(57)【要約】【課題】  基準電位が異なる複数の回路に対し、当該基準電位に応じた正確な基準電圧を供給できる電源装置および電源供給方法を提供する。【解決手段】  電圧源が出力する出力電圧を基準電位が異なる複数のグランドにそれぞれ接続された複数の回路へ供給する電源装置は、電圧源と複数のグランドとの間に設けられ電圧源の基準電位を複数のグランドの基準電位のいずれかとするよう電圧源と複数のグランドとの接続を切り替えるＭＵＸと、電圧源と複数の回路との間に設けられＭＵＸにより切り替えられたグランドに接続された回路と電圧源とが接続されるよう電圧源と複数の回路との接続を切り替えるＤＥＭＵＸと、複数の回路毎に備えられ一方の端子が複数の回路のいずれかとＤＥＭＵＸとの間に接続されると共に他方の端子が一方の端子が接続された回路のグランドと接続され出力電圧に応じた電圧を保持するキャパシタとを備えた。【選択図】図１
2011153949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧源が出力する出力電圧を、基準電位が異なる複数のグランドにそれぞれ接続された複数の回路へ供給する電源装置であって、
前記電圧源と前記複数のグランドとの間に設けられ、前記電圧源の基準電位を前記複数のグランドの基準電位のいずれかとするよう前記電圧源と前記複数のグランドとの接続を切り替える第１切替部と、
前記電圧源と前記複数の回路との間に設けられ、前記第１切替部により切り替えられたグランドに接続された回路と前記電圧源とが接続されるよう前記電圧源と前記複数の回路との接続を切り替える第２切替部と、
前記複数の回路毎に備えられ、一方の端子が前記複数の回路のいずれかと前記第２切替部との間に接続されると共に他方の端子が前記一方の端子が接続された回路の前記グランドと接続され、前記出力電圧に応じた電圧を保持する電圧保持部と
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１切替部及び前記第２切替部における前記接続の切り替え時にデッドタイムを設けるよう前記第１切替部及び前記第２切替部を制御する制御部を
更に備えることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
一方の端子が前記複数の回路のいずれかと前記第２切替部との間に接続され、他方の端子が前記一方の端子が接続された回路の前記グランドと接続され、前記電圧源の停止時に前記電圧保持部が保持する電力を前記グランドに放電させる放電部を
更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記第１切替部と前記電圧源との間または前記第２切替部と前記複数の回路との間の少なくともいずれか一方に、ローパスフィルタを
更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電源装置。
【請求項５】
前記電圧保持部は、前記一方の端子と接続された前記複数の回路のいずれかの回路以外の回路へ、前記第２切替部により前記電圧源が接続された場合、前記一方の端子と接続された前記複数の回路のいずれかの回路へ、保持した電圧を供給することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電源装置。
【請求項６】
電圧源が出力する出力電圧を、基準電位が異なる複数のグランドにそれぞれ接続された複数の回路へ供給する電源装置の電源供給方法であって、
前記電圧源と前記複数のグランドとの間に設けられる第１切替部により、前記電圧源の基準電位を前記複数のグランドの基準電位のいずれかとするよう前記複数のグランドと前記電圧源との接続を切り替え、
前記電圧源と前記複数の回路との間に設けられる第２切替部により、前記第１切替部により切り替えられたグランドに接続された回路と前記電圧源とを接続するよう前記電圧源と前記複数の回路との接続を切り替え、
前記複数の回路毎に備えられ、一方の端子が前記複数の回路のいずれかと前記第２切替部との間に接続されると共に他方の端子が前記一方の端子が接続された回路の前記グランドと接続される電圧保持部により、前記出力電圧に応じた電圧を保持する
