(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号を形成する第１、第２信号間の電位差と、所定の閾値電位との間の大小関係を導出する電位比較器であって、
比較対象たる２個の電位の大小関係を導出する電位比較手段と、
所定の第１電位と前記第１信号の電位との間の分圧たる第１分圧を生成し、該第１分圧を前記電位比較手段における比較対象の一方として出力する第１分圧生成手段と、
前記第１電位および前記閾値電位に基づき定まる第２電位と前記第２信号の電位との間の分圧であり、前記第１分圧との間の大小関係が前記第１、第２信号間の電位差と前記閾値電位との間の大小関係に対応する第２分圧を生成し、該第２分圧を前記電位比較手段における比較対象の他方として出力する第２分圧生成手段と、
を備え、
前記第１分圧生成手段は、前記第１電位を供給する第１電位供給源と、該第１電位供給源と前記第１信号を伝送する入力配線との間に第１、第２抵抗部が順次配置されると共に前記第１、第２抵抗部間の接続部分から前記第１分圧を出力するよう形成され、
前記第２分圧生成手段は、前記第２電位を供給する第２電位供給源と、該第２電位供給源と前記第２信号を伝送する入力配線との間に前記第１、第２抵抗部間の抵抗比と等しい抵抗比となる第３、第４抵抗部が順次配置されると共に前記第３、第４抵抗部間の接続部分から前記第２分圧を出力するよう形成され、前記第２電位供給源は、前記第１電位との差分値が前記第３抵抗部の抵抗値を前記第４抵抗部の抵抗値で除算した値を前記閾値電位に乗算した値となる電位を前記第２電位として供給することを特徴とする電位比較器。
【請求項２】
前記第１、第２抵抗部間の抵抗比および前記第３、第４抵抗部間の抵抗比は２：１であり、
前記第１電位供給源は、所定の基準電位から前記閾値電位を減算した値の電位を第１電位として供給し、
前記第２電位供給源は、所定の基準電位に前記閾値電位を加算した値の電位を第２電位として供給することを特徴とする請求項１に記載の電位比較器。
【請求項３】
前記第２、第４抵抗部は、同一の抵抗値を有する同一構造の抵抗素子によって形成され、前記第１、第３抵抗部は、前記抵抗素子を２個直列に接続することによって形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電位比較器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象から出力される差動信号を形成する一対の信号間の電位差と、所定の閾値電位との間の大小関係を導出する電位比較器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子回路の特性等を検査する検査装置が知られている。かかる検査装置は、具体的には検査対象たる電子回路から出力された電気信号に対して、電位比較器によって所定の閾値電圧と比較を行い、比較結果に基づき電子回路の良否等を判定する機能を有する。従って、検査装置による検査の信頼性は電位比較を行う電位比較器の比較精度に大きく依存することとなり、検査装置を構成する電位比較器は検査の信頼性等の観点から非常に重要なものとなる。【０００３】
ところで、転送速度の高速化、耐ノイズ特性の向上等を目的として、それまでのシングルエンド転送に替えていわゆる差動伝送方式を利用した技術が提案されている。差動伝送方式は、２本の伝送線を用いて信号転送を行う技術であって、具体的には、２本の伝送線を経由して伝送される２つの電気信号間の電位差に基づきＨｉｇｈまたはＬｏｗの判定が行われる。このような差動伝送方式を利用した電子回路の増加に対応して、電子回路の特性検査等を行う検査装置の分野でも、差動伝送方式に対応した電位比較器を備えた検査装置の実現が要請されている。【０００４】
差動伝送方式に対応した検査装置の一例として、差動信号を構成する２つの電気信号のそれぞれに対して電位比較を行う構成のものがある。しかしながら、かかる構成とした場合には、シングルエンド転送に対する検査の場合と比較して、必要となる電位比較器の個数が増加するという問題がある。また、例えばそれぞれの電気信号に対して共通のノイズが混入した場合（すなわち、電気信号間の電位差を導出した際にはノイズがキャンセルされ、信号伝送の観点からは問題のない場合）には、それぞれの電気信号にて転送エラーが検出される可能性があり、検査の信頼性に問題を生ずることとなる。【０００５】
このため、他の検査装置の例としては、入力された電気信号間の電位差を導出するアナログ減算回路を内蔵し、アナログ減算回路によって導出された差分信号に対してシングルエンド信号と同様の電位比較を行う構成が知られている。かかる構成とした場合には、上述のような問題が生ずることはなく、かつシングルエンド転送方式を利用した電子回路に関する電位比較器の技術を流用できる等の利点を有することとなる。また、別の検査装置の例として、差動信号の一方の電位を一律に変化（オフセット）するオフセット加算部と、変化後の一方の電気信号と他方の電気信号とを比較する電位比較器とを備えた検査装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。【０００６】
【特許文献１】特開平９−１９７０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の検査装置は、構造が複雑化するという課題を有する。すなわち、アナログ減算回路の具体的な構造としては、特に減算対象の差動信号が高速かつ広い電位変動範囲を有する場合には、線形性を良好に維持した減算器を構成する電子回路の難度は高く、構造も複雑化する可能性が高い。【０００８】
また、差動信号の一方の電位をオフセットさせる検査装置に関しても構造が複雑化するという点では同様である。すなわち、オフセット電圧を高度に安定化する観点からは何らかのフィードバック機構が必須となることから、従来の検査装置では、特許文献１の図２に記載した回路に加え、別途フィードバック機構等を新たに備える必要があり、アナログ減算器を備えた場合と同様に、構造が複雑化することとなる。また、オフセット加算部を利用した検査装置では、特許文献１の図２からも明らかなようにオフセット加算部がエミッタ・フォロワを含んで構成されており、入力信号が高速化した場合には、波形の立ち上がり・立ち下がりに対する応答が非対称となること、構成要素たるトランジスタの電気特性に関する非線形性がオフセット電圧の精度に影響を与える等の問題も有する。