A / D conversion circuit 3 is tested and the state in which the analog input voltage Vin is A / D converted. In the state where the analog input voltage Vin is A / D converted, the analog input terminal 8 and the parallel type A / D are switched by the first changeover switch circuit 2.
The input terminal of the D conversion circuit is connected, and the analog input voltage V
in is converted into 3-bit digital outputs D1 to D3.
【0019】並列型A/D変換回路3をテストをする状
態においては、始めに、第1の切り換えスイッチ回路2
によりテスト電圧発生回路1の出力端子とテスト対象の
並列型A/D変換回路の入力端子が接続される。In the state in which the parallel type A / D conversion circuit 3 is tested, first, the first changeover switch circuit 2
Thus, the output terminal of the test voltage generation circuit 1 and the input terminal of the parallel A / D conversion circuit to be tested are connected.
【0020】次いで、クロック信号生成回路4からの制
御クロック信号cl1により、テスト電圧発生回路1が
テスト電圧を生成するための初期状態となる。次いで、
クロック信号生成回路4からの制御クロック信号cl
2、cl3により、並列型A/D変換回路3をテストをす
るためのテスト電圧Vtestnが生成され、テスト対象の
並列型A/D変換回路3に入力される。ここでテスト電
圧Vtestnは、 Vtestn=2n-1・q+Vref- (n=1〜3) 但し、 q=(Vref+−Vref-)/8 となる。Then, the test voltage generating circuit 1 is in an initial state for generating a test voltage by the control clock signal cl1 from the clock signal generating circuit 4. Then
Control clock signal cl from the clock signal generation circuit 4
2, cl3 generates a test voltage Vtestn for testing the parallel A / D conversion circuit 3 and inputs it to the parallel A / D conversion circuit 3 to be tested. Here, the test voltage Vtestn is Vtestn = 2n−1 · q + Vref− (n = 1 to 3), where q = (Vref + −Vref −) / 8.
【0021】テスト電圧Vtest1〜Vtest3は、テスト対
象の並列型A/D変換回路3が故障がェ無い場合、各
々、TP1、TP2の中間電圧、TP2、TP3の中間電
圧、TP4、TP5の中間電圧であり、ディジタル出力
(D1、D2、D3)がそれぞれ (1、0、0)、
(0、1、0)、(0、0、1)に対応している。The test voltages Vtest1 to Vtest3 are intermediate voltages of TP1 and TP2, intermediate voltages of TP2 and TP3, and intermediate voltages of TP4 and TP5, respectively, when the parallel A / D conversion circuit 3 to be tested has no failure. And the digital outputs (D1, D2, D3) are (1, 0, 0),
It corresponds to (0, 1, 0) and (0, 0, 1).
【0022】テスト対象並列型A/D変換回路3が故障
を有した場合、例えば、テスト電圧Vtest3に対して、
ディジタル出力が(0、0、0)や(1、1、1)のよ
うになり、大きなコード・ミスが起こる可能性がある。
Vtest2に対しても、(0、0、0)と大きなコード・
ミスが起こる可能性がある。When the test target parallel type A / D conversion circuit 3 has a failure, for example, for the test voltage Vtest3,
The digital output looks like (0,0,0) or (1,1,1), which can lead to large code misses.
Large code of (0, 0, 0) for Vtest2
Mistakes can occur.
【0023】同様に、今回一例として示した3ビット並
列型A/D変換回路より高分解能の並列型A/D変換回
路においても、テスト電圧発生回路よりテスト対象の並
列型A/D変換回路に印加されるテスト電圧Vtestn
は、テスト対象の並列型A/D変換回路のディジタル出
力が大きなコード・ミスが起こる可能性のあるテスト電
圧となる。Similarly, in the parallel A / D conversion circuit having a higher resolution than the 3-bit parallel A / D conversion circuit shown as an example this time, the parallel A / D conversion circuit to be tested is changed from the test voltage generation circuit. Applied test voltage Vtestn
Is a test voltage at which the digital output of the parallel A / D conversion circuit under test may cause a large code miss.
【0024】従って、図1において、テスト対象の並列
型A/D変換回路3に入力されるそれぞれのテスト電圧
Vtest1〜Vtest3に対してディジタル出力D1〜D3が各
々、1になっているか否かを調べることにより、テスト
対象の並列型A/D変換回路が故障を有するか否かをテ
スト出来る。Therefore, in FIG. 1, it is determined whether the digital outputs D1 to D3 are 1 for the respective test voltages Vtest1 to Vtest3 input to the parallel A / D conversion circuit 3 to be tested. By checking, it is possible to test whether or not the parallel A / D conversion circuit to be tested has a failure.