ことを特徴とする電源供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧源が出力する出力電圧を、基準電位が異なる複数のＧＮＤ（Ground：グランド）にそれぞれ接続された複数の回路へ供給する電源装置および電源供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の回路を有する半導体試験装置等の大規模な装置には、電圧源として当該装置の基準電圧を出力する基準電圧ＩＣ（Integrated Circuit）を有する電源装置が組み込まれている。この電源装置により、基準電圧ＩＣが出力する基準電圧が複数の回路に対して分配され供給される。
【０００３】
なお、本発明に関連する技術として、基準電圧値の変換精度の劣化を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−２４４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した複数の回路がそれぞれ接続されるＧＮＤの電位（基準電位）は、各回路間でずれが生じる場合があり、中には数十ｍＶ以上ずれる場合もある。そのため、基準電圧ＩＣの出力電圧を基準電圧として単に各回路へ分配するだけでは、これら基準電位のずれが誤差となってしまい、正確な基準電圧を分配することは困難となる。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、基準電位が異なる複数の回路に対し、当該基準電位に応じた正確な基準電圧を供給できる電源装置および電源供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した問題点を解決するため、本発明に係る電源装置は、電圧源が出力する出力電圧を、基準電位が異なる複数のグランドにそれぞれ接続された複数の回路へ供給する電源装置であって、前記電圧源と前記複数のグランドとの間に設けられ、前記電圧源の基準電位を前記複数のグランドの基準電位のいずれかとするよう前記電圧源と前記複数のグランドとの接続を切り替える第１切替部と、前記電圧源と前記複数の回路との間に設けられ、前記第１切替部により切り替えられたグランドに接続された回路と前記電圧源とが接続されるよう前記電圧源と前記複数の回路との接続を切り替える第２切替部と、前記複数の回路毎に備えられ、一方の端子が前記複数の回路のいずれかと前記第２切替部との間に接続されると共に他方の端子が前記一方の端子が接続された回路の前記グランドと接続され、前記出力電圧に応じた電圧を保持する電圧保持部とを有する。
【０００８】
また、本発明に係る電源供給方法は、電圧源が出力する出力電圧を、基準電位が異なる複数のグランドにそれぞれ接続された複数の回路へ供給する電源装置の電源供給方法であって、前記電圧源と前記複数のグランドとの間に設けられる第１切替部により、前記電圧源の基準電位を前記複数のグランドの基準電位のいずれかとするよう前記複数のグランドと前記電圧源との接続を切り替え、前記電圧源と前記複数の回路との間に設けられる第２切替部により、前記第１切替部により切り替えられたグランドに接続された回路と前記電
圧源とを接続するよう前記電圧源と前記複数の回路との接続を切り替え、前記複数の回路毎に備えられ、一方の端子が前記複数の回路のいずれかと前記第２切替部との間に接続されると共に他方の端子が前記一方の端子が接続された回路の前記グランドと接続される電圧保持部により、前記出力電圧に応じた電圧を保持する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基準電位が異なる複数の回路に対し、当該基準電位に応じた正確な基準電圧を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る電源装置の構成を示す回路図である。
【図２】電源装置１Ａの動作を説明するための模式図である。
【図３】本発明を適用しない第１の電源装置の構成を示す回路図である。
【図４】本発明を適用しない第２の電源装置の構成を示す回路図である。
【図５】実施の形態２に係るローパスフィルタを有する電源装置の構成を示す回路図である。
【図６】実施の形態３に係る放電回路を有する電源装置の構成を示す回路図である。
【図７】実施の形態４に係る放電制御部を有する電源装置の構成を示す回路図である。
【図８】図７に示される電源装置１Ｄの動作を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
＜実施の形態１＞
