JPS63131726A - Ａ／ｄ変換器試験装置 - Google Patents

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変換器試験装置に関するものであり、
詳しくは、カーブフィツト法により試験を行う装置の改
良に関するものである。

（従来の技術） Ａ／Ｄ変換器の試験方法の一つに、カーブフィツト法が
ある。

第３図は、このような試験方法で用いられる装置の一例
を示すブロック図である。

第３図において、１は高純度正弦波信号発生器であり、 ｆ（ｔ）−ＡＣＯ８（Ｉ）ｓｔ＋Ｂｓ１ｎωＳｔ　　、
・（＋）で表される角周波数がωＳの正弦波信号を出力
する。この出力信りは測定対象Ａ／Ｄ変換器（以下ＤＬ
ＩＴという）２に加えられている。３はＤＵＴ２の変換
データを格納するメモリであり、予め設定されたサンプ
ル数のデータを格納するためのエリアが確保されている
。４は角周波数がωＣのクロックを発生するりＯツク発
生器であり、ＤＬＪＴ２にサンプリングクロックとして
加えられるとともに、メモリ３にストローブクロックと
して加えられている。なお、このクロック発生器４と高
純度正弦波信号発生器１は、同期した出力信号が得られ
るようにＵ単発振器を共有している。５はデータ処理部
であり、メモリ３に格納された変換データに対して離散
的フーリエ変換（ｄｉｓｃｒｅａｔ　ｆｏｕｒｉｅｒ　
ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　；以下ＤＦＴという）処理を施し
、ＣＵＴ２に加えられる入力信号に相当する理想正弦波
信号の位相データと振幅データを求めるものである。

このような構成において、ＣＵＴ２でサンプリングされ
変換されたデータをメモリ３のエリア一杯に格納する。

そして、これら格納された変換データに対してデータ処
理部５でＤＦ丁処理を施し、ＤｔＪＴ２に加えられる入
力信号に相当する理想正弦波信号の位相データと振幅デ
ータを求める。なお、理想正弦波信号の周波数は、高純
度正弦波信号発生器１とクロック発生器４が同期して駆
動されていることから、理論値と一致することになる。

これにより、これら理想正弦波信号データと変換データ
との誤差を求めることができ、ＤＬＩＴ２の各種特性を
評価することができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このような従来の構成によれば、高純度正弦波
信号発生器１とクロック発生器４は基準発振器を共有し
ていることから、各発生器の出力信号の周波数設定のた
めの回路構成が複雑になり、自由度が制限されることに
なる。

このような回路構成や周波ａ設定に伴う欠点は高純度正
弦波信号発生器１とクロック発生器４をそれぞれ独立し
た専用回路として構成することにより解決できる。その
結果、２つの発生器は非同期で駆動されるさことになる
。

ところが、高純度正弦波信号発生器１とクロック発生器
４を非同期で駆動すると、入力信号の周波数と理想正弦
波信号の周波数との間に誤差を生じる可能性は極めて大
きい。そして、このｍＬ　ｙｆは丈ンプル点数倍に拡大
されて、 ２７ｒ−ｎ−に−δ／　Ｎ　（ｒａｄ　）　　　　　　
・・１２）ただし、 ｎ−サンプルした番号、０≦ｎ≦Ｎ−１に＝サンプル波
数 δ−周波数誤差 Ｎ＝サンプル点数 で表されるザンプル位相のｆｌＡ差になる。

なお、この場合のＡの推定値は となり、Ｂの推定値は となる。

本発明は、このような点に着目したものであって、その
目的は、測定対ＩＡ／Ｄ変換器に加えられる正弦波信号
とクロックが非同期の場合の入力信号の周波数と理想正
弦波信号の周波数との間の誤差を小さくでき、高精度の
試験が行えるＡ／Ｄ変換器試験装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） このような問題点を解決した本発明は、高純度正弦波発
生器から測定対象Ａ／Ｄ変検品に正弦波信号を加え、測
定対象Ａ／Ｄ変換器から出力される変換データをメモリ
に格納し、メモリに格納された変換データを離散的フー
リエ変換することにより入力信号に相当する理想正弦波
信号の位相と振幅を求め、これら理想正弦波信号データ
と変換データとの誤差を求めるＡ／Ｄ変換器試験装置に
おいて、 測定対象Ａ／Ｄ変換器に加えられる入力信号の周波数お
よびクロックの周波数を測定する手段を設け、 これら測定周波数に基づいて理想正弦波信号の周波数を
演算することを特徴とする。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、第
３図と同一部分には同一符号を付けている。第１図にお
いて、高純度正弦波信号発生器１とクロック発生器４は
非同期で駆動されている。

６はＤＬＪＴ２に加えられる入力信号の周波数ωＳおよ
びクロックの周波数ωＣ（ωｃ−２π／τ）を測定する
ためのカウンタであり、各周波数の測定植はデータ処理
部５に加えられている。

