A-d轉換裝置和校準單元的製作方法

2023-07-11 21:55:46

專利名稱：A-d轉換裝置和校準單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導mi件測試裝置，特別涉及包含在半導mi件測i，置中 的A-D轉換器和校準單元。
背景技術：
圖1示出了將模擬信號轉換為數位訊號的典型的A-D轉換器101的方框圖。 A-D轉換裝置101包括模擬信號輸入部分11 、 A-D轉換器13a和13b、採樣時 鍾信號發生器15、參考時鐘信號發生器17、延時電路24以及交替處理單元19。 交替處理單元19包括多路轉換器29和存儲單元21 。模擬信號50輸入到模擬信號輸入部分11 o輸入模擬信號50由A-D轉換器 13a和13b進行交替採樣，從而將其轉換為數位訊號。由A-D轉換器13a和13b 交替輸出的數位訊號由多路轉換器29排，列，以便保存在存儲單元21中。根據參考時鐘信號54，採樣時鐘信號發生器15產頓樣時鐘信號56a和 56b，交替地觸發A-D轉換器13a和13b的採樣操作。延時電路24校準A-D轉 換器13a和13b的採樣操作的時序，並且排歹贓由採樣時鐘信號發生器15產生 的採樣時鐘信號56a和56b的傳輸ffiS各上。圖2示出了容易得至啲配備了多個模擬信號輸入部分的A-D轉換裝置102。 A-D轉換裝置102包括分別對應於多個模擬信號輸入部分(lla、 llb、 llc、 lid) 的A-D轉換器(13a、 13b、 13c、 13d)、參考時鐘信號發生器17以及存儲單元 (21a、 21b、 21c、 21d)。各模擬信號(50a、 50b、 50c、 50d)分別輸入到各模擬信號輸入部分(lla、 llb、 llc、 lid)。輸入的模擬信號由各A-D轉換器(13a、 13b、 13c、 13d)轉 換為數位訊號。轉換後的數位訊號存儲在存儲單元(21a、 21b、 21c、 21d)中。圖3A為顯示交替處理的方框圖。在交替處理過程中，從兩個交替進行採樣操作的A-D轉換器13a和13b得至啲採樣翻由交替處理單元19排鵬列。通 ,行交替採樣，可以得到相當於比單個A-D轉換器採樣速率更高的採樣 。 參考圖3B，在交替處理過程中，通過給A-D轉換器掛共兩個相位互相交錯的採 樣時鐘信號56a和56b，兩個A-D轉換器13a和13b交替觸皿行採樣操作。如上戶皿，交替處理就是將多個A-D轉換器輸出的數位訊號排自列的方 法。在交替處理過程中，當齡A-D轉換器實際採樣操作時，根據採樣時鐘信 號的採樣間隔必須相同。但是，事實上，由於各A-D轉換器之間的特性差異以 誠樣時鐘信號的傳輸路徑的特性差異，與希望的採樣時鐘相比會發生時間誤 差。因此，必須進行時間體校準。如圖1所示，在常規的實例中，通過在將 採樣時鐘信號56a和56b弓l入到各A-D轉換器的通路中間提供可變延時元件校 準時間誤差。圖1所示的常規A-D轉換裝置101隻育繩過A-D轉換器13a和13b的交替 採樣操作進行交替處理。A-D轉換裝置101不育繼行其他處理。在圖2所示的常規A-D轉換裝置102中，用於處理由每個模擬信號輸入部 5^俞入的模擬信號的A-D轉換器已預先固定。此外，進行時間^校準的延時 電路使時間，校準非常複雜。而且，可以校準的時間誤差範圍主要取決於延 時電路的性能，因此不會腿行高精度校準。發明內容因此，本發明的一個目的就是要提供一種A-D轉換裝置、 一種校準單元和 一種半導,件測試裝置以及有助於解決至少一個上述缺點的方法。通過結合權禾腰求書中的3^:權禾腰求中介紹的特徵可以達到這些目的。此外，從屬權利要求劍共了根據本發明其它有禾啲實施例。根據本發明的一個方面，提供一種校，置，校m由半導mS件輸出的 模擬信號進行採樣操作以轉換為數位訊號的第一 A-D轉換器與對模擬信號進行 採樣操作以轉換為數位訊號的第二 A-D轉換器之間所產生的誤差。校,置包 括 一個體計算單元，根據由採樣用於計算時間體的測試信號得到的採樣 ，計算第二 A-D轉換器相對於第一 A-D轉換器預定的採樣定時與第二 A-D 轉換器的實際採樣定時之間時間偏移量的時間^; 一個皿校準值計算單元， 根據由體計算單元計算出的時間體，計雜準第二A-D轉換器的時間體使用的時間誤差校準值； 一個讀出單元，^樣 信號的存儲單元讀取數位訊號，所述釆樣繊M採樣為被測模擬信號的被測信號得到；以及一個體校準單元，當採擀皮測信號時，根據由讀出單元/A^M存儲單元讀出的採樣數據以及由，校準值計算單元計算出的時間，校準值，對在第二 A-D轉換器 中產生的時間皿進行校準操作。在校準裝置中，希望誤差校準單湖由讀出單元從存儲單元讀出的被測信 號的採樣麵進行離散傅立葉變換，並根據由離散傅立葉變換禾塒間體校準 值得到的離散傅立葉變換值校準時間誤差。此外，tt^誤差校準單元計算第一和第二A-D轉換器的增益和偏移量，並 且誤差校準值計算單元包括計算第一和第二 A-D轉換器增益校準值的增益校 準值計算單元；計算第一和第二 A-D轉換器偏移量校準值的偏移量校準值計算 單元；以及體校準單元包括根據由讀出單元從存儲單元讀出的被測信號的採 樣數據、增益校準值和偏移量校準值用於校準第一和第二 A-D轉換器的增益和 偏移量的增益-偏移量校準單元。在校準裝置中， 增益-偏移量校準單皿行校準操作，以使增益校準值 乘以由第二 A-D轉換器採樣的被測信號的採樣值然後加上偏移量校準值。根據本發明的另一個方面，樹共一種校準方法，校準娜莫擬信號進行採 樣操作以轉換為數位訊號的第一 A-D轉換器與^模擬信號進行採樣操作以轉 換為數位訊號的第二A-D轉換器之間所產生的誤差，iMM校準方fe^括計算 第二 A-D轉換器與第一 A-D轉換器之間預定的採樣定時同實際第二 A-D轉換 器採樣時間偏移量的時間誤差；根據時間皿計算用於校準時間，計算的時 間體校準值；以及根據採樣被測信號得到的採樣,和時間體校準值校準此外，該方法還包括計算第一和第二A-D轉換器的增益和偏移量；根據 由所述計算增益和偏移量計算出的增益和偏移量，計算用於校準增益和偏移量 計算的增益校準值和偏移量校準值；以及根據採擀皮觀幅號得到的採樣娜、 增益校準值和偏移量校準值校準第一和第二 A-D轉換器的增益和偏移量。根據本發明的另一個方面，提供一種半導 件測試裝置，用於測試輸出 模擬信號的半導^l件，包括 一個圖形發生器，產生用於測試半導 件的 半導條件輸入信號； 一個性能板，將由戶腿圖形發生器輸出的半導件器件輸入信號施加至拌導#^件；模擬信號輸入部分，從半導條件輸出的模擬信號 輸入；多個徵數(A-D)轉換器，對在戶脫模擬信號輸入部併俞入的模擬信號 進行採樣操作，並將模擬信號轉換為數位訊號；採樣時鐘信號發生器，提供用 於取平均處理的同步採樣時鐘信號以便以同步的方式採樣操作多個A-D轉換器，或者^i共交替處理的交替採樣時鐘信號以便交替地採樣操作多個A-D轉換 器； 一個取平均處理單元，根據同步採樣時鐘信號對進行戶腿採樣操作的A-D 轉換器輸出的數位訊號進行取平均處理;以及一個交替處理單元，根據交替採 樣時鐘信號將進行採樣操作的A-D轉換器輸出的數位訊號進行交替。