JPWO2008123470A1 - 復調装置、試験装置および電子デバイス - Google Patents

Abstract

振幅位相変調信号からクロック信号を再生するために、伝送データに応じて複数レベルおよび複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を復調する復調装置（２００）であって，前記振幅位相変調信号を受け取り，前記振幅位相変調信号に同期したクロック信号を再生するクロック再生部（２２）と，前記クロック信号を基準として，前記振幅位相変調信号のレベルおよび前記変化点の位相を検出する振幅位相検出部（２４）と，前記振幅位相検出部により検出された前記レベルおよび前記変化点の位相に応じたデータを出力するデータ出力部（２１０）と，前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて，前記クロック再生部が出力する前記クロック信号の発振周波数を補正するための補正信号を出力する位相差補正部（２６）とを備える復調装置を提供する。

Description

本発明は、復調装置、試験装置および電子デバイスに関する。特に本発明は、振幅位相変調信号を復調する復調装置、振幅位相変調信号を出力信号として出力する被試験デバイスを試験する試験装置および電子デバイスに関する。本出願は、下記の日本国特許出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
出願番号 特願２００７−０８９６９２ 出願日 ２００７年３月２９日

半導体の回路密度および動作速度の増加に伴い、半導体内部におけるデータ伝送量は、飛躍的に増加している。これに対し、半導体外部におけるデータ伝送量は、ピン数、形状、配線等の制約により、半導体内部におけるデータ伝送量の増加量ほど、増加していない。このため、半導体内部および半導体外部のデータ伝送量のギャップが大きくなり、問題となっていた。

下記非特許文献１には、伝送データに応じて複数レベル及び複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を用いて、半導体間におけるデータ伝送を行うことが提案されている。このような振幅位相変調信号によれば、１周期に多数ビットのデータを伝送することができるので、半導体内部および半導体外部のデータ伝送量のギャップを小さくすることができる。
Sunil Jain、"GHz Interconnects - Electrical Aspects"、International Test Conference NOTES Tutorial 3、（米国）、 ２００６年１０月２２日、ｐ２７

ところで、クロック信号を並行して伝送せずに振幅位相変調信号を伝送するシステムにおいては、受信装置は、受信した振幅位相変調信号からクロック信号を再生しなければならない。しかしながら、振幅位相変調信号は、伝送データに応じてシンボル毎に振幅および変化点の位相が変動する。従って、振幅位相変調信号をそのままＰＬＬに入力しても、当該ＰＬＬからは、伝送データに応じた位相変動による誤差を含んだクロック信号が出力されてしまう。

そこで本明細書に含まれる技術革新（イノベーション）の一つの側面においては、上記の課題を解決することのできる復調装置、試験装置および電子デバイスを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

即ち、本明細書に含まれるイノベーションに関連する第１の側面による復調装置の一つの例（exemplary）によると、伝送データに応じて複数レベルおよび複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を復調する復調装置であって、与えられた制御信号に応じた周波数のクロック信号を出力する発振部と、振幅位相変調信号とクロック信号との位相差を検出する位相差検出部と、位相差に応じた制御信号を発振部に与えるフィルタ部とを有するクロック再生部と、クロック信号を基準として、振幅位相変調信号のレベルおよび変化点の位相を検出する振幅位相検出部と、振幅位相検出部により検出されたレベルおよび変化点の位相に応じたデータを出力するデータ出力部と、振幅位相検出部により検出された変化点の位相に応じて、位相差検出部からフィルタ部に与えられる位相差を補正する位相差補正部とを備える復調装置を提供する。

本明細書に含まれるイノベーションに関連する第２の側面による試験装置の一つの例（exemplary）によると、伝送データに応じて複数レベルおよび複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を、出力信号として出力する被試験デバイスを試験する試験装置であって、試験信号を被試験デバイスに出力する試験信号出力部と、試験信号に応じて被試験デバイスから出力されるべき出力信号のレベルの期待値である期待レベルおよび出力信号の変化点の位相の期待値である期待位相を発生するパターン発生部と、与えられた制御信号に応じた周波数のクロック信号を出力する発振部と、出力信号とクロック信号との位相差を検出する位相差検出部と、位相差に応じた制御信号を発振部に与えるフィルタ部とを有するクロック再生部と、クロック信号を基準として、出力信号のレベルおよび変化点の位相を検出する振幅位相検出部と、検出部により検出されたレベルおよび変化点の位相が、期待レベルおよび期待位相と一致しているか否かを判定する判定部と、振幅位相検出部により検出された変化点の位相に応じて、位相差検出部からフィルタ部に与えられる位相差を補正する位相差補正部とを備える試験装置を提供する。

本明細書に含まれるイノベーションに関連する第３の側面による電子デバイスの一つの例（exemplary）によると、伝送データに応じて複数レベルおよび複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を、出力信号として出力する被試験回路と、被試験回路を試験する試験回路とを備え、試験回路は、試験信号を被試験回路に出力する試験信号出力部と、試験信号に応じて被試験回路から出力されるべき出力信号のレベルの期待値である期待レベルおよび出力信号の変化点の位相の期待値である期待位相を発生するパターン発生部と、与えられた制御信号に応じた周波数のクロック信号を出力する発振部と、出力信号とクロック信号との位相差を検出する位相差検出部と、位相差に応じた制御信号を発振部に与えるフィルタ部とを有するクロック再生部と、クロック信号を基準として、出力信号のレベルおよび変化点の位相を検出する振幅位相検出部と、検出部により検出されたレベルおよび変化点の位相が、期待レベルおよび期待位相と一致しているか否かを判定する判定部と、振幅位相検出部により検出された変化点の位相に応じて、位相差検出部からフィルタ部に与えられる位相差を補正する位相差補正部とを有する電子デバイスを提供する。

