(57)【要約】【課題】電流制限機能を有すると共に出力電圧への影響を低減し、コスト及び実装面積の削減が可能な電源装置を実現する。【解決手段】電流バッファからの出力電流を電流検出回路で電圧値に変換する電源装置において、電圧値に基づいて出力電流の電流方向を検出する比較器と、電流方向を認識して設定電圧値を演算する制御回路と、制御回路から設定電圧値が設定されるＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器の出力に基づいて電流バッファの出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する電流制限回路とを備える。【選択図】  図１
2008157652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流バッファからの出力電流を電流検出回路で電圧値に変換する電源装置において、
前記電圧値に基づいて前記出力電流の電流方向を検出する比較器と、
前記電流方向を認識して設定電圧値を演算する制御回路と、
この制御回路から前記設定電圧値が設定されるＤ／Ａ変換器と、
このＤ／Ａ変換器の出力に基づいて前記電流バッファの出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する電流制限回路と
を備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
電流バッファからの出力電流を電流検出回路で電圧値に変換する電源装置において、
前記電圧値をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記ディジタルデータと予め設定された値を比較して前記電流方向を認識すると共に設定電圧値を演算する制御回路と、
この制御回路から前記設定電圧値が設定されるＤ／Ａ変換器と、
このＤ／Ａ変換器の出力に基づいて前記電流バッファの出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する電流制限回路と
を備えたことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体試験装置に実装される電源装置に関し、電流制限機能を有すると共に出力電圧への影響を低減し、コスト及び実装面積の削減が可能な電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体試験装置において、被試験対象デバイス（以下、ＤＵＴ（Device Under Test）という）に電源を供給するために電圧を印加する電源装置がある。本発明は、この電源装置で使用される電流制限回路に関する。
【０００３】
従来の電源装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１１７３７号公報
【０００５】
図３はこのような従来の電源装置を示す構成ブロック図である。図３において、制御回路１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等で構成される。
【０００６】
Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換器２は、制御回路１から設定データが入力され、この設定データに基づいた電圧を出力する。電流バッファ５は、Ｄ／Ａ変換器２の出力電圧に応じた電流を出力する。
【０００７】
電流検出回路７は、抵抗６の両端の電圧を測定することにより、電流バッファ５の出力電流を電圧値に変換する。比較器８は、電流検出回路７からの出力に基づいてＤＵＴ１００へ印加されている電圧の電流方向を検出する。
【０００８】
Ｄ／Ａ変換器９及びＤ／Ａ変換器１０は、制御回路１から設定データがそれぞれ入力され、この設定データに基づいた電圧をそれぞれ出力する。
【０００９】
セレクタ１１は、比較器８の出力信号により、Ｄ／Ａ変換器９、若しくは、Ｄ／Ａ変換器１０の出力を選択して出力する。電流制限回路１２は、セレクタ１１の出力により、電流バッファ５の電流を制限する制御を行う。
【００１０】
制御回路１の第１の出力端子はＤ／Ａ変換器２の入力端子に接続され、Ｄ／Ａ変換器２の出力端子は抵抗３の一方の端子に接続される。抵抗３の他方の端子は抵抗４の一方の端子及び電流バッファ５の反転入力端子にそれぞれ接続され、抵抗４の他方の端子はＤＵＴ１００の電源端子に接続される。
【００１１】
電流バッファ５の出力端子は抵抗６の一方の端子及び電流検出回路７の一方の入力端子にそれぞれ接続され、抵抗６の他方の端子は電流検出回路７の他方の入力端子及びＤＵＴ１００の電源端子にそれぞれ接続される。電流バッファ５の非反転入力端子は接地される。
【００１２】
電流検出回路７の出力端子は比較器８の入力端子に接続され、比較器８の出力端子はセレクタ１１の制御信号入力端子に接続される。制御回路１の第２の出力端子はＤ／Ａ変換器９の入力端子に接続され、Ｄ／Ａ変換器９の出力端子はセレクタ１１の一方のデータ入力端子に接続される。