先ず、実施の形態１に係る電源装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る電源装置の構成を示す回路図である。図１に示されるように、電源装置１Ａは、基準電圧ＩＣ１１と、基準バッファ部１２と、切替部１３と、制御部１４Ａと、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃと、バッファ部１６Ａ〜１６Ｃとを有する。切替部１３は、アナログマルチプレクサ（以後、ＭＵＸと称する）１３１とアナログデマルチプレクサ（以後、ＤＥＭＵＸと称する）１３２とを有する。電源装置１Ａは、ＧＮＤ２と接続された回路２Ａと、ＧＮＤ３と接続された回路２Ｂと、ＧＮＤ４と接続された回路２Ｃとに接続されている。この実施の形態においてＧＮＤ１〜４は、それぞれ異なる基準電位を持つものとする。
【００１３】
電源装置１Ａは、半導体試験装置に組み込まれており、回路２Ａ〜２Ｃは、当該半導体試験装置が有する回路である。電源装置１Ａは、この回路２Ａ〜２Ｃにそれぞれ後述する出力基準電圧を供給する。なお、電源装置１Ａは、半導体試験装置に用いられる他、試験装置または製造装置等、ＧＮＤの基準電位が異なる複数の回路を有する装置に用いることができる。また、電源装置１Ａは、ＧＮＤの基準電位が同一の複数の回路を有する装置に用いられてもよい。
【００１４】
基準電圧ＩＣ１１は、トレーサビリティの対象となるものであり、国家電圧標準に基づいて、トレーサビリティを保障するための回路及びバンドギャップリファレンス回路等を内部に有している。基準電圧ＩＣ１１は、電源（ＶＣＣ）と電気的に接続された電源端子、基準バッファ部１２及びＭＵＸ１３１を介してＧＮＤ１〜４のいずれかと電気的に接続されたＧＮＤ端子、ＤＥＭＵＸ１３２の入力端子と電気的に接続された出力端子の３端子構造を有する。
【００１５】
基準電圧ＩＣ１１は、ＤＥＭＵＸ１３２及びバッファ部１６Ａ〜１６Ｃのいずれかを介して回路２Ａ〜２Ｃのいずれかへ基準電圧（出力電圧）を供給する。より詳細には、基準電圧ＩＣ１１は、出力端子を介してＤＥＭＵＸ１３２へ基準電圧を出力する。この基準電
圧は、基準電圧ＩＣ１１が電源ＶＣＣの電圧に基づいて生成する生成電圧（回路２Ａ〜２Ｃが必要とする電圧）にＧＮＤ１〜４いずれかの基準電位が加算された電圧を有する。
【００１６】
基準バッファ部１２は、出力端子が基準電圧ＩＣ１１のＧＮＤ端子と電気的に接続され、＋の入力端子がＭＵＸ１３１の出力端子と電気的に接続されている。また、自己の出力をフィードバックさせるため、自己の出力端子と−の入力端子とが電気的に接続されている。基準バッファ部１２は、ＭＵＸ１３１から出力されるＧＮＤ１〜４のいずれかの基準電位を有するＧＮＤ信号をバッファしてその出力信号（以後、基準バッファ信号と称する）を基準電圧ＩＣ１１のＧＮＤ端子へ伝送する。例えば、基準バッファ部１２にはオペアンプが用いられる。
【００１７】
ＭＵＸ１３１は、基準電圧ＩＣ１１とＧＮＤ１〜４との間に設けられ、基準電圧ＩＣ１１の基準電位をＧＮＤ１〜４の基準電位のいずれかとするよう基準電圧ＩＣ１１とＧＮＤ１〜４との接続を切り替えるものである。
【００１８】
より詳細には、ＭＵＸ１３１は、４つのチャンネルＣｈ１〜４の入力端子と１つの出力端子とを有する４入力１出力（４：１）の構成をとり、チャンネルＣｈ１の入力端子は、ＧＮＤ１及び外部のモニタに電気的に接続され、チャンネルＣｈ２〜４それぞれの入力端子は、ＧＮＤ２〜４にそれぞれ電気的に接続されている。ＭＵＸ１３１は、制御部１４Ａから入力されるチャンネルＣｈ１〜４のいずれかを示す制御信号に基づいてチャンネルＣｈ１〜４を切り替え、切り替えられたチャンネルＣｈ１〜４のいずれかに接続されたＧＮＤの基準電位をＧＮＤ信号として基準バッファ部１２へ伝送する。
【００１９】
ＤＥＭＵＸ１３２は、基準電圧ＩＣ１１と回路２Ａ〜２Ｃとの間に設けられ、ＭＵＸ１３１により切り替えられたＧＮＤに接続された回路と基準電圧ＩＣ１１とが接続されるよう基準電圧ＩＣ１１と回路２Ａ〜２Ｃとの接続を切り替えるものである。
【００２０】
