DE112010003393T5

DE112010003393T5 - Testvorrichtung und Testverfahren für ein moduliertes Signal

Info

Publication number: DE112010003393T5
Application number: DE112010003393T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Ishida; Toshiyuki Okayasu; Daisuke Watanabe; Sakaki Morishita
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-06-14
Also published as: KR101334445B1; WO2011024394A1; DE112010003393T8; US20110054827A1; JPWO2011024394A1; KR20120070572A; CN102483440A

Abstract

Eine Testvorrichtung (2), welche ein moduliertes Signal (S1) testet, welches von einem zu testenden Bauelement ausgegeben wird. Eine Cross-Timingdaten-Generierungseinheit (10), welche Cross-Timingdaten generiert, welche Timings angeben, an welchem das Level des zu testenden Signals (S1) jeden einer Vielzahl von Grenzwerten überschreitet. Eine Erwartungswertdaten-Generierungseinheit (30), welche Timing-Erwartungswertdaten generiert, die Timings angeben, an welchem ein erwarteter Wert einer Wellenform (S2) eines zu testenden Signals (S1) jeden der Vielzahl an Grenzwerten überschreitet, wenn die Erwartungswert-Wellenform mit den Grenzwerten verglichen wird. Eine Vergleichseinheit (40), welche die Cross-Timingdaten mit den Timing-Erwartungswertdaten vergleicht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testvorrichtung.
2. Beschreibung zum Stand der Technik
Im Allgemeinen wird bei der herkömmlichen digitalen drahtgebundenen Datenübertragung eine binäres Übertragungsverfahren eines Zeitmultiplexverfahrens (TDM: Time Division Multiplexing) verwendet. In diesem Fall wird eine Hochleistungsübertragung durch eine parallele Hochgeschwindigkeitsübertragung realisiert. Um die physikalischen Grenzen der Parallelübertragung zu überwinden, wird unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsschnittstellenschaltkreises (I/F) eine serielle Hochgeschwindigkeitsübertragung mit Datenraten von mehreren Gbps bis 10 Gbps oder mehr durchgeführt. Allerdings ist auch hierbei eine Steigerung der Übertragungsrate, insbesondere durch Datenverluste (BER: Bit Error Rate) aufgrund von Hochfrequenz- oder Reflexionsverlusten in der Übertragungsleitung, limitiert.
Andererseits wird mit dem digitalen drahtlosen Übertragungsverfahren eine Multibitinformation über ein Trägersignal übermittelt und empfangen. Das bedeutet, dass die Datenrate nicht direkt durch die Trägerfrequenz limitiert ist. Zum Beispiel findet bei der Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM), welche das elementare Quadraturmodulation/Demodulationsverfahren darstellt, die Quadraturübertragung über einen einzigen Kanal statt. Des Weiteren stellt die 64-QAM eine 64-wertige Übertragung unter Verwendung eines einziges Trägers dar. Das bedeutet, dass ein derartiges Multimodulationsverfahren die Übertragungskapazität ohne Anhebung der Trägerfrequenz erhöht.
Ferner kann ein derartiges Modulations-/Demodulationsverfahren auch in gleicher Weise wie auf eine drahtlose Übertragung auch auf eine drahtgebundene Übertragung angewendet werden. Solch ein Modulations-/Demodulationsverfahren wird zunehmend als PAM-Verfahren (Pulse Amplitude Modulation), QPSK-Verfahren (Quadratur-Phasenumtastung), oder DQPSK-Verfahren (Differential QPSK) angewendet. Insbesondere aus Kostenaspekten ist es wichtig, die Informationsmenge, welche von einem einzigen optischen Datenkabel übertragen wird, zu erhöhen. Diese Anforderungen haben den Technologietrend von einem binären Zeitmultiplexverfahren (TDM) hin zu einer Übertragung unter Verwendung oben genannter digitalen Modulation verschoben.
In naher Zukunft hat ein derartiges digitales Modulations-/Demodulationsverfahren das Potential auf drahtgebundene Schnittstellen zwischen Bauelementen wie beispielsweise Speicher, SoC (System an a Chip), etc., angewendet zu werden. Dennoch ist zum heutigen Zeitpunkt keine Multikanal-Testvorrichtung bekannt, welche geeignet ist, derartige Bauelemente für die Massenproduktion zu testen.
Es sind verschiedene Testvorrichtungen und RF-Testmodule (RF: Radio Frequency) bekannt, um herkömmliche drahtlose Datenübertragungsbauelemente zu testen. Allerdings haben alle herkömmlichen drahtlosen Datenübertragungselemente einen oder mehrere Ein- und Ausgänge (I/O: input/output) und Kommunikationsschnittstellen (I/O ports) und dementsprechend weisen herkömmliche Testvorrichtungen und Testmodule nur einige Kommunikationsschnittstellen auf. Folglich ist es schwierig, eine derartige Testvorrichtung oder ein derartiges Testmodul zu verwenden, um ein Bauteil wie einen Speicher, welcher von 10 bis 100 oder mehr Kommunikationsschnittstellen (I/O ports) aufweist, zu testen.
Des Weiteren werden bei der herkömmlichen Testvorrichtung für RF-Signale die Ausgangssignale von einem zu testenden Bauelement (DUT: Device under Test) durch einen A/D-Wandler (A/D: analog/digital) umgewandelt, wobei auf diese Weise erhaltene große Datenmengen einer Signalverarbeitung (unter Verwendung einer Verarbeitungssoftware) unterzogen werden, um schließlich ein Erwartungswerturteil zu erhalten. Dies führt zu langen Prüfzeiten.
Darüber hinaus weisen herkömmliche Testvorrichtungen zur Signalprüfung digitale Anschlüsse auf, wobei im Wesentlichen davon ausgegangen wird, dass ein Binärsignal zu testen ist (in einigen Fällen auch ein dreiwertiges Signal, welches einen Hochimpedanzzustand (Hi-Z) aufweist). Das bedeutet, dass herkömmliche Testvorrichtungen, welche derartige digitale Stifte aufweisen, keine Demodulationsfunktion für ein digital moduliertes Signal aufweisen.
In einem Fall, in welchem alle Kommunikationsschnittstellen (I/O ports) eines Bauelements, wie beispielsweise eines Speichers, MPU (Micro Processing Unit), etc., unter Verwendung eines digitalen Modulationsverfahrens konfiguriert werden, weist ein derartiges Bauelement in der Regel zwischen 10 und 100 oder mehr Kommunikationsschnittstellen (I/O ports) auf. Dementsprechend besteht ein Bedarf darin, eine derartige Vielzahl von mehreren 100 Kommunikationsschnittstellen gleichzeitig zu testen. Das bedeutet, es bedarf einer Testvorrichtung, welche tausende von Kommunikationsschnittstellenkanälen für digital modulierte/demodulierte Signale aufweist. Aufgrund der begrenzten Rechnerkapazität der Testvorrichtung ist es ferner erforderlich, in allen Schritten eine Echtzeittestung auf Hardwareebene durchzuführen.
