JP2004289286A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アナログ/デジタル変換器を混載した半導体集積回路に関するものであり、特にアナログ/デジタル変換器を混載したシステムLSIにおいてアナログ/デジタル変換器を評価するテスト回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、アナログ/デジタル変換器(以下、AD変換器と記す)を混載した半導体集積回路(以下、LSIと記す)では、AD変換器によるアナログ信号からデジタル信号への変換が期待通り行われているか否かの特性評価テストが行われている。
【0003】
図5(a)は、従来のAD変換器を搭載したLSIに対して特性評価テストを実行する際の構成を示す図である。
【0004】
従来のAD変換器を搭載したLSIにおけるAD変換器の評価テストは、以下のように行われている。まず、テスタ101からLSI102内のAD変換器103へアナログ信号ANを入力する。AD変換器103へ入力されるアナログ信号ANとクロックCLKを図5(b)に示す。
【0005】
アナログ信号ANは、AD変換器103によりデジタル信号に変換され、AD変換器103内の出力部104から信号処理ブロック105に出力されると共に、入出力パッド106を介してテスタ101に出力される。ここでは、AD変換器の出力部104から6ビットのデータが出力される場合を示した。
【0006】
テスタ101は、AD変換器103による変換結果であるデジタル信号を、変換動作ごとに随時入出力パッド106から取り込み、このデジタル信号とテスタ101が出力したアナログ信号に対応した期待値とを比較して変換結果のOK/NGの判定を行ったり、あるいはテスタ101の信号処理及び演算機能を使用して、変換精度の判定やOK/NGの判定を行っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の構成を用いたAD変換器の特性評価テストでは、解像度の高いAD変換器を搭載した場合には変換結果をテスタへ出力するために必要となる出力ピン数が増え、これら出力ピンのスイッチングに起因するノイズが増大する。この結果、AD変換器の正しい評価ができなくなる可能性がある。
【0008】
さらに、近年要求の高いAD変換器の仕様は、高解像度、かつ高速の変換であり、これはデジタル出力ピン数の増大を招き、かつ高速スイッチングによるノイズの増加を招くことにつながるため、AD変換器の特性測定にとってさらに厳しい環境となってきている。さらに、このようなAD変換器を複数個搭載するLSIの要求も強くなってきており、この場合、ピン数及びノイズの増大はより深刻な問題となる。
【0009】
また、例えば本来はAD変換器のデジタル出力を外部に引き出さないで使用するシステム構成のLSIであっても、特性評価テストの際にデジタル出力を外部に引き出す必要があるため、AD変換器を搭載したLSIとして、正しく評価できなくなってしまう可能性がある。
【0010】
そこでこの発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、アナログ/デジタル変換器の変換動作のテストを、少ない出力ピン数でかつノイズの増大を抑えつつ容易に行うことができるテスト回路を備えた半導体集積回路を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明の一実施形態の半導体集積回路は、アナログ信号をクロック信号に同期してデジタル信号の変換値に変換するアナログ/デジタル変換器と、前記クロックに同期した信号で動作し、前記アナログ信号に応じたデジタル信号の期待値を発生する期待値発生回路と、前記アナログ/デジタル変換器により変換された前記変換値と、前記期待値生成回路により発生した前記期待値とを比較し、前記アナログ/デジタル変換器の変換動作における変換エラーを検出するエラー検出回路と、前記エラー検出回路により検出された前記変換エラーの検出結果を保持するエラー保持回路とを具備することを特徴とする。
【0012】
また、この発明の他の実施形態の半導体集積回路は、アナログ信号をクロック信号に同期してデジタル信号の変換値に変換するアナログ/デジタル変換器と、前記クロックに同期した信号で動作し、前記アナログ信号に応じたデジタル信号の期待値を発生する期待値発生回路と、前記アナログ/デジタル変換器により変換された前記変換値と、前記期待値生成回路により発生した前記期待値とを比較し、前記変換値と前記期待値との間の不一致の有無を検出するエラー検出回路と、前記エラー検出回路により検出された前記不一致の有無を示す情報を保持するエラー情報保持回路と、前記エラー検出回路により検出された前記不一致が有ることを示す情報をカウントするエラー量保持回路とを具備することを特徴とする。
【0013】
