(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に結合されるべく構成された電源測定ユニット（ＳＭＵ）を動作させる方法であって、
前記ＳＭＵは、電圧制御モード及び電流制御モードを含む複数のモードで動作し、
前記方法は、前記複数のモード間で切り替わるときに前記ＳＭＵの制御回路に適用される制御信号を生成することを含み、
前記制御信号を生成することは、前記制御信号を、前記負荷の両端間の電圧と前記負荷を通る電流との両方に基づいて生成することを含む、方法。
【請求項２】
前記制御信号を生成することは、第１の信号及び第２の信号の混合を表す混合信号を生成することを含み、
前記第１の信号は、前記負荷の両端間の電圧に基づく電圧誤差を表し、
前記第２の信号は、前記負荷を通る電流に基づく電流誤差を表す、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１の信号は、前記負荷の両端間で検出された電圧の、前記ＳＭＵの駆動信号のターゲット電圧に対する電圧誤差を示し、
前記第２の信号は、前記負荷を通る電流の、上限電流閾値に対する電流誤差を示す、請求項２の方法。
【請求項４】
前記混合信号を生成することは、前記第１の信号及び前記第２の信号の重み付けされた組合せを生成することを含む、請求項２の方法。
【請求項５】
前記第１の信号は、前記負荷の両端間で検出された前記電圧の、上限電圧閾値に対する電圧誤差を示し、
前記第２の信号は、前記負荷を通る電流の、ターゲット電流に対する電流誤差を示す、請求項２の方法。
【請求項６】
前記制御信号を生成することは、前記第１の信号、前記第２の信号、及び第３の信号を組み合わせることを含み、
前記第３の信号は、前記負荷の両端間で検出された電圧又は前記負荷を通る電流に少なくとも部分的に基づく、請求項２の方法。
【請求項７】
前記第１の信号は、前記負荷の両端間で検出された電圧の、ターゲット電圧に対する電圧誤差を示し、
前記第２の信号は、前記負荷を通る電流の、上限電流閾値に対する第１の電流誤差を示し、
前記第３の信号は、前記負荷を通る電流の、下限電流閾値に対する第２の電流誤差を示す、請求項６の方法。
【請求項８】
前記第１の信号は、前記負荷の両端間で検出された電圧の、上限電圧閾値に対する第１の電圧誤差を示し、
前記第２の信号は、前記負荷を通る電流の、ターゲット電流に対する電流誤差を示し、
前記第３の信号は、前記負荷の両端間で検出された電圧の、下限電圧閾値に対する第２の電圧誤差を示す、請求項６の方法。
【請求項９】
前記混合信号を生成することは、前記第１の信号、前記第２の信号、及び前記第３の信号の重み付けされた組合せを生成することを含む、請求項６の方法。
【請求項１０】
第１の重み付け係数は、前記第１の信号に関連付けられ、
第２の重み付け係数は、前記第２の信号に関連付けられ、
第３の重み付け係数は、前記第３の信号に関連付けられ、
前記第１の重み付け係数、前記第２の重み付け係数、及び前記第３の重み付け係数の総計は１である、請求項９の方法。
【請求項１１】
第１の重み付け係数は、前記第１の信号に関連付けられ、
第２の重み付け係数は、前記第２の信号に関連付けられ、
第３の重み付け係数は、前記第３の信号に関連付けられ、
前記第１の重み付け係数及び／又は前記第２の重み付け係数及び／又は前記第３の重み付け係数は可変である、請求項９の方法。
【請求項１２】
前記第１の重み付け係数及び／又は第２の重み付け係数及び／又は第３の重み付け係数は、関数によって生成される、請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記関数は電圧に依存する、請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記関数は電圧誤差に依存する、請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記関数は電流に依存する、請求項１２の方法。
【請求項１６】
前記関数は電流誤差に依存する、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記負荷は被試験デバイス（ＤＵＴ）である、請求項１の方法。
【請求項１８】
電圧制御モード及び電流制御モードを含む複数のモードで動作するべく構成された電源測定ユニット（ＳＭＵ）であって、
前記ＳＭＵが前記電圧制御モードと前記電流制御モードとの間で遷移するときに前記ＳＭＵの制御回路に提供する制御信号を生成するべく構成された組み合わせ回路を備え、
前記制御信号は、負荷の両端間の電圧と前記負荷を通る電流との両方に基づく、ＳＭＵ。
【請求項１９】
前記電圧は電圧誤差を表し、
前記電流は電流誤差を表す、請求項１８のＳＭＵ。
【請求項２０】
前記組み合わせ回路は、前記電圧誤差及び前記電流誤差を第３の誤差と組み合わせて前記制御信号を生成するように構成され、
前記第３の誤差は、追加的な電圧誤差又は追加的な電流誤差を表す、請求項１９のＳＭＵ。
【請求項２１】
前記組み合わせ回路は、前記電圧誤差及び前記電流誤差の重み付けされた組合せを形成するべく構成された重み付け回路を備える、請求項１９のＳＭＵ。
【請求項２２】
ターゲット電圧又はターゲット電流を設定するべく構成された設定回路をさらに備える、請求項１８のＳＭＵ。
【請求項２３】
前記設定回路はさらに、前記電圧又は電流のリミット値を設定するべく構成される、請求項２２のＳＭＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、その全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、代理人整理番号Ｔ０５２９．７０１４９ＵＳ００の下、「ＳＭＯＯＴＨ  ＶＩ  ＭＯＤＥ  ＣＲＯＳＳＯＶＥＲ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＴ  ＣＯＭＰＬＩＡＮＣＥ  ＬＩＭＩＴ  ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ」と題する２０１３年３月１４日に出願された米国特許出願第１３／８０４，５７９号明細書の優先権を主張する。
【０００２】
