TWI399562B - 測量裝置、並列測量裝置、測試裝置以及被測試元件 - Google Patents

Description

測量裝置、並列測量裝置、測試裝置以及被測試元件

本發明是有關於一種測量裝置、並列測量裝置、測試裝置以及電子元件。

作為對被測量信號依據規定的採樣信號而進行採樣的裝置，已知有一種這樣的裝置，即：利用延遲量不同的延遲元件使該採樣信號延遲，並生成多個選通(strobe)脈衝時序(參照例如專利文獻1)。在這種情況下，藉由對並列設置的比較電路輸入被測量信號及不同的選通脈衝時序，可利用與延遲元件的延遲量相稱的解析度而對被測量信號進行採樣。

[專利文獻1]日本專利早期公開之特開2004-325332號公報

上述裝置具有與解析度、測量範圍等相稱之個數的比較電路及延遲元件。亦即，在更高解析度及更廣測量範圍內進行測量的情況下，將設置多個比較電路及延遲元件。因此，有時如重視電路的省空間化及省電力化之設計的情況等那樣，以使電路規模及消耗電力更加減少的裝置較佳。

而且，在上述裝置中，延遲元件的延遲量是與測量解析度相對應。因此，有時如要利用較延遲元件的最小延遲時間更細的解析度而對被測量信號進行測量之情況等那樣，能夠以更高的解析度來進行測量的裝置較佳。

而且，在上述裝置中，多個延遲元件的延遲差異對測量精度產生影響。因此，有時如延遲元件的延遲差異為不可無視的程度的大小之情況等那樣，以能夠更高精度地測量之裝置較佳。

而且，在上述裝置中，為了使延遲元件產生規定的延遲量，有時會預先對規定的延遲量而在延遲元件中應設定的設定值作偵測。在這種情況下，可藉由形成使例如設定了規定的設定值的延遲元件的輸出反饋至延遲元件的輸入之環路，並測量環路振盪的週期，而測量對該設定值的延遲量。然後，藉由依次變更設定值，而測量對各個設定值的延遲量。但是，對各個設定值的延遲量的測量難以同時進行，所以當在對各設定值的測量間產生電源電壓變動、溫度變動等的情況下，會產生測量誤差。因此，有時如該測量誤差為不可無視的程度的大小之情況等那樣，以能夠使該測量誤差更加減少之裝置較佳。

因此，本發明的目的是提供一種能夠解決上述課題的測量裝置、並列測量裝置、測試裝置以及電子元件。該目的是藉由申請專利範圍的獨立項所記述之特徵的組合而達成。而且，從屬項規定本發明的更加有利的具體例子。

為了解決上述課題，本發明的第1形態提供一種測量裝置，為一種對被測量信號進行測量的測量裝置，包括：第1振盪電路，其輸入被測量信號的一個脈衝，並依據被測量信號的脈衝而開始振盪，且輸出第1振盪信號；第2振盪電路，其輸入基準信號的一個脈衝，並依據基準信號的脈衝而開始振盪，且輸出與第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及第1採樣部，其依據第2振盪信號的脈衝，而對第1振盪信號進行採樣。

本發明的第2形態提供一種並列測量裝置，為一種對被測量信號進行測量的並列測量裝置，包括：與上述第1形態相關的測量裝置，其並列設置有3個，且分別輸入的基準信號或被測量信號的相位不同；3個偏離(offset)加法部，其與測量裝置一對一地對應設置，並從對應的測量裝置所測量的被測量信號的相位，減去與所輸入的前述基準信號或前述被測量信號的相位相稱之偏離值；以及中央值選擇電路，其選擇各個偏離加法部所輸出的值中的中央值作為被測量信號的相位。

本發明的第3形態提供一種測試裝置，為一種對被測試元件進行測試的測試裝置，包括：測量裝置，其對被測試元件所輸出的被測量信號進行測量；以及判定部，其根據測量裝置的測量結果，判定被測試元件的好壞；而且，該測量裝置包括：第1振盪電路，其輸入被測量信號的一個脈衝，並依據被測量信號的脈衝而開始振盪，且輸出第1振盪信號；第2振盪電路，其輸入基準信號的一個脈衝，並依據基準信號的脈衝而開始振盪，且輸出與第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及第1採樣部，其依據第2振盪信號的脈衝，而對第1振盪信號進行採樣。

本發明的第4形態提供一種測試裝置，為一種對被測試元件進行測試的測試裝置，包括：與第2形態有關的並列測量裝置，其對被測試元件輸出的被測量信號進行測量；以及判定部，其根據並列測量裝置的測量結果，判定被測試元件的好壞。

本發明的第5形態提供一種電子元件，包括：動作電路，其輸出被測量信號；以及測量裝置，其對被測量信號進行測量；而且，該測量裝置包括：第1振盪電路，其輸入被測量信號的一個脈衝，並依據被測量信號的脈衝而開始振盪，且輸出第1振盪信號；第2振盪電路，其輸入基準信號的一個脈衝，並依據基準信號的脈衝而開始振盪，且輸出與第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及第1採樣部，其依據第2振盪信號的脈衝，而對第1振盪信號進行採樣。

本發明的第6形態提供一種電子元件，包括：動作電路，其輸出被測量信號；以及與上述第2形態相關的並列測量裝置，其對被測量信號進行測量。

本發明的第7形態提供一種測量裝置，為一種具有串聯連接的多個振盪電路單元，並對被測量信號進行測量的測量裝置；而且，各個振盪電路單元包括：第1振盪電路，其依據所輸入的脈衝而開始振盪，並輸出第1振盪信號；第2振盪電路，其依據所輸入的脈衝而開始振盪，並輸出與第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及採樣部，其依據第2振盪信號的脈衝，對第1振盪信號進行採樣；而且，對初級的振盪電路單元的第1振盪電路輸入被測量信號的一個脈衝，且對初級的振盪電路單元的第1振盪電路輸入基準信號的一個脈衝，對初級以外的振盪電路單元的第1振盪電路輸入前級振盪電路所輸出之第1振盪信號的一個脈衝，對初級以外的振盪電路單元的第2振盪電路輸入前級振盪電路所輸出的第2振盪信號的一個脈衝。

本發明的第8形態提供一種測量裝置，為一種具有並列設置的多個振盪電路單元，並對被測量信號進行測量的測量裝置；而且，各個振盪電路單元包括：第1振盪電路，其依據所輸入的被測量信號的脈衝而開始振盪，並輸出第1振盪信號；第2振盪電路，其依據所輸入的基準信號的脈衝而開始振盪，並輸出與第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及採樣部，其依據第2振盪信號的脈衝，對第1振盪信號進行採樣；而且，對各個振盪電路單元的第1振盪電路分別輸入被測量信號的不同的脈衝，且對各個振盪電路單元的第2振盪電路輸入基準信號的脈衝中的、與輸入到對應的第1振盪電路的被測量信號的脈衝相對應之脈衝。

另外，上述發明的概要並未列舉本發明的必要特徵的全部，它們的特徵群的子集也可又形成發明。

以下通過發明的實施形態而對本發明的(一)方面進行說明，但以下的實施形態並不對關於申請專利範圍的發明進行限定，而且，實施形態中所說明之特徵的組合的全部也未必是發明的解決方法所必須的。

圖1所示為本發明的實施形態之測量裝置100的構成的一個例子。測量裝置100為對被測量信號進行測量的裝置，包括：第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2及第1採樣部30-1。而且，測量裝置100可具有記憶體40或計數器50的某一個。

第1振盪電路10-1是輸入有被測量信號的一個脈衝。例如，對第1振盪電路10-1輸入在被測量信號中應對邊緣的時序進行測量之脈衝。測量裝置100可還具有第1脈衝選擇部，其選擇該脈衝並將該脈衝輸入至第1振盪電路10-1。第1振盪電路10-1依據該脈衝而開始振盪，並輸出第1振盪信號。

第2振盪電路10-2是輸入有基準信號的一個脈衝。基準信號是表示應對被測量信號進行採樣之時序的信號。測量裝置100可還具有生成基準信號的基準信號產生部。基準信號產生部可生成一個脈衝作為基準信號。在這種情況下，上述的第1脈衝選擇部可在基準信號的脈衝的時序附近，選擇被測量信號的脈衝。

而且，基準信號產生部也可生成週期信號作為基準信號。在這種情況下，測量裝置100還可具有第2脈衝選擇部，選擇基準信號的脈衝並輸入至第2振盪電路10-2。第2脈衝選擇部可在第1脈衝選擇部所選擇之被測量信號的脈衝的時序附近，選擇基準信號的脈衝。而且，在被測試元件輸出被測量信號及與被測量信號同步的時脈信號之情況下，也可將該時脈信號作為基準信號而輸入到第2振盪電路10-2。在這種情況下，第2脈衝選擇部選擇該時脈信號的一個脈衝，並輸入到第2振盪電路10-2。第2振盪電路10-2依據所輸入的脈衝而開始振盪，並輸出與第1振盪信號週期不同的第2振盪信號。

第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2可具有相同的電路構成。第1振盪電路10-1具有第1選擇器12-1、第1延遲部14-1、第1控制部16-1及第1環形路徑18-1。而且，第2振盪電路10-2具有第2選擇器12-2、第2延遲部14-2、第2控制部16-2及第2環形路徑18-2。

第1選擇器12-1具有第1輸入及第2輸入。第1輸入是輸入有被測量信號，第2輸入是通過第1環形路徑18-1而輸入第1延遲部14-1的輸出信號。第1選擇器12-1使輸入到第1輸入或第2輸入的某一個之信號通過。而且，第1選擇器12-1還可作為上述的第1脈衝選擇部而發揮機能，以選擇所輸入的被測量信號的一個脈衝。

第1延遲部14-1按照預先確定的第1延遲量，使通過了第1選擇器12-1的信號延遲，並作為第1振盪信號而輸出。第1環形路徑18-1將第1延遲部14-1輸出的信號予以分支而接收，並輸入到第1選擇器12-1的第2輸入。

第1控制部16-1控制第1選擇器12-1，並使輸入到第1輸入或第2輸入的信號的某一個通過。例如，第1控制部16-1可使被測量信號的應測量的一個脈衝，通過第1選擇器12-1。在這種情況下，第1控制部16-1根據被測量信號，在應測量的一個脈衝的時序，使第1選擇器12-1選擇第1輸入。然後，在從第1選擇器12-1的第1輸入通過該脈衝後，將第1選擇器12-1的輸入從第1輸入切換為第2輸入。當使第1選擇器12-1選擇第2輸入時，使第1延遲部14-1所輸出的信號反饋到第1延遲部14-1的輸入，生成與第1延遲部14-1的第1延遲量相稱之週期的第1振盪信號。利用這種控制，可不受被測量信號的後續的脈衝所影響，而按照一個脈衝開始振盪。

第2選擇器12-2、第2延遲部14-2、第2控制部16-2及第2環形路徑18-2，與第1選擇器12-1、第1延遲部14-1、第1控制部16-1及第1環形路徑18-1具有大致相同的機能及構成。但是，第2選擇器12-2在第1輸入接收基準信號。第2選擇器12-2可作為上述的第2脈衝選擇部而發揮機能，選擇所輸入的基準信號的一個脈衝。