【0025】以上のように、本発明においては、簡ネ易
的にテスト対象の並列型A/D変換回路の各ディジタル
出力をテストをすることが出来る。As described above, in the present invention, each digital output of the parallel A / D conversion circuit under test can be easily tested.
【0026】図2及び図3は、それぞれ、図1のテスト
電圧発生回路1の構成例を示す回路図及び動作を示すタ
イムチャートである。2 and 3 are a circuit diagram showing a configuration example of the test voltage generating circuit 1 of FIG. 1 and a time chart showing its operation, respectively.
【0027】図2のテスト電圧発生回路1において、電
圧利得2倍の演算増幅器12は、非反転入力端子が第2の
切り換えスイッチ回路13の一方の出力端子O2に接続さ
れ、反転入力端子が利得抵抗r1及びr2の一端に接続さ
れ、出力が図1における第1の切り換えスイッチ回路2
の一方の入力端子と利得抵抗r1の他端と第2の切り換
えスイッチ回路13の他方の出力端子O1に接続された演
算演算増幅器15と、演算演算増幅器15の反転入力端子と
出力間に接続された利得抵抗r1と、演算演算増幅器15
の反転入力端子と基準電圧端子6との間に接続された利
得抵抗r2とから構成される。In the test voltage generating circuit 1 of FIG. 2, the operational amplifier 12 having a voltage gain of 2 has a non-inverting input terminal connected to one output terminal O2 of the second changeover switch circuit 13 and an inverting input terminal having a gain. It is connected to one end of resistors r1 and r2, and the output is the first changeover switch circuit 2 in FIG.
One input terminal of the operational amplifier 15 connected to the other end of the gain resistor r1 and the other output terminal O1 of the second changeover switch circuit 13, and connected between the inverting input terminal of the operational amplifier 15 and the output. Gain resistor r1 and operational amplifier 15
Of the gain resistor r2 connected between the inverting input terminal and the reference voltage terminal 6.
【0028】第2の切り換えスイッチ回路13は、入力端
子I1が電圧保持容量C1の一端に接続され、出力端子O
1が演算演算増幅器15の出力端子に接続され、制御クロ
ック信号cl2により、出力端子O1が入力端子I1、又
はI2のどちらか一端に接続されるスイッチと、入力端
子I2が電圧保持容量C2の一端に接続され、出力端子O
2が演算演算増幅器15の非反転入力端子に接続され、制
御クロック信号cl3により、出力端子O2が入力端子I
1、又はI2の他端に接続されるスイッチとから構成され
る。In the second changeover switch circuit 13, the input terminal I1 is connected to one end of the voltage holding capacitor C1 and the output terminal O1 is connected.
1 is connected to the output terminal of the operational amplifier 15, and the control clock signal cl2 causes the switch to connect the output terminal O1 to one end of either the input terminal I1 or I2 and the input terminal I2 to one end of the voltage holding capacitor C2. Connected to the output terminal O
2 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 15, and the control clock signal cl3 causes the output terminal O2 to change to the input terminal I.
1 or a switch connected to the other end of I2.
【0029】スイッチ回路14は、制御クロック信号cl
1に制御されて、入力が図1における並列型A/D変換
回路の抵抗ラダーの分割端TP1に接続され、出力が電
圧保持容量C1の一端に接続されている。The switch circuit 14 has a control clock signal cl.
Controlled to 1, the input is connected to the division end TP1 of the resistance ladder of the parallel A / D conversion circuit in FIG. 1, and the output is connected to one end of the voltage holding capacitor C1.
【0030】電圧保持容量C1は一端が第2の切り換え
スイッチ回路13の一方の入力端子I1に接続され、他端
が基準電圧端子6に接続されている。また、電圧保持容
量C2は一端が第2の切り換えスイッチ回路13の他方の
入力端子I2に接続され、他端が基準電圧端子6に接続
されている。The voltage holding capacitor C1 has one end connected to one input terminal I1 of the second changeover switch circuit 13 and the other end connected to the reference voltage terminal 6. The voltage holding capacitor C2 has one end connected to the other input terminal I2 of the second changeover switch circuit 13 and the other end connected to the reference voltage terminal 6.