本明細書で説明される技術は、電源測定ユニット及びその動作の方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電源測定ユニット（ＳＭＵ）は、電源電圧又は電流信号を被試験デバイス（ＤＵＴ）に提供するために、一部の自動化検査装置（ＡＴＥ）において使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願の態様に従って、負荷に結合されるように構成された電源測定ユニット（ＳＭＵ）を動作させる方法が提供される。ＳＭＵは、電圧制御モード及び電流制御モードを含む複数のモードで動作してもよい。本方法は、複数のモードの間で切り替えるとき、ＳＭＵの制御回路に適用する制御信号を生成することを含み、制御信号を生成することは、電圧及び電流の両方に基づいて制御信号を生成することを含む。
【０００５】
本出願の態様に従って、電圧制御モード及び電流制御モードを含む複数のモードで動作するように構成された電源測定ユニット（ＳＭＵ）が提供される。ＳＭＵは、ＳＭＵが電圧制御モードと電流制御モーとの間で遷移するとき、ＳＭＵの制御回路に提供する制御信号を生成するように構成された組み合わせ回路を備えてもよく、制御信号は、電圧及び電流の両方に基づいている。
【０００６】
本出願の種々の態様及び実施形態が以下の図面を参照して説明される。図面は必ずしも正寸ではないことを理解するべきである。複数の図面で現れる項目は、それらが現れる全ての図面における同一の参照符号によって示される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】非限定的な実施形態に従った、負荷に結合されたＳＭＵを示す図である。
【図２】本出願の非限定的な実施形態に従った、電源測定ユニット（ＳＭＵ）を動作させる方法を示す図である。
【図３】非限定的な実施形態に従った、図２の方法を拡張したさらなる詳細な方法を示す図である。
【図４】本出願の非限定的な実施形態に従った、図１のＳＭＵの非限定的な詳細な実装形態を示す図である。
【図５】非限定的な実施形態に従った、誤差信号を重み付けする重み付け係数の動きを示す図である。
【図６】図５からの遷移領域の拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
一部の電源測定ユニット（ＳＭＵ）は、電圧電源又は電流電源のいずれかとして動作可能であり、よって、時にＶ／Ｉ電源と称される。ＳＭＵは、例えば、ＤＵＴなどの負荷に、電圧及び電流を有する出力信号（時に駆動信号と称される）を提供することができる。電圧電源として動作するとき、負荷の両端間に印加される出力信号の電圧は、メイン（ｍａｉｎ）と考えられることがあり、且つターゲット値と見なされることが意図され得る。負荷を通る電流は、リミット（ｌｉｍｉｔ）と考えられることがあり、及び所望の電流範囲内に留まることが意図され得る（例えば、上限及び下限電流閾値、又はゼロ付近で対称若しくは非対称となり得るコンプライアンスリミット）。電流電源として動作するとき、負荷を通る出力信号の電流は、メインと考えられることがあり、且つターゲット値と見なされることが意図され得る。負荷の両端間の電圧は、リミットと考えられることがあり、且つ所望の電圧範囲内に留まることが意図され得る（上限及び下限電圧閾値、又はコンプライアンスリミット）。
【０００９】
電圧制御モードでは、負荷の両端間の電圧は、ターゲット電圧と比較されてもよく、及び２つの間のいずれかの差異が、ＳＭＵによって提供される出力信号の電圧を調節する制御信号を生成する（ＳＭＵ内で）ために使用されてもよい。負荷を通る電流が監視されてもよいが、それがコンプライアンスリミット内に留まる限り、制御信号に影響を与えない可能性がある。
【００１０】
電流制御モードでは、負荷を通る電流は、ターゲット電流と比較されてもよく、及び２つの間のいずれかの差異が、ＳＭＵによって提供される出力信号の電流を調節する制御信号を生成する（ＳＭＵ内で）ために使用されてもよい。負荷の両端間の電圧が監視されてもよいが、それがコンプライアンスリミット内に留まる限り、制御信号に影響を与えない可能性がある。
【００１１】
リミット信号（電圧制御モードのシナリオでは電流、且つ電流制御モードのシナリオでは電圧）がコンプライアンスリミット内にないとき、ＳＭＵは、電圧制御モードと電流制御モードとの間で切り替えられてもよい。次いで、リミット信号がメイン信号となり、且つメイン信号がリミット信号となる。そのような動きは、メイン制御（メイン信号の値がＳＭＵの動作を指示するとき）と、リミット制御（リミット信号の値がＳＭＵの動作を指示するとき）との間でのスイッチとして説明され得る。
【００１２】
ＳＭＵの電圧制御モードと電流制御モードとの間の突然の、又は不連続な切り替えが、望ましくない動きを引き起こすことがあることを出願人は理解している。例えば、電圧制御モードと電流制御モードとの間の不連続な切り替えは、出力信号における雑音、チャタリング、振動、又は他の望ましくない動きを引き起こすことがある。そのような動きは、例えば、ＤＵＴを検査するＡＴＥと組み合わせてＳＭＵが使用されているとき、誤った検査結果を生じさせることがあり、又は他の望ましくない動きを引き起こすことがある。
【００１３】
したがって、本出願の態様は、ＳＭＵのメイン制御とリミット制御との間（例えば、電圧制御モードと電流制御モードとの間）の円滑又は連続した切り替えを達成する、ＳＭＵ及びＳＭＵを動作させる方法を提供する。円滑な遷移（クロスオーバーとも称されてもよい）は、例えば、負荷の両端間の電圧及び負荷を通る電流の両方（いずれか１つではない）に基づいている、ＳＭＵに対する駆動信号を生成することによって達成されてもよい。非限定的な例として、リミット信号がコンプライアンスリミット内（又は、コンプライアンス範囲若しくは閾値範囲）にないと決定されるとき、メインモードとリミットモードとの間の遷移が開始されてもよい。遷移の間、リミット信号の誤差がメイン信号の誤差と適切に組み合わされて、ＳＭＵの出力信号を調節するために使用される駆動信号を生成してもよい。メイン信号の誤差とリミット信号の誤差とを組み合わせることによって、円滑な遷移が提供されてもよく、それは、電圧制御モードと電流制御モードとの間の突然の、又は不連続な切り替えと関連付けられた欠点を回避することができる。
【００１４】