而且，第2延遲部14-2按照延遲量與第1延遲部14-1的第1延遲量不同之第2延遲量，使從第2選擇器12-2接收的信號延遲並輸出。第2控制部16-2藉由與上述的第1延遲部14-1同樣地對第2選擇器12-2進行控制，可生成與基準信號的一個脈衝相稱的第2振盪信號。但是，第2振盪信號由於具有與不同於第1延遲量的第2延遲量相稱的週期，所以第1振盪信號及第2振盪信號具有不同的週期。亦即，在第1振盪信號及第2振盪信號的每1週期，第1振盪信號及第2振盪信號的相對相位緩緩地進行變化。該相對相位的每一週期的變化量，由第1延遲量及第2延遲量的差分而決定。例如在第1環形路徑18-1及第2環形路徑18-2的延遲量相等之情況下，該相對相位的每一週期的變化量與第1延遲量及第2延遲量的差分大致相等。

第1採樣部30-1依據第2振盪信號的脈衝，對第1振盪信號進行採樣。例如，第1採樣部30-1可對第2振盪信號的脈衝的時序之第1振盪信號的邏輯值進行偵測。在這種情況下，第1採樣部30-1可為正反器，接收第1振盪信號作為數據(data)輸入，接收第2振盪信號作為時脈輸入。如上所述，第1振盪信號及第2振盪信號的相對相位在第2振盪電路10-2的每一振盪週期，按照與第1延遲量及第2延遲量的差分大致相等的量而進行變化，所以第1採樣部30-1可以與第1延遲量及第2延遲量的差分大致相等的解析度，對被測量信號的規定的脈衝進行採樣。

利用這種構成，可不利用多個延遲元件、多個比較電路，而以高解析度及廣測量範圍對被測量信號進行採樣。因此，可減小電路規模。而且，可以與第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量的差分大致相等的解析度，對被測量信號進行採樣，所以，可以較第1延遲部14-1及第2延遲部14-2所利用的延遲元件的最小延遲時間更細的解析度，對被測量信號進行採樣。

而且，相對第1振盪信號的各脈衝，第2振盪信號的各脈衝的相位緩緩進行變化(延遲時間變化)。在這裏，相對第1振盪信號之第2振盪信號的不同的相對相位(不同的延遲時間)，是以振盪電路的脈衝旋轉數而生成。亦即，第2振盪信號的不同的相對相位(不同的延遲時間)是藉由使脈衝在同一延遲電路中旋轉而生成。另外，在不同的相對相位(不同的延遲時間)的採樣是在相同的電路(第1採樣部30-1)進行。因此，與利用多個延遲元件，並在每一延遲元件生成多個採樣時序，且利用每一延遲元件所設置的各個採樣部進行採樣之情況相比，可減少延遲元件彼此之間的延遲時間的差異。

記憶體40存儲第1採樣部30-1的採樣結果。例如，記憶體40可將第1採樣部30-1所輸出的邏輯值，在時間系列中進行存儲。在記憶體40所存儲的採樣結果中，可從邏輯值遷移的數據號碼來偵測被測量信號的脈衝的邊緣時序。例如，可從振盪次數(採樣次數)偵測被測量信號相對基準信號的相對相位，其中，該振盪次數是從第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2開始振盪到採樣結果的邏輯值進行遷移為止的振盪次數。

計數器50偵測第1採樣部30-1所輸出的邏輯值進行遷移之時序。例如，計數器50可計數從第2振盪電路10-2開始第2振盪信號的輸出到第1採樣部30-1輸出的邏輯值進行遷移為止的、第2振盪信號的振盪次數(脈衝數)。藉由在計數器50的計數值上乘以第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量的差分(亦即，測量解析度)，可求取被測量信號及基準信號的時間差。而且，計數器50也可取代第2振盪信號而計數第1振盪信號的脈衝數。計數器50是計數到第1採樣部30-1所輸出的邏輯值最初進行遷移為止之脈衝數，所以不管對第1振盪信號或第2振盪信號的哪一個進行計數，都可得到相同的結果。另外，測量裝置100可為具有記憶體40及計數器50中的某一個之構成。

圖2所示為圖1中說明的測量裝置100之動作的一個例子的時序圖。如上所述，第1振盪電路10-1輸出第1振盪信號，其中，該第1振盪信號具有第1延遲部14-1的第1延-遲量Td1的週期。而且，第2振盪電路10-2輸出第2振盪信號，其中，該第2振盪信號具有第2延遲部14-2的第2延遲量Td2的週期。

第1延遲量Td1和第2延遲量Td2為不同的延遲量，所以，第2振盪信號的各脈衝對第1振盪信號的各脈衝之相對相位，在第2振盪電路10-2的每一振盪週期，按照Td1和Td2的差分而變化。例如，在第2延遲量Td2較第1延遲量Td1大的情況下，如圖2所示，第2振盪信號的各脈衝對第1振盪信號的各脈衝在每個週期，相對相位每次延遲Td2-Td1。因此，第1採樣部30-1可按照Td2-Td1的解析度，對被測量信號的一個脈衝進行採樣。

而且，在第2延遲量Td2較第1延遲量Td1大的情況下，第2選擇器12-2使基準信號的脈衝中的、相位較通過第1選擇器12-1的被測量信號的脈衝領先之脈衝通過。而且，在第2延遲量Td2較第1延遲量Td1小的情況下，第2選擇器12-2使基準信號的脈衝中的、相位較通過第1比較器12-1的被測量信號的脈衝滯後之脈衝通過。藉由依據這些脈衝而生成第1振盪信號及第2振盪信號，可對被測量信號的脈衝進行採樣。

而且，在第2延遲量Td2較第1延遲量Td1大的情況下，基準信號產生部可生成相位對被測量信號領先的基準信號。在這種情況下，可形成第2振盪信號的初期相位較第1振盪信號的初期相位領先之狀態。然後，在第1振盪信號及第2振盪信號的每個週期，當第2振盪信號的相對相位緩緩延遲時，相位關係產生逆轉。藉由偵測第1採樣部30-1所輸出的邏輯值進行遷移之時序，可偵測被測量信號和基準信號的相位差。而且，在第2延遲量Td2較第1延遲量Td1小的情況下，基準信號產生部可生成相位對被測量信號滯後的基準信號。

而且，第1控制部16-1及第2控制部16-2可按照與應測量的測量範圍相稱之脈衝振盪的旋轉數，使第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2的振盪停止。例如，當按照時序寬度為N‧(Td2-Td1)的測定範圍而偵測被測量信號的邏輯值的變化點時，第1控制部16-1及第2控制部16-2在第1振盪信號及第2振盪的旋轉次數為N次的情況下，使第1選擇器12-1及第2選擇器12-2選擇第2輸入，並使環形(loop)振盪停止。第1控制部16-1及第2控制部16-2可具有計數器，對通過第1環形路徑18-1及第2環形路徑18-2的脈衝數進行計數。第1控制部16-1及第2控制部16-2在該計數值為依據測量範圍而預先確定的值之情況下，可使第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2的振盪停止。

圖3所示為圖1中說明的測量裝置100之動作的另一例子的時序圖。如圖2所說明的，測量裝置100選擇被測量信號的一個脈衝，並對該脈衝進行測量。例如圖3所示，選擇被測量信號的脈衝20-1，並生成第1振盪信號。而且，選擇與該脈衝20-1相對應的基準信號的脈衝22-1，並生成第2振盪信號。

但是，在測量被測量信號的多個脈衝(例如20-1、20-2、20-3、…)並測量被測量信號的抖動(jitter)等的情況下，有時無法對鄰接的脈衝進行測量。例如，第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2依據被測量信號的脈衝20-1及基準信號的脈衝22-1，而按照與應測量的測量範圍相稱的頻率而進行環形振盪。

然後，如圖3所示，當在第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2產生第1振盪信號及第2振盪信號期間，被測量信號的下一脈衝20-2及基準信號的下一脈衝22-2被輸入到第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2，則第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2有時無法產生與該脈衝20-2及22-2相稱的振盪信號。亦即，根據被測量信號的週期、應對被測量信號進行測量的測量範圍及測量解析度，有時無法連續地對被測量信號的鄰接脈衝進行測量。

圖4所示為測量裝置100的構成的另一例子。測量裝置100不根據被測量信號的週期及應對被測量信號進行測量的測量範圍，而連續地測量被測量信號的鄰接脈衝。本例的測量裝置100作為具有並列設置的多個振盪電路單元70之並列測量裝置而發揮機能。各個振盪電路單元70可與圖1所說明的測量裝置100具有相同的構成。亦即，各個振盪電路單元70可具有第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2、第1採樣部30-1、記憶體40及計數器50。

另外，為了簡單地進行說明，在本例中是對具有第1振盪電路單元70-1及第2振盪電路單元70-2共2個振盪電路單元的情況進行說明。而且，為了說明上的方便，將第2振盪電路單元70-2的第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2及第1採樣部30-1，稱為第3振盪電路10-3、第4振盪電路10-4及第2採樣部30-2進行說明。

第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4可具有與第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2相同的構成。而且，第3振盪電路10-3的第3延遲部14-3(未圖示)的第3延遲量與第1振盪電路10-1的第1延遲量相同。而且，第4振盪電路10-4的第4延遲部14-4(未圖示)的第4延遲量與第2振盪電路10-2的第2延遲量相同。亦即，第3振盪電路10-3輸出與第1振盪信號大致相同週期的第3振盪信號。而且，第4振盪電路10-4輸出與第2振盪信號大致相等週期的第4振盪信號。

而且，第3振盪電路10-3輸入被測量信號的與第1振盪電路10-1不同的脈衝，並依據該脈衝而開始振盪，且輸出第3振盪信號。例如，第3振盪電路10-3如圖3所示，輸入在第1振盪電路10-1所輸入之被測量信號的脈衝20-1的下一脈衝20-2。第3振盪電路10-3的第3選擇器12-3(末圖示)選擇該脈衝並使其通過。

而且，第4振盪電路10-4輸入基準信號的脈衝中的、與輸入到第3振盪電路10-3的被測量信號的脈衝相對應之脈衝，並依據該脈衝而開始振盪，且輸出第4振盪信號。例如，第4振盪電路10-4如圖3所示，輸入第2振盪電路10-2所輸入之基準信號的脈衝22-1的下一脈衝22-2。在這裏，對與輸入到第3振盪電路10-3的被測量信號的脈衝相對應之基準信號的脈衝進行說明。

在本例中，基準信號為與被測量信號具有大致相同的週期之信號。測量裝置100還可具有基準信號產生部，其產生與被測量信號具有大致相同的週期之基準信號。例如，基準信號產生部可利用PLL電路等，產生具有與被測量信號大致相同的週期之基準信號。基準信號產生部將該基準信號分支並輸入到第2振盪電路10-2及第4振盪電路10-4。

而且，第1振盪電路10-1選擇的被測量信號的脈衝和第2振盪電路10-2選擇的基準信號的脈衝，具有相位差。在這種情況下，對第4振盪電路10-4，作為與輸入到第3振盪電路10-3的被測量信號的脈衝相對應之基準信號的脈衝，輸入相對第3振盪電路10-3而被輸入的被測量信號的脈衝具有該相位差之基準信號的脈衝。亦即，在對第3振盪電路10-3輸入第1振盪電路10-1中被輸入的被測量信號的脈衝之下一脈衝的情況下，對第4振盪電路10-4輸入第2振盪電路10-2中被輸入的基準信號的脈衝之下一脈衝。

