(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の高電圧レベルを有する基準電圧に対して電圧レベルが変動する入力信号の、前記基準電圧に対する電圧レベルの変動を測定する測定装置であって、
前記入力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる高域通過部と、
前記基準電圧の電圧レベルを予め定められた分圧比で分圧させる基準電圧分圧部と、
前記入力信号の電圧レベルを前記分圧比で分圧させる信号分圧部と、
前記基準電圧分圧部が出力する前記基準電圧の電圧レベルと、前記信号分圧部が出力する前記入力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の、前記第１帯域より低い第２帯域の低周波成分を通過させる低域通過部と、
前記高域通過部が出力する信号と、前記低域通過部が出力する信号とを合成する合成部と、
前記合成部が出力する信号を測定する測定部と
を備え、
前記第２帯域は、前記第１帯域の低域側に隣接する帯域である測定装置。
【請求項２】
所定の高電圧レベルを有する基準電圧に対して電圧レベルが変動する入力信号の、前記基準電圧に対する電圧レベルの変動を測定する測定装置であって、
前記入力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる高域通過部と、
前記基準電圧の電圧レベルを予め定められた分圧比で分圧させる基準電圧分圧部と、
前記入力信号の電圧レベルを前記分圧比で分圧させる信号分圧部と、
前記基準電圧分圧部が出力する前記基準電圧の電圧レベルと、前記信号分圧部が出力する前記入力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の、前記第１帯域より低い第２帯域の低周波成分を通過させる低域通過部と、
前記高域通過部が出力する信号と、前記低域通過部が出力する信号とを合成する合成部と、
前記合成部が出力する信号を測定する測定部と
を備え、
前記高域通過部のカットオフ周波数と、前記低域通過部のカットオフ周波数とは等しい測定装置。
【請求項３】
前記高域通過部は、前記入力信号の微分波形を出力し、
前記低域通過部は、前記基準電圧分圧部が出力する前記基準電圧の電圧レベルと、前記信号分圧部が出力する前記入力信号の電圧レベルとの差分を積分した積分波形を出力する請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記高域通過部は、
前記入力信号を通過させるバッファと、
前記バッファが出力する入力信号の前記第１帯域の周波数成分を通過させるハイパスフィルタと
を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記低域通過部は、前記基準電圧分圧部が出力する前記基準電圧の電圧レベルと、前記信号分圧部が出力する前記入力信号の電圧レベルとの差分を、前記分圧比に応じた増幅率で増幅した前記差分信号を出力する差動回路を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記低域通過部は、前記差動回路が出力する前記差分信号の、前記第２帯域の周波数成分を通過させるローパスフィルタを更に有する請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記高域通過部のロールオフ率と、前記低域通過部のロールオフ率とは等しい請求項１から６のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記高域通過部における振幅利得と、前記低域通過部における振幅利得とは等しい
請求項１から７のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項９】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスが出力する出力信号の電圧レベルの基準を規定する基準電圧を被試験デバイスに印加する基準電圧印加部と、
前記出力信号を測定する請求項１又は２に記載の測定装置と、
前記測定装置が測定した前記出力信号に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と
を備える試験装置。
【請求項１０】
