WO2010100674A1 - イコライザ回路およびそれを用いた試験装置 - Google Patents

イコライザ回路およびそれを用いた試験装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010100674A1
WO2010100674A1 PCT/JP2009/000988 JP2009000988W WO2010100674A1 WO 2010100674 A1 WO2010100674 A1 WO 2010100674A1 JP 2009000988 W JP2009000988 W JP 2009000988W WO 2010100674 A1 WO2010100674 A1 WO 2010100674A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
unit
function
waveform
equalizer circuit
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/000988
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小島昭二
Original Assignee
株式会社アドバンテスト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社アドバンテスト filed Critical 株式会社アドバンテスト
Priority to PCT/JP2009/000988 priority Critical patent/WO2010100674A1/ja
Priority to JP2010501321A priority patent/JP5274543B2/ja
Priority to US12/808,359 priority patent/US8320440B2/en
Publication of WO2010100674A1 publication Critical patent/WO2010100674A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/04Control of transmission; Equalising
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03343Arrangements at the transmitter end

Definitions

  • the present invention relates to an equalizer circuit.
  • Propagation loss When a single-ended or differential electrical signal is transmitted from a transmitting device (transmitter) to a receiving device (receiver) via a transmission line, waveform distortion due to transmission line loss (propagation loss) occurs. Propagation loss becomes more prominent as the length of the propagation line (propagation length) becomes longer, and generally acts on a signal as a low-pass filter approximately. Therefore, for example, when a rectangular wave signal is transmitted from the transmitter, a distorted waveform is observed at the receiving end of the receiver.
  • the transmitter may be provided with an equalizer circuit that corrects the transmission waveform (also referred to as pre-emphasis or pre-distortion) so as to cancel waveform distortion due to propagation loss.
  • an equalizer circuit that corrects the transmission waveform (also referred to as pre-emphasis or pre-distortion) so as to cancel waveform distortion due to propagation loss.
  • pre-emphasis processing such as extracting a high frequency component of an original signal to be transmitted to generate an emphasis component and superimposing it on the original signal is performed.
  • a discrete time equalizer that adds an emphasis component for each UI is effective.
  • the equalizer can be implemented with a simple circuit if the UI of the bit string is constant.
  • An automatic test apparatus for testing a semiconductor device includes a unit called a timing controller, and the timing of an edge of a signal applied to a device under test (DUT), that is, a UI, is set in real time.
  • the function to change arbitrarily every time is realized.
  • RTTC Real Time Timing Control
  • the ATE may have a jitter injection function as disclosed in Patent Document 1, for example.
  • the jitter injection function applies a signal including known jitter from the ATE to the DUT, and determines whether the DUT can receive the signal correctly. Jitter injection can also be realized by dynamically changing the delay applied to the edge of the signal in the same way as RTTC.
  • the present invention has been made in such a situation, and one of exemplary purposes of an aspect thereof is to provide an equalizer corresponding to a UI that changes in real time.
  • An embodiment of the present invention receives amplitude data A [N] indicating the amplitude level of an Nth signal (N is a non-negative integer) to be transmitted through a transmission line and timing data T [N] indicating a signal period.
  • the present invention relates to an equalizer circuit for waveform shaping.
  • the equalizer circuit adds M (M is a natural number) calculation units and the output data D 1 [N] to D M [N] of the M calculation units and amplitude data A [N] to equalize the amplitude.
  • a first adder that generates data D [N].
  • the output data D j [N] given by is calculated.
  • the transmitter includes a pattern generator that generates amplitude data A [N] and timing data T [N], the above-described equalizer circuit, and amplitude data D [N] that is equalized by the equalizer circuit, and timing data T [N].
  • a waveform shaping unit that performs retiming, and a driver that converts output data of the waveform shaping unit into a multilevel signal. According to this aspect, it is possible to perform preferable equalization even for waveform distortion of a transmission line having a time constant longer than the UI of transmission data, so that a complicated reception equalizer such as a decision feedback equalizer is unnecessary on the reception side. There is an advantage.
  • the test apparatus includes a pattern generator that generates amplitude data A [N] and timing data T [N], a timing generator that receives timing data T [N], and generates an edge at a timing corresponding to the value.
  • the above-described equalizer circuit, the waveform shaping unit that retimes the amplitude data D [N] equalized by the equalizer circuit at the edge generated by the timing generator, and the output data of the waveform shaping unit is converted into a multi-value signal And a driver.
  • the RTTC function, the jitter injection function and equalizing can be made compatible, or the equalizing amount can be intentionally changed to improve the performance of the DUT. Can be inspected.
  • FIG. 3A and 3B show the structure of the equalizer circuit which concerns on embodiment. It is an example of the time chart which shows the operation
  • movement of the equalizer circuit of FIG. 3A and 3B are simulation waveform diagrams showing an output waveform when an ideal step waveform signal is propagated to a certain transmission line, and a waveform to be output from the equalizer circuit, respectively. It is a figure which shows a mode that a continuous data sequence is decomposed
  • FIGS. 14A and 14B are block diagrams showing configurations of equalizer circuits according to sixth and seventh modifications, respectively.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Interface circuit, 102 ... Transmission line, 1 ... Pattern generator, 2 ... Timing generator, 3 ... Waveform shaper, 4 ... Driver, 10 ... Equalizer circuit, ECU ... Calculation unit, U1 ... First unit, U2 ... 2nd unit, M1 ... 1st multiplier, M2 ... 2nd multiplier, M3 ... 3rd multiplier, M4 ... 4th multiplier, M5 ... 5th multiplier, M6 ... 6th multiplier, M7 ... 7th Multiplier, M8 ... eighth multiplier, ADD1 ... first adder, ADD2 ... second adder, ADD3 ... third adder, ADD4 ...
  • the state in which the member A is connected to the member B means that the member A and the member B are physically directly connected, or the member A and the member B are electrically connected. The case where it is indirectly connected through another member that does not affect the state is also included.
  • the state in which the member C is provided between the member A and the member B refers to the case where the member A and the member C or the member B and the member C are directly connected, as well as an electrical condition. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an equalizer circuit 10 according to the embodiment.
  • FIG. 1 shows a state in which an equalizer circuit 10 is incorporated in an interface circuit 100 of an ATE or a general semiconductor device.
  • the interface circuit 100 is connected to a receiver circuit (not shown) and transmits data via the transmission line 102.
  • the data to be transmitted may be binary or an arbitrary multi-value signal such as 4-value or 8-value.
  • the pattern generator (PG) 1 generates amplitude data A [N] indicating the amplitude of the signal to be transmitted and timing data T [N] indicating the cycle. N is incremented sequentially from 0. That is, the amplitude of the data is generated as A [0], A [1], A [2],... Sequentially from the top of the data, and the period of the data is T [0], T [ 1], T [2],...
  • the equalizer circuit 10 receives the amplitude data A [N] and timing data T [N] for each cycle N, and shapes the waveform so that the waveform distortion caused by the propagation loss of the transmission line 102 is canceled at the receiving end.
  • the amplitude data A [N] is corrected, and equalized amplitude data D [N] is generated.
  • Timing generator 2 receives timing data T [N] for each cycle N and generates an edge at a timing according to the value.
  • the waveform shaper 3 retimes the amplitude data D [N] equalized by the equalizer circuit 10 at the edge generated by the timing generator 2.