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。

本発明の実施形態に係る試験装置１０の構成を被試験デバイス１００とともに示す。 本発明の実施形態に係る振幅位相変調信号の一例を示す。 本発明の実施形態に係る復調部１８の構成を示す。 本発明の実施形態の第１変形例に係る復調部１８の構成を示す。 本実施形態に係る復調部１８が出力信号のレベルおよび変化点（リーディングエッジ）の位相を検出する場合における、任意の１つ受信点に対応する比較レベルおよび比較タイミングの一例を示す。 本実施形態に係る振幅位相検出部２４が出力信号のレベルおよび変化点（トレーディングエッジ）の位相を検出する場合における、任意の１つ受信点に対応する比較レベルおよび比較タイミングの一例を示す。 振幅位相変調信号が取り得るレベルおよび変化点の位相の組み合わせのそれぞれに対応する、比較レベルおよび比較タイミングの一例を示す。 本実施形態に係る振幅位相検出部２４の構成の一例を示す。 本発明の実施形態の第２変形例に係る試験装置１０の構成を示す。 本発明の実施形態に係る復調装置２００の構成を示す。

符号の説明

１０ 試験装置、１４ パターン発生部、１６ 試験信号出力部、１８ 復調部、２０ 判定部、２２ クロック再生部、２４ 振幅位相検出部、２６ 位相差補正部、３０ 発振部、３２ 位相差検出部、３４ フィルタ部、３６ マスク部、４０ タイミング信号出力部、４２ 選択部、５２ レベル比較部、５４ タイミング発生部、５６ 取込回路
５８ 比較検出部、６２ コンパレータ、７０ タイミング発生器、１００ 被試験デバイス、２００ 復調装置、２１０ データ出力部

以下、発明の実施の形態を通じて本発明の一つの側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成を被試験デバイス１００とともに示す。図２は、本実施形態に係る振幅位相変調信号の一例を示す。

試験装置１０は、伝送データに応じて複数レベル及び複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を出力信号として出力する被試験デバイス１００を試験する。被試験デバイス１００は、一例として、所定周期に同期したパルス信号であって、パルスレベルおよびパルスエッジの位相が伝送データに応じて変化する振幅位相変調信号を出力してよい。すなわち、被試験デバイス１００は、一例として、各周期において、パルスレベルを、予め定められた複数のレベルのうち伝送データに応じて選択されたレベルとした振幅位相変調信号を出力してよい。さらに、被試験デバイス１００は、一例として、各周期において、パルス前縁の変化点（リーディングエッジ）およびパルス後縁の変化点（トレーディングエッジ）のうちの少なくとも一方の変化点の位相を、当該周期中における予め定められた複数の位相のうち伝送データに応じて選択された位相とした振幅位相変調信号を出力してよい。

被試験デバイス１００は、一例として、各周期において、パルスのレベルとしてｎ_１個（ｎ_１は２以上の整数）のレベル（Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_３、…、Ｖ_ｎ１）を取り得ることができる振幅位相変調信号を出力してよい。また、被試験デバイス１００は、一例として、各周期において、パルスのリーディングエッジの位相として、ｎ_２個（ｎ_２は２以上の整数）の位相（Ｆ_Ｌ１、Ｆ_Ｌ２、Ｆ_Ｌ３、…、Ｆ_Ｌｎ２）を取り得ることができる振幅位相変調信号を出力してよい。また、被試験デバイス１００は、一例として、各周期において、パルスのトレーディングエッジの位相として、ｎ_３個（ｎ_３は２以上の整数）の位相（Ｆ_Ｔ１、Ｆ_Ｔ２、Ｆ_Ｔ３、…、Ｆ_Ｔｎ３）を取り得ることができる振幅位相変調信号を出力してよい。

以上のような振幅位相変調信号によれば、所定周期毎に多値のデータを伝送することができる。例えば、ｎ_１個のレベル、ｎ_２個のリーディングエッジの位相、ｎ_３個のトレーディングエッジの位相を取り得る振幅位相変調信号によれば、１周期中に（ｎ_１×ｎ_２×ｎ_３）値のデータを伝送することができる。

試験装置１０は、パターン発生部１４と、試験信号出力部１６と、復調部１８と、判定部２０とを備える。パターン発生部１４は、被試験デバイス１００に対して出力する試験信号のパターンを指定する試験パターンを発生する。さらに、パターン発生部１４は、試験信号に応じて被試験デバイス１００から出力されるべき出力信号（振幅位相変調信号）の期待値を発生する。すなわち、パターン発生部１４は、試験信号に応じて被試験デバイス１００から出力されるべき出力信号のレベルの期待値である期待レベルおよび出力信号の変化点の位相の期待値である期待位相を発生する。パターン発生部１４は、一例として、所定周期毎に発生されるパルスの、期待レベル、リーディングエッジの期待位相およびトレーディングエッジの期待位相を発生してよい。

試験信号出力部１６は、試験パターンおよび基準信号に応じて試験信号を生成し、生成した試験信号を被試験デバイス１００に出力する。復調部１８は、試験信号に応じて被試験デバイス１００から出力された出力信号を入力し、入力した出力信号のレベルおよび変化点の位相を検出する。判定部２０は、復調部１８により検出されたレベルおよび変化点の位相が、期待レベルおよび期待位相と一致しているか否かを判定する。そして、判定部２０は、判定結果を出力する。

図３は、本実施形態に係る復調部１８の構成を示す。復調部１８は、クロック再生部２２と、振幅位相検出部２４と、位相差補正部２６とを有する。

クロック再生部２２は、被試験デバイス１００から出力された出力信号（振幅位相変調信号）を入力し、入力した出力信号に同期したクロック信号を再生する。クロック再生部２２は、発振部３０と、位相差検出部３２と、フィルタ部３４と、マスク部３６とを含む。

発振部３０は、与えられた制御信号に応じた周波数のクロック信号を出力する。位相差検出部３２は、出力信号とクロック信号との位相差を検出する。

フィルタ部３４は、位相差に応じた制御信号を発振部３０に与える。フィルタ部３４は、一例として、位相差検出部３２により検出された位相差をローパスフィルタリングする。そして、フィルタ部３４は、位相差をローパスフィルタリングした結果得られる信号を制御信号として発振部３０に与える。