前記被試験デバイスは、
所定の電圧レベルを基準とする第１の前記出力信号を出力する低電圧駆動部と、
前記第１の出力信号の基準電圧レベルより電圧レベルが高い前記基準電圧を基準とする第２の前記出力信号を出力する高電圧駆動部と
を備え、
前記測定装置は、前記第２の出力信号を測定する請求項９に記載の試験装置。
【請求項１１】
所定の電圧レベルを有する基準電圧に対して電圧レベルが変動する入力信号の、前記基準電圧に対する電圧レベルの変動を測定する測定方法であって、
前記入力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる高域通過段階と、
前記基準電圧の電圧レベルを予め定められた分圧比で分圧させる基準電圧分圧段階と、
前記入力信号の電圧レベルを前記分圧比で分圧させる信号分圧段階と、
前記基準電圧分圧段階において分圧させた前記基準電圧の電圧レベルと、前記信号分圧段階において分圧させた前記入力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の、前記第１帯域より低い第２帯域の低周波成分を通過させる低域通過段階と、
前記高域通過段階において生成した信号と、前記低域通過段階において生成した信号とを合成する合成段階と、
前記合成段階において生成した信号を測定する測定段階と
を備え、
前記第２帯域は、前記第１帯域の低域側に隣接する帯域である測定方法。
【請求項１２】
所定の電圧レベルを有する基準電圧に対して電圧レベルが変動する入力信号の、前記基準電圧に対する電圧レベルの変動を測定する測定方法であって、
高域通過部によって、前記入力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる高域通過段階と、
前記基準電圧の電圧レベルを予め定められた分圧比で分圧させる基準電圧分圧段階と、
前記入力信号の電圧レベルを前記分圧比で分圧させる信号分圧段階と、
低域通過部によって、前記基準電圧分圧段階において分圧させた前記基準電圧の電圧レベルと、前記信号分圧段階において分圧させた前記入力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の、前記第１帯域より低い第２帯域の低周波成分を通過させる低域通過段階と、
前記高域通過段階において生成した信号と、前記低域通過段階において生成した信号とを合成する合成段階と、
前記合成段階において生成した信号を測定する測定段階と
を備え、
前記高域通過部のカットオフ周波数と、前記低域通過部のカットオフ周波数とは等しい測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号を測定する測定装置及び試験方法、並びに測定装置を備える試験装置に関する。特に本発明は、所定の電圧レベルを有する基準電圧に対して電圧レベルが変動する入力信号の、基準電圧に対する電圧レベルの変動を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高電圧の信号を出力するＨＶＩＣ（Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の需要が増加している。例えば、電気自動車のモータ制御用のデバイス等にＨＶＩＣが用いられている。
【０００３】
ＨＶＩＣは、例えば０〜２ｋＶ程度の電圧レベルを基準として、所定の振幅の信号を出力するデバイスである。ＨＶＩＣの試験時においては、試験装置が０〜２ｋＶ程度の高電圧の基準電圧をＨＶＩＣに供給する。また試験装置は、出力信号のデータパターンを検出し、当該データパターンに基づいて被試験デバイスの良否を判定する。
【０００４】
現在、関連する特許文献等は認識していないので、その記載を省略する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＨＶＩＣの出力信号は、例えば２ｋＶ程度の高電圧を基準として電圧レベルが変動する。このため、当該信号を測定する場合、高耐圧の測定手段が必要となる。また、ＨＶＩＣが接地電位を基準とする信号を更に出力する場合、試験装置は、高電圧信号用の測定手段と、低電圧信号用の測定手段とを有することが好ましいが、高電圧信号及び低電圧信号のそれぞれに対する測定手段を設けることはコスト面から見て好ましくない。
【０００６】
