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JP2004088515A - Adcの検査方法及び検査装置 - Google Patents

Adcの検査方法及び検査装置 Download PDF

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JP2004088515A
JP2004088515A JP2002247867A JP2002247867A JP2004088515A JP 2004088515 A JP2004088515 A JP 2004088515A JP 2002247867 A JP2002247867 A JP 2002247867A JP 2002247867 A JP2002247867 A JP 2002247867A JP 2004088515 A JP2004088515 A JP 2004088515A
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JP
Japan
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adc
dac
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measured
linearity
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JP2002247867A
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English (en)
Inventor
Takayuki Masui
増井 孝行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】ADCの検査を安価に行う。
【解決手段】DAC12は、測定用のランプ波W1を作成する。DAC12から出力されたランプ波W1は、被測定IC1内の被測定ADC2へ入力される。被測定ADC2の出力は、DAC12と同型のDAC13へ入力される。DAC13は、被測定ADC2の出力をディジタル・アナログ変換して、ランプ波W2を作成する。引き算回路14は、DAC12から出力されたランプ波W1と、DAC13から出力されたランプ波W2とを入力し、両者の差を微分非直線性信号DNLとして出力する。積分回路15は、引き算回路14が出力した微分非直線性信号DNLを積分し、積分非直線性信号INLとして出力する。
【選択図】    図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログ・ディジタル変換器(以下、「ADC」と称す)の検査方法及び装置に係り、特にIC、LSI等の半導体集積回路に搭載されたADCの検査に好適なADCの検査方法及び検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、IC、LSI等の半導体集積回路においてアナログ信号とディジタル信号の混在化が進み、多くの半導体集積回路にADCが搭載されるようになってきている。このような半導体集積回路に搭載されたADCの検査は、キャプチャメモリやディジタルシグナルプロセッサ(以下「DSP」と称す)等を備えた試験装置(テスタ)を用いて行われる。テスタは、ADCの出力を一旦キャプチャメモリに記憶し、DSPによる演算処理でADCの出力の解析を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来、半導体集積回路に搭載されたADCの検査には、DSP等を備えた高価なテスタが必要であり、検査費用が高くなるという問題があった。また、DSPによる演算処理に時間が掛かり、検査時間が長くなるという問題があった。
【0004】
本発明は、ADCの検査を安価に行うことを目的とする。
【0005】
本発明はまた、ADCの検査を短い時間で行うことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載されたADCの検査方法は、第1のディジタル・アナログ変換器(以下、「DAC」と称す)から出力したランプ波を被測定ADCへ入力し、被測定ADCの出力を第1のDACと同型の第2のDACへ入力し、第1のDACの出力と第2のDACの出力とを比較して、被測定ADCの直線性を検査するものである。
【0007】
第1のDACを用いて直線的に増加(又は減少)するランプ波を作成し、被測定ADCへ入力する。そして、被測定ADCの出力を、第1のDACと同型の第2のDACを用いてディジタル・アナログ変換し、再びランプ波を作成する。被測定ADCの直線性が良好であると、理想的には、第2のDACから出力されたランプ波は、被測定ADCの入力、即ち第1のDACから出力されたランプ波と同じになる。従って、両者を比較することにより、被測定ADCの直線性の検査が可能となる。このようなアナログ的手法で検査を行うため、DSP等を備えた高価な試験装置が必要なく、ADCの検査を安価に行うことができる。また、DSPによる演算処理を必要としないので、ADCの検査を短い時間で行うことができる。
【0008】
請求項2に記載されたADCの検査方法は、請求項1のものにおいて、第1のDACの出力と第2のDACの出力との差を求め、被測定ADCの微分直線性を検査するものである。
【0009】
さらに、請求項3に記載されたADCの検査方法は、請求項2のものにおいて、第1のDACの出力と第2のDACの出力との差を積分して、被測定ADCの積分直線性を検査するものである。
【0010】
第1のDACの出力に雑音等が含まれていても、第2のDACの出力にも同様の雑音等が含まれるため、両者の差をとることにより雑音等の影響を除去することができる。また、第1及び第2のDACに同型のDACを用い、第1のDACの出力と第2のDACの出力との差をとることにより、第1及び第2のDACの直線性を考慮する必要がない。
【0011】
請求項4に記載されたADCの検査装置は、ランプ波を被測定ADCへ出力する第1のDACと、第1のDACと同型で、被測定ADCの出力を入力する第2のDACと、第1のDACの出力と第2のDACの出力とを入力し、被測定ADCの直線性を検出する検出手段とを備えたものである。これは、請求項1に記載の検査方法を実施する装置である。
【0012】
請求項5に記載されたADCの検査装置は、請求項4のものにおいて、検出手段が、第1のDACの出力と第2のDACの出力との差を求める引き算回路を備えたものである。これは、請求項2に記載の検査方法を実施する装置である。
【0013】
請求項6に記載されたADCの検査装置は、請求項5のものにおいて、検出手段が、引き算回路の出力を積分する積分回路を備えたものである。これは、請求項3に記載の検査方法を実施する装置である。
【0014】
請求項7に記載されたADCの検査方法は、DACから出力したランプ波を被測定ADCへ入力し、DACの入力と被測定ADCの出力とを比較して、被測定ADCの直線性を検査するものである。
【0015】