  • the driver 4 performs digital / analog conversion on the output data of the waveform shaping unit and outputs a multilevel signal. Since various known techniques exist for signal processing by the timing generator 2, the waveform shaper 3, and the driver 4, they may be used.
  • the output data D j [N] given by is calculated.
  • the function g j (T1, T2) is assumed to indicate a representative value (Representative value) between the range T1 and T2 of the function f j (t).
  • the first adder ADD1 adds the output data D 1 [N] to D M [N] of the M calculation units ECU 1 to ECU M and the original amplitude data A [n], and equalized amplitude data D [N] is generated.
  • FIG. 2 is an example of a time chart showing the operation of the equalizer circuit 10 of FIG.
  • the upper stage shows the original waveform corresponding to A [N] and T [N]
  • the lower stage shows the signal waveform corresponding to equalized D [N] and T [N].
  • the waveform distortion can be suitably canceled.
  • this equalizer circuit 10 When this equalizer circuit 10 is used for an ATE, the RTTC function, jitter injection function, and equalizing function can coexist.
  • an equalizing function is used in a communication method in which the data rate changes dynamically or in a communication method in which modulation is performed in both the amplitude direction and the time direction (data is loaded). Can be realized.
  • a starting point is a continuous time equalizer (Countinuous Time Equalizer).
  • the step waveform S STEP (t) is a waveform with an amplitude A, and is represented by Expression (1).
  • 3A and 3B respectively show an output waveform R STEP (t) when a signal having an ideal step waveform S STEP (t) is propagated to a certain transmission line, and a waveform to be output from the equalizer circuit. It is a simulation waveform diagram which shows D EQ (t). The electrical characteristics of the propagation line are fitted to a 1 m long differential line formed on an actual printed circuit board.
  • the waveform R STEP (t) is nothing but a step response.
  • the waveform R STEP (t) is expanded approximately using M functions f 1 (t), f 2 (t),... F M (t). M is a natural number.
  • f 1 (t), f 2 (t),... F M (t) may be in completely different forms, but are preferably defined in the same form. This is to simplify the hardware implementation.
  • the waveform R STEP (t) can be approximated by Expression (2).
  • M 4.
  • the equalizing process for the step waveform of the first step is extended to a continuous data string.
  • a transmission line is a passive device and does not behave non-linearly. Therefore, it can be considered that the “superposition principle” in a linear network holds.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a continuous data string S (t) is decomposed into a sum of step waveforms.
  • binary data is illustrated, but even if it is ternary or more, it is valid.
  • FIG. 5 is a waveform diagram showing an equalizing waveform of the decomposed step waveform.
  • FIG. 6 is a diagram showing waveforms obtained by superimposing the waveforms shown in FIG.
  • equation (7) is obtained.
  • the second step was a continuous time discussion.
  • a discrete time equalizer circuit will be considered.
  • the level of the equalizing waveform D CT (t) in the continuous time system shown in FIG. 6 changes within each period.
  • the equalizing waveform takes a constant value in each period.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a continuous-time system equalizing waveform D CT (t) and a discrete-time system equalizing waveform D DT (t n ).
  • the waveform D CT (t) is quantized for each cycle.
  • the value of the waveform D CT (t n ) is a representative value in the period t n to t n + 1 of the waveform D CT (t).
  • Equation (F) is an equalizing waveform to be generated by the discrete-time equalizer circuit.
  • an integral average (area average) of the periods T1 to T2 may be used.
  • the function f j (t) is defined by Expression (C)
  • the function g j (T1, T2) is given by Expression (11).
  • equation (12) Substituting equation (11) into equation (F) for the discrete time equalizer yields equation (12).
  • the equalizer circuit 10 can observe a waveform with less distortion at the receiving end by performing the signal processing expressed by the equation (F).
  • the equalizer circuit 10 since the value of the output data D [N] of the equalizer circuit 10 matches D DT [N] in the equation (F), it is confirmed that the waveform distortion can be canceled.
  • the waveform distortion can be canceled by executing the signal processing represented by Expression (13).
  • Equation (13) can be transformed into Equation (14).
  • the expression (14) can be expressed in the form of the expression (17).
  • each calculation unit ECU j is represented by [F T ( ⁇ j , ⁇ j , T [N]) ⁇ F A ( ⁇ j , A [N], T [n] ]]] This term should be calculated.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing a first configuration example of the calculation unit ECU j .
  • the calculation unit ECU j includes a first unit U1, a second unit U2, and a first multiplier M1.
  • the first unit U1 and the second unit U2 respectively perform F A [N] in Expression (16) and F T [N] in Expression (15).
  • the first multiplier M1 multiplies the output data F A [N] of the first unit U1 and the output data F T [N] of the second unit U2, and outputs the result as D j [N].
  • the first unit U1 for calculating equation (18) may be implemented with a circular filter as shown in FIG. This validity is supported by the following equation (19).
  • the first unit U1 includes a second multiplier M2, a third multiplier M3, a first function unit FUNC1, a second adder ADD2, a third adder ADD3, a first delay circuit DLY1, a second delay.
  • a circuit DLY2 is included.
  • the second multiplier M2 multiplies T [N] by a constant ( ⁇ 1 / ⁇ j ).
  • the first function unit FUNC1 receives the output data ( ⁇ T [N] / ⁇ j ) of the second multiplier M2 and outputs data expressed as exp ( ⁇ T [N] / ⁇ j ).
  • the first delay circuit DLY1 delays the data A [N] by one cycle according to the time series N, and generates A [N ⁇ 1].
  • the second adder ADD2 subtracts A [N ⁇ 1] from A [N].
  • the third multiplier M3 multiplies the first data F A [N] by the output data exp ( ⁇ T [N] / ⁇ j ) of the first function unit FUNC1.
  • the second delay circuit DLY2 delays the output data of the third multiplier M3 by one cycle corresponding to the time series N.
  • the third adder ADD3 adds the output data of the second delay circuit DLY2 and the output data of the second adder ADD2, and generates first data F A [N].
  • the second unit U2 includes an inverse number generator INV1, a fourth multiplier M4 to a sixth multiplier M6, a second function unit FUNC2, and a fourth adder ADD4.
  • the reciprocal number generator INV1 generates a reciprocal number (1 / T [N]) of the data T [N].
  • the fourth multiplier M4 multiplies the output data (1 / T [N]) of the reciprocal number generator INV1 by a constant ( ⁇ j ⁇ ⁇ j ).
  • the fifth multiplier M5 multiplies T [N] by a constant ( ⁇ 1 / ⁇ j ).
  • the second function unit FUNC2 receives the output data ( ⁇ T [N] / ⁇ j ) of the fifth multiplier M5 and outputs data expressed as exp ( ⁇ T [N] / ⁇ j ).
  • the fourth adder ADD4 subtracts the output data of the second function unit FUNC2 from the constant 1.
  • the sixth multiplier M6 multiplies the output data of the fourth multiplier M4 and the output data of the fourth adder ADD4 to generate second data F T [N].
  • the reciprocal number generator INV1, the first function unit FUNC1, and the second function unit FUNC2 may be an arithmetic unit or a lookup table.
  • the second multiplier M2 and the first function unit FUNC1 of the first unit U1 and the fifth multiplier M5 and the second function unit FUNC2 of the second unit U2 calculate the common terms and are shown in FIG. It is desirable to share it. Thereby, a circuit area and calculation cost can be reduced.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing a second configuration example of the calculation unit ECU j .
