微分非直線性誤差を用いたＡＤコンバータのミッシングコード検出方法
【課題】 被検査素子に組み込まれているＡＤコンバータのミッシングコードの有無を、微分非直線性誤差（以下、ＤＮＬと略す）を用いて検査する際に、取り込むディジタルデータ量と検査時間を増加させることなく、よりミッシングコードの誤判定の少ない検査を行う。
【解決手段】 被検査素子に検査用ランプ波を複数回入力し、この被検査素子が返すデータから各コードの出現個数をカウントし、これを入力回数で平均した値から各コードの絶対値付きＤＮＬを求めると同時に、個別のランプ波からそれぞれ各コードの絶対値付きＤＮＬを求めたうえでこれらの最小値を選び、各コードの絶対値付きＤＮＬとする。次に、この２通りの方法で求めた各コードの絶対値付きＤＮＬをそれぞれ比較し、小さい方の値をそのコードの絶対値付きＤＮＬとする。
【解決手段】 被検査素子に検査用ランプ波を複数回入力し、この被検査素子が返すデータから各コードの出現個数をカウントし、これを入力回数で平均した値から各コードの絶対値付きＤＮＬを求めると同時に、個別のランプ波からそれぞれ各コードの絶対値付きＤＮＬを求めたうえでこれらの最小値を選び、各コードの絶対値付きＤＮＬとする。次に、この２通りの方法で求めた各コードの絶対値付きＤＮＬをそれぞれ比較し、小さい方の値をそのコードの絶対値付きＤＮＬとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査素子である半導体素子に組み込まれたＡＤコンバータのミッシングコードの有無を検査するミッシングコード検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の微分非直線性誤差(Differential Nonlinearity Error : 以下ＤＮＬと略記)を用いたＡＤコンバータ（以下ＡＤＣと略記）のミッシングコードの検出方法を以下に示す。
【０００３】
一般に、被検査素子（以下ＤＵＴと略記）に内蔵されたＡＤＣのミッシングコードの有無は、ＤＮＬを用いて評価される。ここでまず、ＡＤＣの各出力コードに対するＤＮＬの算出方法について説明する。
【０００４】
あるＡＤＣの分解能がＤ[bit]であるとすると、その出力コードは0…2D - 1の2Dとおりとなる。いま、この範囲の両端(0, 2D - 1)の２コードを除外した2D-2個のコードから任意の１コードを選び、これをnとすると、コードnのＤＮＬ（これをDNLｎとおく）は、次式で求まる。
【０００５】
DNLn = {(Vn+1 - Vn) ‐ 1LSB} / 1LSB [LSB] …(１)
ここで、図２中に示すように、記号VnはＡＤＣの出力コードがnからn＋1へ遷移する時のアナログ入力電圧を示し、記号1LSBは（V2D-2- V1）/ (2D - 2)で計算される、コードが１遷移するのに必要なアナログ電圧である。
【０００６】
すなわち、コードnのＤＮＬとは、0と2D - 1を除く１コードあたりの出現頻度の理論値に対するコードnの出現頻度の偏差を意味するものである。理想的なＡＤＣでは、全てのコードについて、そのDNL = 0となる。一方、ある特定のコードについて、そのコードが出現しない（ミッシングコードがある）か、１コードあたりの出現頻度の理論値×2以上の出現頻度を示す場合、|DNL|≧1.00となる。特に、注目するコードがミッシングコードである場合、そのコードでのDNL＝-1.00であり、|DNL| = 1.00となる。
【０００７】
したがって、これら2D - 2個のコード全ての|DNL| < 1.00ならば、そのＡＤＣにミッシングコードが無く、その伝達特性が単調であることが保証される。
【０００８】
式（１）において、通常Vnの値はＤＵＴごとに異なり、未知である。一方、ＡＤＣの出力コードはディジタル入力としてディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）に容易に取り込むことができるため、次に示す式（２）を式（１）の代わりに用いてＤＮＬを計算できる。
【０００９】
DNLn = (Nn ‐ N1LSB) / N1LSB
= Nn / N1LSB - 1 … (２)
ただし、図３に示すように、従来方法でNnは１回の検査用ランプ波の入力に対して得られたコードnの出現回数、またN1LSBは１コードあたりの出現回数の理論値で、検査用入力波形１回の入力に対する全2D - 2とおりのデータの総数Ntotalを用いて、次式より求まる。
【００１０】
N1LSB = Ntotal / (2D - 2) … (３)
なお、記号Ntotalは従来の方法で、分解能Ｄ[bit]のＤＵＴが、検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数を示す。
【００１１】
ここで、検査用アナログ入力信号として、ＤＵＴ内蔵のＡＤＣより高い分解能を持つＤＡコンバータ（以下ＤＡＣと略記）から出力される低速の線形ランプ波を入力すると、2D - 2とおりの各コードの出現回数の理論値N1LSBが全て等しくなるため、比較的容易にＤＮＬを計算できる。
【００１２】
ここで、ランプ波をＤＵＴに複数回入力し、各コードの出現回数をランプ波の入力回数で平均化したデータより各コードのDNLを求めるためのフローについて説明する。この方法により、ランプ波をＤＵＴに1回のみ入力して得られた各コードの出現回数からDNLを求めるよりも、ランプ波生成用ＤＡＣとその周辺回路のジッタと出力電圧ばらつき、外乱ノイズによる検査用ランプ波の波形ばらつきに起因するミッシングコードの有無の誤判定がより少ない検査を実現している。
【００１３】
このフローを図７に示す。同図において、記号Ntotaliは、分解能Ｄ[bit]のＤＵＴが、ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数を示す。記号Nniはｉ回目の検査用ランプ波の入力に対してカウントされるコードnの出現回数を示す。記号N1LSBΣは複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いて計算される、１コードあたりの出現回数の理論値を示す。記号DNLnは従来の方法で、複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いてコードnについて計算されるＤＮＬを示す。記号ABS(DNLn)は従来方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬを示す。記号Max_ABS(DNL)は従来方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D - 1を除く2D- 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたものを示す。
【００１４】
まず、ＤＵＴに検査用ランプ波をｍ回入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータを回収する。
【００１５】
つぎに、ｉ回目のランプ波から得たデータの総数Ntotaliをカウントする処理と、ｉ回目のランプ波から得たデータよりｎ＝１→2D−2の各コードの出現個数Nniをカウントする処理とを、ｉ＝１→ｍのｍ回繰り返す。
【００１６】