マスク部３６は、位相差補正部２６により出力される補正信号に応じて、位相差検出部３２からフィルタ部３４に与えられる位相差をマスクする。より具体的には、マスク部３６は、補正信号によりマスクが指定されていることを条件として位相差検出部３２により検出された位相差をフィルタ部３４に供給し、補正信号によりマスクが指定されていることを条件として位相差検出部３２により検出された位相差をフィルタ部３４に供給しない。マスク部３６は、マスク時において、一例として、０を位相差としてフィルタ部３４に供給してもよいし、マスクをする直前において位相差検出部３２により検出された位相差をフィルタ部３４に供給してもよい。

以上のような構成のクロック再生部２２によれば、発振部３０が、フィルタ部３４から出力される制御信号のレベルに応じてクロック信号の周波数を変化させる。そして、クロック再生部２２は、定常状態において、制御信号のレベルが０となるような周波数のクロック信号を出力する。この結果、クロック再生部２２によれば、出力信号との位相差の時間平均が０となるような、すなわち、出力信号に位相同期したクロック信号を出力することができる。

振幅位相検出部２４は、クロック再生部２２により再生されたクロック信号を基準として、出力信号のレベルおよび変化点の位相を検出する。振幅位相検出部２４は、一例として、クロック信号により指定される周期毎に、出力信号が取り得る複数レベルの中から当該出力信号のレベルを検出してよい。さらに、振幅位相検出部２４は、一例として、出力信号のリーディングエッジが取り得る複数位相の中から当該リーディングエッジの位相を検出し、出力信号のトレーディングエッジが取り得る複数位相の中から当該トレーディングエッジの位相を検出してよい。

位相差補正部２６は、振幅位相検出部２４により検出された変化点の位相に応じて、位相差検出部３２からフィルタ部３４に与えられる位相差を補正する。本実施形態においては、位相差補正部２６は、位相差検出部３２からフィルタ部３４に与える位相差をマスクするか否かを指定する補正信号をマスク部３６に出力することにより、位相差検出部３２からフィルタ部３４に与えられる位相差を補正する。

位相差補正部２６は、一例として、振幅位相検出部２４により検出された変化点の位相が、出力信号が取り得る複数位相のうち少なくとも１つの予め定められた位相であることを条件として、位相差検出部３２により検出された位相差をフィルタ部３４に与えてよい。すなわち、位相差補正部２６は、一例として、振幅位相検出部２４により検出された変化点の位相が、複数位相のうち少なくとも１つの予め定められた位相でないことを条件として、位相差検出部３２からフィルタ部３４に与える位相差をマスクしてよい。

これにより、位相差補正部２６によれば、予め定められた変化点の位相のみに同期したクロック信号を発振部３０から出力させることができる。従って、クロック再生部２２によれば、伝送データに応じた位相変動による誤差を除去し、振幅位相変調信号である出力信号に正確に同期したクロック信号を出力することができる。

更に、位相差補正部２６は、一例として、振幅位相検出部２４により検出されたレベルおよび変化点の位相が、出力信号が取り得る複数レベルおよび複数位相のうち少なくとも１つの予め定められたレベルおよび位相であることを条件として、位相差検出部３２により検出された位相差をフィルタ部３４に与えてもよい。すなわち、位相差補正部２６は、一例として、振幅位相検出部２４により検出されたレベルおよび変化点の位相が、複数レベルおよび複数位相のうち少なくとも１つの予め定められたレベルおよび位相でないことを条件として、位相差検出部３２からフィルタ部３４に与える位相差をマスクしてよい。

振幅位相変調信号は、立ち上がり（又は立ち下がり）波形の鈍りにより、同一位相であっても、レベルが低い場合よりもレベルが高い場合の方が実際に検出される変化点の位相が遅れる。従って、このような位相差補正部２６によれば、予め定められたレベルおよび変化点の位相のみに同期したクロック信号を発振部３０から出力させることにより、伝送データに応じた位相変動による誤差を更に除去することができる。

図４は、本実施形態の第１変形例に係る復調部１８の構成を示す。本変形例に係る復調部１８は、図３に示した復調部１８と略同一の構成および機能を取るので、図３中に示した部材と構成および機能を採る部材については同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。

クロック再生部２２は、マスク部３６に代えて、タイミング信号出力部４０と、選択部４２とを含む。タイミング信号出力部４０は、出力信号が取り得る複数の変化点の位相のそれぞれに対応する複数のタイミング信号をクロック信号に基づき生成する。すなわち、タイミング信号出力部４０は、クロック信号と出力信号とが同期した定常状態において、出力信号が取り得る複数の位相のそれぞれと同期する複数のタイミング信号を、クロック信号に基づき生成する。

タイミング信号出力部４０は、一例として、直列に接続され、クロック信号を順次に遅延する複数の遅延素子を含んでよい。そして、タイミング信号出力部４０は、各遅延素子から出力された信号をタイミング信号として出力する。これにより、タイミング信号出力部４０は、出力信号が取り得る複数の位相に対応する複数のタイミング信号を出力することができる。また、発振部３０がリングバッファを含む場合、タイミング信号出力部４０は、発振部３０に含まれるリングバッファを構成する各バッファから出力される信号を、タイミング信号として出力してもよい。

選択部４２は、位相差補正部２６により出力される選択信号に応じて、タイミング信号出力部４０から出力される複数のタイミング信号のうちいずれか１つのタイミング信号を選択して、位相差検出部３２に供給する。位相差検出部３２は、選択部４２により選択されたタイミング信号と出力信号との位相差を検出する。

位相差補正部２６は、複数のタイミング信号のうち振幅位相検出部２４により検出された変化点の位相に対応したタイミング信号を選択する。本変形例においては、位相差補正部２６は、タイミング信号出力部４０から出力された複数のタイミング信号のうちいずれのタイミング信号を位相差検出部３２に供給するかを指定する選択信号を選択部４２に供給することにより、タイミング信号を選択する。

