아날로그/디지털 변환 장치 및 아날로그/디지털 변환기용 멀티플렉서를 검사하기 위한 관련 방법

아날로그/디지털 변환 장치 및 아날로그/디지털 변환기용 멀티플렉서를 검사하기 위한 관련 방법{ANALOGUE-TO-DIGITAL CONVERTER ARRANGEMENT AND ASSOCIATED METHOD FOR CHECKING A MULTIPLEXER FOR AN ANALOGUE-TO-DIGITAL CONVERTER}

본 발명은 독립 특허 청구항 1의 카테고리에 따른 아날로그/디지털 변환 장치와, 독립 특허 청구항 11의 카테고리에 따른 아날로그/디지털 변환기용 멀티플렉서를 검사하기 위한 관련 방법에 관한 것이다.

복수의 입력으로부터 나오는 아날로그 신호를 단일 아날로그/디지털 변환기를 이용하여 관련 디지털 신호로 변환하기 위해, 아날로그/디지털 변환기 앞에는 통상 멀티플렉서가 접속된다. 예를 들어 다른 전위에 대한 단락, 복수 채널 상호 간의 접속 또는 복수 채널 중 하나에서의 인터럽트와 같은 멀티플렉서의 발생 가능한 에러가 인지되지 않는다. 이처럼 안전 관련 변수를 위한 멀티플렉서 및 아날로그/디지털 변환기를 구비한 아날로그/디지털 변환 장치를 사용할 수 있으려면 신뢰성 검사가 필요하다. 이러한 아날로그/디지털 변환 장치는 예를 들어 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit: 응용 주문형 집적 회로)로 구현될 수 있는 센서 장치의 부분으로서 형성될 수 있다.

현재 통용되고 있는 방법은, 만일 멀티플렉서가 존재한다면, 상응하는 제어 장치 내에서 마이크로컨트롤러에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램 및 복수의 명령을 통해 멀티플렉서의 검사를 수행한다. 이 경우, 프로그램 시퀀스는 검사를 위한 다음 프로그램 단계가 시작될 수 있을 때까지 계속해서 ASIC의 연산 실행을 기다려야 한다. 이는 상당한 소프트웨어 비용과, 테스트 단계 동안 자주 이용하기엔 너무 긴 마이크로컨트롤러의 대기 시간을 야기한다.

독일 공개 공보 DE 10 2008 042 400 A1호에서는 예를 들어 아날로그/디지털 변환 장치의 오프셋 에러를 보정하기 위한 방법 및 보정 장치가 기술된다. 기술된 보정 장치는 아날로그/디지털 변환기의 입력을 하나 이상의 측정 채널 또는 오프셋 케이블에 연결하기 위한 멀티플렉서를 포함한다. 상기 오프셋 채널은 사전 정의된 기준 전압 값 또는 사전 정의된 기준 전류 값을 제공한다. 계산 유닛이 아날로그/디지털 변환기의 출력으로부터 제공되는 값을 오프셋 값으로서 메모리에 저장하거나, 아날로그/디지털 변환기의 출력으로부터 제공되는 값을 측정값으로서 링키지 구조(linkage structure)를 토대로 상기 저장된 오프셋 값에 연결하며, 획득된 값을 보정된 측정값으로서 전송 유닛에 제공한다. 또한, 멀티플렉서 및 계산 유닛을 제1 또는 제2 동작 모드로 스위칭하는 제어 유닛이 제공되며, 이 경우 제1 동작 모드에서는 아날로그/디지털 변환기의 입력이 오프셋 채널에 연결되고, 아날로그/디지털 변환기의 출력으로부터 제공되는 값은 계산 유닛 내에서 오프셋 에러 값으로서 해석되며, 제2 동작 모드에서는 아날로그/디지털 변환기의 입력이 측정 채널에 연결되고, 출력으로부터 제공되는 값은 계산 유닛 내에서 측정값으로서 해석된다.

종래 기술에 비해, 독립 특허 청구항 1의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치 및 아날로그/디지털 변환기용 멀티플렉서를 검사하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 아날로그/디지털 변환 장치의 멀티플렉서가 아날로그/디지털 변환 장치 내부에서 자동으로 테스트될 수 있다는 장점이 있다. 이는, 예를 들어 제어 장치로부터 출력되는 소프트웨어 명령을 통해 바람직하게 자동으로 실행되는 시퀀스 제어부가 아날로그/디지털 변환 장치 내부에서 활성화될 수 있고, 상기 시퀀스 제어부가 멀티플렉서를 위한 개별 테스트 조건들을 활성화하고 평가함으로써, 결과적으로 전체 아날로그/디지털 변환 장치의 포괄적인 검사가 가능함을 의미한다. 상기 검사의 결과는 추후 제어 장치에 의해 소프트웨어 명령을 통해 호출될 수 있다.

본 발명의 기본 사상은 복잡한 논리 회로에 기반을 두고 있는데, 이 논리 회로는 아날로그/디지털 변환 장치 내에 배치되고 간단한 시퀀스 제어를 실행할 수 있음으로써, 결과적으로 소프트웨어 명령에 대한 반응으로 테스트 동작을 개시할 수 있으며, 이 테스트 동작은 멀티플렉서 채널의 개별 입력 포털이 접지로 또는 다른 전위에 대해 단락되었는지의 여부, 및/또는 멀티플렉서의 개별 채널이 다른 전압 전위에 대한 내부 단락을 갖는지의 여부, 및/또는 다른 채널에 연결되어 있는지의 여부를 테스트한다.