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００１７】
N1LSB Σ = Σ(Ntotal1, Ntotal2, …, Ntotalm) / (2D - 2)
つぎに、次式の演算処理を、ｎ＝１→2D−2の各コードについて行う。
【００１８】
DNLn = Σ(Nn1, Nn2, …, Nnm) / NlLSB Σ - 1
ABS(DNLn) = |DNLn|
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００１９】
Max_ABS(DNL) = Max{ABS(DNL1), ABS(DNL2), …, ABS(DNL2D-2)}
つぎに、Max_ABS(DNL)<1.00
であるかどうかを判断し、1.00より小さいとミッシングコード無しと判定し、1.00以上であれば、ミッシングコード有りと判断する。
【特許文献１】特開昭６１−１３７４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら上記従来の方法では、注目するＤＵＴ内のＡＤＣが、ミッシングコードは無いが、その特定の出力コードnが他のコードと比較して出現頻度が低い、あるいは高いという特性を持つ場合、ランプ波の入力回数が少ないと、得られた出力データの中にそのコードnが存在しない、あるいは複数のランプ波から得られた１コードあたりの出現回数の理論値をN1LSBΣとするとき、コードnがN1LSBΣ×2以上の回数で出現することがある。この場合、コードnで|DNLn|≧1.00と計算されるため、誤ってミッシングコード有りと判定されることがある。
【００２１】
一方、ランプ波は低速であり、ＤＵＴから出力されるデータの取り込みにもデータ量に応じた時間を要するため、検査時間を考慮すると、ランプ波の入力回数増はできる限り避けなければならない。
【００２２】
また、ＤＵＴに組み込まれているＡＤＣの分解能が高い場合、１コードあたりの出現回数N1LSBΣの理論値を大きくとることができない。そのため、これによってもミッシングコードの有無を誤判定することがある。
【００２３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ＤＵＴに組み込まれているＡＤＣに対し、取り込むディジタルデータ量と検査時間を増加させることなく、よりミッシングコードの誤判定の少ない検査を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明のミッシングコード検出方法は、図４に示すように、ＤＵＴに内蔵されたＡＤＣのミッシングコードの有無を検査するＡＤＣのミッシングコード検出方法であって、ＤＵＴに検査用入力波形として複数回ランプ波を入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータを取り込んだ後、入力した全てのランプ波を用いてＡＤＣの各出力コードの出現個数を平均し、ＡＤＣの各出力コードの出現個数の平均値より各コードの第１の絶対値付きＤＮＬを求める（先行技術と同様）。なお、図４において、記号V0はＡＤＣのゼロスケール電圧を示す。記号V2D - 1はＡＤＣのフルスケール電圧を示す。
【００２５】
これと同時に、個別のランプ波の各出力コードからも絶対値付きＤＮＬを求める。i番目に入力されたランプ波から得られるコードnの出現回数をNni、１コードあたりの出現回数の理論値をN1LSBi、とすれば、この値は
DNLni = (Nni‐ N1LSBi) / N1LSBi
= Nni / N1LSBi - 1 [LSB]
となる。これを第２の絶対値付きＤＮＬとおく。各コードについて、この値をランプ波の入力回数分求めたうえでその最小値、すなわち各コードについて、１コードあたりの出現回数の理論値に最も近い出現回数が得られたデータから計算されたものを選び出して各コードの第３の絶対値付きＤＮＬとする。
【００２６】
ここで、最小値を選ぶ目的について説明する。すなわち、最小値を選ぶ目的は、検査対象であるＡＤＣのミッシングコードの有無を判定するとき、ランプ波の入力回数分得られるコードnの絶対値付きDNLの中に、|DNLni|<1.00であるものと、そうでないものとが同時に存在した場合、|DNLni|<1.00であるものを選ぶことにより、そのコードがミッシングコードでないと判定させるためである。
【００２７】
つぎに、ランプ波の入力回数分の第２の絶対値付きＤＮＬの中の最小値が、１コードあたりの出現回数の理論値に最も近い出現回数が得られたデータから計算されたものになる理由を説明する。すなわち、式(2)より、コードの出現回数Nnが理論値N1LSBと等しければ、DNLnは0となる。したがって、DNLnの絶対値|DNLn|が0に近いほど、コードの出現回数Nnは理論値N1LSBに近づく。さらに言えば、得られた絶対値付きＤＮＬの最小値を選択することにより、選択された値は０に近づくが、式(２)より、この値が０に近いほどコードnにおける理想伝達特性曲線の値N1LSBに近いことになる。
【００２８】
そして、各コードについて第１の絶対値付きＤＮＬと第３の絶対値付きＤＮＬとを比較し、それらのうちの小さい方の値をそのコードの第４の絶対値付きＤＮＬとする。ここで、第１の絶対値付きＤＮＬと第３の絶対値付きＤＮＬのうち、小さい方の値が1.00未満であれば、注目するコードが必ず一度は出現していることになる。検査規格値を1.00未満に設定すれば、後述するMax_ABS(DNL)≧1.00であるＤＵＴは除外されるので、検査をパスしたＤＵＴに対しては、真にミッシングコードが無いことが保証される。
【００２９】
最後に、ゼロスケール値とフルスケール値を除く全コードについて計算された第４の絶対値付きＤＮＬの最大値をＤＵＴの最大絶対値付きＤＮＬ（Max_ABS(DNL)）とおき、Max_ABS(DNL)＜1.00ならば、ＤＵＴはミッシングコード無しと判断する。
【００３０】
以上の方法により、図５のように、コードnの出現個数データに、同時に0とN1LSBi×2以上が現れ、かつこれらの和を取るとN1LSBΣ×2より小さくなる場合、第３の絶対値付きＤＮＬのみを用いるとミッシングコードと判定される。しかしながら、コードnはN1LSBi×2以上の回数が出現しているので、実際にはミッシングコードでない。この場合は従来方法と同様に求められた第１の絶対値付きＤＮＬが選択することにより、このＡＤＣの最大絶対値付きDNL≧1.00となることを回避し、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。
【００３１】
また、図６のように、コードnの出現個数の和はN1LSBΣ×2以上となるが、個別に見るとN1LSBi×2より小さい出現個数のデータがある場合に、従来方法ではΣ(Nn1, Nn2, …, Nnm) / NlLSBが2以上となるため、第１の絶対値付きＤＮＬは1.00以上となり、ミッシングコードと判定される。しかしながら、コードnは出現しているので、実際にはミッシングコードでない。この場合は第３の絶対値付きＤＮＬが選択することにより、このＡＤＣの最大絶対値付きDNL≧1.00となることを回避し、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。
【００３２】
本発明のプログラムは、上記したＡＤコンバータのミッシングコード検出方法をコンピュータに実行させるものである。
