JPH09232922A - 混合信号テスタにおけるクロックの正確な整合 - Google Patents

混合信号テスタにおけるクロックの正確な整合

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JPH09232922A
JPH09232922A JP8203824A JP20382496A JPH09232922A JP H09232922 A JPH09232922 A JP H09232922A JP 8203824 A JP8203824 A JP 8203824A JP 20382496 A JP20382496 A JP 20382496A JP H09232922 A JPH09232922 A JP H09232922A
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clock signal
clock
phase
analog
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Stuart Robert Pearce
ロバート ピアース スチュアート
G Mayer Dennis
ジイ. メイヤー デニス
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    • H03K5/135Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals by the use of time reference signals, e.g. clock signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再現性があり且つ決定論的なテストを行なう
ために、混合信号テストシステムにおいて非同期的に発
生されたデジタルクロックとアナログクロックとを正確
に整合させる。 【解決手段】 マスタクロック信号に対して非同期的な
アナログクロック信号の直接デジタル合成において可変
周波数デジタルマスタクロック信号を使用する。再同期
コマンドが、アナログクロック信号がマスタクロック信
号に対して所望の位相関係となるまで、アナログクロッ
ク信号を禁止状態とする。従って、アナログクロック信
号は、既知であり且つ決定論的な関係でマスタクロック
信号と位相整合される。再同期コマンドは、更に、アナ
ログクロック信号の位相を被検査装置へ印加される励起
信号のパターンと整合させる。アナログクロック信号を
マスタクロック信号及び励起パターンと整合させること
は、テスト毎のテスト結果が一貫性のものであることを
保証する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック信号を正
確に整合させる方法及び装置に関するものであって、特
に、混合信号集積回路テスタにおけるクロック信号を正
確に整合させる方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】デジタル集積回路(IC)装置は、典型
的に、所定のパターン及びタイミング関係で二進励起信
号からなるパターンを前記装置のピンへ印加することに
よってテストされる。デジタルテストシステムはその結
果発生する前記装置のデジタル出力信号をチェックし且
つそれらを予め定義した真理値表と比較する。各時間間
隔の期間中に、前記装置の出力ピンにおけるビット(1
及び0)が該真理値表のビットと一致するか否かに依存
して、合格又は不合格の決定が下される。このような装
置に対するテストシステムはテストすべき装置のタイプ
の条件に適うようにするために柔軟性があり且つプログ
ラムすることが可能である。高速でプログラム可能なデ
ジタルテストシステムの一例は、カリフォルニア州サン
ノゼのシュルンベルジェテクノロジィーズ社から市販さ
れているITS9000FXシステムがある。
【0003】テストすべきその他の装置は純粋にデジタ
ル的なものではない。これらの装置は、「混合信号」装
置として知られ、デジタル及びアナログ信号特性の両方
を有することが可能である。混合信号装置は、しばし
ば、殆どデジタルのものであるが、純粋にデジタルな装
置がテストされるようにテストすることは不可能であ
る。混合信号装置は、デジタル信号入力又は出力に加え
て、1つ又はそれ以上のアナログ信号入力(例えば、ア
ナログ・デジタル変換器(ADC))又は1つ又はそれ
以上のアナログ信号出力(例えば、デジタル・アナログ
変換器(DAC))を必要とするピンを有する場合があ
る。混合信号装置は、アナログ信号のデジタル表示(例
えば、コーダー・デコーダー装置(CODEC))を受
取るか又は供給するピンを有する場合がある。
【0004】純粋にデジタルな装置のテストを行なうた
めのシステムにおいては、例えば被検査装置(DUT)
のピンを駆動するため及びDUTのピン上の応答を測定
するために使用されるイベント論理を制御すること等の
テスタの全ての活動を同期させるために単一のマスタク
ロックが使用される。例えば、ITS9000FXテス
トシステムは、312.5MHzの固定した周波数にお
いてのシステムマスタクロックを有している。テストヘ