논리 회로는 멀티플렉서의 개별 채널이 다른 전압 전위에 대한 내부 단락 및/또는 외부 단락을 갖는지의 여부를 검출하기 위해 테스트 동작 동안 다양한 측정을 실행할 수 있다. 또한, 논리 회로는 복수의 멀티플렉서 채널이 연결되어 있는지의 여부를 검출하기 위해 다양한 측정을 실행할 수 있으며, 이는 눈에 띄지 않는 오측정을 야기할 수 있다. 연결 테스트 시, 상호 접속된 2개의 루프(loop)가 실행되며, 이 경우 자극 채널과 측정 채널이 구별된다. 일 자극 채널에 사전 설정된 전압 전위가 인가되고 측정되며, 측정 채널들에서는 측정만 된다. 내부 연결 테스트에서는 각각의 자극 채널이 내부 전압 전위에 연결되고, 외부 연결 테스트에서는 외부 전압 전위가 개별 자극 채널의 입력 포털에 인가된다. 개별 측정 열의 결과들은 저장되어 요구에 따라 출력될 수 있다. 모든 테스트 혹은 측정은 테스트 동작의 개시 후 소프트웨어 명령에 의해 자동으로 실행되기 때문에, 상응하는 제어 장치 혹은 그 내부에 있는 마이크로컨트롤러는 전체 테스트 혹은 측정에 의해 영향을 받지 않고, 이 시점에 다른 프로세스가 처리될 수 있다. 자동 테스트 동작이 종료된 후에는 측정 결과들이 필요 시 호출될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 하나 이상의 스위치를 갖는 복수의 채널을 포함하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서의 출력 포털에 연결된 아날로그 입력을 갖는 아날로그/디지털 변환기를 구비한 아날로그/디지털 변환 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 하나 이상의 채널 내에 멀티플렉서를 테스트하기 위한 하나 이상의 추가 스위치가 제공되며, 이 추가 스위치는 상응하는 채널의 입력 포털 및/또는 출력 포털 및/또는 상응하는 채널을 사전 설정된 전압 전위에 연결한다.

또한, 아날로그/디지털 변환기용 멀티플렉서를 검사하기 위한 방법이 제안되며, 이 경우 멀티플렉서는 하나 이상의 스위치를 갖는 복수의 채널을 포함하며, 상기 스위치들이 스위칭되어 개별 채널의 입력 전위를 상응하는 출력 전위에 연결한다. 본 발명에 따르면, 하나 이상의 채널 내에 멀티플렉서를 테스트하기 위한 하나 이상의 추가 스위치가 제공되며, 이 추가 스위치에 의해 상응하는 채널의 입력 포털 및/또는 출력 포털 및/또는 상응하는 채널이 사전 설정된 전압 전위에 연결된다.

종속 청구항들에 기재된 조치들 및 개선예들을 통해, 독립 특허 청구항 1에 기술된 아날로그/디지털 변환 장치 및 독립 특허 청구항 11에 기술된 아날로그/디지털 변환기용 멀티플렉서를 검사하기 위한 방법의 바람직한 개선이 가능하다.

특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 장치가, 개별 채널의 하나 이상의 스위치 및 하나 이상의 추가 스위치를 스위칭하여 상기 채널의 입력 포털을 상응하는 출력 포털에 연결하는 논리 회로를 포함하며, 상기 논리 회로 내에 시퀀스 제어부가 구현될 수 있으며, 이 시퀀스 제어부는 개별 채널이 다른 전압 전위에 대하여 내부 단락 및/또는 외부 단락을 갖는지, 그리고/또는 다른 채널에 연결되어 있는지의 여부에 대해, 해당 스위치를 작동시켜 사전 설정된 순서로 개별 채널을 검사할 수 있다. 상기 하나 이상의 추가 스위치는 바람직하게 테스트 동작 중에 스위칭될 수 있으며, 이 경우 논리 회로 내 시퀀스 제어부는 테스트 동작 동안 활성화된다.

본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 바람직한 실시예에서, 사전 설정된 하나 이상의 외부 전압 전위를 제공하기 위해 전원부 및 선택 유닛이 제공될 수 있다. 이 전원부는 예를 들어 아날로그/디지털 변환기의 멀티플렉서를 검사하기 위해 사용될 수 있는 복수의 기준 전압 레벨을 제공할 수 있다. 상기 전원부는, 예를 들어 아날로그/디지털 변환기에 의해 최대 디지털 값으로 변환되는 제1 기준 전압 레벨, 아날로그/디지털 변환기에 의해 최대값의 약 75%에 해당하는 디지털 값으로 변환되는 제2 기준 전압 레벨, 아날로그/디지털 변환기에 의해 최대값의 약 50%에 해당하는 디지털 값으로 변환되는 제3 기준 전압 레벨, 및 아날로그/디지털 변환기에 의해 최대값의 약 25%에 해당하는 디지털 값으로 변환되는 제4 기준 전압 레벨을 제공한다. 또한, 접지 전위도 제공될 수 있다. 이 경우, 개별 기준 전압 레벨의 선택은 선택 유닛을 통해 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 추가의 바람직한 실시예에서, 논리 회로는, 시퀀스 제어부에 의해 사전 설정될 수 있는 기준들을 토대로 하여 멀티플렉서의 출력 포털에서 결과로서 나타나는 전압 전위를 결정할 수 있는 측정 요소로서 아날로그/디지털 변환기를 사용할 수 있다. 상기 기준은 예를 들어 멀티플렉서 내 또는 선택 유닛 내 스위치의 특정 스위칭 상태들을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 추가의 바람직한 실시예에서, 논리 회로는 시퀀스 제어부에 의해 사전에 설정된 기준들을 토대로 하여 멀티플렉서의 출력 포털에서 결정되어 결과로서 나타나는 전압 전위를 평가할 수 있다. 이러한 사전 설정된 평가 기준들은, 예를 들어 결정되어 결과로서 나타나는 전압 전위와 비교되는 임계값, 값 범위 등을 포함할 수 있다. 논리 회로는 멀티플렉서의 출력 포털에서 결정되어 결과로서 나타나는 전압 전위를 예를 들어 하나 이상의 사전 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교 결과를 하나 이상의 메모리에 저장한다. 상기 결정되고 결과로서 나타나는 전압 전위가 사전 설정된 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 확인하기 위해, 논리 회로는 예를 들어 상기 결정되어 결과로서 나타나는 전압 전위가 제1 임계값을 초과하는지의 여부 및 그와 동시에 제2 임계값을 초과하는지의 여부를 검사하며, 이 경우 상기 두 임계값은 값 범위의 한계치들을 나타낸다.

