| 主权项 |
1.一种数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,系由开关组,误差放大器组,比较器组,负斜坡电压产生器,多工器,控制电路,和数个主要输入:参考电压一、参考电压二、参考电压三、参考电压四,时脉信号,测试许可信号所组成,以测试待测DAC;其中待测DAC输入由起动信号控制多工器选择DAC正常输入或由控制电路所产生之测试图样;测试时,起动信号控制多工器选择控制电路所产生之测试图样,并使测试起动开关闭合,待测DAC输出即经由开关组传递至误差放大器组或比较器组以测试所需参数;参考电压一电压値为1/2最低有效位元电压(=0.5LSB),参考电压二电压値为理想DAC输入为0时之输出电压减去一个最低有效位元(=V(0)-LSB)电压,参考电压三电压値为理想DAC输入为最高位元时之输出电压加上一个最低有效位元(=V(2N-1)+LSB,N为待测DAC位元数)电压,参考电压四为3/2最低有效位元(=1.5 LSB)电压;比较器组由控制电路所产生正反相归零信号控制之三个比较器所组成:比较器一、比较器二、和高速比较器,相关连线有连于控制电路之比较器一输出、比较器二输出、和高速比较器输出;连于负斜坡电压产生器之高速比较器负端输入;比较器一正端输入连接比较器二正端输入;负斜坡电压产生器由控制电路所产生负斜坡电压产生许可信号控制;误差放大器组由控制电路所产生正反相归零信号、延后归零信号、和反相再延后归零信号控制之三个误差放大器组成:误差放大器一、误差放大器二、和误差放大器三;相关连线有连接于比较器一负端输入之误差放大器一输出、连接于地线之误差放大器一负端输入、连接于参考电压四之误差放大器一正端输入;连接比较器一正端输入及比较器二正端输入之误差放大器二输出、误差放大器二负端输入、误差放大器二正端输入;连接比较器二负端输入之误差放大器三输出、连接于地线之误差放大器三负端输入、和连接于参考电压一之误差放大器三正端输入;开关组系由测自我开关一、偏移开关、测测DAC开关二、测DAC开关一、测增益开关、测自我开关二、测过低开关、测过高开关、测DAC开关所组成,并由控制电路所产生之开关组控制信号控制其开闭;测自我开关一连接参考电压一及误差放大器二负端输入;偏移开关连接参考电压二及误差放大器二负端输入;测DAC开关二连接测试起动开关,使待测DAC输出可传递至误差放大器二负端输入,并因误差放大器二负端输入可存前値,能与下次待测DAC输出电压比较;测DAC开关一亦连接测试起动开关,使待测DAC输出可传递至误差放大器二正端输入;测增益开关连接参考电压三及误差放大器二正端输入;测自我开关二连接参参考电压四及误差放大器二正端输入;测过低开关连接参考电压二及高速比较器正端输入;测过高开关连接参考电压三及高速比较器正端输入;测DAC开关连接测试起动开关,使待测DAC输出可传递至高速比较器正端输入;控制电路输入有时脉信号、测试许可信号、及测试结果输入:比较器一输出、比较器二输出、和高速比较器输出;输出有开关组控制信号、正反相归零信号、延后归零信号、和反相再延后归零信号等;本发明嵌入式内建自我测试数位至类比转换器装置主要技术内容为在于提供负斜坡电压或其他已知期望电压来和待测数位至类比转换器输出比较,设计数位至类比转换器四参数(偏移误差、增益误差、差分非线性误差、积体非线性误差)测试装置;主要特征在于利用开关之切换,将嵌入式内建自我测试数位至类比转换器装置连接成利用开关之切换,变换成所需测试参数装置,以分别测试所需偏移误差、增益误差、差分非线性误差、积体非线性误差等四参数;本发明嵌入式内建自我测试数位至类比转换器装置的另一特征在于利用习知技艺,将待测DAC输出电压当做前値储存至误差放大器二负端输入,以便与下次待测DAC输出电压比较。2.如申请专利范围第1项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,其中该开关组由控制电路所产生之开关组控制信号控制连接成差分非线性误差测试装置:即参考电压一连接误差放大器三正端输入;待测DAC前次输出为误差放大器二负端输入;现在待测DAC输出为误差放大器二正端输入;参考电压四连接误差放大器一正端输入。3.如申请专利范围第1项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,其中该开关组由控制电路所产生之开关组控制信号控制连接成偏移误差测试装置:即参考电压一连接误差放大器三正端输入;参考电压二为误差放大器二负端输入;待测DAC输入0之输出为误差放大器二正端输入;参考电压四连接误差放大器一正端输入。4.如申请专利范围第1项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,其中该开关组由控制电路所产生之开关组控制信号控制连接成增益误差测试装置:即参考电压一连接误差放大器三正端输入;待测DAC输入最高値之输出为误差放大器二负端输入;参考电压三为误差放大器二正端输入;参考电压四连接误差放大器一正端输入。5.如申请专利范围第1项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,其中该开关组由控制电路所产生之开关组控制信号控制连接成自我测试装置;即参考电压一连接误差放大器三正端输入及误差放大器二负端输入;参考电压四连接误差放大器二正端输入及误差放大器一正端输入。