より詳細には、ＤＥＭＵＸ１３２は、１つの入力端子と４つのチャンネルＣｈ１〜４の出力端子とを有する１入力４出力（１：４）の構成をとり、チャンネル１Ｃｈの出力端子は、外部のモニタに電気的に接続され、チャンネル２〜４Ｃｈの出力端子は、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃの端子及びバッファ部１６Ａ〜１６Ｃの＋の入力端子にそれぞれ電気的に接続されている。ＤＥＭＵＸ１３２は、制御部１４Ａから入力される制御信号に基づいてチャンネルＣｈ１〜４を切り替え、切り替えられたチャンネルＣｈ１〜４のいずれかに接続されたキャパシタ１５Ａ〜１５Ｃ及びバッファ部１６Ａ〜１６Ｃのいずれかへ基準電圧ＩＣが出力する基準電圧を伝送する。なお、この実施の形態においては、ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２には同一の制御信号が入力される。
【００２１】
例えば、チャンネルＣｈ１を示す制御信号がＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２にそれぞれ入力されると、ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２は、それぞれチャンネルＣｈ１に切り替わる。つまり、ＭＵＸ１３１では、その出力端子とチャンネルＣｈ１とが電気的に接続され、ＤＥＭＵＸ１３２では、その入力端子とチャンネルＣｈ１とが電気的に接続される。
【００２２】
制御部１４Ａは、上述した制御信号を一定の周期でＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２へそれぞれ出力する。この周期は、ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２のチャンネルＣｈ１〜４を切り替える切替周期であり、適宜定められる。この実施の形態において、制御部１４ＡはＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２のチャンネル１Ｃｈ〜４Ｃｈを順次選択するよう制御信号を出力する。なお、この実施の形態においては、チャンネル１Ｃｈ〜４Ｃｈを順次選択するが、一定期間チャンネル２Ｃｈ〜４Ｃｈを順次選択し、一定期間後にチャンネル１Ｃｈを選択するようにしてもよい。
【００２３】
キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃのそれぞれは、回路２Ａ〜２Ｃ毎に設けられ、一方の端子（以後、第１端子と称する）がバッファ部１４Ａ〜１４ＣとＤＥＭＵＸ１３２との間にそれぞれ電気的に接続されており、他方の端子が回路２Ａ〜２ＣのＧＮＤ２〜４にそれぞれ電気的に接続されている。ＤＥＭＵＸ１３２から基準電圧が伝送される場合、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃは、基準電圧により電力の充電を行う。ＤＥＭＵＸ１３２から基準電圧が伝送されない場合、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃは、充電した電力を保持することにより、この電力を基準電圧と略同一の電圧を有する充電電圧としてバッファ部１６Ａ〜１６Ｃへ供給する。
【００２４】
バッファ部１６Ａ〜１６Ｃのそれぞれは、出力端子が回路２Ａ〜２Ｃと電気的に接続されている。また、自己の出力をフィードバックさせるため、自己の出力端子と−の入力端子とが電気的に接続されている。バッファ部１６Ａ〜１６Ｃは、基準電圧または充電電圧をインピーダンス変換し、インピーダンス変換した基準電圧および充電電圧を電源装置１Ａからの出力基準電圧として回路２Ａ〜２Ｃへ供給する。例えば、バッファ部１６Ａ〜１６Ｃにはオペアンプが用いられる。
【００２５】
次に、電源装置１Ａの動作を説明する。図２は、電源装置１Ａの動作を説明するための模式図である。図２に示されるＶｒｅｆは、上述した生成電圧を示し、Ｈｉｚは、ハイ・インピーダンスを示す。ＧＮＤ１’〜４’のそれぞれは、ＧＮＤ１〜４それぞれの基準電位を示し、符号３は時間軸を示す。なお、図２に示されるＧＮＤ１’〜４’の高低差は、基準電位の差を示している。
【００２６】
図２に示されるように、制御部１４Ａは、一定の切替周期で制御信号をチャンネルＣｈ１〜Ｃｈ４の順に出力することにより、ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２のチャンネルＣｈ１〜Ｃｈ４を順次選択し、この選択動作を繰り返す。この選択動作により、ＭＵＸ１３１の出力、即ちＧＮＤ信号が有する基準電位は、図２に示されるように、制御部１４ＡのチャンネルＣｈ１〜４の選択毎にＧＮＤ１’〜４’と変化する。この変化に基づいて、基準バッファ部１２の基準バッファ信号が有する電位もＧＮＤ１’〜４’と変化する。