第2採樣部30-2依據第4振盪信號的脈衝，對第3振盪信號進行採樣。而且，記憶體40存儲第2採樣部30-2的採樣結果。而且，計數器50偵測第2採樣部30-2所輸出的邏輯值進行遷移之時序。利用這種構成，可不根據被測量信號的週期及應對被測量信號進行測量的測量範圍，而對被測量信號的鄰接的脈衝連續地進行測量。另外，測量裝置100依據應測量的被測量信號的脈衝的數目，可具有更多的振盪電路10、採樣部30及記憶體40或計數器50。而且，測量裝置100可依據應對被測量信號的各脈衝的相位進行測量之測量範圍和被測量信號的週期，而具有能夠對被測量信號的各脈衝進行測量之數目的振盪電路10、採樣部30及記憶體40或計數器50。

圖5所示為圖4中說明的測量裝置100之動作的一個例子。如上所述，第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2依據被測量信號的脈衝20-1及基準信號的脈衝22-1而進行振盪。而且，第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4依據被測量信號的下一脈衝20-2及基準信號的下一脈衝22-2而進行振盪。

因此，如圖5所示，即使在第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2的振盪較下一脈衝20-2及22-2的時序延遲而結束的情況下，也可對被測量信號的各個脈衝進行測量。但是，本例的測量裝置100依據應測量的被測量信號的脈衝的數目，而具有振盪電路10等。因此，電路規模有時與測量範圍成比例而增大，有時亦與時間解析度成反比而增大。

圖6所示為測量裝置100之構成的另一例子。本例的測量裝置100是規模比較小的電路，利用寬測量範圍及高解析度而測量高頻的被測量信號。本例的測量裝置100具有串聯連接的多個振盪電路單元70。各個振盪電路單元70具有第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2、延遲元件(32-1、32-2)、第1採樣部30-1、脈衝選擇電路(36-1、36-2)及變化點偵測電路34-1。在本例中，賦予與圖1相同的符號並說明的構成要素，可具有圖1中所說明的機能及構成。

各個第1振盪電路10-1依據所輸入的脈衝開始振盪，並輸出第1振盪信號。而且，各個第2振盪電路10-2依據所輸入的脈衝開始振盪，並輸出週期與第1振盪信號不同的第2振盪信號。另外，對初級的振盪電路單元70-1的第1振盪電路10-1輸入被測量信號的一個脈衝，對第2振盪電路10-2輸入基準信號的一個脈衝。對初級以外的振盪電路單元70的第1振盪電路10-1，輸入前級的振盪電路單元70所輸出之第1振盪信號的一個脈衝，對第2振盪電路10-2，輸入前級的振盪電路單元70所輸出之第2振盪信號的一個脈衝。

另外，為了使說明簡單，本例對具有第1振盪電路單元70-1及第2振盪電路單元70-2共2個振盪電路單元的情況進行說明。而且，為了說明上的便利，將第2振盪電路單元70-2的各構成要素，稱作第3振盪電路10-3(與第1振盪電路10-1對應)、第4振盪電路10-4(與第2振盪電路10-2對應)、延遲元件(32-3、32-4)、第2採樣部30-2、脈衝選擇電路(36-3、36-4)及變化點偵測電路34-2而進行說明。而且，在圖6中，省略記憶體40及計數器50而進行說明，但測量裝置100可與各個採樣部30相對應，而具有記憶體40及計數器50中的至少一個。

第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2及第1採樣部30-1，可與圖1中所說明的第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2及第1採樣部30-1具有相同的構成。第3振盪電路10-3是輸入前級的振盪電路單元70的第1振盪電路10-1所輸出之第1振盪信號的一個脈衝，並依據該脈衝而開始振盪，以輸出第3振盪信號。而且，第4振盪電路10-4是輸入前級的振盪電路單元70的第2振盪電路10-1所輸出之第2振盪信號的一個脈衝，並依據該脈衝而開始振盪，以輸出第4振盪信號。第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4可與第1振盪電路及第2振盪電路10-2具有相同的構成。第2採樣部30-2依據第4振盪信號的脈衝，對第3振盪信號進行採樣。

例如，對第3振盪電路10-3輸入偵測到第1採樣部30-1所輸出的邏輯值的遷移之週期(亦即，第2振盪信號的邊緣的相位和第1振盪信號的邊緣的相位之前後關係產生逆轉之後的週期)中的第1振盪信號的脈衝。而且，對第4振盪電路10-4輸入偵測到第1採樣部30-1所輸出的邏輯值的遷移之週期中的第2振盪信號的脈衝。

第1振盪電路單元70-1的脈衝選擇電路(36-1、36-2)可選擇上述的第1振盪信號及第2振盪信號的脈衝，並輸入後級所設置的第2振盪電路單元70-2的第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4。此時，第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2以及脈衝選擇電路(36-1、36-2)維持偵測到第1採樣部30-1所輸出的邏輯值的遷移之週期中的、第1振盪信號的脈衝及第2振盪信號的脈衝的相對相位，並輸入第3振盪電路及第4振盪電路。

而且，第1振盪電路單元70-1的變化點偵測電路34-1偵測第1採樣部30-1所輸出的邏輯值進行遷移之週期，並通知脈衝選擇電路(36-1、36-2)。延遲元件(32-1、32-2)分別設置在第1振盪電路10-1和脈衝選擇電路36-1之間，及第2振盪電路10-2和脈衝選擇電路36-2之間。延遲元件(32-1、32-2)的延遲時間可依據第1採樣部30-1、變化點偵測電路34-1及脈衝選擇電路(36-1、36-2)的信號處理所需要的時間而確定。藉由使輸入到脈衝選擇電路(36-1、36-2)的信號延遲，可使脈衝選擇電路(36-1、36-2)選擇該變化點偵測電路34-1偵測到變化點之週期的第1振盪信號及第2振盪信號的脈衝並輸出。

圖7所示為圖6中說明的測量裝置100之動作的一個例子的時序圖。如上所述，第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2依據被測量信號的一個脈衝20-1及基準信號的一個脈衝22-1，輸出第1振盪信號及第2振盪信號。然後，變化點偵測電路34偵測第1採樣部30-1的第1採樣結果的邏輯值進行遷移之週期。在圖7的例子中，第1採樣結果的邏輯值是在第1振盪信號及第2振盪信號的第3週期進行遷移。

各個延遲元件32維持所輸入的第1振盪信號及第2振盪信號的相位差，並相等地進行延遲。例如，各個延遲元件32可以使第1振盪電路10-1和脈衝選擇電路36之間的傳送延遲時間，及第2振盪電路10-2和脈衝選擇電路36之間的傳送延遲時間成為相等之形態，而使第1振盪信號及第2振盪信號延遲。而且，各個延遲元件32的延遲量可以相同。

脈衝選擇電路36選擇變化點偵測電路34偵測到變化點之週期的、第1振盪信號的脈衝26-1及第2振盪信號的脈衝28-1，並輸入到第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4。然後，第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4依據該脈衝開始振盪，並輸出第3振盪信號及第4振盪信號。

此時，對各個振盪週期(亦即，各振盪電路10的延遲部14的延遲量)進行設定，以使從第1振盪電路10-1的振盪週期Td1減去第2振盪電路10-2的振盪週期Td2之第1減法值的絕對值∣Td1-Td2∣，較從第3振盪電路10-3的振盪週期減去第4振盪電路10-4的振盪週期Td4之第2減法值|Td3-Td4|的絕對值還大。藉此，第2採樣部30-2的採樣的解析度較第1採樣部30-1的採樣部的解析度還小。

而且，對各個振盪週期進行設定，以使第1減法值Td1-Td2的符號和第2減法值Td3-Td4的符號不同。在例如Td1較Td2小的情況下，Td3被設定得較Td4大。在這種情況下，如圖7所示，在各週期中，第2振盪信號的脈衝對第1振盪信號的脈衝之相對相位緩緩地延遲。然後，在變化點偵測電路34，偵測從第2振盪信號的脈衝的相位對第1振盪信號的脈衝領先之狀態遷移到延遲之狀態的週期，並使該週期的第1振盪信號及第2振盪信號的脈衝維持相對相位，且將此相對相位輸入至第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4。

然後，如圖7所示，第4振盪信號的脈衝對第3振盪信號的脈衝之相對相位，以更高的解析度而緩緩向前(亦即，第1採樣部30-1及第2採樣部30-2的採樣的掃描方向形成相反方向)。因此，在與第2採樣部30-2相對應的變化點偵測電路34中，可以更高的解析度偵測第4振盪信號的脈衝的相位對第3振盪信號的脈衝，從延遲的狀態遷移到領先的狀態之週期。

而且，對第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4，輸入前述關係剛逆轉之後的週期中的第1振盪信號及第2振盪信號。亦即，輸入到第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4的信號的相位差，較第1級的電路的解析度Td2-Td1小。因此，可將第2級的振盪電路單元70-2的測定範圍設定為第1級的振盪電路單元70-1的時間解析度，即使第2級的振盪電路單元70-2與第1級的振盪電路單元70-1為相同的頻率，也可以更高的時間解析度來進行測量。

而且，在各級的振盪電路10中，從對被測量信號的一個脈衝進行測量開始到能夠測量下一脈衝之間隔(停滯時間)，取決於測量該脈衝所需的振盪次數。本例中的測量裝置100可削減各級中的振盪次數，所以能夠減少停滯時間，效率良好地對被測量信號的各脈衝進行測量。

這樣，可從與第1抽樣部30-1及第2抽樣部30-2相對應的變化點偵測電路34的偵測結果，偵測被測量信號的脈衝的邊緣時序。例如，當與第1採樣部30-1相對應的變化點偵測電路34從第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2開始振盪起，在第a週期偵測變化點，且與第2採樣部30-2相對應的變化點偵測電路34從第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4開始振盪起，在第b週期偵測變化點時，被測量信號的脈衝的邊緣時序是以基準信號的脈衝的邊緣時序為基準，而利用a‧(Td2-Td1)-b‧(Td3-Td4)求取。

如上所述，藉由將多個振盪電路單元70串聯連接，並以後級的振盪電路單元70的第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2的振盪週期的差分的絕對值，較更後級的振盪電路單元70更小之形態，而設定振盪週期，可使測量解析度依次提高。另外，在前後鄰接設置的振盪電路單元70中，藉由從第1振盪電路10-1的振盪週期減去第2振盪電路10-2的振盪週期的值的正負符號不同之形態而設定振盪週期，可使掃描振盪信號之相位的方向依次進行逆轉。亦即，可以高解析度來對被測量信號進行測量，且在更前級的振盪電路10使解析度增大，所以可以少的振盪次數而測量大的測量範圍。

然後，在後級的振盪電路10中，使在前級的振盪電路10中偵測到變化點之週期的二個振盪信號的脈衝維持相對相位並輸入。所以，在後級的振盪電路10中，也可以更少的週期數而偵測變化點。因此，即使在對高頻的被測量信號的各脈衝進行測量的情況下，也可以高解析度及廣測量範圍而進行測量。

例如，在圖1所示的測量裝置100中，振盪電路10進行測量範圍/解析度的次數的振盪。與此相對，圖6所示的測量裝置100在前級的振盪電路10以粗解析度偵測變化點，在後級的振盪電路10以細解析度偵測變化點。然後，各級振盪電路10利用前級振盪電路10偵測到變化點之後的週期的振盪信號，偵測變化點，所以可大幅減小利用與圖1所示的測量裝置100相同的解析度進行測量所需要的振盪次數。