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アナログ減算回路等を用いることのない単純な構成によって、差動信号を形成する信号間の電位差と所定の閾値電位との間の大小関係を高精度に導出する電位比較器を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる電位比較器は、差動信号を形成する第１、第２信号間の電位差と、所定の閾値電位との間の大小関係を導出する電位比較器であって、比較対象たる２個の電位の大小関係を導出する電位比較手段と、所定の第１電位と前記第１信号の電位との間の分圧たる第１分圧を生成し、該第１分圧を前記電位比較手段における比較対象の一方として出力する第１分圧生成手段と、前記第１電位および前記閾値電位に基づき定まる第２電位と前記第２信号の電位との間の分圧であり、前記第１分圧との間の大小関係が前記第１、第２信号間の電位差と前記閾値電位との間の大小関係に対応する第２分圧を生成し、該第２分圧を前記電位比較手段における比較対象の他方として出力する第２分圧生成手段とを備え、前記第１分圧生成手段は、前記第１電位を供給する第１電位供給源と、該第１電位供給源と前記第１信号を伝送する入力配線との間に第１、第２抵抗部が順次配置されると共に前記第１、第２抵抗部間の接続部分から前記第１分圧を出力するよう形成され、前記第２分圧生成手段は、前記第２電位を供給する第２電位供給源と、該第２電位供給源と前記第２信号を伝送する入力配線との間に前記第１、第２抵抗部間の抵抗比と等しい抵抗比となる第３、第４抵抗部が順次配置されると共に前記第３、第４抵抗部間の接続部分から前記第２分圧を出力するよう形成され、前記第２電位供給源は、前記第１電位との差分値が前記第３抵抗部の抵抗値を前記第４抵抗部の抵抗値で除算した値を前記閾値電位に乗算した値となる電位を前記第２電位として供給することを特徴とする。
【００１１】
この請求項１の発明によれば、アナログ減算処理等の複雑な処理を行うことなく、差動信号を形成する第１、第２信号の電位等を用いて生成された所定の第１、第２分圧間の大小関係を導出することによって差動信号間の電位差と所定の閾値電位との間の大小関係を導出することから、簡易な構成にて電位比較器を実現することが可能である。【００１３】
また、請求項２にかかる電位比較器は、上記の発明において、前記第１、第２抵抗部間の抵抗比および前記第３、第４抵抗部間の抵抗比は２：１であり、前記第１電位供給源は、所定の基準電位から前記閾値電位を減算した値の電位を第１電位として供給し、前記第２電位供給源は、所定の基準電位に前記閾値電位を加算した値の電位を第２電位として供給することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３にかかる電位比較器は、上記の発明において、前記第２、第４抵抗部は、同一の抵抗値を有する同一構造の抵抗素子によって形成され、前記第１、第３抵抗部は、前記抵抗素子を２個直列に接続することによって形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる電位比較器は、アナログ減算処理等の複雑な処理を行うことなく、差動信号を形成する第１、第２信号の電位等を用いて生成された所定の第１、第２分圧間の大小関係を導出することによって差動信号間の電位差と所定の閾値電位との間の大小関係を導出することから、簡易な構成にて電位比較器を実現することが可能であるという効果を奏する。【００１６】
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】
【００１７】
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。【００１８】
以下に、本発明にかかる電位比較器を実施するための最良の形態（以下、単に「実施の形態」と称する）について説明する。なお、以下に示す実施の形態では、電位比較器を、差動信号を出力する電子回路の電気特性を検査する検査装置の構成要素として使用した場合を例に説明するが、本発明にかかる電位比較器の用途が検査装置に限定されないことはもちろんである。【００１９】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる電位比較器について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる電位比較器１は、検査対象２から出力される差動信号を入力するための入力配線３、４と、入力配線３、４のそれぞれから差動信号を取り込むと共に、所定の高閾値電位ＶＯＨおよび取り込んだ差動倍号の電位に基づく分圧たる第１分圧および第２分圧を生成・出力する高閾値側分圧生成部５と、高閾値側分圧生成部５から出力された第１、第２分圧間の大小関係を導出する高閾値側電位比較器６とを備える。また、本実施の形態１にかかる電位比較器１は、入力配線３、４のそれぞれから差動信号を取り込むと共に、所定の低閾値電位ＶＯＬおよび取り込んだ差動信号の電位に基づく２通りの分圧たる第１分圧および第２分圧を生成・出力する低閾値側分圧生成部８と、低閾値側分圧生成部８から出力された第１、第２分圧の大小関係を導出する低閾値側電位比較器９とを備える。さらに、電位比較器１は、入力配線３、４に対する高閾値側分圧生成部５および低閾値側分圧生成部８側のインピーダンスを整合するために入力配線３、４のそれぞれと一端が接続された抵抗素子１０、１１と、抵抗素子１０、１１の他端と接続されたターミネータ１２とを備える。ターミネータ１２は、検査対象２から見た終端電圧を決定する素子である。以下での説明を簡易にするべく、ターミネータ１２が、終端電圧ＶＴを常時発生する場合を説明するが、ターミネータ１２が生成する電圧は、終端電圧ＶＴには限定されない。【００２０】
入力配線３、４は、一端が検査対象２の信号出力端と電気的に接続されており、検査対象２に備わる差動信号生成部１３から出力される差動信号を電位比較器１内に入力する機能を有する。ここで、入力配線３は、検査対象２に備わる差動信号生成部１３の陽極側と電気的に接続され、入力配線４は、差動信号生成部１３の陰極側と電気的に接続されるものとする。このため、以下では必要に応じて、入力配線３を介して入力される信号をプラス信号（特許請求の範囲における第１信号に相当）と称し、入力配線４を介して入力される信号をマイナス信号（特許請求の範囲における第２信号に相当）と称し、プラス信号とマイナス信号の対によって差動信号が形成されるものとする。また、入力配線３、４と差動信号生成部１３との間であって検査対象２の内部には抵抗素子１４、１５がそれぞれ配置されており、検査対象２との境界部分における差動信号の反射を抑制する観点から、入力配線３、４の入力インピーダンスは、それぞれ抵抗素子１４、１５のインピーダンスと等しい値とすることが好ましい。【００２１】