上記説明された態様及び実施形態とともに、追加的な態様及び実施形態が、以下でさらに説明される。それらの態様及び／又は実施形態は、本出願がこの点について限定していないので、個々に、ともに、又は２つ以上の任意の組み合わせで使用されてもよい。
【００１５】
図１は、本出願の態様に従って、負荷に結合されたＳＭＵ１００の非限定的な例を示しいている。ＳＭＵは、メイン制御モードとリミット制御モードとの間の円滑な遷移を提供するように構成されてもよい。
【００１６】
示されるように、破線１１０の左にコンポーネントを含むＳＭＵ１００は、負荷１０４に提供されることになる出力信号１０３の生成を制御する制御回路１０２を備える。出力信号１０３はまた、負荷を駆動する駆動信号と考えられてもよい。フィードバック回路１０６は、１以上のフィードバック信号１０７を、誤差生成回路１０８に提供してもよい。１以上のフィードバック信号１０７は、負荷１０４の両端間の電圧及び／又は負荷１０４を通る電流を表してもよい。誤差生成回路１０８は、メイン信号（例えば、電圧制御モードにおける電圧、及び電流制御モードにおける電流）、並びにリミット信号（例えば、電圧制御モードにおける電流、及び電流制御モードにおける電圧）における誤差を決定し、且つ出力信号１０３を制御する制御回路１０２に提供する制御信号１０９を生成してもよい。メイン制御モードとリミット制御モードとの間で遷移するとき、誤差生成回路は、メイン信号の誤差及びリミット信号の誤差の両方に基づいて、制御信号１０９を生成してもよい。そのような動作は、図２に関して以下でさらに詳細に説明される。
【００１７】
ＳＭＵ１００の回路は、説明される方式で実行するための任意の適切な形式をとってもよい。非限定的な詳細な例が、図４と関連して以下で説明される。負荷１０４は任意の適切な負荷であってもよい。一部の実施形態では、負荷は、ＡＴＥ又はその他で検査されることになる半導体素子（例えば、メモリ素子）又はその他の素子などの、ＤＵＴであってもよい。しかしながら、本明細書で説明される種々の態様は、任意の特定のタイプの負荷とともに使用することに限定されない。
【００１８】
図２は、本出願の非限定的な実施形態に従った、図１のＳＭＵ１００などの電源測定ユニット（ＳＭＵ）を動作させる方法を示す。メイン制御モードとリミット制御モードとの間の円滑な（又は、連続した）遷移（又は、クロスオーバー）のための方法が提供されてもよい。
【００１９】
方法２００は、メイン信号（例えば、電圧制御モードではＳＭＵ出力信号の電圧、及び電流制御モードではＳＭＵ出力信号の電流）のターゲット値を設定するステージ２０２で開始する。ステージ２０４では、閾値又はコンプライアンスリミットとも称されてもよい、上限値及び下限値を含む、リミット信号に対するコンプライアンス範囲が設定されてもよい。方法２００はこの点について限定していないので、ステージ２０２及び２０４は、実質的に同時に実行されることを含む、任意の適切な順序で実行されてもよいことが理解されるべきである。
【００２０】
ステージ２０６では、メイン信号の誤差及びリミット信号の１以上の誤差を含む、誤差が決定されてもよい。例えば、ステージ２０４で上方及び下方コンプライアンスリミットを有するコンプライアンス範囲が確立されるシナリオでは、上方及び下方コンプライアンスリミットの両方に関するリミット信号の誤差が決定されてもよい。
【００２１】
ステージ２０８では、組み合わされ又は混合された誤差（本明細書では合計誤差とも称されてもよい）が、ステージ２０６で決定された誤差から決定されてもよい。次いで、組み合わせ誤差は、ステージ２１０で制御信号（例えば、図１の制御信号１０９）を生成するために使用されてもよい。一部の実施形態では、組み合わせ誤差はそれ自体、制御信号としての役目を果たしてもよく、すなわち、組み合わせ誤差は、駆動信号（例えば、出力信号１０３）を生成する制御回路への修正なしに送信されてもよい。しかしながら、方法２００はまた、組み合わせ誤差が、制御回路に送信される制御信号となるために、一部の方式（例えば、スケーリング、増幅など）で修正されてもよいシナリオを考慮する。
【００２２】
ステージ２１２では、ステージ２１０で生成された制御信号は、負荷を駆動するＳＭＵの駆動信号（又は、出力信号）を生成するために使用されてもよい。例えば、ステージ２１０で生成された制御信号は、制御信号を受信したことに応答して駆動信号を生成する制御回路に送信されてもよい。よって、ＳＭＵの駆動信号又は出力信号がメイン信号及びリミット信号の両方における誤差に基づいている、ＳＭＵを動作させる方式を、方法２００が提供することを理解するべきである。このことは、駆動信号を生成するために、メイン信号における誤差のみが使用され、且つメイン制御モードとリミット制御モードとの間の突然の切り替えが提供されるアプローチと対比されることになる。
【００２３】
ステージ２１２と２０６とをつなぐ矢印によって示されるように、方法２００は反復されてもよい。任意の数の所望の反復が、ＳＭＵの動作の間に実行されてもよい。一部の実施形態では、ステージ２０６、２０８、２１０、及び２１２により表されるループが、ＳＭＵの動作の間に連続して、又は実質的に連続して実行されてもよい。一部の実施形態では、ステージ２０２及び２０４は、ＳＭＵを初期化するときに１回のみ実行されてもよく、又はメイン信号に対するターゲット値及びリミット信号に対するコンプライアンス範囲を調節することが望ましいときに何度も実行されてもよい。
【００２４】
ステージ２０６及び２０８は、種々の方式で実行されてもよく、且つ方法２００は、それらのステージを実装する特定の方式に限定されない。しかしながら、図３は、ステージ２０６及び２０８を実装する非限定的な方式を示している。
【００２５】
示されるように、ステージ２０６は、３つのステージ（又は、サブステージ）３０２、３０４、及び３０６の実行を含んでもよい。ステージ３０２では、メイン誤差（すなわち、メイン信号の誤差）が、メイン信号の値をメイン信号のターゲット値と比較することによって決定されてもよい。ステージ３０４では、上限誤差が、リミット信号の値を上限閾値又は値と比較することによって決定されてもよい。ステージ３０８では、下限誤差が、リミット信号の値を下限閾値又は値と比較することによって決定されてもよい。
【００２６】
よって、一部の実施形態では、ステージ２０６は３つの誤差成分、メイン誤差成分、上限誤差成分、及び下限誤差成分を生成してもよい。次いで、ステージ２０８は、それらの誤差成分の適切な組み合わせによる組み合わせ誤差を生成してもよい。