【００３３】
また、本発明の記録媒体は、コンピュータが読み取り可能なものであり、上記プログラムが記録されている。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように本発明によれば、全ランプ波のデータを平均した各コードの絶対値付きＤＮＬと、各ランプ波について得られたデータから計算した各コードの絶対値付きＤＮＬの中から最小値を選択したものとを比較し、各コードについてこれら２値の最小値を選択することから、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態のミッシングコード検出方法について、図１を参照しながら説明する。
【００３６】
このミッシングコード検出方法では、最初に検査用ランプ波を複数回入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータをディジタル入力により回収する。その後、以下のような処理を行う。
【００３７】
はじめに、第１の絶対値付きＤＮＬとして、各コードの出現回数をランプ波の入力回数で平均化したデータから各コードの絶対値付きＤＮＬを算出する。これをコードnの絶対値付きDNL_Aとし、ABS(DNL_An)とおく。
【００３８】
ABS(DNL_An) = |ABS(DNL_An)|…(５)
つぎに、個別のランプ波からｉ回目に入力されたランプ波に対応する、ＤＵＴが返すバイナリデータの総数をNtotali、そのランプ波の入力に対する１コードあたりの出現回数の理論値N1LSBiとすると
N1LSBi = Ntotali/ (2D - 2) …(６)
である。よって、ｉ回目のランプ波の入力に対するコードnのＤＮＬをDNL_Bni’とおくと
DNL_Bni’ = {Nni - N1LSBi} / N1LSBi
= Nni/ N1LSBi - 1…(７)
となる。この値の絶対値をとったものを第２の絶対値付きＤＮＬとし、ランプ波の入力回数分（ｍ個）得られる。ここでＤＮＬを求めるにあたって、ＤＵＴの線形性を重視せず、ミッシングコードの有無のみに着目していることに注意すると、ｍ個得られたDNL_Bni’の中から絶対値付き最小値を選び出し、これをコードnの絶対値付きＤＮＬとしても差し支えない。よって、これを行うと
ABS(DNL_Bn) = Min(|DNL_Bn1’|, |DNL_Bn2’|, …, |DNL_Bnm’|)…(８)
となり、第３の絶対値付きＤＮＬを得る。
【００３９】
ここで、最小値を選び出し、これをコードnの絶対値付きＤＮＬとしても差し支えない理由について説明する。あるコードnがミッシングコードであるかどうかを調べるにあたっては、絶対値つきＤＮＬが1.00未満であれば、実際にそのコードが必ず一度は出力されていることになる。したがって、そのコードnはミッシングコードとはならない。よって、各ランプ波より得られた第２の絶対値付きＤＮＬが、一度でも1.00未満となっているかどうかを確認することにより、コードnがミッシングコードであるかどうかを判定できるため、最小値を選び出している。
【００４０】
さらに、得られたABS(DNL_An)とABS(DNL_Bn)を比較し、その最小値をコードnの第４の絶対値付きＤＮＬとし、次のようにABS_DNLｎとおく。
【００４１】
ABS(DNLn) = Min(ABS(DNL_An), ABS(DNL_Bn)) … (９)
最後に、式（１０）のようにコード0, 2D - 1を除く全てのコードについてABS(DNLn)を比較し、最大値をそのＡＤＣの絶対値付き最大ＤＮＬとみなし、Max_ABS(DNL)とおく。
【００４２】
Max_ABS(DNL) = Max{ ABS(DNL1), ABS(DNL2), …, ABS(DNL2D-2)} … (１０)
Max_ABS(DNL)が１より小さい場合、検査対象のＡＤＣにはミッシングコードが無いことが保証される。以上の処理は、例えば図１のフローで実現できる。
【００４３】
ここで、図１のフローについて説明する。図１において、記号Ntotaliは、分解能Ｄ[bit]のＤＵＴが、ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数を示す。記号N1LSBiはｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られるデータのうち、0と2D- 1を除く2D - 2とおりの各コードの出現回数の理論値を示す。記号Nniはｉ回目の検査用ランプ波の入力に対してカウントされるコードnの出現回数を示す。記号DNL_Bni’はｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られたデータから求まるコードnのＤＮＬを示す。記号ABS(DNL_Bn)は検査用ランプ波をＤＵＴにｍ回入力したとき、コードnについて得られるｍ個のDNL値(DNL_B’n1), (DNL_B’n2),…, (DNL_B’nm)の中から選び出された絶対値付き最小値を示す。記号N1LSBΣは複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いて計算される、１コードあたりの出現回数の理論値を示す。記号DNL_Anは複数回入力された検査用ランプ波から得られたデータを入力回数で平均化して求められる、コードnのＤＮＬを示す。記号ABS(DNL_An)はDNL_Anの絶対値を示す。記号ABS(DNLn)は本発明の方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬを示す。記号Max_ABS(DNL)は本発明の方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D - 1を除く2D- 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたものを示す。
【００４４】
まず、ＤＵＴに検査用ランプ波をｍ回入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータを回収する。
【００４５】
つぎに、ｉ回目のランプ波から得たデータの総数Ntotaliをカウントする処理と、ｉ回目のランプ波から得たデータよりｎ＝１→2D−2の各コードの出現個数Nniをカウントする処理、および次式の演算処理を、ｉ＝１→ｍのｍ回繰り返す。
【００４６】
N1LSBi = Ntotali / (2D - 2)
DNL_Bni’ = Nni / N1LSBi - 1
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００４７】
ABS(DNL_Bn) = Min(|DNL_Bn1’|, |DNL_Bn2’|, …, |DNL_Bnm’|)
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００４８】
N1LSBΣ = Σ(Ntotal1, Ntotal2, …, Ntotalm) / (2D - 2)
つぎに、次式の演算処理を、ｎ＝１→2D−2の各コードについて行う。
【００４９】
DNL_An = Σ(Nn1, Nn2, …, Nnm) / N1LSB Σ - 1
ABS(DNL_An) = |DNL_An|
つぎに、次式の演算処理を、ｎ＝１→2D−2の各コードについて行う。