高閾値側電位比較器６は、特許請求の範囲における電位比較手段の一例として機能するものである。具体的には、高閾値側電位比較器６は、比較対象たる２つの電位を正入力側端子および負入力側端子を介して入力し、正入力側の電位が高い場合にＨｉｇｈを出力し、負入力側の電位が高い場合にはＬｏｗを出力する機能を有する。なお、本実施の形態１では、高閾値側電位比較器６は、入力する第１、第２分圧の値を工夫することにより、高閾値側分圧生成部５から出力される第１、第２分圧間の大小関係を導出することによって、差動信号を構成するプラス信号・マイナス信号間の電位差と、所定の高閾値電位ＶＯＨとの間の大小関係を導出する機能を有する。高閾値側電位比較器６そのものは、入力される２個の電位の大小関係導出が可能なものであれば任意の構成として良く、既知の比較回路等によって形成することが可能である。【００２２】
高閾値側分圧生成部５は、入力配線３、４を介して入力された差動信号の電位と、内部に備えた電位供給源の電位との間の分圧たる第１、第２分圧を生成し、生成した第１、第２分圧を高閾値側電位比較器６に対して出力する機能を有する。具体的には、高閾値側電位比較器６は、入力配線３を介して入力される差動信号たるプラス信号（第１信号）の電位と、特許請求の範囲における「所定の閾値電位」の一例たる高閾値電位ＶＯＨとに基づく分圧たる第１分圧を生成する第１分圧生成部１６と、入力配線４を介して入力される差動信号たるマイナス信号（第２信号）の電位と高閾値電位ＶＯＨとに基づく分圧たる第２分圧を生成する第２分圧生成部１７とを備える。【００２３】
第１分圧生成部１６は、所定の基準電位ＶＴから高閾値電位ＶＯＨを減算した値の第１電位を供給する第１電位供給源１８と、それぞれが等しい電気抵抗値を有し、互いに直列に接続された抵抗素子１９〜２４とを備える。抵抗素子１９〜２４による直列接続構造のうち、抵抗素子１９側の端部は第１電位供給源１８と電気的に接続され、抵抗素子２４側の端部は第２電位供給源２５（後述）と電気的に接続される。なお、抵抗素子１９〜２４のうち、抵抗素子１９、２０は特許請求の範囲における第１抵抗部の一例として機能し、抵抗素子２１は第２抵抗部の一例として機能する。【００２４】
また、抵抗素子２１と抵抗素子２２が接続する部分は入力配線３に対して電気的に接続され、抵抗素子２０と抵抗素子２１が接続する部分は、高閾値側電位比較器６の負入力側と電気的に接続された構成を有する。このため、第１分圧生成部１６は、抵抗素子１９、２０（第１抵抗部）の電気抵抗値と抵抗素子２１（第２抵抗部）の電気抵抗値の比に応じて第１電位とプラス信号の電位との間の分圧たる第１分圧を生成し、生成した第１分圧を高閾値側電位比較器６の負入力側に対して出力することとなる。なお、第１電位供給源１８に接続された抵抗素子１９〜２１が入力配線３に接続されることによって検査対象２から見た終端電圧がＶＴからずれるが、当該ずれを打ち消すべく、第２電位供給源２５（後述）に接続された抵抗素子２２〜２４を入力配線３に接続している。また後述するように、入力配線３に接続された抵抗素子１９〜２４および１０、ならびに後述する抵抗素子３６〜４１は、全体として入力配線３が有する特性インピーダンスと整合させることが好ましい。【００２５】
第２分圧生成部１７は、基準電位ＶＴと高閾値電位ＶＯＨを加算した値の第２電位を供給する第２電位供給源２５と、それぞれが等しい電気抵抗値を有し、互いに直列に接続された抵抗素子２６〜３１とを備える。なお、抵抗素子２６〜３１のうち、抵抗素子３０、３１は特許請求の範囲における第３抵抗部の一例として機能し、抵抗素子２９は第４抵抗部の一例として機能する。また、抵抗素子２６〜３１によって形成される直列接続構造のうち、抵抗素子３１側の端部は第２電位供給源２５と電気的に接続され、抵抗素子２６側の端部は第１電位供給源１８と電気的に接続される。また、抵抗素子２８と抵抗素子２９とが接続する部分は入力配線４と電気的に接続され、抵抗素子２９と抵抗素子３０とが接続する部分は、高閾値側電位比較器６の正入力側と電気的に接続された構成を有する。このため、第２分圧生成部１７は、抵抗素子３０、３１（第３抵抗部）の電気抵抗値と抵抗素子２９（第４抵抗部）の電気抵抗値との間の比に応じて第２電位とマイナス信号の電位との間の分圧たる第２分圧を生成し、生成した第２分圧を高閾値側電位比較器６の正入力側に出力することとなる。なお、第２電位供給源２５に接続された抵抗素子２９〜３１が入力配線４に接続されることによって、検査対象２から見た終端電圧がＶＴからずれるが、当該ずれを打ち消すべく、第１電位供給源１８に接続された抵抗素子２６〜２８が入力配線４に接続されている。また後述するように、入力配線４に接続された抵抗素子２６〜３１および１１、ならびに後述する抵抗素子４３〜４８は、全体として入力配線４が有する特性インピーダンスと整合させることが好ましい。【００２６】
次に、低閾値側分圧生成部８および低閾値側電位比較器９について説明する。単純に電位比較器を構成する観点からは、電位比較器の構成要素としては高閾値側分圧生成部５および高閾値側電位比較器６の対または低閾値側分圧生成部８および低閾値側電位比較器９の対のいずれか一方を備えれば良い。しかしながら、上述したように本実施の形態１にかかる電位比較器は、利用態様として差動信号を出力する検査対象２の特性検査を行う検査装置に用いられることを前提としている。このため、本実施の形態１では、高閾値電位ＶＯＨに対応した電位比較を行う高閾値側分圧生成部５および高閾値側電位比較器６に加え、特許請求の範囲における「所定の閾値電位」の他の例たる低閾値電位ＶＯＬに対応した電位比較を行う低閾値側分圧生成部８および低閾値側電位比較器９を備えた構成を採用する。【００２７】
低閾値側電位比較器９は、高閾値側電位比較器６と同様に特許請求の範囲における電位比較手段の一例として機能するものである。具体的な構成についても、高閾値側電位比較器６と同様であって、一般的な比較回路によって構成することが可能である。【００２８】
低閾値側分圧生成部８は、高閾値側分圧生成部５と同様に、所定の閾値電位と差動信号（プラス信号、マイナス信号）の電位を用いた第１、第２分圧を生成・出力する機能を有する。低閾値側分圧生成部８は、高閾値側分圧生成部５と同様にそれぞれ所定の分圧を生成・出力する第１分圧生成部３２および第２分圧生成部３３を備える一方で、分圧生成に用いる閾値電位として、高閾値側分圧生成部５にて用いた高閾値電位ＶＯＨよりも低い値を有する低閾値電位ＶＯＬとする点で、高閾値側分圧生成部５と異なる構成を有する。【００２９】
第１分圧生成部３２は、所定の電位を供給する第１電位供給源３５と、それぞれ等しい電気抵抗値を有すると共に互いに直列に接続された抵抗素子３６〜４１とを備える。抵抗素子３６〜４１のうち、抵抗素子３６、３７は特許請求の範囲における第１抵抗部の一例として機能し、抵抗素子３８は第２抵抗部の一例として機能する。抵抗素子３６〜４１による直列接続構造のうち抵抗素子３６側の端部は第１電位供給源３５と電気的に接続され、抵抗素子４１側の端部は第２電位供給源４２（後述）と電気的に接続される。また、抵抗素子３８、３９間の接続部分は入力配線３と電気的に接続され、抵抗素子３７、３８間の接続部分は低閾値側電位比較器９の正入力側と電気的に接続される。以上の基本構成は、高閾値側分圧生成部５に備わる第１分圧生成部１６と同様である。第１分圧生成部１６の構成と顕著に相違する点としては、第１電位供給源３５によって供給される電位が、所定の基準電位ＶＴから低閾値電位ＶＯＬを減算した値になることである。【００３０】