ッドにおける全ての活動は周波数、既知の長さの周期及
び固定した遅延線に基づいて時間整合されている。全て
が単一のマスタクロックに同期されているので、あるテ
ストを実施することにより得られる結果はシステムの精
度内において再現性のあるものである。
【0005】混合信号テストシステムにおいては、各ア
ナログチャンネルはDUTのデジタルピンを駆動するシ
ステムマスタクロックに対して非同期的に動作するそれ
自身のクロック源を有するものでなければならない。混
合信号テスト条件を満足させるためには、クロック周波
数に関する精細な制御が必要とされる。アナログチャン
ネルクロック源も決定論的なものでなければならず、即
ち、そのDUTに関してあるテストプログラムを実施す
る毎に同一のテスト結果が得られるものでなければなら
ない。このことは、これらのクロックが互いに非同期的
に動作する場合であっても、テストプログラムを実行す
る毎にアナログチャンネルクロックとシステムマスタク
ロックとの間の位相は、同一のものでなければならない
ことを意味している。
【0006】図1は混合信号テストにおける2つの「マ
スタ」クロックに対する必要性を示している。マスタク
ロック100は周波数分割器105へクロック信号を供
給し、周波数分割器105はシーケンサ110に対して
周波数を減少させた信号を供給する。シーケンサ110
はDUT125のクロック入力段115へクロック信号
を供給すると共にそのデータ入力段120へデータビッ
トを供給する。この例においては、DUT125はデジ
タル・アナログ変換器(DAC)であって、それは出力
段130におけるライン上にアナログ信号135を供給
する。このテストシステムは、バッファ140を介して
このアナログ信号をデジタル・アナログ変換器(AD
C)145へ通過させる。このアナログ信号をサンプル
するために、ADC145はそのクロック入力端150
においてクロック信号を必要とする。DACデータ速度
が100MHzである場合には、従来のサンプリングで
は非現実的に高い200Mzのサンプリング速度(ナイ
キスト理論)を必要とするという問題が発生する。
【0007】1つの解決方法はアンダーサンプリングと
呼ばれる公知の技術を使用することであり、その場合に
は、テストパターンをDUTへ繰り返し印加しながら、
信号をより低い速度でサンプルし且つテストパターンに
対する異なる位相関係において再度サンプリングを行な
う。10ナノ秒(ns)で4096個の点を測定するた
めにこの例においてアンダーサンプリングを使用した場
合には、サンプリング装置に対して必要とされるクロッ
クは10.00244141nsの周期、即ち99,9
75,591.1Hzの周波数を有することとなる。単
一のマスタクロック信号から99,975,591.1
HzのサンプリングクロックとDUTに対する100M
Hzのクロック信号を派生させることは、409.5G
Hzの非現実的に高い周波数におけるマスタクロックを
必要とすることとなる。
【0008】2つのマスタクロックを使用することはそ
の他の問題を提起する。2つの別個のクロックが使用さ
れる場合には、それらは、各々、高い効果的なサンプリ
ング速度(例えば、1GHz)を達成するために高い分
解能(例えば、0.1Hz)を有するものでなければな
らない。これらのクロックは互いにフェーズロックされ
ておらねばならず、且つ、再現性が可能であり且つ決定
論的なサンプリングを確保するために、これらの2つの
クロックの間の位相関係はテストごとに変化するもので
あってはならない。
【0009】混合信号テストに対する1つの従来のアプ
ローチにおいては、第一クロックがデジタルイベントを
発生するために使用されるクロック信号を供給し、且つ
第二クロックがアナログ装置に対するクロック信号を供
給する。従って、アナログ装置はデジタルイベントに対
して非同期的に動作する。これらの非同期的なクロック
信号を再整合させるために種々の技術が提案されている
が、そこには、常に、少なくとも1つのクロックサイク
ルの残留エラーが存在している。従って、テスト動作は
再現性がなく且つ決定論的なものではない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、混合信号テストにおいて使用されるクロッ
ク信号を発生する改良した方法及び装置を提供すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の好適実施例によ
れば、混合信号テストシステムにおける非同期的に発生
されたデジタル及びアナログクロックが、再現性があり
且つ決定論的なテスト動作を行なうために正確に整合さ
れる。可変周波数デジタルマスタクロック信号がマスタ
クロック信号に対して非同期的なアナログクロック信号
の直接デジタル合成において使用される。アナログクロ
ック信号がマスタクロック信号に対して所望の位相関係
となるまで、再同期コマンドがアナログクロック信号を
禁止状態とさせる。従って、アナログクロック信号は、
既知であり且つ決定論的な関係でもってマスタクロック
信号と位相整合される。再同期コマンドは、更に、アナ
ログクロック信号の位相を、テスト中の装置即ち被検査
装置へ印加される励起信号のパターンと整合させる。ア