此外，在半導條件測i媒置中，假定多個A-D轉換器包括第一A-D轉換 器和第二 A-D轉換器，還包括一個^計算單元，用於計算第二 A-D轉換器相 對於第一 A-D轉換器預定的採樣定時與第二 A-D轉換器的實際採樣定時之間時 間偏移量的時間誤差； 一個^校準值計算單元，根據0M^校準單元計算 的時間，計算時間^校準值，用於計算第二 A-D轉換器的時間誤差校準； 一個讀出單元，連接到戶脫體計算單元，從保存有採樣作為要被測量的模擬 信號的被測信號而得到的數位訊號的存儲單元讀取數位訊號；以及一個體校 準單元，當採樣被測信號時，根據從存儲單元讀出的採樣數據以及由所述皿 校準值計算單元計算出的時間iM^校準值，對由第二A-D轉換器弓胞的時間誤 差進行時間iM^校準操作。本發明的總結不需要描述全部必要的特徵，因此，本發明也可以是戶誠這 離正的部分組合。


圖1示出了將模擬信號轉換為數位訊號的典型A-D轉換器101的方框圖。 圖2示出了具有多個模擬信號輸入部分的A-D轉換裝置102。 圖3A示出了交替處理的方框圖。圖4示出了根據第一實施例的A-D轉換驢100的方框圖。 圖5示出了採樣時鐘信號發生器14的實施例的方框圖。 圖6A示出了圖5所示採樣時鐘信號發生器14輸出的用於取平均處理的採 樣時鐘信號的時序圖。圖6B示出了圖5所示採樣時鐘信號發生器14輸出的用於交替處理的採樣時鐘信號的時序圖。圖7示出了另一個實施例，其中的A-D轉換裝置110包括模擬信號輸入部 分10、 A-D轉換器12a和12b、採樣時鐘信號發生器14、參考時鐘信號發生器 16、存儲器單元20、方式設定信號發生器22、加法器26、多路轉換器28和選 擇器30。圖8示出了根據第二實施例的A-D轉換裝置120的方框圖。 圖9示出了模擬信號分配器32的一個實施例的方框圖。 圖IOA示出了以1-1方式將模擬信號分配到A-D轉換器的分配方法。 圖10B示出了以1-4方式將模擬信號分配到A-D轉換器的分配方法。 圖10C示出了以1-2分配方式的另一個 實施例。 圖11A示出了由採樣時鐘信號發生器14輸出的用於取平均處理的採樣時鐘 信號的時序圖。圖11B示出了採樣時鐘信號發生器14輸出的用於交替處理的採樣時鐘信號 的時序圖。圖12示出了為第一 A-D轉換器和第二 A-D轉換器的兩個A-D轉換器之間 產生的採樣定時時間誤差。圖13示出了根據第三實施例的A-D轉換裝置130。 圖14示出了校準單元70的詳細結構。圖15示出了根據第四實施例的半導條件測試體，用於測試輸出模擬信 號的半導mS件。圖16示出了根據第五實施例的半導 件測試裝置，用於測試輸出多個模 擬信號的半導 件。
具體實施方式
下面根據雌實施例說明本發明，這不是為了限制本發明的範圍，而是示 例本發明。實施例中所有的特徵及其組合不是本發明所必需的。圖4示出了根據第一實施例的A-D轉換裝置100的方框圖。A-D轉換裝置 100包括模擬信號輸入部分IO、 A-D轉換器12a和12b、採樣時鐘信號發生 器14、參考時鐘信號發生器16、處理單元18、存儲器單元20a和20b，以及方 式設定信號發生器22。處理單元18包括交替處理單元18a和取平均處理單元18b。根據本實施例，處理單元18中的交替處理單元18a進行交替處理，其中以 交替順 列在兩個A-D轉換器12a和12b中進行交替採樣操作而得到的採樣 數據。交替處理的結果，A-D轉換裝置100得到的單個A-D轉換裝置12a或12b 採樣數據相當於兩倍採樣率得到的。取平均處理單元18b將對兩個A-D轉換器12a和12b同時進行採樣操作得 到的採樣 進行求平均處理。所述取平均處理的結果，所得到的解析度是單 個A-D轉換裝置12a或12b所得到的量化解析度的兩倍。例如，同時^ffi量化 解析度為10位(範圍-512至1」+511)的兩個A-D轉換器進行採樣操作，由各 A-D轉換器輸出的數位訊號的總和在-1024至lJ+1023的 之間，因此可以得到 約11位的解析度。當採樣一個幅值為-1.024至U+1.023的模擬信號時，單個10 位A-D轉換器的量化^f,率為lmV，而兩個10位A-D轉換器的量化^f,率為 0.5mV。取平均處理可以包括對 取中間值、取平均數和取平均值，而時常採用 所謂的對數據取平均值。方式設定信號發生器22產生方式設定信號58，用於設定A-D轉換裝置100 的每一個組jt^件，以取平均處理方式或是交替處理方式操作。方式設定信號 58施加到處理單元18和採樣時鐘信號發生器14。在處理單元18中，根據方式 設定信號58選擇交替處理單元18a或取平均處理單元18b。此外，根據由參考時鐘信號發生器16提供的參考時鐘信號54以及由方式 設定信號發生器22提供的方式設定信號58，採樣時鐘{言號發生器14產生操作 每一個A-D轉換器12a或12b所必須的採樣時鐘信號。當方式設定信號58為取 平均處理方式的信號時，採樣時鐘信號發生器14糹飾一個A-D轉換器12a和 12b掛共採樣時鐘信號，用於取平均處理，從而使兩個A-D轉換器12a和12b 同時進行採樣操作。當方式設定信號58為設定交替處理方式的信號時，採樣時鐘信號發生器14 為每一個A-D轉換器12a和12b $|{共採樣時鐘信號，用於交替處理，從而使A-D 轉換器12a和12b交替進行採樣操作。A-D轉換器12a和12b採樣模擬信號50，而A-D轉換器12a和12b是 通過採樣時鐘信號發生器14產生的採樣時鐘信號進行採樣操作的，並M樣數據由A-D轉換器12a和12b進行數位化。當採樣時鐘信號發生器14產生用於取 平均處理的採樣時鐘信號時，採樣模擬信號50，同時與參考信號54同步。當 採樣時鐘信號發生器14產生用於交替處理的採樣時鐘信號時，模擬信號50被 交替採樣。被A-D轉換器12a和12b數位化的採樣 分別存儲在存儲單元20a 和20b中。希望為每個A-D轉換器準備一個存儲單元。根據方式設定信號58選擇，存 儲在存儲單元20a和20b中的採樣數據即可以由交替處理單元18a處理的，也 可以由取平均處理單元18b處理。交替處理單元18進行交替處理將採樣數據交替排列。例如，根據將數字信 號轉換為電壓數據的電壓變換係數，交替處理單元18a將存儲在存儲單元20a 和20b中的數位化採樣數據轉化為電壓數據，以便將各自轉換後的電壓數據按 交替的順OT咧。