(57)【要約】【課題】アナログ信号にも適用可能な能動負荷回路を提供する。【解決手段】本発明の提供する電気的試験回路（能動負荷回路）は、２つのノード間に２つの経路を備えるブリッジ構造、バッファ、およびコンデンサを有する。この回路は、バッファの出力が前記経路の一方に結合され、バッファが規定の電位または高インピーダンスを提供するように適合され、コンデンサが前記バッファの出力に接続され、被測定物の信号が経路のもう一方に結合されるように適合され、ブリッジ構造のノードの一方が、第１の電流源に切換え可能に接続され、ブリッジ構造のノードのもう一方が、第２の電流源に切換え可能に接続される。この回路をアナログ信号に用いる場合、バッファを高インピーダンス状態にスイッチし、コンデンサを用いることによって、アナログ信号の値のサンプリングが可能になる。【選択図】図１
2005017294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのノード間に２つの経路を備えるブリッジ構造、バッファ、およびコンデンサを有する電気的試験回路であって、
前記バッファの出力が前記経路の一方に結合され、
前記バッファが規定の電位または高インピーダンスを提供するように適合され、
コンデンサが前記バッファの出力に接続され、
被測定物の信号が前記経路のもう一方に結合されるように適合され、
前記ブリッジ構造の前記ノードの一方が、第１の電流源に切換え可能に接続され、
前記ブリッジ構造の前記ノードのもう一方が、第２の電流源に切換え可能に接続される、
電気的試験回路。
【請求項２】
前記ブリッジ構造は、前記被測定物の信号の電位が前記バッファの出力における電位より低い場合には、前記被測定物に前記第１の電流を供給し、前記被測定物の信号の電位が前記バッファの出力における電位を超える場合には、前記被測定物に前記第２の電流を供給するように適合される、請求項１に記載の電気的試験回路。
【請求項３】
前記試験回路が、能動負荷モードまたはサンプリング・モードで動作させることが可能であり、
前記能動負荷モードの場合、前記バッファの出力が規定の電位を供給し、前記被測定物の信号の電位が前記バッファの出力における電位より低い場合には、前記被測定物に前記第１の電流が供給され、前記被測定物の信号の電位が前記バッファの出力における電位を超える場合には、前記被測定物に前記第２の電流が供給され、
前記サンプリング・モードの場合、前記バッファの出力が高インピーダンスを提供し、第１の電流及び第２の電流が供給される限りにおいて、前記バッファの出力における電位の推移が、ほぼ、被測定物の信号の電位の推移を辿る、
請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路。
【請求項４】
前記サンプリング・モードの場合、バッファの出力における電位が、前記第１の電流及び前記第２の電流が供給不能になる時点において、実質的にサンプリングされる、請求項３に記載の試験回路。
【請求項５】
前記サンプリング・モードの場合、前記第１の電流及び前記第２の電流がほぼ等しい値である、請求項３または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路。
【請求項６】
前記バッファの入力に、前記被測定物のディジタル信号の論理状態（好ましくは、２進数「１」及び２進数「０」）の間を区別するためのレベルを規定するように適合された、ほぼ一定の電圧が供給される、請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路。
【請求項７】
前記バッファの出力における電位を表わす値を導出するように適合されるサンプリング装置をさらに有する、請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路。
【請求項８】
前記バッファの出力が、前記被測定物の信号のサンプル値アナログ信号として供給される、請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路。
【請求項９】
電流を供給するための電流源が、前記バッファの出力に接続されるように適合される、請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路。
【請求項１０】