ナログクロック信号をマスタクロック信号及び励起パタ
ーンと整合させることは、テスト結果がテスト毎に一貫
性があることを確保する。フェーズロックループは、合
成したアナログクロック信号からとげを除去する。ある
タイプのテストのために必要とされる場合に、アナログ
クロック信号の制御したジッターを発生させるためにジ
ッター発生器が設けられている。被検査装置におけるメ
タステーブル(準安定)条件が発生することを回避する
ために、N回発生カウンタは、必要とされる場合にテス
トパターン内にエキストラなマスタクロック信号周期を
プログラム可能に導入することを可能とする。
【0012】
【発明の実施の形態】図2は、デジタルマスタクロック
信号及びアナログクロック信号を非同期的に発生する構
成を示しており、その場合に、これら2つの信号は、こ
れらの2つのクロック信号の間の関係が決定論的なもの
であるようにコマンドによって再同期させることが可能
である。例えば、混合信号テスタにおいては、オーバー
サンプリングが必要であるので、デジタルマスタクロッ
ク信号の位相と相対的にアナログクロック信号の位相を
変更させる構成が設けられている。
【0013】本装置は、可変周波数マスタクロック信号
発生器205を使用しており、該発生器205は、デジ
タルサブシステムにおいて使用するためにライン200
上にデジタルマスタクロック信号を供給すると共に、ア
ナログクロック信号発生器200のマルチプレクサ(M
UX)215へ供給する。マルチプレクサ215は、マ
スタクロック信号を直接デジタル合成器(DDS)22
0の第一入力ラインへ通過させる。DDS220は、ラ
イン225上に、アナログ波形を表わすデジタル信号を
発生する。ライン225上のこの信号の位相は、マスタ
クロック信号の位相と相対的にDDS220によって固
定される。ライン225上の信号は、アナログ・デジタ
ル変換器230へ供給され、該変換器230は、フィル
タ235を介して且つライン245を介してゲート24
0の一方の入力端へ供給する。
【0014】直接デジタル合成における困難性は、信号
のとげのために、結果的に得られるアナログクロック信
号の純粋度が充分に高いものでない場合があるというこ
とである。このとげを取除くために、ライン245上の
アナログクロック信号は、好適には、フェーズロックル
ープ(PLL)250を介してライン255上のDDS
220の第二入力端へフィードバックさせることであ
る。このPLLフィードバックによって、ライン245
上のアナログ信号はとげのないものとなる。該信号は、
更に、デジタルマスタクロック信号に対して決定論的で
あり且つ既知の位相関係を有している。
【0015】然しながら、アナログ信号と被検査装置
(DUT)の動作状態との間の正確な位相関係はマスタ
クロック発生器205のパワーアップ時においては未知
である。従って、DUTに対するアナログ信号の再同期
する能力は再同期サブシステムによって与えられる。ト
リガアドレス信号(例えば、8ビットイネーブルインス
トルメント即ち「EINST」コード)がライン260
を介してルックアップテーブル265へ供給され、該テ
ーブル265は対応するオプコード(OPCODE)信
号をライン270を介してデコーダ275へ供給する。
デコーダ275はこのオプコード信号をデコードし且つ
ライン280を介して「再同期(RESYSNC)」信
号をDDS220の第三入力端へ供給し、且つホールド
オフ遅延285を介してゲート240の第二入力端へ供
給する。この再同期信号は、DDS220をして、再同
期信号によってイネーブルされるまで、ライン225上
にクロックデータが発生することをホールドオフ即ち延
期させる。ホールドオフ遅延285は、アナログ信号が
マルチプレクサ290へ供給される前に安定することを
可能とするのに適当なインターバル即ち時間間隔の後
に、同期信号がゲート240を開放させ且つアナログク
ロック信号をマルチプレクサ(MUX)280へ通過さ
せることを可能とする。
【0016】マルチプレクサ215及び290はオプシ
ョンであり且つ夫々の制御入力端上の「セレクト」信号
によって制御可能であり、従って外部クロックは、所望
により、DDS220への入力として使用されるか又は
マルチプレクサ290の出力端へ通過される。クロック
信号発生器200は、例えば、混合信号テストシステム
の第一アナログチャンネルにおいて使用するためのクロ
ック信号を供給する。このようなクロック信号発生器
は、例えば、アナログチャンネルクロック信号発生器2
95によって示されるように、付加的なアナログチャン
ネルに対して設けることが可能である。
【0017】DDSを使用することは、アナログサブシ
ステムクロック信号の位相が決定論的なものであり且つ
デジタルマスタクロック信号の位相に対して再現性のあ
る関係であるためのメカニズムを提供している。再同期
サブシステムは、アナログ信号発生をDUTの活動と同
期させることを可能とし、例えば、ベクトルパターンが
DUTを励起するために印加されることと同期すること
を可能とする。DUTからの信号をオーバーサンプリン
グするために、マスタクロック信号の位相と相対的にア
ナログサブシステムクロック信号の位相を変更するため