また、この発明の他の実施形態の半導体集積回路は、第1のデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル/アナログ変換器と、前記アナログ信号をクロック信号に同期して第2のデジタル信号の変換値に変換するアナログ/デジタル変換器と、前記クロック信号に同期した第1の信号により制御され、前記デジタル/アナログ変換器へ前記第1のデジタル信号を出力するデジタルコード生成回路と、前記クロック信号に同期した第2の信号で動作し、前記アナログ/デジタル変換器に入力される前記アナログ信号に応じた第3のデジタル信号の期待値を発生する期待値発生回路と、前記アナログ/デジタル変換器により変換された前記変換値と、前記期待値生成回路により発生した前記期待値とを比較し、前記変換値と前記期待値との間の不一致の有無を検出するエラー検出回路と、前記エラー検出回路により検出された前記不一致の有無を示す情報を保持するエラー情報保持回路と、前記エラー検出回路により検出された前記不一致が有ることを示す情報をカウントするエラー量保持回路とを具備することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。
【0015】
[第1の実施の形態]
まず、この発明の第1の実施の形態の半導体集積回路について説明する。
【0016】
図1は、第1の実施の形態のAD変換器とそのテスト回路を搭載した半導体集積回路の構成を示す回路図である。
【0017】
図1に示すように、半導体集積回路は、AD変換器11、期待値生成回路12、エラー検出回路13、エラー情報保持回路14、及びエラー量保持回路15から構成されている。
【0018】
前記AD変換器11に入力されるアナログ信号AN、サンプリングクロックCLK、及びサンプリングクロックCLKから生成される分周クロックCLKAを図2に示す。アナログ信号ANは、サンプリングクロックCLKに同期して変化するように生成され、テスタからAD変換器11に入力される。AD変換器11は、入力されたアナログ信号ANを、サンプリングクロックに同期してデジタル信号に変換する。ここでは、アナログ信号ANを6ビットのデジタル信号(変換値)に変換して、出力端DO0、DO1、DO2、…、DO5からエラー検出回路13に出力する。
【0019】
前記期待値生成回路12は、AD変換器11に入力されたアナログ信号ANに応じて、AD変換器11から出力されるべきデジタル信号の期待値を出力する。期待値生成回路12は、分周回路12A、カウンタ12Bを有する。分周回路12Aには、AD変換器11に供給されるクロックCLKが入力されている。分周回路12Aの出力部は、カウンタ12Bに接続されており、分周回路12AはAD変換器11に入力されるクロックCLKを分周して、分周クロックCLKAを生成しカウンタ12Bに出力する。カウンタ12Bは、分周クロックCLKAを用いてカウントを行い、6ビットの期待値RDを生成する。
【0020】
前記エラー検出回路13は、AD変換器11による変換値と期待値生成回路12による期待値とを比較して不一致の有無を検出する。エラー検出回路13は、排他的論理和回路ER0、ER1、ER2、…、ER5、及び論理和回路OR0を有する。これら排他的論理和回路ER0〜ER5のそれぞれの第1入力端には、AD変換器11の出力端DO0〜DO5がそれぞれ接続されている。また、排他的論理和回路ER0〜ER5のそれぞれの第2入力端には、カウンタ12Bの出力端のそれぞれが接続されている。さらに、排他的論理和回路ER0〜ER5のそれぞれの出力端は、論理和回路OR0の入力端にそれぞれ接続されている。
【0021】
エラー情報保持回路14は、ラッチ回路を有しており、エラー検出回路13から出力される検出結果、すなわち不一致の有無を示す情報を記憶する。また、エラー量保持回路15は、カウント回路を有しており、不一致の有無を示す情報が、連続して不一致が有ることを示す場合、その連続した回数をカウントして保持する。エラー検出回路13内の論理和回路OR0の出力端は、エラー情報保持回路14内のラッチ回路、及びエラー量保持回路15内のカウント回路にそれぞれ接続されている。
【0022】
前述した半導体集積回路に搭載されたテスト回路では、アナログ信号を0Vから最大電圧までスイープさせた後、エラー情報保持回路14とエラー量保持回路15のデータを読み出すことにより、一連の変換動作における誤差の有無と、誤差の量を評価することができる。
【0023】
次に、図1に示した半導体集積回路の動作を、図3に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【0024】
図2に示すアナログ信号は、テスタから出力され、AD変換器11に入力される。このアナログ信号は、サンプリングクロックCLKに同期して、AD変換器11の1LSB(least significant bit)に相当する電圧の“[2のべき乗]分の1”のステップでゼロから順に変化する。AD変換器11は、前記アナログ信号を6ビットデータのデジタル信号(変換値)に変換し出力する。