  • F A [N] A ′ [N] + A ′ [N ⁇ 1] ⁇ exp ( ⁇ 1 / ⁇ j ⁇ T [N ⁇ 1]) + A ′ [N ⁇ 2] ⁇ exp ( ⁇ 1 / ⁇ j ⁇ (T [N ⁇ 1] + T [N ⁇ 2])) + A ′ [N ⁇ 3] ⁇ exp ( ⁇ 1 / ⁇ j ⁇ (T [N ⁇ 1] + T [N ⁇ 2] + T [N ⁇ 3])) +... (16a) It becomes.
  • the first unit U1a in FIG. 9 is configured in an L-order FIR filter format that adds Expression (16a) to the L-th term (L is a natural number).
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of the calculation unit ECU j according to the first modification.
  • the third data F T ′ [N] is calculated.
  • the second unit U2b includes a fifth multiplier M5, a seventh multiplier M7, a third function unit FUNC3, and an eighth multiplier M8 connected in series.
  • the fifth multiplier M5 multiplies T [N] by a constant ( ⁇ 1 / ⁇ j ).
  • the seventh multiplier M7 multiplies the output data of the fifth multiplier M5 by a constant (1/2).
  • the third function unit FUNC3 receives the output data x of the seventh multiplier M7 and outputs exp (x).
  • the eighth multiplier M8 multiplies the output data of the third function unit FUNC3 by a constant ⁇
  • the first unit U1 is the same as that of FIG.
  • the first multiplier M1 multiplies the first data F A [N] and the third data F T ′ [N].
  • the reciprocal generator is not required as compared with the calculation unit ECU j of FIGS. 8 and 9, and the circuit scale can be suppressed.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a calculation unit ECU j according to the second modification.
  • the circuit in FIG. 11 is a combination of the first unit U1a in FIG. 9 and the second unit U2b in FIG.
  • Such a modification is also effective as the present invention.
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of a calculation unit ECU 'j according to a third modification.
  • the first delay circuit DLY1 and the second adder ADD2 of the calculation unit ECU of FIG. 8 are shared by the plurality of calculation units ECU 1 to ECU M.
  • the entire area of the interface circuit 100d can be reduced as compared with FIG.
  • FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a calculation unit ECU j according to the fourth modification.
  • F T '[N] ⁇ j ⁇ exp ( ⁇ T [N] / (2 ⁇ ⁇ j )) ⁇ in the equation (21c) ⁇ (22) is obtained.
  • the calculation unit ECU j in FIG. 13 performs a calculation according to the equation (22). Specifically, the calculation unit ECU j includes adders ADD2, ADD3, ADD5, ADD6, delay circuits DLY1, DLY2, function units FUNC4 to FUNC6, and multipliers M5, M7.
  • the fifth multiplier M5 multiplies T [N] by a coefficient ( ⁇ 1 / ⁇ j ).
  • the seventh multiplier M7 multiplies the output data of the fifth multiplier M5 by (1/2).
  • the fourth function unit FUNC4 generates a logarithm log e (x) of the input data x.
  • the sixth adder ADD6 adds the output data of the seventh multiplier M7, the fourth function unit FUNC4, and a constant (log e ( ⁇ j )).
  • the sixth function unit FUNC6 receives the output data x of the sixth adder ADD6 and outputs exp (x).
  • the fifth adder ADD5 adds the output data of the fifth multiplier M5 and the output data of the fourth function unit FUNC4.
  • the fifth function unit FUNC5 receives the output data x of the fifth adder ADD5 and outputs exp (x).
  • the second delay circuit DLY2 delays the output data of the fifth function unit FUNC5 by one cycle corresponding to the time series N.
  • the third adder ADD3 adds the output data of the second delay circuit DLY2 and the output data of the second adder ADD2, and outputs the result to the fourth function unit FUNC4.
  • FIGS. 14A and 14B are block diagrams showing configurations of equalizer circuits 10e and 10f according to sixth and seventh modifications, respectively.
  • the equalizer circuit 10e includes a memory 11 instead of the plurality of calculation units ECU.
  • the first adder ADD1 adds A [N] and the equalizing amount stored in the memory 11.
  • the equalizer circuit 10f is a memory. That is, the equalizing waveform itself given by Expression (F) is calculated in advance and stored in the memory.
  • the sixth and seventh modified examples are difficult to apply to data communication in which data to be transmitted cannot be predicted, but are suitable for applications such as semiconductor test equipment that supply predetermined pattern data to the DUT. Available to:
  • the present invention can be used for communication technology.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

 イコライザ回路10は、伝送線路を介して伝送すべきN番目(Nは非負整数)の信号の振幅レベルを示すデジタルの振幅データA[N]と信号の周期を示すデジタルのタイミングデータT[N]を受け、波形整形する。イコライザ回路10は、M個(Mは自然数)の計算ユニットECU~ECUと、M個の計算ユニットECU~ECUの出力データD[N]~D[N]と振幅データA[N]を加算し、イコライズされた振幅データD[N]を発生する加算器ADD1と、を備える。 伝送線路のステップ応答波形RSTEP(t)を、時間tを引数とするM個(Mは2以上の整数)の関数f(t)(1≦j≦M)およびステップ波形SSTEP(t)を用いて、 RSTEP(t)=SSTEP(t)・(1-Σj=1:M(t)) で近似する。関数f(t)の範囲t=T1~T2の間の代表値を関数g(T1,T2)と書く。計算ユニットECUは、N番目の信号に対して、 D[N]=Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・g(t-t,tN+1-t)] で与えられる出力データD[N]を計算する。

Description

イコライザ回路およびそれを用いた試験装置
 本発明は、イコライザ回路に関する。
 送信デバイス(トランスミッタ)から受信デバイス(レシーバ)に伝送線路を介してシングルエンドあるいは差動の電気信号を送信すると、伝送線路の損失(伝搬損失)に起因した波形歪みが発生する。伝搬損失は伝搬線路の長さ(伝搬長)が長くなるほど顕著となり、一般的には近似的にローパスフィルタとして信号に作用する。したがってたとえばトランスミッタから矩形波の信号を送信した場合、レシーバの受信端においては、なまった波形が観測される。
 そこで、トランスミッタには、伝搬損失による波形歪みをキャンセルするように、送信波形を修正(プリエンファシス、あるいはプリディストーションとも称される)するイコライザ回路が設けられる場合がある。プリエンファシスの一例としては、送信すべき元の信号の高周波数成分を抽出して強調成分を生成し、これを元の信号に重畳するなどの処理が行われる。
 送信信号の1周期(以下、ユニットインターバルUIとも称する)よりも、波形なまりによる時定数の方が長い場合、UIごとに強調成分を加算する離散時間(Discrete Time)イコライザが有効である。バイナリの送信信号をイコライジングする場合、ビット列のUIが一定であれば、簡単な回路でイコライザをインプリメントできる。
国際公開第05/121827号パンフレット
 半導体デバイスを試験する自動試験装置(Automatic Test Equipment)は、タイミングコントローラと称されるユニットを備えており、被試験デバイス(DUT)に対して与える信号のエッジのタイミング、すなわちUIを、リアルタイムでビットごとに任意に変化させる機能が実現される。これをRTTC(Real Time Timing Control)、あるいはオンザフライオペレーションと称する。RTTCと類似する機能として、ATEは、たとえば特許文献1で開示されているような、ジッタインジェクション機能を備える場合もある。ジッタインジェクション機能は、DUTのジッタ耐性を評価するために、ATEから既知のジッタを含んだ信号をDUTに与え、DUTがその信号を正しく受信可能かを判定するものである。ジッタインジェクションも、RTTCと同様の考え方で、信号のエッジに与える遅延をダイナミックに変化させることで実現できる。
 RTTC機能を有するATEでは、UIをリアルタイムにダイナミックに変化させることから、従来のUIが一定であることを前提とする離散時間イコライザを用いることができない。
 本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、リアルタイムに変化するUIに対応するイコライザの提供にある。
 本発明のある態様は、伝送線路を介して伝送すべきN番目(Nは非負整数)の信号の振幅レベルを示す振幅データA[N]と信号の周期を示すタイミングデータT[N]を受け、波形整形するイコライザ回路に関する。イコライザ回路は、M個(Mは自然数)の計算ユニットと、M個の計算ユニットの出力データD[N]~D[N]と振幅データA[N]を加算し、イコライズされた振幅データD[N]を発生する第1加算器と、を備える。
 伝送線路のステップ応答波形RSTEP(t)を、時間tを引数とするM個の関数f(t)(1≦j≦M)およびステップ波形SSTEP(t)を用いて、
 RSTEP(t)=SSTEP(t)・(1-Σj=1:M(t))
で近似する。関数f(t)の範囲t=T1~T2の間の代表値を関数g(T1,T2)と書く。
 j番目(1≦j≦M)の計算ユニットは、N番目の信号に対して、
 D[N]=Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・g(t-t,tN+1-t)]
 で与えられる出力データD[N]を計算する。
 この態様によれば、ユニットインターバルT[N]がサイクルごとに変動する場合であっても、その変動に追従して好ましいイコライジングが実現できる。
 本発明の別の態様は、トランスミッタに関する。
 トランスミッタは、振幅データA[N]とタイミングデータT[N]を発生するパターン発生器と、上述のイコライザ回路と、イコライザ回路によりイコライズされた振幅データD[N]を、タイミングデータT[N]でリタイミングする波形整形部と、波形整形部の出力データを多値信号に変換するドライバと、を備える。
 この態様によれば、送信データのUIよりも長い時定数の伝送線路の波形歪みに対しても好ましいイコライジングを行うことができるため、受信側においてデシジョンフィードバックイコライザなどの複雑な受信イコライザが不要になるという利点がある。
 本発明の別の態様は、被試験デバイスに試験データを供給する試験装置に関する。この試験装置は、振幅データA[N]とタイミングデータT[N]を発生するパターン発生器と、タイミングデータT[N]を受け、その値に応じたタイミングでエッジを発生させるタイミング発生器と、上述のイコライザ回路と、イコライザ回路によりイコライズされた振幅データD[N]を、タイミング発生器により生成されたエッジでリタイミングする波形整形部と、波形整形部の出力データを多値信号に変換するドライバと、を備える。
 この態様によれば、UIが変化する信号に対しても好ましいイコライジングが行えるため,RTTC機能やジッタインジェクション機能とイコライジングを両立させることができ、あるいはイコライジング量を故意的に変化させてDUTの性能を検査できる。
 なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
 本発明のある態様によれば、信号の周期変動に追従した波形整形が実現できる。
実施の形態に係るイコライザ回路の構成を示すブロック図である。 図1のイコライザ回路の動作を示すタイムチャートの一例である。 図3(a)、(b)はそれぞれ、ある伝送線路に理想的なステップ波形の信号を伝搬させたときの出力波形、ならびにイコライザ回路から出力すべき波形を示すシミュレーション波形図である。 連続するデータ列をステップ波形の和に分解する様子を示す図である。 分解されたステップ波形のイコライジング波形を示す波形図である。 図5の各波形を重ね合わせた波形を示す図である。 連続時間系のイコライジング波形と、離散時間系のイコライジング波形を示す図である。 計算ユニットの第1の構成例を示す回路図である。 計算ユニットの第2の構成例を示す回路図である。 第1の変形例に係る計算ユニットの構成を示す回路図である。 第2の変形例に係る計算ユニットの構成を示す回路図である。 第3の変形例に係る計算ユニットの構成を示す回路図である。 第4の変形例に係る計算ユニットの構成を示す回路図である。 図14(a)、(b)はそれぞれ、第6、第7の変形例に係るイコライザ回路の構成を示すブロック図である。
符号の説明
100…インタフェース回路、102…伝送線路、1…パターン発生器、2…タイミング発生器、3…波形整形器、4…ドライバ、10…イコライザ回路、ECU…計算ユニット、U1…第1ユニット、U2…第2ユニット、M1…第1乗算器、M2…第2乗算器、M3…第3乗算器、M4…第4乗算器、M5…第5乗算器、M6…第6乗算器、M7…第7乗算器、M8…第8乗算器、ADD1…第1加算器、ADD2…第2加算器、ADD3…第3加算器、ADD4…第4加算器、ADD5…第5加算器、ADD6…第6加算器、DLY1…第1遅延回路、DLY2…第2遅延回路、FUNC1…第1関数ユニット、FUNC2…第2関数ユニット、FUNC3…第3関数ユニット、FUNC4…第4関数ユニット、FUNC5…第5関数ユニット、FUNC6…第6関数ユニット、INV1…逆数発生器。
 以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
 本明細書において、「部材Aが、部材Bに接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合や、部材Aと部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
 図1は、実施の形態に係るイコライザ回路10の構成を示すブロック図である。図1は、イコライザ回路10が、ATEもしくは一般的な半導体デバイスのインタフェース回路100に組み込まれた状態を示している。