Zudem ist es äußerst nützlich für die Hersteller, eine Testvorrichtung zu verwenden, welche in der Lage ist, Testsignale, welche durch verschiedene Verfahren moduliert wurden wie beispielsweise Amplitudenmodulation (AM), Frequenzmodulation (FM), Amplitudenumtastung (ASK: Amplitude Shift Keying), Phasenumtastung (PSK: Phase Shift Keying), etc., in Echtzeit zu testen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben geschilderten Situation gemacht. Dementsprechend ist ein beispielhafter Zweck einer Ausführungsform der Erfindung eine Testvorrichtung und ein Testverfahren bereitzustellen, welche geeignet ist, ein moduliertes zu testendes Signal in Hochgeschwindigkeit zu testen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Testvorrichtung, welche ein moduliertes zu testendes Signal testet, welches von einem zu testenden Bauelement empfangen wird. Die Testvorrichtung weist Folgendes auf:

– eine Cross-Timing-Messeinrichtung, welche Cross-Timingdaten generiert, welche ein Timing anzeigen, zu welchem ein Level eines zu testenden Signals jeden einer Vielzahl von Grenzwerten überschreitet;
– eine Erwartungswertdaten-Generierungseinheit, welche das Timing von Erwartungswertendaten generiert, welche ein Timing anzeigen, an welchem eine Erwartungswert-Wellenform von einem zu testenden Signal jeden einer Vielzahl von Grenzwerten überschreitet, wenn die Erwartungswert-Wellenform mit jedem der Vielzahl an Grenzwerten verglichen wird; und
– eine Vergleichseinheit, welche die Cross-Timingdaten mit den Erwartungswert-Timingdaten vergleicht.

Mit einer derartigen Ausführungsform kann, anstatt eines Basisbandsignals, welches durch Demodulation eines zu testenden Signals erhalten wird, die Qualität eines zu testenden Bauelements und die Qualität des Wellenform eines zu testenden Signals zu einem Zeitpunkt evaluiert werden, an welchem sich das Level des zu testenden Signals ändert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft ebenso eine Testvorrichtung. Die Testvorrichtung weist Folgendes auf:

– eine Cross-Timing-Messeinheit, welche Cross-Timingdaten generiert, welche ein Timing anzeigen, an welchem das Level des zu testenden Signals jeden der Vielzahl an Grenzwerten überschreitet; und
– eine Wellenform-Rekonstruktionseinheit, welche die Cross-Timingdaten für jeden Grenzwert empfängt, und die Wellenform eines zu testenden Signals rekonstruiert, indem eine Interpolation in Zeitrichtung und Amplitudenrichtung durchgeführt wird.

Mit einer derartigen Ausführungsform kann eine Zeitbereichsanalyse, eine Frequenzbereichsanalyse, und eine Modulationsanalyse durchgeführt werden, wobei hierfür lediglich die Testvorrichtung ohne Verwendung eines teueren Spektrumanalysator, eines Digitalisiergeräts, oder dergleichen, notwendig ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass jegliche beliebige Kombination oder Neuanordnung der oben beschriebenen strukturellen Komponenten und dergleichen als solche durch die vorliegenden Ausführungsbeispiele offenbart ist. Darüber hinaus beschreibt die Zusammenfassung der Erfindung nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale, so dass die Erfindung auch eine Unterkombination von den hierin beschriebenen Merkmalen sein kann.
Die Ausführungsbeispiele, welche im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden, dienen lediglich als Beispiel und sind nicht als Einschränkung zu verstehen, wobei gleiche Elemente in den verschiedenen Figuren mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, in welchen:
1 ein Blockdiagramm einer Konfiguration der Testvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 einen Schaltplan einer beispielhaften Konfiguration eines Halteregisters (Latch Array) zeigt;
3A ein Zeitdiagramm des Arbeitsverlaufs der Cross-Timingdaten-Generierungseinheit zeigt;
3B ein Diagramm darstellt, in welchem die Erwartungswert-Wellenform, eine Vielzahl an Grenzwerten, und Timing-Erwartungswertdaten gezeigt sind;
4A bis 4C Diagramme darstellen, die beispielhafte Datenvergleichsverarbeitungen der Timing-Vergleichseinheit zeigen;
5 ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Testvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 Diagramme zeigt, in welchen das Abtasten von verschiedenen, von der Cross-Timingdaten-Generierungseinheit modulierten, Wellenformen dargestellt ist;
7 ein Diagramm zeigt, in welchem eine rekonstruierte Wellenform einer Wellenform-Rekonstruktionseinheit dargestellt ist;
8 ein Blockdiagramm zeigt, in welchem eine Konfiguration eines Teils der Testvorrichtung gemäß einer ersten Modifikation dargestellt ist;
9 ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Testvorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation zeigt; und
10 ein konzeptionelles Diagramm zeigt, in welchem die Vergleichsverarbeitung für den Vergleich zwischen Amplituden-Erwartungswertdaten und Beurteilungsdaten der Level-Vergleichseinheit dargestellt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, wobei diese nicht als Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind, sondern lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung dienen. Alle hierin beschriebenen Merkmale und deren Kombinationen in Verbindung mit den beschriebenen Ausführungsformen sind nicht notwendigerweise wesentlich für die Erfindung.
Das zu testende Testziel durch die Testvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels ist ein zu testendes Bauelement (DUT: Device under Test), welches eine Übertragungs-/Empfangsschnittstelle für digital modulierte digitale Daten aufweist. Das bedeutet, ein Mustersignal wird digital moduliert und das digital modulierte Mustersignal wird anschließend an das zu testende Bauelement (DUT) weitergeleitet. Des Weiteren wird das von dem zu testenden Bauteil modulierte Ausgangsdatensignal mit einem Erwartungswert verglichen, um ein Qualitätsurteil zu erhalten. Die Testvorrichtung kann, zusätzlich zu einer Qualitätsbeurteilungsfunktion, eine Wellenform-Analysefunktion für die digital modulierten Daten, eine Funktion zur Generierung eines Konstellationsdiagramms, etc., aufweisen.