【００２７】
図３に示すように、一部の実施形態では、ステージ２０８は、２つのステージ（又は、サブステージ）３０８及び３１０を含んでもよい。ステージ３０８では、ステージ２０６から決定されたメイン誤差、上限誤差、及び下限誤差が重み付けされてもよい。重み付けは、静的（すなわち、ＳＭＵの動作の間、メイン誤差並びに上限及び下限誤差の重み付けが変わらないことがある）、又は可変（すなわち、ＳＭＵの動作の間、メイン誤差並びに／又は上限誤差及び／若しくは下限誤差が変わることがある）であってもよい。重み付けは、関数に従って、又は任意の他の適切な方式で実行されてもよい。重み付けの非限定的な例は、以下でさらに説明される。
【００２８】
ステージ３１０では、重み付けされたメイン誤差、重み付けされた上限誤差、及び重み付けされた下限誤差が、任意の適切な方式で組み合わされて、組み合わせ誤差信号を生成してもよい。例えば、重み付けされた誤差が一部の実施形態に加えられてもよい。図４と関連して、非限定的な例が以下でさらに説明される。
【００２９】
図４は、図２及び３で示された方法に従って動作するのに適切な、図１のＳＭＵ１００の非限定的な詳細な実装形態を示している。
【００３０】
前に説明したように、制御回路１０２は任意の適切な形式をとってもよい。図４の非限定的な実施形態では、制御回路１０２は、デジタル信号（すなわち、この非限定的な実施形態では、デジタル信号とすることができる制御信号１０９）を受信し、且つアナログ信号（すなわち、この非限定的な実施形態では、アナログ信号とすることができる出力信号１０３）を出力するように構成されてもよい。制御回路１０２は、コントローラ４０２、デジタルツーアナログコンバータ（ＤＡＣ）４０４、及び増幅器４０６を含んでもよい。コントローラ４０２は、積分器であってもよい。一部の実施形態では、コントローラ４０２は、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラであってもよいが、他のコントローラが代わりに使用されてもよい。コントローラ４０２は、一部の実施形態では、組み合わせ誤差信号又は合計誤差信号を表す制御信号１０９を受信してもよく、且つＤＡＣ４０４への適用のためのコードを生成してもよい。増幅器４０６は、バッファ増幅器であってもよく、且つ一部の実施形態では、電圧のユニティ利得を提供している間、電流を増幅してもよい。
【００３１】
フィードバック回路１０６は、示される非限定的な実施形態では、負荷１０４の両端間の電圧及び負荷１０４を通る電流を表す別個の信号を生成する回路を含んでもよい。特に、フィードバック回路１０６は、負荷の両端間の電圧を表す信号をアナログツーデジタルコンバータ（ＡＤＣ）４１０に提供する、負荷１０４にわたって結合された（例えば、負荷１０４の入力及び出力端子に結合された）差動増幅器とすることができる第１の増幅器４０８を含んでもよい。ＡＤＣ４１０は、負荷１０４の両端間の電圧を表す信号Ｖｖｍｏｎを出力してもよい。
【００３２】
フィードバック回路１０６はまた、負荷１０４を通る電流を表す信号をＡＤＣ４１４に提供する、レジスタ４１３（一部の実施形態では、可変レジスタとすることができる）にわたって結合された増幅器４１２を含んでもよい。次いで、ＡＤＣ４１４は、Ｖｉｍｏｎとして示された、負荷１０４を通る電流のデジタル表現を出力してもよい。示される実施形態では、Ｖｉｍｏｎは、負荷を通る電流を表す電圧であることを理解するべきである。しかしながら、全ての実施形態が、負荷を通る電流を表す電圧を生成することに限定されるわけではない。
【００３３】
図４の例は、負荷の両端間の電圧及び負荷を通る電流を決定するために複数の（例えば、例では２つ）別個の信号がとられる構成を示すが、全ての実施形態がこの点に限定されるわけではないことを理解するべきである。むしろ、フィードバック回路１０６は、負荷の両端間の電圧及び負荷を通じた電流を決定するために、任意の１以上の信号を利用してもよい。例えば、負荷の抵抗が既知である場合、増幅器４０８からの信号が、負荷の両端間の電圧の両方に提供されてもよく、且つ負荷を通る電流を決定するために使用されてもよい。よって、負荷の両端間の電圧及び負荷を通る電流は、一部の実施形態では、単一のフィードバック信号から決定されてもよい。
【００３４】
誤差生成回路１０８は、例えば、図３におけるステージ３０２、３０４、及び３０６と関連して説明されたようなメイン誤差、並びに上限及び下限誤差を生成する適切な回路を含んでもよい。特に、示される非限定的な実施形態では、誤差生成回路１０８は、一部の実施形態では、加算器若しくは合算回路、又は比較器とすることができる、第１の組み合わせ回路４１６ａを含む。第１の組み合わせ回路４１６ａは、図４でｓｅｔ＿ｍとして示される、メイン信号に対するターゲット値とともに、前に説明した電圧信号Ｖｖｍｏｎを受信してもよく、且つメイン信号に対するターゲット値に対してメイン信号の誤差を表す誤差信号Ｖｅｒｒ＿ｍを生成してもよい。
【００３５】
同様に、誤差生成回路１０８は、４１６ａと関連して前に説明されたいずれかのタイプとすることができる第２の組み合わせ回路４１６ｂを含んでもよい。第２の組み合わせ回路４１６ｂは、前に説明された信号Ｖｉｍｏｎとともに、ｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｐとして示されるリミット信号の肯定的な（又は、一部の実施形態では、上方の）リミット値（本明細書では上限閾値とも称される）を受信してもよく、且つ上限閾値に対してリミット信号の誤差を表す誤差信号Ｖｅｒｒ＿ｐを生成してもよい。
【００３６】
同様に、誤差生成回路１０８は、４１６ａと関連して前に説明されたいずれかのタイプとすることができる第３の組み合わせ回路４１６ｃを含んでもよい。第３の組み合わせ回路４１６ｃは、前に説明された信号Ｖｉｍｏｎとともに、ｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｎとして示されるリミット信号の否定的な（又は、一部の実施形態では、下方の）リミット値（本明細書では下限閾値とも称される）を受信してもよく、且つ下限閾値に対してリミット信号の誤差を表す誤差信号Ｖｅｒｒ＿ｎを生成してもよい。
【００３７】