而且，在本例中，是對將振盪電路單元70分2級串聯連接的情況進行了說明，但測量裝置100也可採用以更多級將振盪電路單元70進行串聯連接的構成。藉由這種構成，可以更高的解析度來對被測量信號進行測量。而且，在本例中，是將偵測到變化點的週期中的第1振盪信號及第2振盪信號的脈衝輸入到下級的振盪電路單元70，但在另外的例子中，也可將從偵測到變化點的週期到經過預先確定的週期數時的第1振盪信號及第2振盪信號的脈衝，輸入到下級振盪電路單元70。在這種情況下，可將下級振盪電路單元70的變化點偵測電路34所偵測之變化點的時序，依據預先所確定的週期數而進行修正。例如，可從下一級的變化點偵測電路34所偵測的時序，增加或減少該週期數乘上前級的振盪電路單元70的測量解析度之值。

另外，被測量信號和基準信號的相位差，可從測量裝置100的各級的變化點偵測電路34所偵測的週期數和對應的解析度之積的合計而求取。但是，如上所述，對下一級的振盪電路單元70，輸入在前級的振盪電路單元70的輸出中維持相位關係逆轉之後的週期的相對相位之振盪信號，使相位的掃描方向也進行逆轉。因此，即使利用將各級中的週期數×解析度只是相加之一般剩餘系統來處理，也無法正確地求取被測量信號和基準信號的相位差。接著，在圖6所示的測量裝置100中，對從各級的變化點偵測電路34的偵測結果求取被測量信號和基準信號的相位差之方法(圖6所示的測量裝置100的剩餘系統)進行說明。

圖8至圖11為圖6中所示的測量裝置100之剩餘系統的說明圖。圖8所示為本例中的剩餘系統之關係式的一個例子。另外，圖8所示為第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2依據被測量信號及基準信號的各脈衝而生成振盪信號的情況。而且，在圖8中所說明的，是第2振盪電路10-2的振盪週期Td2較第1振盪電路10-1的振盪週期Td1大的情況。亦即，在本例中，第2振盪信號的相位相對第1振盪信號的相位緩緩延遲。在這種情況下，基準信號產生部生成相位相對被測量信號領先之基準信號較佳。反之，在第2振盪電路10-2的振盪週期Td2較第1振盪電路10-1的振盪週期Td1大的情況下，基準信號產生部生成相位較被測量信號延遲的基準信號較佳。

而且，在圖8中所說明的是將3級振盪電路單元70進行串聯連接的情況。在本例中，將3級振盪電路單元70的第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2稱作第5振盪電路10-5及第6振盪電路10-6而進行說明。在這種情況下，第奇數級的振盪電路單元70和第偶數級的振盪電路單元70可以使採樣的掃描方向依次反向之形態，而對各個振盪電路10的振盪週期進行設定。例如，在圖8的例子中，可設定為使第1振盪電路10-1的振盪週期Td1較第2振盪電路10-2的振盪週期Td2小，且第3振盪電路10-3的振盪週期Td3較第4振盪電路10-4的振盪週期Td4大，第5振盪電路10-5的振盪週期Td5較第6振盪電路10-6的振盪週期Td6大。

而且，測量裝置100可具有運算部，其根據圖8所說明的關係式而進行處理。對運算部可預先賦予各級的解析度(Td2-Td1、Td3-Td4、Td6-Td5、…)，而且，通知各級的變化點偵測電路34偵測到變化點的週期數。在這裏，各級的變化點偵測電路34可計數從對應的振盪電路10開始振盪，到偵測到變化點為止之振盪電路單元70的振盪次數(週期數)。在圖8中，將運算部進行的各處理的一個例子作為機能方塊來表示。例如，運算部可具有依據第1級變化點偵測電路34的偵測結果而進行運算的第1處理部130-1、依據第2級的變化點偵測電路34的偵測結果而進行運算的第2處理部130-2和依據第3級的變化點偵測電路34的偵測結果而進行運算的第3處理部130-3。

第1處理部130-1偵測從第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2開始振盪，到第1採樣部30-1所輸出的邏輯值進行遷移為止的、第1振盪信號及第2振盪信號的週期數a1。然後，第1處理部130-1將偵測的週期數a1和對應的解析度(亦即，第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2的振盪週期的差Td2-Td1)相乘，以偵測相位差。

第2處理部130-2偵測從第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4開始振盪，到第2採樣部30-2所輸出的邏輯值進行遷移為止的、第3振盪信號及第4振盪信號的週期數a2。然後，第2處理部130-2將偵測的週期數a2和對應的解析度(亦即，第4振盪電路10-4及第3振盪電路10-3的振盪週期的差Td3-Td4)相乘，以偵測相位差。同樣，第3處理部130-3將偵測的週期數a3和對應的解析度(Td6-Td5)相乘。

而且，各個振盪電路10在對應的變化點偵測電路34偵測到變化點的情況下，停止振盪，並依據所輸入的下一脈衝而開始振盪。運算部在被測量信號的各個脈衝的每一個，根據第1處理部130-1、第2處理部130-2、第3處理部130-3所偵測的相位差，計算被測量信號的各個脈衝和基準信號的各個脈衝之相位差。

例如，運算部與被測量信號的第1脈衝及基準信號的第1脈衝相對應地，從各個處理部130所偵測的相位差而計算該脈衝的相位差。在這裏，奇數級的採樣的掃描方向和偶數級的採樣的掃描方向為反向，所以，藉由求取與奇數級對應的處理部130(第1處理部130-1及第3處理部130-3)所偵測的相位差的總和以及與偶數級對應的處理部130(第2處理部130-2)所偵測的相位差的總和之差分，可計算該脈衝的相位差。在本例中，藉由求取a1(Td2-Td1)-a2(Td3-Td4)+a3(Td6-Td5)，可計算第1脈衝的相位差。運算部可利用同樣的處理，而分別求取被測量信號的各個脈衝和基準信號的對應脈衝之相位差。基準信號為測量器所生成的任意的時序，所以可利用以上的處理，而求取被測量信號的各個脈衝的相位差異(抖動)等。

圖9為測量裝置100的各級振盪電路單元70之處理的說明圖。各振盪電路單元70中設定了與一組振盪電路10(第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2)的振盪週期的差分相稱之解析度(例如Td2-Td1)。而且，對第1振盪電路單元70-1輸入相位差為u0的被測量信號及基準信號。第1振盪電路單元70-1輸出該相位差u0除以解析度d1之結果。

在這裏，各個振盪電路單元70所輸出的商an是從輸出2個振盪信號開始到振盪信號的相位關係發生逆轉為止的週期數，所以是在un/dn的通常的除法所形成的商上加1之後的結果成為商an(但n為整數)。亦即，在某整數和解析度dn之積較所輸入的相位差un大的條件下，將最小的整數作為商an而輸出。而且，將解析度dn和商an相乘並減去輸入的相位差un所得之dn*an-un(負的值)，作為除法的餘數而輸入到下一級。在本例中，具有與該除法的餘數相當的相對相位差之2個振盪信號被輸入到下一級的振盪電路單元70。

下一級的振盪電路單元70接收前一級的振盪電路單元70所輸出之相位差的餘數(負值)。下一級的振盪電路單元70由於採樣的掃描方向與前級振盪電路單元70為反向，所以該相位差的餘數被轉換為正值。然後，輸出該相位差的餘數同樣地除以解析度dn之結果。

運算部根據各振盪電路單元70的解析度dn和商an之積，算出振盪信號和基準信號的相位差u0。如上所述，運算部可藉由從奇數級的振盪電路單元70的解析度dn和商an的積的總和，減去偶數級的振盪電路單元70的解析度dn和商an的積的總和，而求取振盪信號和基準信號的相位差u0。另外，相位差u0是從奇數級的振盪電路單元70的解析度dn和商an的積的總和，減去偶數級的振盪電路單元70的解析度dn和商an的積的總和，再加減最終級的振盪電路單元70所輸出的餘數而得到。但是，最終級的振盪電路單元70所輸出的餘數由於小於等於最終級的振盪電路單元70的解析度，所以可視為量子化誤差。最終級的振盪電路單元70的解析度可依據容許的測量誤差而確定。

圖10所示為將各振盪電路單元70的解析度設定為[128]、[32]、[8]、[2]之情況下的、測量裝置100的各級處理的說明圖。在這裏，解析度的單位為例如皮秒(pico-second)等的時間單位。而且，本例中的被測量信號及基準信號具有[160]的相位差。這裏的相位差的單位與解析度的單位相同。

第1振盪電路單元70-1將被測量信號及基準信號的相位差[160]除以解析度[128]。如上所述，振盪電路單元70所輸出的商為在通常的除法形成的商上加1後所得的值，所以第1振盪電路單元70-1所輸出的商為[2]。而且，第1振盪電路單元70-1所輸出的餘數(亦即，輸入到第2振盪電路單元70-2的第1振盪信號及第2振盪信號的相位差)為160-128＊2=[-96]。

第2振盪電路單元70-2接收該相位差[-96]，並如上述那樣轉換為正的值，且除以解析度[32]。藉此，第2振盪電路單元70-2所輸出的商為[3]，餘數為[0]。同樣，第3振盪電路單元70-3輸出商[1]、餘數[-8]，第4振盪電路單元70-4輸出商[4]、餘數[0]。在這裏，輸入到第3振盪電路單元70-3的相位差為[0]，但振盪電路單元70所輸出的商為在通常的商上加1之後所得的值，所以商為[1]。亦即，在通常的剩餘系統中，各級的商的最小值為0，但本例的剩餘系統的各級所輸出之商的最小值為1。

運算部根據各振盪電路單元70所輸出的商及解析度的積和最終級的振盪電路單元70所輸出的餘數，計算被測量信號及基準信號的相位差。如上所述，運算部可從128＊3-32＊2＋8＊1-2＊4＋0，計算出相位差[160]。亦即，如利用本例的測量裝置100，則可以小電路規模，對被測量信號及基準信號的相位差[160]效率良好地進行測量。

例如，在使各級的振盪電路單元70的最大旋轉數為4的情況下，利用圖10所說明的測量裝置100全體的時間解析度成為[2]，測量範圍為[512]。由於振盪電路單元70的測量範圍為[8]，為了利用圖4所說明的方式實現相同的最大頻率、時間解析度及測量範圍，需要並列連接512/8=64個振盪電路單元70。與此相對，圖10的方式可將4個振盪電路單元70串聯連接，能夠減小電路規模。

另外，在各振盪電路單元70中所設定的解析度，如本例那樣，為最終級的振盪電路單元70的解析度的整數倍較佳。藉由設定這種解析度，可使運算部的運算容易。

圖11為圖6至圖10中所說明的測量裝置100的說明方塊圖。測量裝置100具有各級的振盪電路單元70及運算部170。各個振盪電路單元70如圖9及圖10所說明的，具有並列設置的一組振盪電路10、採樣部30、變化點偵測電路34、與各個振盪電路10的輸出端相連接的延遲元件32及選擇輸入到下一級振盪電路10的脈衝之脈衝選擇電路36。另外，最終級的振盪電路單元70也可不具有延遲元件32及脈衝選擇電路36。

運算部170具有與各級相對應的處理部130、奇數級加法器150-1、偶數級加法器150-2及減法器160。處理部130為圖8中所說明的處理部130。奇數級加法器150-1計算與奇數級相對應的處理部130所輸出之商an及解析度dn的積的總和。而且，偶數級加法器150-2計算與偶數級相對應的處理部130所輸出之商an及解析度dn的積的總和。

