JP6463221B2 - ADC self-test circuit - Google Patents
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Description
本発明は、ADC(Analog−to−Digital Converter)のテスト方式に関する。 The present invention relates to an ADC (Analog-to-Digital Converter) test method.
近年、各種制御対象が電子制御されるようになるにしたがって、センサ検出信号などのアナログ信号をデジタル信号に変換するADCは、システム構築部品として必須となっている。システム作動中に、ADCが正しく動作しているか否かを判断する手法として、ADCが備えているセルフテスト機能を用いる方法がある。自動車用など高信頼性が要求されるICチップは、システム作動中にADCが正常に動作しているか否かを診断するセルフテスト機能が必要とされている。 In recent years, ADCs that convert analog signals such as sensor detection signals into digital signals have become indispensable as system construction components as various control objects are electronically controlled. As a method for determining whether or not the ADC is operating correctly during system operation, there is a method using a self-test function provided in the ADC. IC chips that require high reliability such as those for automobiles require a self-test function for diagnosing whether the ADC is operating normally during system operation.
下記特許文献1は、ADCを診断する診断回路に関する技術について記載している。同文献においては、3状態(高レベル/低レベル/中間レベル)の診断信号をADCのアナログ信号入力端子に対して入力し、これをADCによって変換して得られたデジタル出力信号に基づき、ADCに異常がないか否かを判定している。 The following Patent Document 1 describes a technique related to a diagnostic circuit for diagnosing an ADC. In this document, a three-state (high level / low level / intermediate level) diagnostic signal is input to an analog signal input terminal of an ADC, and this is converted by an ADC based on a digital output signal. It is determined whether or not there is any abnormality.
逐次比較型ADCは、内部的にDAC(Digital−to−Analog Converter)を備え(以下ではローカルDACと呼ぶ)、アナログ入力信号とDAC出力信号を比較することにより、アナログ入力信号をデジタル出力に変換する。ローカルDACの出力レベルは、ADCの分解能に応じた個数設ける必要がある。ADCの分解能がnビットである場合、ローカルDACの出力レベルは2n−1段階が必要である。例えば10ビットADCの場合、ローカルDACの出力レベルは1023段階が必要である。 The successive approximation ADC internally has a DAC (Digital-to-Analog Converter) (hereinafter referred to as a local DAC), and converts the analog input signal into a digital output by comparing the analog input signal with the DAC output signal. To do. It is necessary to provide the number of local DAC output levels according to the resolution of the ADC. When the resolution of the ADC is n bits, the output level of the local DAC needs 2 n −1 stages. For example, in the case of a 10-bit ADC, the output level of the local DAC needs 1023 stages.
従来のADCセルフテストにおいては、ADCに対して入力するローカルDACの出力レベルは必ずしもADCの分解能を完全にカバーしていない。例えば10ビットADCのセルフテストを実施する際には、本来であれば1023個の出力レベル全てについてテストを実施すべきであるが、テスト負荷やテスト時間の観点から、いくつかの出力レベルをサンプリングした上でサンプリングした出力レベルについてのみテストを実施するのが通常である。 In the conventional ADC self-test, the output level of the local DAC input to the ADC does not necessarily completely cover the resolution of the ADC. For example, when performing a 10-bit ADC self-test, the test should be performed for all 1023 output levels, but some output levels are sampled from the viewpoint of test load and test time. Usually, only the sampled output level is tested.
例えば上記特許文献1においては、3状態(高レベル/低レベル/中間レベル)の診断信号をADCのアナログ信号入力端子に対して入力し、そのデジタル変換結果に基づきADCをテストしている。したがって従来のADCセルフテストにおいては、必ずしもすべての出力レベルについて異常がないことを確認できていない。 For example, in Patent Document 1, a diagnosis signal in three states (high level / low level / intermediate level) is input to an analog signal input terminal of the ADC, and the ADC is tested based on the digital conversion result. Therefore, in the conventional ADC self-test, it is not necessarily confirmed that there is no abnormality for all output levels.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ローカルDACの全ての出力レベルについて異常が生じていないことを簡易な構成で確認することができる、ADCセルフテスト回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an ADC self-test circuit capable of confirming that no abnormality has occurred in all output levels of a local DAC with a simple configuration. For the purpose.