【0025】
このとき、期待値生成回路12では、分周回路12AによりAD変換器11に供給されるサンプリングクロックCLKが前記[2のべき乗]で分周され、分周クロックCLKAが生成される。そして、この分周クロックCLKAに同期させてカウンタ12Bを動作させる。これにより、テスタから入力されるアナログ信号の電圧が1LSB分変化すると、カウンタ12Bの出力も1カウントアップされることになる。この結果、期待値生成回路12の出力は、アナログ信号を理想的に変換したデジタル信号(期待値)となる。
【0026】
エラー検出回路13は、AD変換器11から出力された変換値と期待値生成回路12から出力された期待値とを1ビットずつ比較し、両者の値の不一致の有無を評価する。これにより、AD変換器11における変換動作のテストが可能になる。
【0027】
前述したAD変換器、期待値生成回路、エラー検出回路の動作を、より詳細に述べると以下のようになる。
【0028】
例えば、AD変換器11から出力される変換値として6ビットデータが、排他的論理和回路ER0〜ER5のそれぞれの第1入力端に出力される。一方、前記排他的論理和回路ER0〜ER5のそれぞれの第2入力端には、期待値生成回路12から出力された6ビットデータが入力される。排他的論理和回路ER0〜ER5は、それぞれ入力されたデータの論理演算を行い、2つのデータが一致したとき“0”を出力し、不一致のとき“1”を出力する。
【0029】
6個の排他的論理和回路ER0〜ER5からの出力は論理和回路OR0に入力される。論理和回路OR0は、入力されるデータが全て“0”のとき、すなわち変換値が期待値と一致するとき、エラー信号ERRとして“0”を出力する。一方、入力されるデータに1つでも“1”があるとき、すなわち変換値が期待値と一致しせず変換エラーがあるとき、エラー信号ERRとして“1”を出力する。
【0030】
図3に、期待値生成回路12から出力される期待値、AD変換器11から出力される変換値、及びエラー検出回路13から出力されるエラー信号ERRの具体例を示した。
【0031】
図3に示す変換値(1)のように、期待値が“2”のとき、AD変換器11の出力である変換値が“1”になると、エラー検出回路13により、変換値のビット毎の比較結果に不一致が検出される。この結果、エラー検出回路13から出力されるエラー信号ERRは“1”となる。
【0032】
また、図3に示す変換値(2)のように、期待値が“2”のとき、AD変換器11の出力である変換値が“1”となる状態が連続する場合、すなわち変換エラーが連続するような場合、エラー検出回路13から出力されるエラー信号ERRは連続して“1”となる。なお、変換エラーに相当するデータ部分を図3中にEDにて示した。
【0033】
また、前記エラー検出回路13から出力された信号ERRは、エラー情報保持回路14にラッチされ保持される。そして、このエラー情報保持回路14に保持された信号により、AD変換器11による変換動作中に変換エラーが生じたか否かを判定する。さらに、前記エラー検出回路13から出力された信号ERRは、カウント回路を含むエラー量保持回路15に入力される。エラー量保持回路15は、カウント回路により、信号ERRの“1”の連続した回数の最大値を保持する。これにより、変換テスト終了後に、カウント回路に保持されたカウント値を読み出すことにより、一連の変換動作中の最大エラー量を評価することができる。
【0034】
前記エラー情報保持回路14及びエラー量保持回路15に保持されたデータは、AD変換器11のサンプリングクロックCLKごとに読み出す必要が無く、アナログ信号における最低電圧から最大電圧までの一連の変換動作のテスト終了後に読み出せばよい。このため、変換動作中でのLSIからテスタへのデジタル出力を必要とせずに、AD変換器11の変換動作のテストが可能になる。これにより、デジタル出力のスイッチングノイズによる評価への影響を抑えることができる。さらに、エラー情報保持回路14及びエラー量保持回路15に保持されたエラー情報をシリアルに読み出すように構成すれば、1本の出力端子を設けるだけでよいため、出力ピン数の削減も可能となる。
【0035】
前記第1の実施の形態では、図1に示した簡単な論理回路で構成されるデジタル出力の期待値生成回路12、エラー検出回路13、エラー情報保持回路14、エラー量保持回路15から構成されるテスト回路をLSI上に設けることにより、高解像度でかつ高速のアナログ/デジタル変換器を搭載したLSIにおいても、LSI外部へのデジタル出力を必要とせず、出力テストピン数を低減することができる。
【0036】
さらに、0Vからフルスケール電圧に及ぶ一連の変換動作時にエラー結果とエラー量の情報を記憶しておき、変換動作終了後にこれらエラー結果とエラー量の情報を読み出して、アナログ信号からデジタル信号への変換動作の良否を判定できるようにしている。これにより、評価中のデジタル信号出力が不要となり、ノイズの影響を受けずに、アナログ/デジタル変換器のテストを行うことができる。