取平均處理單元18b對採樣i^進行取平均處理，以便將其 平均。例如，根據電壓變換係數，取平均處理單元18b將存儲在存儲單元20a 和20b中的數位化採樣數據轉化為電壓 ，然後把每個轉化的電壓數據加起 來。圖5示出了採樣時鐘信號發生器14的一個實施例的方框圖。在該實施例中， 方式設置信號58為二進位信號，表示為兩個電壓值，Hi (邏輯值"l")和Lo (邏輯值"0" ) 。 Hi設為交替處理方式，Lo設為取平均處理方式。根據參考 時鐘信號54，釆樣時鐘信號發生器14為取平均處理和交替處理分別產，樣 時鐘信號。當方式設定信號58為Hi時，根據由參考時鐘信號發生器16產生的參考時 鍾信號54，釆樣時鐘信號發生器14輸出採樣時鐘信號，使A-D轉換器12a和 12b交替i鵬行採樣操作。當方式設定信號58為Lo時，根據由參考時鐘信號 發生器16產生的參考時鐘信號54的相位，採樣時鐘信號發生器14輸出與參考 時鐘信號54同步的採樣時鐘信號，用於取平均處理，由此A-D轉換器12a和 12b同時進行採樣操作。圖6A示出了圖5所示採樣時鐘信號發生器14輸出的用於取平均處理的採 樣時鐘信號的時序圖。當方式設定信號58為Lo從而設定為取平均處理方式時， 輸出與參考時鐘信號54同步的採樣時鐘信號56a和56b。然後，根據採樣時鐘 信號56a和56b， A-D轉換器12a和12b進行採樣操作。採樣操作的時序與參考時鐘信號54同步。圖6B示出了圖5所示採樣時鐘信號發生器14輸出的用於交替處理的採樣 時鐘信號的時序圖。當方式設定信號58為Hi從而設定為交替處理方式時，採 樣時鐘信號56a以參考時鐘信號54頻率減半的方式輸出，同時輸出採樣時鐘信 號56b使頻率為一半的採樣時鐘信號56b的相位再移動半個周肌根據採樣時 鍾信號56a和56b， A-D轉換器12a和12b進行採樣操作。採樣操作的時序與參 考時鐘信號54同步。通常，為了使A-D轉換器將模擬信號轉換為數位訊號，需要時間的某些固 定周期(參考下文的釆樣時間)。因此，對於上述的A-D轉換器可以預先確定 在固定的時間內由單個A-D轉換器可得到的最大採樣率。從而交替操作多個 A-D轉換器的交替處理變得更加有效。通M行交替處理，模擬信號可以按比單個A-D轉換器的採樣率高的採樣 率轉換為數位訊號，同時不增加每一個A-D轉換器的採樣率。例如，在取平均 處理的情況下，參考時鐘信號54的周期不能小於參考時鐘信號發生器16中的 採樣時間。但是，在交替處理的情況下，參考時鐘信號54的周期可以小於參考 時鐘信號發生器16中^ A-D轉換器的採樣時間。圖7示出了另一個實施例，其中的A-D轉換裝置110包括模擬信號輸入部 分10、 A-D轉換器12a和12b、採樣時鐘信號發生器14、參考時鐘信號發生器 16、存儲器單元20、方式設定信號發生器22、加法器26、多路轉換器28和選 擇器30。提供多路轉換器28以作為圖4中所介紹的交替處理單元18a。 J^共加 法器26以作為圖4中所介紹的取平均處理單元18b。如果圖7中所示的結構與 圖4中X寸應的元件具有相同的結構或功能，則其編號相同。模擬信號50輸入到模擬信號輸入部分10。輸入的模擬信號50被A-D轉換 器12a和12b採樣，其中採樣操作根據採樣時鐘信號發生器14掛共的採樣時鐘 信號56a和56b。根據方式設定信號發生器22提供的方式設定信號58，採樣時 鍾信號發生器14即為取平均處理產頓樣時鐘信號，也為交替處理產頓樣信 號。由各A-D轉換器輸出的數位訊號輸出至咖法器26和多路轉換器28。加法器26和多路轉換器28根據由參考時鐘信號發生器16產生的參考時鐘 信號54工作。根據參考時鐘信號54的定時，加法器26將A-D轉換器12a和 12b輸出的數位訊號加起來。根據參考時鐘信號54的定時，多路轉換器28交替ite擇A-D轉換器12a和12b。這樣，多路轉換器28可以將A-D轉換器12a 和12b產生的數位訊號順序地輸出到選擇器30。根據方式設定信號發生器22提供的方式設定信號58，選擇器30選擇由加 法器26和多路轉換器28輸出的數位訊號，以便由加法器26或多路轉換器28 輸出的信號輸出到存儲單元20。例如，當方式設定信號58為設定取平均處理 方式的信號時，選擇器30選擇將加法器26輸出的數位訊號輸出至瞎儲單元20。 當方式設定信號58為設定交替處理方式信號時，選擇器30選荊每多路轉換器 28輸出的數位訊號輸出到存儲單元20。在本實施例中，由於分別M加法器 26和多路轉換器28進行取平均處理和交替處理，所以存儲單元要存儲取平均 處理或存儲交替處理的數位訊號。因此，如參考圖4的實施例中介紹的，可實 現高速的取平均和交替處理。通過採用上述結構，A-D轉換裝置110可以選擇 性itt行同時採樣操作多個A-D轉換器的取平均處理以及交替處理。圖8示出了根據第二實施例的A-D轉換裝置120的方框圖。A-D轉換裝置 120包括多個模擬信號輸入部分(10a， 10b， 10c， 10d) 、 A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)、採樣時鐘信號發生器14、參考時鐘信號發生器16、處理單 元18、存儲單元(20a， 20b， 20c， 20d)、方式設定信號發生器22、模擬信號 分配器32以及分配控制信號發生器34。處理單元18包括交替處理單元18a和 取平均處理單元18b。與圖4相同編號的圖8中的組j^件具有與參考圖4介 紹的有相同的功能並進行相同的操作。在第二實施例中，交替處理單元18a將四個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)進行的交替採樣操作得到的採樣數據排列成交替順序，從而進行交替操作。 交替處理的結果，A-D轉換驢120可以得到單個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)的採樣數據，相當於四倍採樣率所獲得的採樣數據。取平均處理單元18b對四個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)同時進行 採樣操作得到的釆樣數據進行取平均處理。所述取平均處理的結果，可獲得四 倍於單個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)的量化解析度。方式設定信號發生器22產生方式設定信號58，用於設定A-D轉換體中 的每一個組g件工作於取平均處理方式或是交替處理方式。方式設定信號58 施加到處理單元18和採樣時鐘信號發生器14。在處理單元18中，根據方式設 定信號58選擇交替處理單元18a或取平均處理單元18b。