デジタイザとは、アナログ信号の波形を高い精度で取り込んでデジタルデータに変換する計測器で、ATEではミックスドシグナルデバイスの出力の測定に使われます。任意波形発生器で信号を入れ、出てきた波形をデジタイザで取り込み、FFTでSNR・THD・ENOBを計算します。測るデバイスより十分に高い性能が必要です。
目次6項目
- 定義・解説
- 図解
- よくある質問
- 設備の製造メーカー
- 関連用語
- 比較・違いを学ぶ
定義・解説
デジタイザとは、アナログの信号（連続的に変わる電圧の波形）を高い精度で取り込み、数値のデータ（デジタルデータ）に変換して記録する計測器です。半導体の試験装置（ATE）では、アナログ回路やミックスドシグナル（アナログとデジタルが混在した）デバイスの出力の波形を測るために、デジタイザが組み込まれています。
ミックスドシグナルの試験では、ATEの任意波形発生器（AWG）でデバイスに正確なアナログの信号（たとえばきれいなサイン波）を入力し、デバイスが出したアナログの信号をデジタイザで取り込みます。取り込んだデータを高速フーリエ変換（FFT）で周波数ごとに分けると、信号と雑音の比（SNR）、ひずみの大きさ（THD）、実効的な分解能（ENOB）などを計算でき、DA変換器やオーディオ、電源の回路の性能を評価できます。
デジタイザの性能は、分解能（何ビットで数値にするか）、サンプリングの速さ、そして自分自身の雑音とひずみの小ささで決まります。測るデバイスより十分に性能が高くなければ正しく評価できないため、高性能なAD変換器を試験するには、さらに高性能なデジタイザが必要です。入力の信号の周期と取り込みの周期を整数の関係に合わせる「コヒーレントサンプリング」を使うと、FFTの誤差を減らせます。
図解
入力と取り込みの周期を合わせるコヒーレントサンプリングで誤差を減らす。よくある質問（FAQ）
デジタイザとAD変換器の違いは何ですか？
AD変換器はアナログをデジタルに変換する部品（回路）のことで、デジタイザはAD変換器を中心に、入力の回路、記憶のメモリ、時刻の制御などを組み合わせて、波形を正確に取り込めるようにした計測器です。ATEのデジタイザは、高性能なAD変換器を内部に持っています。
コヒーレントサンプリングとは何ですか？
入力する信号の周期と、デジタイザが取り込む周期の関係を整数の比に合わせ、取り込む区間にちょうど整数個の波が入るようにする方法です。こうするとFFTで計算したときに波の切れ目による誤差（漏れ）が出ず、SNRやひずみを正確に評価できます。
同じトピックの用語
テスト装置 のトピックで関連する用語です。