特許 6061675 測定装置および電子デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6061675

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】測定装置および電子デバイス

(51)【国際特許分類】

   H03M 1/36 20060101AFI20170106BHJP

【ＦＩ】

   H03M1/36

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-288653(P2012-288653)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2014-131227(P2014-131227A)

(43)【公開日】2014年7月10日

【審査請求日】2015年11月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】390005175

【氏名又は名称】株式会社アドバンテスト

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】山口 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】小松 聡

(72)【発明者】

【氏名】浅田 邦博

(72)【発明者】

【氏名】タンドン、ジェームズ スミット

【審査官】 ▲高▼橋 義昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−００６２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８３３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５７３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１１０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１０７３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７５５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５７３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０３５６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００１２７７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｍ １／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力信号を測定する測定装置であって、
それぞれ前記入力信号が入力され、且つ、共通の第１参照レベルが設定され、前記入力信号の信号レベルと前記第１参照レベルとを比較する複数の第１コンパレータと、
それぞれ前記入力信号が入力され、且つ、共通の第２参照レベルが設定され、前記入力信号の信号レベルと前記第２参照レベルとを比較する複数の第２コンパレータと、
前記複数の第１コンパレータの比較結果に基づいて、前記入力信号が前記第１参照レベルをクロスするタイミングを検出するとともに、前記複数の第２コンパレータの比較結果に基づいて、前記入力信号が前記第２参照レベルをクロスするタイミングを検出するクロスタイミング検出部と、
前記入力信号の信号レベルを、前記第１参照レベルおよび前記第２参照レベルのいずれよりも大きい参照レベル、または、前記第１参照レベルおよび前記第２参照レベルのいずれよりも小さい参照レベルと比較して前記入力信号の信号レベルを検出する第３コンパレータを備え、
一つの参照レベルが設定される第３コンパレータの数は、一つの第１参照レベルが設定される複数の第１コンパレータの数、および一つの第２参照レベルが設定される複数の第２コンパレータの数よりも少ない、
測定装置。

【請求項2】

前記複数の第１コンパレータに対してそれぞれ供給するクロック間にスキューを与える、
請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

それぞれの第１コンパレータは、前記第１参照レベルと前記入力信号の信号レベルとの大小関係を示す論理値を前記比較結果として出力し、
前記クロスタイミング検出部は、前記複数の第１コンパレータの比較結果のうち、予め定められた論理値を示す比較結果が占める割合が、予め定められた基準割合となるタイミングを検出する
請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項4】

それぞれの参照レベルと、前記入力信号がそれぞれの前記参照レベルをクロスするタイミングとに基づいて、前記入力信号の波形を離散化する離散化部を更に備える
請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項5】

前記クロスタイミング検出部は、前記基準割合となるタイミングを挟む２つのタイミングにおいて検出した前記比較結果が占める割合を補間して、前記基準割合となるタイミングを検出する、
請求項３に記載の測定装置。

【請求項6】

前記クロスタイミング検出部は、それぞれの参照レベルにおける前記入力信号の傾きが大きいほど、対応するリニア領域の範囲を広く設定する、
請求項５に記載の測定装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の測定装置を備える電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置および電子デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、入力信号を測定する測定装置として、コンパレータを備える装置が知られている。例えば、それぞれ基準レベルの異なる複数のコンパレータを用いて、入力信号波形をデジタル信号波形に変換するフラッシュＡＤ変換器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２０１２−２２７９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかし、従来の測定装置は、入力信号の信号レベルと、所定の基準レベルとの大小関係を、当該基準レベルが入力されるコンパレータが出力する１ビットの情報を用いて測定している。このため、スルーレートの大きいエッジが入力されると、標本化のエラーが生じやすい。また、信号ノイズ等が測定結果に与える影響が大きく、測定精度が劣化してしまう。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の第１の態様においては、入力信号を測定する測定装置であって、それぞれ入力信号が入力され、且つ、共通の第１参照レベルが設定され、入力信号の信号レベルと第１参照レベルとを比較する複数の第１コンパレータと、それぞれ入力信号が入力され、且つ、共通の第２参照レベルが設定され、入力信号の信号レベルと第２参照レベルとを比較する複数の第２コンパレータと、複数の第１コンパレータの比較結果に基づいて、入力信号が第１参照レベルをクロスするタイミングを検出するとともに、複数の第２コンパレータの比較結果に基づいて、入力信号が第２参照レベルをクロスするタイミングを検出するクロスタイミング検出部と、入力信号の信号レベルを、第１参照レベルおよび第２参照レベルのいずれよりも大きい参照レベル、または、第１参照レベルおよび第２参照レベルのいずれよりも小さい参照レベルと比較して入力信号の信号レベルを検出する第３コンパレータを備え、一つの参照レベルが設定される第３コンパレータの数は、一つの第１参照レベルが設定される複数の第１コンパレータの数、および一つの第２参照レベルが設定される複数の第２コンパレータの数よりも少ない、測定装置を提供する。