このため本発明は上記の課題を解決する測定装置、測定方法及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１形態においては、所定の電圧レベルを有する基準電圧に対して電圧レベルが変動する入力信号の、基準電圧に対する電圧レベルの変動を測定する測定装置であって、入力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる高域通過部と、基準電圧の電圧レベルを予め定められた分圧比で分圧させる基準電圧分圧部と、入力信号の電圧レベルを分圧比で分圧させる信号分圧部と、基準電圧分圧部が出力する基準電圧の電圧レベルと、信号分圧部が出力する入力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の、第１帯域より低い第２帯域の低周波成分を通過させる低域通過部と、高域通過部が出力する信号と、低域通過部が出力する信号とを合成する合成部と、合成部が出力する信号を測定する測定部とを備える測定装置を提供する。
【０００８】
高域通過部は、入力信号の微分波形を出力し、低域通過部は、基準電圧分圧部が出力する基準電圧の電圧レベルと、信号分圧部が出力する入力信号の電圧レベルとの差分を積分した積分波形を出力してよい。
【０００９】
高域通過部は、入力信号を通過させるバッファと、バッファが出力する入力信号の第１帯域の周波数成分を通過させるハイパスフィルタとを有してよい。低域通過部は、基準電圧分圧部が出力する基準電圧の電圧レベルと、信号分圧部が出力する入力信号の電圧レベルとの差分を、分圧比に応じた増幅率で増幅した差分信号を出力する差動回路を有してよい。
【００１０】
低域通過部は、差動回路が出力する差分信号の、第２帯域の周波数成分を通過させるローパスフィルタを更に有してよい。第２帯域は、第１帯域の低域側に略隣接する帯域であってよい。
【００１１】
第１帯域のカットオフ周波数と、第２帯域のカットオフ周波数とは略等しくてよい。第１帯域のロールオフ率と、第２帯域のロールオフ率とは略等しくてよい。高域通過部における振幅利得と、低域通過部における振幅利得とは略等しくてよい。
【００１２】
本発明の第２の形態においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスが出力する出力信号の電圧レベルの基準を規定する基準電圧を被試験デバイスに印加する基準電圧印加部と、出力信号を測定する測定装置と、測定装置が測定した出力信号に基づいて、被試験デバイスの良否を判定する判定部とを備え、測定装置は、出力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる高域通過部と、基準電圧の電圧レベルを予め定められた分圧比で分圧させる基準電圧分圧部と、出力信号の電圧レベルを分圧比で分圧させる信号分圧部と、基準電圧分圧部が出力する基準電圧の電圧レベルと、信号分圧部が出力する出力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の、第１帯域より低い第２帯域の低周波成分を通過させる低域通過部と、高域通過部が出力する信号と、低域通過部が出力する信号とを合成する合成部と、合成部が出力する信号を測定する測定部とを有する試験装置を提供する。
【００１３】
被試験デバイスは、所定の電圧レベルを基準とする第１の出力信号を出力する低電圧駆動部と、第１の出力信号の基準電圧レベルより電圧レベルが高い基準電圧を基準とする第２の出力信号を出力する高電圧駆動部とを備え、測定装置は、第２の出力信号を測定してよい。
【００１４】
本発明の第３の形態においては、所定の電圧レベルを有する基準電圧に対して電圧レベルが変動する入力信号の、基準電圧に対する電圧レベルの変動を測定する測定方法であって、入力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる高域通過段階と、基準電圧の電圧レベルを予め定められた分圧比で分圧させる基準電圧分圧段階と、入力信号の電圧レベルを分圧比で分圧させる信号分圧段階と、基準電圧分圧段階において分圧させた基準電圧の電圧レベルと、信号分圧段階において分圧させた入力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の、第１帯域より低い第２帯域の低周波成分を通過させる低域通過段階と、高域通過段階において生成した信号と、低域通過段階において生成した信号とを合成する合成段階と、合成段階において生成した信号を測定する測定段階とを備える測定方法を提供する。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成の一例を示す図である。試験装置１００は、所定の高電圧の基準電圧が与えられて動作する半導体回路等の被試験デバイス２００を試験する。