본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 또 다른 바람직한 실시예에서, 논리 회로는 하나 이상의 메모리 내에 저장된 비교 결과를 요구에 따라 출력할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치는 예를 들어 제어 장치에 대한 인터페이스 유닛을 구비할 수 있으며, 이 인터페이스 유닛은 테스트 동작을 실행하기 위한, 그리고/또는 테스트 결과를 출력하기 위한 하나 이상의 명령을 제어 장치로부터 수신하여 논리 회로로 전달한다. 상기 인터페이스 유닛은 전체 시스템이 동작을 개시할 때마다 테스트 동작을 실행하기 위한 명령을 수신할 수 있다. 그럼으로써, 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 각각의 동작에 대해 멀티플렉서가 에러 없이 작동되는 점이 거의 보장될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서, 개별 채널이 다른 전압 전위에 대하여 내부 단락 및/또는 외부 단락을 갖는지, 그리고/또는 다른 채널에 연결되어 있는지의 여부에 대해, 해당 스위치를 작동시켜 사전 설정된 순서로 개별 채널을 검사하는 시퀀스 제어부가 구현될 수 있다. 상기 하나 이상의 추가 스위치는 바람직하게 테스트 동작 중에 스위칭될 수 있으며, 이 경우 논리 회로 내 시퀀스 제어부가 테스트 동작 동안 활성화된다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 채널들 중 하나는 자극 채널로서 그리고 나머지 채널들은 측정 채널로서 작동될 수 있으며, 이 경우 개별 채널은 연속으로 자극 채널로서 작동될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도면에 도시되며, 이하 설명 부분에서 상세하게 설명된다. 도면들에서 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 요소 또는 부재를 지시한다.

도 1은 멀티플렉서 및 아날로그/디지털 변환기를 구비한 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 일 실시예의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1에 도시된 멀티플렉서의 일 채널의 개략적인 회로도이다.
도 3은 멀티플렉서, 아날로그/디지털 변환기, 전원부 및 선택 유닛을 구비한, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 일 섹션의 개략적인 회로도이다.
도 4 내지 도 11은 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 멀티플렉서를 위한 내부 단락 테스트 및 연결 테스트의 개략적인 흐름도이다.
도 12 내지 도 17은 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의 멀티플렉서의 입력 포털들에서 실시되는 연결 테스트의 개략적인 흐름도이다.

도 1 내지 도 3에서 볼 수 있듯이, 도시된 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치의(1)의 실시예는 하나 이상의 스위치(S3, S4, S5)를 갖는 복수의 채널(K1 내지 Kn)을 포함하는 멀티플렉서(20)와; 개별 채널(K1 내지 Kn)의 하나 이상의 스위치(S3, S4, S5)를 스위칭하고, 채널(K1 내지 Kn)의 입력 포털(EP1 내지 EPn)을 상응하는 출력 포털(AP)에 연결하는 논리 회로(10)와; 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에 그 아날로그 입력(S _ana )이 연결되는 아날로그/디지털 변환기(30)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 하나 이상의 채널(K1 내지 Kn) 내에 멀티플렉서(20)를 테스트하기 위한 하나 이상의 추가 스위치(S1, S2, S6)가 제공되며, 이 스위치는 상응하는 채널(K1 내지 Kn)의 입력 포털(EP1 내지 EPn) 및/또는 출력 포털(AP) 및/또는 상응하는 채널(K1 내지 Kn)을 사전 설정된 전압 전위(U _int , U _P , 접지, U _T )에 연결한다. 상기 하나 이상의 추가 스위치(S1, S2, S6)는 바람직하게 테스트 동작 중에 논리 회로(10)에 의해 스위칭될 수 있다.

상기 목적을 위해, 도면에 도시된 실시예에서는 논리 회로(10) 내에 시퀀스 제어부(12)가 구현되며, 이 시퀀스 제어부는 테스트 동작 동안 활성화되고, 개별 채널(K1 내지 Kn)이 다른 전압 전위에 대하여 내부 단락 및/또는 외부 단락을 갖는지, 그리고/또는 다른 채널(K1 내지 Kn)에 연결되는지의 여부에 대해, 해당 스위치(S1, S2, S3, S4, S5, S6)를 작동시켜 사전 설정된 순서로 개별 채널(K1 내지 Kn)을 검사한다.

계속해서 도 1에서 볼 수 있듯이, 아날로그/디지털 변환 장치(1)는 사전 설정된 하나 이상의 외부 전압 전위(U _T )를 제공하기 위한 전원부(70) 및 선택 유닛(60)과, 테스트 결과를 저장하기 위한 메모리(50)와, 제어 장치(80)에 대한 인터페이스 유닛(40)을 포함하며, 상기 인터페이스 유닛은 테스트 동작을 실행하기 위한, 그리고/또는 테스트 결과를 출력하기 위한 하나 이상의 명령을 제어 장치(80)로부터 수신하여 논리 회로(10)로 전달한다. 또한, 인터페이스 유닛(40)은 정상 동작 모드 동안 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 디지털 출력(S _digi )에 제공되는 디지털 신호를 제어 장치(80)로 송출한다. 인터페이스 유닛(40)은 예를 들어 전체 시스템이 동작을 개시할 때마다 테스트 동작을 실행하기 위한 명령을 수신할 수 있다. 전원부(70)는 예를 들어 복수의 기준 전압 레벨(U _ref1 내지 U _refk )을 제공하며, 이들 기준 전압 레벨은 멀티플렉서(20) 및 아날로그/디지털 변환기(30)를 검사하기 위해 사용될 수 있다. 논리 회로(10)는 선택 유닛(60)을 통해 상기 기준 전압 레벨(U _ref1 내지 U _refk ) 중 하나를 테스트 전압(U _T )으로서 선택하고, 선택된 기준 전압 레벨(U _ref1 내지 U _refk )을 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 또는 아날로그/디지털 변환기(30)의 아날로그 입력(S _ana )에 연결한다. 그와 동시에, 전원부(70)는 아날로그/디지털 변환기(30)로 추가 기준 전압(U _ref )을 제공한다.

