JPS58219465A - D/aコンバ−タ用試験装置 - Google Patents

D/aコンバ−タ用試験装置

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JPS58219465A
JPS58219465A JP57102801A JP10280182A JPS58219465A JP S58219465 A JPS58219465 A JP S58219465A JP 57102801 A JP57102801 A JP 57102801A JP 10280182 A JP10280182 A JP 10280182A JP S58219465 A JPS58219465 A JP S58219465A
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JP
Japan
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output
dac
converter
memory
test
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JP57102801A
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English (en)
Inventor
Ken Hashizume
橋詰 建
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58219465A publication Critical patent/JPS58219465A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/20Cathode-ray oscilloscopes
    • G01R13/22Circuits therefor
    • G01R13/34Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies
    • G01R13/345Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies for displaying sampled signals by using digital processors by intermediate A.D. and D.A. convertors (control circuits for CRT indicators)

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえばデジタルオーディオ用のデジタルア
ナログコンバータ(以下DAC$るいはD/Aコンバー
タと略称する)の性能試験を行なうだめのD/Aコンバ
ータ用試験装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
この種の従来の試験装置は第1図に示すように構成され
ている。すなわち、1は交流信号源2からの正弦波交流
信号をA/D変換して供試DAC3に入力するアナログ
デジタルコンバータ(以下ADC2りるいはA/Dコン
・ぐ−夕と略称する)、4は上記供試DAC3の出力(
第り図a参照)が導かれこれに含まれているグリッチを
除去するためのスイッチ、たとえばMOS−PETであ
り、このFET 4はr−ト電極に前記供試DAC3か
らグリッチ期間にデグリッチI?ルス(第2図す参照)
が供給されてオフになる。5は上記FET 4の出力(
グリッチが除去された前記供試DAC3の出力)が導か
れその波形を滑らかにするだめのフィルタ、6はこのフ
ィルタ5の出力信号(第2図C参照)が導かれその測定
を行なうための測定部である。この測定部6は、帯域通
過または帯域除去特性を有する周波数選択フィルタ7と
交流電圧計8とから成り、このフィルタ7により入力信
号を前記交流信号源2の出力正弦波信号の基本波成分と
その他の周波数成分とに弁別して各成分レベルを測定し
、供試DAC3の出力信号の歪率を測定するものである
しかし、上述した試験装置においては、供試DACの出
力信号の歪率の測定により出力信号波形の平均的な様子
を知ることはできても、出力信号波形そのもの、即ち波
形の各点のレベルとかを知ることは不可能であり、供試
DACの高精度の性能試験を行なうことができなかった