【００５０】
ABS(DNLn) = Min{ABS(DNL_An), ABS(DNL_Bn)}
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００５１】
Max_ABS(DNL) = Max{ABS(DNL1), ABS(DNL2), …, ABS(DNL2D-2)}
つぎに、Max_ABS(DNL)<1.00
であるかどうかを判断し、1.00より小さいとミッシングコード無しと判定し、1.00以上であれば、ミッシングコード有りと判断する。
【００５２】
本発明のプログラムは、上記した本発明の実施の形態のＡＤコンバータのミッシングコード検出方法をコンピュータに実行させるプログラムである。また、本発明の記録媒体は、コンピュータが読み取り可能で、上記プログラムが記録されている。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかるＡＤＣのミッシングコード検出方法によれば、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。すなわち、従来よりも少ない検査用波形の入力回数で検査が可能であるという特徴を有し、検査時間を短縮することができる。このため、ランプ波の入力回数を低く抑える場合や、ＡＤＣの出力bit数が大きく、1LSBあたりの出現回数の理論値を大きくとれない場合に有効である。
【００５４】
また、ランプ波生成用ＤＡＣとその周辺回路のジッタと出力電圧ばらつき、外乱ノイズによる検査用ランプ波の波形ばらつきに起因するミッシングコードの有無の誤判定を抑えることができるため、電磁環境変化に対しての、ＤＵＴからのデータ回収後の手続き上の対策としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態におけるＤＵＴに組み込まれたＡＤＣのミッシングコード有無判定方法の実行フローを示す図である。
【図２】ＡＤＣの入出力特性を示す図である。
【図３】ＡＤＣの出力コードを用いた微分非直線性誤差（ＤＮＬ）の計算方法を示す図である。
【図４】ＤＵＴに組み込まれたＡＤＣのミッシングコード検査の原理と検査用入力波形（ランプ波）を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＡＤＣのミッシングコード有無判定方法で、個別ランプ波データから得たコードnの出現個数データに、同時に0とN1LSBi×2以上が現れ、かつこれらの和を取るとN1LSBΣ×2より小さくなる場合を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるＡＤＣのミッシングコード有無判定方法で、コードnの出現個数和をとるとN1LSBΣ×2以上となるが、個別に見るとN1LSBi×2より小さい出現個数のデータが存在する場合を示す図である。
【図７】従来のＤＵＴに組み込まれたＡＤＣのＤＮＬを用いたミッシングコード有無判定方法の実行フローを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ntotali 分解能D[bit]のＤＵＴが、i回目の検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D- 1を除く2D - 2とおりのデータの総数
N1LSBi ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られるデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりの各コードの出現回数の理論値
Nni ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対してカウントされるコードnの出現回数
DNL_B’ni ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られたデータから求まるコードｎのＤＮＬ
ABS(DNL_Bn) 検査用ランプ波をＤＵＴにm回入力したとき、コードnについて得られるm個のDNL値(DNL_B’n1), (DNL_B’n2),…, (DNL_B’nm)の中から選び出された絶対値付き最小値
N1LSBΣ 複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いて計算される、1コードあたりの出現回数の理論値
DNL_An 複数回入力された検査用ランプ波から得られたデータを入力回数で平均化して求められる、コードnのＤＮＬ
ABS(DNL_An) （DNL_An）の絶対値
ABS(DNLn) 本発明の方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬ
Max_ABS(DNL) 本発明の方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D- 1を除く2D - 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたもの
V0 ＡＤＣのゼロスケール電圧
V2D - 1 ＡＤＣのフルスケール電圧
Vn ＡＤＣの出力コードがnからn + 1へ遷移する時のアナログ入力電圧
n ＡＤＣのディジタル出力コード
Nn 従来の方法で、1回の検査用ランプ波の入力に対し、得られたコードnの出現個数
Ntotal 従来の方法で、分解能D[bit]のＤＵＴが、検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数
DNLn 従来の方法で、複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D - 1を除く全てのデータを用いてコードnについて計算されるＤＮＬ
ABS(DNLn) 従来方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬ
Max_ABS(DNL) 従来方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D- 1を除く2D - 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたもの
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査素子である半導体素子に組み込まれたＡＤコンバータのミッシングコードの有無を検査するミッシングコード検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の微分非直線性誤差(Differential Nonlinearity Error : 以下ＤＮＬと略記)を用いたＡＤコンバータ（以下ＡＤＣと略記）のミッシングコードの検出方法を以下に示す。
【０００３】
一般に、被検査素子（以下ＤＵＴと略記）に内蔵されたＡＤＣのミッシングコードの有無は、ＤＮＬを用いて評価される。ここでまず、ＡＤＣの各出力コードに対するＤＮＬの算出方法について説明する。
【０００４】
あるＡＤＣの分解能がＤ[bit]であるとすると、その出力コードは0…2D - 1の2Dとおりとなる。いま、この範囲の両端(0, 2D - 1)の２コードを除外した2D-2個のコードから任意の１コードを選び、これをnとすると、コードnのＤＮＬ（これをDNLｎとおく）は、次式で求まる。