도 2는 제1 채널(K1)의 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)에 대한 예를 보여준다. 도 2에서 더 볼 수 있듯이, 도면에 도시된 제1 채널(K1)은 제1 입력 포털(EP1), 출력 포털(AP) 및 복수의 스위치(S1, S2, S3, S4, S5 및 S6)를 포함하며, 이들 스위치는 논리 회로(10)에 의해 트리거될 수 있다. 제1 스위치(S1)를 통해서는 제1 채널(K1)이 내부 전압 전위(U _int )에 연결될 수 있으며, 제2 스위치(S2)를 통해서는 제1 채널(K1)이 접지 전위에 연결될 수 있다. 제3 스위치(S3) 및 제4 스위치를 통해서는 제1 입력 포털(EP1)이 출력 포털(AP)에 연결될 수 있다. 전류를 제한하기 위해, 도면에 도시된 실시예에서는 제1 저항(R1)이 제1 입력 포털(EP1)과 출력 포털(AP) 사이의 신호 경로 내로 루프-인(loop-in)된다. 신호 안정화를 위해 제5 스위치(S5)를 통해 전압 분배기가 활성화될 수 있으며, 이 전압 분배기는 제1 저항(R1) 외에 제2 저항(R2)을 포함한다. 제어기 포털(SP1)에 의해 제어될 수 있는 트랜지스터(T1), 제6 스위치(S6) 및 다이오드(D1)를 통해 제1 입력 포털(EP1)이 포트 공급 전압(U _P )에 연결될 수 있다. 입력 포털(EP1)을 출력 포털(AP)에 연결하기 위해 스위치(S3, S4 및 S5)가 스위칭되거나 닫힌다.

도 3에서 더 볼 수 있듯이, 선택 유닛(60)의 전원부(70)는 도시된 실시예에서 선택을 위해 5개의 기준 전압 레벨(U _ref1 내지 U _ref5 )을 제공한다. 제1 기준 전압 레벨(U _ref1 )은 예를 들어 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 최대 디지털 값으로 변환되는 아날로그 신호에 상응한다. 제1 기준 전압 레벨(U _ref1 )은 선택 유닛(60)에 의해 제1 선택 스위치(S10)가 닫힘으로써 테스트 목적으로 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 혹은 아날로그/디지털 변환기(30)의 아날로그 입력(S _ana )에 연결될 수 있다. 제2 기준 전압 레벨(U _ref2 )은 예를 들어 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 최대값의 약 75%에 해당하는 디지털 값으로 변환되는 아날로그 신호에 상응한다. 상기 제2 기준 전압 레벨(U _ref2 )은 선택 유닛(60)에 의해 제2 선택 스위치(S11)가 닫힘으로써 테스트 목적으로 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 혹은 아날로그/디지털 변환기(30)의 아날로그 입력(S _ana )에 연결될 수 있다. 제3 기준 전압 레벨(U _ref3 )은 예를 들어 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 최대값의 약 50%에 해당하는 디지털 값으로 변환되는 아날로그 신호에 상응한다. 상기 제3 기준 전압 레벨(U _ref3 )은 선택 유닛(60)에 의해 제3 선택 스위치(S12)가 닫힘으로써 테스트 목적으로 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 혹은 아날로그/디지털 변환기(30)의 아날로그 입력(S _ana )에 연결될 수 있다. 제4 기준 전압 레벨(U _ref4 )은 예를 들어 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 최대값의 약 25%에 해당하는 디지털 값으로 변환되는 아날로그 신호에 상응한다. 상기 제4 기준 전압 레벨(U _ref4 )은 선택 유닛(60)에 의해 제4 선택 스위치(S13)가 닫힘으로써 테스트 목적으로 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 혹은 아날로그/디지털 변환기(30)의 아날로그 입력(S _ana )에 연결될 수 있다. 제5 기준 전압 레벨(U _ref5 )은 예를 들어 접지 전위에 상응하고, 선택 유닛(60)에 의해 제5 선택 스위치(S14)가 닫힘으로써 테스트 목적으로 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 혹은 아날로그/디지털 변환기(30)의 아날로그 입력(S _ana )에 연결될 수 있다.

도 1 내지 도 3에서 더 볼 수 있듯이, 논리 회로(10)는 아날로그/디지털 변환기(30)를 측정 요소로서 사용하는데, 이 측정 요소는 시퀀스 제어부(12)에 의해 사전 설정된 기준들을 토대로 하여 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위를 결정할 수 있다. 이들 기준은 예를 들어 이하에서 도 4 내지 도 17을 참조하여 기술되는 바와 같이 멀티플렉서 내 스위치(S1 내지 S6) 또는 선택 유닛(60) 내 선택 스위치(S10 내지 S14)의 특정 스위칭 상태들을 포함할 수 있다. 논리 회로(10)는 시퀀스 제어부(12)에 의해 사전 설정된 기준을 토대로 하여 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결정되어 결과로서 나타나는 전압 전위를 평가한다. 이러한 사전 설정된 평가 기준은 이하에서 도 4 내지 도 17을 참조하여 기술되는 바와 같이, 예를 들어 검출되어 결과로서 나타나는 전압 전위와 비교되는 임계값, 평가 범위 등을 포함할 수 있다. 논리 회로(10)는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결정되어 결과로서 나타나는 전압 전위를 사전 설정된 하나 이상의 임계값과 비교하고 그 비교 결과를 메모리(50)에 저장한다. 요구에 따라, 논리 회로(10)는 메모리(50) 내에 저장된 비교 결과를 인터페이스 유닛(40)을 통해 출력한다.

이하에서는 도 4 내지 도 11을 참조하여 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치(1)의 멀티플렉서(20)를 위한 내부 단락 테스트 및 연결 테스트의 예가 기술되며, 이와 같은 테스트는 논리 회로(10) 내 시퀀스 제어부(12)에 의해 실행된다. 상기 테스트에서는 멀티플렉서(20)의 채널(K1 내지 Kn) 중 하나가 다른 전위에 대해 내부 단락을 갖는지의 여부 그리고 멀티플렉서(20)의 복수의 채널(K1 내지 Kn)이 서로 연결되어 있는지의 여부가 테스트되며, 이와 같은 테스트는 눈에 띄지 않는 오측정을 야기할 수 있다. 연결 테스트는 상호 접속된 2개의 루프 내에서 실행된다. 이 경우 사전 설정된 전압 전위를 인가하는 자극 채널과, 측정만 실시되는 측정 채널이 구별된다.