【0037】
また、外部からステップパルス状の電圧が出力できるテスタであれば、特別なテスタ、プログラム、デジタル信号処理などを必要とせずに、容易にテストを行うことができる。これにより、アナログ/デジタル変換器を搭載したLSIの変換特性を確認するテストが容易になる。
【0038】
[第2の実施の形態]
次に、この発明の第2の実施の形態の半導体集積回路について説明する。第2の実施の形態では、アナログ/デジタル変換器(AD変換器)とデジタル/アナログ変換器(以下、DA変換器と記す)を同時に搭載した半導体集積回路において、AD変換器の評価を行う際に使用されていないDA変換器のアナログ出力を、AD変換器のアナログ入力に用いてテストを実施する。このため、テスト時にDA変換器のアナログ信号が出力される出力部とAD変換器のアナログ信号が入力される入力部とを接続、あるいは切断するためのスイッチ回路を設ける。
【0039】
図4は、第2の実施の形態のAD変換器とそのテスト回路、及びDA変換器を搭載した半導体集積回路の構成を示す回路図である。
【0040】
図4に示すように、半導体集積回路は、AD変換器11、期待値生成回路12、エラー検出回路13、エラー情報保持回路14、及びエラー量保持回路15を有する第1の実施の形態の構成に加えて、DA変換器16、スイッチ回路17、分周回路18、デジタルコード生成回路19、スイッチ回路20を有している。
【0041】
DA変換器16は、スイッチ回路17を介してAD変換器11に接続されている。分周回路18にはサンプリングクロックCLKが入力されており、この分周回路18はデジタルコード生成回路19に接続されている。さらに、デジタルコード生成回路19は、スイッチ回路20を介してDA変換器16に接続されている。
【0042】
前記スイッチ回路17は、AD変換器11の変換動作のテスト時に、テストを許可する信号EATに従ってDA変換器16とAD変換器11との間を接続あるいは切断状態にする。前記分周回路18は、クロックCLKを分周してコード制御クロックCLKCを生成し、デジタルコード生成回路19に出力する。デジタルコード生成回路19は、コード制御クロックCLKCに同期してDA変換器16に入力されるデジタル信号DIを切り替える。前記スイッチ回路20は、前記テストを許可する信号EATに従ってデジタルコード生成回路19とDA変換器16との間を接続あるいは切断状態にする。
【0043】
前記構成において、DA変換器16のアナログ信号ANの電位を変化させるためには、DA変換器16へ入力されるデジタル信号DIを切り替える必要がある。このため、DA変換器16から出力されるアナログ信号ANの電位変化を決まったタイミングで制御するために、AD変換器11のサンプリングクロックCLKを分周したコード制御クロックCLKCに同期させて、デジタルコード生成回路19によりDA変換器16へ入力されるデジタル信号DIを切り換える。これにより、DA変換器16へ入力されるデジタル信号DIは、図3に記載した期待値生成回路12の出力と同様に、サンプリングクロックCLKを分周したコード制御クロックCLKCに同期して変化する。さらに、デジタル信号DIを受け取り、DA変換器16から出力されるアナログ信号ANもサンプリングクロックCLKを分周した信号に同期して変化する。
【0044】
以上により、AD変換器11へのアナログ信号ANの入力から見れば、前記第1の実施の形態において、テスタからステップ状のパルス(アナログ信号AN)が印加されたのと同様の状態が設定されることになる。その他の構成及び動作は、前記第1の実施の形態と同様である。
【0045】
ここで、DA変換器16用のデジタルコード生成回路19の出力変化と、AD変換器11用の期待値生成回路12の出力変化のタイミングを調整できるようにするために、デジタルコード生成回路19あるいは期待値生成回路12を動かす信号は、AD変換器11のサンプリングクロックCLKに対して異なる分周比で設定された信号として得られるようにしておく。こうしておくことで、LSI上に同時に搭載されるAD変換器とDA変換器の分解能が異なった場合でも、DA変換器のアナログ出力を使ったAD変換器の変換動作のテストができるようになる。
【0046】
前記構成を持つ第2の実施の形態では、AD変換器とDA変換器を搭載したLSIにおいて、第1の実施の形態と同様のAD変換器における変換動作のテストを行うことができる。さらに、DA変換器から出力されたアナログ信号をAD変換器へ入力するアナログ信号として使用しているため、テスタなどの測定装置からのアナログ信号の入力を必要とせずに、AD変換器における変換動作をLSI上でテストすることができる。
【0047】
また、前述した各実施の形態はそれぞれ、単独で実施できるばかりでなく、適宜組み合わせて実施することも可能である。さらに、前述した各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、各実施の形態において開示した複数の構成要件の適宜な組み合わせにより、種々の段階の発明を抽出することも可能である。