分酉啦制信號60為設定模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)應該分配到哪一 個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)的信號。在戶脫第二實施例中，分配控 制信號發生器34產生分酉鵬制信號60， 一個設定將單個模擬信號分配到四個 A-D轉換器(l-4分配)，另一個設定將單個模擬信號分配到單個A-D轉換器(1-1分配)。注意，分配控制信號發生器34產生1-4分配信號或是產生1-1 分配信號。根據分酉啦審幅號發生器34掛共的分酉啦制信號，模擬信號分配器32將 輸入的模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)分配到一個或多個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。例如，當分酉改空制信號60設定為l-4分配，模擬信號分配器32選擇模擬信 號50a，則模擬信號50a被分配到A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。當 方式設定信號58設定為交替處理方式時，利用四個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)得到的採樣數據交替處理模擬信號50a。因此，可以獲得四倍於單個 A-D轉換器(12a， 12b， 12c或12d)的採樣率採樣的釆樣繊。之後，乘除的 模擬信號50b、 50c和50d不分配到A-D轉換器。當方式設定信號58設定為取平均處理方式時，通過四個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)獲得的採樣數據，取平均處理由模擬信號輸入部分10a輸入的 模擬信號50a。因此，可以獲得四倍於單個A-D轉換器12a (12b， 12c或12d) 量化解析度。此時，剩餘的模擬信號50b、 50c和50d沒有分配到樹可A-D轉 換器。此外，當分配控制信號60設定為1-1分配，模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d) 分別分配至曬個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。通過戶腿分配，* A誦D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)可採樣模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)。根據由參考時鐘信號發生器16產生的參考時鐘信號54和方式設定信號發 生器22產生的方式設定信號，採樣時鐘信號發生器14產 樣時鐘信號(56a、 56b、 56c和56d)。當方式設定信號58設定為取平均處理方式時，採樣時鐘信 號發生器14為各A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)樹共用於取平均處理的採 樣時鐘信號，使四個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)同時進行採樣操作。當方式設定信號58設定為交替處理時，採樣時鐘信號發生器14為各A-D 轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)提供用於交替處理的採樣時鐘信號，使四個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)交替進行採樣操作。根據採樣時鐘信號(56a， 56b， 56c， 56d)採樣操作，分配到A-D轉換器 (12a， 12b， 12c， 12d)的模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)被A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)採樣，並且它們的採樣數據被數位化。被A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)數位化的採樣數據分別存儲在存儲單元(20a， 20b， 20c， 20d) 中。交替處理單元18a進行交替處理，將採樣 按交替順糊例。例如，在 交替處理單元18a中，根據將數位訊號轉換為電壓數據的電壓變換係數，交替 處理單元18a將存儲在存儲單元(20a， 20b， 20c， 20d)中的數位化採樣M 轉化為電壓 ，以便將各轉換後的電壓 按交替的順溯咧。因此，戰 樣周期的間隔中，可得到模擬 的電壓數據。取平均處理單元18b對採樣數 據進行取平均處理，以倒各其平均。例如，根據電壓變換係數，取平均處理單 元18b將存儲在存儲單元(12a， 12b， 12c， 12d)中的數位訊號轉化為電壓數 據，然後把齡電壓 加起來。{頓圖8所示的結構，在A-D轉換體100 中，根據方式設定信號58和分配控制信號60，輸入的模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)可選擇使用單個A-D轉換器或多個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d) 進行處理。圖9示出了模擬信號分配器32的一個實施例。模擬信號分配器32包括按 4-1比例分配輸入信號和輸出信號的多路轉換器28a，以及按2-l比例分配上述 信號的多路轉換器28b。構淑莫擬信號分配器32，以便模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)以1-1和1-4的比例分配到各A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d) 上。例如，當設定為1-1分配比例的分配控制信號60輸入到分配器32時，多 路轉換器28b將由A組輸入端(Al， A2， A3， A4)輸入的信號輸出到^A-D 轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。A組以l-l的方式連接到旨模擬信號輸入 部分(10a， 10b， 10c， 10d)，以便模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)分別分配 到A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。