계속해서 도 4에서 볼 수 있듯이, 단계(S100)에서 테스트 동작이 활성화된 후에는 멀티플렉서(20) 내 모든 스위치(S1 내지 S6) 및 선택 유닛(60) 내 모든 선택 스위치(S10 내지 S14)가 예를 들어 논리 회로(10)로부터 출력되는 상응하는 트리거 신호에 의해 개방된다. 단계(S110)에서는 상응하는 제2 스위치(S2)가 닫힘으로써 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 내부 접지 전위에 연결된다. 단계(S120)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)을 예를 들어 제2 기준 전압 레벨(U _ref2 )에 연결하기 위해 선택 유닛(60) 내에 있는 제2 선택 스위치(S11)가 닫힌다. 멀티플렉서(20) 내부에 외란이 존재하지 않으면, 아날로그/디지털 변환기(30)는 제2 기준 전압 레벨(U _ref2 )을 최대 디지털 신호의 75%에 해당하는 디지털 신호로 변환한다. 단계(S130)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 측정된다. 단계(S140)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 즉 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 사전 설정된 제1 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 상기 선택된 제2 기준 전압 레벨(U _ref2 )을 위해, 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 출력되고 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위를 지시하는 디지털 신호는 외란이 없는 경우 예를 들어 최대 디지털 신호의 70 내지 80%의 범위 내에 놓여야만 한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제1 값 범위 내에 놓이지 않으면, 다시 말해 상기 출력된 디지털 신호가 최대 디지털 신호의 70%보다 낮으면, 단계(S150)에서 제1 에러가 메모리(50) 내에 기억되며, 상기 제1 에러는 멀티플렉서(20)의 하나 이상의 채널(K1 내지 Kn) 내에서 스위치(S4)가 단락되었음을 나타낸다. 이어서 테스트 동작이 종료된다. 테스트 결과는 요구에 따라 인터페이스 유닛(40)을 통해 출력될 수 있다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제1 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(A)을 통해 도 5의 단계(S200)로 분기된다.

도 5에서 더 볼 수 있듯이, 단계(S200)에서는 멀티플렉서(20)의 제1 채널(K1)이 자극 채널로서 선택된다. 그 다음, 단계(S210)에서 상기 선택된 자극 채널은 제4 스위치(S4)가 닫힘으로써 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에 연결되고, 단계(S220)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 측정된다. 상기 선택된 자극 채널이 제2 스위치(S2)를 통해 동시에 접지 전위에 연결되기 때문에, 출력 포털(AP)에서는 외란이 없는 경우 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 출력된 관련 디지털 신호의 전압 전위(U _T )가 결과적으로 최대 디지털 신호의 75%보다 훨씬 더 낮아야 한다. 단계(S230)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 다시 말해 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 예를 들어 최대 디지털 신호의 70%보다 낮은 모든 디지털 신호를 포함하는 사전 설정된 제2 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제2 값 범위 내에 놓이지 않으면, 다시 말해 상기 출력된 디지털 신호가 최대 디지털 신호의 70%보다 높으면, 단계(S240)에서 제2 에러가 메모리(50) 내부에 기억되며, 이 제2 에러는 현재의 자극 채널 내에서 제2 스위치(S2) 또는 제4 스위치(S4)에 결함이 있음을 나타낸다. 이어서 시퀀스 제어부(12)가 분기점(B)을 통해 도 6의 단계(S250)로 분기된다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제2 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(B)을 통해 바로 도 6의 단계(S250)로 분기된다.

도 6에서 더 볼 수 있듯이, 단계(S250)에서는 사전 설정된 자극 채널의 접속부가 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 쪽으로 개방되며, 이 경우 사전 설정된 자극 채널 내 제4 스위치(S4)가 개방된다. 단계(210 내지 250)는 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)에 대해 연속으로 실시된다. 그러므로 단계(S260)에서는 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었는지의 여부가 검사된다. 검사되지 않았다면, 단계(S270)에서 멀티플렉서(20)의 다음 채널이 자극 채널로서 선택된다. 이것이 의미하는 바는, 제1 채널(K1) 다음으로, 멀티플렉서(20)의 마지막 채널(Kn)이 검사될 때까지, 제2 채널(K2) 등이 선택된다는 것이다. 단계(S270)에서 다음 채널을 선택한 후에는 시퀀스 제어부(12)가 분기점(D)을 통해 도 5의 단계(S210)로 되돌아가며, 선택된 채널을 위해 단계(S210 내지 S260)를 반복한다. 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었다면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(C)을 통해 도 7의 단계(S300)로 분기된다.

계속해서 도 7에서 볼 수 있듯이, 단계(S300)에서는 멀티플렉서(20) 내 모든 스위치(S1 내지 S6) 및 선택 유닛(60) 내 모든 선택 스위치(S10 내지 S14)가 개방된다. 단계(S310)에서는 멀티플렉서(20)의 제1 채널(K1)이 자극 채널로서 선택된다. 상기 선택된 자극 채널은 그 다음 단계(S320)에서 제1 스위치(S1)가 닫힘으로써는 예를 들어 제1 기준 전압 레벨(U _ref1 )에 해당하는 값을 갖는 내부 전압 전위(U _int )에 연결되며, 그와 동시에 제4 스위치(S4)가 닫힘으로써 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에 연결된다. 단계(S330)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 측정된다. 상기 선택된 자극 채널이 제1 스위치(S1)를 통해 동시에 내부 전압 전위(U _int )에 연결되기 때문에, 출력 포털(AP)에서는 외란이 없는 경우 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 출력된 관련 디지털 신호의 전압 전위(U _T )가 결과적으로 최대 디지털 신호의 90%보다 높아야 한다. 단계(S340)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 다시 말해 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 예를 들어 최대 디지털 신호의 90%보다 높은 모든 디지털 신호를 포함하는 사전 설정된 제3 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제3 값 범위 내에 놓이지 않으면, 다시 말해 상기 출력된 디지털 신호가 최대 디지털 신호의 90%보다 낮으면, 단계(S350)에서 제3 에러가 메모리(50) 내부에 기억되며, 이 제3 에러는 현재의 자극 채널 내에서 제1 스위치(S1) 또는 제4 스위치(S4)에 결함이 있음을 나타낸다. 동일 채널에서 제2 및 제3 에러가 발생하면, 상기 채널의 제4 스위치(S4)에 결함이 있는 것으로 기억될 수 있다. 그 다음에 단계(S360)에서, 사전 설정된 자극 채널 내 제4 스위치(S4)가 개방됨으로써, 사전 설정된 자극 채널의 접속부가 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 쪽으로 개방된다. 이어서 시퀀스 제어부(12)가 분기점(E)을 통해 도 11의 단계(S370)로 분기된다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제3 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(D)을 통해 도 8의 단계(S400)로 분기된다.