被測定ADCの直線性が良好であると、理想的には、被測定ADCから出力されたディジタル信号は、DACへ入力されるディジタル信号と一致して、あるいは一定のオフセットを持って出力される。従って、両者を比較することにより、被測定ADCの直線性の検査が可能となる。DSP等を備えた高価な試験装置が必要なく、ADCの検査を安価に行うことができる。また、DSPによる演算処理を必要としないので、ADCの検査を短い時間で行うことができる。
【0016】
請求項8に記載されたADCの検査方法は、請求項7のものにおいて、DACの入力と被測定ADCの出力との差を求め、被測定ADCの微分直線性を検査するものである。
【0017】
さらに、請求項9に記載されたADCの検査方法は、請求項8のものにおいて、DACの入力と被測定ADCの出力との差を積分して、被測定ADCの積分直線性を検査するものである。
【0018】
請求項10に記載されたADCの検査装置は、ランプ波を被測定ADCへ出力するDACと、DACの入力と被測定ADCの出力とを入力し、被測定ADCの直線性を検出する検出手段とを備えたものである。これは、請求項7に記載の検査方法を実施する装置である。
【0019】
請求項11に記載されたADCの検査装置は、請求項10のものにおいて、検出手段が、DACの入力と被測定ADCの出力との差を求める引き算回路を備えたものである。これは、請求項8に記載の検査方法を実施する装置である。
【0020】
請求項12に記載されたADCの検査装置は、請求項11のものにおいて、検出手段が、引き算回路の出力を積分する積分回路を備えたものである。これは、請求項9に記載の検査方法を実施する装置である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図1は、本発明の一実施の形態によるADCの検査装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態の検査装置は、テスタ10、カウンタ11、DAC12,13、引き算回路14、及び積分回路15を含んで構成されている。被測定ADC2は、被測定IC1内に搭載されている。
【0022】
カウンタ11は、図示しないパルス発生回路で発生したクロックパルスを計数し、計数したクロックパルスの数に応じたディジタル信号を一定周期で出力する。DAC12は、カウンタ11からのディジタル信号をディジタル・アナログ変換して、測定用のランプ波W1を作成する。DAC12から出力されたランプ波W1は、被測定ADC2へ入力される。
【0023】
被測定ADC2は、ランプ波W1をアナログ・ディジタル変換して出力する。被測定ADC2の出力は、DAC13へ入力される。DAC13は、DAC12と同型のDACであり、被測定ADC2の出力をディジタル・アナログ変換して、ランプ波W2を作成する。被測定ADC2の直線性が良好であると、理想的には、DAC13から出力されたランプ波W2は、DAC12から出力されたランプ波W1と同じになる。
【0024】
引き算回路14は、DAC12から出力されたランプ波W1と、DAC13から出力されたランプ波W2とを入力し、両者の差を微分非直線性信号DNL(differentiation non−linearity)として出力する。このとき、DAC12から出力されたランプ波W1に雑音等が含まれていても、DAC13から出力されたランプ波W2にも同様の雑音等が含まれるため、両者の差をとることにより雑音等の影響を除去することができる。さらに、DAC12とDAC13は同型のDACを用いるため、DAC12から出力されたランプ波W1とDAC13から出力されたランプ波W2との差をとることにより、DAC12,13の直線性を考慮する必要がない。積分回路15は、引き算回路14が出力した微分非直線性信号DNLを積分し、積分非直線性信号INL(integration non−linearity)として出力する。
【0025】
テスタ10は、アナログテスタからなり、引き算回路14が出力した微分非直線性信号DNLを入力して、被測定ADC2の微分直線性を測定する。テスタ10はまた、積分回路15が出力した積分非直線性信号INLを入力して、被測定ADC2の積分直線性を測定する。
【0026】
本実施の形態によれば、被測定ADCの出力をアナログ信号へ変換してアナログ的手法で検査を行うため、安価なアナログテスタを用いて、半導体集積回路に搭載されたADCの直線性を検査することができる。また、DSPによる演算処理を必要としないので、従来に比べて高速にADCの検査を行うことができる。
【0027】
図2は、本発明の他の実施の形態によるADCの検査装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態の検査装置は、テスタ20、カウンタ11、DAC12、引き算回路24、及び積分回路25を含んで構成されている。カウンタ11及びDAC12の動作は、図1に示した実施の形態と同様である。
【0028】
被測定ADC2は、DAC12から入力したランプ波をアナログ・ディジタル変換して出力する。被測定ADC2の直線性が良好であると、理想的には、被測定ADC2から出力されたディジタル信号D2は、DAC12へ入力されるディジタル信号D1と一致する。
【0029】
引き算回路24は、論理回路で構成され、DAC12へ入力されるディジタル信号D1と、被測定ADC2から出力されたディジタル信号D2とを入力し、両者の差を微分非直線性信号DNLとして出力する。積分回路25は、論理回路で構成され、引き算回路24が出力した微分非直線性信号DNLを積分し、積分非直線性信号INLとして出力する。
【0030】
テスタ20は、引き算回路14が出力した微分非直線性信号DNLを入力して、被測定ADC2の微分直線性を測定する。テスタ20はまた、積分回路15が出力した積分非直線性信号INLを入力して、被測定ADC2の積分直線性を測定する。このとき、テスタ20は、従来のようなDSPによる演算処理を必要としないので、DSPを備えない安価なテスタを用いることができる。
【0031】
本実施の形態によれば、DSPを備えない安価なテスタを用いて、半導体集積回路に搭載されたADCの直線性を検査することができる。また、DSPによる演算処理を必要としないので、従来に比べて高速にADCの検査を行うことができる。
【0032】
本発明は、半導体集積回路に搭載されたADCに限らず、あらゆるADCの検査に適用することができる。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、DSP等を備えた高価な試験装置が必要ないので、ADCの検査を安価に行うことができる。また、DSPによる演算処理を必要としないので、ADCの検査を短い時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるADCの検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の他の実施の形態によるADCの検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…被測定IC、2…被測定ADC、10,20…テスタ、11…カウンタ、12,13…DAC、14,24…引き算回路、15,25…積分回路