Unter Digitalmodulation ist Amplituden-Phasenumtastung (APSK: Amplitude Phase Shift Keying), Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM: Quadrature Amplitude Modulation), Quadratur-Phasenumtastung (QPSK: Quadrature Phase Shift Keying), Binär-Phasenumtastung (BPSK: Binary Phase Shift Keying), und Frequenz-Phasenumtastung (FSK: Frequency Shift Keying), etc. zu verstehen. Das zu testende Bauelement (DUT) ist vorzugsweise ein Bauelement, welches eine Multikanal-Kommunikationsschnittstelle (I/O port), wie beispielsweise einen Speicher oder MPU, aufweist. Jedoch ist das zu testende Bauelement (DUT) im Einzelnen nicht festgelegt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration der Testvorrichtung 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Testvorrichtung 2 wie sie in 1 dargestellt ist, weist einen multiplen Kommunikationsschnittstellenterminal P_IO auf, wobei dieser durch inkrementelle Kommunikationsschnittstellen eines zu testenden Bauelements 1 (DUT) gebildet wird. Jede dieser Kommunikationsschnittstellenterminals P_IO der Testvorrichtung 2 ist mit einer entsprechenden Kommunikationsschnittstelle des Bauelements 1 (DUT) über einen Übertragungspfad verbunden und empfängt ein zu testendes moduliertes Signal S1 von dem zu testenden Bauelement 1 (DUT) als Eingangssignal. Die Anzahl der Kommunikationsschnittstellen P_IO ist nicht im Speziellen begrenzt. In einem Fall, in welchem das zu testende Bauelement 1 (DUT) ein Speicher oder eine MPU ist, sind von 10 bis zu 100 oder mehr Kommunikationsschnittstellen P_IO vorgesehen. Allerdings sind zur Erleichterung der Verständlichkeit und zur Vereinfachung der Erklärung nur ein einziger Kommunikationsschnittstellenterminal P_IO und der dazugehörige Block dargestellt.
Die Testvorrichtung 2 weist drei Funktionsblöcke auf, d. h. eine Cross-Timingdaten-Generierungseinheit 10, eine Erwartungswertdaten-Generierungseinheit 30, und eine Timing-Vergleichseinheit 40, für jeden Kommunikationsschnittstellenterminal P_IO. Im Folgenden wird eine schrittweise Beschreibung in Bezug auf diese Funktionsblöcke gegeben.
(1-a) Cross-Timingdaten-Generierungseinheit
Die Cross-Timingdaten-Generierungseinheit 10 generiert Cross-Timingdaten D_CRS, welche das Timing anzeigen, an welchem das zu testende Signal S1 jeden der Vielzahl an Grenzwerten V₀ bis V_N (N steht für eine ganzzahlige Zahl) überschreitet.
Im Einzelnen weist die Cross-Timingdaten-Generierungseinheit 10 eine Multiwert-Vergleichseinrichtung 12, eine Grenzwerteinstellungseinheit 14, einen Zeit-Digitalkonverter 16, und einen Echtzeit-Timinggenerator 22 auf, wobei der Echtzeit-Timinggenerator in der vorliegenden Anmeldung auch als „Timing Generator” bezeichnet wird. Der Echtzeit-Timinggenerator 22 ist für jeden Cross-Timingdaten-Generator 10 vorgesehen. Des Weiteren kann ein Echtzeit-Timinggenerator 22 von mehreren Cross-Timingdaten-Generierungseinheiten 10 geteilt werden.
Die Multiwertvergleichseinrichtung 12 vergleicht das Level eines zu testenden Signals S1 mit jedem der Vielzahl an Grenzwerten V₀ bis V_N, und generiert Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN, welche die Vergleichsergebnisse der inkrementellen Grenzwerte V₀ bis V_N darstellen.
Zum Beispiel werden die i-ten (0 ≤ i ≤ N) Vergleichsdaten D_CMPi wie folgt festgelegt:
Wenn S1 > V_i, dann wird D_CMPi auf den Wert „1” festgelegt (High Level).
Wenn S1 < V_i, dann wird D_CMPi auf den Wert „0” festgelegt (Low Level).
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Zuordnung von High Level und Low Level auch umgekehrt erfolgen kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Grenzwerte V₀ bis V_N durch konstante Intervalle zwischen den Grenzwerten V₀ bis V_N festgelegt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt ist. Solch eine Anordnung, in welcher die Grenzwerte V₀ bis V_N in konstanten Intervallen voneinander entfernt sind, ist nicht notwendigerweise optimal und hängt von dem Modulationsverfahren für die Verarbeitung des zu testenden Signals S1 ab, somit können die Grenzwerte in einem anderen Fall auch durch unterschiedliche Intervalle festgelegt werden. Das bedeutet, die Grenzwerte V₀ bis V_N werden gemäß dem zu testenden Bauelement 1 (DUT), dem Modulationsverfahren, usw. auf geeignete Weise festgelegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass im vorliegenden Fall die Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN einen sogenannten Thermometercode darstellen, in welchem sich der Wert zwischen 1 und 0 bei einem spezifischen Bit, welches die Grenze anzeigt, ändert (alternativ hierzu werden die Bit-Daten alle auf „0” oder alle auf „1” gesetzt). Im Folgenden wird ein Set von (N + 1) Bits mit den Vergleichsdaten D_CMP0, welche das niedrigswertige Bit bezeichnen, und den Vergleichsdaten D_CMPN, welche das höchstwertige Bit bezeichnen, insgesamt als „Vergleichscode D_CMP” bezeichnet.
Die Anzahl der Grenzwerte, d. h. (N + 1) werden gemäß dem Modulationsverfahren für das zu testende Signal S1 festgelegt, zum Beispiel in einem Fall, in welchem ein 16-QAM verwendet wird, sollte ein Dynamikbereich von ungefähr 4 Bits (N = 16) vorgesehen werden. Im Falle eines anderen Modulationsverfahrens können andere Dynamikbereiche von rund 2 Bits (N = 4), 3 Bits (N = 8), oder 5 Bits (N = 32) optimal sein.
Die Grenzwertlevel-Einstellungseinheit 14 generiert die Grenzwerte V₀ bis V_N. Zum Beispiel ist die Grenzwertlevel-Einstellungseinheit 14 ein D/A-Konverter, und generiert jeden Grenzwert, welcher an ein externes digitales Kontrollsignal angepasst werden kann. Die Grenzwerte können gemäß der Art des zu testenden Bauelements 1 (DUT), dem Modulationsverfahren, etc. dynamisch kontrolliert werden. Des Weiteren kann jeder Grenzwert im Voraus auf einen vorbestimmten Wert kalibriert werden.