계속해서 도 8에서 볼 수 있듯이, 단계(S400)에서는 사전 설정된 자극 채널 내 제4 스위치(S4)가 개방됨으로써, 사전 설정된 자극 채널의 접속부가 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 쪽으로 개방된다. 단계(S410)에서는 멀티플렉서(20)의 또 다른 채널들 중 하나가 측정 채널로서 선택된다. 상기 선택된 측정 신호는 그 다음에 단계(S420)에서 제2 스위치(S2)가 닫힘으로써 내부 접지 전위에 연결되며, 그와 동시에 제4 스위치(S4)가 닫힘으로써 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에 연결된다. 단계(S430)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 측정된다. 상기 선택된 측정 채널이 제2 스위치(S2)를 통해서 동시에 내부 접지 전위에 연결되어 있기 때문에, 출력 포털(AP)에서는 외란이 없는 경우 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 출력된 관련 디지털 신호의 전압 전위(U _T )가 결과적으로 최대 디지털 신호의 20%보다 낮아야 한다. 단계(S440)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 다시 말해 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 예를 들어 최대 디지털 신호의 20%보다 낮은 모든 디지털 신호를 포함하는 사전 설정된 제4 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제4 값 범위 내에 놓이지 않으면, 다시 말해 상기 출력된 디지털 신호가 최대 디지털 신호의 20%보다 높으면, 단계(S450)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 다시 말해 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 예를 들어 최대 디지털 신호의 30%보다 높고 40%보다 낮은 모든 디지털 신호를 포함하는 사전 설정된 제5 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제5 값 범위 내에 놓이지 않으면, 단계(S460)에서 제5 에러가 메모리(50) 내부에 기억되며, 이 제5 에러는 현재의 자극 채널 내에서 제2 스위치(S2) 또는 제4 스위치(S4)에 결함이 있음을 나타낸다. 이어서 시퀀스 제어부(12)가 분기점(F)을 통해 도 10의 단계(S500)로 분기된다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제5 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(G)을 통해 도 9의 단계(S470)로 분기된다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제4 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(F)을 통해 바로 도 10의 단계(S500)로 분기된다.

계속해서 도 9에서 볼 수 있듯이, 단계(S470)에서는 제4 에러가 메모리(50) 내부에 기억되며, 이 제4 에러는 현재 검사된 측정 채널이 현재 자극 채널과 연결되어 있음을 나타낸다. 이어서 시퀀스 제어부(12)는 마찬가지로 분기점(F)을 통해 도 10의 단계(S500)로 분기된다.

계속해서 도 10에서 볼 수 있듯이, 단계(S500)에서는 닫혀있는 모든 스위치, 다시 말해 현재 측정 채널의 제2 스위치(S2) 및 제4 스위치(S4)가 개방된다. 그럼으로써, 사전 설정된 측정 채널의 접속부는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 쪽으로 개방되고, 현재 측정 채널은 접지 전위로부터 분리된다. 단계(S420 내지 S500)는 현재의 자극 채널 외에 멀티플렉서(20)의 다른 모든 채널을 위해 연속으로 수행된다. 그러므로 단계(S510)에서는, 멀티플렉서(20)의 다른 모든 채널이 측정 채널로서 검사되었는지의 여부가 검사된다. 검사되지 않았다면, 단계(S520)에서 멀티플렉서(20)의 다음 채널이 측정 채널로서 선택된다. 예를 들어 제1 채널(K1)이 자극 채널로서 선택되면, 제1 채널(K1)이 자극 채널일 때의 멀티플렉서(20)의 마지막 채널(Kn)도 측정 채널로서 검사될 때까지, 제2 채널(K2) 다음으로 제3 채널(K3) 등이 측정 채널로서 선택된다. 단계(S520)에서 그 다음 측정 채널이 선택된 후에는 시퀀스 제어부(12)가 분기점(H)을 통해 도 8의 단계(S420)로 되돌아가고, 선택된 측정 채널을 위해 단계(S420 내지 S440)를 반복한다. 사전 설정된 자극 채널을 위한 멀티플렉서(20)의 다른 모든 채널이 측정 채널로서 검사되었다면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(E)을 통해 도 11의 단계(S370)로 분기된다.

계속해서 도 11에서 볼 수 있듯이, 단계(S370)에서는 사전 설정된 자극 채널 내 제1 스위치(S1)가 개방됨으로써, 사전 설정된 자극 채널의 접속부가 멀티플렉서(20)의 내부 전압 전위(U _int ) 쪽으로 개방된다. 단계(S220 내지 S370)는 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)을 위해 연속으로 실시된다. 그러므로 단계(S380)에서는 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었는지의 여부가 검사된다. 검사되지 않았다면, 단계(S390)에서 멀티플렉서(20)의 다음 채널이 자극 채널로서 선택된다. 이것이 의미하는 바는, 제1 채널(K1) 다음으로, 멀티플렉서(20)의 마지막 채널(Kn)도 자극 채널로서 검사될 때까지, 제2 채널(K2) 등이 선택된다는 것이다. 단계(S390)에서 그 다음 자극 채널을 선택한 후에는 시퀀스 제어부(12)가 분기점(G)을 통해 도 7의 단계(S320)로 되돌아가고, 선택된 자극 채널을 위해 단계(S320 내지 S370)를 반복한다. 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었다면, 단계(S395)에서 멀티플렉서(20) 내 모든 스위치(S1 내지 S6) 및 선택 유닛(60) 내 모든 선택 스위치(S10 내지 S14)가 개방되고, 시퀀스 제어부(12)는 내부 단락 테스트 및 연결 테스트를 종료한다. 상기 내부 단락 테스트 및 연결 테스트의 결과는 메모리(50) 내부에 기억되고, 요구에 따라 인터페이스 유닛(40)을 통해 출력될 수 있다. 전술한 에러 상태들 외에 에러가 없는 측정 결과들도 메모리(50) 내부에 기억될 수 있다.