コンパレータが前記バッファの出力に接続され、該コンパレータに、しきい値電圧が供給され、前記コンパレータが、前記被測定物のサンプル値アナログ信号を表わすディジタル信号を供給する、請求項９に記載の試験回路。
【請求項１１】
前記ブリッジ構造が、４つのダイオードを有し、
前記回路が、
前記４つのダイオードのうちの２つの陽極及び陰極の共通接続点が、前記バッファの出力に接続されるという特徴と、
前記他の２つのダイオードの陰極及び陽極の共通接続点が、前記被測定物の信号に結合されるように適合されるという特徴と、
前記４つのダイオードのうちの２つの陽極の共通接続点に、前記第１の電流が供給されるように適合されるという特徴と、
前記他の２つのダイオードの陰極の共通接続点に、前記第２の電流が供給されるように適合されるという特徴と、
のうち１つ以上の特徴を有する、請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路。
【請求項１２】
能動負荷モードで、請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路を動作させる方法であって、
前記バッファの出力に規定の電位を供給するステップと、
前記被測定物の信号の電位が前記バッファの出力における電位より低い場合には、前記被測定物に前記第１の電流を供給するステップと、
前記被測定物の信号の電位が前記バッファの出力における電位を超える場合には、前記被測定物に前記第２の電流を供給するステップと、
を有する方法。
【請求項１３】
サンプリング・モードで、請求項１または上記請求項の任意の１つに記載の試験回路を動作させる方法であって、
前記バッファの出力に高インピーダンスを提供するステップと、
前記バッファの出力における電位の推移が、ほぼ、前記被測定物の信号の電位の推移を辿るように、前記第１の電流及び前記第２の電流を供給するステップと、
前記第１の電流及び前記第２の電流を供給不能にして、前記バッファの出力における電位を表す値を導出するステップと、
を有する方法。
【請求項１４】
前記値を導出するステップが、前記バッファの出力における電位をサンプリングするステップを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記バッファの出力に電流を供給するステップと、
前記バッファの出力から生じる、持続時間に対応する値を導き出すステップと、をさらに有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
コンピュータのようなデータ処理システムにおける実行時に、請求項１２または上記請求項の任意の１つに記載の方法を実行するための、データ・キャリヤに記憶されるのが望ましいソフトウェア・プログラムまたはプロダクト。
【請求項１７】
４つのダイオードを有するブリッジ構造を備えた電気的試験回路であって、
前記４つのダイオードのうちの２つの陽極及び陰極の共通接続点が、バッファの出力に接続され、
前記他の２つのダイオードの陰極及び陽極の共通接続点が、被測定物の信号に結合されるように適合され、
前記４つのダイオードのうちの２つの陽極の共通接続点が、第１の電流を供給できるように適合され、
前記他の２つのダイオードの陰極の共通接続点が、第２の電流を供給できるように適合され、
コンデンサが、前記バッファの出力に接続され、
前記バッファが、高インピーダンス状態への切換えのために設けられている、
電気的試験回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、能動負荷回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
プログラマブル電流で被測定物（device under test、ＤＵＴ）の信号を終了させるため、試験システム内において、いわゆる能動負荷回路（active load circuit）が用いられる場合が多い。こうした試験回路は、例えば、試験システムのプラグインカードに設けられている。しかし、こうしたプラグインカードは、通常、被測定物のディジタル信号にしか適用することができず、被測定物のアナログ信号をテストすべき場合には、異なるプラグインカードを利用しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、改良された能動負荷回路を提供することにある。この目的は、独立請求項によって解決される。望ましい実施態様は、従属請求項によって示されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による回路は、ディジタル信号並びにアナログ信号をテストするために、利用することが可能である。アナログ信号に関しては、バッファを高インピーダンス状態にスイッチし、コンデンサを用いることによって、アナログ信号の値のサンプリングが可能になる。次に、サンプル値電圧をディジタル値に変換することが可能である。同様に、サンプル値電圧に相当するように、持続時間または対応するディジタル・カウント値を生成することが可能である。
