JPS61252718A - A/d変換器試験方式 - Google Patents

A/d変換器試験方式

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JPS61252718A
JPS61252718A JP60093656A JP9365685A JPS61252718A JP S61252718 A JPS61252718 A JP S61252718A JP 60093656 A JP60093656 A JP 60093656A JP 9365685 A JP9365685 A JP 9365685A JP S61252718 A JPS61252718 A JP S61252718A
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俊明 上野
Fumio Ikeuchi
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    • G01R29/02Measuring characteristics of individual pulses, e.g. deviation from pulse flatness, rise time or duration
    • G01R29/027Indicating that a pulse characteristic is either above or below a predetermined value or within or beyond a predetermined range of values
    • G01R29/0276Indicating that a pulse characteristic is either above or below a predetermined value or within or beyond a predetermined range of values the pulse characteristic being rise time
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、A/D変換器にお(為て1%にλ力信号に依
存する1I11特性を試験するための試験方式に関する
ものである。
〔発明の背景〕
近年、ビデオ信号処理、波形記碌、一般計側などのデジ
タル信号処理の分野において高速A/D変g&器の**
は急速に高まっている。この様な状況の中で、A/D変
換器の使用条件における111Jq#性を試験するため
の試験方式が重要となっている。%に、入力アナaグ周
波数がナイキスト周波数近く、もしくはそれ以上におい
て使用される場合もあり、被試験A / D f換器の
入力アナaグ周波数に依存したJ@特性を効率良く試験
する必景が生じている。
従来からの試験方式は、「日経エレクトロニクxJ A
 292 、 P221〜254 (1982年)にお
いて、マーチン噛ネイル及びアート・ムトによる”A−
D変換器のMJ特性を試験する”、また。
「日経エレクトa=りx J 455B 、 p157
〜254(1984年)@画像処理の普及をにらみ開発
熱高まるビデオ信号用高速A−D変換IC”と題する文
献において論じられている。
第2図は、上記文献中に運べられている従来例の代表的
な試験方式である。図において、1は正弦波発生器、2
は被試験A/D変換器(DUT)、5はD/AK換器、
4はオシC1ス:2−7.5はりΩツク発生器である。
正弦波発生器1の正弦波出力は、被試験A/D変換器2
のアナログ入力端に入力される。被試験A / D変換
器2は、りΩツク発生器5より発生する変換クロックに
同期して、デジタルデータな出力する@デジタルデータ
は、*試験A/D変換62以上の分解能、変換速度を有
するD / A f換器3によって、再度アナログ信号
に再変換する。ここで、正弦vg1号発生器10発生信
号周波数fxaとクロック発生器50illりaツクf
IIJtfL数fspgとの相互関係t−選ぶことによ
ってアナログ信号を再生できる。第3図く示す様にfx
a工fxpt/ 2+Δfなる関係を選ぶことによって
、入力正弦阪の包絡mv形を* ha冨hPL+Δfな
る関係な迩ぶことによってビート波形を周波数Δfで再
生できる。この再生波形をオシロスコープ4によりて観
測することにより、被試験A/I)変換器のII!J籍
性を試験する。しかし、従来方式においては、入力試験
成形に正弦波を使用するために、V形上の谷振幅1[K
おける波形の傾斜、即ちスルーレートが異なる。従って
、%に波形頂部付近ではスルーレートが小さり、[流入
力時と特価であり、この福分の入力信号周波数依存性を
十分に試験できなかった。また、アナログ入力帯域幅を
試験するためにはoflOを)畝次スイ−1し、再生波
形の撤幅が5dB低下するアナミグ入力周波数を見つけ
なければならない煩雑さを伴なった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、入力試@信号に方形波パルス、ステッ
プパルス等の急峻な!上り、立下り特性を持った波形を
使用することによりて、従来例で問題であった人力試験
成形の各振幅1におけるスルーレートの相異を改畳する
とともに、正弦波試験波形に比較して、試験点数を減少