當設定為1-4分配比例的分配控制信號60輸入至鵬擬信號分配器32時，多 路轉換器28b將由B組輸入端(Bl， B2， B3， B4)輸入的信號輸出到每個A-D 轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。B組連接到多路轉換器28a，多路轉換器 28a將由各模擬信號輸入部分(10a， 10b， 10c， 10d)輸入的模擬信號50a， 50b，50c， 50d中的一個模擬信號輸出。因此，模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)中 的一個將分配到針A-D轉換器(12a， 12b， 12c, 12d)上。此外，tti^Iil 改變多路轉換器的數量和結構而得至l底意分配方式的模擬信號分配器32。圖10A示出了採取1-1方式將模擬信號分配到A-D轉換器的分配方法。參 看圖9和圖IOA，當信號表示分配控制信號60處於1-1方式時，選擇多路轉換 器28b的A組輸入端(Al， A2， A3， A4)。由模擬信號輸入部分(10a， 10b， 10c， 10d)輸入的模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)採用1-1的方式分配到A畫D 轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。圖10B示出了採取1-4方式將模擬信號分配到A-D轉換器的分配方法。參 看圖9和圖10B，當信號表示分酉鵬制信號60處於l-4方式時，選擇多路轉換 器28b的B組輸入端(Bl， B2， B3， B4)，使多路轉換器28a選擇四^ 俞入 端中的一個。然後，由模擬信號輸入部分(10a， 10b， 10c， 10d)輸入的模擬 信號50a， 50b， 50c，禾口 50d中的一個模擬信號被分配到四個A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。在圖10B所示的例子中，選擇多路轉換器28b的A輸入 端並選擇多路轉換器28b的B組輸入端(Bl、 B2、 B3、 B4)。模擬信號50a 分配到A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)上。由於選擇多路轉換器28a的各 輸入端B、 C和D，對應的模擬信號分配到A-D轉換器(12a， 12b， 12c， 12d)。 圖10C示出了採用l-2分配方式的另一個4繼實施例。因此，根據需要，可以 實現任意的分配方式。圖11A示出了由採樣時鐘信號發生器14輸出的用於取平均處理的採樣時鐘 信號的時序圖。在該實施例中，方式設置信號58為二進位信號，表示為兩個電 壓值，Hi (邏輯值"1")和Lo (邏輯值"0" ) 。 Hi設為交替處理方式，Lo 設為取平均處理方式。當方式設定信號58為Lo時，輸出與參考時鐘信號54同 步的採樣時鐘信號(56a， 56b， 56c， 56d)。根據採樣時鐘信號56a和56b， A-D轉換器12a和12b進行採樣操作。戶;M採樣操作的採樣定時與參考時鐘信 號54同步。圖11B示出了採樣時鐘信號發生器14輸出的用於交替處理的採樣時鐘信號 的時序圖。當方式設定信號58為Hi時，設定交替處理方式，採樣時鐘信號56a 以參考時鐘信號54四分頻的方式輸出，而採樣時鐘信號56b， 56c和56d相對 於四分頻的採樣時鐘信號56a的相位相移1/4輸出。根據採樣時鐘信號56a和56b， A-D轉換器12a和12b進行採樣操作。戶JM^樣操作的採樣定時與參考時 鍾信號54同步。通常，為了使A-D轉換器將模擬信號轉換為數位訊號，需要某些固定周期 的時間(採樣時間)。因此，在單個A-D轉換器的預定的固定時間內，A-D轉 換器可得到的最大採樣率在考慮中。從而交替操作多個A-D轉換器的交替處理 變得更加有效。M採用上述結構，在採用交替處理的情況下，可根據採樣率 ，擇要採用的A-D轉換器。例如，當測試一個採樣率高的半導，件時，可 採用四個A-D轉換器進行測試。另一方面，例如，當測試一個採樣率低的半導 4機件時，可採用單個A-D轉換器來測試。因此，可以同時觀賦多個半導 件。由於可根據半導體器件的特性皿擇要採用的A-D轉換器，所以可用最有 效的方式來測試半導,件。此外，在進行取平均處理盼瞎況下，可根^#定的測試目的對解析度的要 :^擇A-D轉換器。例如，當被測試的半導條件的模擬信號需要進行高^f, 率的測量時，該器件可禾傭四個A-D轉換器進行觀賦。作為另一個例子，當被 測試的半導，件只要低^f,率就夠了時，可^ffi單個A-D轉換器。在這種情 況下，可同時測試多個半導鵬件。因此，由於可選擇驗合戶脫半導鄉件 特性的A-D轉換器，可對半導條件進行非常有效的測試。因此，可根據要測 試的半導體器件的必須的處理內容tt擇A-D轉換器。接下來，說明用於校準例如多個A-D轉換器之間產生的時間體等的校準 系統。通常，當採用多個A-D轉換器進行採樣操作時，由於各A-D轉換器之間 的特性差異以賊樣時鐘信號的傳輸路徑的特性差異，與希望的採樣時鐘相比 會發生時間，。圖12示出了為第一 A-D轉換器和第二 A-D轉換器的兩個A-D轉換器之間 產生的採樣定時時間誤差。通常，當多個A-D轉換器以希望的時間間隔交替採 樣時，從採樣時鐘信號輸入到A-D轉換器的時間到實際採樣時間之間產生時間 偏移量。所述時間偏移量是由於各A-D轉換器之間的特性差異造成的。用t， 示該時間皿。在圖12中，禾,兩個A-D轉換器進行交替處理。由於各A-D 轉換器/A^樣時鐘信號輸入到實際採樣之間所需時間的差別，便產生了時間誤 差t。當禾,對多個A-D轉換器交替i艦行採樣操作得到的採樣,處理被觀幅 號時，被觀幅號並不能準確地再現，除非採樣定時具有相同的時間間隔。因此，需要校準時間i^T。圖13示出了根據第三實施例的A-D轉換裝置130。交替處理單元18a包括 校準單元70。圖13中與圖4中具有相同編號的功能塊具有相同的功能，因此 在這裡省略對它們的說明。校準單元70校準多個A-D轉換器之間產生的^， 以便輸出輸出信號90。例如，校準單元70校準時間體、增益體和偏移量 體。因此，A-D轉換體130能夠輸出多個A-D轉換器之間產生的體被校 準的輸出信號。圖14示出了校準單元70的詳細結構。校準單元70包括校準值計算單元70a、 誤差校準單元70b和讀出單元76。校準值計算單元70a包皿差計算單元72 和誤差校準值計算單元74。