(57)【要約】【課題】負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がりを高速化することにより、電流の測定を効率的に行うことが可能な電圧印加電流測定回路を提供する。【解決手段】電圧印加電流測定回路１００は、レンジ２に切り換えられるとサミング点の電位を増幅させて第１、第２基準電圧と比較しこれら第１基準電圧と第２基準電圧の間にあるか否かを判定する。判定した結果、第１基準電圧と第２基準電圧の間にない場合には、回避スイッチ１１１をＯＮとし電流が第２の抵抗器１０８を回避して流れてレンジ１と同様の時定数で高速化されて立ち上がる。判定した結果、第１基準電圧と第２基準電圧の間にある場合には、回避スイッチ１１１をＯＦＦとし第１、第２の抵抗器１０７，１０８を流れて負荷１１４に供給された電流を測定する処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に供給する電圧を出力する電圧出力手段と、
前記電圧出力手段により出力された電圧を増幅させる電圧増幅手段と、
前記電圧増幅手段と前記負荷とを接続する伝送経路と、
前記伝送経路上に接続された複数の抵抗器と、
前記複数の抵抗器に電流が流れることによって発生した電位差に基づいて、前記負荷に供給する電流を測定する電流測定手段と、
複数種類のレンジに応じて、前記複数の抵抗器と前記伝送経路との接続を切り換える回避スイッチと、
前記負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時に前記回避スイッチを制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする電圧印加電流測定回路。
【請求項２】
負荷に供給する電圧を出力する電圧出力手段と、
前記電圧出力手段により出力された電圧を増幅させる電圧増幅手段と
前記電圧増幅手段と前記負荷とを接続する伝送経路と、
前記伝送経路上に接続された第１および第２の抵抗器と、
前記第１または第２の抵抗器に電流が流れることによって発生した電位差に基づいて、前記負荷に供給する電流を測定する電流測定手段と、
第１または第２のレンジに応じて、前記第２の抵抗器と前記伝送経路との接続を切り換える回避スイッチと、
前記第２のレンジに応じて、前記負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時に前記回避スイッチを制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする電圧印加電流測定回路。
【請求項３】
請求項２に記載の電圧印加電流測定回路において、
前記スイッチ制御手段は、
前記第２のレンジに応じて、前記負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時に、前記負荷に供給する電圧値が定常状態に対する所定割合の電圧値よりも大きいか否かを判定する電圧判定手段と、
前記電圧判定手段が判定した結果、前記所定割合の電圧値よりも小さい場合には前記回避スイッチを制御して前記第２の抵抗器と前記伝送経路とを接続しない状態とし、前記所定割合の電圧値よりも大きい場合には前記回避スイッチを制御して前記第２の抵抗器と前記伝送経路とを接続させる判定制御手段とを備えたことを特徴とする電圧印加電流測定回路。
【請求項４】
請求項３に記載の電圧印加電流測定回路において、
前記電圧判定手段により判定される定常状態に対する所定割合の電圧値を変更して設定する電圧設定手段を更に備えたことを特徴とする電圧印加電流測定回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被試験対象等の負荷に供給する電流を測定する電圧印加電流測定回路に係り、特に、負荷に接続された伝送経路上の各抵抗器の接続をレンジに応じて切り換える回路構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被試験対象等の負荷に供給する電流を測定するＤＰＳ（Ｄｅｖｉｃｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ）、ＰＭＵ（Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）等の電圧印加電流測定回路では、負荷に接続された伝送経路上に接続された抵抗器の両端に電流が流れることによって発生した電位差を増幅させ、この増幅させた電位差に基づいた信号を用いて測定を行う。伝送経路上には複数の抵抗器が接続されており、これら抵抗器の接続状態を切り換えることで、予め設定された測定電流のレンジに合わせて電流検出抵抗の大きさを変えながら電流測定を行っている。