【0005】

本発明の第２の態様においては、第１の態様の測定装置を備える電子デバイスを提供する。

【0006】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】入力信号を測定する測定装置１００の構成例を示す図である。

【図2】第１確率的サンプラ１１０−１の構成例を示す図である。

【図3】測定装置１００に入力される入力信号および出力される離散波形の一例を示す図である。

【図4】確率的サンプラ１１０に含まれる複数のコンパレータ１１２の特性を説明する図である。

【図5】信号レベルが時間に対して徐々に増加する入力信号を確率的サンプラ１１０に入力した場合における、確率的サンプラ１１０の動作を説明する図である。

【図6】入力信号と、複数の参照レベルとの関係の一例を示す図である。本例において入力信号はサイン波である。

【図7】図７は、図６に示したそれぞれの参照レベルが設定される複数の確率的サンプラ１１０の動作例を示す図である。

【図8】それぞれの参照レベルおよびクロスタイミングをプロットした離散波形の一例を示す図である。

【図9】測定装置１００の他の構成例を示す図である。

【図10A】複数の確率的サンプラ１１０にクロックを分配する分配回路の構成例を示す図である。

【図10B】分配回路の他の構成例を示す図である。

【図11】電子デバイス２００の構成例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0009】

図１は、入力信号を測定する測定装置１００の構成例を示す図である。本例の測定装置１００は、入力信号の波形を離散化するＡＤ変換器である。測定装置１００は、複数の分圧抵抗１０２、複数の確率的サンプラ１１０−１〜１１０−Ｍ（単に１１０と称する場合がある）、クロスタイミング検出部１０４および離散化部１０６を備える。

【0010】

複数の分圧抵抗１０２は直列に接続され、予め定められた電圧Ｖ_ＲＥＦと、接地電位とが直列接続の両端に印加される。複数の分圧抵抗１０２は、電圧Ｖ_ＲＥＦを分圧することで、確率的サンプラ１１０毎に異なる参照レベルを生成する。それぞれの分圧抵抗１０２の抵抗値は同一であってよい。

【0011】

それぞれの確率的サンプラ１１０には、対応する参照レベルと、共通の入力信号とが入力される。それぞれの確率的サンプラ１１０は、対応する参照レベルと、入力信号の信号レベルとの大小関係に応じた情報を出力する。具体的には、それぞれの確率的サンプラ１１０は複数のコンパレータを有しており、複数のコンパレータにおいて入力信号と参照レベルとを比較した複数の比較結果を合成した情報を出力する。

【0012】

クロスタイミング検出部１０４は、それぞれの確率的サンプラ１１０が出力する情報に基づいて、入力信号の信号レベルが、それぞれの確率的サンプラ１１０に設定されるそれぞれの参照レベルをクロスするタイミングを検出する。

【0013】

離散化部１０６は、それぞれの確率的サンプラ１１０に設定される参照レベルの値と、クロスタイミング検出部１０４が各参照レベルに対して検出したクロスタイミングとに基づいて、入力信号の波形を離散化する。離散化部１０６は、参照レベルの値と、クロスタイミングとを対応付けたデータ列を出力してよい。なお、クロスタイミング検出部１０４が、離散化部１０６の機能を更に有してもよい。

【0014】

図２は、第１確率的サンプラ１１０−１の構成例を示す図である。第１確率的サンプラ１１０−１は、複数の第１コンパレータ１１２−１を有する。複数の第１コンパレータ１１２−１は、それぞれ共通の入力信号が入力され、且つ、共通の第１参照レベルが設定される。なお、図２においては４個の第１コンパレータ１１２−１を示したが、第１確率的サンプラ１１０−１は、より多くの第１コンパレータ１１２−１を有してよい。例えば第１確率的サンプラ１１０−１は、６３個の第１コンパレータ１１２−１を有する。