【0048】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、アナログ/デジタル変換器の変換動作のテストを、少ない出力ピン数で、かつノイズの増大を抑えつつ容易に行うことができるテスト回路を備えた半導体集積回路を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態のAD変換器とそのテスト回路を搭載した半導体集積回路の構成を示す回路図である。
【図2】前記第1の実施の形態で用いられるアナログ信号AN、サンプリングクロックCLK、及び分周クロックCLKAを示す図である。
【図3】前記第1の実施の形態の半導体集積回路の動作を示す図である。
【図4】この発明の第2の実施の形態の半導体集積回路の構成を示す回路図である。
【図5】(a)は従来のAD変換器を搭載した半導体集積回路に対して特性評価テストを実行する際の構成を示す図であり、(b)はAD変換器へ入力されるアナログ信号ANとクロックCLKを示す図である。
【符号の説明】
11…AD変換器、12…期待値生成回路、13…エラー検出回路、14…エラー情報保持回路、15…エラー量保持回路、16…DA変換器、17…スイッチ回路、18…分周回路、19…デジタルコード生成回路、20…スイッチ回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit incorporating an analog / digital converter, and more particularly to a test circuit for evaluating an analog / digital converter in a system LSI incorporating an analog / digital converter.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor integrated circuit (hereinafter, referred to as an LSI) incorporating an analog / digital converter (hereinafter, referred to as an AD converter), conversion of an analog signal into a digital signal by the AD converter is performed as expected. A characteristic evaluation test has been performed to determine whether or not there is.
[0003]
FIG. 5A is a diagram showing a configuration when a characteristic evaluation test is performed on an LSI equipped with a conventional AD converter.
[0004]
An evaluation test of an AD converter in an LSI equipped with a conventional AD converter is performed as follows. First, the analog signal AN is input from the
[0005]
The analog signal AN is converted into a digital signal by the
[0006]
The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the characteristic evaluation test of the AD converter using the above-described configuration, when an AD converter with high resolution is mounted, the number of output pins required to output the conversion result to the tester increases, and these output pins The noise resulting from the switching of the power supply increases. As a result, there is a possibility that correct evaluation of the AD converter cannot be performed.