減法器160從奇數級加法器150-1所算出的總和減去偶數級加法器150-2所算出的總和，並計算被測量信號和基準信號的相位差。在這裏，最終級的振盪電路單元70所輸出的相位差的餘數為測量誤差，但由於最終級的振盪電路單元70的解析度足夠小，所以該測量誤差為小測量誤差。另外，運算部170可依據使運算部170作為處理部130、奇數級加法器150-1、偶數級加法器150-2及減法器160來發揮機能的程式而進行動作。例如，運算部170可為組入了該程式的電子計算機，並藉由實行該程式，而作為處理部130、奇數級加法器150-1、偶數級加法器150-2及減法器160而發揮機能。而且，該程式可存儲在軟碟、CD-ROM等記憶媒體中。

圖12所示為對被測量信號和基準信號的相位差進行測量之測量裝置400的構成的一個例子。本例的測量裝置400具有3個測量裝置100、3個偏離加法部410及中央值選擇電路420。測量裝置100分別並列設置。各個測量裝置100為圖6至圖11中所說明的測量裝置100。而且，在與各個測量裝置100相對應之級數的振盪電路單元70，設定相同的解析度。亦即，在各個測量裝置100進行相同的設定。

在利用正反器作為圖6至圖11中所說明的測量裝置100的採樣部30之情況下，有時會因採樣部30的亞穩態而使測量誤差增大。例如，在正反器的設置時間和保持時間之間，存在輸入到正反器的被測量信號和時脈信號的相位差之情況下，到變化點偵測電路34的判定結果確定為止的時間增大，在利用脈衝選擇電路36進行選擇之脈衝的時間上產生誤差。該誤差形成後級的振盪電路單元70之測量誤差的原因。特別是在解析度更大的上級採樣部30產生亞穩態的情況下，因亞穩態(metastable)所形成的測量誤差會增大。本例的測量裝置400藉由排除了最終級以外的採樣部30之亞穩態的影響，而對被測量信號的相位高精度地進行測量。

對各個測量裝置100，輸入相對相位差不同的被測量信號及基準信號的組。例如圖12所示，可使相同的被測量信號分支而賦予至各個測量裝置100。此時，輸入到測量裝置100的被測量信號的相位大致相同。然後，對各個測量裝置100賦予相位不同的基準信號。例如，基準信號產生部可使時序產生器所產生的基準信號以分別不同的延遲量進行延遲，從而產生相位不同的多個基準信號。

而且，在另外的例子中，也可使相同的基準信號分支賦予至各個測量裝置100。在這種情況下，輸入到測量裝置100的基準信號的相位大致相同。然後，對各個測量裝置100賦予相位不同的被測量信號。例如，可賦予以分別不同的延遲量來進行延遲的被測量信號。

如上所述，測量裝置400可還具有以不同的延遲量使各個被測量信號或各個基準信號延遲的延遲元件。該延遲元件為可依據各個被測量信號及基準信號的組合應具有的相對相位差而設定延遲量之可變延遲電路較佳。

偏離加法部410與測量裝置100一對一地對應設置。各個偏離加法部410從對應的測量裝置100的運算部170所計算之被測量信號和基準信號的相位差，減去規定的偏離值。在這裏，各個偏離值是依據對應的延遲元件所設定的延遲量的差分而確定。亦即，偏離加法部410取消在對測量裝置100進行輸入時所賦予的偏離相位差。

藉由像這樣使所輸入的被測量信號或基準信號的相位分別不同，可防止在多個測量裝置100產生亞穩態。中央值選擇電路420選擇各個偏離加法部410所輸出的值中的中央值並輸出。所說的中央值，是指3個值中的除了最大值及最小值以外的值。在由於利用偏離加法部410而消除輸入時的偏離相位差，所以不產生亞穩態之情況下，各個偏離加法部410所輸出的值大致相同。但是，各個偏離加法部410所輸出的值，具有與最終級的振盪電路單元70輸出的餘數相稱的差。該差較最終級的振盪電路單元70的解析度小，所以對測量精度的影響小。

而且，即使在某個測量裝置100產生亞穩態的情況下，由於輸入到各個測量裝置100的被測量信號及基準信號的相對相位差不同，所以在其它的測量裝置100也不會產生亞穩態。與產生了亞穩態的測量裝置100相對應的偏離加法部410所輸出的值，由於具有比較大的誤差，所以形成3個值中的最大值或最小值。因此，藉由選擇各個偏離加法部410所輸出的值中的中央值，可選擇不產生亞穩態的測量裝置100的測量結果。

這樣，如利用本例的測量裝置400，則在某個測量裝置100產生亞穩態的情況及不產生亞穩態的情況之某個情況下，可利用較最終級的振盪電路單元70的解析度小的測量誤差，而偵測被測量信號和基準信號的相位差。

另外，由於在被測量信號及基準信號的輸入時所賦予的偏離相位差的設定，有時會在多個測量裝置100產生亞穩態。例如，使在輸入到第1測量裝置100的被測量信號及基準信號A上所賦予的偏離相位差為零(為基準)，使在輸入到第2測量裝置100的被測量信號及基準信號B上所賦予的偏離相位差為D12，使在輸入到第3測量裝置100的被測量信號及基準信號C上所賦予的偏離相位差為D13。而且，使偏離相位差D12和偏離相位差D13的差分為偏離相位差D23。而且，各個測量裝置100具有4級的振盪電路單元70，並使各個振盪電路單元70的解析度為[128]、[32]、[8]、[2]。

在這種情況下，當例如偏離相位差D12為[8]時，如在第1測量裝置100的最終級以外產生亞穩態，則在第2測量裝置100的第3振盪電路單元70(解析度[8])也會產生亞穩態。因此，在被測量信號或基準信號的輸入時所賦予的偏離相位差(例如，延遲元件的延遲量)，根據各振盪電路單元70的解析度和採樣部30的設置/保持時間的合計而確定較佳。

例如，在如上述的例子那樣，除了最終級以外的振盪電路單元70的解析度(例如[128]、[32]、[8])為最終級的前一級振盪電路單元70之解析度(例如[8])的整數倍的情況下，在被測量信號或基準信號的輸入時所賦予的偏離相位差，設定為不形成最終級的前一級振盪電路單元70之解析度(例如[8])的整數倍較佳。亦即，上述的偏離相位差D12、偏離相位差D13及偏離相位差D23的任一個，都設定為不形成最終級的前一級振盪電路單元70之解析度的整數倍較佳。

另外，如考慮採樣部30的設置/保持時間，則偏離相位差D12、偏離相位差D13及偏離相位差D23的任一個，都設定為不在從最終級的前一級振盪電路單元70的解析度的整數倍加上或減去設置/保持時間的合計之範圍內較佳。例如，在設置/保持時間的合計為[1]，且偏離相位差D12設定為[17]的情況下，該設定值為在解析度[8]的2倍上加上設置/保持時間的合計[1]後所得之值的範圍內(15～17)，所以在第1測量裝置100及第2測量裝置100中有可能產生亞穩態。

與此相對，在例如將偏離相位差D12設定為[10]，將偏離相位差D13設定為[22]的情況下，偏離相位差D23為[12]。這些偏離相位差都不是在解析度[8]的整數倍上加減設置/保持時間的合計[1]後所得之範圍內(7～9、15～17、23～25、…)，所以能夠防止在多個測量裝置100產生亞穩態。

而且，在最終級之前的解析度對設置/保持時間的合計並不足夠大的情況下，作為偏離相位差D12、偏離相位差D13及偏離相位差D23，有時無法設定適當的值。例如，在最終級的前一級解析度為[8]，設置/保持時間的合計為[3]的情況下，不存在這樣的D12、D13及D23，亦即，偏離相位差D12、偏離相位差D13及偏離相位差D23的任一個不處於從解析度[8]的整數倍加減設置/保持時間的合計[3]後所得之值的範圍內。

因此，最終級的前一級振盪電路單元70的解析度，設定為對採樣部30的設置/分解時間的合計足夠大的值較佳。更具體地說，該解析度大於設置/保持時間的合計的3倍較佳。而且，偏離相位差形成縮小測量範圍的要因，所以在滿足上述條件的範圍內盡可能小較佳。

圖13為最終級的前一級振盪電路單元70的解析度[a]、設置/保持時間的合計[SH]及偏離相位差D12、D13、D23之關係的說明圖。另外，在圖13中，利用數直線表示[a]、[SH]、[D12]、[D13]和[D23]的值。而且，圖13所示為如0～a、a～2a、2a～3a、…那樣進行分割的數直線。

如上所述，在最終級的前一級振盪電路單元70的解析度[a]的整數倍上加減設置/保持時間的合計[SH]後所得之範圍A中，無法設定偏離相位差D12、D13、D23。如在範圍A中設定某個偏離相位差，則有可能在多個測量裝置100產生亞穩態。例如，如將偏離相位差D12設定為範圍A，則有可能在第1測量裝置100-1和第2測量裝置100-2產生亞穩態。因此，在本例中，作為偏離相位差D12，設定一種較a＋SH稍稍大的值。

而且，在偏離相位差D12上加上解析度[a]的整數倍並加減設置/保持時間的合計[SH]後所得之範圍B中，無法設定偏離相位差D13。如在範圍B中設定偏離相位差D13，則偏離相位差D12及D13的差分亦即偏離相位差D23會包含在範圍A中。因此，在第2測量裝置100-2及第3測量裝置100-3中有可能會產生亞穩態。

亦即，作為在多個測量裝置100不會產生亞穩態的條件，是在範圍A及範圍B以外，具有能夠設定偏離相位差D13的範圍。範圍A及範圍B的寬度最小的情況，是如圖13所示，範圍A及範圍B每大致一半進行重複的情況，其寬度為設置/保持時間的合計[SH]的3倍。亦即，如最終級的前一級振盪電路單元70的解析度[a]大於[SH]的3倍，則可設定滿足上述條件的偏離相位差D12、D13、D23。

圖14所示為測量裝置100的另外的構成例。本例的測量裝置100除了圖1中所說明的測量裝置100的構成以外，還具有第1頻率計數器42-1、第2頻率計數器42-2及解析度調整部44。其它的構成可與圖1中所說明的測量裝置100相同。本例的測量裝置100可對第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量進行調整，以使測量解析度形成規定的解析度。

第1頻率計數器42-1計數第1振盪電路10-1所輸出之第1振盪信號的脈衝數。而且，第2頻率計數器42-2與第1頻率計數器42-1同時地，計數第2振盪電路10-2所輸出之第2振盪信號的脈衝數。

第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量的差分(亦即，第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2的振盪週期的差分)與測量解析度相對應。而且，規定期間內的第1頻率計數器42-1的計數值及第2頻率計數器42-2的計數值，與第1延遲部14-1的延遲量及第2延遲部14-2的延遲量相對應。因此，該計數值的差分與測量解析度相對應。

解析度調整部44根據規定期間內的第1頻率計數器42-1的計數值及第2頻率計數器42-2的計數值，對第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量進行調整。例如，解析度調整部44對第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量進行調整，以使第1頻率計數器42-1的計數值及第2頻率計數器42-2的計數值的差分，為依據應設定的測量解析度而預先設定的值。

例如，解析度調整部44在該計數值的差分大於預先所確定的值之情況下，可對第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的至少一方的延遲量進行調整，以使第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量的差分更小。而且，解析度調整部44在該計數值的差分較預先所確定的值小的情況下，可對第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的至少一方的延遲量進行調整，以使第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量的差分更大。