【００１３】
制御回路１の第３の出力端子はＤ／Ａ変換器１０の入力端子に接続され、Ｄ／Ａ変換器１０の出力端子はセレクタ１１の他方のデータ入力端子に接続される。セレクタ１１の出力端子は電流制限回路１２の入力端子に接続され、電流制限回路１２の出力端子は電流バッファ５のクランプ電圧入力端子に接続される。
【００１４】
図３に示す従来例の動作を説明する。テストプログラムにはＤＵＴ１００へ印加したい電圧値が記述されており、制御回路１はこの印加したい電圧値の正負逆の電圧値をＤ／Ａ変換器２へ設定する。抵抗３及び抵抗４は同じ抵抗値とし、抵抗６の抵抗値は抵抗３及び抵抗４の抵抗値に比べて非常に小さい値とする。
【００１５】
電流バッファ５の反転入力端子の電圧値は非反転入力端子の電圧値、すなわち、０Ｖ（ＧＮＤレベル）となり、電流バッファ５の出力はＤ／Ａ変換器２の出力値の正負逆の値となる。すなわち、電流バッファ５の出力電圧はテストプログラムに記述されたＤＵＴ１００へ印加したい電圧値となり、ＤＵＴ１００への電流は電流バッファ５から供給される。
【００１６】
そして、抵抗６の両端の電圧を電流検出回路７で測定し、その電圧値を比較器８で予め設定された値と比較することにより、電流方向、すなわち、電流バッファ５から出力される方向（以下、正方向という）か、若しくは、電流バッファ５へ入力される方向（以下、負方向という）かを検出する。
【００１７】
Ｄ／Ａ変換器９は、電流方向が正方向時、すなわち、電流バッファ５からＤＵＴ１００へ電流が出力される時の電流制限回路１２への設定電圧を出力する。同様に、Ｄ／Ａ変換器１０は、電流方向が負方向時、すなわち、電流バッファ５へＤＵＴ１００から電流が入力される時の電流制限回路１２への設定電圧を出力する。
【００１８】
Ｄ／Ａ変換器９及びＤ／Ａ変換器１０の出力電圧は、制御回路１から設定される。テストプログラムに記述された電流制限値が制御回路１へ入力され、制御回路１のＣＰＵがその電流値に応じたＤ／Ａ変換器９及びＤ／Ａ変換器１０の設定電圧値を演算して設定する。
【００１９】
セレクタ１１は、比較器８の出力により、Ｄ／Ａ変換器９の出力、若しくは、Ｄ／Ａ変換器１０の出力を選択する。すなわち、比較器８が正方向を検出した時はＤ／Ａ変換器９の出力を選択し、比較器８が負方向を検出した時はＤ／Ａ変換器１０の出力を選択する。
【００２０】
電流制限回路１２は、セレクタ１１の出力に基づいて電流バッファ５の出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する。このクランプ電圧で電流バッファ５の出力信号がクランプされるので、電流バッファ５の出力電流が制限される。
【００２１】
この結果、Ｄ／Ａ変換器９が正方向時の設定電圧を発生し、Ｄ／Ａ変換器１０が負方向時の設定電圧を発生し、電流検出回路７及び比較器８により検出された電流方向に基づいてセレクタ１１がＤ／Ａ変換器９、若しくは、Ｄ／Ａ変換器１０のうちのどちらか一方の出力を選択し、電流制限回路１２がこの選択されたＤ／Ａ変換器の出力に基づいてクランプ電圧を発生し、電流バッファ５の出力をクランプすることにより、電流バッファ５の出力電流が制限されるので、正電流方向及び負電流方向の両方に対応した電流制限を行うことが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、図３に示す従来例では、セレクタ１１でＤ／Ａ変換器９及びＤ／Ａ変換器１０の出力を切り替えているので、セレクタ１１の特性によっては、切り替え時に電流制限回路１２を介して電流バッファ５の出力にスパイク等が発生するという問題があった。
【００２３】
また、正電流方向用及び負電流方向用のＤ／Ａ変換器をそれぞれ実装しているため、コストアップとなり、且つ、実装面積も大きくなるという問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、電流制限機能を有すると共に出力電圧への影響を低減し、コスト及び実装面積の削減が可能な電源装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
電流バッファからの出力電流を電流検出回路で電圧値に変換する電源装置において、
前記電圧値に基づいて前記出力電流の電流方向を検出する比較器と、前記電流方向を認識して設定電圧値を演算する制御回路と、この制御回路から前記設定電圧値が設定されるＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器の出力に基づいて前記電流バッファの出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する電流制限回路とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項２記載の発明は、