【0031】図2において、電圧V1、V2は、それぞれ
電圧保持容量C1、C2に保持される電圧であり、電圧V
outnは、基準電圧端子6の電圧である基準電圧Vref-に
対する電圧利得2倍の演算増幅器12の出力電圧である。
ここでは r1=r2、C1=C2 とする。In FIG. 2, voltages V1 and V2 are voltages held in the voltage holding capacitors C1 and C2, respectively, and the voltage V1
outn is an output voltage of the operational amplifier 12 having a voltage gain of 2 times the reference voltage Vref- which is the voltage of the reference voltage terminal 6.
Here, r1 = r2 and C1 = C2.
【0032】次に、図2におけるテスト電圧発生回路1
の動作について、図3の各信号に基づいて説明する。始
めに、テスト制御信号TESTがHになり、図1に示す
テスト機能付きA/D変換器が自己のテスト対象のA/
D変換器3をテストをする状態となる。Next, the test voltage generating circuit 1 in FIG.
The operation will be described based on the signals in FIG. First, the test control signal TEST becomes H, and the A / D converter with the test function shown in FIG.
The D converter 3 is ready to be tested.
【0033】次いで、制御クロック信号cl1がHとな
り、スイッチ回路14が導通し、電圧保持容量C1に電圧
V1が充電され、テスト電圧発生回路1がテスト電圧Vt
estnを発生するためのテスト初期状態となる。ここで電
圧V1は、 V1=q/2 となる。Then, the control clock signal cl1 becomes H, the switch circuit 14 becomes conductive, the voltage holding capacitor C1 is charged with the voltage V1, and the test voltage generating circuit 1 receives the test voltage Vt.
It is the initial state of the test for generating estn. Here, the voltage V1 is V1 = q / 2.
【0034】次に、cl2がHとなり、電圧利得2倍の
演算増幅器12の出力端子が電圧保持容量C2に接続さ
れ、同時に、cl3がLとなり、電圧利得2倍の演算増
幅器12の入力端子が電圧保持容量C1に接続され、電圧
保持容量C1に発生する電圧V2は 、 V2=Vout1=q となる。Next, cl2 becomes H, the output terminal of the operational amplifier 12 having a voltage gain of 2 is connected to the voltage holding capacitor C2, and at the same time, cl3 becomes L and the input terminal of the operational amplifier 12 having a voltage gain of 2 is The voltage V2 connected to the voltage holding capacitor C1 and generated in the voltage holding capacitor C1 is as follows: V2 = Vout1 = q
【0035】テスト電圧Vtest1は、 Vtest1=q+Vref- となり、図1のテスト対象の並列型A/D変換回路3に
入力される。The test voltage Vtest1 becomes Vtest1 = q + Vref- and is input to the parallel A / D conversion circuit 3 to be tested in FIG.
【0036】次に、cl2がLとなり、電圧利得2倍の
演算増幅器12の出力端子が電圧保持容量C1に接続さ
れ、同時に、cl3がHとなり、電圧利得2倍の演算増
幅器12の入力端子が電圧保持容量C2に接続され、前記
V2は、 V2=Vout1=2q となる。Next, cl2 becomes L, the output terminal of the operational amplifier 12 having a voltage gain of 2 is connected to the voltage holding capacitor C1, and at the same time, cl3 becomes H and the input terminal of the operational amplifier 12 having a voltage gain of 2 is connected. Connected to the voltage holding capacitor C2, the V2 becomes V2 = Vout1 = 2q.
【0037】テスト電圧Vtest2は、 Vtest2=2q+Vref- となり、図1のテスト対象の並列型A/D変換回路3に
入力される。The test voltage Vtest2 becomes Vtest2 = 2q + Vref- and is input to the parallel A / D conversion circuit 3 to be tested in FIG.
【0038】最後に、cl2がHとなり、電圧利得2倍
の演算増幅器12の出力端子が電圧保持容量C2に接続さ
れ、同時に、cl3がLとなり、電圧利得2倍の演算増
幅器12の入力端子が電圧保持容量C1に接続され、前記
V2は、 V2=Vout1=4q となり、前記テスト電圧は、 Vtest3=4q+Vref- となり、図1のテスト対象の並列型A/D変換回路3に
入力される。Finally, cl2 becomes H, the output terminal of the operational amplifier 12 having a double voltage gain is connected to the voltage holding capacitor C2, and at the same time, cl3 becomes L and the input terminal of the operational amplifier 12 having a double voltage gain becomes. Connected to the voltage holding capacitor C1, the V2 becomes V2 = Vout1 = 4q, and the test voltage becomes Vtest3 = 4q + Vref-, which is input to the parallel A / D conversion circuit 3 to be tested in FIG.