【０００３】
以下の特許文献１に記載された電圧印加電流測定回路では、演算増幅器に負帰還を掛けて一定電圧を出力する構成の電圧供給回路が記載されている。この電圧供給回路では、電圧出力端子の電圧が所定値より低下したことを検知して電流を供給する電流出力回路と、電圧出力端子の電圧が所定値より高くなったことを検知して電圧出力端子から電流を吸引する電流吸引回路とが電圧出力端子に接続されている。これにより、負荷となる被試験ＩＣに動作電流ＩＰが流れることで発生する電圧変動幅を小さく抑え、セトリングタイムを短くしている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の電圧印加電流測定回路では、以下のようにして負荷への電流の測定を行っていた。図６は、従来の電圧印加電流測定回路２００の構成を示す説明図である。電圧印加電流測定回路２００は、予め設定された電圧をＤ／Ａ２０１で出力し、抵抗器２０２、２０３の抵抗値Ｒ３、Ｒ４及び増幅器２０４を用いて（−Ｒ４／Ｒ３）倍に増幅させる。また、増幅器２０４には、更に負荷２１４端の電圧をセンスする増幅器２０６が接続されている。この増幅器２０４から出力する電圧をコンデンサ２０５を介して戻した負帰還回路によって位相補償しつつ、抵抗器２０７，２０８を通過して負荷２１４に供給する。
【０００５】
抵抗器２０７，２０８は、増幅器２０４と負荷２１４とを接続する伝送経路上に直列に接続されており、これら抵抗器２０７，２０８の両端には、スイッチ２０９，２１０を介して増幅器２１２が接続されている。抵抗器２０７と抵抗器２０８の中間点と、抵抗器２０８の外側端点とがスイッチ２０９，２１０を介して増幅器２１２の反転入力端子に接続され、抵抗器２０７の外側端点が増幅器２１２の非反転入力端子に接続されている。増幅器２１２の出力端子には、Ａ／Ｄ２１３が接続されている。ここで、抵抗器２０７，２０８の抵抗値Ｒ１、Ｒ２はＲ１＜Ｒ２の関係を有している。
【０００６】
また、抵抗器２０８の両端は、スイッチ２１１を介した伝送経路で接続されており、スイッチ２１１がＯＮとなっているときには、電流がこの伝送経路を流れ抵抗器２０８を回避するようになっている。
【０００７】
そして、負荷２１４に供給する電流が抵抗器２０７，２０８に流れることによって発生した電位差を増幅器２１２にて増幅し、これをＡ／Ｄ２１３でデジタル信号に変換する。この変換された信号に基づいて負荷２１４に供給する電流を測定する。
【０００８】
この負荷２１４に供給する電流が大きい場合には、図７の表に示すように、レンジ１に切り換えてスイッチ２０９，２１１をＯＮとし、スイッチ２１０をＯＦＦとする。この場合、電流は抵抗器２０７のみを流れて抵抗器２０８を回避するので、抵抗器２０７を流れることによって発生した電位差を増幅してデジタル信号に変換すると、負荷２１４に供給された電流を測定することができる。
【０００９】
また、負荷２１４に供給するべき電流が小さい場合には、図７の表に示すように、レンジ２に切り換えてスイッチ２１０をＯＮとし、スイッチ２０９，２１１をＯＦＦとする。同様に、電流が抵抗器２０７，２０８を流れる間に発生した電位差を増幅し、デジタル信号に変換して負荷２１４に流れた電流を測定する。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２３６６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような従来技術における電圧印加電流測定回路２００では、以下のような問題があった。従来、各レンジに応じて抵抗器２０７，２０８の接続状態を切り換えることにより、電流検出抵抗の大きさを変えて測定を行っているが、比較的小電流を測定するためのレンジ２では、電流が２つの抵抗器２０７，２０８を流れる。このため、電流検出抵抗が抵抗器２０７，２０８の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を加えた数値となって大きくなり、負荷２１４がある程度の容量性を有している場合には、負荷２１４への電圧の供給を開始する際の立ち上がりが遅くなり、電圧波形が定常化するまでの時間が長くなるという問題があった。
【００１２】