本発明に係るADCセルフテスト回路は、ADCのダイナミックレンジ超のテスト信号と前記ダイナミックレンジ範囲内の基準信号をコンパレータに対して入力してHiレベルが出力されることを確認するとともに、前記ダイナミックレンジ未満のテスト信号と前記ダイナミックレンジ範囲内の基準信号を前記コンパレータに対して入力してLowレベルが出力されることを確認する。 The ADC self-test circuit according to the present invention inputs a test signal exceeding the dynamic range of the ADC and a reference signal within the dynamic range to the comparator and confirms that the Hi level is output, and the dynamic range. A test signal of less than that and a reference signal within the dynamic range range are input to the comparator to confirm that a low level is output.
本発明に係るADCセルフテスト回路によれば、簡易な構成により、ローカルDACの全出力レベルを診断することができる。ADCが通常動作を開始する前にセルフテストを実施することにより、ADC誤動作を未然に防止できる。 According to the ADC self-test circuit of the present invention, it is possible to diagnose all the output levels of the local DAC with a simple configuration. By performing a self-test before the ADC starts normal operation, ADC malfunction can be prevented in advance.
上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかになるであろう。 Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.
<従来のADCセルフテストについて>
以下では本発明の理解を容易にするため、まず従来のADCセルフテスト回路の構成について説明する。その後、本発明の実施形態に係るADCセルフテスト回路の構成について説明する。
<Regarding the conventional ADC self-test>
Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present invention, the configuration of a conventional ADC self-test circuit will be described first. Thereafter, the configuration of the ADC self-test circuit according to the embodiment of the present invention will be described.
図6は、従来のセルフテスト回路を備えたADC100の回路ブロック図である。ADC100は、アナログ入力端子1、デジタル出力端子2、セルフテスト結果出力端子3、セルフテスト信号源10、ローカルDAC11、入力切替スイッチ12、コンパレータ13、制御回路14、判定回路15を備える。
FIG. 6 is a circuit block diagram of an
通常動作において、アナログ入力端子1はアナログ入力信号を受け取る。ローカルDAC11は、コンパレータ13が比較を実施する際の基準となる基準信号を生成する。コンパレータ13は、アナログ入力信号と基準信号を比較する。制御回路14は、ローカルDACが生成する基準信号の信号レベルを制御するとともに、その信号レベルに応じてコンパレータ13の出力をデジタル出力信号に変換する。
In normal operation, the analog input terminal 1 receives an analog input signal. The
セルフテストを実施する際には、入力切替スイッチ12はセルフテスト制御回路16の指示にしたがってセルフテスト信号源10とコンパレータ13を接続する。セルフテスト信号源10は、制御回路14の指示にしたがって、アナログ入力信号に代えてテスト信号をコンパレータ13に対して入力する。コンパレータ13は、通常動作時と同様に動作する。制御回路14は、コンパレータ13の出力をデジタル出力信号に変換する。判定回路15は、デジタル出力信号の信号レベルがローカルDAC11の基準信号レベルに対応しているか否かを判定する。両者が対応していない場合、ADC100は異常動作している旨のテスト結果を出力する。
When performing the self-test, the