【０００５】
本発明の実施態様によれば、ブリッジ構造の電気的試験回路には、４つのダイオードが含まれており、４つのダイオードのうちの２つのダイオードの陽極（anode）及び陰極（cathode）の共通接続点が、バッファの出力に接続され、他の２つのダイオードの陰極及び陽極の共通接続点が、被測定物の信号に結合され、４つのダイオードのうちの２つのダイオードの陽極の共通接続点に、第１の電流を供することが可能であり、他の２つのダイオードの陰極の共通接続点に第２の電流を供給することが可能である。コンデンサは、バッファの出力に接続されており、バッファは、高インピーダンス状態への切換えのために設けられている。
【０００６】
本明細書において用いられる用語「バッファ」は、ノードに規定の電位または高インピーダンスを加えることができるようにする任意の種類の回路とする。こうしたバッファは、例えば、当該技術において既知の標準バッファ回路によって、または、切換え可能な電圧源（例えば、ノードに結合されたスイッチと直列をなし、スイッチが閉じると、ノードに結合され、スイッチが開くと、ノードから切り離されるようになっている電圧源）によって実施可能である。
【０００７】
ブリッジ構造は、第１のノードと第２のノードの間に第１の経路と第２の経路を備えた任意の種類の回路とすることが可能である。第１の経路は第３のノードを備え、第２の経路は第４のノードを備えている。第３のノードの電位が第４のノードの電位を超える場合、第１のノードで得られる第１の電流が、第４のノードから取り出される。第３のノードの電位が第４のノードの電位より低い場合、第２のノードで得られる第２の電流が、第４のノードから取り出される。
【０００８】
本発明は、任意の種類のデータ・キャリヤに記憶するか、さもなければ、任意の種類のデータ・キャリヤによって得られるようにすることが可能な、また、任意の適合するデータ処理装置において／によって実行することが可能な、１つ以上の適合するソフトウェア・プログラムによって部分的にまたは完全に実施または支援することが可能である。
【０００９】
本発明の他の目的及び付随する利点の多くについては、添付の図面と結びつけて検討すれば、下記の詳細な説明を参照することによって、容易に明らかになり、さらに十分な理解が得られることになるであろう。ほぼ等しいか、または、機能的に同様の特徴については、同じ参照番号で言及することにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１には、ディジタル及び／またはアナログ信号をテストするための試験システムの一部をなすことが可能な試験回路１０が示されている。試験回路１０は、試験システムのプラグインカードに実装することが可能な、いわゆるピン・エレクトロニクス・チップ（pin-electronics chip）内において実施可能である。試験回路１０は、いわゆる能動負荷回路であり、プログラマブル電流で被測定物の信号の１つを終了するために設けられている。
【００１１】
試験回路１０には、４つのダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、及び、Ｄ４によって構成されるブリッジ構造１１が含まれている。バッファＢ１の出力は、ダイオードＤ１の陰極とダイオードＤ３の陽極の共通接続点に接続されている。この共通接続点には、電圧ＶＸが生じる。ダイオードＤ２の陰極とダイオードＤ４の陽極の共通接続点は、抵抗器ＲＤを介して、被測定物（ＤＵＴ）の信号を伝送するピンＤＵＴに接続されている。この共通接続点には、電圧ＶＤが生じる。
【００１２】
ダイオードＤ１及びＤ２の共通接続点は、電流Ｉ１を生じる電流源に接続されたスイッチＳＷ１に接続されている。スイッチＳＷ１が第１の位置につくと、電流Ｉ１はブリッジ構造１１に流入し、スイッチＳＷ１が第２の位置につくと、例えば、電流源が接地されるため、ブリッジ構造１１への電流の流入が不能になる。