 まず、インタフェース回路100全体の構成を説明する。インタフェース回路100は図示しないレシーバ回路と接続され、伝送線路102を介してデータを送信する。送信されるデータはバイナリであってもよいし、4値、8値など任意の多値信号でもよい。
 パターン発生器(PG)1は、送信すべき信号の振幅を示す振幅データA[N]と、周期を示すタイミングデータT[N]を発生する。Nは、0から順にインクリメントされる。つまり、データの振幅は、データの先頭から順に、A[0]、A[1]、A[2]、・・・と生成され、データの周期は先頭から順に、T[0]、T[1]、T[2]、・・・と生成されていく。
 イコライザ回路10は、各サイクルNごとの振幅データA[N]、タイミングデータT[N]を受け、伝送線路102の伝搬損失に起因する波形歪みが受信端においてキャンセルされるように波形整形、すなわち振幅データA[N]を補正し、イコライズされた振幅データD[N]を生成する。
 タイミング発生器2は、サイクルNごとのタイミングデータT[N]を受け、その値に応じたタイミングでエッジを発生させる。波形整形器3は、イコライザ回路10によりイコライズされた振幅データD[N]を、タイミング発生器2により生成されたエッジでリタイミングする。ドライバ4は、波形整形部の出力データをデジタル/アナログ変換し、多値信号を出力する。タイミング発生器2、波形整形器3、ドライバ4による信号処理にはさまざまな公知技術が存在するため、それらを利用すればよい。
 以下、イコライザ回路10の構成について説明する。
 イコライザ回路10は、M個(Mは自然数)の計算ユニットECU~ECU(Equalizing Calculation Unit)と、第1加算器ADD1を備える。
 伝送線路102の電気的特性(電気長、伝搬損失やインピーダンス)は予め測定あるいはシミュレーションによって取得されており、そのステップ応答波形RSTEP(t)が既知であることを前提とする。
 そして、そのステップ応答波形RSTEP(t)を、時間tを引数とするM個の関数f(t)(1≦j≦M)およびステップ波形SSTEP(t)を用いて、
 RSTEP(t)=SSTEP(t)・(1-Σj=1:M(t))
で近似する。
 j番目(1≦j≦M)の計算ユニットECUは、N番目の信号に対して、
 D[N]=Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・g(t-t,tN+1-t)]
で与えられる出力データD[N]を計算する。ここで、関数g(T1,T2)は、関数f(t)の範囲T1からT2の間の代表値(Representative value)を示すものとする。
 第1加算器ADD1は、M個の計算ユニットECU~ECUの出力データD[N]~D[N]と、元の振幅データA[n]を加算し、イコライズされた振幅データD[N]を発生する。
 D[N]=A[N]+Σj=1:M(D[N])
 以上がイコライザ回路10の構成である。図2は、図1のイコライザ回路10の動作を示すタイムチャートの一例である。上段がA[N]、T[N]に対応する原波形を、下段がイコライズされたD[N]とT[N]に対応する信号波形を示す。イコライズされた信号を伝送線路102を介して伝搬させると、受信端において、上段に示される原波形に近い波形が観測される。
この実施の形態によれば、サイクルNごとに周期T[N]が変化した場合であっても、波形歪みを好適にキャンセルすることができる。
 このイコライザ回路10をATEに用いた場合、RTTC機能やジッタインジェクション機能と、イコライジング機能を共存させることができる。
 また、イコライザ回路10を半導体デバイスのトランスミッタ回路に用いた場合、データレートがダイナミックに変化する通信方式において、あるいは振幅方向と時間方向の両方に変調をかける(データを載せる)通信方式において、イコライジング機能を実現できる。
 以下、その原理、イコライザ回路10の具体的なインプリメンテーションを順に説明する。
(原理)
 まず、連続時間系のイコライザ(Countinuous Time Equalizer)を出発点とする。ステップ波形SSTEP(t)は、振幅Aの波形であり、式(1)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、関数U(t)は単位ステップ関数であり、t<0においてU(t)=0、0≦tにおいてU(t)=1である。
 図3(a)、(b)はそれぞれ、ある伝送線路に理想的なステップ波形SSTEP(t)の信号を伝搬させたときの出力波形RSTEP(t)、ならびにイコライザ回路から出力すべき波形DEQ(t)を示すシミュレーション波形図である。伝搬線路の電気的特性は、現実のプリント基板上に形成された長さ1mの差動線路にフィッティングされている。波形RSTEP(t)は、ステップ応答に他ならない。
 第1ステップとして、波形RSTEP(t)を、M個の関数f(t)、f(t)、…f(t)を利用して近似展開する。Mは自然数である。
 RSTEP(t)=SSTEP(t)・(1-Σj=1:M(t))  …(A)
 Σj=1:M()は、()内の要素を変数jを1からMまで加算することを示す。
 関数f(t)、f(t)、…f(t)は、全く異なる形式であってもよいが、好ましくは互いに同じ形式で定義される。これはハードウェアによるインプリメンテーションを簡素化するためである。
 そして波形DEQ(t)は、もとの波形SSTEP(t)に波形RSTEP(t)を反転したものを加算すればよいため、
 DEQ(t)=SSTEP(t)・[1+Σj=1:M(t)]  …(B)
で表される。
 一般的な伝送線路の場合、たとえば波形RSTEP(t)は、式(2)で近似することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 すなわち、j番目の関数f(t)は、パラメータα、τを用いて、
 f(t)=α・exp(-t/τ)  …(C)
で定義される。
 たとえば、図3(a)のステップ応答を有する伝送線路に対しては、M=4程度で十分な近似が可能である。このときのフィッティングパラメータは、
 α=0.90  τ=65ps
 α=0.26  τ=400ps
 α=0.10  τ=2000ps
 α=0.14  τ=100000ps
が例示される。自然数Mは、回路面積とフィッティングの精度(イコライジングの精度)の間のトレードオフを考慮して決めればよいが、現実的なインプリメンテーションを考慮すると、M=1~5の範囲が好ましい。
 この場合、図3(b)の波形DEQ(t)は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
で近似される。
 第2ステップとして、第1ステップのステップ波形に対するイコライジング処理を、連続したデータ列に拡張する。一般に、伝送線路はパッシブデバイスであり、非線形な振る舞いをしないため、線形回路網における「重ねの理」が成り立つと考えてよい。
 そこで、原波形S(t)を、式(4)を用いてステップ波形の和に分解する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ただし、
 SA(t)=(A[n]-A[n-1])・U(t-t)  …(4a)
 図4は、連続するデータ列S(t)をステップ波形の和に分解する様子を示す図である。図4では、2値のデータを例示するが、3値以上であっても成立する。
 ステップ1で説明したイコライジング処理を、式(4)の右辺の各項に対して施せば、連続データ列に対するイコライジング波形DA(t)が得られる。DA(t)は式(B)のSSTEP(t)をSA(t)に置き換え、tを(t-t)に置き換える時間シフトを行うことで式(D)のように求められる。
 DA(t)=SA(t)・[1+Σj=1:M(t-t)]  …(D)
 関数fを式(C)で近似する場合、式(D)に式(4a)と式(C)を適用すれば、式(5)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 図5は、分解されたステップ波形のイコライジング波形を示す波形図である。
 分解されたイコライジング波形DA(t)を足し合わせることで、t<t<tN+1の範囲における原波形S(t)に対するイコライジング波形DCT(t)を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ただし、t<t<tN+1
 図6は、図5の各波形を重ね合わせた波形を示す図である。
 式(6)に式(5)を代入し、式(4)を適用すると、式(7)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 式(7)において、t<t<tN+1であるから、S(t)=A[N]、U(t-t)=1としてよいから、式(8)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 式(8)を関数f(t)を用いて表せば、式(E)を得る。
 DCT(t)=A[N]+Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・Σj=1:M(t)]
        …(E)
 なお、時間tとタイミングデータT[N]には以下の関係式(9)、(10)が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 第2ステップは、連続時間系での議論であった。続く第3ステップでは、離散時間(Discrete Time)イコライザ回路について考察する。図6に示す連続時間系のイコライジング波形DCT(t)は、各周期内においてそのレベルが変化する。これに対して、離散時間イコライザでは、各周期においてイコライジング波形は一定の値をとる。図7は、連続時間系のイコライジング波形DCT(t)と、離散時間系のイコライジング波形DDT(t)を示す図である。