【０００５】
DNLn = {(Vn+1 - Vn) ‐ 1LSB} / 1LSB [LSB] …(１)
ここで、図２中に示すように、記号VnはＡＤＣの出力コードがnからn＋1へ遷移する時のアナログ入力電圧を示し、記号1LSBは（V2D-2- V1）/ (2D - 2)で計算される、コードが１遷移するのに必要なアナログ電圧である。
【０００６】
すなわち、コードnのＤＮＬとは、0と2D - 1を除く１コードあたりの出現頻度の理論値に対するコードnの出現頻度の偏差を意味するものである。理想的なＡＤＣでは、全てのコードについて、そのDNL = 0となる。一方、ある特定のコードについて、そのコードが出現しない（ミッシングコードがある）か、１コードあたりの出現頻度の理論値×2以上の出現頻度を示す場合、|DNL|≧1.00となる。特に、注目するコードがミッシングコードである場合、そのコードでのDNL＝-1.00であり、|DNL| = 1.00となる。
【０００７】
したがって、これら2D - 2個のコード全ての|DNL| < 1.00ならば、そのＡＤＣにミッシングコードが無く、その伝達特性が単調であることが保証される。
【０００８】
式（１）において、通常Vnの値はＤＵＴごとに異なり、未知である。一方、ＡＤＣの出力コードはディジタル入力としてディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）に容易に取り込むことができるため、次に示す式（２）を式（１）の代わりに用いてＤＮＬを計算できる。
【０００９】
DNLn = (Nn ‐ N1LSB) / N1LSB
= Nn / N1LSB - 1 … (２)
ただし、図３に示すように、従来方法でNnは１回の検査用ランプ波の入力に対して得られたコードnの出現回数、またN1LSBは１コードあたりの出現回数の理論値で、検査用入力波形１回の入力に対する全2D - 2とおりのデータの総数Ntotalを用いて、次式より求まる。
【００１０】
N1LSB = Ntotal / (2D - 2) … (３)
なお、記号Ntotalは従来の方法で、分解能Ｄ[bit]のＤＵＴが、検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数を示す。
【００１１】
ここで、検査用アナログ入力信号として、ＤＵＴ内蔵のＡＤＣより高い分解能を持つＤＡコンバータ（以下ＤＡＣと略記）から出力される低速の線形ランプ波を入力すると、2D - 2とおりの各コードの出現回数の理論値N1LSBが全て等しくなるため、比較的容易にＤＮＬを計算できる。
【００１２】
ここで、ランプ波をＤＵＴに複数回入力し、各コードの出現回数をランプ波の入力回数で平均化したデータより各コードのDNLを求めるためのフローについて説明する。この方法により、ランプ波をＤＵＴに1回のみ入力して得られた各コードの出現回数からDNLを求めるよりも、ランプ波生成用ＤＡＣとその周辺回路のジッタと出力電圧ばらつき、外乱ノイズによる検査用ランプ波の波形ばらつきに起因するミッシングコードの有無の誤判定がより少ない検査を実現している。
【００１３】
このフローを図７に示す。同図において、記号Ntotaliは、分解能Ｄ[bit]のＤＵＴが、ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数を示す。記号Nniはｉ回目の検査用ランプ波の入力に対してカウントされるコードnの出現回数を示す。記号N1LSBΣは複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いて計算される、１コードあたりの出現回数の理論値を示す。記号DNLnは従来の方法で、複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いてコードnについて計算されるＤＮＬを示す。記号ABS(DNLn)は従来方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬを示す。記号Max_ABS(DNL)は従来方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D - 1を除く2D- 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたものを示す。
【００１４】
まず、ＤＵＴに検査用ランプ波をｍ回入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータを回収する。
【００１５】
つぎに、ｉ回目のランプ波から得たデータの総数Ntotaliをカウントする処理と、ｉ回目のランプ波から得たデータよりｎ＝１→2D−2の各コードの出現個数Nniをカウントする処理とを、ｉ＝１→ｍのｍ回繰り返す。
【００１６】
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００１７】
N1LSB Σ = Σ(Ntotal1, Ntotal2, …, Ntotalm) / (2D - 2)
つぎに、次式の演算処理を、ｎ＝１→2D−2の各コードについて行う。
【００１８】
DNLn = Σ(Nn1, Nn2, …, Nnm) / NlLSB Σ - 1
ABS(DNLn) = |DNLn|
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００１９】
Max_ABS(DNL) = Max{ABS(DNL1), ABS(DNL2), …, ABS(DNL2D-2)}
つぎに、Max_ABS(DNL)<1.00
であるかどうかを判断し、1.00より小さいとミッシングコード無しと判定し、1.00以上であれば、ミッシングコード有りと判断する。
【特許文献１】特開昭６１−１３７４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら上記従来の方法では、注目するＤＵＴ内のＡＤＣが、ミッシングコードは無いが、その特定の出力コードnが他のコードと比較して出現頻度が低い、あるいは高いという特性を持つ場合、ランプ波の入力回数が少ないと、得られた出力データの中にそのコードnが存在しない、あるいは複数のランプ波から得られた１コードあたりの出現回数の理論値をN1LSBΣとするとき、コードnがN1LSBΣ×2以上の回数で出現することがある。この場合、コードnで|DNLn|≧1.00と計算されるため、誤ってミッシングコード有りと判定されることがある。
【００２１】
一方、ランプ波は低速であり、ＤＵＴから出力されるデータの取り込みにもデータ量に応じた時間を要するため、検査時間を考慮すると、ランプ波の入力回数増はできる限り避けなければならない。
【００２２】
また、ＤＵＴに組み込まれているＡＤＣの分解能が高い場合、１コードあたりの出現回数N1LSBΣの理論値を大きくとることができない。そのため、これによってもミッシングコードの有無を誤判定することがある。