これにより、クロック再生部２２によれば、出力信号の変化点の位相と同期すべきタイミング信号と、当該出力信号との位相差を検出するので、伝送データに応じた位相変動による誤差が除去された位相差を検出することができる。従って、クロック再生部２２によれば、伝送データに応じた位相変動による誤差を除去し、振幅位相変調信号である出力信号に正確に同期したクロック信号を出力することができる。

なお、本変形例において、位相差検出部３２は、例えば振幅位相検出部２４による処理の遅延量分だけ入力した出力信号を遅延して、出力信号と選択されたタイミング信号との位相差を検出してよい。これにより、位相差検出部３２によれば、入力された出力信号のシンボルと、位相差補正部２６により選択されたタイミング信号の選択源とされた出力信号のシンボルとを一致させて、位相差を検出することができる。

また、クロック再生部２２は、一例として、選択部４２およびタイミング信号出力部４０に代えて、可変遅延素子を含んでもよい。この場合において、位相差補正部２６は、振幅位相検出部２４により検出された変化点の位相に応じて可変遅延回路の遅延量を制御することにより、出力信号が取り得る複数の位相のそれぞれと同期する複数のタイミング信号を出力する。

図５は、本実施形態に係る振幅位相検出部２４が出力信号のレベルおよび変化点（リーディングエッジ）の位相を検出する場合における、任意の１つ受信点に対応する比較レベルおよび比較タイミングの一例を示す。出力信号のレベルおよびリーディングエッジの位相にデータが変調されている場合、振幅位相検出部２４は、一例として、当該出力信号が取り得る複数のレベルおよび変化点（リーディングエッジ）の複数の位相を組み合わせたそれぞれの受信点に対応して、図５に示す第１〜第３比較レベルが予め設定されている。そして、振幅位相検出部２４は、出力信号のリーディングエッジの位相にデータが変調されている場合、各周期において、複数の受信点のそれぞれに対して、対応する受信点の理想位相より前において対応する受信点の理想レベルより小さい第１比較レベルと出力信号とを比較し、対応する受信点の理想位相より後において対応する受信点の理想レベルより大きい第２比較レベルおよび理想レベルより小さい第３比較レベルと出力信号とを比較する。

ここで、振幅位相検出部２４は、対応する受信点の理想位相より前において第１比較レベルと出力信号とを比較するので、出力信号が対応する受信点の理想位相より前において対応する受信点の理想レベルより小さいことを検出することができる。さらに、振幅位相検出部２４は、対応する受信点の理想位相より後において第３比較レベルと出力信号とを比較するので、出力信号が対応する受信点の理想位相より後において対応する受信点の理想レベル以上であることを検出することができる。従って、振幅位相検出部２４は、出力信号のリーディングエッジが取り得る全ての受信点のそれぞれについて、出力信号の位相と、第１比較レベルの比較タイミング以後且つ第３比較レベルの比較タイミング以前の位相である理想位相とが、略一致しているか否かを検出することができる。

また、振幅位相検出部２４は、対応する受信点の理想位相より後において第２比較レベルと出力信号とを比較するとともに、対応する受信点の理想位相より後において第３比較レベルと出力信号とを比較する。従って、振幅位相検出部２４は、出力信号が取り得る全ての受信点のそれぞれについて、出力信号のレベルと、第２比較レベル以下且つ第３比較レベル以上のレベルである理想レベルとが、略一致しているか否かを検出することができる。

そして、振幅位相検出部２４は、出力信号が取り得る全ての受信点のそれぞれについての複数の比較結果に基づき、出力信号のレベルおよびリーディングエッジの位相を検出することができる。すなわち、振幅位相検出部２４は、複数の受信点のうちから、理想位相より前において第１比較レベル以下であり、理想位相より後において第２比較レベル以下且つ第３比較レベル以上である１つの受信点を検出する。そして、振幅位相検出部２４は、検出した１つの受信点の理想レベルおよび理想位相を、当該出力信号のレベルおよび変化点の位相として出力する。

なお、第１比較レベルおよび第３比較レベルは、対応する受信点の理想レベルより小さく、且つ、出力信号が取り得る複数のレベルのうちの対応する受信点の理想レベルより１つ下のレベルより、大きいことが好ましい。また、第１比較レベルの比較タイミングは、リーディングエッジの対応する受信点の理想位相より前、且つ、リーディングエッジが取り得る複数の位相のうちの対応する受信点の理想位相の直前の位相より、後であることが好ましい。振幅位相検出部２４は、一例として、対応する受信点の理想位相より後において、第１比較レベルと略同一である第３比較レベルと、出力信号とを比較してよい。これにより、振幅位相検出部２４は、比較回路を共通化することができる。

また、第２比較レベルは、対応する受信点の理想レベルより大きく、且つ、出力信号が取り得る複数のレベルのうちの対応する受信点の理想レベルより１つ上のレベルより、小さいことが好ましい。また、第２比較レベルおよび第３比較レベルの比較タイミングは、リーディングエッジの対応する受信点の理想位相より後、且つ、リーディングエッジが取り得る複数の位相のうちの対応する受信点の理想位相の直後の位相より、前であることが好ましい。振幅位相検出部２４は、一例として、対応する受信点の理想位相より後の略同一タイミングにおいて、第２比較レベルおよび第３比較レベルと出力信号とを比較してよい。これにより、振幅位相検出部２４は、比較タイミング回路を共通化することができる。

なお、本実施形態において、第１レベルが第２レベル以上（またはより大きい）と表した場合、基準レベル（例えばグランド）と第１レベルとの差の絶対値が、基準レベルと第２レベルとの差の絶対値以上（またはより大きい）であることを意味する。従って、出力信号が比較レベル以上であると表した場合、基準レベルと出力信号との差の絶対値が、基準レベルと比較レベルとの差の絶対値以上であることを意味する。同様に、第１レベルが第２レベル以下（またはより小さい）と表した場合、基準レベルと第１レベルとの差の絶対値が、基準レベルと第２レベルとの差の絶対値以下（またはより小さい）であることを意味する。