In einigen Datenübertragungsprotokollen ist eine Fluktuation des zu testenden Signals S1 von dem zu testenden Bauelement 1 (DUT) zulässig. Des Weiteren ist in einigen Fällen eine DC-Offset-Fluktuation des zu testenden Signals S1 zulässig. In diesem Fall, kann die Grenzwertlevel-Einstellungseinheit 14 die Amplitude oder den DC-Offset des zu testenden Signals S1 messen und aufgrund der Messergebnisse die Grenzwerte V₀ bis V_N optimieren.
Der Zeit-Digitalwandler 16 empfängt die Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN in Inkrementen der Grenzwerte V₀ bis V_N und generiert die Cross-Timingdaten D_CRS0 bis D_CRSN durch Messung des Timings, bei welchem sich jeder der Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN ändert. Bezüglich einer Anordnung, in welcher die Cross-Timingdaten D_CRS0 bis D_CRSN in Inkrementen von Grenzwerten generiert werden, wird eine Beschreibung in Bezug auf die vorliegende Ausführungsform angegeben. Es sei darauf hingewiesen, dass in der einfachsten Anordnung einzelne Cross-Timingdaten D_CRS generiert werden, welche das Timing anzeigen, bei welchem sich zumindest einer der Vielzahl an Vergleichsdaten D_CMP verändert.
Der Zeit-Digitalkonverter 16 weist ein Halteregister 18 (Latch Array) und einen Encoder 20 auf. 2 zeigt einen Schaltplan, in welchem eine beispielhafte Konfiguration des Halteregisters 18 dargestellt ist.
Der Timing-Generator 22 generiert K-Phasen-Multi-Strobe-Signale STRB₁ bis STRB_K (K steht für eine ganzzahlige Zahl), in welchen sich die Flankenphasen in Inkrementen eines vorbestimmten Sampling-Intervalls Ts verschieben. Das Sampling-Intervall Ts wird gemäß der Symbolrate (Frequenz) des zu testenden Signals S1 oder dem Modulationsverfahren festgelegt. Zum Beispiel wird das Sampling-Intervall Ts durch Multiplizieren der Symbolperiode Tsym des zu testenden Signals S1 (Kehrwert der Symbolrate) durch den Kehrwert einer ganzen Zahl (d. h. 1/8) erhalten. Das bedeutet, das L Halteregister 18 (Latch Array) berücksichtigt die Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN zu einer vorbestimmten Frequenz auf überdurchschnittliche Weise (Überabtastung (Oversampling)).
Das Halteregister 18 weist K Flip-Flops FF₁ bis FF_K für jeden der Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN auf. Die i-ten Vergleichsdaten D_CMPi werden den entsprechenden K Flip-Flops eingegeben. Die Taktungsanschlüsse der K Flip-Flops empfangen entsprechend K-Phasen-Multi-Strobe-Signale STRB₁ bis STRB_K als Eingangssignale. Die Ausgangsdaten der Flip-Flops FF₁ bis FF_K stellen einen K-Bit-Thermometercode dar (welcher im Folgenden als „Timing-Code TC” bezeichnet wird). Zum Beispiel ist der Ausgang des FF₁ dem höchstwertigen Bit (MSB: most significant bit) zugeordnet, und der Ausgang des FF_K ist dem niedrigswertigen Bit (LSB: least significant bit) zugeordnet.
Der Timing-Generator 22 kann wiederholt das Strobe-Signal SCRB₁ bis SCRB_K mit einer Testrate (Frequenz T_RATE) als Referenz generieren. Dabei ist der wiederholten Testrate ein Index (j) zugeordnet.
Der i-te Timing-Code TC_i zeigt das Timing an, bei welchem das zu testende Signal S1 den i-ten Grenzwert V_i überschreitet. Im Einzelnen wird das Cross-Timing (die Zeit, welche seit Beginn des Tests verstrichen ist) durch die folgende Formel erhalten: t = j × T_RATE + (L × TS), wenn der Übergangspunkt des i-ten Timing-Codes TC_i mit dem oberen L Bit (1 ≤ L ≤ K) in der i-ten Testratenperiode übereinstimmt. Der Wert L kann durch Prioritätsenkodierung von TC_i berechnet werden. Der Encoder 20 empfängt den Timing-Code TC und generiert die Cross-Timingdaten D_CRS0 bis D_CRSN, welche das Cross-Timing t anzeigen. Das Datenformat der Cross-Timingdaten D_CRS0 bis D_CRSN ist nicht im Speziellen festgelegt. Des Weiteren kann das Datenformat der Cross-Timingdaten das Wertepaar j und L aufweisen.
3A zeigt ein Zeitdiagramm, welches den Arbeitsverlauf der Cross-Timingdaten-Generierungseinheit 10 veranschaulicht. Die durchgezogene Linie repräsentiert das zu testende Signal S1, und die gestrichelte Linie repräsentiert den Vergleichscode D_CMP, welcher durch die Multiwert-Vergleichseinheit 12 digitalisiert wurde. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass 3A eine Anordnung zeigt, in welcher N = 5 ist.
Darüber hinaus repräsentieren die Cross-Timingdatenreihen T₀' bis T₈' das Timing, zu welchem sich der Wert des Vergleichscodes D_CMP ändert.
Die obigen Ausführungen beschreiben die Konfiguration sowie den Betrieb der Cross-Timingdaten-Generierungseinheit. Es sei darauf hingewiesen, dass die Konfiguration der Cross-Timingdaten-Generierungseinheit 10 nicht auf oben beschriebene Anordnung beschränkt ist. Des Weiteren kann die Cross-Timingdaten-Generierungseinheit auch andere Schaltkreiskonfigurationen aufweisen.
(1-b) Erwartungswertdaten-Generierungseinheit
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 1 die Erwartungswertdaten-Generierungseinheit 30 beschrieben.
Die Testvorrichtung 2 hat im Voraus Informationen bezüglich der Musterdaten, welche auf dem zu testenden modulierten Signal basieren, das von dem zu testenden Bauelement 1 (DUT) ausgegeben wird. Demzufolge werden die Musterdaten, welche im Voraus gespeichert werden, im Folgenden als „Erwartungswerte” oder „Basisband-Erwartungswertmuster” bezeichnet. Der Erwartungswert-Mustergenerator 32 generiert binäre Basisband-Erwartungswertmuster PAT. Das Erwartungswertmuster PAT ist ein Datensatz, welcher einem einzigen Symbol entspricht. In einem Fall, in welchem ein 16-QAM verwendet wird, wird ein 4-Bit-Muster als Erwartungswertmuster PAT verwendet. Die Anzahl der Bits des Erwartungswertmusters PAT wird entsprechend des Modulationsverfahrens festgelegt.