電流バッファからの出力電流を電流検出回路で電圧値に変換する電源装置において、
前記電圧値をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記ディジタルデータと予め設定された値を比較して前記電流方向を認識すると共に設定電圧値を演算する制御回路と、この制御回路から前記設定電圧値が設定されるＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器の出力に基づいて前記電流バッファの出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する電流制限回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば次のような効果がある。
請求項１の発明によれば、電流バッファからの出力電流を電流検出回路で電圧値に変換する電源装置において、前記電圧値に基づいて前記出力電流の電流方向を検出する比較器と、前記電流方向を認識して設定電圧値を演算する制御回路と、この制御回路から前記設定電圧値が設定されるＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器の出力に基づいて前記電流バッファの出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する電流制限回路とを備えたことにより、従来例で使用していたセレクタ及びＤ／Ａ変換器の１つが必要なくなるので、電流制限機能を有すると共に出力電圧への影響を低減し、コスト及び実装面積の削減が可能になる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、電流バッファからの出力電流を電流検出回路で電圧値に変換する電源装置において、前記電圧値をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、前記ディジタルデータと予め設定された値を比較して前記電流方向を認識すると共に設定電圧値を演算する制御回路と、この制御回路から前記設定電圧値が設定されるＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器の出力に基づいて前記電流バッファの出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する電流制限回路とを備えたことにより、従来例で使用していたセレクタ及びＤ／Ａ変換器の１つが必要なくなるので、電流制限機能を有すると共に出力電圧への影響を低減し、コスト及び実装面積の削減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る電源装置の一実施例を示す構成ブロック図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、制御回路１３は、制御回路１と同様にＣＰＵ及びメモリ等で構成される。
【００２９】
比較器８の出力端子は制御回路１３の入力端子に接続され、制御回路１３の一方の出力端子はＤ／Ａ変換器２の入力端子に接続される。制御回路１３の他方の出力端子はＤ／Ａ変換器９の入力端子に接続され、Ｄ／Ａ変換器９の出力端子は電流制限回路１２の入力端子に接続される。その他の接続は図３と同じため、説明を省略する。
【００３０】
図１に示す実施例の動作を説明する。テストプログラムにはＤＵＴ１００へ印加したい電圧値が記述されており、制御回路１３はこの印加したい電圧値の正負逆の電圧値をＤ／Ａ変換器２へ設定する。抵抗３及び抵抗４は同じ抵抗値とし、抵抗６の抵抗値は抵抗３及び抵抗４の抵抗値に比べて非常に小さい値とする。
【００３１】
電流バッファ５の反転入力端子の電圧値は非反転入力端子の電圧値、すなわち、０Ｖ（ＧＮＤレベル）となり、電流バッファ５の出力はＤ／Ａ変換器２の出力値の正負逆の値となる。すなわち、電流バッファ５の出力電圧はテストプログラムに記述されたＤＵＴ１００へ印加したい電圧値となり、ＤＵＴ１００への電流は電流バッファ５から供給される。
【００３２】
そして、抵抗６の両端の電圧を電流検出回路７で測定し、その電圧値を比較器８で予め設定された値と比較することにより、電流方向、すなわち、正方向か、若しくは、負方向かを検出する。
【００３３】
制御回路１３は、比較器８からの入力信号により、この電流方向を認識する。そして、この電流方向に基づいて電圧値をＤ／Ａ変換器９へ設定する。従来例と同様に、テストプログラムに記述された電流制限値が制御回路１３へ入力され、制御回路１３のＣＰＵがその電流制限値に応じたＤ／Ａ変換器９の設定電圧値を演算して設定する。
【００３４】
すなわち、電流方向が正方向の場合にはテストプログラムに記述された正方向の電流制限値に応じたＤ／Ａ変換器９の設定電圧値を演算して設定し、電流方向が負方向の場合にはテストプログラムに記述された負方向の電流制限値に応じたＤ／Ａ変換器９の設定電圧値を演算して設定する。