一部の実施形態では、Ｖｅｒｒ＿ｍ、Ｖｅｒｒ＿ｐ、Ｖｅｒｒ＿ｎは、ＳＭＵによって生成される駆動信号の誤差の異なる成分（又は、サブ成分）として考えられてもよい。誤差生成回路１０８はさらに、誤差成分Ｖｅｒｒ＿ｍ、Ｖｅｒｒ＿ｐ、Ｖｅｒｒ＿ｎを組み合わせて（例えば、一部の実施形態では、合計する）、制御信号１０９として使用することができる組み合わせ誤差信号（又は、合計誤差信号）を生成するように構成された組み合わせ回路４１８（例えば、加算器又は合算回路）を備えてもよい。よって、ＳＭＵの駆動信号の生成を制御するために使用される制御信号１０９が、駆動信号の電圧又は電流の一方のみにおける誤差に基づいているのではなく、電圧及び電流の両方における誤差に基づいてもよいことが理解されるべきである。
【００３８】
図３のステージ３０８と関連して前に説明されたように、一部の実施形態では、メイン及びリミット信号における誤差を表す誤差成分は、合計誤差信号を生成するために組み合わされる前に重み付けされてもよい。図４に示す誤差生成回路１０８は、そのような重み付けを実行してもよい。すなわち、示されるように、信号Ｖｅｒｒ＿ｍ、Ｖｅｒｒ＿ｐ、Ｖｅｒｒ＿ｎは、重み付け係数Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎによってそれぞれ重み付けられてもよく、次いで、それぞれの乗数４２０ａ、４２０ｂ、及び４２０ｃによって乗算されて重み付け誤差信号４２２ａ〜４２２ｃを生成してもよい。一部の実施形態では、組み合わせ回路４１８によって生成される制御信号１０９は、重み付け誤差信号の組合せを表してもよい。
【００３９】
前に説明したように、誤差信号の重み付け（又は、より広く、調節）が実行されるとき、任意の適切な重み付けが適用されてもよい。例えば、重み付け係数Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎは、一部の実施形態では、固定値であってもよく、又は可変であってもよい。一部の実施形態では、重み付けは、区分的線形、正弦ベース、ガウシアン、又は任意の他の適切な重み付け関数であってもよい。一部の実施形態では、重み付けは、リミット信号における誤差の関数（メイン信号における誤差の関数ではなく）であってもよい。例えば、重み付けは、一部の実施形態では、
Ｖｅｒｒ＿ｐ＝ｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｐ−Ｖｉｍｏｎ      式（１）
によって与えられてもよい。
【００４０】
他の重み付け関数が代わりに適用されてもよい。
【００４１】
図５は、図４に示すＳＭＵの動作の間に重み付け係数Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎがどのように変わり得るかの非限定的な例を示している。この非限定的な例では、Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎの各々は、０から１までの範囲内の値を有することが可能であり、且つ各々が区分的線形関数によって定義されてもよい。さらに、Ｗｍ＋Ｗｐ＋Ｗｎの合計が、動作の間に１のままであってもよい。図５は、リミット信号が、ｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｐ及びｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｎとして示される肯定的及び否定的な閾値を有する電流（ｘ軸上では「出力電流」として示される）である、電圧制御モードにおいてＳＭＵが動作していることの前提に基づいて示される。
【００４２】
示されるように、出力電流がｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｎ未満であるとき、Ｗｎは１であってもよく、且つＷｍ及びＷｐはゼロであってもよい。出力電流がコンプライアンス範囲内（すなわち、ｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｐとｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｎとの間）にあるとき、以下で説明される遷移領域５０２ａ及び５０２ｂを除いて、Ｗｍは１であってもよく、且つＷｐ及びＷｎはゼロであってもよい。出力電流がｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｐ超であるとき、Ｗｐは１であってもよく、且つＷｍ及びＷｎはゼロであってもよい。よって、リミット信号がコンプライアンス範囲内にあるときの標準的な動作の間、リミット誤差によって制御信号の生成に影響を及ぼさないことが理解されるべきである。
【００４３】
さらに、Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎは、図５の非限定的な例では区分的線形関数によって定義されることが理解されるべきである。すなわち、Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎの各々は、動作空間の特定のセグメント内の一定値を想定しているが、遷移領域５０２ａ及び５０２ｂの一方又は両方において線形的に変化する値を想定している。
【００４４】
図５に示すように、遷移領域５０２ａ及び５０２ｂは、メインモード制御とリミットモード制御との間（例えば、電圧制御モードと電流制御モードとの間）の遷移を表している。遷移領域は、Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎに対する傾斜線によって表されるように連続的であり、突然的なものではない。よって、遷移領域は、段階的な又は円滑な、１つのモードから別のモードへの制御の移行を表す。遷移領域５０２ａ及び５０２ｂでは、ＳＭＵの駆動信号は、電圧誤差及び電流誤差の両方に基づいている。この意味では、遷移領域５０２ａ及び５０２ｂは、電圧制御モードと電流制御モードとの間で混合／共有される動作の混合又は共有モードを表すことが考えられてもよい。よって、電圧制御及び電流制御は、変化して又は可変比率で同時に動作してもよい。
【００４５】
