JP2023084660A - A/d converter test device and test method - Google Patents

Abstract

To provide an improved sinusoidal histogram method.SOLUTION: In a test method for a semiconductor device 10 having an A/D converter 20, the A/D converter 20 is supplied with a sinusoidal analog test signal S1. In response to the analog test signal S1, the A/D converter 20 stores a group S2 of output codes generated over a period of integer K times the period of the sine wave. A histogram of the group S2 of stored output codes is generated and the A/D converter 20 is evaluated on the basis of the histogram.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、Ａ／Ｄコンバータの評価技術に関する。 The present invention relates to an A/D converter evaluation technique.

デジタル信号処理を行うシステムにおけるキーデバイスのひとつとしてＡ／Ｄコンバータがある。Ａ／Ｄコンバータの性能を表す指標として、微分非直線性誤差（ＤＮＬ：Differential Non-Linearity）や積分非直線性誤差（ＩＮＬ：Integral Non-Linearity）が知られている。 An A/D converter is one of the key devices in a system that performs digital signal processing. Differential Non-Linearity (DNL) and Integral Non-Linearity (INL) are known as indicators of the performance of A/D converters.

Ａ／Ｄコンバータあるいはそれを組み込んだチップやシステムは、出荷前に検査する必要がある。一般的には、Ａ／Ｄコンバータの入力に、全コードを横切るスイープ波形を有するアナログテスト信号を入力し、それに対する出力の応答が測定される。ここで、測定に要する時間は、コードの総数とサンプリング時間の積に比例する。 A/D converters or chips or systems incorporating them must be tested before shipment. Typically, an analog test signal having a sweeping waveform across all codes is applied to the input of the A/D converter and the response of the output to it is measured. Here, the time required for measurement is proportional to the product of the total number of codes and the sampling time.

Ａ／Ｄコンバータの試験に用いるアナログテスト信号としては、直線状に変化するリニアランプ波形が用いられる。Ａ／Ｄコンバータには、サンプリングレートが非常に遅いものがある。たとえばΔΣ変調器を用いたＡ／Ｄコンバータには、サンプリングレートが数ｓｐｓ（sample per second）程度のものがある。たとえば、サンプリングレートが６．８ｓｐｓ、２４ビットのＡ／Ｄコンバータを全コード試験するためには、６８５時間もの時間が必要となり、現実的ではない。 A linear ramp waveform that changes linearly is used as an analog test signal for testing the A/D converter. Some A/D converters have very slow sampling rates. For example, some A/D converters using a delta-sigma modulator have a sampling rate of several sps (sample per second). For example, it takes 685 hours to test all codes of a 24-bit A/D converter with a sampling rate of 6.8 sps, which is not realistic.

Ａ／Ｄコンバータの評価方法として、正弦波ヒストグラム法が知られている。これは、正弦波のアナログテスト信号をＡ／Ｄコンバータに入力し、それに応答して得られる出力コードの群のヒストグラムにもとづいて、ＤＮＬやＩＮＬを評価するものである。 A sinusoidal histogram method is known as an evaluation method for A/D converters. In this method, a sinusoidal analog test signal is input to an A/D converter, and DNL and INL are evaluated based on a histogram of output codes obtained in response thereto.

特開２０１１－３０２０６号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-30206

本開示のある態様は係る状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、改善された正弦波ヒストグラム法の提供にある。 It is in this context that certain aspects of the present disclosure have been made, and one exemplary objective thereof is to provide an improved sinusoidal histogram method.

本開示のある態様の試験装置は、Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスを試験する。試験装置は、Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期Ｔのアナログテスト信号を供給する波形発生器と、アナログテスト信号に応答してＡ／Ｄコンバータが周期Ｔの整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、波形取得部が保存した出力コードの群のヒストグラムを生成し、ヒストグラムにもとづいて、Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、を備える。 A test apparatus according to an aspect of the present disclosure tests a semiconductor device having an A/D converter. The test apparatus includes a waveform generator that supplies an analog test signal of period T containing a sine wave to the A/D converter, and a waveform generator that the A/D converter generates over a period of integer K times the period T in response to the analog test signal. and an evaluation device for generating a histogram of the output code group stored by the waveform acquisition unit and evaluating the A/D converter based on the histogram.

本開示の別の態様もまた、Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験装置である。試験装置は、Ａ／Ｄコンバータに、周期的なアナログテスト信号を供給する波形発生器と、アナログテスト信号に応答してＡ／Ｄコンバータがアナログテスト信号の周期の整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、波形取得部が保存した出力コードの群のヒストグラムを生成し、ヒストグラムにもとづいて、Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、を備える。あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、ｘとｚの中点を、正弦波のオフセットｑとする。 Another aspect of the present disclosure is also a semiconductor device test apparatus having an A/D converter. The test apparatus includes a waveform generator that supplies a periodic analog test signal to the A/D converter, and a waveform generator that, in response to the analog test signal, the A/D converter generates over a period that is an integer K times the period of the analog test signal. A waveform acquisition unit that stores a group of output codes, and an evaluation device that generates a histogram of the group of output codes stored by the waveform acquisition unit and evaluates the A/D converter based on the histogram. When the frequency of a certain code i is represented by P _[i] , the evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y, and P _[x] >P _{[y ]} , the code z whose integrated value in the histogram interval z to y is closest to P _[x] is detected, and the midpoint between x and z is taken as the offset q of the sine wave.

本開示のさらに別の態様は、Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験方法である。試験方法は、Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期Ｔのアナログテスト信号を供給するステップと、アナログテスト信号に応答してＡ／Ｄコンバータがアナログテスト信号の周期Ｔの整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存するステップと、出力コードの群のヒストグラムを生成し、ヒストグラムにもとづいて、Ａ／Ｄコンバータを評価するステップと、を備える。 Yet another aspect of the present disclosure is a method of testing a semiconductor device having an A/D converter. The test method comprises the steps of: supplying an analog test signal having a period T including a sine wave to the A/D converter; storing a group of output codes generated over a period of time; generating a histogram of the group of output codes; and evaluating the A/D converter based on the histogram.

本開示のさらに別の態様も、Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験方法である。試験方法は、Ａ／Ｄコンバータに、周期的なアナログテスト信号を供給するステップと、アナログテスト信号に応答してＡ／Ｄコンバータがアナログテスト信号の周期の整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存するステップと、保存された出力コードの群のヒストグラムを生成し、ヒストグラムにもとづいて、Ａ／Ｄコンバータを評価するステップと、を備える。あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとする。評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、ｘとｚの中点を、正弦波のオフセットｑとする。 Yet another aspect of the present disclosure is also a method of testing a semiconductor device having an A/D converter. The test method comprises the steps of: applying a periodic analog test signal to the A/D converter; and generating a histogram of the saved set of output codes and evaluating the A/D converter based on the histogram. Let P _[i] denote the frequency of a code i. The step of evaluating obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y, and when P _[x] >P _[y] , the integration of the histogram interval z to y Find the code z whose value is closest to P _[x] , and let the midpoint between x and z be the sinusoidal offset q.

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。 Arbitrary combinations of the above constituent elements, and mutually replacing constituent elements and expressions among methods, devices, systems, etc. are also effective as embodiments of the present invention or the present disclosure. Furthermore, the description in this section (Summary of the Invention) does not describe all the essential features of the invention, and thus subcombinations of those described features can also be the invention. .

本開示のある態様によれば、改善された正弦波ヒストグラム法を提供できる。 According to certain aspects of the present disclosure, an improved sinusoidal histogram method can be provided.