の構成が設けられている。再同期されると、アナログク
ロックはデジタルクロック及びDUTと時間整合されて
いるので、アナログクロックは完全に決定論的である。
【0018】図3はアナログクロック信号の同期を示し
ている。デジタルマスタクロック信号は継続して稼動し
ている。再同期信号は、例えば5マイクロ秒等のあるイ
ンターバル即ち時間間隔の間アナログクロック信号の発
生をホールドオフ即ち延期させる。再同期信号によって
イネーブルされると、アナログクロック信号の発生が開
始する。アナログクロック信号が開始した後に、例えば
100ナノ秒等のある与えられた時間△tにおいて、ア
ナログクロック信号はデジタルマスタクロック信号に対
して既知であり且つ完全に決定された位相関係にある。
アナログクロック信号は、更に、DUTへ印加されるテ
ストベクトルパターンに対して既知であり且つ完全に決
定された位相関係にあり、例えばアナログ信号はテスト
ベクトルパターンのスタートを定義するテストパターン
トリガに続くある与えられた時間△Tにおいて既知であ
り且つ予め決定された位相状態にある。テスト期間中に
DUTへ印加され且つDUTから得られる信号は、常
に、定義された関係にあり、従ってテスト及びテスト結
果は、テストシステムの分解能及び精度範囲において、
テストを実施する度に同一のものである。テストを開始
させると、再同期信号が発生され、全てのものがアナロ
グクロック発生回路と位相整合されるまで、アナログク
ロック信号の発生をホールドオフ即ち延期させる。アナ
ログクロック信号の発生がイネーブル即ち動作可能状態
とされると、アナログクロック信号が正確に同一の態様
で発生される。整合されると、デジタルマスタクロック
信号と相対的なアナログクロック信号の位相は、再同期
信号に続く時間における任意の時刻において予測するこ
とが可能である。このことは、混合信号テスタのデジタ
ルサブシステムとアナログサブシステムとの間の位相不
確定性を取除き、且つ首尾一貫性のある混合信号テスト
に対しテスト毎の再現可能性を与えている。テスト期間
中に、テストシステムが位相関係を喪失すると、テスト
システムは更なる再同期信号を発生して、アナログ及び
デジタルクロック信号を再整合させることが可能であ
る。
【0019】ITS9000FXデジタルテスタにおけ
るシステムマスタクロックは312.5MHz(3.2
ナノ秒周期)に固定されており、それは時間をベースと
したテストに対しては許容可能なものである。然しなが
ら、混合信号テストの場合には、クロック周波数に関し
てより繊細な制御が必要とされる。例えばIEEECC
ITT基準等のアナログ又は混合信号テスト基準を充足
するために高精度のクロック信号が必要である。時間ド
メイン(例えば、デジタル)テストにとって許容可能な
分解能は、周波数ドメイン(例えば、混合信号)テスト
にとっては許容可能なものではない。従って、マスタデ
ジタルクロック発生器は、好適には、可変のものであっ
て例えば0.5MHzのステップで312.5+0/−
6MHzの範囲をカバーするものである。
【0020】約100psの分解能でプログラム可能な
デジタルマスタクロック周波数を与えるために32ビッ
トのDDSを使用すると、そのクロック周期は3.2n
sから約3.3nsへ変化可能である。固定クロック周
波数のデジタルテスタの場合には、3個のクロックサイ
クル=3×3.2ns=9.6nsである。次の可能な
ステップの周期は+100ps即ち9.61nsであ
る。例えば100psのようにマスタクロック信号周期
が変化可能なステップはかなり大きなものであり、且つ
デジタルマスタクロック信号は割算(分割)されるの
で、発生させることの可能なアナログクロック信号のタ
イミング分解能は、例えば、12.5psへ制限されて
いる。
【0021】従って、マスタクロック信号発生器は、好
適には、DDS及びPLL及びミキサを使用して、例え
ば、306−312.5MHzの範囲内でのプログラム
可能なクロック周波数を与える。少量だけマスタクロッ
ク信号発生器の周波数を変更することによって、例え
ば、312.5MHzと312MHzとの間で変化させ
ることにより、正確に必要とされる周波数、例えば正確
に9.601nsの周期を有するアナログクロック信号
を発生させるためにクロック信号を変化させることが可
能である。
【0022】図4はアナログチャンネルクロック信号発
生器200の別の実施例を示している。マルチプレクサ
405が3つのクロック源、即ちライン410上のデジ
タルマスタクロック信号、ライン415上の125−2
50MHzの制御可能な出力を有するアナログクロック
信号発生器、及びライン420上の外部クロック源のう
ちの1つを選択する。アナログクロック信号発生器42
5は、例えば、混合信号装置のCCITT条件に基づく
仕様のフェーズロックテストに対して有用なオプション
としてのジッター源430へ結合されている。トリガア
ドレス(「EINST」)コードがメモリ内においてデ
コードされ且つトリガ回路440の入力線へ供給され
る。トリガ回路440は、更に、テストパターントリガ
(Tz)入力信号を受取り、それはDUTへ印加される
テストパターンと相対的に適宜の時間において再同期信
号をイネーブルさせる。図3に示したように、再同期信