第２分圧生成部３３は、所定の電位を供給する第２電位供給源４２と、それぞれ等しい電気抵抗値を有すると共に互いに直列に接続された抵抗素子４３〜４８とを備える。抵抗素子４３〜４８のうち、抵抗素子４７、４８は特許請求の範囲における第３抵抗部の一例として機能し、抵抗素子４６は第４抵抗部の一例として機能する。抵抗素子４３〜４８による直列接続構造のうち抵抗素子４３側の端部は第１電位供給源３５と電気的に接続され、抵抗素子４８側の端部は第２電位供給源４２と電気的に接続される。また、抵抗素子４５、４６間の接続部分は入力配線４と電気的に接続され、抵抗素子４６、４７間の接続部分は低閾値側電位比較器９の負入力側と電気的に接続される。高閾値側分圧生成部５に備わる第２分圧生成部１７と顕著に相違する点としては、第２電位供給源４２によって供給される電位が、所定の基準電位ＶＴに低閾値電位ＶＯＬを加算した値になることである。【００３１】
次に、ターミネータ１２と接続された抵抗素子１０、１１および高閾値側分圧生成部５および低閾値側分圧生成部８に備わる抵抗素子１９〜２４、２６〜３１、３６〜４１、４３〜４８の電気抵抗値の相互関係について説明する。入力配線３、４を介して交流信号たる差動信号を入力する電位比較器１では、入力配線３、４とその他の構成要素との間の接続部分にて差動信号が反射することがないよう、入力配線３、４とその他の構成要素との間にてインピーダンスを整合させる必要がある。このため、本実施の形態１では、インピーダンス整合を実現する観点から抵抗素子１９〜２４、２６〜３１、３６〜４１、４３〜４８の電気抵抗値をそれぞれ等しい値Ｒａとし、抵抗素子１０、１１の電気抵抗値をＲｂとした上で、入力配線３、４のインピーダンスＺｏに対して、
Ｚｏ＝（３ＲａＲｂ）／（４Ｒｂ＋３Ｒａ）・・・（１）
が成立するよう、Ｒａ、Ｒｂの値が定められる。【００３２】
次に、本実施の形態１にかかる電位比較器１の動作について説明する。上述したように、本実施の形態１にかかる電位比較器１は、差動信号を形成するプラス信号（第１信号）とマイナス信号（第２信号）との電位差と、所定の閾値電位との間の大小関係を導出するためのものである。具体的には、本実施の形態１にかかる電位比較器１は、高閾値側分圧生成部５に備わる第１分圧生成部１６、第２分圧生成部１７と、高閾値側電位比較器６とによって高閾値電位ＶＯＨと差動信号間の電位差との間の大小関係を導出し、低閾値側分圧生成部８に備わる第１分圧生成部３２、第２分圧生成部３３と、低閾値側電位比較器９とによって低閾値電位ＶＯＬと差動信号間の電位差との間の大小関係を導出する。両者における大小関係の導出は、ほぼ同様の原理に基づき行われることから、以下では高閾値側分圧生成部５および高閾値側電位比較器６の動作を中心に説明を行う。【００３３】
上述したように、高閾値側分圧生成部５は、第１分圧生成部１６と第２分圧生成部１７とを備えた構成を有し、それぞれにて所定の分圧を生成し、高閾値側電位比較器６に対して出力する。第１分圧生成部１６では、抵抗素子１９が（ＶＴ−ＶＯＨ）なる第１電位を供給する第１電位供給源１８と電気的に接続され、抵抗素子２１と抵抗素子２２との接続部分にて差動信号の一方であるプラス信号が入力される入力配線３と電気的に接続する。このため、プラス信号の電位ＶｕＰを用いると、それぞれ等しい電気抵抗値Ｒａを有する抵抗素子１９、２０（第１抵抗部）、抵抗素子２１（第２抵抗部）によって形成される直列接続構造のうち抵抗素子２０、２１間の接続部分における分圧たる第１分圧ＶＨＮは、
ＶＨＮ＝{２ＲａＶｕＰ＋Ｒａ（ＶＴ−ＶＯＨ）｝／３Ｒａ＝（２ＶｕＰ＋ＶＴ−ＶＯＨ）／３
・・・（２）
と表される。抵抗素子２０、２１間の接続部分は、高閾値側電位比較器６の負入力側と電気的に接続されていることから、（２）式によって表される第１分圧ＶＨＮが高閾値側電位比較器６の負入力となる。【００３４】
第２分圧生成部１７でも同様の原理によって分圧が生成される。すなわち、第２分圧生成部１７を構成する抵抗素子２９〜３１による直列接続構造は、両端にて（ＶＴ＋ＶＯＨ）なる電位を供給する第２電位供給源２５および差動信号の他方たるマイナス信号を入力する入力配線４と電気的に接続する。このため、等しい抵抗値Ｒａを有する抵抗素子３０、３１（第３抵抗部）、抵抗素子２９（第４抵抗部）によって構成される直列接続構造のうち、抵抗素子２９、３０間の接続部分における分圧たる第２分圧ＶＨＰは、（２）式の場合と同様に、
ＶＨＰ＝（２ＶｕＮ＋ＶＴ＋ＶＯＨ）／３      ・・・（３）
と表される。上述したように抵抗素子２９、３０間の接続部分は高閾値側電位比較器６の正入力側と電気的に接続することから、（３）式に示した第２分圧ＶＨＰは、高閾値側電位比較器６の正入力となる。【００３５】
このように、高閾値側電位比較器６に対しては、正入力として（３）式に示す第２分圧ＶＨＰが入力され、負入力として（２）式に示す第１分圧ＶＨＮが入力されるため、高閾値側電位比較器６は、直接的には第２分圧ＶＨＰと第１分圧ＶＨＮとの間の大小関係を導出することとなる。すなわち、高閾値側電位比較器６は、
ΔＶ＝ＶＨＰ−ＶＨＮ                        ・・・（４）
と表されるΔＶが０より大きいか否かを判定することとなるが、（４）式は、（２）式および（３）式の右辺を代入すると、
△Ｖ＝｛（２ＶｕＮ＋ＶＴ十ＶＯＨ）／３｝−｛（２ＶｕＰ＋ＶＴ−ＶＯＨ）／３｝
＝−（２／３）｛（ＶｕＰ−ＶｕＮ）−ＶＯＨ｝
・・・（５）
と変形される。式変形によって導出された（５）式の右辺は、差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号の電位差（ＶｕＰ−ＶｕＮ）と、特許請求の範囲における「所定の閾値電位」の一例たる高閾値電位ＶＯＨとの差分値を（−２／３）倍したものである。従って、高閾値側電位比較器６による第２分圧ＶＨＰと第１分圧ＶＨＮとの間の大小関係の導出結果は、（５）式に示したように差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号の電位差と閾値電位との間の大小関係と対応する。結果として、本実施の形態１にかかる電位比較器１では、高閾値側電位比較器６によって導出された結果を参照することによって、検査対象から出力される差動信号を形成する第１信号（プラス信号）と第２信号（マイナス信号）間の電位差と、所定の閾値電位との間の大小関係を明らかにすることが可能である。この結果、高閾値側電位比較器６は、差動信号間の電位差が高閾値電位よりも大きい場合にはＬｏｗを出力し、高閾値電位よりも小さい場合にはＨｉｇｈを出力することとなり、ユーザは出力結果に基づき両者間の大小関係を認識することとなる。【００３６】