図１は、実施の形態に係る試験装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a testing device according to an embodiment. 図２は、図１の試験装置によるＡ／Ｄコンバータの試験を説明する図である。FIG. 2 is a diagram explaining the test of the A/D converter by the test apparatus of FIG. 図３は、正弦波を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a sine wave. 図４は、図３の正弦波の振幅確率密度関数ｐ（Ｖ）を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the amplitude probability density function p(V) of the sine wave of FIG. 図５は、正弦波とヒストグラムの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between a sine wave and a histogram. 図６は、ヒストグラム、ＤＮＬ、ＩＮＬのシミュレーション結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing simulation results of histograms, DNLs, and INLs. 図７は、Ａ／ＤコンバータのフルスケールＦＳとアナログテスト信号の電圧レベルの関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the full scale FS of the A/D converter and the voltage level of the analog test signal. 図８は、非理想条件において得られるヒストグラムを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a histogram obtained under non-ideal conditions. 図９は、別の非理想条件において得られるヒストグラムを示す図である。FIG. 9 shows a histogram obtained under another non-ideal condition. 図１０は、周期数Ｋを１０５０、１０４９としたときに得られるヒストグラムを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing histograms obtained when the periodicity K is set to 1050 and 1049. FIG. 図１１は、周期数Ｋを１０４９，１０５０としたときの、理論上のＤＮＬおよびＩＮＬを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing theoretical DNL and INL when the periodicity K is 1049 and 1050. FIG. 図１２は、周期数Ｋを１０５１，１０５２としたときの、理論上のＤＮＬおよびＩＮＬを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing theoretical DNL and INL when the periodicity K is 1051 and 1052. In FIG. 図１３は、基本波のみを含むアナログテスト信号Ｖ（ｔ）、基本波および３次高調波を含むアナログテスト信号Ｖ’（ｔ）、基本波、３次高調波および５次高調波を含むアナログテスト信号Ｖ（ｔ）’’の波形図である。FIG. 13 shows an analog test signal V(t) containing only the fundamental, an analog test signal V'(t) containing the fundamental and the third harmonic, an analog test signal V'(t) containing the fundamental, the third harmonic and the fifth harmonic. FIG. 4 is a waveform diagram of a test signal V(t)''; 図１４は、アナログテスト信号Ｖ（ｔ），Ｖ’（ｔ），Ｖ’’（ｔ）に対応するヒストグラムである。FIG. 14 is a histogram corresponding to analog test signals V(t), V'(t) and V''(t). 図１５は、アナログテスト信号Ｖ（ｔ），Ｖ’（ｔ），Ｖ’’（ｔ）に対応するヒストグラムである。FIG. 15 is a histogram corresponding to analog test signals V(t), V'(t) and V''(t). 図１６は、アナログテスト信号Ｖ’’（ｔ）を生成する波形発生器のブロック図である。FIG. 16 is a block diagram of a waveform generator that produces an analog test signal V''(t).

（実施形態の概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。 (Overview of embodiment)
SUMMARY OF THE INVENTION Several exemplary embodiments of the disclosure are summarized. This summary presents, in simplified form, some concepts of one or more embodiments, as a prelude to the more detailed description that is presented later, and for the purpose of a basic understanding of the embodiments. The size is not limited. This summary is not a comprehensive overview of all possible embodiments, and it is intended to neither identify key elements of all embodiments nor delineate the scope of some or all aspects. For convenience, "one embodiment" may be used to refer to one embodiment (example or variation) or multiple embodiments (examples or variations) disclosed herein.

一実施形態に係る試験装置は、Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスを試験する。試験装置は、Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期Ｔのアナログテスト信号を供給する波形発生器と、アナログテスト信号に応答してＡ／Ｄコンバータが周期Ｔの整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、波形取得部が保存した出力コードの群のヒストグラムを生成し、ヒストグラムにもとづいて、Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、を備える。 A test apparatus according to one embodiment tests a semiconductor device having an A/D converter. The test apparatus includes a waveform generator that supplies an analog test signal of period T containing a sine wave to the A/D converter, and a waveform generator that the A/D converter generates over a period of integer K times the period T in response to the analog test signal. and an evaluation device for generating a histogram of the output code group stored by the waveform acquisition unit and evaluating the A/D converter based on the histogram.

Ａ／Ｄコンバータの出力コードを、丁度、正弦波の整数周期数Ｋにわたって取り込むことにより、正弦波の周波数を考慮する必要がなくなり、正弦波の累積確率密度の計算式を簡素化できる。 By fetching the output code of the A/D converter just over the integer period number K of the sine wave, it becomes unnecessary to consider the frequency of the sine wave, and the calculation formula of the cumulative probability density of the sine wave can be simplified.

一実施形態において、整数Ｋは素数であってもよい。周期数Ｋを素数とすることで、コード間のヒストグラムのばらつきをおおきく低減できる。 In one embodiment, integer K may be a prime number. By setting the number of cycles K to a prime number, the variation in the histogram between codes can be greatly reduced.

一実施形態において、あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、ｘとｚの中点を、正弦波のオフセットｑとしてもよい。ヒストグラムの中央付近の度数が最低をとるコードをオフセットとする場合に比べて、正確なオフセットを取得できる。 In one embodiment, the evaluator obtains the frequency P _[x] of the smallest code x and the frequency P _{[ y]} of the largest code y, and P _{[x ]} >P _[y] , the code z whose integrated value in the histogram interval z to y is closest to P _[x] may be detected, and the midpoint between x and z may be the offset q of the sine wave. A more accurate offset can be obtained than when the code with the lowest frequency near the center of the histogram is used as the offset.

一実施形態において、あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、ｚとｙの中点を、正弦波のオフセットｑとしてもよい。ヒストグラムの中央付近の度数が最低をとるコードをオフセットとする場合に比べて、正確なオフセットを取得できる。 In one embodiment, the evaluator obtains the frequency P _[x] of the smallest code x and the frequency P _{[ y]} of the largest code y, and P _{[x ]} <P _[y] , the code z whose integrated value in the histogram interval x to z is closest to P _[y] may be detected, and the midpoint between z and y may be the offset q of the sine wave. A more accurate offset can be obtained than when the code with the lowest frequency near the center of the histogram is used as the offset.

一実施形態において、評価装置は、正弦波のオフセットがｑであるとき、ｘ＜ｊ＜ｙを満たすコードｊとその度数Ｐ_［ｊ］を利用して、
ｐ＝√｛（Ｎ／π・Ｐ_［ｊ］）^２＋（ｊ－ｑ）^２｝
にもとづいて、正弦波の振幅ｐを計算してもよい。これにより、振幅ｐを正確に検出できる。 In one embodiment, the evaluation device uses a code j that satisfies x<j<y and its frequency P _[j] when the sinusoidal offset is q,
p=√{(N/π·P _[j] ) ² +(j−q) ² }
The amplitude p of the sine wave may be calculated based on Thereby, the amplitude p can be accurately detected.

一実施形態において、評価装置は、異なる複数のコードｊについて振幅ｐを算出し、複数の振幅ｐを平均してもよい。 In one embodiment, the estimator may calculate the amplitude p for different codes j and average the amplitudes p.

一実施形態において、周期数Ｋは、ヒストグラムの非ゼロの最低度数が１０以上となるように定められてもよい。 In one embodiment, the periodicity number K may be determined such that the lowest frequency of non-zeros in the histogram is 10 or greater.

一実施形態に係る試験装置は、Ａ／Ｄコンバータに、周期的なアナログテスト信号を供給する波形発生器と、アナログテスト信号に応答してＡ／Ｄコンバータがアナログテスト信号の周期の整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、波形取得部が保存した出力コードの群のヒストグラムを生成し、ヒストグラムにもとづいて、Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、を備える。あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、ｘとｚの中点を、正弦波のオフセットｑとする。 A test apparatus according to one embodiment includes a waveform generator that supplies a periodic analog test signal to an A/D converter; and an evaluation device for generating a histogram of the group of output codes stored by the waveform acquisition unit and evaluating the A/D converter based on the histogram. Prepare. When the frequency of a certain code i is represented by P _[i] , the evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y, and P _[x] >P _{[y ]} , the code z whose integrated value in the histogram interval z to y is closest to P _[x] is detected, and the midpoint between x and z is taken as the offset q of the sine wave.

一実施形態において、あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、ｚとｙの中点を、正弦波のオフセットｑとしてもよい。 In one embodiment, the evaluator obtains the frequency P _[x] of the smallest code x and the frequency P _{[ y]} of the largest code y, and P _{[x ]} <P _[y] , the code z whose integrated value in the histogram interval x to z is closest to P _[y] may be detected, and the midpoint between z and y may be the offset q of the sine wave.

（実施形態）
以下、好適な実施形態について、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、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。 (embodiment)
Preferred embodiments are described below with reference to the drawings. The same or equivalent constituent elements, members, and processes shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and duplication of description will be omitted as appropriate. Moreover, the embodiments are illustrative rather than limiting of the disclosure and invention, and not all features or combinations thereof described in the embodiments are necessarily essential to the disclosure and invention.

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」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、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。 In this specification, "a state in which member A is connected to member B" refers to a case in which member A and member B are physically directly connected, or a case in which member A and member B are electrically connected to each other. It also includes the case of being indirectly connected through other members that do not substantially affect the connected state or impair the functions and effects achieved by their combination.

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、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。 Similarly, "the state in which member C is provided between member A and member B" refers to the case where member A and member C or member B and member C are directly connected, as well as the case where they are electrically connected. It also includes the case of being indirectly connected through other members that do not substantially affect the physical connection state or impair the functions and effects achieved by their combination.