【００２７】
基準電圧ＩＣ１１が出力する基準電圧は、基準バッファ信号の電位、即ちＧＮＤ１’〜４’に対してＶｒｅｆを加算したものとなる。そのため、ＤＥＭＵＸ１３２へ供給される基準電圧は、図２に示されるように、制御部１４ＡのチャンネルＣｈ１〜４の選択毎にＧＮＤ１’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆと変化する。言い換えると、ＤＥＭＵＸ１３２の入力端子の電位は、それぞれＧＮＤ１’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆ、及びＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆと変化する。
【００２８】
このことから、ＤＥＭＵＸ１３２が伝送する基準電圧は、チャンネルＣｈ１でＧＮＤ１’＋Ｖｒｅｆ、チャンネルＣｈ２でＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆ、チャンネルＣｈ３でＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆ、チャンネルＣｈ４でＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆとなる。言い換えると、ＤＥＭＵＸ１３２のチャンネルＣｈ１〜４それぞれの電位は、ＧＮＤ１’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆとなる。ここで、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃは、ＤＥＭＵＸ１３２から伝送される基準電圧により電力の充電を行う。
【００２９】
バッファ部１６Ａ〜１６Ｃのそれぞれは、ＤＥＭＵＸ１３２から伝送される基準電圧をインピーダンス変換し、電源装置１Ａからの出力基準電圧として回路２Ａ〜２Ｃのそれぞれへ供給するため、回路２ＡにはＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆが、回路２ＢにはＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆが、回路２ＣにはＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆがそれぞれ供給される。
【００３０】
また、ＤＥＭＵＸ１３２は、制御信号により選択されないチャンネルＣｈをＨｉｚの状態とする。そのため、充電電圧はキャパシタ１５Ａ〜１５Ｃのそれぞれからバッファ部１６Ａ〜１６Ｃのそれぞれへ伝送される。この充電電圧は、キャパシタ１５ＡでＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆ、キャパシタ１５ＢでＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆ、キャパシタ１５ＣでＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆとなる。言い換えると、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃの第１端子及びバッファ部１６Ａ〜１６Ｃの＋の入力端子の電位は、それぞれＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆ、ＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆ、及びＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆとなる。
【００３１】
バッファ部１６Ａ〜１６Ｃのそれぞれは、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃから伝送される充電電圧をインピーダンス変換し、電源装置１Ａからの出力基準電圧として回路２Ａ〜２Ｃのそれぞれへ供給するため、回路２ＡにはＧＮＤ２’＋Ｖｒｅｆが、回路２ＢにはＧＮＤ３’＋Ｖｒｅｆが、回路２ＣにはＧＮＤ４’＋Ｖｒｅｆがそれぞれ供給される。
【００３２】
なお、制御部１４によりチャンネルＣｈ１が選択された場合、ＤＥＭＵＸ１３２のチャンネルＣｈ１が伝送する基準電圧は外部のモニタへ伝送され、電圧の測定等が行われる。