図６は、Ｗｍ及びＷｐ（すなわち、Ｗｎを無視した）に対する値に焦点をあてた、図５の遷移領域５０２ｂの拡張図を示している。示されるように、リミット信号が（良好に）コンプライアンス範囲内にあるとき、Ｗｍは１であり、且つＷｐはゼロである。しかしながら、リミット信号がｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｐに近づくと、メイン制御からリミット制御への制御の遷移が始まる。すなわち、出力電流がｓｅｔ＿ｌｉｍ＿ｐに到達し、且つメイン制御からリミット制御に制御が完全に移行するまで、Ｗｍ及びＷｐの両方が、円滑に又は連続的に調節する。
【００４６】
Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎが遷移領域５０２ａ及び５０２ｂにおいて変化する速度（誤差信号における所与の変化に対する重み付け係数の変化の点で）は、ＳＭＵの出力信号における望ましくない動き（例えば、チャタリング）を回避する円滑な遷移を提供するための任意の適切な速度、又は任意の他の所望の速度であってもよい。非限定的な例として、遷移領域は、誤差信号が電圧として表されるとき（例えば、Ｖｉｍｏｎ又はＶｖｍｏｎ）、約０．２ボルトに及んでもよい。一部の実施形態では、遷移領域は、０．１ボルトと１ボルトとの間、０．２ボルトと０．５ボルトとの間、それらの範囲内のいずれかの値、又は任意の他の適切な電圧ギャップの誤差信号において変化する電圧に及んでもよい。また、図５に示す区分的線形関数が、一部の実施形態では、より複雑である可能性があることが理解されるべきである。例えば、関数の追加的な変曲点が実装されてもよい。示された線形的な遷移領域は、代わりに、異なる傾斜又は他の適切な動きの複数の部分を有してもよい。
【００４７】
一部の実施形態では、Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎの値を合計して１になり、それは、動作の安定性を提供し得るが、全ての実施形態がこの点に限定されるわけではないことに留意すべきである。
【００４８】
重み付け係数Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎ、よって組み合わせ誤差信号を決定する方式の特定の非限定的な例がここで提供される。肯定的な重み付け関数が実装されてもよく、重み付け係数は、肯定的なリミット誤差（例えば、式１によって与えられるＶｅｒｒ＿ｐを有するＷｐ（Ｖｅｒｒ＿ｐ）の関数である。次いで、Ｗｍの値はＷｍ＝１−Ｗｐによって与えられてもよい。次いで、合計誤差（例えば、図４における組み合わせ回路４１８からの）が、
Ｖｅｒｒ＿ｓｕｍ＝（（１−Ｗｐ）×（１−Ｗｎ）×Ｖｅｒｒ＿ｍ）＋（Ｗｐ×Ｖｅｒｒ＿ｐ）＋（Ｗｎ×Ｖｅｒｒ＿ｎ）
によって与えられてもよい。
【００４９】
一部の実施形態では、Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎは、ＳＭＵのオンザフライで（ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ）（例えば、動作の間）計算されてもよい。しかしながら、一部の実施形態では、Ｗｍ、Ｗｐ、及びＷｎ値を検索するために、検索テーブルが使用されてもよい。代替手段が可能である。
【００５０】
図５及び６は、モード切り替えが完了し、すなわち、メイン制御からリミット制御に、又はその逆で制御が完全に移行されるシナリオを示している。全ての実施形態がそのような遷移を必要とするわけではないことを理解するべきである。むしろ、例えば、メイン制御からリミット制御（又は、その逆）への遷移の間のいずれかのときに、ＳＭＵの出力信号の電圧及び電流値が、制御が他の方向で後方にシフトすることを開始するようになってもよい。円滑な方式でそのような前後にシフトすることに対処するための本明細書で説明される回路及び方法の能力は、ＳＭＵの出力信号における所望の又は許容可能な動きを提供することがさらに利点であることがある。
【００５１】
本出願の態様は、１以上の利点を提供することができる。ここで説明されるのは、そのような利点の一部の非限定的な例である。全ての態様及び実施形態が、ここで説明される利点の全てを必ずしも提供するわけではないことを理解するべきである。さらに、本出願の態様が、ここで説明されるものへの追加的な利点を提供することができることを理解するべきである。
【００５２】
本出願の一部の態様は、ＳＭＵ（又は、Ｖ／Ｉ電源）の出力における雑音、チャタリング、又は他の望ましくない信号の動きを低減又は除去する、ＳＭＵの電圧制御モードと電流制御モードとの間で切り替える方式を提供する。一部の態様は、ＳＭＵの動作の別個のモード間（例えば、電圧制御モードと電流制御モードとの間）でスライドするためのスライドスケール制御能力を提供する。本出願の一部の態様は、電圧制御モードと電流制御モードとの間の調節可能な制御をＳＭＵに提供し、よって、ＳＭＵの使用において順応性を高める。
【００５３】
本出願の一部の態様は、単一のＳＭＵを提供する。例えば、図４のＳＭＵは、状態機械を有さず、またヒステリシス回路を有しないことを理解するべきである。状態機械及びヒステリシス回路は概して、複雑であり、したがって、本出願の態様に従ったＳＭＵは、設計及び動作において比較的単純とすることができる。他の利点がまた、本出願の種々の態様に従って提供されてもよい。
【００５４】
本明細書で説明されるＳＭＵ及び方法は、種々のコンテキストで使用されてもよい。前に説明したように、一部の実施形態では、ＤＵＴを検査するとき、ＳＭＵがＡＴＥの一部として使用されてもよい。しかしながら、本明細書で説明される態様は、ＡＴＥのコンテキストでの使用に限定されない。むしろ、本出願の態様は、種々のタイプの負荷を駆動するためのＶ／Ｉ電源の供給により広く適用される。さらに、本出願の種々の態様が、アナログ又はデジタル制御ループのいずれかで使用されてもよい。
【００５５】