図６は、本実施形態に係る振幅位相検出部２４が出力信号のレベルおよび変化点（トレーディングエッジ）の位相を検出する場合における、任意の１つ受信点に対応する比較レベルおよび比較タイミングの一例を示す。出力信号のレベルおよびトレーディングエッジの位相にデータが変調されている場合、振幅位相検出部２４は、当該出力信号が取り得る複数のレベル（理想レベル）および変化点（トレーディングエッジ）の複数の位相（理想位相）を組み合わせたそれぞれの受信点に対応して、第４〜第６比較レベルが予め設定されている。そして、振幅位相検出部２４は、出力信号のトレーディングエッジの位相にデータが変調されている場合、各周期において、複数の受信点のそれぞれに対して、理想位相より後において理想レベルより小さい第４比較レベルと出力信号とを比較し、理想位相より前において理想レベルより大きい第５比較レベルおよび理想レベルより小さい第６比較レベルと出力信号とを比較する。

ここで、振幅位相検出部２４は、対応する受信点の理想位相より後において第４比較レベルと出力信号とを比較するので、出力信号が対応する受信点の理想位相より後において対応する受信点の理想レベルより小さいことを検出することができる。さらに、振幅位相検出部２４は、対応する受信点の理想位相より前において第６比較レベルと出力信号とを比較するので、出力信号が対応する受信点の理想位相より前において対応する受信点の理想レベル以上であることを検出することができる。従って、振幅位相検出部２４は、出力信号のトレーディングエッジが取り得る全ての受信点のそれぞれについて、出力信号の位相と、第６比較レベルの比較タイミング以前且つ第４比較レベルの比較タイミング以後の位相である理想位相とが、略一致しているか否かを検出することができる。

また、振幅位相検出部２４は、対応する受信点の理想位相より前において第５比較レベルと出力信号とを比較するとともに、対応する受信点の理想位相より前において第６比較レベルと出力信号とを比較する。従って、振幅位相検出部２４は、出力信号が取り得る全ての受信点のそれぞれについて、出力信号のレベルと、第５比較レベル以下且つ第６比較レベル以上のレベルである理想レベルとが、略一致しているか否かを検出することができる。

そして、振幅位相検出部２４は、出力信号が取り得る全ての受信点のそれぞれについての複数の比較結果に基づき、出力信号のレベルおよびトレーディングエッジの位相を検出することができる。すなわち、振幅位相検出部２４は、複数の受信点のうちから、理想位相より後において第４比較レベル以下であり、対応する受信点の理想位相より前において第５比較レベル以下且つ第６比較レベル以上である１つの受信点を検出する。そして、振幅位相検出部２４は、検出した１つの受信点の理想レベルおよび理想位相を、当該出力信号のレベルおよび変化点の位相として出力する。

なお、第４比較レベルおよび第６比較レベルは、対応する受信点の理想レベルより小さく、且つ、出力信号が取り得る複数のレベルのうちの対応する受信点の理想レベルより１つ下のレベルより、大きいことが好ましい。また、第４比較レベルの比較タイミングは、トレーディングエッジの対応する受信点の理想位相より後、且つ、トレーディングエッジが取り得る複数の位相のうちの対応する受信点の理想位相の直後の位相より、前であることが好ましい。振幅位相検出部２４は、一例として、対応する受信点の理想位相より前において、第４比較レベルと略同一である第６比較レベルと、出力信号とを比較してよい。これにより、振幅位相検出部２４は、比較回路を共通化することができる。

また、第５比較レベルは、対応する受信点の理想レベルより大きく、且つ、出力信号が取り得る複数のレベルのうちの対応する受信点の理想レベルより１つ上のレベルより、小さいことが好ましい。また、第５比較レベルおよび第６比較レベルの比較タイミングは、トレーディングエッジの対応する受信点の理想位相より前、且つ、トレーディングエッジが取り得る複数の位相のうちの対応する受信点の理想位相の直前の位相より、後であることが好ましい。振幅位相検出部２４は、一例として、対応する受信点の理想位相より前の略同一タイミングにおいて、第５比較レベルおよび第６比較レベルと出力信号とを比較してよい。これにより、振幅位相検出部２４は、比較タイミング回路を共通化することができる。

図７は、振幅位相変調信号が取り得るレベルおよび変化点の位相の組み合わせのそれぞれに対応する、比較レベルおよび比較タイミングの一例を示す。振幅位相検出部２４は、一例として、変化点の位相が同一であってレベルが異なる複数の受信点に対応する複数の第１比較レベル（または第４比較レベル）の比較タイミングが、略同一の位相に設定されていてよい。振幅位相検出部２４は、一例として、変化点の位相が同一であってレベルが異なる複数の受信点に対応する複数の第２比較レベル（または第５比較レベル）の比較タイミングが、略同一の位相に設定されていてよい。振幅位相検出部２４は、一例として、変化点の位相が同一であってレベルが異なる複数の受信点に対応する複数の第３比較レベル（または第６比較レベル）の比較タイミングが、略同一の位相に設定されていてよい。

また、振幅位相検出部２４は、一例として、レベルが同一であって位相が異なる複数の受信点に対応する複数の第１比較レベル（または第４比較レベル）が、略同一のレベルに設定されていてよい。振幅位相検出部２４は、一例として、レベルが同一であって位相が異なる複数の受信点に対応する複数の第２比較レベル（または第５比較レベル）が、略同一のレベルに設定されていてよい。振幅位相検出部２４は、一例として、レベルが同一であって位相が異なる複数の受信点に対応する複数の第３比較レベル（または第６比較レベル）が、略同一のレベルに設定されていてよい。このような振幅位相検出部２４によれば、レベルの比較回路および比較タイミングの制御回路を共通化することができる。