【0039】その後、テスト制御信号TESTがLにな
り、図1に示すテスト機能\付き並列型A/D変換回路
がアナログ入力電圧VinをA/D変換する状態に戻る。
本発明のテスト機能付き並列型A/D変換器を構成する
テスト電圧発生回路1により、制御クロック信号cl
2、cl3の3クロックで、テスト対象の3ビット並列型
A/D変換回路3をテストをするためのテスト電圧が生
成できる。After that, the test control signal TEST becomes L, and the parallel type A / D conversion circuit with the test function shown in FIG. 1 returns to the state of A / D converting the analog input voltage Vin.
With the test voltage generation circuit 1 which constitutes the parallel A / D converter with the test function of the present invention, the control clock signal cl
With 3 clocks of 2 and cl3, a test voltage for testing the 3-bit parallel A / D conversion circuit 3 to be tested can be generated.
【0040】この結果、より高分解能の並列型A/D変
換回路にも適用でき、nビットの並列型A/D変換回路
に対しては、nクロックの制御クロック信号cl2、c
l3のみで、テスト電圧を発生、並列型A/D変換回路
に入力し、非常に高速で、簡易的に並列型A/D変換回
路をテストをすることが可能となる。As a result, the present invention can be applied to a parallel A / D conversion circuit having a higher resolution. For an n-bit parallel A / D conversion circuit, control clock signals cl2 and c of n clocks are used.
With only l3, a test voltage is generated and input to the parallel type A / D conversion circuit, and it is possible to test the parallel type A / D conversion circuit easily at a very high speed.
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明によるテスト機能付き並列型A/
D変換器は、テスト対象の並列型A/D変換回路にテス
ト用の電圧を発生するテスト電圧発生回路を付加し、高
速に自己でテストをすることを可能としている。The parallel type A / with test function according to the present invention
The D converter adds a test voltage generating circuit for generating a test voltage to the parallel A / D conversion circuit to be tested, and enables self-testing at high speed.
【0042】このため、従来、並列型A/D変換回路を
テストをするのに要した高性能な電圧源が不要となり、
テストに要するコストを低減するという効果がある。Therefore, the high-performance voltage source conventionally required for testing the parallel type A / D conversion circuit becomes unnecessary,
This has the effect of reducing the cost required for the test.
【0043】また、従来要したテスト時間の大幅な削減
が可能になる効果もある。There is also an effect that the test time required conventionally can be greatly reduced.
【0044】例えば、10ビットの並列型A/D変換回路
をテストをする際、1つのディジタル出力をテストをす
るのに1秒かかゥるとすれば、各ディジタル出力をそれ
ぞれテストをするには約1000秒を要する。For example, when testing a 10-bit parallel type A / D conversion circuit, if it takes 1 second to test one digital output, each digital output is tested. Takes about 1000 seconds.
【0045】これに対し、本発明によるテスト機能付き
並列型A/D変換器によれば、約10秒と1/100倍のテス
ト時間しか要さない。なお、本テスト機能付き並列型A
/D変換器において、テストに要する回路は、集積回路
化を考慮した場合、素子数が約40程度で構成でき、テス
ト対象の並列型A/D変換回路が素子数約10000に対
し、テスト回路を付加したことで増加する面積はさほど
大きくない。On the other hand, the parallel A / D converter with the test function according to the present invention requires a test time of about 10 seconds or 1/100 times. In addition, the parallel type A with this test function
In the A / D converter, the circuit required for the test can be configured with about 40 elements in consideration of the integrated circuit, and the parallel A / D conversion circuit under test has about 10,000 elements, The area increased by adding is not so large.
【図1】本発明の並列型A/D変換回路の実施例のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a parallel A / D conversion circuit of the present invention.
【図2】図1に示したテスト電圧発生回路の回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram of the test voltage generation circuit shown in FIG.
【図3】図2に示した回路の各部における信号波形及び
電圧変化図である。FIG. 3 is a signal waveform and voltage change diagram in each part of the circuit shown in FIG.
【図4】従来の並列型A/D変換回路のテストシステム
のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a conventional parallel A / D conversion circuit test system.