例えば、負荷２１４が容量Ｃ２を有する場合、レンジ１では電流が抵抗器２０７のみを流れるため、立ち上がりの時定数はＲ１×Ｃ２となる。このレンジ１に対してレンジ２の場合、電流が２つの抵抗器２０７，２０８を流れるため、立ち上がりの時定数は（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｃ２となる。ここで、例えば抵抗器２０８の抵抗値Ｒ２が、Ｒ２＝９９×Ｒ１である場合、レンジ２の立ち上がりの時定数はレンジ１の１００倍となることがわかる。このように、レンジ２では電流測定が可能となるまでの時間が長くなり、全体の測定時間が長くなるという問題があった。
【００１３】
そこで本発明は、負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がりを高速化することにより、電流の測定を効率的に行うことが可能な電圧印加電流測定回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上のような課題を達成するために、本発明に係る電圧印加電流測定回路は、負荷に供給する電圧を出力する電圧出力手段と、前記電圧出力手段により出力された電圧を増幅させる電圧増幅手段と、前記電圧増幅手段と前記負荷とを接続する伝送経路と、前記伝送経路上に接続された複数の抵抗器と、前記複数の抵抗器に電流が流れることによって発生した電位差に基づいて、前記負荷に供給する電流を測定する電流測定手段と、複数種類のレンジに応じて、前記複数の抵抗器と前記伝送経路との接続を切り換える回避スイッチと、前記負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時に前記回避スイッチを制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
このような構成により、負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時にスイッチ制御手段が回避スイッチを制御して複数の抵抗器と伝送経路との接続を切り換えるので、伝送経路上で電流が流れる抵抗器が変更され、電流検出抵抗の大きさが変化する。伝送経路上で電流が流れる抵抗器を少なくして電流検出抵抗の大きさを小さくし、立ち上がりを高速化して電流の測定を効率的に行うことが可能となる。
【００１６】
本発明に係る他の電圧印加電流測定回路は、負荷に供給する電圧を出力する電圧出力手段と、前記電圧出力手段により出力された電圧を増幅させる電圧増幅手段と、前記電圧増幅手段と前記負荷とを接続する伝送経路と、前記伝送経路上に接続された第１および第２の抵抗器と、前記第１または第２の抵抗器に電流が流れることによって発生した電位差に基づいて、前記負荷に供給する電流を測定する電流測定手段と、第１または第２のレンジに応じて、前記第２の抵抗器と前記伝送経路との接続を切り換える回避スイッチと、前記第２のレンジに応じて、前記負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時に前記回避スイッチを制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、上述の電圧印加電流測定回路において、前記スイッチ制御手段は、前記第２のレンジに応じて、前記負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時に、前記負荷に供給する電圧値が定常状態に対する所定割合の電圧値よりも大きいか否かを判定する電圧判定手段と、前記電圧判定手段が判定した結果、前記所定割合の電圧値よりも小さい場合には前記回避スイッチを制御して前記第２の抵抗器と前記伝送経路とを接続しない状態とし、前記所定割合の電圧値よりも大きい場合には前記回避スイッチを制御して前記第２の抵抗器と前記伝送経路とを接続させる判定制御手段とを備えても良い。
【００１８】
上述の電圧印加電流測定回路において、前記電圧判定手段により判定される定常状態に対する所定割合の電圧値を変更して設定する電圧設定手段を更に備えても良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電圧印加電流測定回路によれば、負荷への電圧の供給を開始する際の立ち上がりを高速化することにより、電流の測定を効率的に行うことが可能となるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電圧印加電流測定回路の一実施形態である電圧印加電流測定回路１００の構成例を示した説明図である。本実施形態の電圧印加電流測定回路は、例えば半導体メモリテスタの電圧印加電流測定モジュールに適用することができる。この場合、負荷１１４は被試験対象のメモリデバイス（ＤＵＴ）である。その他にも、各種の負荷に電圧を印加し、その電流を測定する用途に広く適用できるものである。