【0015】

それぞれの第１コンパレータ１１２−１は、入力信号の信号レベルと、第１参照レベルとを比較する。より具体的には、それぞれの第１コンパレータ１１２−１は、第１参照レベルと入力信号の信号レベルとの大小関係を示す論理値を比較結果として出力する。例えば、第１コンパレータ１１２−１は、入力信号の信号レベルが第１参照レベル以上のときに論理値１を出力し、第１参照レベルより小さいときに論理値０を出力する。

【0016】

第１確率的サンプラ１１０−１は、複数の第１コンパレータ１１２−１が出力する複数の比較結果を合成して出力してよい。例えば第１確率的サンプラ１１０−１は、複数の第１コンパレータ１１２−１が出力する比較結果のうち、所定の論理値を示す比較結果の個数を出力してよく、所定の論理値を示す比較結果が占める割合を出力してもよい。また、第１確率的サンプラ１１０−１は、複数の第１コンパレータ１１２−１が出力する複数の比較結果をそのまま出力してもよい。

【0017】

本例における第１コンパレータ１１２−１は、クロックトコンパレータである。第１確率的サンプラ１１０−１には、複数の第１コンパレータ１１２−１に対して共通に設けられる端子からクロックＣＬＫを受け取り、Ｈ木等の等長配線を用いてそれぞれの第１コンパレータ１１２−１に分配する。入力されるクロックＣＬＫの周波数は、入力信号の周波数よりも十分に高いことが好ましい。ただし、クロックＣＬＫ周波数を入力信号の周波数に対してコヒーレントに設定できるのであれば、クロックＣＬＫ周波数は低くてもよい。また、第１確率的サンプラ１１０−１は、複数の第１コンパレータ１１２−１に対して共通に設けられる端子から入力信号をそれぞれ受け取り、Ｈ木等の等長配線を用いてそれぞれの第１コンパレータ１１２−１に分配する。

【0018】

図１に示したクロスタイミング検出部１０４は、複数の第１コンパレータ１１２−１の比較結果に基づいて、入力信号が第１参照レベルをクロスするタイミングを検出する。一例として、クロスタイミング検出部１０４は、複数の第１コンパレータ１１２−１の比較結果のうち、半数が論理値１を示すタイミングを、入力信号が第１参照レベルをクロスするタイミングとして検出する。

【0019】

なお、他の確率的サンプラ１１０も、第１確率的サンプラ１１０−１と同一の構成を有する。例えば第２確率的サンプラ１１０−２は、それぞれ入力信号が入力され、且つ、共通の第２参照レベルが設定され、入力信号の信号レベルと第２参照レベルとを比較する複数の第２コンパレータ１１２を更に備える。クロスタイミング検出部１０４は、複数の第２コンパレータ１１２の比較結果に基づいて、入力信号が第２参照レベルをクロスするタイミングを更に検出する。クロスタイミング検出部１０４は、他の参照レベルに対しても同様に、入力信号がクロスするタイミングを検出する。また、本明細書において、一つの確率的サンプラ１１０が有するコンパレータ１１２の数をNとして説明する。

【0020】

図３は、測定装置１００に入力される入力信号および出力される離散波形の一例を示す図である。入力信号は、複数の確率的サンプラ１１０に入力され、クロスタイミング検出部１０４において、それぞれの参照レベルをクロスするタイミングが検出される。離散化部１０６は、それぞれの参照レベルの値と、クロスタイミングとを対応付けた離散波形データを出力する。離散波形データを、横軸を時間とし、縦軸をデジタル値としてプロットすると、図３のような離散波形が得られる。

【0021】

図４は、確率的サンプラ１１０に含まれる複数のコンパレータ１１２の特性のバラツキを説明する図である。図４の上段における横軸は入力信号の信号レベルを示し、縦軸はコンパレータ１１２が出力する論理値を示す。複数のコンパレータ１１２が理想的な場合、入力信号の信号レベルが参照レベルに応じた電圧Ｖ_Ｉをクロスしたときに、全てのコンパレータ１１２について論理値が遷移する。しかし、複数のコンパレータ１１２の特性バラツキ等により、論理値が遷移する入力信号の信号レベルにはバラツキ（オフセット）が生じる。