Ein Codierungsschaltkreis 34 führt eine virtuelle digitale Multiwertmodulation des Basisband-Erwartungswertmusters PAT unter Verwendung einer digitalen Signalverarbeitung, wie sie vom zu testenden Bauelement 1 (DUT) verwendet wird durch und generiert dabei eine Erwartungswert-Wellenform S2. Anschließend vergleicht der Erwartungswert-Mustergenerator 32 die Erwartungswert-Wellenform S2, welcher ein zu erwartendes Signal für ein zu testendes Signal mit einer Vielzahl an Grenzwerten V₀ bis V_N repräsentiert und generiert unter Verwendung einer digitalen Signalverarbeitung die Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP, welche das Timing angeben, an welchem die Erwartungswert-Wellenform S2 jeden der Grenzwerte V₀ bis V_N überschreitet. 3B zeigt ein Diagramm, in welchem der Erwartungswert-Wellenform S2, die Grenzwerte V₀ bis V_N, und die Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP dargestellt sind. Die Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP beinhalten die Erwartungswerte des Cross-Timings T₀, T₁, usw.
Außerdem gibt der Codierungsschaltkreis 24 Rateneinstellungsdaten RATE aus, welche die Rate der Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP repräsentieren. Der Timing-Generator 22 empfängt die Rateneinstellungsdaten RATE, und generiert synchron mit der Taktungsrate (Clock Rate) die Strobe-Signale STRB, welche eine Reihe von Randbereichen der Intervalle beinhalten, die den Rateneinstellungsdaten RATE entsprechen.
(1-c) Timing-Vergleichseinheit
Die Timing-Vergleichseinheit 40 vergleicht die Cross-Timingdaten D_CRS (t₀', t₁', ...) mit den Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP (t₀, t₁, ...) und beurteilt die Qualität des zu testenden Bauelements 1 (DUT) oder identifiziert dessen Defekt.
Falls ein Quantisierungsfehler (in Zeitrichtung und Amplitudenrichtung) nicht berücksichtigt wird, wenn das zu testende Signal S1 auf ideale Weise generiert wird, stimmen die gemessenen Cross-Timingdaten D_CRS mit den Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP überein.
4A bis 4C zeigen Diagramme, welche beispielhafte Vergleichsergebnisse von der Timing-Vergleichseinheit 40 darstellen.
In einem Fall, in welchem die gemessenen Cross-Timingdaten D_CRS einen Wert aufweisen, welcher von dem Bereich der zulässigen Werte ΔT, verglichen mit den Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP aufgrund einer Verzerrung der Wellenform oder dergleichen, abweichen, wird das zu testende Bauelement 1 (DUT) als defekt beurteilt. Demnach sollte eine Regelung getroffen werden, in welcher ein Fenster mit einem oberen Limit und einem unteren Limit für den Erwartungswert des Timings t angegeben und eine Beurteilung getroffen wird, ob ein gemessenes Cross-Timing t' innerhalb dieses Fensters liegt oder nicht. In 4A weicht das Cross-Timing t₈', welches dem Grenzwert V₃ entspricht, von der Spanne des Erwartungswerts t₈ ab.
4B zeigt eine Situation, in welcher eine Amplitudendegradation in dem zu testenden Signal S1 auftritt, welches von dem zu testenden Bauelement 1 (DUT) empfangen wird.
4C zeigt eine Situation, in welcher ein DC-Offset in dem zu testenden Signal S1 auftritt. Die Amplitudendegradation und der DC-Offset führen ebenso zu einer Abweichung des gemessenen Cross-Timings t' von dem Timing-Erwartungswert t. Folglich ist die Testvorrichtung 2 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dazu geeignet, derartige Defekte zu detektieren.
(Zweite Ausführungsform)
5 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration einer Testvorrichtung 2a gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Testvorrichtung 2a weist, anstatt oder zusätzlich zu einer Timing-Vergleichseinheit 40 gemäß der ersten Ausführungsform, eine Wellenform-Rekonstruktionseinheit 50 und eine Wellenform-Analyseeinheit 52 auf. Eine nochmalige Beschreibung derselben Blöcke, welche in 1 dargestellt sind, wird nicht angegeben.
Die Wellenform-Rekonstruktionseinheit 50 empfängt die Cross-Timingdaten D_CRS0 bis D_CRSN für die entsprechenden Grenzwerte V₀ bis V_N. Die Daten repräsentieren das zu testende Signal in Form einer Reihe (T_K, V_i). Hierbei ist k eine ganzzahlige Zahl, welche die Sampling-Index-Zahl darstellt. Außerdem repräsentiert i (0 ≤ i ≤ N) eine Indexzahl, welche das Level des Grenzwerts anzeigt. Die Wellenform-Rekonstruktionseinheit 50 rekonstruiert die Wellenform des zu testenden Signals S1 in Form von Digitalwerten, indem eine Interpolation in Zeitrichtung und Amplitudenrichtung durchgeführt wird.
6 zeigt ein Diagramm, in welchem das Abtasten (Sampling), welches von der Cross-Timingdaten-Generierungseinheit 10 durchgeführt wird, von verschiedenartig modulierten Schwingungen dargestellt ist. Im Allgemeinen wird das Sampling in der Zeitachsenrichtung als Referenz durchgeführt, jedoch wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Sampling mit dem Grenzwerten V₀ bis V_N entlang der Amplitudenrichtung als Referenz durchgeführt.
7 zeigt ein Diagramm, in welchem die rekonstruierte Wellenform der Wellenform-Rekonstruktionseinheit 50 dargestellt ist. Jeder nicht ausgefüllte Kreis repräsentiert einen Punkt, welcher mit dem Grenzwert der Referenz gesampelt ist und jeder ausgefüllte Kreis repräsentiert einen interpolierten Punkt. Die Wellenform-Rekonstruktionseinheit 50 ist ein digitaler Signalprozessor (DSP: Digital Signal Processor) oder ein Computer, welcher dazu geeignet ist, eine Signalverarbeitung, wie beispielsweise eine Linearinterpolation, eine Polynominterpolation, eine Cubic Spline Interpolation, etc. durchzuführen. Unter Berücksichtigung der Zweckmäßigkeit der Signalverarbeitung, welche in nachgeordneten Schritten durchgeführt wird, interpoliert die Wellenform-Rekonstruktionseinheit 50 vorzugsweise die Cross-Timingdaten D_CRS, welche in Inkrementen der Grenzwerte V mit bestimmten Intervallen entlang der Zeitachsenrichtung empfangen werden. Die Wellenformdaten S3, welche auf diese Weise interpoliert werden, dienen als Eingangssignal für die Wellenform-Analyseeinheit 52.
