(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記ロウパスフィルタの出力を減算し、比較電圧とする演算部と、
前記高周波スイッチの出力と前記演算部の比較電圧とを比較するコンパレータと、
低周波領域において特性がよく、前記２値信号の低周波成分を持つ信号のライン上に設けられる低周波スイッチと
を有することを特徴とするスイッチ回路。
【請求項２】
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記２値信号を減算する演算部と、
この演算部の出力の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記高周波スイッチの出力と前記ロウパスフィルタの出力とを比較するコンパレータと、
低周波領域において特性がよく、前記２値信号の低周波成分を持つ信号のライン上に設けられる低周波スイッチと
を有することを特徴とするスイッチ回路。
【請求項３】
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記ロウパスフィルタの出力を減算し、比較電圧とする演算部と、
前記高周波スイッチの出力と前記演算部の比較電圧とを比較し、イネーブル信号により出力を開閉するコンパレータと
を有することを特徴とするスイッチ回路。
【請求項４】
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記２値信号を減算する演算部と、
この演算部の出力の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記高周波スイッチの出力と前記ロウパスフィルタの出力とを比較し、イネーブル信号により出力を開閉するコンパレータと
を有することを特徴とするスイッチ回路。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のスイッチ回路を複数用いて、複数の２値信号の選択を行うことを特徴とするＩＣテスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２値信号の開閉を行スイッチ回路及びこれを用いたＩＣテスタに関し、高周波でのオフアイソレーション特性がよく、高速のアナログの加算回路を必要としないスイッチ回路及びこれを用いたＩＣテスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣテスタは、被試験対象に信号を与え、この信号に基づいて被試験対象が出力した応答信号を入力し、被試験対象の良否を判定するものである。ＩＣテスタの内部では、各種信号選択のため、複数のスイッチにより開閉を行っている。このような装置を図５に示し説明する。
【０００３】
図５において、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは、それぞれ一端から別種類のクロックまたはデジタル信号である２値信号を入力し、他端同志を接続する。各スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは、機械的スイッチや半導体スイッチで構成される。そして、複数種類の２値信号をスイッチＳＷ１〜ＳＷｎにより選択し、出力している。
【０００４】
このような装置では、スイッチオフ時の入出力間容量のため、高周波領域でのオフアイソレーション特性が悪くなってしまっていた。オフアイソレーション特性がよくないと、オフのスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを通して、選択した信号以外の信号が出力に混入し、信号純度が悪化する等の恐れが発生する。信号純度が悪化すると、例えば、ＩＣテスタにおいて、複数のクロックを選択してシステムクロックに用いる場合、低ジッタを要求されるシステムクロックのジッタが悪化するなどの問題点が発生する。
【０００５】
そこで、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎに機械的スイッチを用いる場合、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎの入出力端子間の機械的間隙を大きくとり、オフ時の容量を低くおさえている。しかし、寿命が短くなってしまうという問題点がある。
【０００６】
また、低容量を実現するために、図６に示すような装置がある。図６において、コンデンサＣ１は一端を入力端に接続する。低容量ダイオードＤは例えばＰＩＮダイオードで、アノードをコンデンサＣ１の他端に接続する。コンデンサＣ２は一端をダイオードＤのカソードに接続し、他端を出力端に接続する。インピーダンスＺ１、Ｚ２は、一端を、それぞれダイオードＤのアノード、カソードに接続し、他端を直流バイアス電圧に接続する。
【０００７】
しかし、直流バイアス電圧を必要とするために、容量結合しているので、直流での信号伝達が不可能になってしまう。
【０００８】
そこで、図７に示す装置により、信号を交流（高周波）成分、直流（低周波）成分に分けて、スイッチングし、最後に加算している。図７において、ハイパスフィルタ１は、所望のカットオフ周波数で、２値信号の高周波成分を通過させる。ロウパスフィルタ２は、ハイパスフィルタ１と同一のカットオフ周波数で、２値信号の低周波成分を通過させる。高周波スイッチ３は、例えば、図６に示す装置で、高周波領域において特性がよく、ハイパスフィルタ１からの信号を入力する。低周波スイッチ４は、例えば、一般的な半導体スイッチ等で、低周波領域におくて特性がよく、ロウパスフィルタ２からの信号を入力する。加算回路５は、高周波スイッチ３からの信号と低周波スイッチ４からの信号を加算し、出力する。