図１は、実施の形態に係る試験装置１００のブロック図である。試験装置１００は、半導体デバイス（ＤＵＴ：Device Under Test）１０を試験する。 FIG. 1 is a block diagram of test apparatus 100 according to an embodiment. A test apparatus 100 tests a semiconductor device (DUT: Device Under Test) 10 .

ＤＵＴ１０は、Ａ／Ｄコンバータ２０を備える。ＤＵＴ１０の種類は限定されないが、たとえばセンサ用の出力をデジタル信号に変換するフロントエンド回路であってもよい。センサとしては、熱電対、サーミスタ、ＲＴＤ（測温抵抗体）などが例示される。 The DUT 10 has an A/D converter 20 . Although the type of DUT 10 is not limited, it may be, for example, a front-end circuit that converts a sensor output into a digital signal. Examples of sensors include thermocouples, thermistors, RTDs (resistance temperature detectors), and the like.

波形発生器１１０は、Ａ／Ｄコンバータ２０に周期的なアナログテスト信号Ｓ１を供給する。波形発生器１１０は、波形データを保持する波形テーブルと、波形データから読み出したデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力の高周波成分を除去するローパスフィルタを含んでもよい。本実施形態において、アナログテスト信号Ｓ１は正弦波である。 Waveform generator 110 provides A/D converter 20 with a periodic analog test signal S1. The waveform generator 110 may include a waveform table that holds waveform data, a D/A converter that converts data read from the waveform data into an analog signal, and a low-pass filter that removes high frequency components from the output of the D/A converter. good. In this embodiment, the analog test signal S1 is a sine wave.

波形取得部１２０は、アナログテスト信号Ｓ１に応答してＡ／Ｄコンバータ２０が発生する出力コードの群を、丁度、正弦波の整数Ｋ倍の周期にわたって保存する。 The waveform acquisition unit 120 stores a group of output codes generated by the A/D converter 20 in response to the analog test signal S1 over exactly the cycle of an integer K times the sine wave.

Ａ／Ｄコンバータ２０のサンプリングレートがｆｓ、正弦波の周波数がｆ_０であるとする。このとき、波形取得部１２０は、Ｎ＝Ｋ×ｆｓ／ｆ_０個の出力コードの群（出力コード群という）Ｓ２を保存する。 Assume that the sampling rate of the A/D converter 20 is fs and the frequency of the sine wave is _f0 . At this time, the waveform acquisition unit 120 stores a group of N=K×fs/ _f0 output codes (referred to as an output code group) S2.

評価装置１３０は、波形取得部１２０が保存した出力コード群Ｓ２のヒストグラムを生成し、ヒストグラムにもとづいて、Ａ／Ｄコンバータ２０を評価する。 The evaluation device 130 generates a histogram of the output code group S2 stored by the waveform acquisition section 120, and evaluates the A/D converter 20 based on the histogram.

以上が試験装置１００の構成である。続いてその動作を説明する。図２は、図１の試験装置１００によるＡ／Ｄコンバータ２０の試験を説明する図である。図２には、Ｋ＝４、すなわち正弦波の４周期分の期間Ｔ＝１／ｆ_０×４にわたって波形を取り込む場合が示される。サンプリングタイミングごとに、正弦波のアナログテスト信号Ｓ１がサンプリングされ、デジタルのコードに変換される。４周期分のコードが、出力コード群Ｓ２として保存される。 The above is the configuration of the test apparatus 100 . Next, the operation will be explained. FIG. 2 is a diagram illustrating testing of the A/D converter 20 by the test apparatus 100 of FIG. FIG. 2 shows the case where K=4, that is, the waveform is captured over a period T=1/f ₀ ×4, which is four cycles of the sine wave. At each sampling timing, the sinusoidal analog test signal S1 is sampled and converted into a digital code. Codes for four periods are stored as an output code group S2.

図３は、正弦波を示す図である。角周波数ω、振幅Ａ、ＤＣレベル（オフセット）がＶ_ＯＦＳである正弦波を考える。
Ｖ（ｔ）＝Ａｓｉｎωｔ＋Ｖ_ＯＦＳ …（１） FIG. 3 is a diagram showing a sine wave. Consider a sine wave with angular frequency ω, amplitude A, and DC level (offset) _VOFS .
V(t)=A sinωt+V _OFS (1)

上述のように、正弦波の周期の整数倍の期間にわたってアナログテスト信号Ｓ１をサンプリングする場合、角周波数ωを考慮する必要がなくなり、ω＝２πｆにおいて、周波数ｆを正規化して１とすることで、角周波数ωを２πとして扱うことができる。 As described above, when the analog test signal S1 is sampled over a period that is an integral multiple of the period of the sine wave, there is no need to consider the angular frequency ω. , the angular frequency ω can be treated as 2π.

図４は、図３の正弦波の振幅確率密度関数ｐ（Ｖ）を示す図である。振幅確率密度関数ｐ（Ｖ）は、正弦波の任意の値Ｖをとる確率を表す確率を表し、式（２）で表される。
ｐ（Ｖ）＝１／｛π√（Ａ^２－（Ｖ－Ｖ_ＯＦＳ）^２）｝ …（２）
Ｖ＝Ｖ_ＯＦＳのときに振幅確率密度ｐ（Ｖ）は最小値ｐ_ＭＩＮ＝１／πＡをとる。 FIG. 4 is a diagram showing the amplitude probability density function p(V) of the sine wave of FIG. The amplitude probability density function p(V) represents the probability that the sine wave takes an arbitrary value V, and is expressed by Equation (2).
p(V)=1/{π√(A ² −(V−V _OFS ) ² )} (2)
The amplitude probability density p(V) takes the minimum value p _MIN =1/πA when V=V _OFS .

Ａ／Ｄコンバータによって、Ｖ_ｉ（ｉ＝０，１，…）をしきい値として正弦波は離散化され、コードに変換される。ヒストグラムは統計的に有意であるとき、振幅確率密度ｐ（Ｖ）を離散化して、サンプル数Ｎを乗算したものに漸近し、式（３）で表される。Ｐ_［ｉ］は、Ｖ_ｉに対応するコードｉの度数を表す。
Ｐ_［ｉ］＝Ｎ×／｛π√（Ａ^２－（Ｖ_ｉ－Ｖ_ＯＦＳ）^２）｝ …（３） The A/D converter discretizes the sine wave with V _i (i=0, 1, . . . ) as a threshold value and converts it into a code. When the histogram is statistically significant, the amplitude probability density p(V) is discretized and asymptotically obtained by multiplying the number of samples N, and is expressed by Equation (3). P _[i] represents the frequency of code i corresponding to V _i .
P _[i] =N×/{π√(A ² −(V _i −V _OFS ) ² )} (3)

図５は、正弦波とヒストグラムの関係を示す図である。ヒストグラムを統計的に有意なものとするために、最小度数Ｐ_ＭＩＮが所定値Ｂより大きくなるように、サンプルデータ数Ｎを定めてもよい。
Ｐ_ＭＩＮ＝Ｎ×ｐ_ＭＩＮ＝Ｎ／πＡ＞Ｂ
たとえばＢ＝１０程度に定めるとよい。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between a sine wave and a histogram. In order to make the histogram statistically significant, the sample data number N may be determined such that the minimum frequency P _MIN is greater than the predetermined value B.
P _MIN =N×p _MIN =N/πA>B
For example, it is preferable to set B=10.