かかる動作は、低閾値側分圧生成部８および低閾値側電位比較器９でも同様である。すなわち、第１分圧生成部３２は、抵抗素子３６、３７（第１抵抗部）、抵抗素子３８（第２抵抗部）の作用により、第１電位供給源３５から供給される第１電位（ＶＴ−ＶＯＬ）とプラス信号の電位ＶｕＰ間の分圧としての第１分圧ＶＬＰは、
ＶＬＰ＝（２ＶｕＰ＋ＶＴ−ＶＯＬ）／３    ・・・（６）
と表され、第２分圧生成部３３では、抵抗素子４７、４８（第３抵抗部）および抵抗素子４６（第４抵抗部）の作用によって、第２電位供給源４２から供給される第２電位（ＶＴ＋ＶＯＬ）とマイナス信号の電位ＶｕＮ間の分圧としての第２分圧ＶＬＮは、
ＶＬＮ＝（２ＶｕＮ＋ＶＴ＋ＶＯＬ）／３    ・・・（７）
と表される。従って、低閾値側電位比較器９は、
ΔＶ'＝ＶＬＰ−ＶＬＮ＝（２／３）（ＶｕＰ−ＶｕＮ−ＶＯＬ）・・・ （８）
と定義されるΔＶ'が０との大小関係を導出することとなり、（８）式の最右辺からも明らかなように、導出結果は、差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号との間の電位差と、特許請求の範囲における「所定の閾値電位」の他の例たる低閾値電位との間の大小関係に対応することとなる。具体的には、低閾値側電位比較器９は、差動信号間の電位差が低閾値電位よりも大きい場合にはＨｉｇｈを出力し、低閾値電位よりも小さい場合にはＬｏｗを出力することとなる。【００３７】
次に、本実施の形態１にかかる電位比較器の利点について説明する。まず、本実施の形態１にかかる電位比較器では、第１分圧生成部１６および第２分圧生成部１７（または第１分圧生成部３２および第２分圧生成部３３）にて所定の閾値電位に応じて定められた電位との間で適当な第１分圧および第２分圧を生成し、第１分圧と第２分圧との間の大小関係を導出することによって、差動信号間の電位差と所定の閾値電位との間の大小関係を導出する。このように、本実施の形態１では、所定の電位供給源と抵抗素子および既存の比較回路を用いることによって電位比較を可能とすることから、アナログ減算器等を用いた従来の電位比較器と比べて、簡易な回路構造によって電位比較器を実現できるという利点を有する。【００３８】
また、電位比較器を構成する抵抗素子は、理想的にはその電気特性は電位の絶対値および周波数に依存することがない。従って、従来の電位比較器と異なり、広い電位範囲および高速な（すなわち高周波数の）差動信号に対しても充分に対応することが可能であり、差動信号の周波数等に関わらず高精度の電位比較を行うことができるという利点を有する。【００３９】
さらに、本実施の形態１にかかる電位比較器は、抵抗素子１９〜２４、２６〜３１、３６〜４１、４３〜４８に関して、同一の電気抵抗値の素子によって形成することとしている。このため、本実施の形態１にかかる電位比較器を作製する際には、準備する抵抗素子としては（１）式の関係を満たす電気抵抗値Ｒａ、Ｒｂの２種類の抵抗素子を用意すれば良いこととなり、抵抗素子の種類の観点からも単純な構造の電位比較器を実現でき、製造コストを低減できるという利点を有する。【００４０】
また、抵抗素子１９〜２４等として同一の電気抵抗値の素子を用いることが可能であることから、抵抗素子１９〜２４等に関して、物理的な構造が同一のものを用いることが可能である。構造が同一のものを用いた場合には、例えば温度変化による電気抵抗値の変化等、電気的な特性の変化が等しいものとなり、温度等の周辺環境条件の変化にもかかわらず、互いの電気抵抗値の比が維持されることとなる。上述したように本実施の形態１では抵抗素子間の電気抵抗値の比に基づき分圧を生成しているため、周辺環境条件の変化により個々の抵抗素子における電気抵抗値が変化した場合であっても、電気抵抗値の比が維持されることにより依然として高精度の電位比較を行うことが可能であるという利点を有する。【００４１】
（変形例１）
次に、実施の形態１にかかる電位比較器の変形例１について説明する。本変形例１では、実施の形態１の場合と同様に差動信号間の電位差を複数の閾値電位と比較する電位比較器において、高閾値電位ＶＯＨと低閾値電位ＶＯＬとの間に、
ＶＯＨ＝−ＶＯＬ                          ・・・（９）
の関係が成立した場合に関して、実施の形態１における高閾値側分圧生成部５と、低閾値側分圧生成部８とを一体化した構成を有する。【００４２】
図２は、本変形例１にかかる電位比較器５０の構成を示す模式図である。図２に示すように、本変形例１にかかる電位比較器５０は、実施の形態１と同様に入力配線３、４、抵抗素子１０、１１、高閾値側電位比較器６および低閾値側電位比較器９を備える一方で、実施の形態１における高閾値側分圧生成部５および低閾値側分圧生成部８の機能をあわせ持つ分圧生成部５１を新たに備えた構成を有する。【００４３】
分圧生成部５１は、実施の形態１における高閾値側電位比較器６等と同様に、所定の電位を供給する電位供給源と、所定の電気抵抗値を有する抵抗素子とを備えた構造を有する。具体的には、分圧生成部５１は、所定の基準電位ＶＴから高閾値電位ＶＯＨを減算した電位を供給する電位供給源５２と、基準電位ＶＴに高閾値電位ＶＯＨを加算した電位を供給する電位供給源５３とを備える。そして、電位供給源５２と電位供給源５３の間には、抵抗素子５４〜５９の直列接続構造と、抵抗素子６０〜６５の直列接続構造が配置され、それぞれの直列接続構造の抵抗素子５４側および抵抗素子６０側の端部が電位供給源５２と電気的に接続され、抵抗素子５９側および抵抗素子６５側の端部が電位供給源５３と電気的に接続された構成を有する。【００４４】
抵抗素子５４〜５９の直列接続構造のうち、抵抗素子５５、５６間の接続部分は高閾値側電位比較器６の負入力側と電気的に接続され、抵抗素子５６、５７間の接続部分は入力配線３と電気的に接続され、抵抗素子５７、５８間の接続部分は低閾値側電位比較器９の正入力側と電気的に接続される。また、抵抗素子６０〜６５の直列接続構造のうち、抵抗素子６１、６２間の接続部分は低閾値側電位比較器９の負入力側と電気的に接続され、抵抗素子６２、６３間の接続部分は入力配線４と電気的に接続され、抵抗素子６３、６４間の接続部分は高閾値側電位比較器６の正入力側と電気的に接続される。【００４５】
なお、抵抗素子５４〜６５は、互いに等しい電気抵抗値を有する抵抗素子によって形成される。また、抵抗素子５４〜６５の電気抵抗値Ｒｃは、インピーダンス整合の観点から、入力配線３、４側からみた電位比較器５０内の他の構成要素のインピーダンス値と入力配線３、４の入力インピーダンスとが等しい値となることが好ましい。このため、抵抗素子５４〜６５の電気抵抗値Ｒｃは、入力配線３、４のインピーダンスＺｏに対して、抵抗素子１０、１１の電気抵抗値Ｒｂとの間に、