【０００９】
しかし、高速のアナログの加算回路５が必要となってしまう。そのため、スイッチングする信号の帯域をカバーする加算回路５を実現することは難しく、実現できたとしても、高価になってしまうという問題点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、高周波でのオフアイソレーション特性がよく、高速のアナログ加算回路を必要としないスイッチ回路及びこれを用いたＩＣテスタを実現することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記ロウパスフィルタの出力を減算し、比較電圧とする演算部と、
前記高周波スイッチの出力と前記演算部の比較電圧とを比較するコンパレータと、
低周波領域において特性がよく、前記２値信号の低周波成分を持つ信号のライン上に設けられる低周波スイッチと
を有することを特徴とするものである。
【００１２】
第２の本発明は、
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記２値信号を減算する演算部と、
この演算部の出力の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記高周波スイッチの出力と前記ロウパスフィルタの出力とを比較するコンパレータと、
低周波領域において特性がよく、前記２値信号の低周波成分を持つ信号のライン上に設けられる低周波スイッチと
を有することを特徴とするものである。
【００１３】
第３の本発明は、
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記ロウパスフィルタの出力を減算し、比較電圧とする演算部と、
前記高周波スイッチの出力と前記演算部の比較電圧とを比較し、イネーブル信号により出力を開閉するコンパレータと
を有することを特徴とするものである。
【００１４】
第４の本発明は、
２値信号の開閉を行うスイッチ回路において、
前記２値信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタと、
前記２値信号に基づいたしきい値電圧から前記２値信号を減算する演算部と、
この演算部の出力の低周波成分を通過させるロウパスフィルタと、
高周波領域において特性がよく、前記ハイパスフィルタからの信号を入力する高周波スイッチと、
前記高周波スイッチの出力と前記ロウパスフィルタの出力とを比較し、イネーブル信号により出力を開閉するコンパレータと
を有することを特徴とするものである。
【００１５】
第５の本発明は、
第１〜４の発明のいずれかに記載のスイッチ回路を複数用いて、複数の２値信号の選択を行うことを特徴とするＩＣテスタである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図７と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。
【００１７】
図１において、演算部６は、ロウパスフィルタ２と低周波スイッチ４との間に設けられ、２値信号に基づいたしきい値電圧Ｖｔｈからロウパスフィルタ２の出力を減算し、比較電圧とする。ここで、しきい値電圧Ｖｔｈは、２値信号レベルの中間レベルである。そして、演算部６は、減算部６１、インバータ６２からなる。減算部６１は、ロウパスフィルタ２からしきい値電圧Ｖｔｈを減算する。インバータ６２は、減算部６１の出力を（−１）倍し、低周波スイッチ４に出力する。コンパレータ７は、高周波スイッチ３の出力と低周波スイッチ４の出力とを比較し、出力する。
【００１８】
このような装置の動作を以下で説明する。図２は図１に示す装置の動作を説明する図である。
【００１９】
２値信号１００が、ハイパスフィルタ１を通過し、高周波信号１０１になる。そして、２値信号１００が、ロウパスフィルタ２を通過し、低周波信号１０２になる。
【００２０】
この低周波信号１０２を演算部６に入力する。減算部６１が、低周波信号１０２からしきい値電圧Ｖｔｈを減算する。つまり、低周波信号１０２をＶｄｃとすると、”Ｖｄｃ−Ｖｔｈ”となる。インバータ６２が、減算部６１の出力を（−１）倍し、”Ｖｔｈ−Ｖｄｃ”となる。従って、演算部６が出力する比較信号１０３は、”Ｖｔｈ−Ｖｄｃ”となり、高周波信号１０１の中間レベルになる。
【００２１】
そして、高周波スイッチ３、低周波スイッチ４がオンのとき、コンパレータ７が、高周波スイッチ３を通過した高周波信号１０１と比較信号１０３とを比較し、もとの２値信号１００を出力する。
【００２２】
高周波スイッチ３、低周波スイッチ４がオフのとき、コンパレータ７に信号が入力されず、コンパレータ７は出力を行わない。
【００２３】
ここで、図２において、高周波信号１０１、低周波信号１０２が単純な波形になる場合を例に示したが、これ以外の場合も同じになることはいうまでもない。
【００２４】
このように、高周波スイッチ３、低周波スイッチ４を同時にオン、オフし、２値信号１００のしきい値電圧Ｖｔｈから、ロウパスフィルタ２を通過する信号を引いて、この信号とハイパスフィルタ１を通過する信号とを、コンパレータ７により比較する。これにより、高周波でのオフアイソレーション特性がよく、高速のアナログ加算回路を必要としない。また、アナログ加算回路の影響を受けないので、使用周波数範囲が広くなる。すべての構成で半導体を使用することができるので、寿命を半永久的にすることができる。
【００２５】