1 テスト電圧発生回路 2 第1の切り換えスイッチ回路 3 並列型A/D変換回路 4 クロック信号生成回路 5 基準電圧端子 6 第1基準電圧端子 7 テスト制御端子 8 アナログ入力端子 9,10,11 ディジタル出力端子 12 利得2倍の正転演算増幅器 13 第2の切り換えスイッチ回路 14 スイッチ回路 15 演算演算増幅器 16 電源 17 エンコーダ 18 バッファ・メモリ 19 ランプ電圧 C1 第1電圧保持容量 C2 第2電圧保持容量 R1 抵抗ラダーの中の第1抵抗素子 R2 抵抗ラダーの中の第2抵抗素子 R3 抵抗ラダーの中の第3抵抗素子 R4 抵抗ラダーの中の第4抵抗素子 R5 抵抗ラダーの中の第5抵抗素子 R6 抵抗ラダーの中の第6抵抗素子 R7 抵抗ラダーの中の第7抵抗素子 R8 抵抗ラダーの中の第8抵抗素子 R9 抵抗ラダーの中の第9抵抗素子 I1 第2の切り換えスイッチ回路の第1入力端
子 I2 第2の切り換えスイッチ回路の第2入力端
子 O1 第2の切り換えスイッチ回路の第1出力端
子 O2 第2の切り換えスイッチ回路の第2出力端
子 cl1 クロック信号生成回路の制御クロック信
号 cl2 クロック信号生成回路の制御クロック信
号 cl3 クロック信号生成回路の制御クロック信
号 r1 演算演算増幅器の利得抵抗 r2 演算演算増幅器の利得抵抗 Vref+ 基準電源電圧 Vref- 基準電源電圧1 Test voltage generation circuit 2 1st changeover switch circuit 3 Parallel type A / D conversion circuit 4 Clock signal generation circuit 5 Reference voltage terminal 6 1st reference voltage terminal 7 Test control terminal 8 Analog input terminal 9, 10, 11 Digital output Terminal 12 Double gain forward operational amplifier 13 Second changeover switch circuit 14 Switch circuit 15 Operational amplifier 16 Power supply 17 Encoder 18 Buffer memory 19 Lamp voltage C1 First voltage holding capacity C2 Second voltage holding capacity R1 Resistor ladder First resistance element in R2 Second resistance element in resistance ladder R3 Third resistance element in resistance ladder R4 Fourth resistance element in resistance ladder R5 Fifth resistance element in resistance ladder R6 resistance ladder 6th resistance element in R7 resistance element 7 in resistance ladder R8 8th resistance element in resistance ladder R9 9th resistance element in resistance ladder I1 2nd First input terminal of changeover switch circuit I2 Second input terminal of second changeover switch circuit O1 First output terminal of second changeover switch circuit O2 Second output terminal of second changeover switch circuit cl1 Clock signal generation circuit Control clock signal cl2 Control clock signal of clock signal generation circuit cl3 Control clock signal of clock signal generation circuit r1 Gain resistor of operational amplifier r2 Gain resistor of operational amplifier Vref + Reference power supply voltage Vref- Reference power supply voltage
Claims (2)
/D変換回路とクロック信号生成回路とテスト電圧発生
回路とから構成されるテスト機能付き並列型A/D変換
器において、 前記第1の切り換えスイッチ回路は、機能のテストをす
る状態とアナログ入力信号のA/D変換をする状態との
うちいづれか一方に前記並列型A/D変換回路の動作状
態をテスト制御信号に応じて切り換え、 前記並列型A/D変換回路は、入力端子より入力される
信号を同時にディジタル信号に変換し、 前記クロック信号生成回路は前記テスト電圧発生回路に
制御クロック信号を与え、 前記テスト電圧発生回路は、スイッチ回路と第1電圧保
持容量と第2電圧保持容量と演算増幅器と第2の切り換
えスイッチ回路とから成り、前記テスト状態において前
記並列型A/D変換回路に入力されるテスト電圧を発生
し、 前記スイッチ回路は、第1及び第2の入力端子と1本の
出力端子を持ち、前記並列型A/D変換回路の抵抗ラダ
ーの中の第1抵抗素子の第1基準電圧端子に前記第1入
力端子が接続され、前記第1抵抗素子の他端に第2の入
力端子が接続され、 前記第1電圧保持容量は、一端が前記スイッチ回路の前
記出力端子及び前記第2の切り換えスイッチ回路の第1
入力端子端子に接続され、他端が前記並列型A/D変換
回路の前記第1基準電圧端子に接続され、 前記第2電圧保持容量は、一端が前記第2の切り換えス
イッチ回路の第2入力端子端子に接続され、他端が前記
並列型A/D変換回路の前記第1基準電圧端子に接続さ
れ、 前記演算増幅器は、前記並列型A/D変換回路の前記第
1基準電圧端子を基準入力端子とし、 前記第2の切り換えスイッチ回路は第1及び第2の入力
端子並びに第1及び第2の出力端子を有し、 該第1入力端子は、前記スイッチ回路の前記出力端子に
接続され、また前記演算増幅器の出力端子に接続され、 該第2入力端子は前記第2電圧保持容量に接続され、ま
た前記演算増幅器の非反転入力端子に接続され、 該第1出力端子は該第1入力端子又は該第2入力端子の
どちらか一方に前記制御クロック信号に応じて切り替え
て接続され、 該第2出力端子は、該第1入力端子又は該第2入力端子
に前記制御クロック信号に応じて切り替えて接続される
ことを特徴としたテスト機能付き並列型A/D変換器。1. A first type changeover switch circuit and a parallel type A