。まだ、交流電圧針による測定を行なっているので供試
DACの出力側にグリシチャ除去用スイッチとかフィル
タを挿入する必要が生じ、このフィルタの特性が測定精
度に影響を与えるという欠点があった。また、交流電圧
計による測定を行なっているので、ランダムな波形に対
応するデジタル信号を供試DACに与えたときの供試D
ACの周波数応答特性を測定しようとすると、測定部の
周波数選択フィルタの通過周波数を試験周波数範囲内で
何度も切り換え、各切り換え毎に測定をしなければなら
ず、長時間を要するという欠点がある。
一方、供試DACの出力信号をA/Dコンバータにより
デジタル信号に変換して測定する試験方法も知られてい
るが、たとえばデジタルオーディオ用のDACのように
分解能がたとえば16ビツトの高精度の供試DACに対
しては、これよりも高分解能のたとえば20ビツトのA
/Dコンバータが必要となる。しかし、このような高分
解能のA/Dコンバータは高速化が難しく、試験周波数
を高くして高速測定を行なうことが難しいという欠点が
あった。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、高精度の
供試DACに対して高速かつ高精度に性 5− 能を測定でき、しかもランダムな入力波形に対する周波
数応答特性を高速に測定し得るD/Aコン・々−タ用試
験装置を提供するものである。
〔発明の概要〕
すなわち、本発明のV人コンバータ用試験装置は、供試
DACに与える試験入力波形のデソタルデータを第1メ
モリに格納しておき、上記供試DACよシも高分解能の
第1 DACと供試DACの最大試験周波数と同等の動
作速度を有する第2DACとに前記第1メモリからの読
み出しデータを与えるようにし、上記第1 DACの出
力または前記供試DACの出力を切換回路で選択し、こ
の選択出力と前記第2 DACの出力との差を差動増幅
し、この増幅出力を前記供試DACの変換クロックより
若干遅れだタイミングでサンノルホールドし、このホー
ルド出力をA/D変換して第2メモリに格納し、この第
2メモリの記憶データに基づいて測定系誤差補正の演算
処理および供試DACの性能測定演算を行ない得るよう
に構成したものでおる。
6− したがって、高分解能の第1 DACにより第2DAC
を含む測定系の誤差が求められ、この測定系による供試
DACの測定データの測定誤差が補正可能となり、高精
度の性能測定が可能となる。
また、上記測定データを演算処理することにより、供試
DACの出力波形の歪率が求まることは勿論であるが、
波形の各点データに基づいて波形そのものを知ることが
可能とガる。また、試験入力波形をランダム波形とする
ことにより、供試DACの周波数応答特性をフィルタ等
の切換操作を伴なわずに短時間で求めることが可能とな
る。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
第3図において、3Zは変換用クロックに基づいて入力
データをD/A変換する供試DAC2321:”””:
Lfl は試験入力信号のデジタルデータが格納されている第1
メモリ、33は前記供試DAC31に対して十分高い分
解能(低速であってもよい)を有し、上記第1メモリ3
2からの読み出しデータをD/A変換する基準用の第1
DAC1,9(は前記供試DAC31の最大試験周波数
と同等の動作速度を有し、前記第1メモリ32からの読
み出しデータをD/A変換する第2 DACである。3
5は切換信号に基づいて前記供試DAC31の出力ある
いは第1 DAC33の出力を選択する切換回路、36
はこの切換回路35の出力と前記第2DAC34の出力
との差を増幅する利得Gの差動増幅回路であり1これは
たとえば反転増幅器37と演算増幅器38とから成る。
39は上記差動増幅回路36の出力をサンプルパルス入
力によりサンプルホールドするサンプルボールド回路で
あり、このサンプルパルスは前記供試DACJ 1の出
力に含まれるグリッチ部分より後のタイミング(つまり
変換用クロックより若干遅れたタイミング)で供給され
、ホールド出力は次のサンプルパルス入力があるまでホ
ールドされる。40は前記供試DAC31の最大試験周
波数と同等の動作速度を有し、上記サンプルホールド回
路39の各ホールド出力をA/D変換するADC,41
はこのADC40の出力データを格納する第2メモリで
ある。そして、42は制御演算部であり、これは前記切
換信号、変換用クロックおよびサンプルパルスを出力し