 つまり離散時間イコライザでは、波形DCT(t)が、サイクルごとに量子化される。言い換えれば、波形DCT(t)の値は、波形DCT(t)の期間t~tn+1の代表値である。
 式(E)において、関数f(t)の範囲t=T1~T2の間の代表値が、関数g(T1,T2)で与えられるとする。そうすると、離散時間系では、式(E)は、式(F)に書き換えることができる。
 DDT[N]=A[N]+Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・Σj=1:M(t-t,tN+1-t)]  …(F)
 式(F)が離散時間系のイコライザ回路が生成すべきイコライジング波形である。
 代表値としては、期間T1~T2の積分平均(面積平均)を用いてもよい。関数f(t)が式(C)で定義される場合、関数g(T1,T2)は、式(11)で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 式(11)を離散時間イコライザの式(F)に代入すると、式(12)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 式(12)に式(9)、(10)を代入すると、式(13)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 以上がイコライザ回路の原理である。すなわち、イコライザ回路10は、式(F)で表現される信号処理を行うことにより、受信端で歪みの少ない波形を観測することが可能となる。図1において、イコライザ回路10の出力データD[N]の値は、式(F)のDDT[N]と一致しているため、波形歪みがキャンセルできることが裏付けられる。
 ある具体的な実施例では、式(13)で表される信号処理を実行すれば、波形歪みをキャンセルすることができる。
(インプリメンテーション)
 続いて、式(13)で与えられる信号処理を実現するための具体的な回路の構成を説明する。
 式(13)は式(14)に変形できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 ここで、式(15)、式(16)の置き換えを行うと、式(14)は式(17)の形式で表現できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 図1を参照すると、各計算ユニットECUはそれぞれ、式(17)の
 [F(α,τ,T[N])・F(τ,A[N],T[n])]
の項を計算すればよい。
 図8は、計算ユニットECUの第1の構成例を示す回路図である。計算ユニットECUは、第1ユニットU1、第2ユニットU2、第1乗算器M1を備える。
 第1ユニットU1、第2ユニットU2はそれぞれ、式(16)のF[N]、式(15)のF[N]の演算を行う。第1乗算器M1は、第1ユニットU1の出力データF[N]と、第2ユニットU2の出力データF[N]を乗算し、D[N]として出力する。
 第1ユニットU1について考察する。A[n]-A[n-1]=A’[n]とおいて、式(16)を展開し、ホーナー法と呼ばれる演算手法を利用すると式(18)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
 式(18)を演算する第1ユニットU1は、図8に示すように循環形式フィルタでインプリメントしてもよい。この正当性は、以下の式(19)により裏付けられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
 具体的には、第1ユニットU1は、第2乗算器M2、第3乗算器M3、第1関数ユニットFUNC1、第2加算器ADD2、第3加算器ADD3、第1遅延回路DLY1、第2遅延回路DLY2を含む。
 第2乗算器M2は、T[N]に定数(-1/τ)を乗算する。第1関数ユニットFUNC1は、第2乗算器M2の出力データ(-T[N]/τ)を受け、exp(-T[N]/τ)なるデータを出力する。
 第1遅延回路DLY1は、データA[N]を時系列Nに応じた1周期遅延させ、A[N-1]を生成する。第2加算器ADD2は、A[N]からA[N-1]を減算する。
 第3乗算器M3は、第1データF[N]に、第1関数ユニットFUNC1の出力データexp(-T[N]/τ)を乗算する。
 第2遅延回路DLY2は、第3乗算器M3の出力データを、時系列Nに応じた1周期遅延させる。第3加算器ADD3は、第2遅延回路DLY2の出力データと第2加算器ADD2の出力データを加算し、第1データF[N]を生成する。
 第2ユニットU2は、逆数発生器INV1、第4乗算器M4~第6乗算器M6、第2関数ユニットFUNC2、第4加算器ADD4を含む。
 逆数発生器INV1は、データT[N]の逆数(1/T[N])を発生する。第4乗算器M4は、逆数発生器INV1の出力データ(1/T[N])に定数(α・τ)を乗算する。
 第5乗算器M5は、T[N]に定数(-1/τ)を乗算する。第2関数ユニットFUNC2は、第5乗算器M5の出力データ(-T[N]/τ)を受け、exp(-T[N]/τ)なるデータを出力する。
 第4加算器ADD4は、定数1から第2関数ユニットFUNC2の出力データを減算する。第6乗算器M6は、第4乗算器M4の出力データと第4加算器ADD4の出力データを乗算し、第2データF[N]を生成する。
 乗算器のいくつかは、ビットシフトで実現してもよい。逆数発生器INV1や、第1関数ユニットFUNC1、第2関数ユニットFUNC2は演算ユニットでもよいし、ルックアップテーブルであってもよい。
 なお、第1ユニットU1の第2乗算器M2と第1関数ユニットFUNC1と、第2ユニットU2の第5乗算器M5と第2関数ユニットFUNC2は、共通の項を演算するため、図8に示すように共用することが望ましい。これにより回路面積や演算コストを削減できる。
 図9は、計算ユニットECUの第2の構成例を示す回路図である。式(16)を展開すると、
 F[N]=A’[N]
   +A’[N-1]・exp(-1/τ・T[N-1])
   +A’[N-2]・exp(-1/τ・(T[N-1]+T[N-2]))
   +A’[N-3]・exp(-1/τ・(T[N-1]+T[N-2]+T[N-3]))+・・・・   …(16a)
 となる。図9の第1ユニットU1aは、式(16a)を第L項(Lは自然数)まで加算するL次のFIRフィルタ形式で構成される。
 以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
(第1の変形例)
 上述の実施例では、関数f(t)の代表値gとして、積分平均を利用する場合を説明したが、積分平均に代えて、時刻T1と時刻T2の中央のタイミングにおける値を用いてもよい。つまり、
 g(T1,T2)=f((T1+T2)/2)
であってもよい。
 この場合、式(20)が成立する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
 式(F)に式(20)を適用すると、式(21a)~(21c)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
 図10は、第1の変形例に係る計算ユニットECUの構成を示す回路図である。第2ユニットU2bは、式(21c)の
 F’[N]=α・exp(-T[N]/(2・τ))}
なる第3データF’[N]を演算する。具体的には第2ユニットU2bは、シリーズに接続された、第5乗算器M5、第7乗算器M7、第3関数ユニットFUNC3、第8乗算器M8を含む。第5乗算器M5は、T[N]に定数(-1/τ)を乗算する。第7乗算器M7は、第5乗算器M5の出力データに定数(1/2)を乗算する。第3関数ユニットFUNC3は、第7乗算器M7の出力データxを受け、exp(x)を出力する。第8乗算器M8は、第3関数ユニットFUNC3の出力データに定数αを乗算する。
 第1ユニットU1は、図8のそれと同様である。第1乗算器M1は、第1データF[N]と第3データF’[N]を乗算する。
 この変形例によれば、図8や図9の計算ユニットECUに比べて、逆数発生器が不要となり、回路規模を抑制できる。
(第2の変形例)
 図11は、第2の変形例に係る計算ユニットECUの構成を示す回路図である。図11の回路は、図9の第1ユニットU1aと図10の第2ユニットU2bの組合せである。かかる変形例も本発明として有効である。
(第3の変形例)
 図12は、第3の変形例に係る計算ユニットECU’の構成を示す回路図である。図12においては、図8の計算ユニットECUの第1遅延回路DLY1および第2加算器ADD2が、複数の計算ユニットECU~ECUで共有される。この変形例では、インタフェース回路100d全体の面積を、図8に比べて削減できる。
(第4の変形例)
 図13は、第4の変形例に係る計算ユニットECUの構成を示す回路図である。図13は、図10の回路の一部をLOG変換回路を用いて構成したものである。すなわち、
 A×B=exp(logA+logB)
なる関係式を、式(21c)の
 F’[N]=α・exp(-T[N]/(2・τ))}
に適用すると、式(22)を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
 図13の計算ユニットECUは、式(22)に従った演算を行う。具体的には、計算ユニットECUは、加算器ADD2、ADD3、ADD5、ADD6、遅延回路DLY1、DLY2、関数ユニットFUNC4~FUNC6、乗算器M5、M7を含む。
 第5乗算器M5は、T[N]に係数(-1/τ)を掛ける。第7乗算器M7は、第5乗算器M5の出力データに(1/2)を掛ける。第4関数ユニットFUNC4は、入力されたデータxの対数log(x)を発生する。第6加算器ADD6は、第7乗算器M7の出力データと第4関数ユニットFUNC4と定数(log(α))を加算する。第6関数ユニットFUNC6は、第6加算器ADD6の出力データxを受け、exp(x)を出力する。