【００２１】
電圧印加電流測定回路１００は、負荷１１４に供給するための電圧を出力するＤ／Ａ１０１を備えている。Ｄ／Ａ１０１は、負荷１１４の種類や機能等に応じて設定された電圧を出力する。このためＤ／Ａ１０１は、電圧出力手段としての機能を有する。
【００２２】
また、電圧印加電流測定回路１００は、Ｄ／Ａ１０１が発生させた電圧を入力し、この電圧を増幅させて出力する増幅器１０４と、この増幅器１０４と負荷１１４とを接続する伝送経路１０４ａとを備えている。増幅器１０４は、Ｄ／Ａ１０１が発生させた電圧を反転入力端子に入力し、（−Ｒ４／Ｒ３）倍に増幅させて伝送経路１０４ａを介して負荷１１４に供給する。ここで、Ｒ４，Ｒ３は、それぞれ抵抗器１０２，１０３が有する抵抗値である。このため増幅器１０４は、電圧増幅手段としての機能を有する。
【００２３】
電圧印加電流測定回路１００は、増幅器１０４が出力した電圧を戻す負帰還回路上に設けられたコンデンサ１０５を備えている。コンデンサ１０５が設けられた負帰還回路は、増幅器１０４が出力した電圧をＤ／Ａ１０１が発生させた電圧と逆位相として反転入力端子に戻すことにより、電圧の振幅を抑えて安定させる位相補償機能を有する。
【００２４】
電圧印加電流測定回路１００は、伝送経路１０４ａ上に接続された第１、第２の抵抗器１０７，１０８を備えている。抵抗器１０７，１０８は、増幅器１０４と負荷１１４を接続する伝送経路上に直列に接続されており、これら第１、第２の抵抗器１０７，１０８の両端には、スイッチ１０９，１１０を介して増幅器１１２が接続されている。直列に接続された第１の抵抗器１０７と第２の抵抗器１０８の中間点と、第２の抵抗器１０８の外側端点がスイッチ１０９，１１０を介して増幅器１１２の反転入力端子に接続され、第１の抵抗器１０７の外側端点が増幅器１１２の非反転入力端子に接続されている。ここで、第１、第２の抵抗器１０７，１０８の抵抗値Ｒ１、Ｒ２はＲ１＜Ｒ２の関係を有している。
【００２５】
電圧印加電流測定回路１００は、第１、第２の抵抗器１０７，１０８のうち、第２の抵抗器１０８と伝送経路１０４ａとの接続を切り換える回避スイッチ１１１を備えている。この回避スイッチ１１１は、第２の抵抗器１０８の両端を直接接続する経路上に設けられており、レンジ１またはレンジ２に応じて、第２の抵抗器１０８と伝送経路１０４ａとの接続を切り換える。回避スイッチ１１１がＯＮとなっているときには、電流がこの経路を流れ、第２の抵抗器１０８を回避（迂回）するようになっている。
【００２６】
増幅器１１２は、第１、第２の抵抗器１０７，１０８に対してスイッチ１０９，１１０を介して並列に接続されている。増幅器１１２は、上記の増幅器１０４が伝送経路１０４ａを介して負荷１１４に電圧を供給した際に、第１、第２の抵抗器１０７，１０８に電流が流れることにより発生した電位差を増幅する。
【００２７】
負荷１１４に供給する電流が比較的大きい場合には、図３の表に示すように、レンジ１に切り換えてスイッチ１０９、回避スイッチ１１１をともにＯＮに切り換え、スイッチ１１０をＯＦＦに切り換える。このとき増幅器１１２は、電流が第１の抵抗器１０７を流れることによって発生した電位差を増幅する。
【００２８】
また、負荷１１４に供給する電流が比較的小さい場合には、図３の表に示すように、レンジ２に切り換えて負荷１１４に供給する電圧が安定している定常状態時に測定を行う。このときスイッチ１１０はＯＮになり、スイッチ１０９、回避スイッチ１１１はともにＯＦＦになる。増幅器１１２は、電流が第１および第２の抵抗器１０７，１０８を流れることによって発生した電位差をスイッチ１１０を介して取り出し増幅させる。なおスイッチ１０９，１１０の切り換えは、図示しない制御部から送信される制御信号に基づいて行われる。
【００２９】
Ａ／Ｄ１１３は、増幅器１１２が増幅させた電位差をデジタル信号に変換し、例えば図示しない他の演算回路に出力する。本実施形態の電圧印加電流測定回路１００がメモリテストシステムに組み込まれている場合、システム内の演算回路で演算が行われて電流が測定される。このように増幅器１１２、Ａ／Ｄ１１３は、電流測定手段としての機能を有する。
【００３０】
また増幅器１２０は、サミング点の電位を取り出して非反転入力端子に入力し、これを（１＋Ｒ５／Ｒ６）倍に増幅する。ここで、Ｒ５、Ｒ６は、増幅器１２０の反転入力端子に接続された抵抗器１２１，１２２がそれぞれ有する抵抗値である。
【００３１】
電圧印加電流測定回路１００は、増幅器１２０が増幅させた電位と基準電圧源１２５が出力する第１基準電圧とを比較するコンパレータ１２３と増幅器１２０が増幅させた電位と基準電圧源１２６が出力する第２基準電圧とを比較するコンパレータ１２４を備えている。