[0008]
Furthermore, the specification of the A / D converter that has been required in recent years is a high resolution and high speed conversion. This leads to an increase in the number of digital output pins and an increase in noise due to high speed switching. The environment has become more severe for measuring the characteristics of vessels. Further, the demand for an LSI on which a plurality of such AD converters are mounted is increasing, and in this case, the increase in the number of pins and noise is a more serious problem.
[0009]
Also, for example, even for an LSI with a system configuration that originally uses the digital output of the AD converter without extracting it to the outside, it is necessary to extract the digital output to the outside during the characteristic evaluation test. There is a possibility that the LSI cannot be correctly evaluated.
[0010]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and has a test circuit capable of easily performing a test of a conversion operation of an analog / digital converter with a small number of output pins and suppressing an increase in noise. To provide a semiconductor integrated circuit.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the present invention includes an analog / digital converter that converts an analog signal into a converted value of a digital signal in synchronization with a clock signal, and a signal synchronized with the clock. An expected value generating circuit that generates an expected value of a digital signal corresponding to the analog signal, the converted value converted by the analog / digital converter, and the expected value generated by the expected value generating circuit And an error detection circuit for detecting a conversion error in the conversion operation of the analog / digital converter, and an error holding circuit for holding a detection result of the conversion error detected by the error detection circuit. It is characterized by.
[0012]
A semiconductor integrated circuit according to another embodiment of the present invention includes an analog / digital converter that converts an analog signal into a converted value of a digital signal in synchronization with a clock signal, and operates with a signal synchronized with the clock. An expected value generation circuit that generates an expected value of a digital signal corresponding to an analog signal, the converted value converted by the analog / digital converter, and the expected value generated by the expected value generation circuit, An error detection circuit that detects the presence or absence of a mismatch between the converted value and the expected value; an error information holding circuit that holds information indicating the presence or absence of the mismatch detected by the error detection circuit; and the error detection circuit. And an error amount holding circuit that counts information indicating that there is a mismatch detected by the method.
[0013]
A semiconductor integrated circuit according to another embodiment of the present invention includes a digital / analog converter for converting a first digital signal into an analog signal, and a conversion of the second digital signal in synchronization with the clock signal. An analog / digital converter for converting the value into a value, a digital code generation circuit controlled by a first signal synchronized with the clock signal, and outputting the first digital signal to the digital / analog converter, and the clock signal An expected value generation circuit that operates with a second signal synchronized with the analog signal and generates an expected value of a third digital signal corresponding to the analog signal input to the analog / digital converter; Comparing the converted value and the expected value generated by the expected value generation circuit, and comparing the converted value with the expected value. An error detection circuit that detects the presence / absence of a mismatch; an error information holding circuit that holds information indicating the presence / absence of the mismatch detected by the error detection circuit; and an indication that the mismatch detected by the error detection circuit exists An error amount holding circuit for counting information.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings.
[0015]
[First Embodiment]
First, a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention will be described.
[0016]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit on which the AD converter according to the first embodiment and its test circuit are mounted.
[0017]
As shown in FIG. 1, the semiconductor integrated circuit includes an
[0018]
FIG. 2 shows the analog signal AN, the sampling clock CLK, and the frequency-divided clock CLKA generated from the sampling clock CLK input to the
[0019]
The expected
[0020]
The
[0021]
The error
[0022]
In the test circuit mounted on the above-described semiconductor integrated circuit, the analog signal is swept from 0 V to the maximum voltage, and then the data of the error
[0023]
Next, the operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to a timing chart shown in FIG.
[0024]
The analog signal shown in FIG. 2 is output from the tester and input to the
[0025]
At this time, in the expected
[0026]
The
[0027]
The operations of the above-described AD converter, expected value generation circuit, and error detection circuit will be described below in more detail.
[0028]
For example, 6-bit data as a conversion value output from the
[0029]
Outputs from the six exclusive OR circuits ER0 to ER5 are input to an OR circuit OR0. The OR circuit OR0 outputs “0” as the error signal ERR when the input data is all “0”, that is, when the converted value matches the expected value. On the other hand, when there is at least one "1" in the input data, that is, when the conversion value does not match the expected value and there is a conversion error, "1" is output as the error signal ERR.