【００１８】
被試験デバイス２００は、例えば接地電位を基準とした波形の第１の出力信号と、例えば０〜２ｋＶ程度の高電圧を基準とした波形の第２の出力信号を出力するデバイスであり、電源監視部２０２、高圧ロジック部２０４、レベルシフト回路２０６、高電圧駆動部２０８、レベルシフト回路２１４、低圧ロジック部２１６、レベルシフト回路２１８、低電圧駆動部２２０、及び複数の入出力ピン（２２６〜２３８）を備える。
【００１９】
入出力ピン２３４及び２３０には、第１の基準電圧に基づく電圧が印加される。本例においては、第１の基準電圧は接地電位である。入出力ピン２３４には接地電位が印加され、入出力ピン２３０には、接地電位に対して所定の電位差を有する電圧が印加される。
【００２０】
低電圧駆動部２２０は、トランジスタ２２２及び２２４を有し、入出力ピン２３８を介して第１の出力信号を出力する。また、低電圧駆動部２２０は、入出力ピン２３４及び２３０に印加される電圧が与えられ、当該電圧の電圧レベル差に応じた振幅を有する第１の出力信号を出力する。例えば、低電圧駆動部２２０には、第１の出力信号がＨ論理を示す場合の電圧レベルとして、入出力ピン２３０に印加される電圧が与えられ、第１の出力信号がＬ論理を示す場合の電圧レベルとして、入出力ピン２３４に印加される電圧が与えられる。
【００２１】
入出力ピン２３２には、試験パターンが入力される。低圧ロジック部２１６は、当該試験パターンに基づいて、トランジスタ２２２及び２２４のゲート端子に入力するゲート電圧を制御する。これにより、低電圧駆動部２２０は、試験パターンに応じた第１の出力信号を出力する。また、レベルシフト回路２１８は、低圧ロジック部２１６が出力するゲート電圧を、トランジスタ２２２及び２２４の特性に応じた電圧レベルにシフトさせる。
【００２２】
入出力ピン２２６及び２２８には、第１の基準電圧に対して予め定められた電圧レベル差を有し、第１の基準電圧より電圧レベルが高い第２の基準電圧に基づく電圧が与えられる。本例においては、入出力ピン２２８に０〜２ｋＶ程度の第２の基準電圧が印加される。また、入出力ピン２２６には、第２の基準電圧に対し、予め定められた電圧レベル差を有する電圧が印加される。
【００２３】
高電圧駆動部２０８は、トランジスタ２１０及び２１２を有し、入出力ピン２３６を介して第２の出力信号を出力する。また、高電圧駆動部２０８は、入出力ピン２２６及び２２８に印加される電圧が与えられ、当該電圧の電圧レベル差に応じた振幅を有する第２の出力信号を出力する。
【００２４】
高圧ロジック部２０４は、被試験デバイス２００に入力される試験パターンに基づいて、トランジスタ２１０及び２１２のゲート端子に入力するゲート電圧を制御する。これにより、高電圧駆動部２０８は、試験パターンに応じた第２の出力信号を出力する。
【００２５】
当該試験パターンは、入出力ピン２３２、低圧ロジック部２１６、及びレベルシフト回路２１４を介して高圧ロジック部２０４に与えられてよい。この場合、レベルシフト回路２１４は、当該試験パターンの電圧レベルを、第１の基準電圧及び第２の基準電圧の電圧レベル差に応じてシフトする。また、当該試験パターンは、低圧ロジック部２１６とは異なる経路で高圧ロジック部２０４に与えられてもよい。レベルシフト回路２０６は、高圧ロジック部２０４が出力するゲート電圧を、トランジスタ２１０及び２１２の特性に応じた電圧レベルにシフトさせる。
【００２６】
試験装置１００は、汎用電源１０、基準電圧印加部１２、パターン発生部１８、測定装置９０、高圧処理部２３、及び判定部２４を備える。汎用電源１０は、試験装置１００を動作させる電源電力を生成する。また本例において、汎用電源１０は、第１の基準電圧を基準とした電圧を生成し、入出力ピン２３０に印加する低電圧印加部として機能する。また、本例において入出力ピン２３４は接地電位に接続されているが、他の例においては、汎用電源１０は、入出力ピン２３４に対して所定の電圧の第１の基準電圧を印加してもよい。このような構成により、被試験デバイス２００の低電圧駆動部２２０に対して電源電圧を印加することができる。