【００３２】
ここで、基準電圧源１２５，１２６により出力される第１基準電圧と、第２基準電圧には、定常状態での電圧値に対する所定割合の電圧値と、定常状態での電圧値が予めユーザにより設定される。
Ｄ／Ａ１０１が出力する電圧をＶ１とすると、増幅器１０４が（Ｒ４／Ｒ３）倍の利得を有する反転増幅器であるため、定常状態での電圧値Ｖ０、即ち第２基準電圧は以下の式によって算出される。
Ｖ０＝−（Ｒ４／Ｒ３）×Ｖ１
サミング点の電位をＶ３とすると、このＶ３は、負荷１１４に供給する電圧を増幅して戻す増幅器１０６から出力される電圧値Ｖ２とＶ１をＲ３、Ｒ４で分圧して以下の式によって算出される。
Ｖ３＝（Ｖ２−Ｖ１）×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）＋Ｖ１
また、増幅器１２０が（１＋Ｒ５／Ｒ６）倍の利得を有する非反転増幅器であるため、増幅器１２０から出力される電圧値Ｖ４は、以下の式によって算出される。
Ｖ４＝（１＋Ｒ５／Ｒ６）×Ｖ３
そして、定常状態に対する所定割合としてｋ％の電圧値に第１基準電圧を設定する場合には、以下の式によって算出される電圧値を基準電圧源１２５に設定する。
Ｖ４＝（１＋Ｒ５／Ｒ６）｛ｋ／１００×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４）−（１−Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４））×Ｒ３／Ｒ４｝×Ｖ０
【００３３】
このユーザにより設定される第１、第２基準電圧は、負荷１１４への電圧の供給を開始する際の立ち上がり時に、回避スイッチ１１１によって抵抗器１０８と伝送経路１０４ａの接続を切り換えるタイミングに対応している。また第１、第２基準電圧は、負荷１１４の種類や機能等に応じて出力する電圧や、ユーザの要望に応じて変更可能である。このように基準電圧源１２５，１２６は、電圧設定手段としての機能を有する。
【００３４】
コンパレータ１２３は、増幅器１２０が増幅させたサミング点の電位と第１基準電圧とを比較し、第１基準電圧よりもサミング点の電位が大きいか否かを判定する。またコンパレータ１２４は、増幅器１２０が増幅させたサミング点の電位と第２基準電圧とを比較し、第２基準電圧よりもサミング点の電位が小さいか否かを判定する。そして双方の判定結果から、サミング点の電位が第１、第２基準電圧の間にあるか否かを判定することができる。このようにコンパレータ１２３，１２４は、電圧判定手段としての機能を有する。
【００３５】
また電圧印加電流測定回路１００は、コンパレータ１２３，１２４がそれぞれ比較を行った結果に応じて信号を出力するレベル変換回路１２７を備えている。このレベル変換回路１２７は、コンパレータ１２３，１２４からサミング点の電位と第１、第２基準電圧とを比較した結果を示す信号を受け取り、サミング点の電位が第１、第２基準電圧の間にある場合には、回避スイッチ１１１をＯＦＦとするための信号をＧＡＴＥ素子１２８に出力する。サミング点の電位が第１、第２基準電圧の間にない場合には、回避スイッチ１１１をＯＮとするための信号をＧＡＴＥ素子１２８に出力する。
【００３６】
ＧＡＴＥ素子１２８は、図示しない制御部から出力された制御信号を受け取り、レンジ１の場合は回避スイッチ１１１を制御してＯＮとする。またレンジ２の場合、ＧＡＴＥ素子１２８は、サミング点の電位が第１、第２基準電圧の間にある場合には回避スイッチ１１１をＯＦＦとし、サミング点の電位が第１、第２基準電圧の間にない場合には回避スイッチ１１１をＯＮとする。このため、以上のコンパレータ１２３，１２４、基準電圧源１２５，１２６、ＧＡＴＥ素子１２８、レベル変換回路１２７は、一連の動作によってスイッチ制御手段、判定制御手段としての機能を実現するようになっている。
【００３７】
続いて、本実施の形態における電圧印加電流測定回路１００の動作について説明する。
【００３８】
ユーザが負荷１１４の種類や機能等に応じて設定した電圧がＤ／Ａ１０１から出力されると、上述のように電圧印加電流測定回路１００内の各回路が動作し、増幅器１０４が電圧を増幅させて伝送経路１０４ａを介して負荷１１４に供給される。この負荷１１４に供給する電流が大きい場合には、図３の表に示すように、レンジ１に切り換えられスイッチ１０９、回避スイッチ１１１がＯＮとなってスイッチ１１０がＯＦＦとなる。増幅器１１２は、伝送経路１０４ａ上の第１の抵抗器１０７に電流が流れることにより発生した電位差をスイッチ１０９を介して取り出して増幅させる。Ａ／Ｄ１１３は、増幅器１１２が増幅させた電位差を信号に変換し、例えばテストシステム内の演算回路で演算が行われて電流が測定される。