[0030]
FIG. 3 shows specific examples of the expected value output from the expected
[0031]
As in the case of the conversion value (1) shown in FIG. 3, when the expected value is “2” and the conversion value output from the
[0032]
Further, as in the case of the conversion value (2) shown in FIG. 3, when the expected value is “2”, the state in which the conversion value output from the
[0033]
The signal ERR output from the
[0034]
The data held in the error
[0035]
In the first embodiment, a digital output expected
[0036]
Further, during a series of conversion operations from 0 V to a full-scale voltage, error results and error amount information are stored, and after the conversion operation, these error results and error amount information are read out to convert analog signals to digital signals. The quality of the conversion operation can be determined. This eliminates the need for a digital signal output during evaluation, and enables testing of the analog / digital converter without being affected by noise.
[0037]
In addition, a tester that can output a step pulse voltage from the outside can easily perform a test without requiring a special tester, program, digital signal processing, or the like. This facilitates a test for confirming the conversion characteristics of an LSI equipped with an analog / digital converter.
[0038]
[Second embodiment]
Next, a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, when evaluating an AD converter in a semiconductor integrated circuit in which an analog / digital converter (AD converter) and a digital / analog converter (hereinafter, referred to as a DA converter) are simultaneously mounted. The test is performed using the analog output of the DA converter that is not used for the analog input as the analog input of the AD converter. For this reason, a switch circuit is provided for connecting or disconnecting the output section of the DA converter from which the analog signal is output during the test and the input section of the AD converter to which the analog signal is input.
[0039]
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with an AD converter, a test circuit thereof, and a DA converter according to the second embodiment.
[0040]
As shown in FIG. 4, the semiconductor integrated circuit has a configuration of the first embodiment including an
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
In the above configuration, in order to change the potential of the analog signal AN of the
[0044]
As described above, when viewed from the input of the analog signal AN to the
[0045]
Here, in order to be able to adjust the output change of the digital
[0046]
In the second embodiment having the above-described configuration, a test of a conversion operation in an AD converter similar to that of the first embodiment can be performed in an LSI equipped with an AD converter and a DA converter. Further, since the analog signal output from the DA converter is used as an analog signal to be input to the AD converter, the input operation of the analog signal from a measuring device such as a tester is not required, and the conversion operation in the AD converter is performed. Can be tested on an LSI.
[0047]
In addition, each of the above-described embodiments can be implemented not only independently, but also in appropriate combinations. Furthermore, each of the embodiments described above includes various stages of the invention, and various stages of the invention can be extracted by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in each embodiment. is there.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a semiconductor integrated circuit including a test circuit capable of easily performing a conversion operation test of an analog / digital converter with a small number of output pins and suppressing an increase in noise. It is possible to provide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit on which an AD converter according to a first embodiment of the present invention and a test circuit thereof are mounted.
FIG. 2 is a diagram showing an analog signal AN, a sampling clock CLK, and a divided clock CLKA used in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a diagram illustrating a configuration when a characteristic evaluation test is performed on a semiconductor integrated circuit on which a conventional AD converter is mounted, and FIG. 5B is a diagram illustrating an analog signal input to the AD converter; FIG. 3 is a diagram illustrating an AN and a clock CLK.
[Explanation of symbols]
11 AD converter, 12 expected value generation circuit, 13 error detection circuit, 14 error information holding circuit, 15 error amount holding circuit, 16 DA converter, 17 switch circuit, 18 frequency divider circuit, 19: Digital code generation circuit, 20: Switch circuit.