図6に示す構成においては、判定回路15はセルフテスト信号源10の信号レベルに基づきセルフテストを実施している。すなわち、ADC100の分解能が例えば10ビットである場合、全信号レベルをテストするためには、ローカルDAC11は1023パターンの基準信号レベルを生成する必要がある。ADC100の分解能が増えると、これら全ての信号レベルを網羅的に診断するのは現実的でない場合がある。
In the configuration shown in FIG. 6, the
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係るADC100の回路ブロック図である。図1に示すADC100は、図6で説明したものと同様の回路構成を備えるが、判定回路15はコンパレータ13の出力に基づきセルフテストの結果を判定する点が図6とは異なる。判定回路15の動作については以下に説明する。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a circuit block diagram of an
ADC100のセルフテストを実施する際には、セルフテスト制御回路16は入力切替スイッチ12を動作させ、コンパレータ13の入力をアナログ入力端子1からセルフテスト信号源10へ切り替える。
When the self test of the
セルフテスト制御回路16は、セルフテスト信号源10が出力するテスト信号の信号レベルを、ADC100の入力ダイナミックレンジの最大値を超える値に設定する。制御回路14は、ローカルDAC11が出力する基準信号の信号レベルとして、ADC100のダイナミックレンジの最小値に対応する信号レベルから最大値に対応する信号レベルまで全てのレベルを順次選択する。判定回路15は、基準信号レベルがいずれであってもコンパレータ13の論理出力レベルがHiであることを確認する。判定回路15は、いずれかの基準信号レベルにおいてコンパレータ13の出力がHiでない場合はADC100が異常動作している旨のテスト結果を出力し、全ての基準信号レベルにおいてHiである場合はADC100が正常動作している旨のテスト結果を出力する。
The self
セルフテスト制御回路16は次に、セルフテスト信号源10が出力するテスト信号の信号レベルを、ADC100の入力ダイナミックレンジの最小値未満の値に設定する。制御回路14は、ローカルDAC11が出力する基準信号の信号レベルとして、ADC100のダイナミックレンジの最大値に対応する信号レベルから最小値に対応する信号レベルまで全てのレベルを順次選択する。判定回路15は、基準信号レベルがいずれであってもコンパレータ13の論理出力レベルがLowであることを確認する。判定回路15は、いずれかの基準信号レベルにおいてコンパレータ13の出力がLowでない場合はADC100が異常動作している旨のテスト結果を出力し、全ての基準信号レベルにおいてLowである場合はADC100が正常動作している旨のテスト結果を出力する。
Next, the self
図2は、図1における制御回路14をアップダウンカウンタ17に置き換えた構成例を示す回路ブロック図である。アップダウンカウンタ17は、コンパレータ13がHiを出力するとアップカウントし、Lowを出力するとダウンカウントする。
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a configuration example in which the
ローカルDAC11は、アップダウンカウンタ17がカウント最小値を出力するとADC100のダイナミックレンジの最小値に対応する信号レベルを出力し、アップダウンカウンタ17がカウント最大値を出力するとADC100のダイナミックレンジの最大値に対応する信号レベルを出力する。ローカルDAC11は、最大値と最小値との間のカウント値においては、カウント値が1つずつ増減するのにともなって信号レベルを1段階ずつ増減させる。
The
ADC100のセルフテスト動作は、図1で説明したものと概ね同様であるため、以下では差異点について主に説明する。
Since the self-test operation of the
セルフテスト制御回路16は、ADC100のセルフテスト動作を実施するとき、セルフテスト信号源10が出力するテスト信号の信号レベルを、ADC100の入力ダイナミックレンジの最大値を超える値に設定する。このときアップダウンカウンタ17は、最小値を初期設定する。
When the self-
セルフテスト制御回路16がADC100のセルフテスト動作を開始すると、コンパレータ13の論理出力はHiとなるので、アップダウンカウンタ17はアップカウントを継続し、ローカルDAC11の出力レベルは最小値から1段階ずつ全てのレベルを選択しながら順次大きくなって最大値に到達して安定する。判定回路15は、この間にコンパレータ13の論理出力が常時Hiである場合はADC100が正常動作している旨のテスト結果を出力し、いずれかの時点においてLowである場合はADC100が異常動作している旨のテスト結果を出力する。
When the self-