【００３３】
この実施の形態において、回路２Ａ〜２Ｃへ供給される出力基準電圧は、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃのノードに接続された素子（ＭＵＸ１３１、ＤＥＭＵＸ１３２、バッファ部１６Ａ〜１６Ｃ、及びキャパシタ１５Ａ〜１５Ｃ自身）のリーク電流により誤差を生じる場合がある。ここで、リーク電流による出力基準電圧の誤差分は、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃの容量を１μＦ（マイクロ・ファラッド）、各ノードに接続された素子のリーク電流総和を１μＡ（マイクロ・アンペア）、切替部１３の切替周期を１０μｓ（マイクロ・セカンド）とした場合、次式となる。
【００３４】
１０μｓ×３／４×１μＡ÷１μＦ＝７．５μＶ・・・（１）
【００３５】
（１）式に示すとおり、リーク電流による出力基準電圧の誤差を生じた場合であっても、電源装置１Ａは、回路２Ａ〜２Ｃへ出力基準電圧を十分に高精度で分配することができる。
【００３６】
この実施の形態によれば、基準電位が異なる複数の回路２Ａ〜２Ｃに対して、当該複数の回路２Ａ〜２Ｃの基準電位に応じた高精度かつ低ドリフトの基準電圧を供給することができる。
【００３７】
ここで、この実施の形態に係る電源装置１Ａと、本発明を適用せず、異なる回路構成で基準電圧を分配する電源装置との比較を、図３〜４を用いて説明する。図３は、本発明を適用しない第１の電源装置の構成を示す回路図である。図４は、本発明を適用しない第２の電源装置の構成を示す回路図である。先ず、図３を用いて、第１の電源装置について説明する。
【００３８】
図３に示されるように、電源装置８は、半導体試験装置の回路８４Ａ及び８４Ｂと接続されており、基準電圧ＩＣ８１と、バッファ部８２と、差動増幅部８３Ａ及び８３Ｂとを有する。以下に、電源装置８の動作を簡単に説明する。
【００３９】
基準電圧ＩＣ８１は、電源（ＶＣＣ）の電圧に基づいて生成する電圧にＧＮＤ１の基準電位が加算された基準電圧をバッファ部８２へ伝送する。バッファ部８２は、伝送された基準電圧と基準電圧ＩＣの基準電位（ＧＮＤ１の電位）とを低インピーダンスに変換し、変換した基準電圧と基準電位とを差動増幅部８３Ａ及び８３Ｂへそれぞれ伝送する。差動増幅部８３Ａ及び８３Ｂのそれぞれは、バッファ部８２から伝送された両出力の差動電圧
を、回路８４Ａ及び８４Ｂの基準電位（ＧＮＤ２及びＧＮＤ３の電位）に応じて、回路８４Ａ及び８４Ｂへそれぞれ供給する。これらの構成により、電源装置８は、回路８４Ａ及び８４Ｂのそれぞれへの基準電圧ＩＣからの基準電圧を分配して供給する。
【００４０】
この電源装置８では、精度の高い基準電圧の分配を行うために、バッファ部８２、差動増幅部８３Ａ及び８３Ｂの各オペアンプ（演算増幅器）に低オフセット、低バイアス電流、低ドリフトの高性能なものを用いる必要がある。また、電源装置８では、差動増幅部８３Ａ及び８３Ｂにて使用する分圧用抵抗に、高精度、低温度係数の薄膜抵抗等を用いる必要がある。更に、この電源装置８では、使用する演算増幅器の性能以上に各回路８４Ａ及び８４Ｂへ供給する基準電位の誤差を低減することが困難となる。
【００４１】
しかしながら、この実施の形態に係る電源装置１Ａによれば、高精度が要求される差動増幅部の分圧抵抗は原理的に不要であり、また、差動増幅器は基準電圧ＩＣ１１と回路２Ａ〜２Ｃそれぞれに１つのみ用いられるため、コストを低減できると共に、上述したように、高精度かつ低ドリフトの基準電圧を供給することができる。
【００４２】
次に、図４を用いて、第２の電源装置について説明する。
【００４３】
図４に示されるように、電源装置９は、回路８４Ａと接続されており、基準電圧ＩＣ８１と、基準電圧ＩＣ９１と、切替部９２と、差動Ａ／Ｄ（Analog / Digital）コンバータ９３と、演算回路９４と、補正回路９５とを有する。なお、この回路構成は、電源装置９においてトレーサビリティを要求される場合の回路構成である。また、説明上、電源装置９に接続された回路は１つとする。以下に、電源装置９の動作を簡単に説明する。
【００４４】