Claims (11)
前記クロックに同期した信号で動作し、前記アナログ信号に応じたデジタル信号の期待値を発生する期待値発生回路と、
前記アナログ/デジタル変換器により変換された前記変換値と、前記期待値生成回路により発生した前記期待値とを比較し、前記アナログ/デジタル変換器の変換動作における変換エラーを検出するエラー検出回路と、
前記エラー検出回路により検出された前記変換エラーの検出結果を保持するエラー保持回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。An analog / digital converter for converting an analog signal into a converted value of a digital signal in synchronization with a clock signal;
An expected value generation circuit that operates on a signal synchronized with the clock and generates an expected value of a digital signal according to the analog signal;
An error detection circuit that compares the conversion value converted by the analog / digital converter with the expected value generated by the expected value generation circuit and detects a conversion error in a conversion operation of the analog / digital converter; ,
An error holding circuit for holding a detection result of the conversion error detected by the error detection circuit;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記クロックに同期した信号で動作し、前記アナログ信号に応じたデジタル信号の期待値を発生する期待値発生回路と、
前記アナログ/デジタル変換器により変換された前記変換値と、前記期待値生成回路により発生した前記期待値とを比較し、前記変換値と前記期待値との間の不一致の有無を検出するエラー検出回路と、
前記エラー検出回路により検出された前記不一致の有無を示す情報を保持するエラー情報保持回路と、
前記エラー検出回路により検出された前記不一致が有ることを示す情報をカウントするエラー量保持回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。An analog / digital converter for converting an analog signal into a converted value of a digital signal in synchronization with a clock signal;
An expected value generation circuit that operates on a signal synchronized with the clock and generates an expected value of a digital signal according to the analog signal;
Error detection that compares the converted value converted by the analog / digital converter with the expected value generated by the expected value generation circuit and detects whether there is a mismatch between the converted value and the expected value. Circuit and
An error information holding circuit that holds information indicating the presence or absence of the mismatch detected by the error detection circuit;
An error amount holding circuit that counts information indicating that there is the mismatch detected by the error detection circuit;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記アナログ信号をクロック信号に同期して第2のデジタル信号の変換値に変換するアナログ/デジタル変換器と、
前記クロック信号に同期した第1の信号により制御され、前記デジタル/アナログ変換器へ前記第1のデジタル信号を出力するデジタルコード生成回路と、
前記クロック信号に同期した第2の信号で動作し、前記アナログ/デジタル変換器に入力される前記アナログ信号に応じた第3のデジタル信号の期待値を発生する期待値発生回路と、
前記アナログ/デジタル変換器により変換された前記変換値と、前記期待値生成回路により発生した前記期待値とを比較し、前記変換値と前記期待値との間の不一致の有無を検出するエラー検出回路と、
前記エラー検出回路により検出された前記不一致の有無を示す情報を保持するエラー情報保持回路と、
前記エラー検出回路により検出された前記不一致が有ることを示す情報をカウントするエラー量保持回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。A digital / analog converter for converting the first digital signal into an analog signal;
An analog / digital converter that converts the analog signal into a converted value of a second digital signal in synchronization with a clock signal;
A digital code generation circuit that is controlled by a first signal synchronized with the clock signal and outputs the first digital signal to the digital / analog converter;
An expectation value generation circuit that operates with a second signal synchronized with the clock signal and generates an expectation value of a third digital signal according to the analog signal input to the analog / digital converter;
Error detection that compares the converted value converted by the analog / digital converter with the expected value generated by the expected value generation circuit and detects whether there is a mismatch between the converted value and the expected value. Circuit and
An error information holding circuit that holds information indicating the presence or absence of the mismatch detected by the error detection circuit;
An error amount holding circuit that counts information indicating that there is the mismatch detected by the error detection circuit;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記デジタルコード生成回路と前記デジタル/アナログ変換器との間に設けられ、前記アナログ/デジタル変換器の変換動作のテスト時に、前記デジタルコード生成回路と前記デジタル/アナログ変換器との間を接続状態にする第2のスイッチ回路と、
をさらに具備することを特徴とする請求項6または10に記載の半導体集積回路。The digital / analog converter is provided between the digital / analog converter and the analog / digital converter, and performs a test between the digital / analog converter and the analog / digital converter when testing the conversion operation of the analog / digital converter. A first switch circuit for setting a connection state;
A connection state provided between the digital code generation circuit and the digital / analog converter when the conversion operation of the analog / digital converter is tested; A second switch circuit;
The semiconductor integrated circuit according to claim 6, further comprising:
Priority Applications (1)
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