In a parallel A / D converter with a test function, which comprises a / D conversion circuit, a clock signal generation circuit, and a test voltage generation circuit, the first changeover switch circuit includes a state for performing a function test and an analog input signal. Of the parallel A / D conversion circuit is switched to either one of the A / D conversion state according to the test control signal, and the parallel A / D conversion circuit is input from the input terminal. The signals are simultaneously converted into digital signals, the clock signal generation circuit gives a control clock signal to the test voltage generation circuit, and the test voltage generation circuit calculates a switch circuit, a first voltage holding capacity, a second voltage holding capacity, and an operation. An amplifier and a second changeover switch circuit, and generates a test voltage input to the parallel type A / D conversion circuit in the test state, The switch circuit has first and second input terminals and one output terminal, and the first reference voltage terminal of the first resistance element in the resistance ladder of the parallel type A / D conversion circuit is the first reference voltage terminal. An input terminal is connected, a second input terminal is connected to the other end of the first resistance element, and one end of the first voltage holding capacitor is the output terminal of the switch circuit and the second changeover switch circuit. First
The other end is connected to the input terminal terminal, the other end is connected to the first reference voltage terminal of the parallel A / D conversion circuit, and one end of the second voltage holding capacitor is the second input of the second changeover switch circuit. The terminal is connected to the terminal and the other end is connected to the first reference voltage terminal of the parallel type A / D conversion circuit, and the operational amplifier is based on the first reference voltage terminal of the parallel type A / D conversion circuit. As an input terminal, the second changeover switch circuit has first and second input terminals and first and second output terminals, and the first input terminal is connected to the output terminal of the switch circuit. , The second input terminal is connected to the second voltage holding capacitor, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier is connected to the first output terminal. The input terminal or the second input terminal One of them is switched and connected according to the control clock signal, and the second output terminal is switched and connected to the first input terminal or the second input terminal according to the control clock signal. Parallel type A / D converter with test function.
転入力端子と出力端子とを具備し、 該反転入力と該出力端子との間に利得抵抗r1が接続さ
れ、該反転入力と第1基準電圧端子との間には利得抵抗
r2が接続され、 前記非反転入力端子は前記第2の切り換えスイッチ回路
の前記第2の出力端子に接続され、 前記出力端子は前記第1の切り換えスイッチ回路の前記
一方の入力端子及び前記第2の切り換えスイッチ回路の
前記他方の出力端子に接続され、 前記利得抵抗r1及びr2の値を等しくすることにより2
倍の電圧利得を持つことを特徴とした請求項1記載のテ
スト機能付き並列型A/D変換器。2. The operational amplifier includes a non-inverting input terminal, an inverting input terminal and an output terminal, a gain resistor r1 is connected between the inverting input and the output terminal, and the inverting input and the first input terminal are connected to each other. A gain resistor r2 is connected to the reference voltage terminal, the non-inverting input terminal is connected to the second output terminal of the second changeover switch circuit, and the output terminal is the first changeover switch circuit. Of the gain resistors r1 and r2, which are connected to the one input terminal and the other output terminal of the second changeover switch circuit.
The parallel A / D converter with a test function according to claim 1, which has a double voltage gain.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18457993A JP2626481B2 (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Parallel A / D converter with test function |
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JPH0746127A true JPH0746127A (en) | 1995-02-14 |
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