切替部９２は、差動Ａ／Ｄコンバータ９３へ伝送する基準電圧ＩＣ８１及び９１の基準電位（ＧＮＤ１またはＧＮＤ２）の切り替えと、差動Ａ／Ｄコンバータ９３へ伝送する基準電圧ＩＣ８１及び補正回路９５が出力する電圧の切り替えとを行う。差動Ａ／Ｄコンバータ９３は、切り替えられた切替部９２の両出力における差動アナログ電圧をデジタル値へ変換する。演算回路９４は、差動Ａ／Ｄコンバータ９３により変換された差動アナログ電圧のデジタル値に応じて、補正回路９５に入力する補正値を演算する。例えば、差動Ａ／Ｄコンバータ９３によって測定された基準電圧ＩＣ８１のＡ／Ｄ変換値に補正回路９５の出力が一致する様に演算を行う。補正回路９５は、演算回路９４により演算された補正値に基づいて、基準電圧ＩＣ９１が出力する基準電圧に補正を行い、回路８４Ａへ供給する。
【００４５】
この電源装置９は、精度の高い基準電圧の供給を行うために高分解能の差動Ａ／Ｄコンバータ９３や、演算回路９４、補正回路９５等が設けられるため、高価な回路となる。更に、電源装置９では、補正回路９５による基準電圧ＩＣ９１の基準電圧の補正を一度行った後、温度ドリフト等の外乱因子の除去を行うには、その都度補正動作を行う必要があり、その動作が煩雑となる。
【００４６】
しかしながら、この実施の形態１に係る電源装置１Ａによれば、差動Ａ／Ｄコンバータ９３、演算回路９４、補正回路９５、及び回路毎の基準電圧ＩＣ９１を用いることなく、高精度かつ低ドリフトの基準電圧の供給ができるため、コストを低減できると共に、演算回路９４による演算、補正回路９５による補正等を行うことなく、簡便な動作で当該基準電圧を供給することができる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
実施の形態２では、ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２のチャンネルＣｈ１〜４切り替え動作時（スイッチング動作時）のスパイクノイズを抑制するＬＰＦ（Low-pass filter
：ローパスフィルタ）を有する電源装置を説明する。図５は、実施の形態２に係るＬＰＦを有する電源装置の構成を示す回路図である。図５において、図１と同一符号のものは、図１に示されたものと同一のものを示しており、重複する説明は省略する。電源装置１Ｂは、ＬＰＦ１７Ａ〜１７Ｄを更に有する点で図１に示される電源装置１Ａと異なる。
【００４８】
図５に示されるように、ＬＰＦ１７Ａは、基準バッファ部１２とＭＵＸ１３１との間に設けられ、例えば、抵抗またはインダクタ等がこの間に直列に接続されることで構成される。また、ＬＰＦ１７Ｂ〜Ｄのそれぞれは、ＤＥＭＵＸ１３２のチャンネルＣｈ２〜４とキャパシタ１５Ａ〜１５Ｃとの間に設けられ、例えば、抵抗またはインダクタ等がこの間に直列に接続されることで構成される。
【００４９】
アナログマルチプレクサ及びアナログデマルチプレクサの中には、切り替え動作時にスパイクノイズが発生するものがある。このようなデバイスを切替部１３として用いたとしても、電源装置１Ｂは、ＬＰＦ１７Ａ〜１７Ｄを有することによりスパイクノイズを抑制することができる。
【００５０】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃの放電を行う放電回路を有する電源装置を説明する。図６は、実施の形態３に係る放電回路を有する電源装置の構成を示す回路図である。図６において、図１と同一符号のものは、図１に示されたものと同一のものを示しており、重複する説明は省略する。電源装置１Ｃは、放電回路１８Ａ〜１８Ｃと、この放電回路１８Ａ〜１８Ｃのそれぞれを制御する放電制御部１９を更に有する点で図１に示される電源装置１Ａと異なる。
【００５１】
図６に示されるように、放電回路１８Ａ〜１８Ｃは、一方の端子がＭＵＸ１３１とキャパシタ１５Ａ〜１５Ｃのそれぞれとの間に接続され、他方の端子がＤＥＭＵＸ１３２とキャパシタ１５Ａ〜１５Ｃのそれぞれとの間に接続される。例えば、放電回路はスイッチが用いられる。放電制御部１９は、電源装置１Ｃが組み込まれる半導体試験装置の停止（即ち、基準電圧ＩＣ１１の停止）の検出を行う。また、放電制御部１９は、半導体試験装置の停止が検出された場合、放電回路１８Ａ〜１８ＣのスイッチをＯＮとするパワーオンリセット信号を放電回路１８Ａ〜１８Ｃへ出力し、放電回路１８Ａ〜１８Ｃのスイッチを制御する。
【００５２】