号はアナログクロック信号がデジタルマスタクロック信
号及びDUTへ印加されるテストパターンと相対的に適
切な位相に確立されるまで、クロック発生器425から
のアナログクロック信号をディスエーブル、即ち動作不
能状態とさせる。外部クロック信号は、フィルタ及びレ
ベラー回路445を介してライン420へ通過される。
マルチプレクサ405から出力される信号は1つ又はそ
れ以上の出力バッファ450へ供給される。
【0023】図5は例えば125−250MHzの低ジ
ッターアナログクロック信号を発生するのに適したクロ
ック発生器425の一実施例を示したブロック図であ
る。約313.5MHz(64F)のマスタクロック信
号は、割算器(分割器)500において4によって割算
され且つ結果的に得られる約78MHz(16F)の信
号はDDS505及びミキサ510へ供給される。DD
S505を使用して、約5MHz(3F乃至4F、尚F
≒4.9MHz)の帯域にわたり、約20MHzにおい
て正弦波を発生することによって信号発生が開始する。
この正弦波は、ミキサ510において割算器500から
の16F信号と混合されて、約93−98MHz(19
F−20F)の第一中間周波数信号を発生し、且つバン
ドパスフィルタ(BPF)515においてフィルタされ
る。このフィルタされた第一中間周波数信号19F−2
0Fはミキサ520においてマスタクロック信号64F
と混合される。その結果得られる400MHz(81F
−86F)の第二中間周波数信号はバンドパスフィルタ
525においてフィルタされ且つミキサ530ヘ供給さ
れる。割算器500からの16F信号は割算器535に
おいて1Fへ割算され且つフェーズロックループ(PL
L)540へ供給される。PLLは107F−137F
の信号を発生し、それはミキサ530において第二中間
周波数信号と混合されて125−250MHz(25F
−53F)となる。アナログクロック信号は出力ローパ
スフィルタ545を介して出力線へ供給される。PLL
540は好適には、125−250MHzの範囲にわた
り連続的なカバレッジを与えるために約5MHz(1
F)のステップを有している。BPF515は、好適に
は、インダクタ・コンデンサ(LC)構成のものであ
り、一方BPF525は、好適には、ヘリカルフィルタ
である。出力LPF545は、好適には、簡単なディス
クリート即ち個別的な設計のものである。位相リセット
(再同期)信号「R」がDDS505、4による割算器
500、16による割算器535、PLL540へ印加
される。例えば、図7の実施例におけるようにPLL5
40のフィードバックを設定するために、デボグル(d
eboggle)回路を使用する。該フィルタは、変調
したDDS信号を通過させるために充分に幅広のもので
なければならない。
【0024】更に、図5においては、第二DDS550
が示されており、それはデジタルマスタクロック信号
(64F)を受取り且つ約83−108FMHz(17
F−22F)の広帯域ジッター信号を発生する。このジ
ッター信号はローパスフィルタ(LPF)555を介し
て通過され且つスイッチ560へ供給される。スイッチ
560は、所要のテストに対してジッターが必要とされ
るか否化に依存して、BPF515からジッターされて
いない第一中間周波数信号を選択するか、又はLPF5
55からジッター信号を選択することが可能である。
【0025】図6は単一の正弦波又は方形波周波数変調
の形態でアナログクロック信号に対してジッターを付与
するためのジッター発生器を示している。このジッター
波形は、メモリ内に格納されている。DDSは例えばク
ロック発生器425からの40MHz(≒8F)クロッ
ク信号によって駆動され、その結果位相引数θを発生す
る。引数θは、その波形に対してランダムアクセスメモ
リへアクセスするために使用され、それは、次いで、周
波数としてクロック発生器、例えばクロック発生器42
5へ印加される。この波形メモリは、好適には、ルック
アップテーブルである。メモリ内の情報は正弦波の振
幅、即ち周波数のそれの関数である。メモリは、複数個
の正弦波関数がそれらの間をインデックスするためのレ
ジスタを有するメモリ内に格納することが可能であるよ
うに設計されており、それによりメモリを再ロードする
ことの必要性を回避している。位相リセット(「再同
期」)信号は、更に、これらの関数をリセットする。非
正弦波波形は、残りを発生させることがないようにする
ために△θ/△zに関して制限を有している。
【0026】図7は図5のアナログクロック発生器の変
形例を示している。304−316MHzのデジタルマ
スタクロック信号が4による割算器700へ供給され
る。割算器(分割器)700は、約80MHzの基準信
号をDDS705及びミキサ715へ供給する。DDS
705はLPF710を介して14.625−21.6
25MHz信号をミキサ715に対して発生する。ミキ
サ715は92.75−98.25MHz信号を、BP
F720、リニタ725及び高調波フィルタ730を介
してミキサ735へ供給する。デジタルマスタクロック
信号はPLL周波数倍増器745において倍化され、且
つその結果はミキサ735において高調波フィルタ73
0からの出力と混合される。その結果得られる705.