セルフテスト制御回路16は、ローカルDAC11の出力レベルが最大値となっている状態に到達した後、セルフテスト信号源10の信号レベルをADC100の入力ダイナミックレンジの最小値未満の値に切り替える。以後はコンパレータ13の論理出力はLowとなるので、アップダウンカウンタ17はダウンカウントを継続し、ローカルDAC11の出力レベルは最大値から1段階ずつ全てのレベルを選択しながら順次小さくなって最小値に到達して安定する。判定回路15は、この間にコンパレータ13の論理出力が常時Lowである場合はADC100が正常動作している旨のテスト結果を出力し、いずれかの時点においてHiである場合はADC100が異常動作している旨のテスト結果を出力する。
The self-
図3は、図1または図2で説明したADC100のセルフテスト動作を説明する信号レベル図である。図3(a)は、コンパレータ13に対する入力信号(セルフテスト信号源10の出力とローカルDAC11の出力)レベルを示す。図3(b)は、コンパレータ13の出力レベルを示す。縦軸は各信号レベルを示し、横軸は時間経過を示す。
FIG. 3 is a signal level diagram illustrating a self-test operation of
セルフテスト信号源10の出力レベルがローカルDAC11の出力レベルよりも大きいとき、コンパレータ13の出力論理レベルはHiである。セルフテスト信号源10の出力レベルがローカルDAC11の出力レベルよりも小さいとき、コンパレータ13の出力論理レベルはLowとなる。
When the output level of the self-
図3においては、制御回路14(図1の場合)またはアップダウンカウンタ17(図2の場合)は、ローカルDAC11の出力レベルが最小レベルから開始して最大レベルに到達し、その後最小レベルまで減少するように、ローカルDAC11を制御している。セルフテスト信号源10もこれに併せて最初はダイナミックレンジ超のテスト信号を出力し、ローカルDAC11の出力が最大値に到達した後にダイナミックレンジ未満のテスト信号を出力している。この順序は反対でもよく、すなわちまず最大値から開始して最小値に到達した後、最大値まで増加させてもよい。
In FIG. 3, the control circuit 14 (in the case of FIG. 1) or the up / down counter 17 (in the case of FIG. 2) causes the output level of the
<実施の形態1:まとめ>
以上のように、本実施形態1に係るADC100は、ダイナミックレンジ範囲外のテスト信号と、1段階ずつ順次増減する基準信号とを比較し、テスト信号レベルがダイナミックレンジ超である場合はコンパレータ13が常にHiを出力することを確認するとともにテスト信号レベルがダイナミックレンジ未満である場合はコンパレータ13が常にLowを出力することを確認する。これにより、簡易なテストシーケンスにより全ての基準信号レベルを診断することができる。
<Embodiment 1: Summary>
As described above, the
本実施形態1において、判定回路15は、図6で説明した従来例とは異なり、テスト信号をデジタル値に変換したものではなくコンパレータ13のHi/Low出力のみをモニタリングする。したがって、判定回路15の構成を簡易化できる利点がある。
In the first embodiment, unlike the conventional example described with reference to FIG. 6, the
<実施の形態2>
実施形態1において、判定回路15はコンパレータ13の出力論理レベルに基づきADC100が正常動作しているか否かをセルフテストすることを説明した。本発明の実施形態2においては、アップダウンカウンタ17のカウント値が最小値から最大値に達するまでの時間(あるいは最大値から最小値に達するまでの時間)に基づきセルフテストを実施する構成例について説明する。
<
In the first embodiment, it has been described that the
図4は、本実施形態2に係るADC100の構成を示す回路ブロック図である。本実施形態2に係るADC100は、図2で説明したものと概ね同様の回路構成を備えるが、判定回路15は上記判定基準に基づきセルフテストを実施するので、コンパレータ13の出力に代えてアップダウンカウンタ17のカウント値を受け取る。後述する判定回路15の動作を除きその他構成は図2と同様である。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of the
ADC100のセルフテストにおいて、セルフテスト制御回路16はテスト信号レベルをダイナミックレンジ超にセットし、アップダウンカウンタ17はカウント値を最小値に初期化する。判定回路15は、アップダウンカウンタ17のカウント値が最小値から開始して最大値に達するまでの時間を計測する。ADC100による変換所要時間はあらかじめ定まっているので、この時間はあらかじめ予測することができる。判定回路15は、あらかじめ予測した時刻においてカウント値が最大値に達していなければADC100が異常動作している旨のテスト結果を出力し、達していればADC100が正常動作している旨のテスト結果を出力する。
In the self-test of the