放電回路１８Ａ〜１８Ｃがない場合、半導体試験装置停止時に、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃの周辺回路へ悪影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、電源装置１Ｃのように、放電回路１８Ａ〜１８Ｃと、これを制御する放電制御部１９を有することにより、周辺回路への悪影響を抑制することができる。具体的には、放電制御部１９は、半導体試験装置の停止を検出した場合、パワーオンリセット信号を放電回路１８Ａ〜１８Ｃへ出力し、放電回路１８Ａ〜１８ＣのスイッチをＯＮ（接続）とする。このとき、放電回路１８Ａ〜１８ＣのスイッチがＯＮ状態となるため、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃが充電した電力は、ＧＮＤ２〜４へ放電される。したがって、周辺回路への悪影響は抑制される。
【００５３】
＜実施の形態４＞
実施の形態４では、切替部１３のチャンネルＣｈ切り替え時にデッドタイム（チャンネルＣｈ１〜４を全てＨｉｚ状態とする期間）を設けるよう制御信号を出力する制御部を有する電源装置を説明する。図７は、実施の形態４に係る制御部を有する電源装置の構成を示す回路図である。図８は、電源装置１Ｄの動作を説明するための模式図である。図７において、図１と同一符号のものは図１に示されたものと同一のものを示しており、図８において、図２と同一符号のものは図２に示されたものと同一のものを示しているため、重複する説明は省略する。電源装置１Ｄは、制御部１４Ａに代わり、制御部１４Ｂを有し、
更にキャパシタ１５Ｄを有する点で図１に示される電源装置１Ａと異なる。
【００５４】
図７に示されるように、キャパシタ１５Ｄは、一方の端子が基準バッファ部１２とＭＵＸ１３１との間に接続されており、他方の端子がＧＮＤ１に接続されている。キャパシタ１５Ｄは、ＭＵＸ１３１のチャンネルＣｈ１〜４がすべてＨｉｚの状態である場合、ＧＮＤ１の基準電位が基準バッファ部１２へ伝送される。制御部１４Ｂは、ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２のチャンネルＣｈ１〜４の切り替え時にデッドタイム４を設けて制御信号を出力する。
【００５５】
ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２に、チャンネルＣｈ１〜４の切り替え時にチャンネルＣｈ１〜４が同時にＯＮしてしまうデバイスを用いる場合、ＭＵＸ１３１及びＤＥＭＵＸ１３２を介して貫通電流が流れ、基準電圧の出力にノイズを及ぼす場合がある。しかしながら、図８に示されるように、制御部１４Ｂがデッドタイム４を設けて制御信号を出力し、チャンネルＣｈ１〜４を切り替えることにより、チャンネルＣｈ１〜４が共にＨｉｚの状態となる期間が設けられるため、上述した貫通電流の発生を抑制することができる。
【００５６】
本発明は、その要旨または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態１〜４は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。
【００５７】
なお、特許請求の範囲に記載の電圧源は、例えば、前述の実施の形態における基準電圧ＩＣ１１であり、複数のグランドは、例えば、ＧＮＤ１〜４である。電源装置は、例えば、電源装置１Ａ〜Ｄであり、第１切替部及び第２切替部は、例えば、切替部１３及び制御部１４である。電圧保持部は、例えば、キャパシタ１５Ａ〜１５Ｃであり、制御部は、例えば、制御部１４である。放電部は、例えば、放電回路１８Ａ〜１８Ｃ及び放電制御部１９であり、ローパスフィルタは、ＬＰＦ１７Ａ〜１７Ｄである。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ〜１Ｄ  電源装置、
２Ａ〜２Ｃ  回路、
４  デッドタイム、
１１  基準電圧ＩＣ、
１２  基準バッファ部、
１３  切替部、
１４Ａおよび１４Ｂ  制御部、
１５Ａ〜１５Ｄ  キャパシタ、
１６Ａ〜１６Ｃ  バッファ部、
１７Ａ〜１７Ｄ  ＬＰＦ、
１８Ａ〜１８Ｃ  放電回路、
１９  放電制御部。
【図１】
2011153949.tif 000003
【図２】
2011153949.tif 000004
【図３】
2011153949.tif 000005
【図４】
2011153949.tif 000006
【図５】
2011153949.tif 000007
【図６】
2011153949.tif 000008
【図７】
2011153949.tif 000009
【図８】
2011153949.tif 000010