【００２３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ＤＵＴに組み込まれているＡＤＣに対し、取り込むディジタルデータ量と検査時間を増加させることなく、よりミッシングコードの誤判定の少ない検査を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明のミッシングコード検出方法は、図４に示すように、ＤＵＴに内蔵されたＡＤＣのミッシングコードの有無を検査するＡＤＣのミッシングコード検出方法であって、ＤＵＴに検査用入力波形として複数回ランプ波を入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータを取り込んだ後、入力した全てのランプ波を用いてＡＤＣの各出力コードの出現個数を平均し、ＡＤＣの各出力コードの出現個数の平均値より各コードの第１の絶対値付きＤＮＬを求める（先行技術と同様）。なお、図４において、記号V0はＡＤＣのゼロスケール電圧を示す。記号V2D - 1はＡＤＣのフルスケール電圧を示す。
【００２５】
これと同時に、個別のランプ波の各出力コードからも絶対値付きＤＮＬを求める。i番目に入力されたランプ波から得られるコードnの出現回数をNni、１コードあたりの出現回数の理論値をN1LSBi、とすれば、この値は
DNLni = (Nni‐ N1LSBi) / N1LSBi
= Nni / N1LSBi - 1 [LSB]
となる。これを第２の絶対値付きＤＮＬとおく。各コードについて、この値をランプ波の入力回数分求めたうえでその最小値、すなわち各コードについて、１コードあたりの出現回数の理論値に最も近い出現回数が得られたデータから計算されたものを選び出して各コードの第３の絶対値付きＤＮＬとする。
【００２６】
ここで、最小値を選ぶ目的について説明する。すなわち、最小値を選ぶ目的は、検査対象であるＡＤＣのミッシングコードの有無を判定するとき、ランプ波の入力回数分得られるコードnの絶対値付きDNLの中に、|DNLni|<1.00であるものと、そうでないものとが同時に存在した場合、|DNLni|<1.00であるものを選ぶことにより、そのコードがミッシングコードでないと判定させるためである。
【００２７】
つぎに、ランプ波の入力回数分の第２の絶対値付きＤＮＬの中の最小値が、１コードあたりの出現回数の理論値に最も近い出現回数が得られたデータから計算されたものになる理由を説明する。すなわち、式(2)より、コードの出現回数Nnが理論値N1LSBと等しければ、DNLnは0となる。したがって、DNLnの絶対値|DNLn|が0に近いほど、コードの出現回数Nnは理論値N1LSBに近づく。さらに言えば、得られた絶対値付きＤＮＬの最小値を選択することにより、選択された値は０に近づくが、式(２)より、この値が０に近いほどコードnにおける理想伝達特性曲線の値N1LSBに近いことになる。
【００２８】
そして、各コードについて第１の絶対値付きＤＮＬと第３の絶対値付きＤＮＬとを比較し、それらのうちの小さい方の値をそのコードの第４の絶対値付きＤＮＬとする。ここで、第１の絶対値付きＤＮＬと第３の絶対値付きＤＮＬのうち、小さい方の値が1.00未満であれば、注目するコードが必ず一度は出現していることになる。検査規格値を1.00未満に設定すれば、後述するMax_ABS(DNL)≧1.00であるＤＵＴは除外されるので、検査をパスしたＤＵＴに対しては、真にミッシングコードが無いことが保証される。
【００２９】
最後に、ゼロスケール値とフルスケール値を除く全コードについて計算された第４の絶対値付きＤＮＬの最大値をＤＵＴの最大絶対値付きＤＮＬ（Max_ABS(DNL)）とおき、Max_ABS(DNL)＜1.00ならば、ＤＵＴはミッシングコード無しと判断する。
【００３０】
以上の方法により、図５のように、コードnの出現個数データに、同時に0とN1LSBi×2以上が現れ、かつこれらの和を取るとN1LSBΣ×2より小さくなる場合、第３の絶対値付きＤＮＬのみを用いるとミッシングコードと判定される。しかしながら、コードnはN1LSBi×2以上の回数が出現しているので、実際にはミッシングコードでない。この場合は従来方法と同様に求められた第１の絶対値付きＤＮＬが選択することにより、このＡＤＣの最大絶対値付きDNL≧1.00となることを回避し、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。
【００３１】
また、図６のように、コードnの出現個数の和はN1LSBΣ×2以上となるが、個別に見るとN1LSBi×2より小さい出現個数のデータがある場合に、従来方法ではΣ(Nn1, Nn2, …, Nnm) / NlLSBが2以上となるため、第１の絶対値付きＤＮＬは1.00以上となり、ミッシングコードと判定される。しかしながら、コードnは出現しているので、実際にはミッシングコードでない。この場合は第３の絶対値付きＤＮＬが選択することにより、このＡＤＣの最大絶対値付きDNL≧1.00となることを回避し、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。
【００３２】
本発明のプログラムは、上記したＡＤコンバータのミッシングコード検出方法をコンピュータに実行させるものである。
【００３３】
また、本発明の記録媒体は、コンピュータが読み取り可能なものであり、上記プログラムが記録されている。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように本発明によれば、全ランプ波のデータを平均した各コードの絶対値付きＤＮＬと、各ランプ波について得られたデータから計算した各コードの絶対値付きＤＮＬの中から最小値を選択したものとを比較し、各コードについてこれら２値の最小値を選択することから、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態のミッシングコード検出方法について、図１を参照しながら説明する。
【００３６】
このミッシングコード検出方法では、最初に検査用ランプ波を複数回入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータをディジタル入力により回収する。その後、以下のような処理を行う。
【００３７】
はじめに、第１の絶対値付きＤＮＬとして、各コードの出現回数をランプ波の入力回数で平均化したデータから各コードの絶対値付きＤＮＬを算出する。これをコードnの絶対値付きDNL_Aとし、ABS(DNL_An)とおく。
【００３８】
ABS(DNL_An) = |ABS(DNL_An)|…(５)
つぎに、個別のランプ波からｉ回目に入力されたランプ波に対応する、ＤＵＴが返すバイナリデータの総数をNtotali、そのランプ波の入力に対する１コードあたりの出現回数の理論値N1LSBiとすると
N1LSBi = Ntotali/ (2D - 2) …(６)
である。よって、ｉ回目のランプ波の入力に対するコードnのＤＮＬをDNL_Bni’とおくと
DNL_Bni’ = {Nni - N1LSBi} / N1LSBi
= Nni/ N1LSBi - 1…(７)
となる。この値の絶対値をとったものを第２の絶対値付きＤＮＬとし、ランプ波の入力回数分（ｍ個）得られる。ここでＤＮＬを求めるにあたって、ＤＵＴの線形性を重視せず、ミッシングコードの有無のみに着目していることに注意すると、ｍ個得られたDNL_Bni’の中から絶対値付き最小値を選び出し、これをコードnの絶対値付きＤＮＬとしても差し支えない。よって、これを行うと
ABS(DNL_Bn) = Min(|DNL_Bn1’|, |DNL_Bn2’|, …, |DNL_Bnm’|)…(８)