Ｚｏ＝（３ＲｃＲｂ）／（２Ｒｂ＋３Ｒｃ）      ・・・（１０）
の関係が成立する値となるよう定められる。インピーダンスＺｏおよび電気抵抗値Ｒｂが一定の値とした場合、（１）式との対比から明らかなように、抵抗素子５４〜６５の電気抵抗値Ｒｃは、抵抗素子１９等の電気抵抗値Ｒａの（１／２）の大きさとなる。かかる値となる理由は、図１と図２との間の比較から明らかなように、実施の形態１における高閾値側分圧生成部５および低閾値側分圧生成部８に備わる抵抗素子の個数に比べ、分圧生成部５１に備わる抵抗素子の個数が半分となるためである。【００４６】
次に、２通りの閾値電位（高閾値電位、低閾値電位）に対する分圧生成部５１の動作について簡単に説明する。高閾値電位ＶＯＨを閾値電位とした電位比較、すなわち高閾値側電位比較器６による電位比較を行う場合には、電位供給源５２が実施の形態１における第１電位供給源１８の代替物として機能し、抵抗素子５４〜５６が抵抗素子１９〜２１の代替物として機能する。従って、抵抗素子５５、５６間の接続部分の電位は（２）式に示す第１分圧ＶＨＮとなり、かかる第１分圧が高閾値側電位比較器６の負入力側に出力される。一方、電位供給源５３は、実施の形態１における第２電位供給源２５の代替物として機能し、抵抗素子６３〜６５は、抵抗素子２９〜３１の代替物として機能する。このため、抵抗素子６３、６４間の接続部分の電位は（３）式に示す第２分圧ＶＨＰとなり、かかる第２分圧が高閾値側電位比較器６の正入力側に出力される。【００４７】
このため、実施の形態１と同様に高閾値側電位比較器６は、（２）式に示す第１分圧ＶＨＮが負入力側に入力され、（３）式に示す第２分圧ＶＨＰが正入力側に入力される。従って、高閾値側電位比較器６は、（４）式および（５）式に基づき、それぞれ差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号の電位差と、高閾値電位ＶＯＨとの間の大小関係を導出することが可能である。【００４８】
次に、低閾値電位ＶＯＬ（＝−ＶＯＨ）を閾値電位とした電位比較、すなわち低閾値側電位比較器９による電位比較を行う場合について説明する。電位供給源５３は、実施の形態１における第１電位供給源３５の代替物として機能し、抵抗素子５７、５８、５９が抵抗素子３８、３７、３６の代替物として機能する。従って、抵抗素子５７、５８間の接続部分の電位は（６）式に示す第１分圧ＶＬＰとなり、かかる第１分圧が低閾値側電位比較器９の正入力側に対して出力される。一方で、電位供給源５２は、実施の形態１における第２電位供給源４２の代替物として機能し、抵抗素子６０、６１、６２は、抵抗素子４８、４７４６の代替物として機能し、抵抗素子６１、６２間の接続部分の電位は（７）式に示す第２分圧ＶＬＮとなる。このため、低閾値側電位比較器９の正入力側および負入力側に入力される電位は、それぞれ第１分圧ＶＬＰ、第２分圧ＶＬＮとなり、（８）式に示すように、差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号の間の電位差と、低閾値電位ＶＯＬとの間の大小関係を導出することが可能である。【００４９】
このように、高閾値電位ＶＯＨと低閾値電位ＶＯＬとの間に（９）式に示す関係が成立した場合には、本変形例１に示すように電位供給源および抵抗素子の個数をほぼ半分にすることが可能であり、より簡易な構造の電位比較器を実現できるという利点を有する。【００５０】
（変形例２）
次に、実施の形態１にかかる電位比較器の変形例２について説明する。本変形例２にかかる電位比較器は、変形例１に示した構成に基づき、差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号の間の電位差と、多数の閾値電位との間の大小関係の導出が可能な構成を有する。【００５１】
図３は、本変形例２にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。図３に示すように、本変形例２にかかる電位比較器６７は、入力配線３、４と、抵抗素子１０、１１と、ターミネータ１２とに加え、変形例１における分圧生成部５１、高閾値側電位比較器６および低閾値側電位比較器９と同様の構成を有する電位比較ユニット６８−１〜６８−ｎ（ｎ：２以上の自然数）を備えた構成を有する。【００５２】
電位比較ユニット６８−１〜６８−ｎは、基本的には分圧生成部５１、高閾値側電位比較器６および低閾値側電位比較器９を組み合わせたものと同様の構成を有する一方、閾値電位として用いられる高閾値電位および低閾値電位がそれぞれ異なる値となり、閾値電位の相違に対応して電位供給源６９−１〜６９ｎ、７０−１〜７０ｎによって供給される電位が互いに異なる値となるよう形成される。【００５３】
具体的には、電位比較ユニット６８−１では、高閾値電位をＶＯＨ１、低閾値電位を−ＶＯＨ１、電位比較ユニット６８−２では、高閾値電位をＶＯＨ２、低閾値電位を−ＶＯＨ２、・・・、電位比較ユニット６８−ｎでは、高閾値電位ＶＯＨｎ、低閾値電位を−ＶＯＨｎと設定する。電位供給源６９−１〜６９−ｎ、７０−１〜７０−ｎの供給電位もかかる閾値電位の相違に対応して、例えば電位供給源６９−１によって供給される電位は、所定の基準電位ＶＴから高閾値電位ＶＯＨ１を減算した値となり、電位供給源６９−２によって供給される電位は、基準電位ＶＴから高閾値電位ＶＯＨ２を減算した値となる。【００５４】
次に、本変形例２にかかる電位比較器の利点について説明する。本変形例２にかかる電位比較器は、上述したように複数通りの閾値電位に対応した電位比較ユニット６８を多数備えた構成を有する。従って、本変形例２にかかる電位比較器は、検査対象２から出力される差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号との間の電位差と複数通りの閾値電位との間の大小関係を導出することが可能である。【００５５】
このため、本変形例２にかかる電位比較器を検査装置の一部として用いた場合には、例えば検査対象２から出力される差動信号に対して、詳細なアイ開口評価を行うことが可能である。アイ開口評価とは、差動信号の時間変化パターンを分析することによって信号特性等を評価するものであり、従来は、例えばオシロスコープ等によって信号波形を観察することによってアイ開口評価が行われていた。【００５６】