可能な試験方式を提供することにある。
〔発明の概要〕
入力信号に急峻な立上り、立下り特性を待つた波形を使
用することによって、正弦波に比較して高スルーレート
でかつ、全入力レンジにおいてスルーレート差の少ない
試験が可能なことに層目した。更に、再生したアナログ
波形の!上り又は豆下り時間から被試験A / D変換
器のアナログ遮断周波数を容易に算出でき、また同時に
、アナログ入力端の静電入力容量を苅ることも可能なこ
とを見出した。これによって、正弦波試験時に比較して
、試験精度を向上できるだけでなく、単一の試験で複数
の特性を苅ることが9餌となり、試験点数の減少が可能
である。
〔発明の実施例〕
以下1本発明の第1笑施例な帛1図を用いて説明する。
図において、2は被試験A / D変換器、3はD/A
変換器、4はオシaスーー1,6はラッチ回路、7はデ
ィグリッチ回路、8は周波数シンセサイザ、9は基準ク
ロック発生器、10は分周器・11は方形波発生器であ
る。被試験A/D変換器2には、基準りΩツク発生器9
より発生したf換りaツクが入力される。また、方形波
発生器11より発生した試験方形改とf挨り012間の
相互の位相関係を一ツクし、再生波形の安定度を向上す
る。このため、基準りΩツク発生器9より菱侠クロック
に位相lW1期した同期信号を発生し、これ全周波数シ
ンセサイザ8の基3[を号とする。更に方形波発生器1
1の出力方形波は1周波数シンセサイザ8の出力信号と
位相同期するために変換りaツクと出力方形直間の位相
関係′4r:11!r1Mする。被試験A / D変換
器2の出力デジタルデータは、変換りaツクを分周器1
0によりてル分ACnは處叔〕したりaツクをラッチ回
路6に〃口えることによって変換りaツク周波数の17
3間隔でラッチする。ラッチ回路を設けることにより、
被試験A / J)変換器2の出力デジタルデータ間の
スキニーを軽諷し、D/A/R換器3の出力に虫するグ
リッチを低減する。ラッチ後の出刃デジタルデータは、
J)/AK換器3によって再度アナログ信号に変換する
。L)/AK侠器6の出力に生ずるグリッチな低減する
ために、デグリッチ回路7を通過させた再生出力をオシ
ロスコープ4によりテi!測fる・再生出力波形は、変
換りaツク周波数をflB*試験方試験方形数周波数a
十Δf1分局数ルとした場合にjso = hpx /
%なる条件において周波数Δfに変換される。。
第4図(αIK示す像な、豆上り時間tr、スルーL/
−ト5R=dV/dtの入力試験波形に対するAl1)
K換後の再生波形が(りに示す立上り時間4になったと
する。この場会、A/D変換器個有り豆上り時間ty(
*lI)をt tr<ln)±〜、P−、%−で示され
る。従って、 Al1)変換器の周波数特性カ、抵抗と
靜電容麓によって構成されルー次積分形である時、その
遮断周波数f、はfc〜α35/l f (j j))
  と近似でき、豆上り時間1.の測定のみでfcを求
めることかできる。入力試験波形(りは、正弦波に比較
してスルーレートが大きく。
かつ−足であり、被試験A / D変換器2の全入力レ
ンジに渡る振幅′4を加えることにより、均一なスルー
レート試験が可耗である@また立上り時間tr’に可叢
することで、liKMA/DK洪器2の特性に過器2波
形を遇択することもできる。
第5凶にjA原の試作回路例におけるA / D変換器
の立上り部分の丹生改形例を示す。試験成形は1株返し
周波数5.001MIiz 、立上り時間tl=Qrb
sの方形波を使用し、変洪りロック局K 15! 20
 Mix 。
分周比4とした。この時、試FIIIL波形の一周期は
、I Ktlzのビート波形として再生され、帛5図の
立上り時間は1等価的に& 8nSに相当する。従って
A/DK換器伽有の立上り時間は約&6ルSである。こ
の憾からBwr局彼数fc ’4t Xめると約40M
Hzと定められる。また、方形波発生器11の出力イン
ピーダンス4と、被試験A/ −Z’ 変換器2のアナ
ログ入力選との入力静電容重C1nとによって立上9f
jFP閲ty(an)  が決定される場合には。
出力インピーダンス櫃Z。7に予め知ることで、(、’
5n=1/2π/COOからの4の臘を測定できる。一
方、第5図の!上り部分において、スルーレートの大き
い部分に欠陥コードか餡められる。これから、スルーレ
ート依存性の大きい部分′4r:容易に矧ることもでざ
る。
久に自1m区験試打通な第2夾ゐカについて第6図から
ag9図を使用し工睨明する。帛6図の傳或図に8いて
、2は被試験A / D変換器、8は周改数シン七すイ
ザ、9は基準りaツク発主器、11は方形波発生器、1
2はメモリ、15は処理用tt其愼、14は、XY7C
Iツタ等の表示装置である。基準クロツク発生69.周
改数シンセサイザ8.方形波発生器11は第1夾月例と
同様の纏出によって変換りΩツク周波数fspLと試験
方形M、周阪数fla間の位相同期を行なう。被試験A
 / D賀換器2の出力デジタルデータは、変換りΩツ
ク周波数fxpg K 1113期してメモリ12に一
坦記憶丁金。史に出力デジタルデータは計算機15によ
りてデータ並べ俟え操作が行なわれ、再度アナログ信号
成形に宸決されΦ。この方式ではD/A変決鰺を使用し
ないため、丹生成形忙り/A賀侠阻漉を含まない利点が
ある。
次に1以上の変換鳩機を第7図を用いて詳細に説明する
。入力佃゛号周波数jsaが、ナイキスト周波数(= 