【００１３】
ダイオードＤ３及びＤ４の陰極の共通接続点は、電流Ｉ２を生じる電流源に接続されたスイッチＳＷ２に接続されている。スイッチＳＷ２が第１の位置につくと、電流Ｉ２はブリッジ構造１１から流出し、スイッチＳＷ２が第２の位置につくと、例えば、電流源が接地されるため、ブリッジ構造１１への電流の流入が不能になる。
【００１４】
少なくとも、上述のアナログ信号のテストに関連して、電流Ｉ１及びＩ２の値は、少なくともほぼ同じになるように規定するのが望ましい。スイッチＳＷ１及びＳＷ２は、試験システムによって加えられるのが望ましい信号ＬＤＥＮによって切り換えられる。さらに、試験システムは、バッファＢ１の入力に定電圧ＶＣＯＭを供給する。この電圧ＶＣＯＭによって、ディジタル信号の場合、ピンＤＵＴに生じる、被測定物の信号の２進数「１」と２進数「０」との識別を行うためのレベルが決まる。
【００１５】
信号ＬＤＥＮが低またはオフの場合、スイッチＳＷ１及びＳＷ２は接地されるので、電流源とブリッジ構造１１が接続されない。従って、試験回路１０は、被測定物の信号に関する負荷を表現しない。
【００１６】
信号ＬＤＥＮが高またはオンの場合、スイッチＳＷ１及びＳＷ２によって、電流Ｉ１及びＩ２の電流源がブリッジ構造１１と接続される。従って、ピンＤＵＴに接続された被測定物には、ピンＤＵＴの電圧が電圧ＶＣＯＭより十分に高ければ、電流Ｉ２による負荷が加えられ、ピンＤＵＴの電圧が電圧ＶＣＯＭより十分に低ければ、電流Ｉ１による負荷が加えられることになる。ピンＤＵＴに接続された被測定物の信号は、被測定物の電圧に基づいて、電流Ｉ２及び−Ｉ１で終了させられる。
【００１７】
試験回路１０には、さらに、バッファＢ１の出力から、好ましくはアースに接続されたコンデンサＣ１が含まれている。コンデンサＣ１は、バッファＢ１の出力に生じる寄生キャパシタンス（parasitic capacitance）によって構成されることも可能である。バッファＢ１の出力は、その出力から信号ＳＡＭを送り出す、バッファＢ２の入力にも接続されている。バッファＢ１には、バッファＢ１を高インピーダンス状態に切り換えられるようにする制御信号ＨＺが加えられる。
【００１８】
図２には、電圧ＶＸ及びＶＤ並びに信号ＬＤＥＮが、時間と対比して示されている。以下の説明において、バッファＢ１は高インピーダンス状態に切り換えられるものと仮定する。
【００１９】
信号ＬＤＥＮが高またはオンの場合、すなわち、スイッチＳＷ１及びＳＷ２によって、電流源がブリッジ構造１１に接続される場合、電圧ＶＸは電圧ＶＤに追従する。これが、図２のセクションＡで示されている。信号ＬＤＥＮが低またはオフに変化すると、信号ＬＤＥＮの状態が変化する前の電圧ＶＸの最終値が、電圧ＶＸとしてとどまることになる。この電圧ＶＸは、コンデンサＣ１のためにほぼ一定のままになる。これが、図２のセクションＢに示されている。
【００２０】
電圧ＶＸは、バッファＢ２によって増幅され、信号ＳＡＭとして送り出されるのが望ましい。従って、この信号ＳＡＭは、信号ＬＤＥＮの状態変化（高から低またはオンからオフへの）が生じる時点における、電圧ＶＤを表わすアナログ値である。従って、信号ＬＤＥＮをオンからオフに切り換えることによって、電圧ＶＤのサンプリングが可能になる。結果得られる信号ＳＡＭは、ディジタル値に変換するため、アナログ・ディジタル変換器に供給される。
【００２１】
信号ＬＤＥＮが、再び高またはオンになると、電圧ＶＸは、再び電圧ＶＤに追従する。信号ＬＤＥＮを再びオフに切り換えると、電圧ＶＤのサンプリングの結果、再び新たな信号ＳＡＭが生じることになる。これが、図２のセクションＣ及びＤに示されている。
【００２２】
結果として、試験回路１０は、バッファＢ１を高インピーダンス状態に切り換えるか、信号ＬＤＥＮをオフにすることによって、ピンＤＵＴに接続された被測定物の信号のサンプル値アナログ信号（sampled analog signal）ＳＡＭを生成することが可能になる。従って、サンプル値アナログ信号ＳＡＭは、信号ＬＤＥＮをオフに切り換える時点における電圧ＶＤの値を表わしている。
【００２３】
図３には、図１の試験回路１０と同様の試験回路２０が示されている。従って、同じ特徴は、同じ参照番号によって示されている。さらに、上述の説明が参照される。
【００２４】