となり、第３の絶対値付きＤＮＬを得る。
【００３９】
ここで、最小値を選び出し、これをコードnの絶対値付きＤＮＬとしても差し支えない理由について説明する。あるコードnがミッシングコードであるかどうかを調べるにあたっては、絶対値つきＤＮＬが1.00未満であれば、実際にそのコードが必ず一度は出力されていることになる。したがって、そのコードnはミッシングコードとはならない。よって、各ランプ波より得られた第２の絶対値付きＤＮＬが、一度でも1.00未満となっているかどうかを確認することにより、コードnがミッシングコードであるかどうかを判定できるため、最小値を選び出している。
【００４０】
さらに、得られたABS(DNL_An)とABS(DNL_Bn)を比較し、その最小値をコードnの第４の絶対値付きＤＮＬとし、次のようにABS_DNLｎとおく。
【００４１】
ABS(DNLn) = Min(ABS(DNL_An), ABS(DNL_Bn)) … (９)
最後に、式（１０）のようにコード0, 2D - 1を除く全てのコードについてABS(DNLn)を比較し、最大値をそのＡＤＣの絶対値付き最大ＤＮＬとみなし、Max_ABS(DNL)とおく。
【００４２】
Max_ABS(DNL) = Max{ ABS(DNL1), ABS(DNL2), …, ABS(DNL2D-2)} … (１０)
Max_ABS(DNL)が１より小さい場合、検査対象のＡＤＣにはミッシングコードが無いことが保証される。以上の処理は、例えば図１のフローで実現できる。
【００４３】
ここで、図１のフローについて説明する。図１において、記号Ntotaliは、分解能Ｄ[bit]のＤＵＴが、ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数を示す。記号N1LSBiはｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られるデータのうち、0と2D- 1を除く2D - 2とおりの各コードの出現回数の理論値を示す。記号Nniはｉ回目の検査用ランプ波の入力に対してカウントされるコードnの出現回数を示す。記号DNL_Bni’はｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られたデータから求まるコードnのＤＮＬを示す。記号ABS(DNL_Bn)は検査用ランプ波をＤＵＴにｍ回入力したとき、コードnについて得られるｍ個のDNL値(DNL_B’n1), (DNL_B’n2),…, (DNL_B’nm)の中から選び出された絶対値付き最小値を示す。記号N1LSBΣは複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いて計算される、１コードあたりの出現回数の理論値を示す。記号DNL_Anは複数回入力された検査用ランプ波から得られたデータを入力回数で平均化して求められる、コードnのＤＮＬを示す。記号ABS(DNL_An)はDNL_Anの絶対値を示す。記号ABS(DNLn)は本発明の方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬを示す。記号Max_ABS(DNL)は本発明の方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D - 1を除く2D- 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたものを示す。
【００４４】
まず、ＤＵＴに検査用ランプ波をｍ回入力し、ＤＵＴが返すディジタルデータを回収する。
【００４５】
つぎに、ｉ回目のランプ波から得たデータの総数Ntotaliをカウントする処理と、ｉ回目のランプ波から得たデータよりｎ＝１→2D−2の各コードの出現個数Nniをカウントする処理、および次式の演算処理を、ｉ＝１→ｍのｍ回繰り返す。
【００４６】
N1LSBi = Ntotali / (2D - 2)
DNL_Bni’ = Nni / N1LSBi - 1
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００４７】
ABS(DNL_Bn) = Min(|DNL_Bn1’|, |DNL_Bn2’|, …, |DNL_Bnm’|)
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００４８】
N1LSBΣ = Σ(Ntotal1, Ntotal2, …, Ntotalm) / (2D - 2)
つぎに、次式の演算処理を、ｎ＝１→2D−2の各コードについて行う。
【００４９】
DNL_An = Σ(Nn1, Nn2, …, Nnm) / N1LSB Σ - 1
ABS(DNL_An) = |DNL_An|
つぎに、次式の演算処理を、ｎ＝１→2D−2の各コードについて行う。
【００５０】
ABS(DNLn) = Min{ABS(DNL_An), ABS(DNL_Bn)}
つぎに、次式の演算処理を行う。
【００５１】
Max_ABS(DNL) = Max{ABS(DNL1), ABS(DNL2), …, ABS(DNL2D-2)}
つぎに、Max_ABS(DNL)<1.00
であるかどうかを判断し、1.00より小さいとミッシングコード無しと判定し、1.00以上であれば、ミッシングコード有りと判断する。
【００５２】
本発明のプログラムは、上記した本発明の実施の形態のＡＤコンバータのミッシングコード検出方法をコンピュータに実行させるプログラムである。また、本発明の記録媒体は、コンピュータが読み取り可能で、上記プログラムが記録されている。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかるＡＤＣのミッシングコード検出方法によれば、従来よりもミッシングコードの誤判定の少ない検査を実現できる。すなわち、従来よりも少ない検査用波形の入力回数で検査が可能であるという特徴を有し、検査時間を短縮することができる。このため、ランプ波の入力回数を低く抑える場合や、ＡＤＣの出力bit数が大きく、1LSBあたりの出現回数の理論値を大きくとれない場合に有効である。
【００５４】
また、ランプ波生成用ＤＡＣとその周辺回路のジッタと出力電圧ばらつき、外乱ノイズによる検査用ランプ波の波形ばらつきに起因するミッシングコードの有無の誤判定を抑えることができるため、電磁環境変化に対しての、ＤＵＴからのデータ回収後の手続き上の対策としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態におけるＤＵＴに組み込まれたＡＤＣのミッシングコード有無判定方法の実行フローを示す図である。
【図２】ＡＤＣの入出力特性を示す図である。
【図３】ＡＤＣの出力コードを用いた微分非直線性誤差（ＤＮＬ）の計算方法を示す図である。
【図４】ＤＵＴに組み込まれたＡＤＣのミッシングコード検査の原理と検査用入力波形（ランプ波）を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＡＤＣのミッシングコード有無判定方法で、個別ランプ波データから得たコードnの出現個数データに、同時に0とN1LSBi×2以上が現れ、かつこれらの和を取るとN1LSBΣ×2より小さくなる場合を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるＡＤＣのミッシングコード有無判定方法で、コードnの出現個数和をとるとN1LSBΣ×2以上となるが、個別に見るとN1LSBi×2より小さい出現個数のデータが存在する場合を示す図である。