正規化するために、２Ａ＝１とすると、ｐ_ＭＩＮ＝２／πとなる。Ａ／Ｄコンバータ２０のビット数をｍとするとき、ヒストグラムの中心部の理論度数はＮ／２^ｍ×２／πとなるから、
Ｎ／２^ｍ×２／π≧Ｂ
を満たせばよい。ｍ＝１６ビットのＡ／Ｄコンバータ２０を想定すると、
Ｎ／２^１６×２／π≧Ｂ
となるから、サンプルデータ数Ｎは、
Ｎ≧２^１６×π／２×Ｂ
である。Ｂ＝１０とすれば、
Ｎ≧１０２９４３８
を得る。 For normalization, if 2A=1, then p _MIN =2/π. When the number of bits of the A/D converter 20 is m, the theoretical frequency at the center of the histogram is N/2 ^m ×2/π, so
N/ ^2m ×2/π≧B
should be satisfied. Assuming an A/D converter 20 with m=16 bits,
N/2 ¹⁶ ×2/π≧B
Therefore, the number of sample data N is
N≧2 ¹⁶ ×π/2×B
is. If B = 10, then
N≧1029438
get

サンプルデータ数Ｎは、２のべき乗である方が都合がよい。そこでπ×Ｂ＝３２と定めると、
Ｎ≧２^ｍ×３２／２＝２^{（ｍ＋４）}
を満たせばよい。Ｌ≧４として、
Ｎ＝２^{（ｍ＋Ｌ）}
とすれば、サンプルデータ数Ｎを２のべき乗とし、かつ最低度数Ｐ_ＭＩＮを１０より大きくできる。Ｌ＝４としたときのサンプルデータ数Ｎは、
Ｎ＝１０４８５７６
となる。Ａ／Ｄコンバータ２０のサンプリングレートが１Ｍｓｐｓであるとき、テストタイムＴは、Ｔ＝１０４８５７６／１Ｍｓｐｓ＝１．０４８５７６秒で約１秒であり、十分に実用的である。 It is convenient for the number N of sample data to be a power of two. Therefore, if we set π×B=32,
N≧2 ^m ×32/2=2 ^(m+4)
should be satisfied. As L≧4,
N=2 ^(m+L)
Then, the number N of sample data can be set to a power of 2, and the minimum frequency P _MIN can be made larger than 10. The number of sample data N when L=4 is
N=1048576
becomes. When the sampling rate of the A/D converter 20 is 1 Msps, the test time T is T=1048576/1 Msps=1.048576 seconds, which is about 1 second, which is sufficiently practical.

上述のように、Ａ／Ｄコンバータ２０がＮ個のコードを生成する間に、正弦波が、丁度整数Ｋ周期分、含まれている必要がある。たとえばアナログテスト信号Ｓ１の周波数ｆ_０を１ｋＨｚの近傍とする場合を考える。テストタイムＴと周波数ｆ_０の間には、
Ｔ＝Ｋ／ｆ_０
の関係が成り立てばよい。 As noted above, the sine wave must be included for exactly an integer K periods while the A/D converter 20 generates N codes. Consider, for example, the case where the frequency _f0 of the analog test signal S1 is set to the vicinity of 1 kHz. Between test time T and frequency _f0 ,
T=K/ _f0
It is sufficient if the relationship of

Ｔ＝１．０４８５７６、Ｋ＝１０５０とすれば、
ｆ＝Ｋ／Ｔ＝１００１．３５８０３２２２６５６Ｈｚ
とすればよい。 If T=1.048576 and K=1050,
f=K/T=1001.35803222656Hz
And it is sufficient.

図６は、ヒストグラム、ＤＮＬ、ＩＮＬのシミュレーション結果を示す図である。ヒストグラムからＤＮＬ、ＩＮＬの計算は、公知技術を用いればよい。たとえば、ヒストグラムから、コード０からコードｊまでの累積確率密度ＰＩ_ｊを計算し、累積確率密度ＰＩ_ｊからＤＮＬおよびＩＮＬを計算することができる。 FIG. 6 is a diagram showing simulation results of histograms, DNLs, and INLs. A known technique may be used to calculate the DNL and INL from the histogram. For example, from the histogram, the cumulative probability densities PI _j from code 0 to code j can be calculated, and the DNL and INL can be calculated from the cumulative probability densities PI _j .

理想的には、正弦波のアナログテスト信号は、試験対象のＡ／Ｄコンバータ２０のフルスケールの範囲を変化することが望ましい。しかしながら、現実的には、Ａ／Ｄコンバータ２０のオフセット、アナログテスト信号Ｓ１の中心レベルＶ_ＯＦＳのばらつき、アナログテスト信号Ｓ１の振幅Ａのばらつきによって、アナログテスト信号Ｓ１の範囲は、Ａ／Ｄコンバータ２０のフルスケールと必ずしも一致しない。 Ideally, the sinusoidal analog test signal should vary the full-scale range of the A/D converter 20 under test. However, in reality, due to the offset of the A/D converter 20, variations in the central level _VOFS of the analog test signal S1, and variations in the amplitude A of the analog test signal S1, the range of the analog test signal S1 is limited to the range of the A/D converter It does not necessarily match the full scale of 20.

図７は、Ａ／ＤコンバータのフルスケールＦＳとアナログテスト信号Ｓ１の電圧レベルの関係を示す図である。図７の上段は、理想条件で得られるヒストグラムを示しており、図７の下段は、非理想条件、具体的にはアナログテスト信号Ｓ１が、Ａ／ＤコンバータのフルスケールＦＳをオーバーしているときのヒストグラムを示している。アナログテスト信号Ｓ１がフルスケールＦＳと不一致であると、振幅確率密度分布が、正弦波のそれからずれるため、ヒストグラムに非対称性が表れる。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the full scale FS of the A/D converter and the voltage level of the analog test signal S1. The upper part of FIG. 7 shows a histogram obtained under ideal conditions, and the lower part of FIG. 7 shows non-ideal conditions, specifically the analog test signal S1 exceeding the full scale FS of the A/D converter. Histograms are shown when If the analog test signal S1 does not match the full scale FS, the amplitude probability density distribution will deviate from that of the sine wave, resulting in an asymmetry in the histogram.

非理想条件において、正弦波のオフセットおよび振幅を計算する手法を説明する。 A technique for calculating the offset and amplitude of a sinusoid under non-ideal conditions is described.

図８は、非理想条件において得られるヒストグラムを示す図である。一番上は、測定で得られたヒストグラムを示す。あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表す。１６ビットのＡ／Ｄコンバータの場合、コードは１６進数で０ｘ００００～０ｘＦＦＦＦ、１０進数で０～６５５３５をとる。 FIG. 8 is a diagram showing a histogram obtained under non-ideal conditions. The top shows the histogram obtained in the measurement. Let P _[i] be the frequency of a given code i. In the case of a 16-bit A/D converter, the code takes 0x0000 to 0xFFFF in hexadecimal and 0 to 65535 in decimal.

評価装置１３０は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得する。図８の例では、最小コードｘは０であり、最大コードｙは６５５３５である。 The evaluation device 130 acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y. In the example of FIG. 8, the minimum code x is 0 and the maximum code y is 65535.

最小コードｘの度数Ｐ_［０］と最大コードｙの度数Ｐ_{［６５５３５］}には、Ｐ_［０］＞Ｐ_{［６５５３５］}の関係が成り立っている。 The frequency P _[0] of the minimum code x and the frequency P _[65535] of the maximum code y have a relationship of P _[0] >P _[65535] .

評価装置１３０は、ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値Σ_{ｊ＝ｚ：ｙ}Ｐ_［ｊ］がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出する。
Σ_{ｊ＝ｚ：ｙ}Ｐ［ｊ］≒Ｐ_［０］ The evaluation device 130 detects the code z for which the integrated value Σ _j=z:y P _[j] of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] .
Σ _j=z:y P[j]≈P _[0]

そして、ｘとｚの中点を、正弦波のオフセット（ＤＣレベル）ｑとする。
ｑ＝（ｘ＋ｚ）／２ The midpoint between x and z is the sine wave offset (DC level) q.
q=(x+z)/2

反対に、Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であった場合には、ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値Σ_{ｊ＝ｘ：ｚ}Ｐ_［ｊ］が、Ｐ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出する。そして、ｚとｙの中点を、正弦波のオフセットｑとする。
ｑ＝（ｘ＋ｙ）／２ Conversely, if P _[x] <P _[y] , then the integrated value Σ _j=x:z P _[j] of the interval x to z of the histogram is the code z closest to P _[y]. To detect. The midpoint between z and y is the offset q of the sine wave.
q=(x+y)/2

続いて正弦波の振幅ｐの算出について説明する。評価装置１３０は、このようにして得られたオフセットｑを利用して、以下の式を利用して、正弦波の振幅ｐを算出する。
ｐ＝√｛（Ｎ／π・Ｐ_［ｊ］）^２＋（ｊ－ｑ）^２｝
ｊは、ヒストグラムにおける任意のコードを選ぶことができる。たとえば、ｊ＝ｘとしてもよいし、ｙとしてもよい。 Next, calculation of the amplitude p of the sine wave will be described. The evaluation device 130 uses the offset q thus obtained to calculate the amplitude p of the sine wave using the following equation.
p=√{(N/π·P _[j] ) ² +(j−q) ² }
j can choose any code in the histogram. For example, j=x or y.