、前記ADC40との間で変換開始個号および変換終了
信号を授受し、第1メモリ32のアドレスを指定して書
き込みデータを与えると共に書き込み制御を行ない、あ
るいは読出制御を行ない、第2メモリ4Iのアドレスを
指定して書込制御を行ない、あるいは読出制御によねデ
ータを読み出すなどの全体の制御を行なうと共に、上記
第2メモリ41からの読み出しデータに基づいて後述す
るような演算処理(測定系の誤差補正および供試DAC
31の性能測定)を行なうものである。
次に、上記試験装置の動作を説明する。
(1)第1ステツプにおいて、切換回路35が第1 D
Ao 33の出力の選択状態に設定され、第1メ七り3
2から試験人力波形データが読み出される。このため、
差動増幅回路36は、9− 第2 DAC3(の出力DAC2と第1 DAC33の
出力DAC1との差を利得Gで増幅し、この増幅出力G
 (DAC−DAC1)はサンプルホールド回路39で
サンプルホールドされ、さらにADC40でデジタル量
に変換されて第2メモリ41に記憶される。したがって
、このときの第2メモリ4Zの記憶データは、試験入力
波形データに対する高分解能の第1 DAC3Bの出力
を基準とした第2 DAC34の出力の誤差をG(利得
)倍した値になる。との値をe、とすると 8、= G  (DAo2−DAC1)   −=・=
・・・・・(1)で示される。
なお、前記第1メモリ32のあるアドレスのデータに対
するelが第2メモリ4I内に第1ステツプ領域として
割り当てられたメモリ領域のあるアドレスに書き込まれ
た後、それぞれのアドレスが歩進されるもので、以下と
の動作が試験入力波形データの全アドレス範囲にわたり
繰り返され、また墳1メモリ3210− の読出速度は第1 DAC33の動作速度の範囲内に設
定されている。
(2)第2ステツプにおいて、切換回路35が供試1)
AC31の出力(第り図a参照)の選択状態に設定され
、第1メモリ32から試験入力波形データが読み出され
る。このため、差動増幅回路36は、第2 DAC34
の出力(第4図1)参照)DAC2と供試DAC31の
出力OUTとの差を利得Gで増幅し、この増幅出力(第
4図C参照)はサンプルホールド回路39でサンプルホ
ールドされ、このホールド出力(第4図C参照)はAD
C40でデソタル量に変換されて第2メモIJ 47内
に第2ステツプ領域として割り当てられたメモリ領域に
記憶される。したがって、このときの記憶データの値を
02とすると、 e2=G(DAC2−OIJT)・・・・曲・・・・(
2)で示される。
なお、前記第1メモリ32のアドレスが試験周波数(た
とえは20 Hz〜44 kHzの範囲内)で走査され
て試験入力波形データが読み出され、これに同期して第
2メモリ4ノのアドレスが走査されて各データが書き込
笠れる。
(3)  第3ステツプとして、上記第2メモリ41の
第1ステツプ領域の記憶データe、および第2ステツゾ
領域の記憶データe2がそれぞれ読み出され、それぞれ
対応するアドレスのデータe1.e2に基づいて供試D
AC31の出力OUTの真値が次式(削代1および2か
ら導かれる)により算出される。
0UT=DAC1+d(el−02)・曲・(3)(4
)第4ステツプとして、上式(3)で得られた出力デー
タの高速フーリエ変換が行なわれ、その周波数スペクト
ラムが求められ、供試DAC31の出力信号波形の歪率
が求められる。こわと共に上記出力信号波形の各点デー
タに基づいて、たとえば図示しかい表示器で波形表示が
行なわれることにより、波形そのものが求められる。
なお、試験入力波形が規則的な波形(たとえば正弦波)
である場合には、少なくともその1周期分のデータが第
1メモリ32に書き込まれている。これに対して、試験
入力波形がランダムな波形であって、その波形データが
第1メモリ32に書き込まれている場合には、前記第3
ステツプで得られたデータが高速フーリエ変換されたの
ち計算により周波数対応答特性が求められる。
なお、供試DAC31がたとえばデジタルオーディオ用
の高精度のもの、たとえば分解能が16ビツトのもΩで
ある場合には、第1DAC3,9の分解能は17ビツト
以上なければならないが、第2 DAC34は分解能が
たとえば12ビット程度のものを使用できる。試験周波
数の最大が44 kHz程度なら、現状技術で12ビッ
ト程度の分解能で44 kHz程度の高速動作が可能な
第2 DACは実現可能である。
前記第1 DAC33としては、通常18〜20ビツト