【００２７】
基準電圧印加部１２は、第２の基準電圧に基づく電圧を生成し、入出力ピン２２６及び２２８に印加する。例えば基準電圧印加部１２は、０〜２ｋＶ程度の電圧を入出力ピン２２８に印加し、入出力ピン２２８に印加する電圧を基準とする１５Ｖ程度の電圧を入出力ピン２２６に印加する。
【００２８】
基準電圧印加部１２は、高圧電源１６及びフローティング電源１４を有する。高圧電源１６は、第２の基準電圧を生成し、入出力ピン２２８に印加する。また、フローティング電源１４は、高圧電源１６が出力する第２の基準電圧を基準とする電圧を生成し、入出力ピン２２６に印加する。このような構成により、被試験デバイス２００の高電圧駆動部２０８に対して、電圧レベルの高い電源電圧を印加することができる。
【００２９】
ピンエレクトロニクス部２０は、被試験デバイス２００の複数の入出力ピン（２２６〜２３８）に対応する複数のロジックピンを有する。それぞれのロジックピンは、対応する入出力ピン（２２６〜２３８）と電気的に接続される。試験装置１００と被試験デバイス２００との間の信号及び電力等の伝送はピンエレクトロニクス部２０の各ロジックピンを介して行われる。また、図１においてピンエレクトロニクス部２０は複数に分離して示したが、ピンエレクトロニクス部２０の各ロジックピンは、同一の基板に設けられてよい。
【００３０】
パターン発生部１８は、試験パターンを生成して被試験デバイス２００に入力する。パターン発生部１８は、予め与えられる試験プログラムに基づいて当該試験パターンを生成してよい。
【００３１】
測定装置９０は、高電圧駆動部２０８が出力する第２の出力信号を測定する。例えば測定装置９０は、第２の基準電圧に対する第２の出力信号の電圧レベルの変動を測定する。測定装置９０は、高圧処理部２２及びピンエレクトロニクス部２０を有する。高圧処理部２２及び高圧処理部２３は、被試験デバイス２００とピンエレクトロニクス部２０との間に設けられる。高圧処理部２２は、高電圧駆動部２０８が出力する第２の出力信号を受け取り、ピンエレクトロニクス部２０の特性に応じて当該出力信号を処理する。例えば高圧処理部２２は、ピンエレクトロニクス部２０の対応するロジックピンの耐圧に応じた信号レベルに、当該出力信号の信号レベルをシフトする。これにより、試験装置１００は、高耐圧のピンエレクトロニクス部２０を有さずとも、高電圧の出力信号のデータを検出することができる。高圧処理部２２の構成及び動作は、図２から図５において後述する。
【００３２】
高圧処理部２３は、パターン発生部１８が生成した試験パターンを受け取り、高圧ロジック部２０４の特性に応じて当該試験パターンを処理する。例えば高圧処理部２３は、レベルシフト回路２１４と同様に、試験パターンの電圧レベルを、第１の基準電圧及び第２の基準電圧の電圧レベル差に応じてシフトしてよい。
【００３３】
判定部２４は、被試験デバイス２００が出力する出力信号に基づいて、被試験デバイス２００の良否を判定する。例えば判定部２４は、低電圧駆動部２２０、及び／又は高電圧駆動部２０８が出力する出力信号のデータパターンが、与えられる期待値信号のデータパターンと一致するか否かに基づいて、被試験デバイス２００の良否を判定してよい。この場合、パターン発生部１８が、試験プログラムに応じて当該期待値信号を生成してよい。
【００３４】
また判定部２４は、高圧電源１６が出力する第２の基準電圧が、予め定められた期待電圧範囲内であるか否かを判定してもよい。判定部２４は、第２の基準電圧の電圧レベルが、期待電圧範囲内であることを条件として、出力信号に基づいて被試験デバイス２００の良否を判定してよい。このような構成により、試験装置１００は、高電圧で駆動する被試験デバイス２００の良否を精度よく判定することができる。
【００３５】
また判定部２４は、高圧電源１６と、入出力ピン２２８との間に設けられた伝送経路における第２の基準電圧の電圧レベルを検出してよい。このとき判定部２４は、第２の基準電圧が入力される被試験デバイス２００の入力端子（入出力ピン２２８）から、第２の基準電圧の電圧レベルを検出することが好ましい。
【００３６】
また、電源監視部２０２は、入出力ピン２２６及び２２８に印加される電圧を監視し、所定の電圧範囲内ではない場合に、高圧ロジック部２０４の動作を停止させてよい。また、電源監視部２０２は、入出力ピン２２６及び２２８に印加される電圧の差分が、所定の電圧範囲内であるか否かを監視してよい。
