(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、
入力される信号を所定の比で分周して出力する分周手段と、
この高周波信号発生手段で発生された高周波信号を外部に導出するための第１外部端子である高周波信号出力端子と、
前記分周手段の入力に接続され、且つ前記高周波信号出力端子と外部で接続可能に設けられた第２外部端子と、
前記分周手段の出力に接続され測定用端子となる第３外部端子とを有し、
前記高周波信号出力端子と前記第２外部端子とを外部で相互接続し、前記分周手段の出力に接続された前記第３外部端子で前記高周波信号発生手段からの出力を測定することを特徴とする高周波用半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波信号発生手段を備える高周波用半導体装置に関し、特にその高周波出力信号を測定出来るようにした高周波用半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＬＬ回路などの高周波信号を発生する高周波信号発生手段を有し、その発生された高周波信号を外部へ出力する半導体装置においては、規定の高周波信号が出力されているかどうかを測定する必要がある。
【０００３】
図５は、従来の高周波信号を出力する高周波用半導体装置の測定方法を概略的に説明する図である。図５において、高周波用半導体装置５１には高周波信号発生手段としてＰＬＬ回路５２が内蔵されており、高周波信号が外部端子５３から出力されるように構成されている。この半導体装置５１の高周波出力信号の測定は、外部端子５３に、測定ケーブル５５を介して測定器５４を接続して、行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の測定方法では、出力される高周波信号の周波数が比較的低い場合にはさしたる問題もなく、測定することが出来てきた。しかし、出力される高周波信号の周波数が１００ＭＨｚを越えるような高い周波数となってくると、測定器５４までの測定ケーブル５５において信号が減衰したり、信号の高調波成分が失われることにより波形品質が低下したりしてしまう。また、図示していないけれども、半導体装置５１の外部端子５３に測定ケーブル５５を接続するためには、半導体装置５１をＩＣソケットに収納し、これを測定用治具基板に装着し、この測定用治具基板に設けられている外部接続用コネクタを介することになる。
【０００５】
このような測定上の問題により、高周波用半導体装置５１からから出力されてくる高周波信号を測定器に正確に伝達することが出来ないため、正しく高周波信号を測定することが困難になってきている。
【０００６】
また、何らかの工夫によって、高周波信号が良い品質で測定器に伝達できたとしても、高周波信号の周波数が高くなるにつれて、測定器の能力をその周波数の測定が可能な周波数帯域を持ったものに更新しなければならず、測定器側の問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、従来と同様の簡易な測定器を使用しながら、より高い周波数の信号を測定することができるようにした、高周波用半導体装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の高周波用半導体装置は、高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、入力される信号を所定の比で分周して出力する分周手段と、この高周波信号発生手段で発生された高周波信号を外部に導出するための第１外部端子である高周波信号出力端子と、前記分周手段の入力に接続され、且つ前記高周波信号出力端子と外部で接続可能に設けられた第２外部端子と、前記分周手段の出力に接続され測定用端子となる第３外部端子とを有し、
前記高周波信号出力端子と前記第２外部端子とを外部で相互接続し、前記分周手段の出力に接続された前記第３外部端子で前記高周波信号発生手段からの出力を測定することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項１の高周波用半導体装置によれば、半導体装置内に分周回路を設け、ＰＬＬ回路などの高周波発生手段から出力された高周波信号をこの分周回路を通すことにより比較的低い周波数信号に変換して、測定するようにしている。そして、この分周回路の入力には本半導体装置の外部端子から一度出力された信号を別の外部端子を介して再び取り込んだ高周波信号を用いる。
【００１０】
これにより、高周波信号が半導体装置から確実に出力されていることが確認できる。
【００１１】
また、この分周回路を用いることで、比較的低い信号で測定することができるから、測定回路における波形品質の低下を防ぐことができると同時に、簡易な測定器を用いて高周波信号を問題なく測定できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の高周波用半導体装置の実施の形態を示す図であり、図２は、参考として示す好ましくない構成の高周波用半導体装置を示すものである。
【００１３】
図１において、高周波用半導体装置１１には、高周波信号発生手段として例えば１００ＭＨｚの周波数信号を出力するＰＬＬ回路１２が内蔵されている。ＰＬＬ回路１２の高周波出力信号は、接続線１４ａにより第１外部端子である高周波信号出力端子１４に導出される。
【００１４】
また、高周波用半導体装置１１には分周回路１３が内蔵されている。この分周回路１３は、入力された信号の周波数を、分周比Ｎに従ってＮ分の１に分周して出力するものであり、その入力は接続線１５ａを介して第２外部端子である分周回路入力端子１５から供給される。この分周比Ｎとしては、例えばＮ＝４、１０など適宜決定される。そして、その出力は、接続線１６ａを介して、第３外部端子である分周回路出力端子１６に導出される。
【００１５】