図１の試験回路１０と比較すると、図３の試験回路２０には、バッファＢ２及び信号ＳＡＭが含まれていない。代わりに、図３の試験回路２０には、バッファＢ１の出力、及び、電流ＩＲを供給する電流源に接続された、スイッチＳＷ３が含まれている。スイッチＳＷ３が第１の位置につくと、電流源は接地するのが望ましい。スイッチＳＷ３が第２の位置につくと、電流ＩＲを供給する伝流源は、バッファＢ１の出力に接続される。スイッチＳＷ３は、信号ＬＤＥＮによって切り換えられる。
【００２５】
さらに、バッファＢ１の出力は、コンパレータＣＰの（できれば、図３に示す反転）入力に接続される。この（反転）入力は、ダイオードＤＸを介して、コンパレータＣＰの（できれば、図３に示す非反転）入力に接続される。この（非反転）入力には、しきい値電圧ＶＴＨが供給される。コンパレータＣＰの出力によって、ディジタル信号ＥＯＲが得られる。
【００２６】
電流ＩＲが電流Ｉ１よりも十分に小さければ、スイッチＳＷ３は不要とし、電流Ｉ１をバッファＢ１の出力に直接接続することが可能になる。
【００２７】
図４の場合、電圧ＶＸ及びＶＤ並びに信号ＬＤＥＮ及びＥＯＲは、時間と対比して示されている。以下の説明のため、バッファＢ１は高インピーダンス状態に切り換えられるものと仮定する。
【００２８】
信号ＬＤＥＮが高またはオンの場合、すなわち、ＳＷ１及びＳＷ２によって電流源がブリッジ構造１１に接続され、スイッチＳＷ３によって電流ＩＲの電流源が接地される場合、電圧ＶＸは電圧ＶＤに追従する。これが図４のＡセクションに示されている。
【００２９】
信号ＬＤＥＮが低またはオフに変化すると、電圧ＶＸは、信号ＬＤＥＮの状態の変化が生じる前のその最終値Ｖ１から低下／上昇し始める。信号ＬＤＥＮのこの変化時点は、参照番号Ｔ１ａによって示されている。電圧ＶＸの低下／上昇は、ランプのように線形であり、電流ＩＲ及びコンデンサＣ１によって決まる。これが、図４のセクションＢに示されている。
【００３０】
電圧ＶＸがしきい値電圧ＶＴＨに等しくなると、信号ＥＯＲは、２進数「０」から２進数「１」に変化する。この時点が、参照番号Ｔ１ｂによって示されている。時点Ｔ１ａと時点Ｔ１ｂとの間の持続時間は、参照番号ＴＤ１によって示されている。
【００３１】
信号ＬＤＥＮが再びオンに切り換えられると、信号ＥＯＲは再び２進数「０」にセットされ電圧ＶＸは再び電圧ＶＤに追従する。これが図４のセクションＣに示されている。信号ＬＤＥＮが再びオフになるや否や、既述の電圧ＶＸの低下が再び始まり、信号ＥＯＲは再び２進数「０」から２進数「１」に変化する。この結果、時点Ｔ２ａと時点Ｔ２ｂとの間の持続時間ＴＤ２が得られる。
【００３２】
電圧ＶＸが線形に低下するため、持続時間ＴＤ１及びＴＤ２は、信号ＬＤＥＮの変化時点における電圧ＶＸの値Ｖ１及びＶ２に対応する。次に、これらの持続時間ＴＤ１及びＴＤ２を期間カウンタまたは時間測定のための他の手段に送り、持続時間ＴＤ１及びＴＤ２がディジタル・カウント値に変換されるようにすることが可能である。
【００３３】
結果として、試験回路２０は、バッファＢ１を高インピーダンス状態に切り換えることによって、また、信号ＬＤＥＮをオフにすることによって、ピンＤＵＴに接続された被測定物の信号から持続時間ＴＤ１及びＴＤ２を生じさせることが可能になる。これらの持続時間ＴＤ１及びＴＤ２は、さらに、信号ＬＤＥＮの切り換え時点にピンＤＵＴでサンプリングされた電圧の値Ｖ１及びＶ２に対応する値（例えば、ディジタル・カウント値）に変換することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による電気的試験回路の第１の実施態様に関する回路図である。
【図２】図１の試験回路の信号の時間概略図である。
【図３】本発明による電気的試験回路の第２の実施態様に関する回路図である。
【図４】図３の試験回路の信号の時間概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  電気的試験回路
１１  ブリッジ構造
２０  電気的試験回路
Ｂ１  バッファ
Ｃ１  コンデンサ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４  ダイオード
Ｉ１  第１の電流
Ｉ２  第２の電流
【図１】
2005017294.tif 000003
【図２】
2005017294.tif 000004
【図３】
2005017294.tif 000005
【図４】
2005017294.tif 000006