振幅位相検出部２４は、一例として、変化点の位相が同一であって上下に隣接する２つの受信点のうち、上側のレベルに対応する受信点の第２比較レベル（または第５比較レベル）と、下側のレベルに対応する受信点の第３比較レベル（または第６比較レベル）とが、略同一のレベルに設定されていてよい。また、振幅位相検出部２４は、一例として、レベルが同一であって前後に隣接する位相の２つの受信点のうち、前側の位相に対応する受信点の第３比較レベル（または第４比較レベル）の比較タイミングと、後側の位相に対応する受信点の第１比較レベル（第６比較レベル）の比較タイミングとが、略同一の位相に設定されていてよい。これにより、振幅位相検出部２４によれば、更に回路を共通化することができる。

図８は、本実施形態に係る振幅位相検出部２４の構成の一例を示す。図８に示す振幅位相検出部２４は、図７に示すように第１および第２比較レベルおよび比較タイミングが設定された場合の構成の一例を示す。

振幅位相検出部２４は、レベル比較部５２と、タイミング発生部５４と、複数の取込回路５６−１〜５６−ｍと、比較検出部５８とを含む。レベル比較部５２は、出力信号が取り得る複数のレベルのそれぞれにおける対応するレベルより小さい第１比較レベルおよび対応するレベルより大きい第２比較レベルのそれぞれと、試験信号に応じて被試験デバイス１００から出力された出力信号とを比較する。そして、レベル比較部５２は、出力信号が取り得る複数のレベルのそれぞれに対応する第１比較レベルおよび第２比較レベルのそれぞれと、出力信号との複数のレベル比較結果を出力する。

レベル比較部５２は、一例として、出力信号が取り得る複数のレベルのそれぞれにおける第１比較レベルおよび第２比較レベルのそれぞれに対応して設けられた複数のコンパレータ６２−１〜６２−ｍを含んでよい（ｍは、２以上の整数。）。複数のコンパレータ６２−１〜６２−ｍは、それぞれが対応する第１比較レベルまたは第２比較レベルと出力信号とを比較する。

タイミング発生部５４は、出力信号が取り得る複数の位相のそれぞれにおける対応する位相より前の第１比較タイミングおよび対応する位相より後の第２比較タイミングを指定する複数のタイミング信号を発生する。タイミング発生部５４は、一例として、クロック信号を順次に遅延する複数の遅延素子６４−１〜遅延素子６４−ｍを含んでよい。

複数の遅延素子６４−１〜遅延素子６４−ｍは、直列に接続され、予め設定された遅延量によりクロック信号を順次に遅延する。そして、複数の遅延素子６４−１〜遅延素子６４−ｍは、出力信号が取り得る複数の位相のそれぞれにおける第１比較タイミングおよび第２比較タイミングを指定する複数のタイミング信号を出力する。

複数の取込回路５６−１〜５６−ｍは、出力信号が取り得る複数の位相のそれぞれにおける対応する位相より前の第１比較タイミングおよび対応する位相より後の第２比較タイミングのそれぞれにおいて、レベル比較部５２により比較された複数のレベル比較結果を取り込む。複数の取込回路５６−１〜５６−ｍは、複数のコンパレータ６２−１〜６２−ｍと一対一に対応して設けられる。複数の取込回路５６−１〜５６−ｍは、それぞれが対応するコンパレータ６２−１〜６２−ｍによるレベル比較結果を取り込む複数のラッチ６６−１〜６６−ｍを含む。

各取込回路５６に含まれる複数のラッチ６６−１〜６６−ｍのそれぞれは、対応するタイミング信号により指定されたタイミングにおいて、対応するコンパレータ６２によるレベル比較結果を取り込む。そして、各取込回路５６は、ラッチ６６−１〜６６−ｍのそれぞれにより取り込んだレベル比較結果を、比較検出部５８に出力する。

比較検出部５８は、第１比較タイミングにおいて出力信号が第１比較レベル以下となり、第２比較タイミングにおいて出力信号が第２比較レベル以下且つ第１比較レベル以上となるレベルおよび変化点の位相を、複数の取込回路５６−１〜５６−ｍにより取り込まれた複数のレベル比較結果に基づき検出する。すなわち、比較検出部５８は、入力された出力信号が有するレベル、および、入力された出力信号の変化点が有する位相を検出する。以上のような構成の振幅位相検出部２４によれば、入力された出力信号が有するレベルおよびリーディングエッジの位相を検出することができる。

以上に代えて、レベル比較部５２は、出力信号が取り得る複数のレベルのそれぞれにおける対応するレベルより小さい第４比較レベルおよび対応するレベルより大きい第５比較レベルのそれぞれと、出力信号とを比較した複数のレベル比較結果を出力してよい。この場合において、レベル比較部５２は、一例として、出力信号が取り得る複数のレベルのそれぞれにおける第４比較レベルおよび第５比較レベルのそれぞれに対応して設けられた複数のコンパレータ６２−１〜６２−ｍを含んでよい。複数のコンパレータ６２−１〜６２−ｍは、それぞれが対応する第４比較レベルまたは第５比較レベルと出力信号とを比較する。

また、この場合において、タイミング発生部５４は、出力信号が取り得る複数の位相のそれぞれにおける対応する位相より前の第４比較タイミングおよび対応する位相より後の第５比較タイミングを指定する複数のタイミング信号を発生する。そして、複数の取込回路５６−１〜５６−ｍは、出力信号が取り得る複数の位相のそれぞれにおける対応する位相より前の第４比較タイミングおよび対応する位相より後の第５比較タイミングのそれぞれにおいて、レベル比較部５２により比較された複数のレベル比較結果を取り込む。

さらに、この場合において、比較検出部５８は、第４比較タイミングにおいて出力信号が第４比較レベル以下となり、第５比較タイミングにおいて出力信号が第５比較レベル以下且つ第４比較レベル以上となるレベルおよび変化点の位相を、複数の取込回路５６−１〜５６−ｍにより取り込まれた複数のレベル比較結果に基づき検出する。以上のような構成の振幅位相検出部２４によれば、入力された出力信号が有するレベルおよびトレーディングエッジの位相を検出することができる。