【0022】

図４の下段における横軸は入力信号の信号レベルを示し、縦軸は、コンパレータ１１２が出力する論理値が遷移する確率密度ｆ（Ｖin）を示す。ｆ（Ｖin）は、複数のコンパレータ１１２のうち、入力信号の信号レベルがＶinのときに論理値が遷移するコンパレータ１１２の割合を示す。通常、コンパレータ１１２のオフセットの分布は、図４に示すようにガウス分布で与えられる。

【0023】

図５は、信号レベルが時間に対して徐々に増加する入力信号を確率的サンプラ１１０に入力した場合における、確率的サンプラ１１０の動作を説明する図である。図５において横軸は時間を示す。また、図５の上段の縦軸は、確率的サンプラ１１０が出力する論理値１の個数を示し、下段の縦軸は、それぞれのコンパレータ１１２が出力する論理値が遷移するタイミングの確率密度分布を示す。図５の下段に示した確率密度分布は、入力信号の信号レベル変化の傾きに応じた標準偏差を有するガウス分布で与えられる。

【0024】

信号レベルが徐々に増加する入力信号を確率的サンプラ１１０に入力すると、図５の上段に示されるように、論理値１を示す比較結果の割合（個数）は、０％（０個）から１００％（Ｎ個）まで徐々に変動する。クロスタイミング検出部１０４は、複数のコンパレータ１１２の比較結果のうち、予め定められた論理値（例えば１）を示す比較結果が占める割合が、予め定められた基準割合（Ｎｃ／Ｎ）となるタイミングを算出する。一例として、当該基準割合は５０％である。クロスタイミング検出部１０４は、複数のコンパレータ１１２の比較結果のうち、予め定められた論理値を示す個数が所定の個数Ｎｃとなるタイミングを検出してもよい。一例として、当該所定の個数はＮ／２である。

【0025】

このように、複数のコンパレータ１１２に同一の参照レベルを設定し、複数のコンパレータ１１２の特性にバラツキが生じることを利用することで、レベルクロスタイミングを確率密度分布の平均値として検出することができる。これにより、スルーレートの大きいエッジについてもレベルクロスタイミングの誤検出の可能性を低減することができ、精度のよい測定を実現できる。

【0026】

なお、図５の上段に示す関係は、下段に示した確率密度分布を積算したものと等価である。上述したように、確率密度分布はガウス分布であるので、分布の平均値μ付近における確率密度の変動は比較的にゆるやかになる。このため、図５の上段において、確率密度分布の平均値付近に、論理値１を示す比較結果の個数の変動がほぼリニアになるリニア領域が存在する。

【0027】

クロスタイミング検出部１０４は、図５の上段に示されるリニア領域内の２つのデータを補間することで、上述した基準割合（Ｎｃ／Ｎ）となるタイミングを算出してよい。当該２つのデータのタイミングは、上述した基準割合（Ｎｃ／Ｎ）となるタイミングを挟むことが好ましい。言い換えると、当該２つのデータの割合Ｎａ、Ｎｂが、上述した基準割合（Ｎｃ／Ｎ）を挟むことが好ましい。なお、当該リニア領域は、確率密度分布における平均値μを中心として、±０．５σまたは±σ等の範囲であってよい。また、当該リニア範囲は、複数のコンパレータ１１２の比較結果のうち、予め定められた論理値（例えば１）を示す比較結果が占める割合が５０％となるタイミングを中心として、±０．５σまたは±σ等の範囲であってよい。

【0028】

また、クロスタイミング検出部１０４は、確率的サンプラ１１０毎（即ち、参照レベル毎）に異なる範囲のリニア領域を設定してもよい。一例として、クロスタイミング検出部１０４は、対応する参照レベルにおける入力信号の傾きがより大きい確率的サンプラ１１０に対して、より広い範囲のリニア領域を設定する。測定装置１００は、それぞれの参照レベルにおける入力信号の傾きを測定してよい。クロスタイミング検出部１０４は、それぞれの参照レベルにおける入力信号の傾きに応じて、対応する確率的サンプラ１１０におけるリニア領域の範囲を設定してよい。

【0029】

例えば、入力信号がサイン波である場合、入力信号の０％レベル（最小信号レベル）または１００％レベル（最大信号レベル）に対応し、参照レベルが最小値および最大値となる確率的サンプラ１１０に対して、最も範囲の狭いリニア領域を設定する。入力信号の５０％レベルに対応し、参照レベルが中央値となる確率的サンプラ１１０に対して、最も範囲の広いリニア領域を設定する。これにより、入力信号に対応して、それぞれの確率的サンプラ１１０におけるリニア領域を適切に設定することができ、誤検出率を最小化できる。このため、入力信号が各参照レベルをクロスするタイミングを、より精度よく検出することができる。