よって、本出願の技術の説明されたいくつかの態様及び実施形態を有することで、種々の変更、修正、及び改良が当業者にとって容易に行われることが理解されるであろう。そのような変更、修正、及び改良は、本出願において説明された技術の精神及び範囲内にあることが意図される。例えば、当業者が、本明細書で説明される関数を実行し、並びに／又は結果及び／若しくは１以上の利点を得るための種々の他の手段及び／又は構造を容易に想像するであろうし、そのような変更及び／又は修正の各々は、本明細書で説明される実施形態の範囲内にあるとみなされる。当業者は、本明細書で説明される特定の実施形態への日常実験、多くの同等物を単に使用することを認識し、又はそれを確かめることが可能となるであろう。したがって、上述した実施形態が例示のみによって提供され、且つ添付の特許請求の範囲及びそれと同等物の範囲内にあり、発明の実施形態が特に説明されたもの以外に実施されてもよいことが理解されよう。加えて、本明細書で説明される特徴、システム、項目、要素、組、及び／又は方法が相互に一貫性のないものでない場合、そのような２つ以上の特徴、システム、項目、要素、組、及び／又は方法の任意の組み合わせが本開示の範囲に含まれる。
【００５６】
上記説明した実施形態を、多くの方法のいずれかで実装することができる。処理又は方法の実行を含む本出願の１以上の態様及び実施形態は、処理若しくは方法を実行し、又は実行を制御するために、デバイス（例えば、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス）によって実行可能なプログラム命令を利用してもよい。この点で、種々の発明概念が、１以上のコンピュータ又は他のプロセッサ上で実行されると、上記説明した種々の実施形態の１以上を実装する方法を実行する１以上のプログラムでコード化されたコンピュータ可読記憶媒体（又は、複数のコンピュータ可読記憶媒体）（例えばコンピュータメモリ、１以上のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディス、光ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイ若しくは他の半導体素子における回路構成、又は他の有形コンピュータ記憶媒体）として具体化されてもよい。コンピュータ可読媒体を伝送可能なものとすることができ、それによって、そこに記憶された１つまたは複数のプログラムを、１以上の異なるコンピュータ又は他のプロセッサにロードして、上記説明した態様の種々の１つを実装することができる。一部の実施形態では、コンピュータ可読媒体は、非一時的媒体であってもよい。
【００５７】
用語「プログラム」又は「ソフトウェア」は、上記説明したような種々の態様を実装するためにコンピュータ又は他のプロセッサをプログラミングするのに使用することができる、任意のタイプのコンピュータコード又はコンピュータ実行可能命令の組を指すものとして本明細書で広い意味で使用される。加えて、一態様に従って、実行されると、本出願の方法を実行する１以上のコンピュータプログラムは、単一のコンピュータ又はプロセッサに存在する必要はないが、本出願の種々の態様を実装するために、いくつかの異なるコンピュータ又はプロセッサにまたがって、モジュール方式で分散されてもよいことを理解するべきである。
【００５８】
コンピュータ実行可能命令は、１以上のコンピュータ又は他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールなどの、多くの形式にあってもよい。概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、又は特定の抽象データ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。一般的に、プログラムモジュールの機能は、種々の実施形態で望まれるように組み合わされても、又は分散されてもよい。
【００５９】
また、データ構造が、任意の適切な形式でコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。例示を簡易にするために、データ構造における位置を通じて関連されるフィールドを有するとしてデータ構造が示されてもよい。そのような関係は、同じく、フィールドの間の関係を搬送するコンピュータ可読媒体における位置を有するフィールドの記憶を割り当てることによって、達成されてもよい。しかしながら、データ構造のフィールドにおける情報間の関係を確立するために、任意の適切な機構が使用されてもよく、ポインタ、タグ、又はデータ要素の間の関係を確立する他の機構の使用を含む。
【００６０】
ソフトウェアで実装されるとき、単一のコンピュータで提供されるか、又は複数のコンピュータにまたがって分散されるかに関わらず、ソフトウェアコードを任意の適切なプロセッサ、又はプロセッサの集合上で実行することができる。
【００６１】
さらに、非限定的な例として、ラックマウントコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、又はタブレットコンピュータなどの、任意のいくつかの形式でコンピュータが具体化されてもよいことを理解するべきである。加えてコンピュータは、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン又は任意の他の適切なポータブル若しくは固定電子デバイスを含む、コンピュータとして広く見なされないが、適切な処理能力を有するデバイスに組み込まれてもよい。
【００６２】
また、コンピュータは、１以上の入出力デバイスを有してもよい。とりわけ、ユーザインタフェースを提示するために、それらのデバイスを使用することができる。ユーザインタフェースを提供するために使用することができる出力デバイスの例は、出力の視覚的な提示のためのプリンタ若しくはディスプレイスクリーン、又は出力の音声的な提示のためのスピーカ若しくは他の音声生成装置を含む。ユーザインタフェースのために使用することができる入力デバイスの例は、キーボード、並びにマウス、タッチパッド、及びデジタイズタブレットなどのポインティングデバイスを含む。別の例として、コンピュータは、音声認識を通じて、又は他の音声形式で入力情報を受信してもよい。
【００６３】
そのようなコンピュータは、任意の適切な形式で、ローカルエリアネットワーク、又は企業ネットワーク及びインテリジェントネットワーク（ＩＮ）若しくはインターネットなどのワイドエリアネットワークを含む１以上のネットワークによって相互接続されてもよい。そのようなネットワークは、任意の適切な技術に基づいてもよく、任意の適切なプロトコルに従って動作してもよく、且つ無線ネットワーク若しくは有線ネットワークを含んでもよい。
【００６４】