5−723.25MHz信号は、BPF750、リニタ
755及び高調波フィルタ760を介してミキサ765
へ通過される。割算器700からの基準信号は32によ
る割算器740へ供給され、割算器740はその結果と
して得られる信号を出力PLL770へ供給する。出力
PLL770はミキサ765に対して832−973M
Hzの信号を発生する。ミキサ765は、LPF775
を介して125−250MHzアナログクロック信号を
出力線780へ供給する。オプションとしての最終的な
PLL790は、出力周波数から周波数において広く取
除かれているとげを除去するために使用することが可能
であり、このことは、時間において互いに近接している
クロックイベントに対しイベント毎のタイミング精度を
改善する(例えば、隣接するクロックイベントのエッジ
間の関係はより厳格に制御される)。
【0027】クロック発生器位相動作をリセットするた
めの最小条件は、DDS位相アキュムレータ及び4によ
る割算器700及び32による割算器740をリセット
することである。このことは、DDSに対してリセット
を発生し且つ再同期パルスと相対的に固定の関係で割算
器内にカウントをジャミングさせることによって行なわ
れる。このことを行なうことは究極的に出力位相をリセ
ットさせる。然しながら、出力PLL770において問
題が発生する。再同期パルスは、出力PLL770の位
相検知器782の位相と相対的に任意の時間に到達する
場合がある。デボグル回路の場合におけるように、PL
L770の回復は確率的プロセスである。ループ帯域幅
及び同期パルスの到着位相に依存して、PLLにおける
メタステーブル(準安定)状態を解消するためにある時
間が必要とされる。ループ帯域幅を増加させると、より
レンジの広いDDSを使用することを必要とし、そのこ
とはとげのレベルを一層高いものとさせる。この問題
は、PLLフィードバック割算器784及び786のみ
ならず割算器700及び740を注意深くジャミングす
ることによって解消される。注意すべきことであるが、
本システムは、再同期パルスが到着する前にフェーズロ
ック状態にある。
【0028】再同期パルスが到達すると、位相検知器7
82は強制的にオフ状態とされる。次いで、基準割算器
700及び740及びフィードバック割算器784及び
786が完全な位相検知器期間に対してジャミングされ
る。次いで、位相検知器782は開放される。両方のカ
ウンタが位相検知器に対してそれらの最初のクロックを
発生させると、それらはほぼ20nsへ整合される。ル
ープは周波数ロック状態にあり且つ約20nsの不整合
を解消することが必要であるに過ぎない。このことは、
残りの10マイクロ秒期間中に行なわれる。このループ
回復は決定論的である。クロック発生器の位相のリセッ
トは約10マイクロ秒かかる。この時間期間中、出力ア
ナログクロック信号はタイマ(図7には不図示)によっ
てシャットオフされる(例えば、図2に示したように、
ホールドオフ遅延285及びゲート240によって)。
【0029】上述した構成は、DUTへ印加すべきアナ
ログ信号を発生するためのアナログ源シーケンサ、及び
DUTからのアナログ信号の採取をシーケンス動作させ
るアナログ測定シーケンサを有する混合信号テストシス
テムにおいて使用することが可能である。図8はこれら
のシーケンサのうちの1つに対する制御回路の一部を示
している。マルチプレクサ800がシステムのデジタル
マスタクロック信号及び1つ又はそれ以上のアナログク
ロック信号発生器のアナログクロック信号を受取る。こ
れらのクロック信号のうちの1つが選択され且つNによ
る割算器805へ供給され、該割算器805はその結果
得られるクロック信号をシーケンサ制御器810をクロ
ック動作させるために供給する。マスタクロック信号
は、更に、テストパターン発生器(TPG)815へ供
給され、テストパターン発生器815はパターンシーケ
ンス情報をシーケンス制御器810へ供給すると共にテ
ストパターントリガ信号をN回発生カウンタ820へ供
給する。テストパターントリガ信号は、典型的には、テ
ストパターンの繰り返し毎に一度発生する。N回発生カ
ウンタ820は、DUTへ印加されるパターン(例え
ば、アナログ波形)において1つ又はそれ以上のエキス
トラなクロックサイクルを挿入するべく作用する。
【0030】混合信号テスタのデジタル部分は、アナロ
グクロック発生のためにDDSへ供給されるデジタルマ
スタクロック信号によってクロック動作される。デジタ
ル及びアナログサブシステムは本明細書において説明し
たようにクロック信号を整合させることによって再同期
され、且つDDSはDDSの入力端へ印加される信号に
対し固定した数学的関係で出力信号を発生させるので、
基準イベント(例えば、再同期信号又はテストパターン
トリガ信号)に続く任意の時間においてデジタルマスタ
クロック及びアナログクロックの間の実際の位相関係は
予め決定されており且つ計算し且つ波形ディスプレイツ
ール上に表示させることも可能である。図9は一番上側
の線によってテストパターントリガ及びデジタルマスタ
クロックを示している。中間の線はテストパターントリ
ガと相対的にイベントM及びイベントM+1を有するテ
ストパターンの一部を示している。DUT内の不所望の
条件を誘発させるためにDUTへテストパターンを印加
することも可能である。このような条件は、テストを実
行する場合に発見することが可能であるか、又は印加し
たテストパターン及びそれのデジタル及びアナログクロ
ック信号に対する位相関係の知識から予測することが可