Die Wellenform-Analyseneinheit 52 führt die Signalverarbeitung für die Wellenformdaten S3 durch, welche wie oben beschrieben rekonstruiert wurden, und vollzieht die Analyse und Modulationsanalyse des zu testenden Signals S1 im Zeitbereich oder im Frequenzbereich des zu testenden Signals S1. Beispielsweise wird, nachdem die Wellenformdaten S3 unter Verwendung einer Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform, FFT) in den Frequenzbereich konvertiert wurden, eine Spektrumanalyse oder Phasenrauschanalyse (Single Side Band Phase Noise Spectrum Analysis) an dem zu testenden Signal S1 durchgeführt. Des Weiteren wird in den Zeitbereich eine Augendiagrammanalyse oder eine Schwankungsanalyse für das zu testende Signal S1 durchgeführt. Darüber hinaus wird in einem Fall, in welchem das zu testende Signal ein moduliertes Signal ist, ein Konstellationsdiagramm oder dergleichen erstellt, indem eine Modulationsanalyse der Wellenformdaten S3 angewandt wird.
Mit der Testvorrichtung 2a, wie sie in 5 dargestellt ist, kann eine Zeitbereichsanalyse, eine Frequenzbereichsanalyse, und eine Modulationsanalyse durch die Testvorrichtung 2a alleine durchgeführt werden ohne Verwendung einer Spektrumanalyseeinheit, eines Digitalisiergeräts, oder dergleichen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme beispielhafter Ausführungsformen beschrieben. Die oben beschriebenen Ausführungsformen haben lediglich beispielhaften Charakter, und sind in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen. Vielmehr ist es für einen Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Modifikationen durch verschiedene Kombinationen der zuvor genannten Komponenten und Schritte durchgeführt werden können, welche sich ebenfalls innerhalb des technischen Gebiets der vorliegenden Erfindung befinden.
8 zeigt ein Blockdiagramm, welches einen Teil der Konfiguration einer Testvorrichtung 2b gemäß einer ersten Modifikation darstellt. Solch eine Modifikation kann auf jede der Ausführungsformen der Testvorrichtung 2 wie sie in 1 bzw. der Testvorrichtung 2a wie sie in 5 dargestellt ist, anwendet werden. Die nachgeordneten Komponenten der Multiwertvergleichseinheit 12 sind dieselben wie die der Vorrichtungen, welche in 1 oder 5 gezeigt sind, oder einer Vorrichtung, welche sich durch eine Kombination der beiden ergibt. Dementsprechend werden die nachgeordneten Komponenten nicht dargestellt.
Die Testvorrichtung 2b weist eine, der Multiwertvergleichseinheit 12 vorgelagerte, Levelabgleicheinheit 13 auf. Die Levelabgleicheinheit 13 weist eine Funktion auf, um zumindest eine der Amplitudenkomponenten des zu testenden Signals und des DC-Offset zu verändern, wobei diese als variabler Dämpfer, variabler Verstärker, oder als Level-Shifter, oder als eine Kombination hiervon konfiguriert ist. Des Weiteren kann eine Anordnung vorgenommen werden, in welcher die Leveleinstelleinheit 13 den Spannungsspitzenwert, die Amplitude, den DC-Offset, usw. misst, und die Dämpfungsrate, die Verstärkung, und den Offset basierend auf dem Messergebnis kontrolliert bzw. steuert. Der Kontrollbetrieb kann dabei unter Verwendung eines sogenannten Automatische Verstärkungsregelung (AGC: Automatic Gain Control) Schaltkreises durchgeführt werden.
In einem Fall, in welchem die Amplitudenfluktuation oder die DC-Offset-Fluktuation für das zu testende Signal S1 zulässig ist, ist eine derartige oben beschriebene Modifikation geeignet, um das zu testende Bauelement 1 (DUT) zu testen, während die Effekte der oben genannten Faktoren eliminiert werden können.
(Zweite Modifikation)
9 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Testvorrichtung 2c gemäß einer zweiten Modifikation darstellt. Die Modifikation, wie sie in 9 dargestellt ist, weist, zusätzlich zu den Komponenten wie sie in 1 oder 5 dargestellt sind, ferner eine Retiming-Verarbeitungseinheit 70 und eine Levelvergleichseinheit 72 auf.
Wie zuvor beschrieben, beurteilt die Timing-Vergleichseinheit 40, ob das Timing, bei welchem das zu testende Signal S1 einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet mit einem Timing-Erwartungswert übereinstimmt. Andererseits beurteilt die Levelvergleichseinheit 72, ob das Amplitudenlevel des zu testenden Signals S1 zu einem gegebenen Zeitpunkt mit einem Erwartungswert übereinstimmt.
Die Erwartungswert-Generierungseinheit 30c weist einen Erwartungswertmustergenerator 32 und einen Kodierungsschaltkreis 34c auf. Der Erwartungswertmustergenerator 32 generiert ein Erwartungswertmuster PAT, welches die Erwartungswertdaten repräsentiert, welche von dem zu testenden Bauelement 1 (DUT) ausgeben werden sollen.
Nach dem Empfang des Erwartungswertmusters PAT, generiert der Kodierungsschaltkreis 34c, zusätzlich zu den Timing-Erwartungswertdaten DT_EXP, Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP durch die Kodierung der empfangen Erwartungswertmuster PAT. Die Kodierungsverarbeitung für die Timing-Erwartungswertdaten DT_XEP wird in derselben Weise wie zuvor oben beschrieben durchgeführt. Die Generierungsverarbeitung für die Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP wird wie folgt ausgeführt:

1. Der modulierte Zielsignal-Wellenform, der dem Erwartungswertmuster PAT entspricht, wird in vorherbestimmte Sampling-Intervalle quantisiert bzw. unterteilt. Die Quantisierung ist ein virtueller Verarbeitungsschritt, Der Kodierungsschaltkreis 34c braucht nicht die tatsächliche modulierte Zielsignal-Wellenform generieren.
2. Die Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP werden generiert, welche, für jeden Sampling-Punkt, zu welchem eine Vielzahl an Amplitudensegmenten SEG₀ bis SEG_N+1 gehört, das Amplitudenlevel der modulierten Zielsignal-Wellenform repräsentieren.

Die Kodierungsverarbeitung kann durch Auslesen der zuvor eingegebenen Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP aus dem Speicher in Inkrementen der Erwartungswertmuster PAT durchgeführt werden. Alternativ hierzu kann die Kodierungsverarbeitung durch numerische Berechnung durchgeführt werden.
Die Multiwert-Vergleichseinheit 12, die Grenzwert-Einstellungseinheit 14, das Latch-Array 18, und die Retiming-Verarbeitungseinheit 70 konvertieren das zu testende Signal S1 in ein Signalformat, welches mit den Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP verglichen werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform wird diese Konvertierungsverarbeitung als „Demodulation” bezeichnet, welche sich von der gewöhnlichen Demodulationsverarbeitung, in welcher ein Basisbandsignal durch Frequenzüberlagerung extrahiert wird, unterscheidet.