一方、本変形例２にかかる電位比較器では、差動信号を形成するプラス信号・マイナス信号間の電位差と、複数の閾値電位との間の大小関係を導出することが可能であり、プラス信号・マイナス信号間の電位差は連続的に変化することから、大小関係が逆転する瞬間にはプラス信号・マイナス信号間の電位差は閾値電位と一致することとなる。このため、多数の閾値電位を設定すると共に閾値電位との間の大小関係が逆転するタイミングを検出する機構等をあわせて設けることにより、差動信号を形成するプラス信号・マイナス信号間の電位差の時間変化を検出することが可能となり、アイ開口評価等の特性評価を高精度に行うことが可能である。また、本変形例２にかかる電位比較器は、オシロスコープ等と異なり電位供給源と抵抗素子のみによって形成することが可能であることから、単純な構造にてアイ開口評価等の特性検査を行うことが可能であるという利点を有する。【００５７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる電位比較器について説明する。本実施の形態２にかかる電位比較器は、実施の形態１における電位比較器と基本的な構成が同一である一方で、実施の形態１と異なり抵抗素子１０、１１およびターミネータ１２を省略した構成を有する。【００５８】
図４は、本実施の形態２にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。図４に示すように、本実施の形態２にかかる電位比較器７１は、実施の形態１と同様に、入力配線３、４と、高閾値側分圧生成部５と、高閾値側電位比較器６と、低閾値側分圧生成部８と、低閾値側電位比較器９とを備える一方で、実施の形態１における抵抗素子１０、１１およびターミネータ１２を省略した構成を有する。【００５９】
実施の形態１でも説明したように、入力配線３、４と高閾値側電位比較器６等との境界部分にて差動信号が反射することを抑制または防止するために、入力配線３、４のインピーダンスＺｏに対してインピーダンス整合を実現するよう、抵抗素子１９等の電気抵抗値Ｒａと、抵抗素子１０、１１の電気抵抗値Ｒｂとは（１）式に示した関係を有する。ここで、（１）式の右辺に関してＲｂの値を無限大とした極限を導出すると、
【数１】
0004956419.tif 000002
・・・（１１）
の関係が成立する。このため、電気抵抗値Ｒｂの値を無限大とした場合、すなわち抵抗素子１０、１１を省略した場合にもインピーダンス整合を実現することが可能である。具体的には、（１１）式を満たすよう抵抗素子１９等の電気抵抗値Ｒａを定めることによって、抵抗素子１０、１１およびターミネータ１２を省略しつつインピーダンス整合を実現した電位比較器を実現することが可能である。かかる構成を有することにより、本実施の形態２にかかる電位比較器は、さらに単純な構成によって電位比較器を実現できるという利点を有する。【００６０】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる電位比較器について説明する。本実施の形態３にかかる電位比較器は、実施の形態１の概念を拡張したものであって、第１、第２抵抗部間の抵抗値の比と分圧生成用の電位供給源の電位との間の関係を一般化したものである。【００６１】
図５は、本実施の形態３にかかる電位比較器７３の構成を示す模式図である。図５に示すように、本実施の形態３にかかる電位比較器は、実施の形態１と同様に入力配線３、４と、高閾値側電位比較器６と、低閾値側電位比較器９と、抵抗素子１０、１１と、ターミネ一タ１２を備える一方で、所定の分圧を生成して高閾値側電位比較器６に対して出力する高閾値側分圧生成部７４と、所定の分圧を生成して低閾値側電位比較器９に対して出力する低閾値側分圧生成部７５とが、実施の形態１における高閾値側分圧生成部５および低閾値側分圧生成部８と異なる構成を有する。【００６２】
高閾値側分圧生成部７４は、第１分圧生成部７６と第２分圧生成部７７とを備える。第１分圧生成部７６は、第１電位を供給する第１電位供給源７８と、抵抗素子８０ａ、７９ａ、７９ｂ、８０ｂとを備える。ここで、抵抗素子８０ａは特許請求の範囲における第１抵抗部の一例として機能し、抵抗素子７９ａは第２抵抗部の一例として機能するものである。また、第１電位供給源７８は、抵抗素子８０ａ、７９ａ、７９ｂ、８０ｂが直列に順次接続されることによって形成された直列接続構造の抵抗素子８０ａ側の端部と電気的に接続される。なお、直列接続構造の抵抗素子８０ｂ側の端部は、後述する第２電位供給源８１と電気的に接続される。また、抵抗素子８０ａ、７９ａ間の接続部分は高閾値側電位比較器６の負入力側と電気的に接続され、抵抗素子７９ａ、７９ｂ間の接続部分は入力配線３と電気的に接続される。【００６３】
第２分圧生成部７７は、第２電位を供給する第２電位供給源８１と、抵抗素子８０ｃ、７９ｃ、７９ｄ、８０ｄとを備える。ここで、抵抗素子８０ｃは特許請求の範囲における第３抵抗部の一例として機能し、抵抗素子７９ｃは第４抵抗部の一例として機能するものである。また、第２電位供給源８１は、抵抗素子８０ｃ、７９ｃ、７９ｄ、８０ｄが直列に順次接続されることによって形成された直列接続構造の抵抗素子８０ｃ側の端部と電気的に接続される。なお、直列接続構造の抵抗素子８０ｄ側の端部は、第１電位供給源７８と電気的に接続された構成を有する。また、抵抗素子８０ｃ、７９ｃ間の接続部分は高閾値側電位比較器６の正入力側と電気的に接続され、抵抗素子７９ｃ、７９ｄ間の接続部分は入力配線４と電気的に接続される。【００６４】
次に、高閾値側分圧生成部７４を構成する第１電位供給源７８、第２電位供給源８１によって供給される第１電位、第２電位の値と、抵抗素子８０ａ（第１抵抗部）、抵抗素子７９ａ（第２抵抗部）、抵抗素子８０ｃ（第３抵抗部）、抵抗素子７９ｃ（第４抵抗部）の電気抵抗値との間の関係について説明する。本実施の形態３では、少なくとも抵抗素子８０ａの電気抵抗値と、抵抗素子７９ａの電気抵抗値との間の比が抵抗素子８０ｃの電気抵抗値と抵抗素子７９ｃとの間の比と等しくなるようそれぞれの電気抵抗値が定められている。本実施の形態３では、かかる条件に加え、構成を単純化する観点から、抵抗素子８０ａ〜８０ｄは電気抵抗値Ｒｅを有し、抵抗素子７９ａ〜７９ｄは電気抵抗値Ｒｄを有するよう形成されており、抵抗素子８０ａ、７９ａ（抵抗素子８０ｃ、７９ｃ）間の抵抗比はＲｅ：Ｒｄとなる。【００６５】
また、第１電位および第２電位は、第２電位から第１電位を減算した値が、抵抗素子７９ａ（抵抗素子７９ｃ）の電気抵抗値を抵抗素子８０ａ（抵抗素子８０ｃ）の電気抵抗値によって除算した値を高閾値電位に対して乗算した値と等しくなるよう定められる。すなわち、第１電位Ｖ１および第２電位Ｖ２は、抵抗素子７９ａの電気抵抗値Ｒｄ、抵抗素子８０ａの電気抵抗値Ｒｅおよび高閾値電位ＶＯＨを用いて、
Ｖ２−Ｖ１＝（Ｒｅ／Ｒｄ）ＶＯＨ                  ・・・（１２）
の関係を満たすよう設定される。なお、本実施の形態３では、第１電位Ｖ１および第２電位Ｖ２の具体的な値を、
Ｖ１＝ＶＴ−（Ｒｅ／２Ｒｄ）ＶＯＨ                ・・・（１３）
Ｖ２＝ＶＴ＋（Ｒｅ／２Ｒｄ）ＶＯＨ                ・・・（１４）
と設定することによって、（１２）式に示す関係を満たすこととしている。【００６６】