 第5加算器ADD5は、第5乗算器M5の出力データと、第4関数ユニットFUNC4の出力データを加算する。第5関数ユニットFUNC5は、第5加算器ADD5の出力データxを受け、exp(x)を出力する。第2遅延回路DLY2は、第5関数ユニットFUNC5の出力データを時系列Nに応じた1周期遅延させる。第3加算器ADD3は、第2遅延回路DLY2の出力データと第2加算器ADD2の出力データを加算し、第4関数ユニットFUNC4に出力する。
 図13の変形例によれば、図10の構成に比べて必要な乗算器の個数を減らすことができる。
(第5の変形例)
 関数f(t)の代表値gとして、時刻T1と時刻T2の値の加算平均値を用いてもよい。
 g(T1,T2)={f(T1)+f(T2)}/2
 当業者であれば、この式にもとづいても、具体的な回路が構成できよう。
(第6、第7の変形例)
 図14(a)、(b)はそれぞれ、第6、第7の変形例に係るイコライザ回路10e、10fの構成を示すブロック図である。
(第8の変形例)
 上述の実施の形態では、デジタル信号処理を例に説明したが、その一部あるいは全部をアナログ演算で実現してもよい。
 第6の変形例において、イコライザ回路10eは、複数の計算ユニットECUに代えて、メモリ11を備える。この変形例では、図1の計算ユニットECU~ECUと等価な手法により、各データA[N]、T[N]に対応するイコライジング量Σj=1:M[N]が予め計算され、メモリ11に格納されている。第1加算器ADD1は、A[N]と、メモリ11に格納されたイコライジング量を加算する。
 第7の変形例において、イコライザ回路10fはメモリである。すなわち、式(F)で与えられるイコライジング波形そのものが予め計算されており、メモリに格納されている。
 第6、第7の変形例は、送信すべきデータが予測できないデータ通信に適用することは難しいが、半導体試験装置のように、予め定められたパターンデータをDUTに供給するようなアプリケーションに好適に利用できる。
 実施の形態にもとづき、本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
 本発明は、通信技術に利用できる。

Claims (17)

  1.  伝送線路を介して伝送すべきN番目(Nは非負整数)の信号の振幅レベルを示す振幅データA[N]と前記信号の周期を示すタイミングデータT[N]を受け、波形整形するイコライザ回路であって、
     M個(Mは自然数)の計算ユニットと、
     前記M個の計算ユニットの出力データと前記振幅データA[N]を加算し、イコライズされた振幅データを発生する第1加算器と、
     を備え、
     前記伝送線路のステップ応答波形RSTEP(t)を、時間tを引数とするM個の関数f(t)(1≦j≦M)およびステップ波形SSTEP(t)を用いて、
     RSTEP(t)=SSTEP(t)・(1-Σj=1:M(t))
    で近似し、前記関数f(t)の範囲T1からT2の間の代表値が関数g(T1,T2)で与えられるとき、
     j番目(1≦j≦M)の前記計算ユニットは、N番目の信号に対して、
     D[N]=Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・g(t-t,tN+1-t)]
    で与えられる出力データD[N]を計算することを特徴とするイコライザ回路。
  2.  異なる自然数jに対する関数f(t)は互いに同じ形式で定義され、前記M個の計算ユニットは互いに同じ構成を有することを特徴とする請求項1に記載のイコライザ回路。
  3.  前記関数f(t)は、パラメータα、τを用いて、
     f(t)=α・exp(-t/τ
    で定義されることを特徴とする請求項2に記載のイコライザ回路。
  4.  j番目(1≦j≦M)の前記計算ユニットは、
     Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・exp(-1/τ・Σk=n:N-1T[k])]
    なる第1データを演算する第1ユニットと、
     α・τ/T[N]・{1-exp(-T[N]/τ)}
    なる第2データを演算する第2ユニットと、
     前記第1データと前記第2データを乗算する第1乗算器と、
     を含むことを特徴とする請求項3に記載のイコライザ回路。
  5.  前記第1ユニットは、
     T[N]に定数(-1/τ)を乗算する第2乗算器と、
     前記第2乗算器の出力データ(-T[N]/τ)を受け、exp(-T[N]/τ)なるデータを出力する第1関数ユニットと、
     A[N]を時系列Nに応じた1周期遅延させ、A[N-1]を生成する第1遅延回路と、
     A[N]からA[N-1]を減算する第2加算器と、
     前記第1データに前記第1関数ユニットの出力データを乗算する第3乗算器と、
     前記第3乗算器の出力データを、時系列Nに応じた1周期遅延させる第2遅延回路と、
     前記第2遅延回路の出力データと前記第2加算器の出力データを加算し、前記第1データを生成する第3加算器と、
     を含むことを特徴とする請求項4に記載のイコライザ回路。
  6.  前記第2ユニットは、
     T[N]の逆数(1/T[N])を発生する逆数発生器と、
     前記逆数発生器の出力データ(1/T[N])に定数(α・τ)を乗算する第4乗算器と、
     T[N]に定数(-1/τ)を乗算する第5乗算器と、
     前記第5乗算器の出力データ(-T[N]/τ)を受け、exp(-T[N]/τ)なるデータを出力する第2関数ユニットと、
     定数1から前記第2関数ユニットの出力データを減算したデータを出力する第4加算器と、
     前記第4乗算器の出力データと前記第4加算器の出力データを乗算し、前記第2データを生成する第6乗算器と、
     を含むことを特徴とする請求項4に記載のイコライザ回路。
  7.  前記第1ユニットは、
      (A[N]-A[N-1])
     +(A[N-1]-A[N-2])・exp(-1/τ・T[N-1])
     +(A[N-2]-A[N-3])・exp(-1/τ・(T[N-1]+T[N-2]))
     +(A[N-3]-A[N-4])・exp(-1/τ・(T[N-1]+T[N-2]+T[N-3]))+・・・・
     を第L項(Lは自然数)まで加算するL次のFIRフィルタ形式で構成されることを特徴とする請求項4に記載のイコライザ回路。
  8.  j番目(1≦j≦M)の前記計算ユニットは、
     Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・exp(-1/τ・Σk=n:N-1T[k])]
    なる第1データを演算する第1ユニットと、
     α・exp(-T[N]/(2・τ))}
    なる第3データを演算する第2ユニットと、
     前記第1データと前記第3データを乗算する第1乗算器と、
     を含むことを特徴とする請求項3に記載のイコライザ回路。
  9.  前記第1ユニットは、
      (A[N]-A[N-1])
     +(A[N-1]-A[N-2])・exp(-1/τ・T[N-1])
     +(A[N-2]-A[N-3])・exp(-1/τ・(T[N-1]+T[N-2]))
     +(A[N-3]-A[N-4])・exp(-1/τ・(T[N-1]+T[N-2]+T[N-3]))
     +・・・・
     を第L項(Lは自然数)まで加算するL次のFIRフィルタ形式で構成されることを特徴とする請求項8に記載のイコライザ回路。
  10.  振幅データA[N]とタイミングデータT[N]を発生するパターン発生器と、
     請求項1から9のいずれかに記載のイコライザ回路と、
     前記イコライザ回路によりイコライズされた振幅データD[N]を、前記タイミングデータT[N]でリタイミングする波形整形部と、
     前記波形整形部の出力データを多値信号に変換するドライバと、
     を備えることを特徴とするトランスミッタ。
  11.  被試験デバイスに試験データを供給する試験装置であって、
     振幅データA[N]とタイミングデータT[N]を発生するパターン発生器と、
     前記タイミングデータT[N]を受け、その値に応じたタイミングでエッジを発生させるタイミング発生器と、
     請求項1から9のいずれかに記載のイコライザ回路と、
     前記イコライザ回路によりイコライズされた振幅データD[N]を、前記タイミング発生器により生成されたエッジでリタイミングする波形整形部と、
     前記波形整形部の出力データを多値信号に変換するドライバと、
     を備えることを特徴とする試験装置。
  12.  伝送線路を介して伝送すべき信号の波形を送信側において整形する方法であって、
     前記伝送線路のステップ応答波形RSTEP(t)を、時間tを引数とするM個(Mは自然数)の関数f(t)(1≦j≦M)およびステップ波形SSTEP(t)を用いて、
     RSTEP(t)=SSTEP(t)・(1-Σj=1:M(t))
    で近似し、前記関数f(t)の範囲T1からT2の間の代表値が関数g(T1,T2)で与えられるとき、
     前記方法は、
     N番目(Nは非負整数)の前記信号の振幅レベルを示す振幅データA[N]と前記信号の周期を示すタイミングデータT[N]をNをインクリメントしながら順次発生する第1ステップと、
     DDT[N]=A[N]+Σn=0:N[(A[n]-A[n-1])・Σj=1:M(t-t,tN+1-t)]
     で与えられるイコライズされた振幅DDT[N]を出力する第2ステップと、
     を備えることを特徴とする方法。