好ましくは、評価装置１３０は、異なる複数のコードｊについて、振幅ｐを算出し、複数のコードｊについて得られた複数の振幅ｑの平均値をとってもよい。たとえばｊ＝ｘ（＝０）と、ｊ＝ｙ（＝６５５３５）の２点について、振幅ｐ_ｘ、ｐ_ｙ計算し、それらの平均を振幅ｐとしてもよい。 Preferably, the evaluation device 130 may calculate the amplitude p for different codes j and average the amplitudes q obtained for the codes j. For example, the amplitudes p _x and p _y may be calculated for two points j=x (=0) and j=y (=65535), and their average may be taken as the amplitude p.

検証のために、振幅ｐ＝３２７９０、オフセットｑ＝３２７５７の正弦波を考える。この正弦波は、－３３～６６５４７の範囲で変化する。Ｎ＝１０４８５７６であるとき、Ｐ_［０］＝１５０９０、Ｐ_{［６５５３４］}＝９２１８となる。このときのｚは、６５５１３となる。したがって、ｘとｚの中点は、６５５１３／２＝３２７５６．５となり、初めに定めたオフセットｑ＝３２７５７と実質的に一致する。 For verification purposes, consider a sine wave with amplitude p=32790 and offset q=32757. This sine wave varies from -33 to 66547. When N=1048576, P _[0] =15090 and P _[65534] =9218. z at this time is 65513. Therefore, the midpoint of x and z is 65513/2=32756.5, which substantially coincides with the initially determined offset q=32757.

またｊ＝１について計算される振幅ｐの推定値ｐ＾は、３２７８９．３７であり、ｊ＝６５５３４について計算される振幅ｐの推定値ｐ＾は、３２７９０．６１である。２つの振幅の推定値ｐ＾の平均値は、ｐ’＝３２７８９．９９であり、これも初めに定めた振幅ｐ＝３２７９０と実質的に一致する。 The estimated amplitude p calculated for j=1 is 32789.37, and the estimated amplitude p calculated for j=65534 is 32790.61. The average of the two amplitude estimates p^ is p'=32789.99, which also substantially agrees with the originally defined amplitude p=32790.

このように、本実施形態によれば、非理想条件で試験した場合においても、ヒストグラムにもとづいて、正弦波のオフセットｑおよび振幅ｑを正確に検出できる。 Thus, according to this embodiment, the offset q and amplitude q of the sine wave can be accurately detected based on the histogram even when tested under non-ideal conditions.

図８の例では、正弦波が、フルスケールの最低値０と最大値６５５３５の両方をオーバーしているが、それに限定されず、片側だけオーバーしていてもよい。図９は、別の非理想条件において得られるヒストグラムを示す図である。この例でも、最小コードｘ（＝０）の度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙ（＝６５５３５）の度数Ｐ_［ｙ］が取得される。Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］である場合、ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値Σ_{ｊ＝ｘ：ｚ}Ｐ_［ｊ］がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出する。そして、ｚとｙの中点を、正弦波のオフセットｑとする。 In the example of FIG. 8, the sine wave exceeds both the minimum value of 0 and the maximum value of 65535 of the full scale, but it is not limited to this, and may exceed only one side. FIG. 9 shows a histogram obtained under another non-ideal condition. In this example as well, the frequency P _[x] of the minimum code x (=0) and the frequency P _[y] of the maximum code y (=65535) are acquired. If P _[x] <P _[y] , then detect the code z whose integrated value Σ _j=x:z P _[j] of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] . The midpoint between z and y is the offset q of the sine wave.

上述のように、Ａ／Ｄコンバータ２０の出力コードを保存する測定期間は、正弦波の整数周期数Ｋにわたる時間とした。本発明者は、この周期数Ｋとして素数を選ぶと、測定精度が大きく改善されることを認識した。 As described above, the measurement period for storing the output code of the A/D converter 20 was the time over the integer number K of the sine wave. The inventors have recognized that choosing a prime number for this period number K greatly improves the measurement accuracy.

図１０は、周期数Ｋを１０５０、１０４９としたときに得られるヒストグラムを示す図である。整数Ｋを非素数の１０５０とする場合、コード間の度数のばらつきは４であるのに対して、素数の１０４９とすることで、コード間の度数のばらつきは２となる。コード間の度数のばらつきは、ＤＮＬ、ＩＮＬの精度に大きく影響する。 FIG. 10 is a diagram showing histograms obtained when the periodicity K is set to 1050 and 1049. FIG. When the integer K is a non-prime number of 1050, the frequency variation between codes is 4, whereas when the integer K is a prime number of 1049, the frequency variation between codes is 2. Variation in frequencies between codes greatly affects the accuracy of DNL and INL.

図１１は、周期数Ｋを１０４９，１０５０としたときの、理論上のＤＮＬおよびＩＮＬを示す図である。２つの比較から、素数１０４９を選んだときの方が、理論上のＩＮＬ、ＤＮＬが小さくなる。つまり、実際のＡ／Ｄコンバータを測定したときの、ＤＮＬ，ＩＮＬの測定精度を改善することができる。 FIG. 11 is a diagram showing theoretical DNL and INL when the periodicity K is 1049 and 1050. FIG. From the two comparisons, the theoretical INL and DNL are smaller when the prime number 1049 is selected. That is, it is possible to improve the measurement accuracy of DNL and INL when measuring an actual A/D converter.

図１２は、周期数Ｋを１０５１，１０５２としたときの、理論上のＤＮＬおよびＩＮＬを示す図である。２つの比較から、素数１０５１を選んだときの方が、理論上のＩＮＬ、ＤＮＬが小さくなる。つまり、実際のＡ／Ｄコンバータを測定したときの、ＤＮＬ，ＩＮＬの測定精度を改善することができる。 FIG. 12 is a diagram showing theoretical DNL and INL when the periodicity K is 1051 and 1052. In FIG. From the two comparisons, the theoretical INL and DNL are smaller when the prime number 1051 is selected. That is, it is possible to improve the measurement accuracy of DNL and INL when measuring an actual A/D converter.

なお、図８を参照して説明した正弦波のオフセットｑおよび振幅ｐの推定手法は、アナログテスト信号として、任意の周期信号を用いた場合にも適用できる。 The method of estimating the offset q and the amplitude p of the sine wave described with reference to FIG. 8 can also be applied when any periodic signal is used as the analog test signal.

（アナログテスト信号の修正）
実施形態では、アナログテスト信号として、図３に示す単一周波数（モノトーン）の正弦波を用いた。正弦波の波形は、ＤＣレベルＶ_ＯＦＳの近傍でもっとも傾きが急峻となるため、図４に示す振幅確率密度関数ｐ（Ｖ）は、ＤＣレベルＶ_ＯＦＳにおいて最小値Ｐｍｉｎをとる。この最小値Ｐｍｉｎが大きいほど、精度が高くなり、あるいは同じ測定精度を実現するために必要な、試験時間を短縮でき、そのためには、アナログテスト信号Ｓ１のＤＣレベル付近での傾きを小さくすればよい。 (Correction of analog test signal)
In the embodiment, a single-frequency (monotone) sine wave shown in FIG. 3 was used as the analog test signal. Since the sine wave has the steepest slope near the DC level _VOFS , the amplitude probability density function p(V) shown in FIG. 4 takes the minimum value Pmin at the DC level _VOFS . The greater the minimum value Pmin, the higher the accuracy, or the test time required to achieve the same measurement accuracy can be shortened. good.

修正されたアナログテスト信号は、奇数次の高調波を含み、三角波に近い波形を有する。具体的には、１次と３次の高調波を含むアナログテスト信号Ｖ’（ｔ）は、式（４）で表される。
Ｖ’（ｔ）＝Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９ｓｉｎ３ωｔ）＋Ｖ_ＯＦＳ …（４） The modified analog test signal contains odd harmonics and has a waveform that approximates a triangular wave. Specifically, the analog test signal V'(t) containing the first and third harmonics is represented by equation (4).
V'(t)=A(sinωt−1/9sin3ωt)+V _OFS (4)

１次、３次、５次の高調波を含むアナログテスト信号Ｖ’’（ｔ）は、式（５）で表される。
Ｖ’’（ｔ）＝Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９ｓｉｎ３ωｔ＋１／２５ｓｉｎ５ωｔ）＋Ｖ_ＯＦＳ …（５） An analog test signal V''(t) containing 1st, 3rd, and 5th harmonics is represented by equation (5).
V''(t)=A(sinωt−1/9sin3ωt+1/25sin5ωt)+V _OFS (5)

図１３は、基本波のみを含むアナログテスト信号Ｖ（ｔ）、基本波および３次高調波を含むアナログテスト信号Ｖ’（ｔ）、基本波、３次高調波および５次高調波を含むアナログテスト信号Ｖ（ｔ）’’の波形図である。 FIG. 13 shows an analog test signal V(t) containing only the fundamental, an analog test signal V'(t) containing the fundamental and the third harmonic, an analog test signal V'(t) containing the fundamental, the third harmonic and the fifth harmonic. FIG. 4 is a waveform diagram of a test signal V(t)'';

図１４は、アナログテスト信号Ｖ（ｔ），Ｖ’（ｔ），Ｖ’’（ｔ）に対応するヒストグラムである。アナログテスト信号の周波数は、１０００．４０４３５７９１０１５Ｈｚであり、Ｋ＝１０４９とし、１秒間にわたり得られた１０４８５７６ポイントを、ヒストグラムで表している。 FIG. 14 is a histogram corresponding to analog test signals V(t), V'(t) and V''(t). The frequency of the analog test signal was 1000.40435791015 Hz, K=1049 and the histogram represents 1048576 points acquired over 1 second.