이하에서는 도 12 내지 도 17을 참조하여 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치(1)의 멀티플렉서(20)의 입력 포털(EP1 내지 EPn)에 대한 연결 테스트의 예가 기술된다. 이 경우, 제6 스위치(S6)를 통해 멀티플렉서(20)의 상응하는 채널(K1 내지 Kn)의 입력 포털(EP1 내지 EPn)에서 내부 포트 전압 전위(U _P )가 출력될 수 있다. 상기 내부 포트 전압 전위(U _P )는 예를 들어 제3 기준 전압 레벨(U _ref3 )에 상응할 수 있다. 내부 연결 측정과 유사하게, 이번에는 멀티플렉서(20)의 채널(K1 내지 Kn)들 간의 외부 연결에 대한 조사가 이루어질 수 있다. 이 테스트도 마찬가지로 상호 접속된 2개의 루프 내에서 실행되며, 이 경우 자극 채널은 제6 스위치(S6)를 통해 내부 포트 전압 전위(U _P )를 인가한다.

계속해서 도 12에서 볼 수 있듯이, 단계(S600)에서는 멀티플렉서(20) 내 모든 스위치(S1 내지 S6) 및 선택 유닛(60) 내 모든 선택 스위치(S10 내지 S14)가 개방된다. 단계(S610)에서는 멀티플렉서(20)의 제1 채널(K1)이 자극 채널로서 선택된다. 상기 선택된 자극 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)은 그 다음에 단계(S620)에서 스위치(S3, S4, S5)가 닫힘으로써 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에 연결된다. 단계(S630)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 측정된다. 상기 선택된 자극 채널이 제5 스위치(S5)를 통해 저항(R2)을 거쳐 동시에 내부 접지 전위에 연결되기 때문에, 출력 포털(AP)에서는 외란이 없는 경우 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 출력된 관련 디지털 신호의 전압 전위(U _T )가 결과적으로 최대 디지털 신호의 40%보다 낮아야 한다. 단계(S640)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 다시 말해 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 예를 들어 최대 디지털 신호의 40%보다 낮은 모든 디지털 신호를 포함하는 사전 설정된 제6 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제6 값 범위 내에 놓이지 않으면, 다시 말해 상기 출력된 디지털 신호가 최대 디지털 신호의 40%보다 높으면, 단계(S650)에서 제6 에러가 메모리(50) 내부에 기억되며, 이 제6 에러는 현재의 자극 채널이 전압 전위에 대한 단락을 가짐을 나타낸다. 이어서 시퀀스 제어부(12)가 분기점(I)을 통해 도 13의 단계(S660)로 분기된다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제6 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(I)을 통해 바로 도 13의 단계(S660)로 분기된다.

계속해서 도 13에서 볼 수 있듯이, 단계(S660)에서는 닫혀있는 모든 스위치, 다시 말해 현재 자극 채널의 제3 스위치(S3), 제4 스위치(S4) 및 제5 스위치(S5)가 개방된다. 그럼으로써, 사전 설정된 자극 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)의 접속부는 다시 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)로부터 분리된다. 단계(S620 내지 S660)는 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)을 위해 연속으로 실시된다. 그러므로 단계(S670)에서는, 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었는지의 여부가 검사된다. 검사되지 않았다면, 단계(S680)에서 멀티플렉서(20)의 다음 채널이 자극 채널로서 선택된다. 단계(S680)에서 그 다음 자극 채널이 선택된 후에는 시퀀스 제어부(12)가 분기점(J)을 통해 도 12의 단계(S620)로 되돌아가고, 선택된 자극 채널을 위해 단계(S620 내지 S660)를 반복한다. 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었다면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(K)을 통해 도 14의 단계(S700)로 분기된다.

계속해서 도 14에서 볼 수 있듯이, 단계(S700)에서는 멀티플렉서(20) 내 모든 스위치(S1 내지 S6) 및 선택 유닛(60) 내 모든 선택 스위치(S10 내지 S14)가 개방된다. 단계(S710)에서는 멀티플렉서(20)의 제1 채널(K1)이 자극 채널로서 선택된다. 그 다음에 단계(S715)에서는 상기 선택된 자극 채널이 전압 전위에 대한 단락을 갖는지의 여부, 다시 말해 제6 에러를 갖는지의 여부가 검사된다. 상기 자극 채널이 제6 에러를 가지면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(L)을 통해 도 17의 단계(S780)로 분기된다. 상기 자극 채널이 제6 에러를 갖지 않으면, 단계(S720)에서 스위치(S3, S4, S5)가 닫힘으로써 상기 선택된 자극 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)이 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에 연결된다. 그와 동시에, 상기 선택된 자극 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)은 제6 스위치(S6)가 닫힘으로써 포트 전압 전위(U _P )에 연결되며, 상기 포트 전압 전위의 값은 예를 들어 제3 기준 전압 레벨(U _ref3 )에 상응한다. 단계(S730)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 측정된다. 상기 포트 전압 전위(U _P )가 최대 디지털 신호의 약 50%에 해당하기 때문에, 출력 포털(AP)에서는 외란이 없는 경우 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 출력된 관련 디지털 신호의 전압 전위(U _T )가 결과적으로 최대 디지털 신호의 40%보다 높아야 한다. 단계(S740)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 다시 말해 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 예를 들어 최대 디지털 신호의 40%보다 높은 모든 디지털 신호를 포함하는 사전 설정된 제7 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제7 값 범위 내에 놓이지 않으면, 다시 말해 상기 출력된 디지털 신호가 최대 디지털 신호의 40%보다 낮으면, 단계(S750)에서 제7 에러가 메모리(50) 내부에 기억되며, 이 제7 에러는 현재의 자극 채널이 접지에 대한 단락을 가짐을 나타낸다. 그 다음에 단계(S760)에서는 사전 설정된 자극 채널 내 스위치(S3, S4 및 S5)가 개방됨으로써, 사전 설정된 자극 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)의 접속부가 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 쪽으로 개방된다. 이어서 시퀀스 제어부(12)가 분기점(Q)을 통해 도 17의 단계(S770)로 분기된다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제7 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(M)을 통해 도 15의 단계(S800)로 분기된다.