また、複数のスイッチ回路により、２値信号を選択した場合、選択した信号以外の信号による影響を受けないので、信号純度がよくなり、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータにクロックを用いた場合、精度やノイズ特性がよくなる。つまり、被試験対象として、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータを試験する場合、精度よく試験を行うことができる。
【００２６】
そして、複数のスイッチ回路により、出力にロジック回路を接続した場合には、システムスキューの特性が改善され、被試験対象の測定精度がよくなる。
【００２７】
次に、第２の実施例を、図３を用いて説明する。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。
【００２８】
図３において、低周波スイッチ８は、図１に示す低周波スイッチ４代わりに設けられ、２値信号を入力し、ロウパスフィルタ１、ハイパスフィルタ２に出力する。このような装置の動作は、低周波スイッチ８の位置が変わっただけで、あとの動作は、図１に示す装置と同様なので、説明を省略する。
【００２９】
そして、第３の実施例を、図４を用いて説明する。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。
【００３０】
図４において、コンパレータ９は、図１に示す低周波スイッチ４、コンパレータ７の代わりに設けられ、高周波スイッチ３の出力と演算部６の出力とを比較し、イネーブル信号により、出力をオン／オフする。
【００３１】
このような装置の動作は、低周波スイッチ４の代わりにコンパレータ７が動作するだけで、あとの動作は図１と同じなので、説明を省略する。
【００３２】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、演算部６は、しきい値電圧Ｖｔｈからロウパスフィルタ２の出力を減算する減算部だけの構成でもよい。また、演算部６は、ロウパスフィルタ２の後段ではなく、前段に設け、しきい値電圧Ｖｔｈから２値信号を減算し、ロウパスフィルタ２に入力する構成でもよい。
【００３３】
また、しきい値電圧Ｖｔｈを、２値信号の中間レベルとしたが、これに限定されるものではなく、２値信号のハイレベルとロウレベルを区別できるレベルであればよい。
【００３４】
そして、コンパレータ７，９の後段にアンプを設け、２値信号の電圧調整を行う構成にしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１，３によれば、高周波スイッチ、低周波スイッチまたはコンパレータを同時にオン、オフし、２値信号のしきい値電圧から、ロウパスフィルタを通過する信号を引いて、この信号とハイパスフィルタを通過する信号とを、コンパレータにより比較する。これにより、高周波でのオフアイソレーション特性がよく、高速のアナログ加算回路を必要としない。また、アナログ加算回路の影響を受けないので、使用周波数範囲が広くなる。すべての構成で半導体を使用することができるので、寿命を半永久的にすることができる。
【００３６】
請求項２，４によれば、高周波スイッチ、低周波スイッチまたはコンパレータを同時にオン、オフし、２値信号のしきい値電圧から、２値信号を引いて、この信号がロウパスフィルタを通過した信号と、ハイパスフィルタを通過する信号とを、コンパレータにより比較する。これにより、高周波でのオフアイソレーション特性がよく、高速のアナログ加算回路を必要としない。また、アナログ加算回路の影響を受けないので、使用周波数範囲が広くなる。すべての構成で半導体を使用することができるので、寿命を半永久的にすることができる。
【００３７】
請求項５によれば、複数のスイッチ回路により、２値信号を選択した場合、選択した信号以外の信号による影響を受けないので、信号純度がよくなり、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータにクロックを用いた場合、精度やノイズ特性がよくなる。つまり、被試験対象として、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータを試験する場合、精度よく試験を行うことができる。
【００３８】
そして、複数のスイッチ回路により、出力にロジック回路を接続した場合には、システムスキューの特性が改善され、被試験対象の測定精度がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置の動作を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示した構成図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示した構成図である。
【図５】従来のスイッチ回路の構成を示した図である。
【図６】従来のスイッチ回路の構成を示した図である。
【図７】従来のスイッチ回路の構成を示した図である。
【符号の説明】
１  ハイパスフィルタ
２  ロウパスフィルタ
３  高周波スイッチ
４，８  低周波スイッチ
６  演算部
７，９  コンパレータ
【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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【図７】
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