また、説明されたように、一部の態様が１以上の方法として具体化されてもよい。方法の一部として実行される動作は、任意の適切な方法で順序付けられてもよい。したがって、示されたのとは異なる順序で動作が実行される実施形態が構築されてもよく、それは例示的な実施形態において連続した動作として示されたとしても、一部の動作を同時に実行することを含むことができる。
【００６５】
本明細書で定義及び使用された全ての定義は、辞書的定義、参照によって組み込まれる文献の定義、及び／又は定義された用語の一般的な意味を支配するとして理解するべきである。
【００６６】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される不定冠詞「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」は、明確にそうでないことが示されない限り、「少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」を意味すると理解するべきである。
【００６７】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるフレーズ「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」は、そのように結合した要素、すなわち、一部のケースでは結合して提示され、及び他のケースでは分離して提示される要素の「いずれか（ｅｉｔｈｅｒ）又は両方（ｂｏｔｈ）」を意味すると理解するべきである。「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」で示される複数の要素は、同一の方式で、すなわち、そのように結合した要素の「１以上の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」で解釈されるべきである。「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」の形式によって特に特定される以外の要素は、特に特定された要素に関連するか関連しないかに関わらず、任意選択で提示されてもよい。よって、非限定的な例として、「Ａ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｂ」の言及は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などのオープンエンド形式の用語とともに使用されるとき、一実施形態では、Ａのみ（任意選択で、Ｂ以外の要素を含む）、別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択で、Ａ以外の要素を含む）、さらなる別の実施形態では、Ａ及びＢの両方（任意選択で、他の要素を含む）、などであることを意味する。
【００６８】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるように、１以上の要素のリストに関するフレーズ「少なくとも１つ」は、要素のリスト内の要素の任意の１以上から選択された少なくとも１つの要素を意味するが、必ずしも要素のリスト内に特にリスト化された各要素の少なくとも１つを含むわけではなく、要素のリスト内の要素の任意の組合せを排除しないことを理解するべきである。この定義はまた、フレーズ「少なくとも１つ」が意味する要素のリスト内で特に特定された要素以外の要素を、特に特定された要素に関連するか関連しないかに関わらず、任意選択で提示することができることを可能にする。よって、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ａｎｄ  Ｂ）」（又は、同等に、「Ａ又はＢの少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ｏｒ  Ｂ）」、又は同等に、「Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ  Ａ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｂ）」）は、一実施形態では、少なくとも１つの、任意選択で、２つ以上のＢが存在しないＡ（及び、任意選択で、Ｂ以外の要素を含む）、別の実施形態では、少なくとも１つの、任意選択で、２つ以上のＡが存在しないＢ（及び、任意選択で、Ａ以外の要素を含む）、さらなる別の実施形態では、少なくとも１つの、任意選択で、２つ以上のＡを含み、及び少なくとも１つの、任意選択で、２つ以上のＢを含む（及び、任意選択で、他の要素を含む）、を意味することができる。
【００６９】
また、本明細書で使用される専門的表現及び用語は、説明を目的としているものであり、限定するものとして見なされるべきではない。「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」若しくは「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、及び本明細書におけるそれらの変形の使用は、以下で示される項目及びそれと同等物、並びに追加的な項目を包含することが意味される。
【００７０】
特許請求の範囲及び上記明細書では、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「有する（ｈｏｌｄｉｎｇ）」、及び「構成する（ｃｏｍｐｏｓｅｄ  ｏｆ）」などの移行フレーズは、オープンエンド形式、すなわち、含むが限定されないことを意味するものと理解されるであろう。移行フレーズ「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」及び「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」のみは、それぞれ、クローズド形式又はセミクローズド形式の移行フレーズであるものとする。
【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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【図６】
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