【0030】

図６は、入力信号と、複数の参照レベルとの関係の一例を示す図である。本例において入力信号はサイン波である。図７は、図６に示したそれぞれの参照レベルが設定される複数の確率的サンプラ１１０の動作例を示す図である。図７において横軸は時間を示し、縦軸は、論理値１を出力するコンパレータ１１２の個数を示す。

【0031】

図７に示すように、それぞれの確率的サンプラ１１０が出力する論理値１の個数は、入力信号の信号レベルが参照レベルより十分小さくなると０個になる。また、入力信号の信号レベルが参照レベルより十分大きくなると、論理値１の個数はＮ個になる。また、入力信号の信号レベルが参照レベルの近傍になると、論理値１の個数が０からＮの間で変動する。クロスタイミング検出部１０４は、それぞれの確率的サンプラ１１０が出力する論理値１の個数が、当該確率的サンプラ１１０に含まれるコンパレータ１１２の個数の半分（Ｎｃ＝Ｎ／２）となるタイミングを検出する。

【0032】

図８は、それぞれの参照レベルおよびクロスタイミングをプロットした離散波形の一例を示す図である。図６および図７では、３つの参照レベルについて説明したが、図８の例では、より多くの参照レベルについてプロットしている。図８に示すように、クロスタイミング検出部１０４が検出したクロスタイミングにおいて、対応する参照レベルをプロットすることで、入力信号の離散波形を得ることができる。

【0033】

図９は、測定装置１００の他の構成例を示す図である。本例の測定装置１００は、図１に示した測定装置１００の構成に対して、複数の第３コンパレータ１２０を更に備える。第３コンパレータ１２０は、コンパレータ１１２と同一の機能を有する。測定装置１００は、第３コンパレータ１２０のグループを複数備えてよい。それぞれのグループは、電圧サンプラとして機能する。一例として、それぞれの電圧サンプラは、フラッシュＡＤ変換器として機能する。つまり、各電圧サンプラにおける複数の第３コンパレータ１２０には異なる参照レベルが設定される。クロスタイミング検出部１０４は、それぞれの第３コンパレータ１２０の出力に基づいて、入力信号の信号レベルを検出してデジタル値に変換する。

【0034】

図９の例では、第１電圧サンプラは、第３コンパレータ１２０−１、１２０−２を有する。第２電圧サンプラは、第３コンパレータ１２０−３、１２０−４を有する。それぞれの電圧サンプラが有する第３コンパレータ１２０の数は、確率的サンプラ１１０が有するコンパレータ１１２の数よりも少なくてもよい。本例において、それぞれの電圧サンプラは、２つの第３コンパレータ１２０を有する。また、測定装置１００は、いずれか一方の電圧サンプラのみを有してもよい。

【0035】

第１電圧サンプラの各第３コンパレータ１２０には、入力信号の１００％レベル（最大信号レベル）近傍の参照レベルが設定される。つまり、第１電圧サンプラは、複数の確率的サンプラ１１０に設定されるいずれの参照レベルよりも大きい参照レベルと、入力信号の信号レベルを比較する。

【0036】

なお、第１電圧サンプラに含まれる複数の第３コンパレータ１２０には、複数の確率的サンプラ１１０に設定されるいずれの参照レベルよりも大きく、且つ、それぞれ異なる参照レベルが設定される。例えば第３コンパレータ１２０−１には、分圧抵抗１０２が生成する複数の参照レベルのうち最大の参照レベル（入力信号の１００％レベル近傍）が設定され、第３コンパレータ１２０−２には、２番目に大きい参照レベルが設定される。

【0037】

第２電圧サンプラの各第３コンパレータ１２０には、入力信号の最小信号レベル近傍の参照レベルが設定される。つまり、第２電圧サンプラは、複数の確率的サンプラ１１０に設定されるいずれの参照レベルよりも小さい参照レベルと、入力信号の信号レベルを比較する。