【００３５】
電流制限回路１２は、Ｄ／Ａ変換器９の出力に基づいて電流バッファ５の出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する。このクランプ電圧で電流バッファ５の出力信号がクランプされるので、電流バッファ５の出力電流が制限される。
【００３６】
この結果、制御回路１３が電流検出回路７及び比較器８により検出された電流方向に基づいてＤ／Ａ変換器９へ設定電圧を設定し、電流制限回路１２がＤ／Ａ変換器９の出力に基づいてクランプ電圧を発生し、電流バッファ５の出力をクランプすることにより、従来例で使用していたセレクタ及びＤ／Ａ変換器の１つが必要なくなるので、電流制限機能を有すると共に出力電圧への影響を低減し、コスト及び実装面積の削減が可能になる。
【００３７】
図２は本発明に係る電源装置の他の実施例を示す構成ブロック図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。図２において、Ａ／Ｄ変換器１４は、アナログ電圧をディジタルデータに変換し、制御回路１５は、制御回路１３と同様にＣＰＵ及びメモリ等で構成される。
【００３８】
電流検出回路７の出力端子はＡ／Ｄ変換器１４の入力端子に接続され、Ａ／Ｄ変換器１４の出力端子は制御回路１５の入力端子に接続される。制御回路１５の一方の出力端子はＤ／Ａ変換器２の入力端子に接続され、制御回路１５の他方の出力端子はＤ／Ａ変換器９の入力端子に接続される。その他の接続は図１と同じため、説明を省略する。
【００３９】
図２に示す実施例の動作を説明する。テストプログラムにはＤＵＴ１００へ印加したい電圧値が記述されており、制御回路１５はこの印加したい電圧値の正負逆の電圧値をＤ／Ａ変換器２へ設定する。抵抗３及び抵抗４は同じ抵抗値とし、抵抗６の抵抗値は抵抗３及び抵抗４の抵抗値に比べて非常に小さい値とする。
【００４０】
電流バッファ５の反転入力端子の電圧値は非反転入力端子の電圧値、すなわち、０Ｖ（ＧＮＤレベル）となり、電流バッファ５の出力はＤ／Ａ変換器２の出力値の正負逆の値となる。すなわち、電流バッファ５の出力電圧はテストプログラムに記述されたＤＵＴ１００へ印加したい電圧値となり、ＤＵＴ１００への電流は電流バッファ５から供給される。
【００４１】
そして、抵抗６の両端の電圧を電流検出回路７で測定し、その電圧値をＡ／Ｄ変換器１４でディジタルデータに変換する。このディジタルデータが制御回路１５に入力され、制御回路１５で予め設定された値と比較することにより、電流方向、すなわち、正方向か、若しくは、負方向かを検出する。
【００４２】
そして、制御回路１５は、この電流方向に基づいて電圧値をＤ／Ａ変換器９へ設定する。図１に示す実施例と同様に、テストプログラムに記述された電流制限値が制御回路１５へ入力され、制御回路１５のＣＰＵがその電流制限値に応じたＤ／Ａ変換器９の設定電圧値を演算して設定する。
【００４３】
すなわち、電流方向が正方向の場合にはテストプログラムに記述された正方向の電流制限値に応じたＤ／Ａ変換器９の設定電圧値を演算して設定し、電流方向が負方向の場合にはテストプログラムに記述された負方向の電流制限値に応じたＤ／Ａ変換器９の設定電圧値を演算して設定する。
【００４４】
電流制限回路１２は、Ｄ／Ａ変換器９の出力に基づいて電流バッファ５の出力信号をクランプするクランプ電圧を発生する。このクランプ電圧で電流バッファ５の出力信号がクランプされるので、電流バッファ５の出力電流が制限される。
【００４５】
この結果、制御回路１５がＡ／Ｄ変換器１４の出力と予め設定された値を比較して電流方向を検出すると共に検出された電流方向に基づいてＤ／Ａ変換器９へ設定電圧を設定し、電流制限回路１２がＤ／Ａ変換器９の出力に基づいてクランプ電圧を発生し、電流バッファ５の出力をクランプすることにより、従来例で使用していたセレクタ及びＤ／Ａ変換器の１つが必要なくなるので、電流制限機能を有すると共に出力電圧への影響を低減し、コスト及び実装面積の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る電源装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】本発明に係る電源装置の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【図３】従来の電源装置を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，１３，１５  制御回路
２，９，１０  Ｄ／Ａ変換器
３，４，６  抵抗
５  電流バッファ
７  電流検出回路
８  比較器
１１  セレクタ
１２  電流制限回路
１４  Ａ／Ｄ変換器
１００  ＤＵＴ
【図１】
2008157652.tif 000003
【図２】
2008157652.tif 000004
【図３】
2008157652.tif 000005