アナログテスト信号Ｖ（ｔ）のとき、ヒストグラムのコード３２７６４に対する最小頻度は、１０であるのに対して、アナログテスト信号Ｖ’（ｔ）およびＶ’’（ｔ）では、最小頻度は１２に増えている。このことは、測定精度を２０％改善できることを意味している。 For analog test signal V(t), the minimum frequency for code 32764 in the histogram is 10, whereas for analog test signals V'(t) and V''(t) the minimum frequency increases to 12. ing. This means that the measurement accuracy can be improved by 20%.

また、図１４の結果は、同じ測定精度を得るための試験時間を２０％短縮できることを示唆している。 Also, the results in FIG. 14 suggest that the test time can be reduced by 20% to obtain the same measurement accuracy.

図１５は、アナログテスト信号Ｖ（ｔ），Ｖ’（ｔ），Ｖ’’（ｔ）に対応するヒストグラムである。アナログテスト信号の周波数は、１０００．１６６８９３１６４５３Ｈｚであり、Ｋ＝８３９とし、０．８秒間にわたり得られた８３８８６０ポイントを、ヒストグラムで表している。 FIG. 15 is a histogram corresponding to analog test signals V(t), V'(t) and V''(t). The frequency of the analog test signal was 1000.16689316453 Hz, K=839 and the histogram represents 838860 points acquired over 0.8 seconds.

図１４に比べて、ポイント数が２０％減っているため、アナログテスト信号Ｖ（ｔ）のヒストグラムのコード３２７６４に対する最小頻度は１０から８へと減っている。この例では、アナログテスト信号Ｖ’（ｔ）のヒストグラ
ムのコード３２７６４に対する最小頻度も８に減っており、Ｖ（ｔ）に比べて優位性はない。一方、５次高調波まで含むＶ’’（ｔ）では、最小頻度は１０であり、測定時間１秒で正弦波Ｖ（ｔ）を用いた場合と同じ最小頻度が得られている。つまり、同じ測定精度を得るための試験時間を２０％短縮できることが確認された。 Compared to FIG. 14, the minimum frequency for code 32764 in the histogram of analog test signal V(t) is reduced from 10 to 8 because the number of points is reduced by 20%. In this example, the minimum frequency for code 32764 in the histogram of the analog test signal V'(t) is also reduced to 8, which is not superior to V(t). On the other hand, for V″(t) including up to the fifth harmonic, the minimum frequency is 10, which is the same minimum frequency as when the sine wave V(t) is used for the measurement time of 1 second. That is, it was confirmed that the test time for obtaining the same measurement accuracy can be shortened by 20%.

図１６は、アナログテスト信号Ｖ’’（ｔ）を生成する波形発生器１１０Ａのブロック図である。波形発生器１１０Ａは、デジタル波形発生器２００、Ｄ／Ａコンバータ２３０、ローパスフィルタ２４０、アナログ加算器２５０を備える。 FIG. 16 is a block diagram of waveform generator 110A that produces analog test signal V''(t). The waveform generator 110A comprises a digital waveform generator 200, a D/A converter 230, a low pass filter 240 and an analog adder 250.

デジタル波形発生器２００は、たとえばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成することができる。サイン変調器２０２＿１～２０２＿３は、入力ａに対する正弦Ｓｉｎ（ａ）を出力する。サイン変調器１２２＿１には、時間ωｔに対応するデジタル値が入力され、したがって、ｓｉｎ（ωｔ）を出力する。乗算器２０４は、時間ωｔに対応するデジタル値を３倍し、サイン変調器１２２＿２に入力する。サイン変調器１２２＿２は、ｓｉｎ（３ωｔ）を出力する。乗算器２０６は、時間ωｔに対応するデジタル値を５倍し、サイン変調器１２２＿３に入力する。サイン変調器１２２＿３は、ｓｉｎ（５ωｔ）を出力する。 The digital waveform generator 200 can be composed of, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array). Sine modulators 202_1 to 202_3 output sine Sin(a) for input a. The sine modulator 122_1 receives a digital value corresponding to time ωt, and therefore outputs sin(ωt). The multiplier 204 triples the digital value corresponding to the time ωt and inputs it to the sine modulator 122_2. The sine modulator 122_2 outputs sin(3ωt). The multiplier 206 multiplies the digital value corresponding to the time ωt by 5 and inputs it to the sine modulator 122_3. The sine modulator 122_3 outputs sin(5ωt).

乗算器２０８は、サイン変調器１２２＿２の出力であるｓｉｎ（３ωｔ）に、係数－１／９を乗算する。乗算器２１０は、サイン変調器１２２＿３の出力であるｓｉｎ（５ωｔ）に、係数１／２５を乗算する。加算器２１２は、サイン変調器２０２＿１の出力ｓｉｎ（ωｔ）、乗算器２０８の出力－１／９・ｓｉｎ（３ωｔ）、乗算器２１０の出力１／２５・ｓｉｎ（５ωｔ）を加算する。乗算器２１４は、加算器２１２の出力に、振幅に対応する係数Ａを乗算する。 A multiplier 208 multiplies sin(3ωt), which is the output of the sine modulator 122_2, by a coefficient −1/9. Multiplier 210 multiplies sin(5ωt), which is the output of sine modulator 122_3, by a factor of 1/25. The adder 212 adds the output sin(ωt) of the sine modulator 202_1, the output −1/9·sin(3ωt) of the multiplier 208, and the output 1/25·sin(5ωt) of the multiplier 210 . Multiplier 214 multiplies the output of adder 212 by a coefficient A corresponding to the amplitude.

Ｄ／Ａコンバータ２３０は、デジタル波形発生器２００の出力をアナログ電圧に変換する。ローパスフィルタ２４０は、アナログ電圧の出力の高周波成分を除去する。ローパスフィルタ２４０のカットオフ周波数は、５ωよりも高く定められる。アナログ加算器２５０は、ローパスフィルタ２４０の出力信号に、オフセット電圧Ｖｏｆｓを加算する。 D/A converter 230 converts the output of digital waveform generator 200 to an analog voltage. Low pass filter 240 removes high frequency components of the analog voltage output. The cutoff frequency of the low pass filter 240 is set higher than 5ω. Analog adder 250 adds offset voltage Vofs to the output signal of low-pass filter 240 .

実施の形態は、本開示の原理、応用の一側面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認められる。 The embodiments merely show one aspect of the principles and applications of the present disclosure, and the embodiments include many modifications and Arrangement changes are allowed.

（付記）
本明細書には以下の技術が開示される。 (Appendix)
The following techniques are disclosed in this specification.

（項目１）
Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験装置であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期Ｔを有するアナログテスト信号を供給する波形発生器と、
前記アナログテスト信号に応答して前記Ａ／Ｄコンバータが前記周期Ｔの整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、
前記波形取得部が保存した前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、
を備える、試験装置。 (Item 1)
A test apparatus for a semiconductor device having an A/D converter,
a waveform generator that supplies the A/D converter with an analog test signal having a period T comprising a sine wave;
a waveform acquisition unit that stores a group of output codes generated by the A/D converter in response to the analog test signal over a period that is an integer K times the period T;
an evaluation device that generates a histogram of the group of output codes stored by the waveform acquisition unit and evaluates the A/D converter based on the histogram;
A testing device comprising:

（項目２）
前記整数Ｋは素数である、項目１に記載の試験装置。 (Item 2)
The test device according to item 1, wherein the integer K is a prime number.

（項目３）
あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、項目１または２に記載の試験装置。 (Item 3)
When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
3. The test apparatus according to item 1 or 2, wherein the midpoint between x and z is the offset q of the sine wave.