  13.  関数f(t)、f(t)、…f(t)は同じ形式で定義されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14.  前記関数f(t)は、パラメータα、τを用いて、
     f(t)=α・exp(-t/τ
    で定義されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
  15.  前記関数g(T1,T2)は、前記関数f(t)の時刻T1から時刻T2の間の積分平均であることを特徴とする請求項12または13に記載の方法。
  16.  前記関数g(T1,T2)は、
     g(T1,T2)={f(T1)+f(T2)}/2
    であることを特徴とする請求項12または13に記載の方法。
  17.  前記関数g(T1,T2)は、
     g(T1,T2)=f((T1+T2)/2)
    であることを特徴とする請求項12または13に記載の方法。
PCT/JP2009/000988 2009-03-04 2009-03-04 イコライザ回路およびそれを用いた試験装置 WO2010100674A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/000988 WO2010100674A1 (ja) 2009-03-04 2009-03-04 イコライザ回路およびそれを用いた試験装置
JP2010501321A JP5274543B2 (ja) 2009-03-04 2009-03-04 イコライザ回路、それを用いたトランスミッタおよび試験装置ならびに、波形整形方法
US12/808,359 US8320440B2 (en) 2009-03-04 2009-03-04 Equalizer circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/000988 WO2010100674A1 (ja) 2009-03-04 2009-03-04 イコライザ回路およびそれを用いた試験装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010100674A1 true WO2010100674A1 (ja) 2010-09-10

Family

ID=42709254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/000988 WO2010100674A1 (ja) 2009-03-04 2009-03-04 イコライザ回路およびそれを用いた試験装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8320440B2 (ja)
JP (1) JP5274543B2 (ja)
WO (1) WO2010100674A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019169779A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 東芝メモリ株式会社 クロック・データ再生装置、メモリシステム及びデータ再生方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004518326A (ja) * 2001-01-11 2004-06-17 エイエスエムエル ユーエス, インコーポレイテッド 効率的かつ正確なフィルタリングおよび補間のための方法およびシステム
JP2008271552A (ja) * 2007-04-16 2008-11-06 Tektronix Internatl Sales Gmbh デジタル・プリエンファシス波形データ生成方法及び装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005001349T5 (de) 2004-06-09 2007-04-26 Advantest Corp. Taktgenerator und Halbleitertestvorrichtung
US7502980B2 (en) * 2006-08-24 2009-03-10 Advantest Corporation Signal generator, test apparatus, and circuit device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004518326A (ja) * 2001-01-11 2004-06-17 エイエスエムエル ユーエス, インコーポレイテッド 効率的かつ正確なフィルタリングおよび補間のための方法およびシステム
JP2008271552A (ja) * 2007-04-16 2008-11-06 Tektronix Internatl Sales Gmbh デジタル・プリエンファシス波形データ生成方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8320440B2 (en) 2012-11-27
JPWO2010100674A1 (ja) 2012-09-06
JP5274543B2 (ja) 2013-08-28
US20110051798A1 (en) 2011-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uncini et al. Complex-valued neural networks with adaptive spline activation function for digital-radio-links nonlinear equalization
US8180609B2 (en) Jittery signal generation with discrete-time filtering
CN102594346B (zh) 使用滤波器乘积的线性校正器的校准系统和方法
JPH0936782A (ja) 連続信号等化回路および等化方法
ITTO970633A1 (it) Procedimento e sistema per la ricezione di segnali digitali
US20170295039A1 (en) Decision feedback equalizer
US20070223571A1 (en) Decision-feedback equalizer simulator
JPWO2007010889A1 (ja) 適応ディジタルフィルタ、fm受信機、信号処理方法、およびプログラム
JP3752237B2 (ja) A/d変換装置
CN102160336B (zh) 仿真装置和仿真方法
Redfern et al. A root method for Volterra system equalization
US20210021401A1 (en) Method and apparatus for a one bit per symbol timing recovery phase detector
JP5274543B2 (ja) イコライザ回路、それを用いたトランスミッタおよび試験装置ならびに、波形整形方法
US7023930B2 (en) Reducing the crest factor of a multicarrier signal
US7924911B2 (en) Techniques for simulating a decision feedback equalizer circuit
US9178542B1 (en) Methods and apparatus for accurate transmitter simulation for link optimization
US11683093B2 (en) Wavelength dispersion compensation apparatus, optical receiving apparatus, wavelength dispersion compensation method and computer program
CN101682367B (zh) 线缆网络中的信号质量确定
US7933323B2 (en) Method and system for performing timing recovery in a digital communication system
Zou et al. FPGA-based configurable and highly flexible PAM4 SerDes simulation system
US3758863A (en) Device for equalizing binary bipolar signals
JP2008219078A (ja) 等化回路および歪軽減方法
CN105099970A (zh) 自适应均衡器、自适应均衡方法以及接收机
CN107005307B (zh) 一种设置均衡装置的方法及均衡装置
TWI435575B (zh) 接收器以及對接收訊號進行等化處理的方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010501321

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12808359

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09841041

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09841041

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1