【0038】

なお、第２電圧サンプラに含まれる複数の第３コンパレータ１２０には、複数の確率的サンプラ１１０に設定されるいずれの参照レベルよりも小さく、且つ、それぞれ異なる参照レベルが設定される。例えば第３コンパレータ１２０−４には、分圧抵抗１０２が生成する複数の参照レベルのうち最小の参照レベル（入力信号の０％レベル近傍）が設定され、第３コンパレータ１２０−３には、２番目に小さい参照レベルが設定される。

【0039】

確率的サンプラ１１０は、一つの参照レベルに対して複数のコンパレータ１１２を用いてレベルクロスタイミングを検出するので、高精度にレベルクロスタイミングを検出することができる。これに対し、電圧サンプラは、一つの参照レベルに対して一つのコンパレータを用いる。このため、確率的サンプラ１１０よりも信号レベルの検出精度が劣る。しかし、入力信号がサイン波等の場合には、最大または最小の参照レベルの近傍における入力信号の傾きは比較的緩やかなので、参照レベルに対して一つの第３コンパレータ１２０を割り当てても、検出精度の劣化が少ない。このため、小さい回路規模であっても、クロスタイミングの検出精度を維持することができる。

【0040】

図１０Ａは、複数の確率的サンプラ１１０にクロックを分配する分配回路の構成例を示す図である。分配回路は、バッファ１３０と、複数の伝送路１３２とを有する。バッファ１３０は、複数の確率的サンプラ１１０に対して共通に設けられ、外部から受け取るクロックを整形して出力する。

【0041】

複数の伝送路１３２は、複数の確率的サンプラ１１０と一対一に対応して設けられる。それぞれの伝送路１３２は、バッファ１３０が出力するクロックを、対応する確率的サンプラ１１０に伝送する。本例において、バッファ１３０からそれぞれの確率的サンプラ１１０までの伝送遅延時間は等しい。例えば、複数の伝送路１３２は等長である。このような構成では、それぞれの確率的サンプラ１１０に対して、クロックがほぼ同時に到達する。

【0042】

図１０Ｂは、分配回路の他の構成例を示す図である。本例では、バッファ１３０からそれぞれの確率的サンプラ１１０までの伝送遅延時間は異なる。例えば、複数の伝送路１３２は異なる電気長を有する。このような構成においては、それぞれの確率的サンプラ１１０に対して、クロックが異なるタイミングで到達する。このような構成でも、入力信号の離散波形を取得することができる。なお、それぞれの確率的サンプラ１１０に対して、クロックを等長配線で分配し、入力信号を異なる電気長で分配してもよい。

【0043】

また、図２に示した構成例では、一つの確率的サンプラ１１０に含まれる複数のコンパレータ１１２に対しては、等長配線でクロックを分配した。他の例においては、複数のコンパレータ１１２に対して、不等長配線でクロックを分配してもよい。複数のコンパレータ１１２に供給するクロック間にスキューを与えることで、図５に示した確率密度の分布範囲を大きくすることができる。この場合、レベルクロスタイミングの検出範囲を広げることができる。但し、検出の分解能は低下する。

【0044】

また、複数のコンパレータ１１２に対してクロックを供給するそれぞれの伝送路上に、可変遅延回路を設けてもよい。測定装置１００は、対応する参照レベルにおける入力信号の傾きが大きい確率的サンプラ１１０におけるクロックスキューの分散を小さくし、対応する参照レベルにおける入力信号の傾きが小さい確率的サンプラ１１０におけるクロックスキューの分散を大きくするように、可変遅延回路を制御してよい。

【0045】

図１１は、電子デバイス２００の構成例を示す。電子デバイス２００は、動作回路２１０及び測定装置１００を備える。測定装置１００は、図１から図１０Ｂに関連して説明した測定装置１００と同一である。

【0046】

動作回路２１０は、外部からの信号等に応じて動作して、信号を出力する。測定装置１００は、動作回路２１０が出力する信号を測定する。測定装置１００は、当該信号の離散化データを電子デバイス２００の外部に出力してよい。動作回路２１０は、ＩＣ、メモリ等の半導体回路であってよい。

【0047】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0048】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0049】

１００・・・測定装置、１０２・・・分圧抵抗、１０４・・・クロスタイミング検出部、１０６・・・離散化部、１１０・・・確率的サンプラ、１１２・・・コンパレータ、１２０・・・第３コンパレータ、１３０・・・バッファ、１３２・・・伝送路、２００・・・電子デバイス、２１０・・・動作回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】