계속해서 도 15에서 볼 수 있듯이, 단계(S800)에서는 사전 설정된 자극 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)의 접속부가 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 쪽으로 개방되며, 이 경우 사전 설정된 자극 채널 내 스위치(S3, S4 및 S5)가 개방된다. 단계(S810)에서는 멀티플렉서(20)의 다른 채널들 중 하나가 측정 채널로서 선택된다. 상기 선택된 측정 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)은 그 다음에 단계(S820)에서는 스위치(S3, S4, S5)가 닫힘으로써 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에 연결된다. 단계(S830)에서는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 측정된다. 상기 선택된 측정 채널이 제5 스위치(S5)를 통해 저항(R2)을 거쳐 동시에 내부 접지 전위에 연결되기 때문에, 출력 포털(AP)에서는 외란이 없는 경우 아날로그/디지털 변환기(30)로부터 출력된 관련 디지털 신호의 전압 전위(U _T )가 결과적으로 최대 디지털 신호의 40%보다 낮아야 한다. 단계(S840)에서 논리 회로(10)는 측정 결과, 다시 말해 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP)에서 결과로서 나타나는 전압 전위(U _T )가 예를 들어 최대 디지털 신호의 40%보다 낮은 모든 디지털 신호를 포함하는 사전 설정된 제8 값 범위 내에 놓이는지의 여부를 검사한다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제8 값 범위 내에 놓이지 않으면, 다시 말해 상기 출력된 디지털 신호가 최대 디지털 신호의 40%보다 높으면, 단계(S850)에서 제8 에러가 메모리(50) 내부에 기억되며, 이 제8 에러는 현재 측정 채널이 현재의 자극 채널에 연결되어 있음을 나타낸다. 이어서 시퀀스 제어부(12)가 분기점(O)을 통해 도 16의 단계(S860)로 분기된다. 출력된 디지털 신호가 사전 설정된 제8 값 범위 내에 놓이면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(O)을 통해 바로 도 16의 단계(S860)로 분기된다.

계속해서 도 16에서 더 볼 수 있듯이, 단계(S860)에서는 닫혀있는 모든 스위치, 다시 말해 현재 측정 채널의 제3 스위치(S3), 제4 스위치(S4) 및 제5 스위치(S5)가 개방된다. 그럼으로써, 사전 설정된 측정 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)의 접속부는 멀티플렉서(20)의 출력 포털(AP) 쪽으로 개방된다. 단계(S820 내지 S860)는 현재의 자극 채널 외에 멀티플렉서(20)의 다른 모든 채널을 위해 연속으로 실시된다. 그러므로 단계(S870)에서는, 멀티플렉서(20)의 다른 모든 채널이 측정 채널로서 검사되었는지의 여부가 검사된다. 검사되지 않았다면, 단계(S880)에서 멀티플렉서(20)의 다음 채널이 측정 채널로서 선택된다. 단계(S880)에서 그 다음 측정 채널을 선택한 후에는 시퀀스 제어부(12)가 분기점(P)을 통해 도 15의 단계(S820)로 되돌아가고, 선택된 측정 채널을 위해 단계(S820 내지 S860)를 반복한다. 사전 설정된 자극 채널을 위한 멀티플렉서(20)의 다른 모든 채널이 측정 채널로서 검사되었다면, 시퀀스 제어부(12)는 분기점(Q)을 통해 도 17의 단계(S770)로 분기된다.

계속해서 도 17에서 볼 수 있듯이, 단계(S770)에서는 사전 설정된 자극 채널의 입력 포털(EP1 내지 EPn)의 접속부가 멀티플렉서(20)의 내부 포트 전압 전위(U _P ) 쪽으로 개방되며, 이 경우 사전 설정된 자극 채널 내 제6 스위치(S6)가 개방된다. 단계(S715 내지 S770)는 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)을 위해 연속으로 실시된다. 그러므로 단계(S780)에서는 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었는지의 여부가 검사된다. 검사되지 않았다면, 단계(S790)에서 멀티플렉서(20)의 다음 채널이 자극 채널로서 선택된다. 단계(S790)에서 그 다음 자극 채널을 선택한 후에는 시퀀스 제어부(12)가 분기점(R)을 통해 도 14의 단계(S715)로 되돌아가고, 선택된 자극 채널을 위해 단계(S715 내지 S770)를 반복한다. 멀티플렉서(20)의 모든 채널(K1 내지 Kn)이 자극 채널로서 검사되었다면, 단계(S795)에서 멀티플렉서(20) 내 모든 스위치(S1 내지 S6) 및 선택 유닛(60) 내 모든 선택 스위치(S10 내지 S14)가 개방되고, 시퀀스 제어부(12)는 멀티플렉서(20)의 입력 포털(EP1 내지 EPn)에 대한 연결 테스트를 종료한다. 멀티플렉서(20)의 입력 포털(EP1 내지 EPn)에 대한 상기 연결 테스트의 결과가 메모리(50) 내부에 기억되고, 요구에 따라 인터페이스 유닛(40)을 통해 출력될 수 있다. 전술한 에러 상태들 외에 에러가 없는 측정 결과들도 메모리(50) 내에 기억될 수 있다.

모든 테스트는 자동으로 시작된 이후에 소프트웨어에 의해 자동으로 진행되기 때문에, 제어 장치 혹은 그 내부의 마이크로컨트롤러는 아날로그/디지털 변환 장치(1)의 테스트 동작에 의해 영향을 받지 않으며, 이 시점에 다른 프로세스가 처리될 수 있다. 자동 테스트 동작이 종료된 후에는 측정 결과들이 필요에 따라 호출될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 예를 들어 다른 전위에 대한 단락, 복수의 채널 상호 간의 연결 또는 자동 테스트 동작 동안의 채널의 인터럽트와 같이 멀티플렉서 내에서 발생 가능한 에러를 검출할 수 있는 아날로그/디지털 변환 장치 및 아날로그/디지털 변환기용 멀티플렉서를 검사하기 위한 방법을 제공하며, 그럼으로써 본 발명에 따른 아날로그/디지털 변환 장치는 안전 관련 변수들의 검출 혹은 측정 및 처리를 위해 사용될 수 있다. 자동 테스트 동작은, 자동으로 실행되는 시퀀스 제어부가 수신하는 소프트웨어 명령을 통해 활성화될 수 있으며, 상기 시퀀스 제어부는 개별 테스트 조건을 활성화하고 평가한다. 검사 결과는 추후 상응하는 소프트웨어 명령을 통해 요청될 수 있다.