セルフテスト制御回路16は、ローカルDAC11の出力レベルが最大値となっている状態に到達した後、セルフテスト信号源10の信号レベルをADC100の入力ダイナミックレンジの最小値未満の値に切り替える。判定回路15は、アップダウンカウンタ17のカウント値が最大値から開始して最小値に達するまでの時間を計測する。この時間も同様にあらかじめ予測することができる。判定回路15は、あらかじめ予測した時刻においてカウント値が最小値に達していなければADC100が異常動作している旨のテスト結果を出力し、達していればADC100が正常動作している旨のテスト結果を出力する。
The self-
<実施の形態2:まとめ>
以上のように、本実施形態1に係るADC100は、アップダウンカウンタ17のカウント値が最大値/最小値に達するまでの時間が予測通りであるか否かに基づき、セルフテストを実施する。これにより実施形態1と同様の効果を発揮することができる。
<Embodiment 2: Summary>
As described above, the
実施形態1において判定回路15はコンパレータ13のアナログ論理出力レベルを受け取るが、本実施形態2において判定回路15はアップダウンカウンタ17によるカウント値を受け取る。アップダウンカウンタ17はデジタル回路として実装することができるので、判定回路15とアップダウンカウンタ17をコンパレータ13などのアナログ回路から切り離して実装することができる。これにより実装作業を分担できるメリットがある。
In the first embodiment, the
<実施の形態3>
本発明の実施形態3においては、ADC100が電流入力タイプである構成例について説明する。ADC100のセルフテストの手法については、実施形態1〜2で説明したいずれの手法を用いることもできる。以下では主にADC100のタイプの違いにともなって実施形態1〜2とは異なる点について説明する。以下の説明においては実施形態2で説明した構成例を電流入力型ADCに置き換えた構成を例示する。
<
In the third embodiment of the present invention, a configuration example in which the
図5は、本実施形態3に係るADC100の構成を示す回路ブロック図である。図5に示すADC100はアナログ入力信号として電流信号を受け取る。ADC100は図4と同様の回路ブロックを備えるが、一部の回路ブロックについては電流入力タイプADCに応じた具体的な回路構成を例示した。
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a configuration of the
セルフテスト信号源10は、定電流源Iselfをカレントミラーした電流を出力するように構成されており、ADC100の入力ダイナミックレンジの最大値以上の電流を出力できるように設定されている。
The self-
ローカルDAC11は、ADC100の分解能がnビットの場合に必要となる2n−1個の電流源を、定電流源I1〜Ixとスイッチによって構成している。スイッチ制御デコーダは、アップダウンカウンタ17のカウンタ値を受け取り、ローカルDAC11がそのカウント値に対応する基準電流信号を出力するように、各スイッチを制御する。
The
入力切替スイッチ12は、SW1とSW2によって構成され、いずれか一方のみがオンする。SW1はアナログ入力端子1とコンパレータ13を接続し、SW2はセルフテスト信号源10とコンパレータ13を接続する。
The
コンパレータ13は電流比較型であり、(+)端子の入力電流が多ければコンパレータ論理出力はHiレベルとなり、(+)端子の入力電流が少なければコンパレータ論理出力はLowレベルとなる。
The
ADC100のセルフテストにおいて、セルフテスト制御回路16は最初にSW1をオフし、SW2をオンする。セルフテスト制御回路16、アップダウンカウンタ17、判定回路15の動作は、実施形態2においてコンパレータ13がHiを出力する場合と同様である。
In the self-test of the
セルフテスト制御回路16は、ローカルDAC11の出力レベルが最大値となっている状態に到達した後、SW2をオフする。SW2をオフすると入力電流がなくなるので、コンパレータ13の論理出力はLowとなる。セルフテスト制御回路16、アップダウンカウンタ17、判定回路15の動作は、実施形態2においてコンパレータ13がLowを出力する場合と同様である。
The self-
<本発明の変形例について>
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をする事が可能である。制御線や信号線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や信号線を示しているとは限らない。
<Modification of the present invention>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment. Control lines and signal lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all control lines and signal lines are necessarily shown in the product.