如利用本例的測量裝置100，對第1延遲部14-1及第2延遲部14-2的延遲量同時進行測量，則能夠減小該延遲量的差分值因電源變動、溫度變動等所形成的誤差。亦即，振盪電路10的振盪週期的絕對值因電源變動、溫度變動等而產生變動，所以難以精度良好地進行調整。與此相對，本例的測量裝置100是第1頻率計數器42-1及第2頻率計數器42-2同時測量振盪週期，並對其差分進行調整。因此，可使2個振盪電路10的因電源變動、溫度變動等所造成的影響抵消，能夠精度良好地設定測量解析度。

而且，解析度調整部44可在進行被測量信號的測量之前，進行測量解析度的調整。在這種情況下，解析度調整部44可控制第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2，並輸出第1振盪信號及第2振盪信號。而且，解析度調整部44也可在進行被測量信號的測量期間，對測量解析度進行調整。

而且，在圖4及圖6所示的測量裝置100及圖12所示的測量裝置400中，同樣也可具有第1頻率計數器42-1、第2頻率計數器42-2及解析度調整部44。在這種情況下，第1頻率計數器42-1、第2頻率計數器42-2及解析度調整部44可設置在各級振盪電路單元70的每一個中。

圖15所示為振盪電路10的另一構成例。例如，第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2、第3振盪電路10-3和第4振盪電路10-4等，可具有圖15所示的構成。本例的振盪電路10具有控制部13、串聯連接的奇數個及閘(AND)電路15及環形路徑18。

控制部13選擇被測量信號等輸入信號的脈衝中的應測量的脈衝。而且，控制部13依據所選擇的脈衝的上升邊緣，而輸出固定為H邏輯的信號。亦即，控制部13的輸出在該邊緣前的時序固定為L邏輯，在該邊緣後的時序固定為H邏輯。而且，在另外的例子中，控制部13也可依據所選擇的脈衝的下降邊緣，而輸出固定為H邏輯的信號。

初級的及閘電路15使選擇器12所輸出的信號和最終級的及閘電路15所輸出的信號之邏輯積反轉輸出。而且，第2級以後的及閘電路15使前級的及閘電路15所輸出的信號和邏輯積H之邏輯積反轉輸出。環形路徑18將最終級的及閘電路15所輸出的信號輸入到初級的及閘電路15。

藉由這種構成，可生成振盪信號。另外，本例的控制部13與圖1中的振盪電路10的選擇器12及控制部16相對應。而且，及閘電路15與圖1中的延遲部14相對應。在本例中，藉由對例如及閘電路15的電源電壓等進行調整，可調整及閘電路15的延遲量，並調整振盪信號的週期。

而且，測量裝置100在各個及閘電路15的每一個，也可具有抽樣部30。在這種情況下，各個抽樣部30可依據例如第2振盪電路10-2的各個及閘電路15的輸出，而對第1振盪電路10-1的對應的及閘電路15的輸出進行採樣。藉由這種構成，可以更微小的測量解析度而對被測量信號進行測量。

圖16所示為圖15中說明的控制部13之構成的一個例子。本例中的控制部13依據被測量信號的應測量的脈衝，輸出固定為H邏輯的信號。而且，被測量信號的應測量的脈衝利用接收信號而被指定。指定哪個脈衝，可由使用者等確定。而且，結束信號對使振盪電路10的振盪停止之時序進行控制。例如，測量裝置100在計測振盪信號的脈衝數之計數值為預先所確定的值的情況下，可對控制部13賦予結束信號。

控制部13具有及閘電路82、正反器84、及閘電路86、正反器88及或閘電路90。及閘電路82輸出通過及閘電路86及正反器88所接收的接收信號和被測量信號的邏輯積。亦即，及閘電路82在所接收的接收信號表示H邏輯的情況下，使被測量信號的脈衝通過。

正反器84接收固定為H邏輯的信號作為數據輸入，並接收及閘電路82所輸出的信號作為時脈輸入。亦即，正反器84依據被測量信號的選擇了的脈衝的邊緣，而輸出固定為H邏輯的控制信號。而且，正反器84依據結束信號將內部數據重置(reset)。亦即，正反器84依據結束信號而輸出固定為L邏輯的控制信號。藉由這種構成，可依據被測量信號的應測量的邊緣，而開始振盪電路10的振盪。

及閘電路86控制是否使接收信號通過。在本例中，及閘電路86輸出接收信號和或閘電路90的邏輯積。亦即，及閘電路86在或閘電路90的輸出表示H邏輯的情況下，使接收信號通過。

或閘電路90控制是否使及閘電路86通過接收信號。或閘電路90根據以下的條件使及閘電路86通過接收信號，亦即，振盪電路10不產生振盪信號，且不因該接收信號之前所接收的接收信號而使振盪電路10要產生振盪信號。在本例中，或閘電路90使正反器84的輸出和正反器88的輸出之邏輯和反轉，並供給到及閘電路86。正反器88在數據輸入端接收及閘電路86的輸出，並在時脈輸入端接收被測量信號。

圖17所示為圖16中的控制部13之動作的一個例子的時序圖。在振盪電路10不產生振盪信號，且不因該接收信號之前所接收的接收信號而使振盪電路10要產生振盪信號之情況下，或閘電路90輸出H邏輯的信號。因此，及閘電路86使接收信號通過。

正反器88如圖17所示，依據被測量信號的脈衝而取入接收信號並輸出。在正反器88的輸出為H邏輯的情況下，及閘電路86不使接收信號通過，所以依據被測量信號的下一脈衝，而使正反器88的輸出遷移為L邏輯。

因此，及閘電路82選擇被測量信號的脈衝中的該次的脈衝並使其通過，而不使其它的脈衝通過。亦即，正反器84從該次脈衝的邊緣開始到接收結束信號為止，輸出H邏輯的控制信號。然後，振盪電路10在控制信號表示H邏輯期間，輸出振盪信號。利用這種動作，可選擇被測量信號的一個脈衝，並依據該脈衝而使振盪電路10振盪。

圖18所示為振盪電路10的另外的構成例。例如，第1振盪電路10-1、第2振盪電路10-2、第3振盪電路10-3及第4振盪電路10-4等，可具有圖18所示的構成。本例的振盪電路10具有控制部17、脈衝寬度調整部24、延遲部14及環形路徑18。延遲部14可為使例如偶數個變換器串聯連接的電路。

控制部17選擇被測量信號的應測量的脈衝並使其通過，且經由脈衝寬度調整部24而供給到延遲部14。脈衝寬度調整部24對所輸入的信號的脈衝寬度進行調整並供給到延遲部14。延遲部14將所輸入的信號根據設定的延遲量進行延遲並輸出。環形路徑18將延遲部14所輸出的信號，輸入到控制部17。控制部17將從環形路徑18所接收的信號，經由脈衝寬度調整部24而供給到延遲部14。利用這種環路，可生成由延遲部14控制振盪週期的振盪信號。

圖19所示為控制部17的構成的一個例子。控制部17除了圖16所示的控制部13的構成以外，還具有邏輯積電路92、邏輯和電路94、正反器96及變換器98。

圖20所示為控制部17的動作的一個例子。及閘電路92接收振盪電路10所輸出的振盪信號，並控制是否使振盪信號通過。本例的及閘電路92輸出正反器96的輸出和振盪信號之邏輯積。亦即，及閘電路92在正反器96輸出H邏輯的情況下，使振盪信號通過。

正反器96在數據輸入端接收固定為H邏輯的信號，並在時脈輸入端，經由變換器98接收正反器88的輸出。而且，正反器96的內部數據依據結束信號而重置。亦即，正反器96從正反器88依據接收信號而輸出H邏輯開始，到接收結束信號為止，輸出H邏輯，並使及閘電路92通過振盪信號。

或閘電路94使及閘電路92的輸出和及閘電路82的輸出之邏輯和反轉並輸出。亦即，或閘電路94在及閘電路82選擇被測量信號的脈衝並輸出的情況下，使該脈衝通過。然後，或閘電路94在及閘電路92輸出了延遲部14依據該脈衝而輸出的信號之情況下，使該信號通過並反饋輸入到延遲部14。藉由這種構成，可依據被測量信號的一個脈衝而使振盪電路10進行振盪。

在圖15至圖20所說明的振盪電路10中，接收信號在與其它的振盪電路10同步而被賦予時較佳。而且，結束信號也與其它的振盪電路10同步而被賦予時較佳。但是，如圖6所示，當振盪電路單元70串聯連接時，在各級振盪電路單元70，接收信號及結束信號可同步賦予至2個振盪電路10。而且，結束信號在採樣部30的輸出進行了遷移的情況下，也可為表示H邏輯的信號。

圖21所示為測量裝置100的另外的構成例。本例的測量裝置100除了圖1中所說明的測量裝置100的構成以外，還具有相位差偵測電路60。其它的構成與圖1中所說明的測量裝置100相同。

相位差偵測電路60根據第1採樣部30-1的採樣結果，偵測被測量信號及基準信號的相位差。相位差偵測電路60可根據記憶體40存儲的採樣結果或計數器50的計數結果，偵測該相位差。例如，相位差偵測電路60可計數從第1振盪電路10-1及第2振盪電路10-2開始振盪到第1採樣部30-1的採樣結果的邏輯值進行遷移為止的第1振盪信號或第2振盪信號的脈衝數。然後，可在該計數值上乘以第1振盪電路10-1的振盪週期(亦即，第1延遲部14-1的第1延遲量)或第2振盪電路10-2的振盪週期(亦即，第2延遲部14-2的第2延遲量)，並偵測該相位差。

而且，在測量裝置100具有圖6所示的構成之情況下，相位差偵測電路60可根據多個採樣部30的採樣結果，偵測該相位差。而且，在測量裝置100具有圖4所示的構成之情況下，相位差偵測電路60可根據各個採樣部30的採樣結果，偵測被測量信號的各個脈衝和基準信號的對應的脈衝之相位差。在這種情況下，相位差偵測電路60也可從對被測量信號的各個脈衝所偵測的該相位差，求取被測量信號的抖動。

圖22所示為測量裝置100的其它的構成例。本例的測量裝置100測量被測試元件300所輸出之被測量信號的上升時間及下降時間。測量裝置100具有H位準比較電路120、L位準比較電路122、2個振盪電路單元70及相位差比較電路124。而且，各個振盪電路單元70具有第1振盪電路10-2、第2振盪電路10-2、採樣部30及相位差偵測電路60。

H位準比較電路120及L位準比較電路122使被測量信號分支而輸入。亦即，對H位準比較電路120及L位準比較電路122輸入相同的被測量信號。H位準比較電路120比較被測量信號的信號位準和預先確定的H位準的參照值。例如，H位準比較電路120在被測量信號的信號位準大於H位準的參照值之情況下，輸出邏輯值H，在被測量信號的信號位準小於H位準的參照值之情況下，輸出邏輯值L。亦即，H位準比較電路120的輸出從邏輯值L遷移到邏輯值H的時序，與被測量信號的上升邊緣橫切H位準參照值的時序相對應。而且，H位準比較電路120的輸出從邏輯值H遷移到邏輯值L的時序，與被測量信號的下降邊緣橫切H位準參照值的時序相對應。