【００３７】
図２は、高圧処理部２２、及びピンエレクトロニクス部２０の構成の一例を示す図である。高圧処理部２２は、高域通過部６０、低域通過部７０、信号分圧部２６、基準電圧分圧部３２、及び合成部８０を有する。
【００３８】
高域通過部６０は、高電圧駆動部２０８が出力する出力信号の所定の第１帯域の高周波成分を通過させる。また、高域通過部６０は、当該出力信号の微分波形を出力してよい。また、高域通過部６０は、当該出力信号の交流成分を通過させてもよい。本例における高域通過部６０は、バッファ６２、抵抗６４、６６、７８、及びハイパスフィルタ６８を有する。
【００３９】
バッファ６２は、入出力ピン２３６を介して高電圧駆動部２０８の出力信号を受け取る。また、バッファ６２は、抵抗６４及び６６の抵抗比に応じた利得で、当該出力信号の振幅を増幅して通過させる。
【００４０】
ハイパスフィルタ６８は、バッファ６２が出力する出力信号の第１帯域の周波数成分を通過させる。例えばハイパスフィルタ６８は、バッファ６２と抵抗７８との間に設けられたコンデンサを有してよく、バッファ６２と抵抗７８との間に設けられたトランスを有してもよい。抵抗７８は、ハイパスフィルタ６８と合成部８０との間に設けられ、ハイパスフィルタ６８が出力する信号を合成部８０に伝送する。バッファ６２は、高速に動作するバッファであることが好ましい。例えば、バッファ６２における信号通過帯域は、上述した第１帯域を含む帯域であることが好ましい。
【００４１】
信号分圧部２６は、高電圧駆動部２０８の出力信号の電圧レベルを、予め定められた分圧比で分圧して出力する。本例における信号分圧部２６は、入出力ピン２３６と接地電位との間に直列に設けられた抵抗２８及び３０を有し、抵抗２８及び３０の抵抗比に応じて出力信号を分圧する。
【００４２】
基準電圧分圧部３２は、第２の基準電圧の電圧レベルを、信号分圧部２６と略同一の分圧比で分圧して出力する。本例における基準電圧分圧部３２は、高圧電源１６と接地電位との間に直列に設けられた抵抗３４及び３６を有し、抵抗３４及び３６の抵抗比に応じて第２の基準電圧を分圧する。
【００４３】
低域通過部７０は、基準電圧分圧部３２が分圧した第２の基準電圧の電圧レベルと、信号分圧部２６が分圧した出力信号の電圧レベルとの差分に応じた差分信号の第２帯域の低周波成分を通過させる。低域通過部７０が通過させる第２帯域は、高域通過部６０が通過させる第１帯域より低い。低域通過部７０は、差分信号を積分した積分波形を出力してよい。また、低域通過部７０は、差分信号の直流成分を通過させてもよい。
【００４４】
本例における低域通過部７０は、差動回路７２及びローパスフィルタ７４を有する。差動回路７２は、基準電圧分圧部３２が分圧した第２の基準電圧の電圧レベルと、信号分圧部２６が分圧した出力信号の電圧レベルとの差分を所定の増幅率で増幅した差分信号を出力する。
【００４５】
ここで、差動回路７２における増幅率は、信号分圧部２６及び基準電圧分圧部３２における分圧比に基づいて定められることが好ましい。例えば、差動回路７２における増幅率は、信号分圧部２６及び基準電圧分圧部３２における分圧比の逆数であってよい。例えば、信号分圧部２６が出力信号を１／２００に分圧して出力する場合、差動回路７２の増幅率は２００であってよい。
【００４６】
このような構成により、高圧の信号の振幅成分を、低耐圧の回路で検出することができる。また、差動回路７２は、いわゆるインスツルメンテーションアンプであってよい。インスツルメンテーションアンプは、入力インピーダンスが高く、微小な信号の計測に適したアンプである。
【００４７】
ローパスフィルタ７４は、差動回路７２が出力する差分信号の、上述した第２帯域の周波数成分を通過させる。また、差動回路７２における信号通過帯域が、当該第２帯域である場合、低域通過部７０は、ローパスフィルタ７４を有さなくともよい。抵抗７６は、ローパスフィルタ７４と合成部８０との間に設けられ、ローパスフィルタ７４が出力する信号を合成部８０に伝送する。
【００４８】
合成部８０は、高域通過部６０が出力する信号と、低域通過部７０が出力する信号とを合成する。例えば、合成部８０は高域通過部６０の出力端と、低域通過部７０の出力端とを電気的に接続する接続点であってよい。これにより、高域通過部６０が出力する信号の波形と、低域通過部７０が出力する信号の波形とが加算される。