能である。必要である場合には、テストパターンのイベ
ントMとイベントM+1との間に1個のクロック周期の
遅延を挿入するためにN回発生カウンタをプログラムす
ることが可能である。この時間シフトは、不所望の条件
を回避するためにテストパターンとアナログクロック信
号との間における位相関係を変化させる。必要である場
合には、所望の遅延を導入するためにN回発生カウンタ
をプログラミングすることによって決定論的な遅延状態
を発生させることが可能である。
【0031】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 混合信号テストにおいて2つの「マスタ」ク
ロックが必要な一例を示した概略図。
【図2】 コマンドで同期させることの可能なアナログ
クロック信号とデジタルマスタクロック信号とを非同期
的に発生させる本発明の一実施例に基づく装置を示した
概略図。
【図3】 図2の装置におけるクロック信号の同期を示
した概略図。
【図4】 本発明に基づくアナログチャンネルクロック
信号発生器の別の実施例を示した概略図。
【図5】 低ジッターアナログクロック信号を発生する
ための本発明に基づくクロック発生器を示した概略ブロ
ック図。
【図6】 本発明に基づくアナログクロック信号ジッタ
ー発生器を示した概略図。
【図7】 図5のアナログクロック発生器の変形例を示
した概略図。
【図8】 本発明に基づくアナログ源又は測定シーケン
サに対する制御回路の一部を示した概略図。
【図9】 本発明に基づく発生しうるメタステーブル
(準安定)条件を回避するためにDUTへ印加されるテ
ストパターン内にどのようにしてクロック周期を挿入す
るかを示した説明図。
【符号の説明】
200 アナログクロック信号発生器 205 可変周波数マスタクロック信号発生器 215 マルチプレクサ 220 直接デジタル合成器(DDS) 230 デジタル・アナログ変換器 235 フィルタ 240 ゲート 250 フェーズロックループ(PLL) 265 ルックアップテーブル 275 デコーダ 280,290 マルチプレクサ 285 ホールドオフ遅延 295 アナログチャンネルクロック信号発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス ジイ. メイヤー アメリカ合衆国, カリフォルニア 93308, ベイカースフィールド, マン ディー レーン 6432

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非同期クロック信号の相対的な位相を整
    合させる方法において、 (a)マスタクロック信号を発生し、 (b)再同期信号によってイネーブルされた場合に前記
    マスタクロック信号と非同期な第二クロック信号を直接
    デジタル合成によって発生し、 (c)前記第二クロック信号が前記マスタクロック信号
    に対して決定された位相関係にあるように前記第二クロ
    ック信号の発生をイネーブルさせる再同期信号を発生す
    る、上記各ステップを有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、更に、前記第二クロ
    ック信号がテストベクトルパターンに対して決定された
    位相関係にある場合に前記第二クロック信号の発生をイ
    ネーブルさせるように前記再同期信号を発生させること
    によって混合信号テスタにおいてテストベクトルパター
    ンに対して前記第二クロック信号の相対的位相を整合さ
    せることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、マスタクロック信号
    を発生させる場合に可変周波数のデジタルクロック信号
    を発生させることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、第二クロック信号を
    発生させる場合に、前記第二クロック信号の周波数が前
    記マスタクロック信号における周波数変動と共に変化す
    るように前記マスタクロック信号からの直接デジタル合
    成によって前記第二クロック信号を派生させることを特
    徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項1において、更に、前記第二クロ
    ック信号が前記再同期信号によってイネーブルされた後
    に所定の期間の間安定化することが許容され、次いで前
    記期間の後にクロック発生器出力端へ通過されるよう
    に、クロック発生器出力端に対して前記第二クロック信
    号をゲート動作させるステップを有することを特徴とす
    る方法。
  6. 【請求項6】 請求項2において、前記テストベクトル
    パターンの位相がトリガによって表わされ、且つ、更
    に、前記トリガに続くクロックイベント回数Nをカウン
    トし、次いで前記テストベクトルパターン内にプログラ
    ムした遅延を挿入する、上記各ステップを有することを
    特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 請求項1において、更に、フェーズロッ
    クループによって前記第二クロック信号からとげを除去
    するステップを有することを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 請求項7において、前記第二クロック信