（項目４）
あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、項目１または２に記載の試験装置。 (Item 4)
When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
3. The test apparatus according to item 1 or 2, wherein the midpoint between z and y is the offset q of the sine wave.

（項目５）
前記評価装置は、前記正弦波のオフセットがｑであるとき、ｘ＜ｊ＜ｙを満たすコードｊとその度数Ｐ_［ｊ］を利用して、
ｐ＝√｛（Ｎ／π・Ｐ_［ｊ_］）^２＋（ｊ－ｑ）^２｝
にもとづいて、前記正弦波の振幅ｐを計算する、項目１または２に記載の試験装置。 (Item 5)
The evaluation device uses a code j that satisfies x<j<y and its frequency P _[j] when the offset of the sine wave is q,
p=√{(N/π·P _[ j _] ) ² +(j−q) ² }
3. The test device according to item 1 or 2, wherein the amplitude p of the sine wave is calculated based on.

（項目６）
前記評価装置は、異なる複数のコードｊについて振幅ｐを算出し、複数の振幅ｐを平均する、項目５に記載の試験装置。 (Item 6)
6. The testing device according to item 5, wherein the evaluation device calculates amplitudes p for different codes j and averages the amplitudes p.

（項目７）
前記整数Ｋは、前記ヒストグラムの非ゼロの最低度数が１０以上となるように定められる、項目１または２に記載の試験装置。 (Item 7)
3. The test apparatus according to item 1 or 2, wherein the integer K is determined such that the lowest non-zero frequency of the histogram is 10 or more.

（項目８）
前記アナログテスト信号は、前記正弦波の３次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
Ａは振幅
ωは角周波数
Ｖｏｆｓはオフセット
で表される、項目１または２に記載の試験装置。 (Item 8)
said analog test signal further comprising a third harmonic of said sine wave;
A(sinωt−1/9×sin3ωt)+Vofs
3. The test apparatus according to item 1 or 2, wherein A is the amplitude ω is the angular frequency Vofs is the offset.

（項目９）
前記アナログテスト信号は、前記正弦波の５次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ＋１／２５×ｓｉｎ５ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
で表される、項目８に記載の試験装置。 (Item 9)
said analog test signal further comprising a fifth harmonic of said sine wave;
A (sinωt−1/9×sin3ωt+1/25×sin5ωt)+Vofs
The test device according to item 8, represented by.

（項目１０）
Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験装置であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期的なアナログテスト信号を供給する波形発生器と、
前記アナログテスト信号に応答して、前記Ａ／Ｄコンバータが前記アナログテスト信号の周期の整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、
前記波形取得部が取得した前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、
を備え、
ｉ番目のコードをＣ_［ｉ］、その度数をＰ_［ｉ］と表すとき、前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、試験装置。 (Item 10)
A test apparatus for a semiconductor device having an A/D converter,
a waveform generator that provides a periodic analog test signal comprising a sine wave to the A/D converter;
a waveform acquisition unit that stores a group of output codes generated by the A/D converter in response to the analog test signal over a period that is an integer K times the period of the analog test signal;
an evaluation device that generates a histogram of the group of output codes acquired by the waveform acquisition unit and evaluates the A/D converter based on the histogram;
with
When the i-th code is represented by C _[i] and its frequency by P _[i] , the evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
A testing device, wherein the midpoint of x and z is the offset q of the sine wave.

（項目１１）
あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、項目１０に記載の試験装置。 (Item 11)
When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
11. The testing device according to item 10, wherein the midpoint of z and y is the offset q of the sine wave.

（項目１２）
Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験方法であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期Ｔを有するアナログテスト信号を供給するステップと、
前記アナログテスト信号に応答して、前記Ａ／Ｄコンバータが前記周期Ｔの整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存するステップと、
保存された前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価するステップと、
を備える、試験方法。 (Item 12)
A method for testing a semiconductor device having an A/D converter, comprising:
providing the A/D converter with an analog test signal having a period T comprising a sine wave;
storing groups of output codes generated by the A/D converter over a period of integer K times the period T in response to the analog test signal;
generating a histogram of the group of stored output codes and evaluating the A/D converter based on the histogram;
A test method.

（項目１３）
前記整数Ｋは素数である、項目１２に記載の試験方法。 (Item 13)
13. The test method of item 12, wherein the integer K is a prime number.

（項目１４）
前記アナログテスト信号は、前記正弦波の３次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
Ａは振幅
ωは角周波数
Ｖｏｆｓはオフセット
で表される、項目１２または１３に記載の試験方法。 (Item 14)
said analog test signal further comprising a third harmonic of said sine wave;
A(sinωt−1/9×sin3ωt)+Vofs
14. A test method according to item 12 or 13, wherein A is the amplitude ω is the angular frequency Vofs is the offset.

（項目１５）
前記アナログテスト信号は、前記正弦波の５次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ＋１／２５×ｓｉｎ５ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
で表される、項目１４に記載の試験方法。 (Item 15)
said analog test signal further comprising a fifth harmonic of said sine wave;
A (sinωt−1/9×sin3ωt+1/25×sin5ωt)+Vofs
The test method according to item 14, represented by.

（項目１６）
あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、項目１２または１３に記載の試験方法。 (Item 16)
When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
14. A test method according to item 12 or 13, wherein the midpoint of x and z is the offset q of the sine wave.

（項目１７）
あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、項目１２または１３に記載の試験方法。 (Item 17)
When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
14. A test method according to item 12 or 13, wherein the midpoint of z and y is the offset q of the sine wave.

（項目１８）
前記評価するステップは、前記正弦波のオフセットがｑであるとき、ｘ＜ｊ＜ｙを満たすコードｊとその度数Ｐ_［ｊ］を利用して、
ｐ＝√｛（Ｎ／π・Ｐ_［ｊ_］）^２＋（ｊ－ｑ）^２｝
にもとづいて、前記正弦波の振幅ｐを計算する、項目１２または１３に記載の試験方法。 (Item 18)
The evaluating step uses a code j that satisfies x<j<y and its frequency P _[j] when the sinusoidal offset is q,
p=√{(N/π·P _[ j _] ) ² +(j−q) ² }
14. A test method according to item 12 or 13, wherein the amplitude p of the sine wave is calculated based on:

（項目１９）
前記評価するステップは、異なる複数のコードｊについて振幅ｐを算出し、複数の振幅ｐを平均する、項目１８に記載の試験方法。 (Item 19)
19. The method of claim 18, wherein the evaluating step calculates amplitudes p for different codes j and averages the amplitudes p.

（項目２０）
Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験方法であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期的なアナログテスト信号を供給するステップと、
前記アナログテスト信号に応答して前記Ａ／Ｄコンバータが、前記アナログテスト信号の周期の整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存するステップと、
保存された前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価するステップと、
を備え、
コードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、試験方法。 (Item 20)
A method for testing a semiconductor device having an A/D converter, comprising:
providing a periodic analog test signal comprising a sine wave to the A/D converter;
storing groups of output codes generated by the A/D converter in response to the analog test signal over a period of integer K times the period of the analog test signal;
generating a histogram of the group of stored output codes and evaluating the A/D converter based on the histogram;
with
Denoting the frequency of code i as P _[i] , the evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
A test method in which the midpoint of x and z is the offset q of the sine wave.

（項目２１）
あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、項目２０に記載の試験方法。 (Item 21)
When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
21. A test method according to item 20, wherein the midpoint of z and y is the offset q of the sine wave.