Claims (12)

  1. 第1のDACから出力したランプ波を被測定ADCへ入力し、
    被測定ADCの出力を前記第1のDACと同型の第2のDACへ入力し、
    前記第1のDACの出力と前記第2のDACの出力とを比較して、被測定ADCの直線性を検査することを特徴とするADCの検査方法。
  2. 前記第1のDACの出力と前記第2のDACの出力との差を求め、被測定ADCの微分直線性を検査することを特徴とする請求項1に記載のADCの検査方法。
  3. 前記第1のDACの出力と前記第2のDACの出力との差を積分して、被測定ADCの積分直線性を検査することを特徴とする請求項2に記載のADCの検査方法。
  4. ランプ波を被測定ADCへ出力する第1のDACと、
    前記第1のDACと同型で、被測定ADCの出力を入力する第2のDACと、
    前記第1のDACの出力と前記第2のDACの出力とを入力し、被測定ADCの直線性を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするADCの検査装置。
  5. 前記検出手段は、前記第1のDACの出力と前記第2のDACの出力との差を求める引き算回路を備えたことを特徴とする請求項4に記載のADCの検査装置。
  6. 前記検出手段は、前記引き算回路の出力を積分する積分回路を備えたことを特徴とする請求項5に記載のADCの検査装置。
  7. DACから出力したランプ波を被測定ADCへ入力し、
    前記DACの入力と被測定ADCの出力とを比較して、被測定ADCの直線性を検査することを特徴とするADCの検査方法。
  8. 前記DACの入力と被測定ADCの出力との差を求め、被測定ADCの微分直線性を検査することを特徴とする請求項7に記載のADCの検査方法。
  9. 前記DACの入力と被測定ADCの出力との差を積分して、被測定ADCの積分直線性を検査することを特徴とする請求項8に記載のADCの検査方法。
  10. ランプ波を被測定ADCへ出力するDACと、
    前記DACの入力と被測定ADCの出力とを入力し、被測定ADCの直線性を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするADCの検査装置。
  11. 前記検出手段は、前記DACの入力と被測定ADCの出力との差を求める引き算回路を備えたことを特徴とする請求項10に記載のADCの検査装置。
  12. 前記検出手段は、前記引き算回路の出力を積分する積分回路を備えたことを特徴とする請求項11に記載のADCの検査装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101129549B1 (ko) * 2009-09-25 2012-03-29 연세대학교 산학협력단 디지털 아날로그 변환기의 테스트 방법 및 회로
US8878973B2 (en) 2010-08-05 2014-11-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device
CN106685423A (zh) * 2016-11-18 2017-05-17 上海精密计量测试研究所 模数转换器静态参数正弦波测试方法
US9705528B2 (en) 2012-11-16 2017-07-11 Mitsutoshi Sugawara Measurement method and measurement unit for delta-sigma type data converter

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