【００４９】
また、ピンエレクトロニクス部２０は、合成部が出力する信号を測定する測定部として機能する。ピンエレクトロニクス部２０は、複数のロジックピンを有し、それぞれのロジックピンは、コンパレータ４２及びドライバ４４を有する。コンパレータ４２には、予め定められた閾値が与えられ、合成部が出力する信号の電圧レベルと、当該閾値とを比較する。またコンパレータ４２は、当該比較結果を出力する。このような構成により、コンパレータ４２は、入力される信号を２値の信号に変換する。
【００５０】
高域通過部６０が出力する信号の基準電圧は接地電位となる。また、低域通過部７０が出力する信号は、出力信号と第２の基準電圧との差分に基づく。このため、低域通過部７０が出力する信号の基準電圧も接地電位となる。また、高域通過部６０が出力する信号は、出力信号の例えば微分波形であり、低域通過部７０が出力する信号は、出力信号の例えば積分波形である。このため、これらの信号を合成することにより、出力信号の振幅成分を抽出することができる。
【００５１】
また、高域通過部６０は、高速に動作できるが、直流成分を通過することができない。これに対し、低域通過部７０は、高速に動作できないが、直流成分を通過することができる。つまり、高域通過部６０及び低域通過部７０のいずれか一方では、出力信号の振幅波形を検出することが困難である。これに対し、本例における高圧処理部２２によれば、高域通過部６０及び低域通過部７０を組み合わせ、これらの出力を合成することにより、出力信号の低周波成分及び高周波成分を検出し、振幅波形を検出することができる。
【００５２】
図３は、高圧処理部２２の動作の一例を示す図である。図３に示すように、本例において高圧処理部２２には、第２の基準電圧が２ｋＶであり、振幅が１５Ｖの出力信号が入力される。
【００５３】
上述したように、高域通過部６０は、当該出力信号の高周波成分を通過させ、出力信号の微分波形を出力する。また、低域通過部７０は、当該出力信号の低周波成分を通過させ、出力信号の振幅成分の積分波形を出力する。このとき、高域通過部６０及び低域通過部７０が出力する信号の基準電圧は接地電位となる。
【００５４】
そして、合成部８０は、高域通過部６０が出力する信号と、低域通過部７０が出力する信号とを合成する。このような処理により、高圧の出力信号の振幅成分を、応答性良く検出することができる。
【００５５】
図４は、高域通過部６０における第１帯域及び低域通過部７０における第２帯域の一例を示す図である。第２帯域は、第１帯域の低域側に略隣接する帯域であることが好ましい。例えば第２帯域は、周波数零から、所定のカットオフ周波数ｆｃに渡る帯域である。また、第１帯域の低域側のカットオフ周波数は、第２帯域の高域側のカットオフ周波数と略等しい。これにより、出力信号の周波数成分を漏れなく通過させることができる。
【００５６】
また、第１帯域の低域側のロールオフ率は、第２帯域の高域側のロールオフ率と略等しいことが好ましい。また、高域通過部６０における振幅利得と、低域通過部７０における振幅利得は略等しいことが好ましい。これにより、波形合成時における波形の歪みを低減することができる。
【００５７】
図５は、高圧処理部２２及びピンエレクトロニクス部２０の構成の他の例を示す図である。本例における高圧処理部２２は、図２に関連して説明した高圧処理部２２の構成に加え、切替部４０を更に備える。他の構成要素は、図２において同一の符号を付した構成要素と略同一の機能及び構成を有する。
【００５８】
切替部４０は、ピンエレクトロニクス部２０に、合成部８０が出力する信号を入力するか、又は基準電圧印加部１２が分圧した第２の基準電圧を入力するかを切り替える。これにより、出力信号又は第２の基準電圧のうち、測定すべき信号を選択してピンエレクトロニクス部２０に入力することができる。
【００５９】
試験装置１００は、合成部８０が出力する信号のデータパターンが、与えられる期待値信号のデータパターンと一致するか否かに基づいて被試験デバイス２００の良否を判定するが、第２の基準電圧が所定の基準電圧範囲内でない場合、被試験デバイス２００の良否を誤判定する場合がある。これに対し、本例における高圧処理部２２は、切替部４０を更に備えることにより、コンパレータ４２に、第２の基準電圧の電圧レベルを検出させることができる。また、基準電圧分圧部３２により分圧された第２の基準電圧をコンパレータ４２に入力するので、出力信号の振幅成分を検出するコンパレータ４２を用いて、第２の基準電圧の電圧レベルを測定することができる。