L位準比較電路122比較被測量信號的信號位準和預先確定的L位準的參照值。L位準的參照值為較H位準的參照值小的值。例如，L位準比較電路122在被測量信號的信號位準小於L位準的參照值之情況下，輸出邏輯值L，在被測量信號的信號位準大於L位準的參照值之情況下，輸出邏輯值H。亦即，L位準比較電路122的輸出從邏輯值L遷移到邏輯值H的時序，與被測量信號的上升邊緣橫切L位準參照值的時序相對應。而且，L位準比較電路122的輸出從邏輯值H遷移到邏輯值L的時序，與被測量信號的下降邊緣橫切L位準參照值的時序相對應。

振盪電路單元70與H位準比較電路120及L位準比較電路122分別對應設置，且各個振盪電路單元70的第1振盪電路10-1依據對應的比較電路之輸出的一個脈衝而開始振盪，並輸出第1振盪信號。

而且，各個振盪電路單元70的第2振盪電路10-2，依據基準信號的一個脈衝而開始振盪，並輸出第2振盪信號。另外，各個第2振盪電路10-2輸出相同的第2振盪信號，所以可對H位準比較電路120及L位準比較電路122共同地設置一個第2振盪電路10-2。

第1振盪電路單元70-1的第1採樣部30-1，對H位準比較電路120所對應的第1振盪電路10-1輸出之第1振盪信號，依據第2振盪信號進行採樣。第2振盪電路單元70-2的第2採樣部30-2，對L位準比較電路122所對應的第1振盪電路10-2輸出之第2振盪信號，依據第2振盪信號進行採樣。

第1振盪電路單元70-1的相位差偵測電路60，偵測第1採樣部30-1所輸出的邏輯值進行遷移之時序。而且，第2振盪電路單元70-2的相位差偵測電路60，偵測第2採樣部30-2所輸出的邏輯值進行遷移之時序。

相位差比較電路124根據2個相位差偵測電路60所偵測的時序的差分，計算被測量信號的上升時間或下降時間。例如，在相位差偵測電路60偵測採樣部30的輸出從邏輯值L遷移到邏輯值H之時序的情況下，該時序的差分與被測量信號的上升時間相對應。而且，在相位差偵測電路60偵測採樣部30的輸出從邏輯值H遷移到邏輯值L之時序的情況下，該時序的差分與被測量信號的下降時間相對應。

這裏所說的被測量信號的上升時間，是從被測量信號的上升邊緣橫穿L位準參照值開始到橫穿H位準參照值為止的時間。而且，所說的下降時間是從被測量信號的下降邊緣橫穿H位準參照值開始到橫穿L位準參照值為止的時間。H位準參照值及L位準參照值可根據被測試元件300的規格等而確定。

圖23所示為測量裝置100的構成的另一例子。本例的測量裝置100偵測被測試元件300所輸出之差動信號的交叉點的時序。本例的測量裝置100接收被測試元件300所輸出之第1被測量信號及第2被測量信號。第1被測量信號及第2被測量信號為差動信號。測量裝置100可如圖23所示，與第1被測量信號及第2被測量信號分別對應地，各具有2個圖22所說明的振盪電路單元70。

4個相位差偵測電路60偵測例如第1被測量信號的上升邊緣橫切L位準參照值及H位準參照值的2個時序，以及第2被測量信號的下降邊緣橫切H位準參照值及L位準參照值的2個時序。交叉點偵測電路126從這4點，求取表示上升邊緣的直線的式子及表示下降邊緣的直線的式子，並求取上升邊緣及下降邊緣相交差之交叉點的時序。

而且，本例的測量裝置100與各個第1振盪電路10-1對應地具有4個第2振盪電路10-2，但由於各個第2振盪電路10-2輸出相同的第2振盪信號，所以，測量裝置100可採用具有一個共同的第2振盪電路10-2之構成。在這種情況下，第2振盪電路10-2對各個第1振盪電路10-1分支供給第2振盪信號。

而且，賦予各個H位準比較電路120的H位準參照值為相同的值較佳。而且，賦予各個L位準比較電路122的L位準參照值為相同的值較佳。而且，各個第1振盪電路10-1的第1延遲部14-1所設定的延遲量相同較佳。

圖24所示為本發明的一實施形態之測試裝置200的構成的一個例子。測試裝置200為對半導體晶片等被測試元件300進行測試的裝置，包括信號供給部210、測量裝置100及判定部220。而且，測試裝置200也可取代測量裝置100，而具有圖12所說明的測量裝置400。

信號供給部210對被測試元件300供給測試信號。例如，信號供給部210為了使被測試元件300的邏輯電路動作，而供給具有規定邏輯圖案的測試信號。被測試元件300依據測試信號，輸出被測量信號。測量裝置100對被測試元件300所輸出的被測量信號進行測量。測量裝置100可為圖1至圖23所說明的某個測量裝置100。例如，測量裝置100可如上述那樣，對被測量信號的變化點的時序、上升時間、下降時間、交叉點、抖動等進行測量。

判定部220根據測量裝置100的測量結果，判定被測試元件300的好壞。例如，判定部220可根據測量裝置100所測量的變化點的時序、上升時間、下降時間、交叉點、抖動等是否滿足被測試元件300應具有的規格，而判定好壞。關於被測試元件300應具有的規格的資訊，可預先存儲在判定部220中。

如上所述，測量裝置100可以高解析度、寬測量範圍、低測量誤差，對高頻的被測量信號進行測量。因此，測量裝置200可精度良好地對被測試元件300進行測試。而且，能夠減小測量裝置100的電路規模，所以能夠減小測試裝置200的電路規模。

而且，在被測試元件300輸出數據信號(DQ)和與該數據信號同步的選通脈衝信號(DQS)的情況下，測量裝置100接收數據信號(DQ)作為被測量信號，接收該選通脈衝信號(DQS)作為基準信號。藉此，測量裝置100可偵測數據信號(DQ)和選通脈衝信號(DQS)的相位差。

而且，在電子元件的內部也可設置該測量裝置100。例如，該電子元件可包括輸出數據信號(DQ)及選通脈衝信號(DQS)的動作電路和上述的測量裝置100。而且，該電子元件還可具有診斷部，其根據測量裝置100的測量結果，對動作電路是否正常地動作進行自我診斷。例如，診斷部可根據數據信號及選通脈衝信號的相位差是否在預先確定的範圍內，而偵測動作電路是否正常地進行動作。而且，診斷部在判定為動作電路未正常地進行動作的情況下，可將此種資訊輸出到電子元件的外部。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

申請專利範圍、說明書及圖示中所示的裝置、系統、程式及方法中的動作、順序、步驟以及階段等的各處理的實行順序應留意，只要未特別明確表示“更前面”、“首先”等，而且，在後面的處理中不利用前面處理的輸出，就可以任意的順序來實現。關于申請專利範圍、說明書及圖示中的動作流程，爲了說明上的便利而利用[首先]、[繼而]等進行說明，但幷不是意味著必須按照該順序來實施。

10．．．振盪電路

12．．．選擇器

13．．．控制部

14．．．延遲部

15．．．及閘電路

16、17．．．控制部

18．．．環形路徑

24．．．脈衝寬度調整部

30．．．採樣部

32．．．延遲元件

34．．．變化點偵測電路

36．．．脈衝選擇電路

40．．．記憶體

44‧‧‧解析度調整部

50‧‧‧計數器

60‧‧‧相位差偵測電路

70‧‧‧振盪電路單元

82、86、92‧‧‧及閘電路

84、88、96‧‧‧正反器

90、94‧‧‧或閘電路

98‧‧‧變換器

100‧‧‧測量裝置

120‧‧‧H位準比較電路

122‧‧‧L位準比較電路

124‧‧‧相位差比較電路

126‧‧‧交叉偵測電路

130‧‧‧處理部

160‧‧‧減法器

170‧‧‧運算部

200‧‧‧測試裝置

210‧‧‧信號供給部

220‧‧‧判定部

300‧‧‧被測試元件

400‧‧‧測量裝置

410‧‧‧偏離加法部

420‧‧‧中央值選擇電路

圖1所示為本發明的實施形態之測量裝置100的構成的一個例子。

圖2所示為圖1中說明的測量裝置100之動作的一個例子的時序圖。

圖3所示為圖1中說明的測量裝置100之動作的另一個例子的時序圖。

圖4所示為測量裝置100之構成的另一個例子。

圖5所示為圖4中說明的測量裝置100之動作的一個例子。

圖6所示為測量裝置100之構成的另一例子。

圖7所示為圖6中說明的測量裝置100之動作的一個例子的時序圖。

圖8所示為本例的剩餘系統之關係式的一個例子。

圖9所示為測量裝置100的各級振盪電路單元70之處理的說明圖。

圖10所示為將各振盪單元70的解析度設定為[128]、[32]、[8]、[2]之情況下的測量裝置100的各級處理的說明圖。

圖11所示為圖6至圖10中說明的測量裝置100的說明方塊圖。

圖12所示為對被測量信號和基準信號的相位差進行測量之測量裝置400的構成的一個例子。

圖13為最終級之前的振盪電路單元70的解析度[a]、設置/保持時間的合計[SH]及延遲量D2、D3之關係的說明圖。

圖14所示為測量裝置100的另外的構成例。

圖15所示為振盪電路10之另外的構成例。

圖16所示為圖15中說明的控制部13之構成的一個例子。

圖17所示為圖16中的控制部13之動作的一個例子的時序圖。

圖18所示為振盪電路10的另外的構成例子。

圖19所示為控制部17之構成的一個例子。

圖20所示為控制部17的動作的一個例子之時序圖。

圖21所示為測量裝置100的另一構成例。

圖22所示為測量裝置100的另一構成例。

圖23所示為測量裝置100的構成的另一例子。

圖24所示為本發明的一實施形態之測試裝置200的構成的一個例子。

10．．．振盪電路

12．．．選擇器

14．．．延遲部

16、17．．．控制部

18．．．環形路徑

30．．．採樣部

40．．．記憶體

50．．．計數器

Claims (28)