２０ Ａ／Ｄコンバータ
１００ 試験装置
１１０ 波形発生器
１２０ 波形取得部
１３０ 評価装置
Ｓ１ アナログテスト信号
Ｓ２ 出力コード群 20 A/D converter 100 test device 110 waveform generator 120 waveform acquisition unit 130 evaluation device S1 analog test signal S2 output code group

Claims (21)

Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験装置であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期Ｔを有するアナログテスト信号を供給する波形発生器と、
前記アナログテスト信号に応答して前記Ａ／Ｄコンバータが前記周期Ｔの整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、
前記波形取得部が保存した前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、
を備える、試験装置。 A test apparatus for a semiconductor device having an A/D converter,
a waveform generator that supplies the A/D converter with an analog test signal having a period T comprising a sine wave;
a waveform acquisition unit that stores a group of output codes generated by the A/D converter in response to the analog test signal over a period that is an integer K times the period T;
an evaluation device that generates a histogram of the group of output codes stored by the waveform acquisition unit and evaluates the A/D converter based on the histogram;
A testing device comprising: 前記整数Ｋは素数である、請求項１に記載の試験装置。 2. The testing device of claim 1, wherein said integer K is a prime number. あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、請求項１または２に記載の試験装置。 When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
3. The testing apparatus according to claim 1, wherein a midpoint between x and z is an offset q of said sine wave. あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、請求項１または２に記載の試験装置。 When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
3. The testing apparatus according to claim 1, wherein the midpoint between z and y is the offset q of said sine wave. 前記評価装置は、前記正弦波のオフセットがｑであるとき、ｘ＜ｊ＜ｙを満たすコードｊとその度数Ｐ_［ｊ］を利用して、
ｐ＝√｛（Ｎ／π・Ｐ_［ｊ_］）^２＋（ｊ－ｑ）^２｝
にもとづいて、前記正弦波の振幅ｐを計算する、請求項１または２に記載の試験装置。 The evaluation device uses a code j that satisfies x<j<y and its frequency P _[j] when the offset of the sine wave is q,
p=√{(N/π·P _[ j _] ) ² +(j−q) ² }
3. The testing apparatus according to claim 1, wherein the amplitude p of said sinusoidal wave is calculated based on . 前記評価装置は、異なる複数のコードｊについて振幅ｐを算出し、複数の振幅ｐを平均する、請求項５に記載の試験装置。 6. The testing device according to claim 5, wherein the evaluation device calculates amplitudes p for different codes j and averages the amplitudes p. 前記整数Ｋは、前記ヒストグラムの非ゼロの最低度数が１０以上となるように定められる、請求項１または２に記載の試験装置。 3. The test apparatus according to claim 1, wherein the integer K is determined so that the lowest non-zero frequency of the histogram is 10 or more. 前記アナログテスト信号は、前記正弦波の３次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
Ａは振幅
ωは角周波数
Ｖｏｆｓはオフセット
で表される、請求項１または２に記載の試験装置。 said analog test signal further comprising a third harmonic of said sine wave;
A(sinωt−1/9×sin3ωt)+Vofs
3. The test apparatus according to claim 1 or 2, wherein A is the amplitude, ω is the angular frequency, and Vofs is the offset. 前記アナログテスト信号は、前記正弦波の５次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ＋１／２５×ｓｉｎ５ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
で表される、請求項８に記載の試験装置。 said analog test signal further comprising a fifth harmonic of said sine wave;
A (sinωt−1/9×sin3ωt+1/25×sin5ωt)+Vofs
9. The testing device according to claim 8, represented by . Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験装置であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期的なアナログテスト信号を供給する波形発生器と、
前記アナログテスト信号に応答して、前記Ａ／Ｄコンバータが前記アナログテスト信号の周期の整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存する波形取得部と、
前記波形取得部が取得した前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価する評価装置と、
を備え、
ｉ番目のコードをＣ_［ｉ］、その度数をＰ_［ｉ］と表すとき、前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、試験装置。 A test apparatus for a semiconductor device having an A/D converter,
a waveform generator that provides a periodic analog test signal comprising a sine wave to the A/D converter;
a waveform acquisition unit that stores a group of output codes generated by the A/D converter in response to the analog test signal over a period that is an integer K times the period of the analog test signal;
an evaluation device that generates a histogram of the group of output codes acquired by the waveform acquisition unit and evaluates the A/D converter based on the histogram;
with
When the i-th code is represented by C _[i] and its frequency by P _[i] , the evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
A testing device, wherein the midpoint of x and z is the offset q of the sine wave. あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価装置は、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、請求項１０に記載の試験装置。 When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluation device acquires the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y,
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
11. The testing apparatus according to claim 10, wherein the midpoint of z and y is the offset q of said sine wave. Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験方法であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期Ｔを有するアナログテスト信号を供給するステップと、
前記アナログテスト信号に応答して、前記Ａ／Ｄコンバータが前記周期Ｔの整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存するステップと、
保存された前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価するステップと、
を備える、試験方法。 A method for testing a semiconductor device having an A/D converter, comprising:
providing the A/D converter with an analog test signal having a period T comprising a sine wave;
storing groups of output codes generated by the A/D converter over a period of integer K times the period T in response to the analog test signal;
generating a histogram of the group of stored output codes and evaluating the A/D converter based on the histogram;
A test method. 前記整数Ｋは素数である、請求項１２に記載の試験方法。 13. The testing method of claim 12, wherein said integer K is a prime number. 前記アナログテスト信号は、前記正弦波の３次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
Ａは振幅
ωは角周波数
Ｖｏｆｓはオフセット
で表される、請求項１２または１３に記載の試験方法。 said analog test signal further comprising a third harmonic of said sine wave;
A(sinωt−1/9×sin3ωt)+Vofs
14. The test method according to claim 12 or 13, wherein A is the amplitude, ω is the angular frequency, and Vofs is the offset. 前記アナログテスト信号は、前記正弦波の５次高調波をさらに含み、
Ａ（ｓｉｎωｔ－１／９×ｓｉｎ３ωｔ＋１／２５×ｓｉｎ５ωｔ）＋Ｖｏｆｓ
で表される、請求項１４に記載の試験方法。 said analog test signal further comprising a fifth harmonic of said sine wave;
A (sinωt−1/9×sin3ωt+1/25×sin5ωt)+Vofs
The test method according to claim 14, represented by. あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、請求項１２または１３に記載の試験方法。 When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
14. The test method according to claim 12 or 13, wherein the midpoint of x and z is the offset q of the sine wave. あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、請求項１２または１３に記載の試験方法。 When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
14. The test method according to claim 12 or 13, wherein the midpoint of z and y is the offset q of the sine wave. 前記評価するステップは、前記正弦波のオフセットがｑであるとき、ｘ＜ｊ＜ｙを満たすコードｊとその度数Ｐ_［ｊ］を利用して、
ｐ＝√｛（Ｎ／π・Ｐ_［ｊ_］）^２＋（ｊ－ｑ）^２｝
にもとづいて、前記正弦波の振幅ｐを計算する、請求項１２または１３に記載の試験方法。 The evaluating step uses a code j that satisfies x<j<y and its frequency P _[j] when the sinusoidal offset is q,
p=√{(N/π·P _[ j _] ) ² +(j−q) ² }
14. The test method according to claim 12 or 13, wherein the amplitude p of the sinusoidal wave is calculated based on. 前記評価するステップは、異なる複数のコードｊについて振幅ｐを算出し、複数の振幅ｐを平均する、請求項１８に記載の試験方法。 19. The testing method of claim 18, wherein the evaluating step calculates amplitudes p for different codes j and averages the amplitudes p. Ａ／Ｄコンバータを有する半導体デバイスの試験方法であって、
前記Ａ／Ｄコンバータに、正弦波を含む周期的なアナログテスト信号を供給するステップと、
前記アナログテスト信号に応答して前記Ａ／Ｄコンバータが、前記アナログテスト信号の周期の整数Ｋ倍の期間にわたって発生した出力コードの群を保存するステップと、
保存された前記出力コードの群のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムにもとづいて、前記Ａ／Ｄコンバータを評価するステップと、
を備え、
コードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＞Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｚ～ｙの積算値がＰ_［ｘ］に最も近いコードｚを検出し、
ｘとｚの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、試験方法。 A method for testing a semiconductor device having an A/D converter, comprising:
providing a periodic analog test signal comprising a sine wave to the A/D converter;
storing groups of output codes generated by the A/D converter in response to the analog test signal over a period of integer K times the period of the analog test signal;
generating a histogram of the group of stored output codes and evaluating the A/D converter based on the histogram;
with
Denoting the frequency of code i as P _[i] , the evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] >P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval z to y of the histogram is closest to P _[x] ;
A test method in which the midpoint of x and z is the offset q of the sine wave. あるコードｉの度数をＰ_［ｉ］と表すとき、
前記評価するステップは、最小コードｘの度数Ｐ_［ｘ］と、最大コードｙの度数Ｐ_［ｙ］を取得し、
Ｐ_［ｘ］＜Ｐ_［ｙ］であるとき、前記ヒストグラムの区間ｘ～ｚの積算値がＰ_［ｙ］に最も近いコードｚを検出し、
ｚとｙの中点を、前記正弦波のオフセットｑとする、請求項２０に記載の試験方法。 When the frequency of a code i is denoted by P _[i] ,
The evaluating step obtains the frequency P _[x] of the minimum code x and the frequency P _[y] of the maximum code y;
When P _[x] < P _[y] , detecting the code z whose integrated value of the interval x to z of the histogram is closest to P _[y] ;
21. The testing method of claim 20, wherein the midpoint of z and y is the offset q of the sine wave.

Images