誤差校準值計算單元74包括時間，校準值計算 單元74a、增益校準值計算單元74b和偏移量校準值單元74c。皿校準單元70b 包括±曾益-偏移量校準單元78和時間iM^校準單元80。讀出單元76讀出存儲在存儲單元20a或存儲單元20b中的採樣 ，以便 將採樣數據輸出到校準值計算單元70a或iM^校準單元70b。誤差計算單元72 根據讀出單元76提供的採樣數據計算多個A-D轉換器之間產生的誤差。例如， 誤差計算單元72計算多個A-D轉換器之間產生的時間g、增益，和偏移 *^，並將它們輸出到體校準值計算單元74。例如，體計算單元72根 據用於計算^校準值的測試信號的採樣 計算^校準值。例如，測試信 號i^如正弦和餘弦波形等的己知信號。此外，^計算單元72根據採樣 經過傅立葉變換後得到的轉換值計算誤差計算值。根據誤差計算單元72提供的誤差，，校準值計算單元74計算皿校準 值，以便輸出到體校準單元70b。例如，根據時間體、增益體和偏移量 誤差，皿校準值計算單元74將用於校準各誤差的^校準值輸出到^校準 單元70b。根據皿計算單元72提供的時間，，時間，校準值計算單元74a 計算用於計算校準時間^M的時間i^校準值88a。根據皿計算單元72掛共 的增益誤差，增益校準值計算單元74b計算用於計算校準增益誤差的增益， 校準值88b。根據體計算單元72樹共的偏移S^，偏移量校準值計算單元 74c計算用於計算校準偏移量的偏移ff^校準值88c。因此，校準值計算單元 70a可以計算用於計算多個A-D轉換器之間校準誤差的皿校準值。根據校準值計算單元70a提供的，校準值，，校準單元70b校準多個A-D轉換器之間產生的誤差，以便輸出輸出信號90。根據增益m^校準值88b， 增益-偏移量校準單元78校準增益iMM。此外，根據偏移量^校準值88c，增 益-偏移量校準單元78校準偏移K^。時間i^校準單元80根據時間誤差校 準值88a校準時間體。因此，體校準單元70b可以校準多個A-D轉換器之 間產生的誤差。由於校準單元70可MM行Jl^計算校準多個A-D轉換器之 間產生的體，因此可以非常精確地校準體。當方式設定信號58選擇交替處理單元18a時，增益-偏移量校準單元78校 準採樣數據的增益誤差和偏移S^差，以便輸出到時間^校準單元80。時間 ，校準單元80校準時間^並輸出輸出信號90。當取平均處理單元18被方 式設定單元信號58選中時，增益-偏移量校準單元78校準增益誤差和偏移量誤 差，以便輸出到取平均處理單元18b。取平均處理單^t校準增益誤差和偏移 量，經過校準的被測信號的採樣M 84a和84b進行取平均處理。接下來，將介紹在校準值計算單元70a中計算體校準值的一個示例性的 方法。為了根據多個A-D轉換器之間的誤差計算^校準值，在兩個要進行誤 差校準的A-D轉換器12a和12b上輸入測試信號，以便進行採樣操作。例如， 用正弦波形sin(2;i鄰作為測試信號，其中f表示已知頻率，t表示時間。被各A-D轉換器採樣和數位化的測試信號82a和82b的採樣 存儲到存 儲單元20a和20b。讀出單元76從存儲單元20a和20b讀出測i式信號的採樣數 據82a和82b，並將採樣,82a和82b輸出到體計算單元72。體計算單 元72分別對輸入測試信號的採樣 82a和82b進行離散傅立葉變換(DFT)。 戶脫離散傅立葉變換(DFT)所獲得的結果表示為由第一 A-D轉換器輸出的信號—Alsin(2#f ^)+Bl由第二 A-D轉換器輸出的信號—A2sin(2祈+^)+B2這裡，Al和A2表示增益，而B1和B2為偏移量。小l和小2分別為第一和 第二 A-D轉換器根據時鐘輸入時序確定的初始值。此外，當各A-D轉換器之間的採樣操作的時間間隔為2i;(即，M/2TS)並 且A-D轉換器12a和12b的採樣時序相差TVc的時間相位(其中T表示時間誤差)， 存在下列等式。在圖14中，時間^x為時間誤差86a，增益A1和A2為增益 86b，偏移量B1和B2為偏移量86c。formula see original document page 19因此，時間^T表示為:formula see original document page 19
^M計算單元72將時間^輸出到時間，校準值計算單元74a。誤差計 算單元72將增益Al和A2輸出至贈益校準值計算單元74b。體計算單元72 將偏移量Bl和B2輸出到偏移量校準值計算單元74c。時間，校準值計算單元74a根據誤差計算單元72提供的時間iMMT計算時 間誤差校準值88a。例如，時間，校準值計算單元74a以下面的方式計算時間 體校準值88a。兩個採樣定時用奇數和偶數下標表示。假定具有奇下標的採樣定時的相位 相對於具有偶下標的採樣定時的相位移動Tsh，採樣定時的傅立葉變換的結果 分別表示為P微和P繊。存在下面的等式(1)禾n (2)。formula see original document page 195表示德爾塔函數。如果波形X的採樣數據為又，在以上等式(1)和(2)表示採樣時採樣的 波形X的傅立葉變換X可用下列等式(3)和(4)表示。 formula see original document page 19formula see original document page 20----------(4)通過使用等式(3)和(4)可得到交替處理的這兩種波形的傅立葉變換結果。義(/)=》偶數(/) +義奇數(/)formula see original document page 20 ---------------------(5)Z丄S k一 Z丄S當兩個A-D轉換器(12a和12b)之間產生,時，在傅立葉變換中與採 樣頻率(1/2TS)相同的頻寧頁與不產生體T時不同。時間體校準值計算單元 74a校準時間i^，以便在傅立葉變換中與採樣頻率相同的頻率項與不產生時間誤差T時的頻率項一致。在產生時間體T的情況下，通過將k^1帶入等式(5)可得到釆樣頻率(1/2T》 項的值，並用下面的等式(6)表示。formula see original document page 20 -------------------------(6)另一方面，當兩個A-D轉換器12a和12b的採樣定時不產生iM^x時，採樣 頻率(1/2TS)項由下面的等式(7)給出。formula see original document page 20 —-----------------------------(7)然後，進行校準，以便從等式(6)的e^、)中消ix/Ts項，從而使e，+f 如等式7所示變為e-"。