図９は、本実施形態の第２変形例に係る試験装置１０の構成を示す。本変形例に係る復調部１８は、図１に示した試験装置１０と略同一の構成および機能を取るので、図１〜図９において説明した部材と構成および機能を採る部材については同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。

本変形例に係る試験装置１０は、タイミング発生器７０を更に備える。タイミング発生器７０は、復調部１８のクロック再生部２２により再生されたクロック信号を入力する。そして、タイミング発生器７０は、クロック信号に基づき、試験サイクルに応じた周期の基準信号を発生する。

さらに、本変形例において、復調部１８の振幅位相検出部２４は、クロック再生部２２により再生されたクロック信号に代えて、タイミング発生器７０により出力された基準信号を入力する。これにより、復調部１８の振幅位相検出部２４によれば、試験サイクルに応じて定められる基準位相に基づき、振幅位相変調信号の位相およびレベルを検出することができる。

また、本変形例において、パターン発生部１４は、試験信号に応じて被試験デバイス１００から出力されるべき出力信号（振幅位相変調信号）のレベルの期待値である期待レベルおよび前記出力信号の変化点の位相の期待値である期待位相を発生し、振幅位相検出部２４に供給する。振幅位相検出部２４は、期待位相より前において期待レベルより小さい第１比較レベルと出力信号とを比較し、期待位相より後において期待レベルより大きい第２比較レベルおよび期待レベルより小さい第３比較レベルと出力信号とを比較する。

そして、位相差補正部２６は、振幅位相検出部２４による比較結果に基づき、クロック再生部２２内の位相差検出部３２からフィルタ部３４に与えられる位相差を補正する。より具体的には、位相差補正部２６は、出力信号が、期待位相より前において第１比較レベル以下であり、期待位相より後において第２比較レベル以下且つ第３比較レベル以上であることを条件として、位相差検出部３２により検出された位相差をフィルタ部３４に与える。すなわち、位相差補正部２６は、出力信号が期待レベルおよび期待位相に一致したことを条件として、位相差検出部３２により検出された位相差をフィルタ部３４に与え、一致しないことを条件として、位相差検出部３２からフィルタ部３４に与えられる位相差をマスクする。以上のような試験装置１０によれば、期待位相に同期した出力信号に基づきクロックを再生するので、出力信号に正確に同期したクロック信号を出力することができる。

また、試験装置１０は、試験対象となる被試験回路と共に同一の電子デバイスに設けられた試験回路であってもよい。当該試験回路は、電子デバイスのＢＩＳＴ回路等として実現され、被試験回路を試験することにより電子デバイスの診断等を行う。これにより、当該試験回路は、被試験回路となる回路が、電子デバイスが本来目的とする通常動作を行うことができるかどうかをチェックすることができる。

また、試験装置１０は、試験対象となる被試験回路と同一のボード又は同一の装置内に設けられた試験回路であってもよい。このような試験回路も、上述したように被試験回路が本来目的とする通常動作を行うことができるかどうかをチェックすることができる。

図１０は、本実施形態に係る復調装置２００の構成を示す。本実施形態に係る復調装置２００において、図３および図４に示した部材と略同一の構成および機能を採る部材については、同一の符号を付け、相違点を除き説明を省略する。

復調装置２００は、振幅位相変調信号を復調する装置であって、例えば、電子デバイス、モジュール、電子デバイス内の回路等である。また、復調装置２００は、一例として、半導体デバイスに実装されてよい。

復調装置２００は、クロック再生部２２と、振幅位相検出部２４と、位相差補正部２６と、データ出力部２１０とを備える。クロック再生部２２は、図３および図４に示したクロック再生部２２と略同一の構成および機能を有する。振幅位相検出部２４および位相差補正部２６は、図３および図４に示した振幅位相検出部２４および位相差補正部２６と略同一の構成および機能を有する。

データ出力部２１０は、振幅位相検出部２４により検出されたレベルおよび変化点の位相に応じたデータを出力する。すなわち、データ出力部２１０は、振幅位相変調信号から復調された伝送データを出力する。以上のような構成の復調装置２００によれば、入力された振幅位相変調信号が有するレベルおよび位相を検出し、検出したレベルおよび位相に応じたデータを伝送データとして出力することができる。

以上、本発明の一つの側面を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

Claims (14)