の分解能のものが使用されるが、この13− 分解能の第1 DAC33の動作周波数は現状技術で1
0 kHz程度得られる。前記ADC40としては、第
2 DAC34と同様の12ビット程度の分解能のもの
でよい。
上述したようfi D/Aコンバータ用試験装置によれ
ば、供試DAC31よりも高分解能の第1DAC3J 
(これは供試DACJ Iよりも通常は低速であるが、
同一分解能のADCを実現する場合に比べれば高速化が
容易である)を用いて第2DAC34、差動増幅回路3
6 、 ADC40を含む測定系の誤差を補正して供試
DAC31の出力信号を測定するものである。しかも、
測定精度に悪影響を与えるグリッチ除去回路やフィルタ
等を必要としていないので、高精度の供試DACに対し
ても十分高精度の測定が可能である。また測定データか
ら歪率だけでなく、波形そのものを求めることができる
点でも精度の高い測定が可能である。さらに、ランダム
な試験入力波形データに対しても、フィルタ周波数を切
り換える等の操作を必要とせず、短時間で周波数対応1
4− 答特性を求めることができる。
〔発明の効果〕
上述t〜だように本発明のD/Aコンバータ用試験装置
によれば、高精度の供試DACに対して高速かつ高精度
に性能を測定でき、しかもランダム々入力波形に対する
周波数応答特性を高速に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のD/Aコンバータ用試験装置を示す構成
説明図、第2図は第1図の動作説明のために示す波形図
、第3図は本発明に係るD/Aコンバータ用試験装置の
一実施例を示す構成説明図、請4図は第3図の動作説明
のために示す波形図である。 3z・・・供試DkC,32・・・第1メモリ、33・
・・第1DAC,,94・・・第2DAC,J5・・・
切換回路、36・・・差動増幅回路、39・・・サンプ
ルホールド回路、40・・・ADC,4Z・・・第2メ
モリ、42・・・制御演算部。 (b)1f’[−−−−−−−−−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)供試D/Aコンバータに与える試験入力波形のデ
    ジタルデータを格納する第1メモリと、この第1メモリ
    からの読み出しデータが導かれ前記供試D/Aコンバー
    タよりも高分解能を有する第1 D/Aコンバータと、
    同じく前記第1メモリからの読み出しデータが導かれる
    第2 D/Aコンバータと、前記第1D/Aコンバータ
    の出力および供試D/Aコン・々−夕の出力を切換選択
    して導出する切換回路と、この切換回路の出力と前記第
    2 D/Aコンバータの出力との差を増幅する差動増幅
    回路と、との差動増幅回路の出力をサンプルホールドす
    るサンプルホールド回路と、こノサンプルホールド回路
    の出力をA/D変換するのコンバータと、とのいコンバ
    ータの出力を格納する第2メモリと、この第2メモリか
    らの読み出しデータに基づいて測定系の誤差補正演算処
    理および供試り、/Aコンバータの性能測定演算処理を
    行かうと共に前記各メモリ、切換回路、各D/Aコンバ
    ータ、サンプルホールド回路、 A/Dコンバータの制
    御を行なう制御演算部とを具備することを特徴とするD
    /Aコンバータ用試験装置。
  2. (2)前記制御演算部は、第1ステツプで切換回路を第
    1 D/Aコンバータ出力選択状態に設定した状態で第
    1メモリから試験入力波形データを読み出して第1 D
    /Aコンバータ出力と第2D/Aコンバータ出力との差
    に対応するVoコンバータ出力を第2メモリに格納させ
    、第2ステツグで切換回路を供試いコンバータ出力選択
    状態に設定した状態で第1メモリから第1ステツプと同
    じ試験入力波形データを試験周波数で読み出して供試D
    /Aコンバータ出力と第2 D/Aコンバータ出力との
    差に対応するA/Dコンバータ出力を第2メモリに格納
    させる制御機能を有することを特徴とする特許 項記載のD/Aコンパータ用試験装置。
JP57102801A 1982-06-15 1982-06-15 D/aコンバ−タ用試験装置 Pending JPS58219465A (ja)

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