【００３９】
また、負荷１１４に供給する電流が小さい場合の動作については、図２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは発明の理解を容易にするため、便宜的にフローチャートの形式を用いているが、電圧印加電流測定回路１００はアナログ動作を行うため、各ステップの進行はあくまで動作の流れを示すものである（プログラム制御によるステップを意味するものではない）。
【００４０】
動作開始時：まず図３の表に示すようにレンジ２に切り換えられるものとする。
【００４１】
ステップＳ２０１：増幅器１２０は、サミング点の電位を非反転入力端子に入力して増幅させる。
【００４２】
ステップＳ２０２，Ｓ２０３：コンパレータ１２３，１２４は、ステップＳ２０１で増幅器１２０が増幅させたサミング点の電位を入力し、第１、第２基準電圧と比較する。そして、コンパレータ１２３，１２４は、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にあるか否かを判定する。
【００４３】
例えば、増幅器１２０が増幅させたサミング点の電位と、定常状態に対する所定割合として第１基準電圧に設定されている８０％の電圧値と、第２基準電圧に設定されている定常状態の電圧値とを比較し、これら８０％の電圧値と定常状態の電圧値との間にあるか否かを判定する。
【００４４】
ステップＳ２０４：ステップＳ２０３でコンパレータ１２３，１２４により判定した結果、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にない場合には、レベル変換回路１２７は、負荷１１４への電圧の供給を開始する際の立ち上がりの過渡応答時にコンパレータ１２３からサミング点の電位を増幅器１２０で増幅した電位が第１基準電圧よりも大きいことを示す信号または、コンパレータ１２４からサミング点の電位を増幅器１２０で増幅した電位が第２基準電圧よりも小さいことを示す信号を受け取り、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にないと判定する。そして、この判定結果に応じて回避スイッチ１１１をＯＮとするための信号を生成してＧＡＴＥ素子１２８に出力する。
【００４５】
そして、ＧＡＴＥ素子１２８は、レベル変換回路１２７から出力された信号を受け取ると、図３の表に示すように、回避スイッチ１１１を制御してＯＮとし第２の抵抗器１０８と伝送経路１０４ａとを接続しない状態とする。
【００４６】
ステップＳ２０５：電圧印加電流測定回路１００は、ステップＳ２０４で回避スイッチ１１１をＯＮとしたことに応じて、電流が抵抗器１０８を回避して流れて負荷１１４に供給され、図４のグラフに示すように、レンジ１と同様の時定数で高速化されて立ち上がる。
【００４７】
例えば、図４のグラフの［Ａ］、［Ｃ］に示すように、サミング点の電位が第１基準電圧に設定されている８０％の電圧値よりも大きくなるまでレンジ１と同様の時定数で高速化されて立ち上がる。
【００４８】
ステップＳ２０６：ステップＳ２０３でコンパレータ１２３，１２４により判定した結果、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にある場合には、レベル変換回路１２７は、負荷１１４への電圧の供給の定常状態時、または、回避スイッチ１１１によって切り換えるタイミングでコンパレータ１２３からサミング点の電位が第１基準電圧よりも小さいことを示す信号と、コンパレータ１２４からサミング点の電位が第２基準電圧よりも大きいことを示す信号を受け取り、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にあると判定する。そして、この判定結果に応じて回避スイッチ１１１をＯＦＦとするための信号を生成してＧＡＴＥ素子１２８に出力する。
【００４９】
そして、ＧＡＴＥ素子１２８は、レベル変換回路１２７から出力された信号を受け取ると、図３の表に示すように、回避スイッチ１１１を制御してＯＦＦとし抵抗器１０８と伝送経路１０４ａとを接続する。
【００５０】
ステップＳ２０７：増幅器１１２により、伝送経路１０４ａ上の第１の抵抗器１０７及び抵抗器１０８に電流が流れることにより発生した電位差をスイッチ１１０を介して取り出して増幅させる。また、Ａ／Ｄ１１３により、増幅器１１２が増幅させた電位差をデジタル信号に変換し、例えばテストシステム内の演算回路で演算を行って電流を測定する。