【図７】従来のＤＵＴに組み込まれたＡＤＣのＤＮＬを用いたミッシングコード有無判定方法の実行フローを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ntotali 分解能D[bit]のＤＵＴが、i回目の検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D- 1を除く2D - 2とおりのデータの総数
N1LSBi ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られるデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりの各コードの出現回数の理論値
Nni ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対してカウントされるコードnの出現回数
DNL_B’ni ｉ回目の検査用ランプ波の入力に対して得られたデータから求まるコードｎのＤＮＬ
ABS(DNL_Bn) 検査用ランプ波をＤＵＴにm回入力したとき、コードnについて得られるm個のDNL値(DNL_B’n1), (DNL_B’n2),…, (DNL_B’nm)の中から選び出された絶対値付き最小値
N1LSBΣ 複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D- 1を除く全てのデータを用いて計算される、1コードあたりの出現回数の理論値
DNL_An 複数回入力された検査用ランプ波から得られたデータを入力回数で平均化して求められる、コードnのＤＮＬ
ABS(DNL_An) （DNL_An）の絶対値
ABS(DNLn) 本発明の方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬ
Max_ABS(DNL) 本発明の方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D- 1を除く2D - 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたもの
V0 ＡＤＣのゼロスケール電圧
V2D - 1 ＡＤＣのフルスケール電圧
Vn ＡＤＣの出力コードがnからn + 1へ遷移する時のアナログ入力電圧
n ＡＤＣのディジタル出力コード
Nn 従来の方法で、1回の検査用ランプ波の入力に対し、得られたコードnの出現個数
Ntotal 従来の方法で、分解能D[bit]のＤＵＴが、検査用ランプ波の入力に対して返すバイナリデータのうち、0と2D - 1を除く2D - 2とおりのデータの総数
DNLn 従来の方法で、複数回の検査用ランプ波入力に対して得られたディジタルデータから、コード0と2D - 1を除く全てのデータを用いてコードnについて計算されるＤＮＬ
ABS(DNLn) 従来方法を用いてコードnについて算出される絶対値付きＤＮＬ
Max_ABS(DNL) 従来方法を用いて、ＤＵＴに内蔵されるＡＤＣのコード0と2D- 1を除く2D - 2個のコードについて算出されるABS(DNLn)）の中から最大値を選び、検査対象であるＡＤＣの最大絶対値付きＤＮＬとしたもの
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査素子に内蔵されたＡＤコンバータのミッシングコードの有無を検査するＡＤコンバータのミッシングコード検出方法であって、
前記被検査素子に検査用入力波形として複数回ランプ波を入力し、前記被検査素子が返すディジタルデータを取り込んだ後、
入力した全てのランプ波を用いて前記ＡＤコンバータの各出力コードの出現個数を平均し、前記ＡＤコンバータの各出力コードの出現個数の平均値より各コードの第１の絶対値付き微分非直線性誤差を求め、
個別のランプ波からも各コードの第２の絶対値付き微分非直線性誤差をランプ波の入力回数分求め、各コードについて前記ランプ波の入力回数分の第２の絶対値付き微分非直線性誤差の中から最小値を選び出して各コードの第３の絶対値付き微分非直線性誤差とし、
各コードについて前記第１の絶対値付き微分非直線性誤差と前記第３の絶対値付き微分非直線性誤差のうちの小さい方の値をそのコードの第４の絶対値付き微分非直線性誤差とし、
ゼロスケール値とフルスケール値を除く全コードについて計算された前記第４の絶対値付き微分非直線性誤差の最大値を前記被検査素子の最大絶対値付き微分非直線性誤差（Max_ABS(DNL)）とし、Max_ABS(DNL)<1.00ならば、前記被検査素子はミッシングコード無しと判断するＡＤコンバータのミッシングコード検出方法。
【請求項２】
請求項１記載のＡＤコンバータのミッシングコード検出方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項３】
請求項２記載のプログラムが記録され、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
被検査素子に内蔵されたＡＤコンバータのミッシングコードの有無を検査するＡＤコンバータのミッシングコード検出方法であって、
前記被検査素子に検査用入力波形として複数回ランプ波を入力し、前記被検査素子が返すディジタルデータを取り込んだ後、
入力した全てのランプ波を用いて前記ＡＤコンバータの各出力コードの出現個数を平均し、前記ＡＤコンバータの各出力コードの出現個数の平均値より各コードの第１の絶対値付き微分非直線性誤差を求め、
個別のランプ波からも各コードの第２の絶対値付き微分非直線性誤差をランプ波の入力回数分求め、各コードについて前記ランプ波の入力回数分の第２の絶対値付き微分非直線性誤差の中から最小値を選び出して各コードの第３の絶対値付き微分非直線性誤差とし、
各コードについて前記第１の絶対値付き微分非直線性誤差と前記第３の絶対値付き微分非直線性誤差のうちの小さい方の値をそのコードの第４の絶対値付き微分非直線性誤差とし、
ゼロスケール値とフルスケール値を除く全コードについて計算された前記第４の絶対値付き微分非直線性誤差の最大値を前記被検査素子の最大絶対値付き微分非直線性誤差（Max_ABS(DNL)）とし、Max_ABS(DNL)<1.00ならば、前記被検査素子はミッシングコード無しと判断するＡＤコンバータのミッシングコード検出方法。
【請求項２】
請求項１記載のＡＤコンバータのミッシングコード検出方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項３】
請求項２記載のプログラムが記録され、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３１９７５０（Ｐ２００６−３１９７５０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４１１８９（Ｐ２００５−１４１１８９）
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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