以上の実施形態においては、ADC100がセルフテストを実施するための回路構成を備えている例を説明したが、ADC100の動作テストを実施するための回路構成をADC100から切り離して独立して実装することもできる。
In the above embodiment, the example in which the
1:アナログ入力端子、2:デジタル出力端子、3:セルフテスト結果出力端子、10:セルフテスト信号源、11:ローカルDAC、12:入力切替スイッチ、13:コンパレータ、14:制御回路、15:判定回路、16:セルフテスト制御回路、17:アップダウンカウンタ、100:ADC。 1: Analog input terminal, 2: Digital output terminal, 3: Self test result output terminal, 10: Self test signal source, 11: Local DAC, 12: Input changeover switch, 13: Comparator, 14: Control circuit, 15: Determination Circuit: 16: Self-test control circuit, 17: Up / down counter, 100: ADC.
Claims (5)
前記ADコンバータが入力として受け取るアナログ信号と基準信号とを比較した結果を出力するコンパレータ、
前記ADコンバータのダイナミックレンジの範囲内の信号レベルを有する前記基準信号を前記コンパレータに対して供給する基準信号供給器、
前記ADコンバータが正常動作しているか否かをテストするとき、前記コンパレータに対して前記アナログ信号に代えてテスト信号を供給するテスト信号供給器、
前記コンパレータが前記テスト信号と前記基準信号とを比較した結果に基づき前記ADコンバータが正常に動作しているか否かを判定してその結果を出力する判定回路、
を備え、
前記テスト信号供給器は、
前記ADコンバータのダイナミックレンジを超える信号レベルを有するHiレベルテスト信号、または前記ADコンバータのダイナミックレンジ未満の信号レベルを有するLowレベルテスト信号を前記コンパレータに対して供給し、
前記判定回路は、
前記Hiレベルテスト信号を前記テスト信号供給器が供給しているときは前記コンパレータが前記テスト信号の方が高い事を示すレベルを出力し、前記Lowレベルテスト信号を前記テスト信号供給器が供給しているときは前記コンパレータが前記テスト信号の方が低い事を示すレベルを出力することを確認することにより、前記ADコンバータをテストし、
前記基準信号供給器は、
前記テスト信号供給器が前記Hiレベルテスト信号を供給しているとき、前記基準信号の信号レベルを前記ダイナミックレンジの範囲内において最小レベルから最大レベルまで切り替え、
前記判定回路は、
前記基準信号供給器が前記基準信号の信号レベルを最小レベルから最大レベルまで切り替える間において、前記基準信号の信号レベルによらず前記コンパレータが前記テスト信号の方が高い事を示すレベルを出力する場合は前記ADコンバータが正常動作していると判定し、いずれかの信号レベルにおいて前記コンパレータが前記テスト信号の方が低い事を示すレベルを出力する場合は前記ADコンバータが異常動作していると判定し、
さらに、前記基準信号供給器は、
前記テスト信号供給器が前記Lowレベルテスト信号を供給しているとき、前記基準信号の信号レベルを前記ダイナミックレンジの範囲内において最大レベルから最小レベルまで切り替え、
前記判定回路は、
前記基準信号供給器が前記基準信号の信号レベルを最大レベルから最小レベルまで切り替える間において、前記基準信号の信号レベルによらず前記コンパレータが前記テスト信号の方が低い事を示すレベルを出力する場合は前記ADコンバータが正常動作していると判定し、いずれかの信号レベルにおいて前記コンパレータが前記テスト信号の方が高い事を示すレベルを出力する場合は前記ADコンバータが異常動作していると判定する
ことを特徴とするADCセルフテスト回路。 An ADC self-test circuit for testing whether the AD converter is operating normally;
A comparator that outputs a result of comparing an analog signal received as an input by the AD converter with a reference signal;
A reference signal supplier for supplying the reference signal having a signal level within a dynamic range of the AD converter to the comparator;
A test signal supplier for supplying a test signal instead of the analog signal to the comparator when testing whether the AD converter is operating normally;
A determination circuit for determining whether or not the AD converter is operating normally based on a result of the comparator comparing the test signal and the reference signal, and outputting the result;
With
The test signal supplier is
Supplying a Hi level test signal having a signal level exceeding the dynamic range of the AD converter or a Low level test signal having a signal level less than the dynamic range of the AD converter to the comparator;
The determination circuit includes:
When the test signal supplier supplies the Hi level test signal, the comparator outputs a level indicating that the test signal is higher, and the test signal supplier supplies the Low level test signal. Test the AD converter by confirming that the comparator outputs a level indicating that the test signal is lower ,
The reference signal supplier is
When the test signal supplier supplies the Hi level test signal, the signal level of the reference signal is switched from the minimum level to the maximum level within the dynamic range.
The determination circuit includes:
While the reference signal supplier switches the signal level of the reference signal from the minimum level to the maximum level, the comparator outputs a level indicating that the test signal is higher regardless of the signal level of the reference signal Determines that the AD converter is operating normally, and determines that the AD converter is operating abnormally when the comparator outputs a level indicating that the test signal is lower at any signal level. And
Further, the reference signal supplier is
When the test signal supplier supplies the low level test signal, the signal level of the reference signal is switched from the maximum level to the minimum level within the dynamic range.
The determination circuit includes:
While the reference signal supplier switches the signal level of the reference signal from the maximum level to the minimum level, the comparator outputs a level indicating that the test signal is lower regardless of the signal level of the reference signal Determines that the AD converter is operating normally, and determines that the AD converter is operating abnormally if the comparator outputs a level indicating that the test signal is higher at any signal level. An ADC self-test circuit.
前記コンパレータが前記テスト信号の方が高い事を示すレベルを出力するとアップカウントし、前記コンパレータが前記テスト信号の方が低い事を示すレベルを出力するとダウンカウントする、アップダウンカウンタを備え、
前記基準信号供給器は、
前記アップダウンカウンタによるカウント値の増減にしたがって、前記基準信号の信号レベルを増減させる
ことを特徴とする請求項1記載のADCセルフテスト回路。 The ADC self-test circuit includes:
An up / down counter that counts up when the comparator outputs a level indicating that the test signal is higher, and counts down when the comparator outputs a level that indicates that the test signal is lower;
The reference signal supplier is
2. The ADC self-test circuit according to claim 1, wherein the signal level of the reference signal is increased or decreased in accordance with an increase or decrease in a count value by the up / down counter.
前記テスト信号供給器が前記Hiレベルテスト信号を供給しているとき、前記基準信号の信号レベルを前記ダイナミックレンジの範囲内において最小レベルから最大レベルに向かって切り替え、
前記判定回路は、
前記アップダウンカウンタによるカウント値が前記基準信号の最小レベルに対応する値から前記基準信号の最大レベルに対応する値に到達するまでの時間が、前記ADコンバータの変換所要時間に基づきあらかじめ算出された時間に合致する場合は、前記ADコンバータが正常動作していると判定し、合致しない場合は前記ADコンバータが異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項2記載のADCセルフテスト回路。 The reference signal supplier is
When the test signal supplier supplies the Hi level test signal, the signal level of the reference signal is switched from the minimum level to the maximum level within the dynamic range.