6.如申请专利范围第1项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,其中该开关组由控制电路所产生之开关组控制信号控制连接成积体非线性误差测试装置:即高速比较器正端输入由控制电路控制可连接于参考电压二或参考电压三或待测DAC输出;负斜坡电压产生器输出已连接于高速比较器负端输入。7.一种数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试方法,系配合申请专利范围第1项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,包含差分非线性误差测试方法、偏移误差测试方法、增益误差测试方法、自我测试方法、积体非线性误差测试方法;其中差分非线性误差测试方法,系如申请专利范围第2项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,连接成差分非线性误差测试装置,测试方法如下:步骤1.1先将待测DAC输入码输出送至误差放大器二负端输入存为前値,以便与下次待测DAC输出电压比较;步骤1.2再将待测DAC下一个(增加一个最低有效位元)输入码输出,即现在待测DAC输出送至误差放大器二正端输入;步骤1.3观察比较器一输出是否为高电位和比较器二输出是否为低电位,若是,则相邻两个DAC输入码通过差分非线性误差测试;若否,则未通过;步骤1.4对每个相邻两个DAC输入码重复执行步骤1.1至步骤1.3,即完成差分非线性误差测试;偏移误差测试方法,系如申请专利范围第3项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,连接成偏移误差测试装置,测试方法如下:步骤2.1将待测DAC输入0之输出为误差放大器二正端输入;步骤2.2观察比较器一输出是否为高电位和比较器二输出是否为低电位,若是,则通过偏移误差测试;若否,则未通过;增益误差测试方法,系如申请专利范围第4项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,连接成增益误差测试装置,测试方法如下:步骤3.1待测DAC输入最高値之输出为误差放大器二负端输入;步骤3.2观察比较器一输出是否为高电位和比较器二输出是否为低电位,若是,则通过增益误差测试;若否,则未通过;自我测试方法,系如申请专利范围第5项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,连接成自我测试装置,测试方法如下:步骤4.1参考电压一连接误差放大器二负端输入和参考电压四连接误差放大器二正端输入;步骤4.2观察比较器一输出是否为高电位和比较器二输出是否为低电位,若是,则通过自我测试;若否,则未通过;积体非线性误差测试方法,系如请申专利范围第6项所述数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置,连接成积体非线性误差测试装置,测试方法如下:步骤5.1将高速比较器正端输入连接于参考电压三,即理想待测DAC输入最高値之输出加上一个最低有效位元电压,并使连接于高速比较器负端输入之负斜坡电压产生器将电压由最大値以固定负斜率降下至等于参考电压三时,开始计算时脉信号个数;步骤5.2将高速比较器正端输入连接于参考电压二,即理想DAC输入为0时之输出电压减去一个最低有效位元电压,等到负斜坡电压产生器所生固定负斜率降下至等于参考电压二,停止计算时脉信号个数,亦停止负斜坡电压产生器输出;步骤5.3计算步骤5.1.5.2所经时脉信号个数,可得总时脉信号个数,将此总时脉信号个数除以(所有输入码个数加一),得到一个输入码理想间隔时间(一个最低有效位元)为几个时脉信号个数,也计算得到每个输入码相对理想间隔时间范围(=每个输入码相对理想时脉信号个数0.5个最低有效位元时间时脉信号个数);步骤5.4再重复将高速比较器正端输入连接于参考电压三,即理想待测DAC输入最高値之输出加上一个最低有效位元电压,并使连接于高速比较器负端输入之负斜坡电压产生器又将电压由最大値以固定负斜率降下至等于参考电压三时,将高速比较器正端输入连接于待测DAC输出,并开始计算时脉信号个数,此时控制电路所产生之测试图样为DAC最高输入码;步骤5.5当负斜坡电压产生器所生电压下降至等于待测DAC输出时,控制电路控制测试图样为递减一个最低有效位元之输入码,输进待测DAC,并记录相等时之时脉信号计数;步骤5.6重复步骤5.5直到经过总时脉信号个数,并比较每个输入码所记录时脉信号计数是否在相对理想间隔时间范围中;若是,则通过积体非线性误差测试;若否,则未通过;本发明嵌入式内建自我测试数位至类比转换器装置之测试方法的主要技术内容为在于提供测试方法,将负斜坡电压或其他已知期望电压来和待测数位至类比转换器输出比较;主要特征在于测量积体非线性误差时,由最高位元开始至最低位元,以负斜坡电压产生期望値,再和待测数位至类比转换器输出値比较,以得知数位至类比转换器参数値。图式简单说明:第一图为本发明数位至类比转换器之嵌入式内建自我测试装置实施例。第二图为本发明中差分非线性误差测试装置实施例。第三图为本发明中偏移误差测试装置实施例。第四图为本发明中增益误差测试装置实施例。第五图为本发明中自我测试装置实施例。第六图为本发明中积体非线性误差测试装置实施例。 |