1. 一種測量裝置，為一種對被測量信號進行測量的測量裝置，包括：第1振盪電路，輸入前述被測量信號的一個脈衝，並依據前述被測量信號的脈衝而開始振盪，且輸出第1振盪信號；第2振盪電路，輸入基準信號的一個脈衝，並依據前述基準信號的脈衝而開始振盪，且輸出與前述第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及第1採樣部，依據前述第2振盪信號的脈衝，而對前述第1振盪信號進行採樣；其中，前述第1振盪電路包括：第1控制部，選擇前述被測量信號的一個脈衝；第1延遲部，按照第1延遲量使前述第1控制部所選擇的脈衝延遲；以及第1環形路徑，使前述第1延遲部所輸出的脈衝反饋到前述第1延遲部的輸入；其中，前述第2振盪電路包括：第2控制部，選擇前述基準信號的一個脈衝；第2延遲部，按照與前述第1延遲量不同的第2延遲量而使前述第2控制部所選擇的脈衝延遲；以及第2環形路徑，使前述第2延遲部所輸出的脈衝反饋到前述第2延遲部的輸入；其中，前述第1控制部對通過前述第1環形路徑的脈衝數進行計數，並在計數值達到預先所確定的值之情況下，使前述第1振盪信號的輸出停止，或者前述第2控制 部對通過前述第2環形路徑的脈衝數進行計數，並在計數值達到預先所確定的值之情況下，使前述第2振盪信號的輸出停止。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測量裝置，其中，前述第1振盪電路還具有第1選擇器，在第1輸入接收前述第1控制部所選擇的前述被測量信號的脈衝，並經由前述第1環形路徑而在第2輸入接收前述第1延遲部所輸出的脈衝，且在使輸入到前述第1輸入的脈衝通過前述第1延遲部以後，使輸入到前述第2輸入的脈衝通過前述第1延遲部；前述第2振盪電路還具有第2選擇器，在第1輸入接收前述第2控制部所選擇的前述基準信號的脈衝，並經由前述第2環形路徑而在第2輸入接收前述第2延遲部所輸出的脈衝，且在使輸入到前述第1輸入的脈衝通過前述第2延遲部以後，使輸入到前述第2輸入的脈衝通過前述第2延遲部。
3. 如申請專利範圍第1項所述之測量裝置，其中，還具有相位差偵測電路，根據前述第1採樣部的採樣結果，偵測前述被測量信號及前述基準信號的相位差。
4. 如申請專利範圍第3項所述之測量裝置，其中，前述相位差偵測電路計數由前述第1振盪電路及前述第2振盪電路開始振盪，到前述第1採樣部的採樣結果的邏輯值進行遷移為止的、前述第1振盪信號或前述第2振盪信號的脈衝數，並根據計數值而偵測前述相位差。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測量裝置，其中，還具有第1頻率計數器，計數前述第1振盪信號的脈衝數；第2頻率計數器，與前述第1頻率計數器同時地，計數前述第2振盪信號的脈衝數；以及解析度調整部，對前述第1延遲部及前述第2延遲部的延遲量進行調整，以使規定期間內的前述第1頻率計數器的計數值及前述第2頻率計數器的計數值之差分，成為預先確定的值。
6. 一種測量裝置，為一種對被測量信號進行測量的測量裝置，包括：第1振盪電路，輸入前述被測量信號的一個脈衝，並依據前述被測量信號的脈衝而開始振盪，且輸出第1振盪信號；第2振盪電路，輸入基準信號的一個脈衝，並依據前述基準信號的脈衝而開始振盪，且輸出與前述第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；第3振盪電路，輸入在前述第1振盪電路所輸入之前述被測量信號的脈衝的下一脈衝，並依據前述被測量信號的脈衝而開始振盪，且輸出第3振盪信號；第4振盪電路，輸入在前述第2振盪電路所輸入之前述基準信號的脈衝的下一脈衝，並依據前述基準信號的脈衝而開始振盪，且輸出與前述第3振盪信號週期不同的第4振盪信號； 第1採樣部，依據前述第2振盪信號的脈衝，而對前述第1振盪信號進行採樣；以及第2採樣部，依據前述第4振盪信號的脈衝，對前述第3振盪信號進行採樣。
7. 如申請專利範圍第6項所述之測量裝置，其中，前述第3振盪電路輸出與前述第1振盪信號大致相等週期的前述第3振盪信號；前述第4振盪電路輸出與前述第2振盪信號大致相等週期的前述第4振盪信號。
8. 如申請專利範圍第6項所述之測量裝置，其中，還具有基準信號產生部，其產生與前述被測量信號大致相等週期的前述基準信號，並供給到前述第2振盪電路及前述第4振盪電路。
9. 一種測量裝置，為一種對被測量信號進行測量的測量裝置，包括：第1振盪電路，輸入前述被測量信號的一個脈衝，並依據前述被測量信號的脈衝而開始振盪，且輸出第1振盪信號；第2振盪電路，輸入基準信號的一個脈衝，並依據前述基準信號的脈衝而開始振盪，且輸出與前述第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；第3振盪電路，輸入前述第1振盪信號的一個脈衝，並依據前述第1振盪信號的脈衝而開始振盪，且輸出第3振盪信號； 第4振盪電路，輸入前述第2振盪信號的一個脈衝，並依據前述第2振盪信號的脈衝而開始振盪，且輸出第4振盪信號；第1採樣部，依據前述第2振盪信號的脈衝，而對前述第1振盪信號進行採樣；以及第2採樣部，依據前述第4振盪信號的脈衝，對前述第3振盪信號進行採樣。
10. 如申請專利範圍第9項所述之測量裝置，其中，對各個前述振盪週期進行設定，以使由前述第3振盪電路的振盪週期減去前述第4振盪電路的振盪週期之後所得之第2減法值的絕對值，小於由前述第1振盪電路的振盪週期減去前述第2振盪電路的振盪週期之後所得之第1減法值的絕對值。
11. 如申請專利範圍第10項所述之測量裝置，其中，對各個前述振盪週期進行設定，以使前述第1減法值的符號和前述第2減法值的符號不同。
12. 如申請專利範圍第11項所述之測量裝置，其中，前述第1採樣部偵測前述第1振盪信號的邏輯值進行遷移的時序；前述第1振盪電路及前述第2振盪電路將前述第1採樣部偵測到前述第1振盪信號的邏輯值的遷移時之前述第1振盪信號的脈衝及前述第2振盪信號的脈衝，維持該脈衝的相對相位，並輸入到前述第3振盪電路及前述第4振盪電路。
13. 如申請專利範圍第12項所述之測量裝置，其中，還具有第2採樣部，依據前述第4振盪信號的脈衝，對前述第3振盪信號進行採樣；第1相位差偵測電路，根據前述第1採樣部的採樣結果，偵測前述被測量信號及前述基準信號的相位差；第2相位差偵測電路，根據前述第2採樣部的採樣結果，偵測第1振盪信號及前述第2振盪信號的相位差；以及運算部，由前述第1相位差偵測電路所偵測的相位差，減去前述第2相位差偵測電路所偵測的相位差。
14. 一種並列測量裝置，為一種對被測量信號進行測量的並列測量裝置，包括：如申請專利範圍第11項所述的測量裝置，並列設置有3個，且分別輸入的基準信號或被測量信號的相位不同；3個偏離加法部，與前述測量裝置一對一地對應設置，並從對應的前述測量裝置所測量的前述被測量信號的相位，減去與所輸入的前述基準信號或前述被測量信號的相位相稱之偏離值；以及中央值選擇電路，選擇各個前述偏離加法部所輸出的值中的中央值作為前述被測量信號的相位。
15. 一種測試裝置，為一種對被測試元件進行測試的測試裝置，包括：如申請專利範圍第1項所述的測量裝置，對前述被測 試元件所輸出的被測量信號進行測量；以及判定部，根據前述測量裝置的測量結果，判定前述被測試元件的好壞。
16. 如申請專利範圍第15項所述之測試裝置，其中，前述第1振盪電路接收前述被測試元件所輸出的數據信號，作為前述被測量信號；前述第2振盪電路接收前述被測試元件與前述數據信號同步而輸出的選通脈衝信號，作為前述基準信號；前述測量裝置測量前述數據信號和前述選通脈衝信號的相位差。
17. 一種測試裝置，為一種對被測試元件進行測試的測試裝置，包括：申請專利範圍第14項所述的並列測量裝置，對前述被測試元件輸出的被測量信號進行測量；以及判定部，根據前述並列測量裝置的測量結果，判定前述被測試元件的好壞。
18. 一種包含半導體晶片的被測試元件，包括：動作電路，輸出被測量信號；以及如申請專利範圍第1項所述的測量裝置，對前述被測量信號進行測量。
19. 一種包含半導體晶片的被測試元件，包括：動作電路，輸出被測量信號；以及如申請專利範圍第14項所述的並列測量裝置，對前述被測量信號進行測量。
20. 一種測量裝置，為一種具有串聯連接的多個振盪電路單元，並對被測量信號進行測量的測量裝置；而且，各個前述振盪電路單元包括：第1振盪電路，依據所輸入的脈衝而開始振盪，並輸出第1振盪信號；第2振盪電路，依據所輸入的脈衝而開始振盪，並輸出與前述第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及採樣部，依據前述第2振盪信號的脈衝，對前述第1振盪信號進行採樣；而且，對初級的前述振盪電路單元的前述第1振盪電路輸入前述被測量信號的一個脈衝，且對初級的前述振盪電路單元的前述第1振盪電路輸入基準信號的一個脈衝，對初級以外的前述振盪電路單元的前述第1振盪電路輸入前級的前述振盪電路所輸出之前述第1振盪信號的一個脈衝，對初級以外的前述振盪電路單元的前述第2振盪電路輸入前級的前述振盪電路所輸出的前述第2振盪信號的一個脈衝。
21. 如申請專利範圍第20項所述之測量裝置，其中，對各個前述振盪週期進行設定，以使各個前述振盪電路單元中的、前述第1振盪電路的振盪週期與前述第2振盪電路的振盪週期之差分的絕對值，在更後級的前述振盪電路單元中變得更小。
22. 如申請專利範圍第21項所述之測量裝置，其中，對各個前述振盪週期進行設定，以使由前述第1振盪電路的振盪週期減去前述第2振盪電路的振盪週期之後所得之值的正負符號，在前後鄰接而設置的前述振盪電路單元中不同。
23. 如申請專利範圍第22項所述之測量裝置，其中，在各個前述振盪電路單元中，前述採樣部偵測前述第1振盪信號的邏輯值進行遷移的時序；前述第1振盪電路及前述第2振盪電路將前述採樣部偵測到前述第1振盪信號的邏輯值的遷移時之前述第1振盪信號的脈衝及前述第2振盪信號的脈衝，維持該脈衝的相對相位，並輸入到後級的前述振盪電路單元。
24. 如申請專利範圍第23項所述之測量裝置，其中，還具有相位差偵測電路，根據各個前述採樣部的採樣結果，偵測輸入到各個前述振盪電路單元中的脈衝的相位差；加法器，將對奇數級的前述振盪電路單元所偵測的前述相位差的總和，和對偶數級的前述振盪電路單元所偵測的前述相位差的總和予以算出；以及減法器，從由述奇數級的相位差的總和減去前述偶數級的相位差的總和。
25. 如申請專利範圍第24項所述之測量裝置，其中，前述相位差偵測電路根據各個前述採樣部偵測到前 述第1振盪信號的邏輯值的遷移時的、對應的前述振盪電路單元的振盪次數以及對應的前述第1振盪電路及前述第2振盪電路的振盪週期的差分之積，計算對應的前述相位差。
26. 一種測量裝置，為一種具有並列設置的多個振盪電路單元，並對被測量信號進行測量的測量裝置；而且，各個前述振盪電路單元包括：第1振盪電路，依據所輸入的前述被測量信號的脈衝而開始振盪，並輸出第1振盪信號；第2振盪電路，依據所輸入的基準信號的脈衝而開始振盪，並輸出與前述第1振盪信號週期不同的第2振盪信號；以及採樣部，依據前述第2振盪信號的脈衝，對前述第1振盪信號進行採樣；而且，對各個前述振盪電路單元的前述第1振盪電路分別輸入前述被測量信號的不同的脈衝，且對各個前述振盪電路單元的前述第2振盪電路，輸入了基準信號的脈衝中的、與輸入到對應的前述第1振盪電路的前述被測量信號的脈衝相對應之脈衝。
27. 如申請專利範圍第26項所述之測量裝置，其中，各個前述第1振盪電路輸出相同週期的前述第1振盪信號，各個前述第2振盪電路輸出相同週期的前述第2振盪信號。
28. 如申請專利範圍第27項所述之測量裝置，其中，還具有基準信號產生部，產生與前述被測量信號大致相同週期的前述基準信號，並供給到各個前述第2振盪電路。