The determination circuit includes:
The time from when the count value by the up / down counter reaches the value corresponding to the maximum level of the reference signal from the value corresponding to the minimum level of the reference signal is calculated in advance based on the conversion required time of the AD converter 3. The ADC self-test circuit according to claim 2 , wherein when the time matches, it is determined that the AD converter is operating normally, and when the time does not match, it is determined that the AD converter is operating abnormally. .
前記テスト信号供給器が前記Lowレベルテスト信号を供給しているとき、前記基準信号の信号レベルを前記ダイナミックレンジの範囲内において最大レベルから最小レベルに向かって切り替え、
前記判定回路は、
前記アップダウンカウンタによるカウント値が前記基準信号の最大レベルに対応する値から前記基準信号の最小レベルに対応する値に到達するまでの時間が、前記ADコンバータの変換所要時間に基づきあらかじめ算出された時間に合致する場合は、前記ADコンバータが正常動作していると判定し、合致しない場合は前記ADコンバータが異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項2記載のADCセルフテスト回路。 The reference signal supplier is
When the test signal supplier supplies the low level test signal, the signal level of the reference signal is switched from the maximum level to the minimum level within the dynamic range.
The determination circuit includes:
The time until the count value by the up / down counter reaches the value corresponding to the minimum level of the reference signal from the value corresponding to the maximum level of the reference signal is calculated in advance based on the conversion required time of the AD converter. 3. The ADC self-test circuit according to claim 2 , wherein when the time matches, it is determined that the AD converter is operating normally, and when the time does not match, it is determined that the AD converter is operating abnormally. .
前記テスト信号供給器が前記Hiレベルテスト信号を供給しているとき、前記基準信号の信号レベルを前記ダイナミックレンジの範囲内において最小レベルから最大レベルに向かって切り替え、
前記判定回路は、
前記アップダウンカウンタによるカウント値が前記基準信号の最小レベルに対応する値から前記基準信号の最大レベルに対応する値に到達するまでの時間が、前記ADコンバータの変換所要時間に基づきあらかじめ算出された時間に合致する場合は、前記ADコンバータが正常動作していると判定し、合致しない場合は前記ADコンバータが異常動作していると判定し、
さらに、前記基準信号供給器は、
前記テスト信号供給器が前記Lowレベルテスト信号を供給しているとき、前記基準信号の信号レベルを前記ダイナミックレンジの範囲内において最大レベルから最小レベルに向かって切り替え、
前記判定回路は、
前記アップダウンカウンタによるカウント値が前記基準信号の最大レベルに対応する値から前記基準信号の最小レベルに対応する値に到達するまでの時間が、前記ADコンバータの変換所要時間に基づきあらかじめ算出された時間に合致する場合は、前記ADコンバータが正常動作していると判定し、合致しない場合は前記ADコンバータが異常動作していると判定する
ことを特徴とする請求項2記載のADCセルフテスト回路。 The reference signal supplier is
When the test signal supplier supplies the Hi level test signal, the signal level of the reference signal is switched from the minimum level to the maximum level within the dynamic range.
The determination circuit includes:
The time from when the count value by the up / down counter reaches the value corresponding to the maximum level of the reference signal from the value corresponding to the minimum level of the reference signal is calculated in advance based on the conversion required time of the AD converter If it matches the time, it is determined that the AD converter is operating normally, and if it does not match, it is determined that the AD converter is operating abnormally,
Further, the reference signal supplier is
When the test signal supplier supplies the low level test signal, the signal level of the reference signal is switched from the maximum level to the minimum level within the dynamic range.
The determination circuit includes:
The time until the count value by the up / down counter reaches the value corresponding to the minimum level of the reference signal from the value corresponding to the maximum level of the reference signal is calculated in advance based on the conversion required time of the AD converter. 3. The ADC self-test circuit according to claim 2 , wherein when the time matches, it is determined that the AD converter is operating normally, and when the time does not match, it is determined that the AD converter is operating abnormally. .
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