【００５１】
以上のように、本実施の形態における電圧印加電流測定回路１００では、負荷１１４に供給する電流が小さい場合にレンジ２に切り換えられると、サミング点の電位を取り出して増幅し、これを第１、第２基準電圧と比較して、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にあるか否かを判定する。その結果、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にない場合には、回避スイッチ１１１がＯＮに切り換えられ、電流が第２の抵抗器１０８を回避して流れて負荷１１４に供給される結果、レンジ１と同様の時定数で高速化されて立ち上がることになる。
【００５２】
これに対し、判定の結果、サミング点の電位が第１基準電圧と第２基準電圧の間にある場合には、回避スイッチ１１１がＯＦＦに切り換えられ、伝送経路１０４ａ上の第１、第２の抵抗器１０７，１０８を通じて負荷１１４に供給された電流を測定する。
【００５３】
このように、サミング点の電位が第１基準電圧より大きい間（過渡応答時）は電圧の立ち上がりを高速化し、その立ち上がり後にサミング点の電位が第１基準電圧よりも小さくなると、アナログ動作で回避スイッチ１１１をＯＦＦに切り換え、比較的短時間でレンジ２の定常状態による電流測定を開始することができる。
【００５４】
ここで、例えばレンジ１、２での立ち上がりの時定数をτ１、τ２とし、第１、第２の抵抗器１０７，１０８の抵抗値がＲ２＝９９×Ｒ１の関係を有しているとすると、τ２＝１００×τ１となる。図４のグラフの［Ｂ］に示すように、従来技術における立ち上がりで定常状態の９９％まで収束するまでの時間は以下の式のようにして算出される。
４．６×τ２＝４６０τ１
また、図４のグラフの［Ｃ］に示すように、本実施の形態における立ち上がりで定常状態の９９％まで収束するまでの時間は、０％から８０％までは１．６×τ１、８０％から９９％までは（４．６−１．６）×τ２＝３００×τ１となるので、以下の式のようにして算出される。
１．６×τ１＋３００×τ１＝３０１．６τ１
このため、立ち上がりを高速化することにより従来技術に対して約３５％時間を短縮することが可能となる。立ち上がりを高速化することにより負荷１１４への電圧の供給が定常状態となって測定が可能となるまでの時間が短くなり、全体の時間が短くなる。なお、立ち上がりの高速化だけでなく、負荷１１４への電圧の供給を０に戻す際の立ち下がりの時間を同様にして高速化することも可能である。
【００５５】
更に、基準電圧源１２５，１２６で定常状態に対する所定割合の電圧値を変更して設定することにより、ユーザの要望や負荷の種類や機能等に応じて立ち上がりの高速化を対応させることが可能となる。
【００５６】
〔他の実施の形態〕
上述の実施の形態において、第１、第２基準電圧を出力する回路として基準電圧源１２５，１２６を設けたが、図５に示すように、これら基準電圧源１２５，１２６の代わりにユーザにより設定されて第１、第２基準電圧を出力するＤ／Ａ１３０、１３１を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態の電圧印加電流測定回路の構成を示す説明図である。
【図２】本実施形態の電圧印加電流測定回路の動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の電圧印加電流測定回路の各レンジでのスイッチの設定を示す表である。
【図４】本実施形態の電圧印加電流測定回路の立ち上がり波形を示すグラフである。
【図５】他の電圧印加電流測定回路の構成を示す説明図である。
【図６】従来技術における電圧印加電流測定回路の構成を示す説明図である。
【図７】従来技術における電圧印加電流測定回路の各レンジでのスイッチの設定を示す表である。
【符号の説明】
【００５８】
１００，２００    電圧印加電流測定回路
１０１，１３０，１３１，２０１    Ｄ／Ａ
１０２，１０３，１０７，１０８，１２１，１２２，２０２，２０３，２０７，２０８    抵抗器
１０４，１０６，１１２，１２０，２０４，２０６，２１２    増幅器
１０９，１１０，２０９，２１０，２１１    スイッチ
１１１    回避スイッチ
１２３，１２４    コンパレータ
１２５，１２６    基準電圧源
【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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