1. 伝送データに応じて複数レベルおよび複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を復調する復調装置であって、
   前記振幅位相変調信号を受け取り、前記振幅位相変調信号に同期したクロック信号を再生するクロック再生部と、
   前記クロック信号を基準として、前記振幅位相変調信号のレベルおよび前記変化点の位相を検出する振幅位相検出部と、
   前記振幅位相検出部により検出された前記レベルおよび前記変化点の位相に応じたデータを出力するデータ出力部と、
   前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて、前記クロック再生部が出力する前記クロック信号の発振周波数を補正するための補正信号を出力する位相差補正部と
   を備える復調装置。
2. 前記クロック再生部は、与えられた制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を出力する発振部と、前記振幅位相変調信号と前記クロック信号との位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差に応じた前記制御信号を前記発振部に与えるフィルタ部とを有し、
   前記位相差補正部は、前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて、前記位相差検出部から前記フィルタ部に与えられる前記位相差を補正する請求項１に記載の復調装置。
3. 前記位相差補正部は、前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相が、複数位相のうち少なくとも１つの予め定められた位相であることを条件として、前記位相差検出部により検出された位相差を前記フィルタ部に与える
   請求項２に記載の復調装置。
4. 前記位相差補正部は、前記振幅位相検出部により検出された前記レベルおよび前記変化点の位相が、複数レベルおよび複数位相のうち少なくとも１つの予め定められたレベルおよび位相であることを条件として、前記位相差検出部により検出された位相差を前記フィルタ部に与える
   請求項３に記載の復調装置。
5. 前記振幅位相変調信号が取り得る複数の変化点の位相のそれぞれに対応する複数のタイミング信号を前記クロック信号に基づき生成するタイミング信号出力部を更に備え、
   前記位相差補正部は、前記複数のタイミング信号のうち前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に対応したタイミング信号を選択し、
   前記位相差検出部は、選択されたタイミング信号と前記振幅位相変調信号との位相差を検出する
   請求項２に記載の復調装置。
6. 前記振幅位相変調信号が取り得る複数の変化点の位相のそれぞれに対応する複数のタイミング信号を前記クロック信号に基づき生成するタイミング信号出力部を更に備え、
   前記位相差検出部は、前記振幅位相変調信号と前記複数のクロック信号のそれぞれとの複数の位相差を検出し、
   前記位相差補正部は、前記位相差検出部により検出された複数の位相差のうち、前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に対応した位相差を選択して、前記フィルタ部に与える
   請求項２に記載の復調装置。
7. 前記振幅位相検出部は、
   前記振幅位相変調信号が取り得る複数のレベルおよび変化点の複数の位相を組み合わせた受信点のそれぞれに対して、対応する受信点の理想位相より前において対応する受信点の理想レベルより小さい第１比較レベルと振幅位相変調信号とを比較し、対応する受信点の理想位相より後において対応する受信点の理想レベルより大きい第２比較レベルおよび理想レベルより小さい第３比較レベルと振幅位相変調信号とを比較し、
   理想位相より前において前記振幅位相変調信号が前記第１比較レベル以下となり、理想位相より前において前記振幅位相変調信号が前記第２比較レベル以下且つ前記第３比較レベル以上となるレベルおよび前記変化点の位相を検出し、
   前記位相差補正部は、前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて、前記位相差検出部から前記フィルタ部に与えられる前記位相差を補正する
   請求項２に記載の復調装置。
8. 半導体デバイスに実装された請求項２に記載の復調装置。
9. 伝送データに応じて複数レベルおよび複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を、出力信号として出力する被試験デバイスを試験する試験装置であって、
   試験信号を前記被試験デバイスに出力する試験信号出力部と、
   前記試験信号に応じて前記被試験デバイスから出力されるべき前記出力信号のレベルの期待値である期待レベルおよび前記出力信号の変化点の位相の期待値である期待位相を発生するパターン発生部と、
   前記被試験デバイスから出力された前記振幅位相変調信号を受け取り、前記振幅位相変調信号に同期したクロック信号を再生するクロック再生部と、
   前記クロック信号を基準として、前記出力信号のレベルおよび前記変化点の位相を検出する振幅位相検出部と、
   前記検出部により検出された前記レベルおよび前記変化点の位相が、前記期待レベルおよび前記期待位相と一致しているか否かを判定する判定部と、
   前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて、前記クロック再生部が出力する前記クロック信号の発振周波数を補正するための補正信号を出力する位相差補正部と
   を備える試験装置。
10. 前記クロック再生部は、与えられた制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を出力する発振部と、前記振幅位相変調信号と前記クロック信号との位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差に応じた前記制御信号を前記発振部に与えるフィルタ部とを有し、前記位相差補正部は、前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて、前記位相差検出部から前記フィルタ部に与えられる前記位相差を補正する請求項９に記載の試験装置。
11. 前記クロック信号に基づき、試験サイクルに応じた周期の基準信号を発生するタイミング発生器を更に備える請求項１０に記載の試験装置。
12. 前記試験信号に応じて前記被試験デバイスから出力されるべき前記出力信号のレベルの期待値である期待レベルおよび前記出力信号の変化点の位相の期待値である期待位相を発生するパターン発生部を更に備え、
    前記振幅位相検出部は、前記期待位相より前において前記期待レベルより小さい第１比較レベルと前記出力信号とを比較し、前記期待位相より後において前記期待レベルより大きい第２比較レベルおよび前記期待レベルより小さい第３比較レベルと前記出力信号とを比較し、
    前記位相差補正部は、前記出力信号が、前記期待位相より前において前記第１比較レベル以下であり、前記期待位相より後において前記第２比較レベル以下且つ前記第３比較レベル以上であることを条件として、前記位相差検出部により検出された位相差を前記フィルタ部に与える
    請求項１０に記載の試験装置。
13. 電子デバイスであって、
    伝送データに応じて複数レベルおよび複数位相から選択されたレベルおよび変化点の位相を有する振幅位相変調信号を、出力信号として出力する被試験回路と、
    前記被試験回路を試験する試験回路とを備え、
    前記試験回路は、
    試験信号を前記被試験回路に出力する試験信号出力部と、
    前記試験信号に応じて前記被試験回路から出力されるべき前記出力信号のレベルの期待値である期待レベルおよび前記出力信号の変化点の位相の期待値である期待位相を発生するパターン発生部と、
    前記被試験回路から出力された前記振幅位相変調信号を受け取り、前記振幅位相変調信号に同期したクロック信号を再生するクロック再生部と、
    前記クロック信号を基準として、前記出力信号のレベルおよび前記変化点の位相を検出する振幅位相検出部と、
    前記検出部により検出された前記レベルおよび前記変化点の位相が、前記期待レベルおよび前記期待位相と一致しているか否かを判定する判定部と、
    前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて、前記クロック再生部が出力する前記クロック信号の発振周波数を補正するための補正信号を出力する位相差補正部と
    を有する電子デバイス。
14. 前記クロック再生部は、与えられた制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を出力する発振部と、前記振幅位相変調信号と前記クロック信号との位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差に応じた前記制御信号を前記発振部に与えるフィルタ部とを有し、前記位相差補正部は、前記振幅位相検出部により検出された前記変化点の位相に応じて、前記位相差検出部から前記フィルタ部に与えられる前記位相差を補正する請求項１３に記載の電子デバイス。

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