Die Multiwert-Vergleichseinheit 12 vergleicht das zu testende Signal S1 mit den Grenzwerten V₀ bis V_N, welche die Grenzen zwischen der Vielzahl an Amplitudensegmenten SEG₀ bis SEG_N+1 definieren, und generiert eine Vielzahl an Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN. Die Grenzwertlevel-Einstellungseinheit 14 setzt die Grenzwertlevel für die Multiwert-Vergleichseinheit 12 gemäß der Anzahl an Amplitudensegmenten, des Spannungsbereichs des zu testenden Eingangssignals S1, und dem Modulationsverfahren, fest.
Der Halteregister 18 (Latch Array) funktioniert auf dieselbe Art und Weise wie der Halteregister 18, welcher in 1 oder 5 gezeigt ist, Das bedeutet, dass das Halteregister 18 die Vergleichsdaten D_CMP0 bis D_CMPN, welche von der Multiwert-Vergleichseinheit 12 in Inkrementen von zuvor festgelegten Sampling-Timings, die durch die Strobe-Signale STRB definiert sind, speichert.
Die Daten TC₀ bis TC_N (welche im Folgenden als die „Beurteilungsdaten” bezeichnet werden), welche im Halteregister 18 (Latch Array) gespeichert werden geben zu jedem Sampling-Timing an, welche der Amplitudensegment-Identifizierungsnummern zu dem zu testenden Signal S1 gehört.
Die Retiming-Verarbeitungseinheit 70 empfängt die Beurteilungsdaten TC₀ bis TC_N, welche von dem Halteregister 18 zwischengespeichert werden. Die Retiming-Verarbeitungseinheit 70 führt die Retiming-Verarbeitung der Beurteilungsdaten TC₀ bis TC_N durch, so dass diese mit der Rate der Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP übereinstimmen, um die Synchronisationsverarbeitung durchzuführen, welche von der Levelvergleichseinheit 72 in einer nachgelagerten Einheit durchgeführt wird.
Der Kodierungsschaltkreis 34c gibt die Timingdaten TD aus, welche zusätzlich zu den Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP die Sampling-Intervalle anzeigen. Der Timing-Generator 70 generiert die Stroboskopsignale STRB, welche eine Pulsflankensequenz PE1 aufweisen, wobei die Pulsflanken der einzelnen Intervalle den Timingdaten TD entsprechen.
Der Kodierungsschaltkreis 34c gibt die Rateneinstellungsdaten RATE aus, welche die Rate der Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP repräsentieren. Der Timing-Generator 22c empfängt die Rateneinstellungsdaten RATE und generiert eine zweite Pulsflankensequenz PE2, die den Rateneinstellungsdaten RATE entspricht. Die Retiming-Verarbeitungseinheit 70 synchronisiert die Vielzahl an Beurteilungsdaten TC₀ bis TC_N, welche vom Halteregister 18 empfangen wurden, mit dem Timing der zweiten Pulsflankensequenz PE2.
Die Levelvergleichseinheit 72 empfängt die Beurteilungsdaten TC₀ bis TC_N und unterzieht diese der Retiming-Verarbeitung unter Verwendung der Retiming-Verarbeitungseinheit 68 und den Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP. Die Levelvergleichseinheit 72 beurteilt, ob die Amplitude des zu testenden Signals S1, welches von dem zu testenden Bauelement 1 (DUT) ausgegeben wird, zu dem zu erwartenden Amplitudensegment gehört.
Die obigen Ausführungen beschreiben die Konfiguration der Testvorrichtung 2c. Im Folgenden wird eine Beschreibung zum Betrieb der Testvorrichtung 2c angegeben.
10 zeigt ein konzeptionelles Diagramm, in welchem eine Vergleichsverarbeitung veranschaulicht ist, welche durch eine Levelvergleichseinheit 72 zum Vergleich zwischen den Amplitudenerwartungswertdaten und den Beurteilungsdaten durchgeführt wird. Der durchgezogene Wellenformverlauf in 10, repräsentiert ein zu testendes Signal S1. Die Amplitude ist in eine Vielzahl von Segmenten SEG₀ bis SEG_N+1 unterteilt.
Die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie repräsentiert die modulierte Zielsignal-Wellenform für ein zu erwartendes Symbol, d. h. das Fenster, welches dem Erwartungswert der Wellenform S2 entspricht, ist durch die Amplitude der Erwartungswertdaten DA_EXP definiert. In einem Fall, in welchem ein 16-QAM verwendet wird, gibt der Kodierungsschaltkreis 34c die Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP aus, welche das Fenster definieren, das dem Symbol 16 entspricht. Das Fenster, welches für jedes Symbol definiert ist, sollte passend zu dem Modulationsverfahren, dem Kodierungsverfahren wie zum Beispiel dem Gray-Kodierungsverfahren, der geschätzten Fehlerspanne für die Amplitude, und der geschätzten Fehlerspanne für die Phase, festgelegt werden. 10 zeigt das Erwartungswertfenster, welches dem Symbol (0100) entspricht.
Die Levelvergleichseinheit 72 vergleicht die Amplitudenerwartungswertdaten DA_EXP, welche das Fenster definieren, mit dem Amplitudenlevel des zu testenden Signals S1, welche durch die Beurteilungsdaten TC₀ bis TC_N repräsentiert werden. Demzufolge kann eine Beurteilung erfolgen, ob das Symbol des zu testenden Signals S1 einem Erwartungswert entspricht.
Ähnlich wie die Pulsflanken PE1a, kann ein einzelnes Sampling-Timing derart positioniert werden, dass es in der Mitte der Zeitspanne Tw jedes Fensters liegt. Des Weiteren können zwei Sampling-Timings an beiden Enden eines jeden Fensters positioniert werden, wie es auch für die Pulsflanken PE1b der Fall ist. Ein derartiger Fall liegt für einen aus der Literatur bekannten Fenstertest vor. Des Weiteren kann die Frequenz der Pulsflanken so hoch wie möglich festgelegt werden, um das zu testende Signal S1 mit einer hohen Auflösung zu digitalisieren.