fxpx / 2 )に近い試験を行5場合に、人力(
i!を方−周期当りのサンプル点数は十分な甑を優るこ
とかでざず、試戚を行t5ために十分な波形1?f @
 ’t’得ることは頬しくなる。しかし、第7図の休に
人力信号が一足の繰返し周期を待った場合には、数周切
分の波形中から具なる改形状渡を得ることによって、入
力信号−周期当りのサン1ル点叡を等価的に増加するこ
とかでざ、試練を行な5に十分な成形情報を得ることか
できる。第7図奢工1図(@)の繰返し入力方形波信号
t3周期に渡って図(b)の91戻りayりでAl1)
変換した場合の例である。A/D賀洪盪に慢られた出力
デジタルコードは図CO)に示す僚になる。これを計算
+lA13によって図(d)の嫌に並ぺ洪えた*K、出
力デジタル;−ドに応じたレベルaC&洪することによ
って図C6)の−周期当りに比較して5倍のサン1リン
ダ点数t/待つ 4%g:波形を得ることができる。こ
こで。
人力何方周波数t’ 7s s sデータ填込1m返し
周期を蚕、変換りaツク周波数kfspgとした時に。
入力信号−周期当りのサンプリング点数をN制得たい場
合にはs fxpg冨A’ / M @7J oとなる
条件を満た丁のみで良い。
Ba図は、第6図のIl属にgいて、高速方形波を入力
した場合の良品大科九対する再生波形の一例である。サ
ンプリング点数NkNIXJすることによって、!上り
、立下り部の詳細な試験が可能である。第9図は、第8
図と同様の条件において不良品資料を試験した結果であ
る0豆上り、立下り部分において欠陥コードな主じ、ス
ルーレート依存性な試験できる。@8.9図において、
sL上9時間からA/D変′fl&器の遮断層BL数f
cを求める手法は、第−実施例と同様である。本案Af
ilは、基準りaツク発生器91周波数シンセサイザ8
の発生局maを計算機によって制御し、かつ、8生匝形
を予め定めた良品波形形状と自鯛比叔を行な5ことによ
って、任意試験周置数において、*試験A/D変換器2
の自動試験が可能である。fた。立上り時間1゜を阪形
銘識で求めることによって、 、!1llr周改数りの
自虐試験も可能である。
〔発明の効果〕
不発明によれば、i/D変換器のKFIItにおいて人
力試験信号に方形波パルス、ステラ1パルス等の急峻な
!上り、sL下り特性を待った波形を使用することによ
って、入力試験成形の各振暢櫃におけるスルーレートの
相異を改畳できる。
更に、衿生波形の立上り、f下り部分に層目することに
より、被試@ A / D武侠鮨の変換特性において、
スルーレート依存性の高い部分を検出可能であり、これ
によって生じた欠陥コードも容易に検出できる。層成数
帯域幅試験では。
従来例では正弦[をスィーブし、点前周波数を見つける
必要があったが1本発明によれば再生波形の豆上り時か
ら容易に試験できる。更に。
a知の出力インピーダンスを佇つ万形波発虫器を使用し
た場合には豆上り時間から被試kftA/D変渓器のア
ナログ入力141Kgける入力靜電谷童’kXめること
かできる。
以上、不発明を用いることKよって、従米異なる試験方
式を必要としてた′IB特性試験項目を単一の方式のみ
で試験可能であり1試験の簡易化と、高速化を英机する
上で効果がある・
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1夾施例を適用した111%性試験
方式の構成図、第2図は従来例のIItJ特性試験方式
を示す図%累5図は従来例の再生波形を示す凶、第4図
は本発明のag1実施例における二上’)wIP間と遮
断周波数の計算方@を示す図。 鳥5図は試作装置における再生波形の一例を示す図、第
6図は本発明第2笑施例を適用した勤脣性試験方式のW
属図、第7図は成形再生方法を示す図、第8図は試作装
置における良品資料の再主波形の一例を示す幽、第9図
は、不良品貴書の再主波形の一例を示す図である。 1・・・正弦波発生器 2・・・被試験A / D変換器 5 ・・・j) / J変換器  4・・・オシaスコ
ー15・・・クロック発生器 6・・・ラッチ回路7・
・・ディグリッチ回路 8・・・周rBLij51シンセサイザ9・・・基準り
aツク発生器 10・・・分周器     11・・・方形技発生器1
2・・・メモリ      13・・・酊鼻嶺14・−
XY7a yp 第2図 第3図 第4記 第S図 時藺

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 方形波パルス、ステップパルス等の急峻な立上り、立下
    り波形を持った試験信号を発生する試験信号発生手段と
    、試験信号発生手段から発生した試験信号を供給する被
    試験A/D変換器と、被試験A/D変換器の出力デジタ
    ルデータから入力試験波形を再生するための再生手段に
    よって構成されるA/D変換器の動特性試験方式におい
    て、再生した試験波形から被試験A/D変換器の周波数
    帯域幅、スルーレート、入力静電容量、欠陥コードの動
    特性を知ることを特徴としたA/D変換器試験方式。
JP60093656A 1985-05-02 1985-05-02 A/d変換器試験方式 Expired - Lifetime JPH0630444B2 (ja)

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