このように構成された装置の動作について説明する。

前述の（１）式で表される入力信号ｆ（ｔ＞は、ｆ（む
）−Ａｃｏｓ２πωｓｔ＋Ｂｓ１ｎ２πωｓｔ＋Ｄ　　
　　　　　　　　　　・・・（３）と表すことができる
。そして、サンプル点数をＮとすると、サンプルデータ
ｆ　ｎ　（ｎ−０−Ｎ　−１）は、 ｆｎ三ｆ（ｎで）　　　　　　　　　・・・（４）にな
る。

ここで、従来のカーブフィツトの問題は、（３）式のＡ
、Ｂ、Ｄを未知数としてｆｎのデータからＡ。

［３，Ｄの値を推定することに帰着する。

そこで、Ａ、Ｂ、Ｄの推定値をそれぞれＡ、Ｂ。

石とすると、推定値Ａ、Ｂ、Ｄは、以下により演算でき
る ＢＯ３７五」れ儒〜ｒ Ｉ　１１＠ Ｄ　ｏ　＝　Ｎジ。♂２ γ−ωＳ　／ωＣ とする。なお、これらの演算に用いる周波数としては、
カウンタ６による測定値を用いる。

また、Ｋ、Ｈｔｊはγ、Ｎの関数であり、これらの間に
は次の関係が成立する。

・・・（６） Ｋ＝１　０２　’　　２Ｇ＋　”　＋２Ｇ＋　’　Ｇ２
・・・（７）ただし、Ｇ＋＝上、５μ吐　　　　　　　
　・・・（８）１５４λＹ Ｇ２．Ｌ、ｕ９懇と　　　　　　　　・・・（９）１　
Ｃ−フにｒ α−２π（Ｎ−１）γ　　　・・・（１０）なお、周波
数比γは、あるＮについてＫがＯになる値が存在するこ
とになり、その周波数比γではカーブフィツトは不可能
である。

第２図はこのような一連の演算処理の流れを示すフロー
チャートであり、（ａ）は周波数校正の流れを示し、（
ｂ）は校正結果に基づいて行なう測定の流れを示してい
る。

周波数校正にあたっては、まず入力信号の周波数ｆｓお
よびクロックの周波数ｆＣをカウンタ６で測定する（ス
テップ■）。次に、周波数の測定結果から得られる周波
数比ｆ　ｓ　／　ｆ　ｃに基づいて角サンプリング点に
対応したｓｉｎテーブル（Ｓｎ）およびＣＯＳテーブル
（Ｏｎ）を作成する（ステップ■）。その後、（６）式
に従って［ＨＬＪ　］を演算するとともに、（７）式に
従ってＫを演算する（ステップ■）。

測定にあたっては、メモリ３を起動してサンプルデータ
ｆｎを測定する（ステップ■）。次に、ｆｎ、Ｏｎ、　
Ｓｎ、におよびＨｔ　Ｊ　＆−基づいてＡ。

Ｂ、Ｄを演算する（ステップ■）。その後、Ａ。

Ｂ、Ｄに基づいてカーブフィツトのエラー分Ｅ　ｎを、 Ｅｎ−ｆｎ−（ＡＣｎ＋ＢＳｎ＋Ｄ）−（１１）で演算
する（ステップ■）。

このようにしてエラー分Ｅｎを演算した後、必要に応じ
て統計処理（ステップ■）や、ＳＮ比の演算などを行う
〈ステップ■）。

このように構成することにより、高純度正弦波信号発生
器とクロック発生器を非同期で駆動させていることから
、各発生器の回路構成は簡単になり、それぞれの出力周
波数の設定についての自由度は高くなる。

また、各発生器の出力周波数の測定結果に基づいて理想
正弦波信号の周波数を演算していることから、精度の高
い測定が行える。

さらに、このような手順によれば、メモリ３に格納され
たデータのｓｉｎ成分、　ＣＯＳ成分だけではなく、直
流成分についても補正処理を行うことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、測定対ＩＡ／Ｄ
変換器に加えられる正弦波信号とクロックが非同期の場
合の入力信号の周波数と理想正弦波信号の周波数との間
の誤差を小さくでき、高精度の試験が行えるＡＩＤ変換
器試験装置が実現でき、実用上の効果は大ぎい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の装置の信号処理の流れを示すフローヂャート、
第３図は従来の装置の一例を示すブロック図である。 １・・・高Ｍ度正弦波信号発生器、２・・・測定対象Ａ
／Ｄ変換器（ＯＵＴ）、３・・・メモリ、４・・・クロ
ック光土器、５・・・データ処理部、６・・・カウンタ
。 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高純度正弦波発生器から測定対象Ａ／Ｄ変換器に正弦波
   信号を加え、測定対象Ａ／Ｄ変換器から出力される変換
   データをメモリに格納し、メモリに格納された変換デー
   タを離散的フーリエ変換することにより入力信号に相当
   する理想正弦波信号の位相と振幅を求め、これら理想正
   弦波信号データと変換データとの誤差を求めるＡ／Ｄ変
   換器試験装置において、 測定対象Ａ／Ｄ変換器に加えられる入力信号の周波数お
   よびクロックの周波数を測定する手段を設け、 これら測定周波数に基づいて理想正弦波信号の周波数を
   演算することを特徴とするＡ／Ｄ変換器試験装置。