因此，當時間體校準值88a表示為Y時，formula see original document page 21因此得到formula see original document page 21 -----------------------------------(8)然後，戶脫時間體校準值88a乘以A-D轉換器頓樣時間P ^樣操作 所得到的採樣翻的傅立葉變換的值。根據輸入增益86b，增益校準值計算單元74b校準增益校準值88b。由多種 校準增益校準值88b的方法。例如，i^增益86b的倒數作為增益校準值88b。 換句話說，如果增益86b為Al，則增益校準值88b為1/A1 。根據輸入偏移量86c，偏移量校準值計算單元74c計算偏移量校準值88c。 雖然有幾種方法計算戶/M偏移量校準值88c，但在本實施例中，例如，改變符號 的偏移量86c的值i^作為偏移量校準值88c。例如，如果偏移量86c為Bl ， 則偏移量校準值88c為-Bl。在上述的方式中，校準值計算單元70a計算時間誤 差校準值88a、增益校準值88b和偏移量校準值88c。接下來，將說明根據採樣由半導 件98輸出的被測信號所得到的採樣數 據、預先在校準值計算單元70a中進行計算的時間i^校準值88a、增益校準值 88b和偏移量校準值88c校準iM^的，校準單元70b。讀出單元76從存儲單元20a和20b讀出由採稱皮測信號獲得的採樣 (84a和84b)，輸出到增益-偏移量校準單元78。根據讀出單元76 ^j共的被測 信號的採樣娜(84a和84b)、增益校準值88b和偏移量校準值88c，增益-偏移量校準單元78校準輸入的被測信號的採樣數據(84a和84b)的增益和偏 移量。雖然有多種校準方法，在本實施例中優選以下方法。採樣數據表示為D (t)，校準後的增益和偏移量的值為D' (t)，增益校準 值88b為G，偏移量校準值88c為0。於是，如下等式成立。 D'(t)=G.D(t>+0通艦被測信號的採樣娜84a和84b進行戰計算，校準了^^採樣數 據中所包含的增益和偏移量。被增益-偏移量校準單元78校M增益和偏移量 的被測信號的採樣 84a和84b輸入至附間體校準單元80。時間iM^校準單元80進行變換，以便將時間分量加入到輸入增益和偏移量 經過校準的被測信號的採樣數據84a和84b中。在該變換中，將時間分量加入 到被測信號的採樣數據84a和84b中，以便重建輸入模擬信號。由於從A-D轉 換器輸出的採樣 不包含時間分量，而為了重g樣數據的波形，採樣 中需要包含時間分量。例如，傅立葉變換可用於該目的。在本實施例中，使用 離散的傅立葉變換。根據離散傅立葉變換的結果和時間i^校準值88a進行時間，校準。雖 然校準時間體有多種方法，但，例如，在本實施例中採用如下方法。設以傅立葉變換形式輸出的^校準波形表示為i(^r)。formula see original document page 22將由A-D轉換器在帶有偶數下標的採樣時間進行操作所獲得的採樣 進 行傅立葉變換並表示為g^(1) o將相對於帶有偶數下標的採樣時間相位延H雙,s遲Ts^c的由A-D轉換器在帶有奇數下標的採樣時間進行操作所獲得的採樣M 進行傅立葉變換並表示為l，(+)。當用作時間誤差校準值88a的e^作為被校準的時間，T時，得到如下結果。formula see original document page 227 偶數、苛數formula see original document page 22二DFr偶數W + e 虹'.廚奇數("其中，e—"(Ts+T)^為時間延遲分量，並顯示出奇下標採樣時間相比偶下標採 樣時間延遲Ts+T。因此，採用戰計算方法，時間體校準單元80可以輸出校準增益、偏移 量和時間誤差的輸出信號90。
校準單元70，通過4OT禾M)Wl行預定過程的 計算單元來實mJ:述增益、偏移量和時間體的校準。例如，可JEffi31編程執 行預定過程如工作站等的計^m，作為計算單元。M31利用這樣的計算單元實 現校準單元70，不再需要提供象體校準所必需的如可變電阻器和艦電路等 的硬體。這是本實施例非常有禾啲方面。此外，由於校準題過軟體計算來實 現的，性能並不依賴於像延遲電路等元件的特性，因此可以實現高精度的校準。因此，本實施例劍共了用於記錄，歸的記錄介質，實現如械準單元70的計算單元。此外，由於根據採樣 進行校準，包含在將模擬信號轉換為數位訊號的常規A-D轉換器體測量的採樣 中的體也可以採用根據本實施例的戶誠 校準方案來校準。通過採用上述結構，不再需要Mf共如延遲電路和可變電阻器 等元件作為校準時間誤差、增益和偏移量的裝置，因此可以很容易實現誤差校 準。此外，由於可被校準的誤差範圍不依賴於如延遲電路等元件的性能，因此 可以實現高精度校準。圖15示出了根據第四實施例的半導 件測試裝置，用於測i舒莫擬信號輸 出半導體器件。該半導體器件測試裝置包括含有計算單元97和A-D轉換裝置 100的波形數字轉換器95、記錄介質38、圖形發生器91、波行整形器92、比 較器93以及具有半導 #^觸部分94的性能板。在本實施例中，根據記錄 在記錄介質38上的程序，fflii利用計算單元97實現校準單元70。
如工作 站等的通用計算機作為計算單元97。輸出要被測試的模擬信號的半導條件98方燈在半導觸i條觸部分94 中。例如，電連接半導 件98的輸入端的插座可作為半導 ^|^觸部分 94。圖形發生器91掛共加到半導鄉件98上的半導條件輸入信號42，以便 輸出到波形整形器92。此外，圖形發生器91產生的信號還輸出到比較器93，半導 件98輸出 理論值。波形整形器92根據半導體98的特性將半導,件的輸入信號42整形， 以便輸出到半導，fNt觸部分94。半導體器ft^觸部分94將由波形整形器 92提供的半導^機件輸入信號40輸出至伴導#^件98。根據如此輸入的半導 條件輸入信號40，半導4機件98將模擬信號50輸出到半導Ml^t觸部分 94。半導mifflt觸部分94將被測模擬信號50輸出到A-D轉換裝置100。在 A-D轉換裝置100中，由半導^Mffi觸部分94提供的模擬信號50被轉換為 數位訊號。A-D轉換體100如根據第一實施例的圖4中所示，並艦輸入模擬信號 50進行取平均處理，或，行交替處理。此外，根據第三實施例的圖13所示， 圖15所示的A-D轉換裝置100 ,己備校準多個A-D轉換器之間產生的時間誤 差的校準單元70，從而輸出皿校準輸出信號90。根據，校準輸出信號90和圖形發生器9lJif共的理論值，比較器93決定被測半導體98的最終品質，從 而輸出判決信號52。通過採用所述結構，可以通過一種測試，進行由取平均 處理和交替處理組成的兩種處理。此外，提供可容易地校準多個A-D轉換器之 間產生的時間體的有禾啲半導條件測i^S。圖16示出了根據第五實施例測試輸出多個模擬信號的半導 1件的半導體 器件測試裝置。