    号を発生する場合に、直接デジタル合成によってベース
    信号を発生し、且つ前記ベース信号を少なくとも1つの
    基準信号と混合させることを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 請求項7において、前記第二クロック信
    号を発生する場合に、前記マスタクロック信号を割算し
    て第一基準信号を発生し、前記第一基準信号からデジタ
    ル的にベース信号を合成し、前記第一基準信号を前記ベ
    ース信号と混合して第一中間周波数信号を発生し、前記
    マスタクロック信号を乗算して第二基準信号を発生し、
    前記第二基準信号を前記第一中間周波数信号と混合して
    第二中間周波数信号を発生し、前記マスタクロック信号
    を割算して第三基準信号を発生し、前記第三基準信号を
    フェーズロックループへ供給し、前記フェーズロックル
    ープにおいて第四基準信号を発生し、且つ前記第四基準
    信号を前記第二中間周波数信号と混合させることを特徴
    とする方法。
  10. 【請求項10】 請求項9において、更に、前記再同期
    信号を直接デジタル合成器、割算器、及びフェーズロッ
    クループへ印加することによって前記第二クロック信号
    の位相を再設定させることを特徴とする方法。
  11. 【請求項11】 非同期クロック信号の相対的な位相を
    整合させる装置において、 (a)マスタクロック信号源、 (b)再同期信号によってイネーブルされた場合に前記
    マスタクロック信号と非同期な第二クロック信号を発生
    するデジタル合成器、 (c)前記第二クロック信号が前記マスタクロック信号
    に対して決定された位相関係にあるように前記第二クロ
    ック信号の発生をイネーブルさせる再同期信号源、を有
    することを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】 請求項11において、前記再同期信号
    が、更に、前記第二クロック信号が前記テストベクトル
    パターンに対して決定された位相関係にある場合に混合
    信号テスタにおいてテストベクトルパターンと相対的な
    前記第二クロック信号の発生をイネーブルさせることを
    特徴とする装置。
  13. 【請求項13】 請求項11において、前記マスタクロ
    ック信号源は、周波数範囲内に存在する選択した周波数
    においてデジタルクロック信号を発生するために制御可
    能であることを特徴とする装置。
  14. 【請求項14】 請求項13において、前記デジタル合
    成器は、前記第二クロック信号の周波数が前記マスタク
    ロック信号における周波数変動と共に変化するように、
    前記マスタクロック信号に応答して前記第二クロック信
    号を発生させることを特徴とする装置。
  15. 【請求項15】 請求項11において、更に、前記再同
    期信号によって前記第二クロック信号の発生がイネーブ
    ルされた後所定の時間間隔を持って前記第二クロック信
    号をクロック発生器出力段へ通過させるゲートを有する
    ことを特徴とする装置。
  16. 【請求項16】 請求項11において、前記テストベク
    トルパターンの位相がトリガ信号によって表わされ、且
    つ、更に、前記トリガに続くクロックイベント回数Nを
    カウントするカウンタ、及び前記カウンタに応答して前
    記テストベクトルパターン内にプログラムした遅延を挿
    入するシーケンサを有することを特徴とする装置。
  17. 【請求項17】 請求項11において、更に、前記第二
    クロック信号からとげを除去するフェーズロックループ
    を有することを特徴とする装置。
  18. 【請求項18】 請求項17において、前記合成器が直
    接デジタル合成によってベース信号を発生し、且つ前記
    ベース信号を少なくとも1つの基準信号と混合させるこ
    とを特徴とする装置。
  19. 【請求項19】 請求項17において、前記第二クロッ
    ク信号を発生させる合成器が、第一基準信号を発生する
    ために前記マスタクロック信号を割算する手段、前記第
    一基準信号からデジタル的にベース信号を合成する手
    段、第一中間周波数信号を発生するために前記第一基準
    信号を前記ベース信号と混合する手段、第二基準信号を
    発生するために前記マスタクロック信号を乗算する手
    段、第二中間周波数信号を発生するために前記第二基準
    信号を前記第一中間周波数信号と混合する手段、第三基
    準信号を発生するために前記マスタクロック信号を割算
    する手段、前記第三基準信号をフェーズロックループへ
    供給する手段、前記フェーズロックループにおいて第四
    基準信号を発生する手段、且つ前記第四基準信号を前記
    第二中間周波数信号と混合する手段、を有することを特
    徴とする装置。
  20. 【請求項20】 請求項17において、更に、前記再同
    期信号を前記合成手段、前記割算手段、及び前記フェー
    ズロックループへ印加することによって前記第二クロッ
    ク信号の位相を再設定する手段を有することを特徴とす
    る装置。
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