Die obigen Ausführungen beschreiben den Betrieb der Testvorrichtung 2c. Mit der Testvorrichtung 2c kann das zu testende Signal S1 von beiden Seiten getestet werden, d. h. in beide Zeitachsenrichtungen und beide Amplitudenrichtungen.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Konfiguration, welche in 1 dargestellt ist, ferner eine Retiming-Verarbeitungseinheit 70 und eine Levelvergleichseinheit 72 aufweisen kann. Des Weiteren kann die Konfiguration wie sie in 5 dargestellt ist, ferner eine Retiming-Verarbeitungseinheit 70 und eine Levelvergleichseinheit 72 aufweisen. Derartige Konfigurationen wirken auf die gleiche Wiese und haben den gleichen Effekt wie die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
(Weitere Modifikationen)
In den Ausführungsformen ist die Art der Übertragungsleitungen, welche das zu testende Bauelement 1 (DUT) mit der Testvorrichtung 2 verbinden nicht im Speziellen festgelegt, d. h. sie sind nicht auf eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung beschränkt. Des Weiteren kann die Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsformen, zusätzlich zum Test von modulierten Signalen, auch zum Testen von unterschiedlichen Signalarten und unterschiedlichen Analogsignalen verwendet werden.
Im Allgemeinen wird das von dem zu testenden Bauteil 1 (DUT) abgegebene zu testende Signal synchron mit der internen Taktungsrate (Clock Rate) der Testvorrichtung 2 generiert. In diesem Fall kann das Stroboskopsignal STRB (Puls Edge Sequence), welches von dem Timing-Generator 22 an das Halteregister 18 geleitet wird, synchron mit der Taktungsrate generiert werden. In einem Fall, in welchem das zu testende Signal S1 asynchron zu der Taktungsrate generiert wird, kann eine Anordnung gewählt werden, in welcher Präambeldaten mit dem zu testenden Signal S1 als Trainingsequenz überlagert werden. Anschließend wird unter Verwendung einer Trainingsfrequenz ein Basistakt (Base Clock) zurückgewonnen und das Strobe-Signal STRB wird synchron zum zurückgewonnenen Basistakt (Base Clock) generiert.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Verwendung spezifischer Begrifflichkeiten beschrieben wurden, dient die Beschreibung lediglich illustrativen Zwecken. Selbstverständlich können Änderungen und Variationen durchgeführt werden ohne sich vom Geiste und Umfang der anhängenden Ansprüche zu entfernen.

Claims

Testvorrichtung, welche ein moduliertes zu testendes Signal testet, welches von einem zu testenden Bauelement empfangen wird, wobei die Testvorrichtung folgendes aufweist: eine Cross-Timing-Messeinheit, welche Cross-Timingdaten generiert, welche ein Timing angeben, an welchem das Level des zu testenden Signals jeden einer Vielzahl von Grenzwerten überschreitet; eine Erwartungswertdaten-Generierungseinheit, welche Timing-Erwartungswertdaten generiert, die ein Timing angeben, an welchem ein erwarteter Wert einer Wellenform eines zu testenden Signals jeden der Vielzahl an Grenzwerten überschreitet, wenn die Erwartungswert-Wellenform mit einer Vielzahl von Grenzwerten verglichen wird; und eine Vergleichseinheit, welche die Cross-Timingdaten mit den Timing-Erwartungswertdaten vergleicht.
Testvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Cross-Timing-Messeinheit folgendes aufweist: eine Multiwertvergleichseinheit, welche das Level des zu testenden Signals mit einer Vielzahl an Grenzwerten vergleicht, und Vergleichsdaten generiert, welche Vergleichsergebnisse für jeden Grenzwert repräsentieren; und einen Zeit-Digitalkonverter, welcher Vergleichsdaten für jeden Grenzwert empfängt, und die Cross-Timingdaten generiert durch Messung eines Timings, bei welchem sich die Vergleichsdaten ändern.
Testvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Zeit-Digitalkonverter Folgendes aufweist: ein Halteregister, welches zu einer vorbestimmten Frequenz ein Abtasten der Vergleichsdaten, welche von der Multiwertvergleichseinheit ausgegeben werden, durchführt; und einen Encoder, welcher die Cross-Timingdaten basierend auf den Halteregisterdaten, welche vom Halteregister ausgegeben werden, generiert.
Testvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ferner eine Wellenform-Rekonstruktionseinheit vorgesehen ist, welche die Cross-Timingdaten für jeden Grenzwert empfängt, und die Wellenform des zu testenden Signals rekonstruiert durch Durchführung einer Interpolation in Zeitrichtung und in Amplitudenrichtung.
Testvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Wellenform-Rekonstruktionseinheit an konstanten Intervallen entlang der Zeitachse die Cross-Timingdaten für jeden Grenzwert interpoliert.
Verfahren zum Testen eines modulierten zu testenden Signals, welches von einem zu testenden Bauelement empfangen wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Generierung von Cross-Timingdaten, welche ein Timing angeben, an welchem das zu testende Signal jeden einer Vielzahl an Grenzwerten überschreitet; Generierung von Timing-Erwartungswertdaten, welche ein Timing angeben, an welchem eine Erwartungswert-Wellenform des zu testenden Signals jeden der Vielzahl an Grenzwerten überschreitet, wenn die Erwartungswert-Wellenform mit jeder der Vielzahl an Grenzwerten verglichen wird; und Vergleichen der Cross-Timingdaten mit den Timing-Erwartungswertdaten.
Testvorrichtung, welche ein moduliertes zu testendes Signal von einem zu testenden Bauelement empfängt, wobei die Testvorrichtung Folgendes aufweist: eine Cross-Timing-Messeinheit, welche Cross-Timingdaten generiert, welche ein Timing angeben, an welchem das Level des zu testenden Signals jeden einer Vielzahl an Grenzwerten überschreitet; und eine Wellenform-Rekonstruktionseinheit, welche Cross-Timingdaten für jeden Grenzwert empfängt, und die Wellenform des zu testenden Signals rekonstruiert durch Durchführung einer Interpolation in Zeitrichtung und in Amplitudenrichtung.
Testvorrichtung nach Anspruch 7, wobei ferner eine Wellenform-Analyseeinheit vorgesehen ist, welche die Wellenform des zu testenden Signals, welches durch die Wellenform-Rekonstruktionseinheit rekonstruiert wurde, analysiert.
Testvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Wellenform-Rekonstruktionseinheit die Cross-Timingdaten für jeden Grenzwert zu konstanten Intervallen in Zeitachsenrichtung interpoliert.
Verfahren zum Testen eines modulierten zu testenden Signals, welches von einem zu testenden Bauelement empfangen wurde, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Generierung von Cross-Timingdaten, welche ein Timing angeben, an welchem das Level des zu testenden Signals jeden der Vielzahl an Grenzwerten überschreitet; Rekonstruktion der Wellenform des zu testenden Signals durch Interpolation der Cross-Timingdaten für jeden Grenzwert in Zeitrichtung und in Amplitudenrichtung.