所述半導,件測試裝置包括含有計算單元97和A-D轉換單 元100的波形數位化轉換器95、記錄介質38、圖形發生器91、波形整形器92、 比較器93以及具有多個半導 #^觸部分(94a， 94b， 94c， 94d)的性能板 96。在本實施例中，根據在記錄介質38中記錄的程序，校準單元70利用計算 單元97來實現。優選如工作站等的通用計算機作為計算單元97。圖形發生器91產生施加至伴導mi件(98a， 98b， 98c， 98d)上的半導體 器件輸入信號42，以便輸出至啵形整形器92。此外，圖形發生器91將由半導 ，件(98a， 98b， 98c， 98d)輸出的理論值輸出到比較器93。波形整形器92 根據半導 件(98a， 98b， 98c， 98d)的特性將圖形發生器91提供的半導體 器件的輸入信號42整形，以便輸出至拌導#^條觸部分(94a， 94b， 94c， 94d)。半導^IM條觸部分(94a， 94b， 94c， 94d)將由波形整形器92供給 的半導，件輸入信號40提供到各半導，件(98a， 98b， 98c， 98d)。根據 如此輸入的半導條件輸入信號40，半導 件(98a， 98b， 98c， 98d)將模 擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)輸出到半導#^[條觸部分(94a， 94b， 94c， 94d)。半導體器fNt觸部分(94a， 94b， 94c， 94d)將被測模擬信號(50a， 50b， 50c， 50d)輸出到A-D轉換裝置IOO。在戶皿第五實施例中的A-D轉換裝置120與根據第二實施例的圖8所示的 相同，輸入模擬信號50a、 50b、 50c和50d進行取平均處理，或者進行交替處 理。此外，圖16所示的A-D轉換裝置120可配備第三實施例的圖13所示的校 準多個A-D轉換器之間產生的時間體的校準單元70，從而輸出體校準輸出 信號90a、 90b、 90c和90d。根據g校準輸出信號(90a， 90b， 90c， 90d)和 圖形發生器91提供的理論值，比較器93決定被測半導體98的最終品質，從而 輸出判決信號52a、 52b、 52c和52d。由於參考圖8介紹的A-D轉換裝置120 具有模擬信號分配器32，根據模擬信號的處理內容可選擇性地j頓單個或多個 A-D轉換器進行處理。通過採用這種結構，可以通過一種測試驢進行由取平均處理和交替處理組成的兩種處理。此外，提供可容易地校準多個A-D轉換器 之間產生的時間皿的有利的半導，件測試裝置。由，可知，多個A-D轉換器同時進行採樣操作的取平均處理和多個A-D 轉換器交替進行採樣操作的交替處理可由單個A-D轉換，120來實現。此外， 可以根據模擬信號的處理內容選擇性地改變用於處理的A-D轉換器。此外，可 使用計算單皿行多個A-D轉換器之間產生的時間誤差的校準，由此可不使用 延遲電路校準時間皿。雖然本發明採用示例性的實施例進行說明，f鵬該理解本領域的技術人員 可進行許多改變和置換而不脫離僅由隨後權利要求限定的本發明精神和範圍。
權利要求
1. 一種校準裝置，校準在對由半導體器件輸出的模擬信號進行採樣以轉換為數位訊號的第一A-D轉換器與在對模擬信號進行採樣以轉換為數位訊號的第二A-D轉換器之間所產生的誤差，校準裝置包括一個誤差計算單元，用於根據計算時間誤差的採樣測試信號獲得的採樣信號計算第二A-D轉換器相對於第一A-D轉換器預定的採樣定時與第二A-D轉換器的實際採樣定時之間時間偏移量的時間誤差；一個誤差校準值計算單元，根據由所述誤差計算單元計算出的時間誤差計算時間誤差校準值，用於第二A-D轉換器的時間誤差的校準計算；一個讀出單元，從保存採樣數據的存儲單元讀取數位訊號，所述採樣數據通過採樣為被測模擬信號的被測信號得到；以及一個誤差校準單元，當採樣被測信號時，根據由所述讀出單元從存儲單元讀出的採樣數據以及由所述誤差校準值計算單元計算出的時間誤差校準值對由第二A-D轉換器中產生的時間誤差進行校準操作。
2. 如權利要求1的校7條置，其中戶服體校準單満由戶腿讀出單元從 存儲單元讀出的被測信號的採樣數據進行離散傅立葉變換，並根據由離散傅立 葉變換禾塒間體校準值得到的離散傅立葉變換值校準時間體。
3. 如權利要求l的校準裝置，其中所述，校準單元計算第一和第二A-D 轉換器的增益和偏移量，其中，所述^校準值計算單元包括計算第一和第二A-D轉換器增益校 準值的增益校準值計算單元；以及，計算第一和第二A-D轉換器偏移量校準值 的偏移量校準值計算單元；以及其中，臓體校準單元包括根據由臓賣出單元從存儲單元讀出的被測 信號的採樣數據、增益校準值和偏移量校準值，用於校準第一和第二A-D轉換 器的增益和偏移量的增益-偏移量校準單元。
4. 如權利要求3的校m^s，其中戶艦增益-偏移量校準單碰行校準操作，以使由第二 A-D轉換器採^M測信號的採樣it乘以增益校準值然後加上偏移量 校準值。
5. —種校準方法，校準iW模擬信號進行採樣操作以轉換為數位訊號的第一A-D轉換器與自模擬信號進行採樣操作以轉換為數位訊號的第二A-D轉換器之間所產生的體，體校準方、 跑括用於計算第二 A-D轉換器相對於第一 A-D轉換器預定的採樣定時與第二 A-D轉換器的實際採樣定時之間時間偏移量的時間誤差；根據時間誤差，計算時間體校準《飾於校準時間體計算；以及 根據採樣被測信號得到的來樣 和時間體校準值校準時間體。 6.如權利要求5的方法，還包括 計算第一和第二 A-D轉換器的增益和偏移量；根據由所述計算增益和偏移量計算出的增益和偏移量，計算增益校準值禾口 偏移量校準值，用於校準增益和偏移量的校準計算；以及根據採稱皮測信號得到的採樣,、增益校準值和偏移量校準值校準第一 和第二 A-D轉換器的增益和偏移量。
全文摘要
一種用於校準時間誤差的模/數(A-D)轉換裝置(100，120，130)包括模擬信號輸入部分(10)；多個模擬-數字轉換器(12)；提供同步採樣時鐘信號或提供交替採樣時鐘信號的採樣時鐘信號發生器(14)；根據同步採樣時鐘信號，對A-D轉換器輸出的數位訊號進行取平均處理的取平均處理單元(18b)；以及根據交替採樣時鐘信號將進行採樣操作的A-D轉換器輸出的數位訊號進行交替的交替處理單元(18a)。一種A-D轉換裝置包括用於計算時間誤差的誤差計算單元(72)、誤差校準值計算單元(74)以及進行校準操作的誤差校準單元(70b)。校準多個A-D轉換器之間產生的誤差的方法。
文檔編號H03M1/10GK101267207SQ20081009588
公開日2008年9月17日 申請日期2000年3月24日 優先權日1999年3月24日
發明者川端雅之 申請人:株式會社愛德萬測試