【００６０】
ピンエレクトロニクス部２０は、図２に関連して説明したピンエレクトロニクス部２０の構成に加え、制御部４６を更に備える。他の構成要素は、図２において同一の符号を付した構成要素と略同一の機能及び構成を有する。
【００６１】
制御部４６は、コンパレータ４２に与える閾値を制御する。コンパレータ４２が、第２の基準電圧の電圧レベルを測定する場合、制御部４６は、コンパレータ４２に与える閾値を順次変化させる。またコンパレータ４２は、それぞれの閾値毎に、第２の基準電圧の電圧レベルと比較する。コンパレータ４２におけるそれぞれの閾値毎の比較結果により、第２の基準電圧の電圧レベルを測定することができる。
【００６２】
第２の基準電圧の測定は、被試験デバイス２００の試験を行う前に行ってよい。例えば、試験装置１００は、第２の基準電圧が所定の基準電圧範囲内である場合に、被試験デバイス２００の試験を行ってよい。
【００６３】
また、第２の基準電圧の測定は、被試験デバイス２００の試験中に行ってもよい。この場合、高圧処理部２２は、合成部８０と接続されるピンエレクトロニクス部２０のロジックピンとは異なるロジックピンに、分圧された第２の基準電圧を入力してよい。この場合、高圧処理部２２は、切替部４０を有さなくてよい。
【００６４】
また、切替部４０は、パターン発生部１８に与えられる試験プログラムに基づいて動作してもよい。例えば切替部４０は、当該試験プログラムに基づいて、高電圧駆動部２０８の出力信号を期待値信号と比較しないタイミングを検出し、当該タイミングにおいて、第２の基準電圧をコンパレータ４２に入力させてもよい。切替部４０は、パターン発生部１８が試験プログラムに基づいて出力する期待値信号に応じて動作してよい。例えば、切替部４０は、パターン発生部１８が期待値信号を出力しない場合に、第２の基準電圧をコンパレータ４２に入力して良く、また期待値信号がヌル値を示す場合に、第２の基準電圧をコンパレータ４２に入力してもよい。
【００６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上から明らかなように、本発明によれば、高電圧を基準として電圧レベルが変動する信号を精度よく測定することができる。また、高電圧を基準として動作する被試験デバイスの試験を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成の一例を示す図である。
【図２】高圧処理部２２、及びピンエレクトロニクス部２０の構成の一例を示す図である。
【図３】高圧処理部２２の動作の一例を示す図である。
【図４】高域通過部６０における第１帯域及び低域通過部７０における第２帯域の一例を示す図である。
【図５】高圧処理部２２及びピンエレクトロニクス部２０の構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０・・・汎用電源、１２・・・基準電圧印加部、１４・・・フローティング電源、１６・・・高圧電源、１８・・・パターン発生部、２０・・・ピンエレクトロニクス部、２２・・・高圧処理部、２４・・・判定部、２６・・・信号分圧部、２８、３０、３４、３６・・・抵抗、３２・・・基準電圧分圧部、４０・・・切替部、４２・・・コンパレータ、４４・・・ドライバ、４６・・・制御部、６０・・・高域通過部、６２・・・バッファ、６４、６６・・・抵抗、６８・・・ハイパスフィルタ、７０・・・低域通過部、７２・・・差動回路、７４・・・ローパスフィルタ、７６、７８・・・抵抗、８０・・・合成部、９０・・・測定装置、１００・・・試験装置、２００・・・被試験デバイス、２０２・・・電源監視部、２０４・・・高圧ロジック部、２０６・・・レベルシフト回路、２０８・・・高電圧駆動部、２１０、２１２・・・トランジスタ、２１４・・・レベルシフト回路、２１６・・・低圧ロジック部、２１８・・・レベルシフト回路、２２０・・・低電圧駆動部、２２２、２２４・・・トランジスタ、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６、２３８・・・入出力ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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