次に、第１分圧生成部から高閾値側電位比較器６の負入力側に出力される第１分圧ＶＨＮ'と、第２分圧生成部から高閾値側電位比較器６の正入力側に出力される第２分圧ＶＨＰ'の値について説明する。実施の形態１の場合と同様に、これらの分圧は入力配線３，４におけるプラス信号及びマイナス信号の電位ＶｕＰ、ＶｕＮ、（１２）式の条件を満たす第１電位Ｖ１、第２電位Ｖ２および抵抗素子８０ａ、８０ｃの電気抵抗値Ｒｅ、抵抗素子７９ａ、７９ｃの電気抵抗値Ｒｄに基づいて定まることとなる。すなわち、（２）式および（３）式の場合と同様に、
ＶＨＮ'＝（ＲｅＶｕＰ＋ＲｄＶ１）／（Ｒｄ＋Ｒｅ）  ・・・（１５）
ＶＨＰ'＝（ＲｅＶｕＮ＋ＲｄＶ２）／（Ｒｄ＋Ｒｅ）  ・・・（１６）
と求められる。そして、第１分圧ＶＨＮ'は高閾値側電位比較器６の負入力側に対して出力され、第２分圧ＶＨＰ'は高閾値側電位比較器６の正入力側に対して出力されることから、高閾値側電位比較器６は、
ΔＶ'＝ＶＨＰ'−ＶＨＮ'                        ・・・（１７）
と示されるΔＶ'の値が０より大きいか否かを判定することとなり、０より大きい場合にＨｉｇｈ、０より小さい場合にＬｏｗを出力する。（１７）式に（１５）式、（１６）式および（１２）式を代入すると、
ΔＶ'＝（Ｒｄ＋Ｒｅ）−１｛Ｒｅ（ＶｕＮ−ＶｕＰ）＋Ｒｄ（Ｖ２−Ｖ１）｝
＝｛−Ｒｅ／（Ｒｄ＋Ｒｅ）｝｛（ＶｕＰ−ＶｕＮ）−ＶＯＨ｝
・・・（１８）
が成立する。（１８）式に示す関係は実施の形態１における（５）式と同様の式であり、高閾値側電位比較器６は、入力される第１分圧と第２分圧との間の大小関係を導出することによって、差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号との間の電位差と高閾値電位との間の大小関係を導出することとなる。【００６７】
低閾値側分圧生成部７５も、高閾値側分圧生成部７４の場合と同様である。すなわち、低閾値側分圧生成部７５は、第１分圧生成部８２と第２分圧生成部８３とを備え、第１分圧生成部８２は、第１電位供給源８４に対して抵抗素子８０ｅ、７９ｅ、７９ｆ、８０ｆによって形成された直列接続構造が抵抗素子８０ｅ側の端部にて電気的に接続され、抵抗素子８０ｆ側の端部は第２電位供給源８５（後述）と電気的に接続された構造を有し、抵抗素子７９ｅ、７９ｆ間の接続部分が入力配線３と電気的に接続され、抵抗素子７９ｅ、８０ｅ間の接続部分が低閾値側電位比較器９の正入力側と電気的に接続する。また、第２分圧生成部８３は、第２電位供給源８５に対して抵抗素子８０ｇ、７９ｇ、７９ｈ、８０ｈによって形成された直列接続構造が抵抗素子８０ｇ側の端部にて電気的に接続され、抵抗素子８０ｈ側の端部は第１電位供給源８４と電気的に接続し、抵抗素子７９ｇ、７９ｈ間の接続部分は入力配線４と電気的に接続され、抵抗素子８０ｇ、７９ｇ間の接続部分は低閾値側電位比較器９の負入力側と電気的に接続する。【００６８】
これらの構成要素の電気抵抗値および供給電位間の関係についても、高閾値側分圧生成部７４と同様に定められている。すなわち、抵抗素子７９ｅ、８０ｅ間の電気抵抗値の比と抵抗素子７９ｇ、８０ｇ間の電気抵抗値の比を等しくするという条件を満たすべく、抵抗素子７９ｅ〜７９ｈは互いに等しい電気抵抗値Ｒｄを有するよう形成され、抵抗素子８０ｅ〜８０ｈは互いに等しい電気抵抗値Ｒｅを有するよう形成される。また、第１電位供給源８４および第２電位供給源８５は、それぞれ第１電位Ｖ１'、第２電位Ｖ２'に関して（１２）式〜（１４）式にて高閾値電位ＶＯＨを低閾値電位ＶＯＬに置き換えた関係が成立するよう定められる。このように、低閾値側分圧生成部７５は、高閾値側分圧生成部７４に関する（１２）式〜（１８）式の関係が、高閾値電位ＶＯＨを低閾値電位ＶＯＬに置き換えた形で成立することとなり、結論として低閾値側電位比較器９は、入力される第１分圧および第２分圧の大小関係を導出することによって、差動信号を形成するプラス信号とマイナス信号との間の電位差と低閾値電位との間の大小関係を導出することとなる。【００６９】
このように、第１電位、第２電位と抵抗素子の電気抵抗値との間に一定の関係を満たしていれば、実施の形態１に示す構成以外のものであっても電位比較を行うことが可能であり、実施の形態１と同様の利点を享受することが可能である。また、本実施の形態３にかかる電位比較器では、上述の関係を満たしていれば抵抗素子の電気抵抗値および第１、第２電位供給源から供給される電位について任意に定めることが可能であるため、設計の自由度が向上するという利点を有する。【００７０】
以上、実施の形態１〜３および変形例に渡って本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態等に限定して解釈されるものではなく、当業者であれば様々な実施例、変形例に想到することが可能である。例えば、異なる実施の形態、変形例間の思想を組み合わせた電位比較器を実現することが可能であって、例えば実施の形態３にかかる電位比較器において、実施の形態２と同様に抵抗素子１０、１１およびターミネータ１２を省略した構成を採用すること等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施の形態１にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態１の変形例１にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。
【図３】実施の形態１の変形例２にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態２にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。
【図５】実施の形態３にかかる電位比較器の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７２】
１、５０、７１、７３  電位比較器
２  検査対象
３、４  入力配線
５、７４  高閾値側分圧生成部
６  高閾値側電位比較器
８、７５  低閾値側分圧生成部
９  低閾値側電位比較器
１０、１１、１４、１５、１９〜２４、２６〜３１、３６〜４１、４３〜４８、５４〜６５、７９ａ〜７９ｈ、８０ａ〜８０ｈ  抵抗素子
１２  ターミネータ
１３  差動信号生成部
１６、３２、７６、８２  第１分圧生成部
１７、３３、７７、８３  第２分圧生成部
１８、３５、７８、８４  第１電位供給源
２５、４２、８１、８５  第２電位供給源
５１  分圧生成部
５２、５３、６９−１〜６９−ｎ、７０−１〜７０−ｎ  電位供給源
６７  電位比較器
６８−１〜６８−ｎ  電位比較ユニット
【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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