このように構成される高周波用半導体装置１１の高周波信号を測定するには、図１に示されるように、高周波信号出力端子１４と分周回路入力端子１５とを高周波用半導体装置１１の外部で、外部接続線１７を用いてショートする。これにより分周回路１３にはＰＬＬ回路１２で発生された高周波信号が高周波信号出力端子１４，外部接続線１７，分周回路入力端子１５を経由して入力される。この入力された高周波信号が分周比Ｎにしたがって、比較的低い周波数に分周され、分周回路出力端子１６に導出される。
【００１６】
そして、測定器を分周回路出力端子１６に接続して、比較的低い周波数に分周された高周波信号を測定する。なお、分周回路１３は測定専用に設けられるものであるが、必要に応じて他の用途に利用することもできる。
【００１７】
この分周回路１３は、ＰＬＬ回路１２と同じ半導体装置、即ち同一チップに内蔵されているから、それらの間の距離は短くかつ配線上の問題もないので、高周波信号の波形品質の低下などの問題はない。したがって、この測定器としては、分周回路出力端子１６に導出される比較的低い周波数を測定できる性能のものでよく、また導出される信号の波形品質も前述のように良好に保たれているから、高周波信号出力端子１４に導出されている本来の高周波信号を直接測定するのと同様に、正確に測定することができる。
【００１８】
さらに、高周波信号出力端子１４と分周回路入力端子１５とが、高周波用半導体装置１１の外部で外部接続線１７によりショートされている。これは、測定すべき高周波信号を高周波用半導体装置１１の高周波信号出力端子１４により一旦外部に出力させ、この高周波信号を再度高周波用半導体装置１１の内部に導入して測定することで、高周波用半導体装置１１、特に高周波信号発生手段であるＰＬＬ回路１２が正しく動作していることを確認している。
【００１９】
この点について図２を参照して、高周波半導体装置の好ましくない構成例について説明する。図２は高周波半導体装置１１´であり、本発明の実施の形態である図１と対応する構成要素には同一の符号を付しており、簡単のために再度の説明は省略する。
【００２０】
この図２では、ＰＬＬ回路１２の高周波信号出力を接続線１２ｂにより直接分周回路１３に入力している。そして、その接続線１２ｂのいずれかの箇所から接続線１８ａを介して、外部端子である高周波出力端子１８に導出している。
【００２１】
この図２の構成によっても、分周回路出力端子１６において、高周波信号を分周回路１３で分周した比較的低い周波数の信号を測定することはできる。しかし、ＰＬＬ回路１２の高周波信号出力を接続線１２ｂと接続線１８ａとにより途中で分岐して、一方は分周回路１３に他方は高周波出力端子１８に供給しているから、分周回路出力端子１６で測定できていたとしても、例えば接続線１８ａの×印の点で不具合がある場合のように、本来の高周波出力端子１８から所定の高周波信号が出力されていることの確認を取ることができない。このような理由から、図２に示されるような構成とすることは、好ましくない。
【００２２】
さて、図３及び図４は、本発明の高周波用半導体装置１１の測定状況を説明する図である。これらの図において、図１の高周波用半導体装置１１におけると同様な構成には同一符号を付している。
【００２３】
図３において、２１は測定用治具を概念的に示すもので、内部にスイッチ２２を有している。このスイッチ２２は、高周波信号出力端子１４と分周回路入力端子１５との間に接続されている。測定に際して、高周波用半導体装置１１をこの測定用治具２１に結合し、スイッチ２２を閉成して、分周回路出力端子１６に導出される周波数が分周された高周波信号を測定する。尚、スイッチ２３と抵抗２４が接続線１５ａに接続されている。これのスイッチ２３は、測定中は開放されており、高周波用半導体装置１１の使用中は閉成されて分周回路１３の入力端を電源電圧、接地点などの一定電位に固定する。高周波信号の測定が終了すると、高周波用半導体装置１１は測定用治具２１から外される。
【００２４】
図４において、３１は他の測定用治具を概念的に示すもので、内部に切り替えスイッチ３２，３３を有している。測定に際して、高周波用半導体装置１１をこの測定用治具２１に結合し、切り替えスイッチ３２，３３を図示の状態に切り替えて、高周波信号出力端子１４と分周回路入力端子１５の間をショートし、この状態で分周回路出力端子１６に導出される、周波数が分周された高周波信号を測定する。
【００２５】
切り替えスイッチ３２，３３を図示の状態と逆の状態に切り替えると、高周波信号出力端子１４が測定用治具の出力端子３４に接続され、この出力端子３４から高周波信号が出力される。また、分周回路入力端子１５が測定用治具３１の内部で接地点に接続され、分周回路１３の入力端が接地電位に固定される。
【００２６】
したがって、分周回路出力端子１６に導出される周波数が分周された高周波信号を測定するように測定用治具３１を取り付けた状態でも、通常の使用状態と同様の状態で使用することができる。もちろん、実使用時には、高周波用半導体装置１１は、測定用治具３１から外して使用する。この場合には別途、分周回路入力端子１５を固定電位点に接続することが望ましい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の請求項１の高周波用半導体装置によれば、半導体装置内に分周回路を設け、ＰＬＬ回路などの高周波信号発生手段から出力された高周波信号をこの分周回路を通すことにより比較的低い周波数信号に変換して、測定する。そして、この分周回路の入力には本半導体装置の外部端子から一度出力された信号を別の外部端子を介して再び取り込んだ高周波信号を用いる。
【００２８】
これにより、高周波信号が半導体装置から確実に出力されていることが確認できる。
【００２９】
また、この分周回路を用いることで、比較的低い周波数で測定することができるから、測定回路における波形品質の低下を防ぐことができると同時に、簡易な測定器を用いて高周波信号を問題なく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波半導体装置の実施の形態に係る構成を示す図。
【図２】好ましくない、高周波半導体装置の構成例を示す図。
【図３】本発明の高周波用半導体装置の測定状況を説明する図。
【図４】本発明の高周波用半導体装置の他の測定状況を説明する図。
【図５】高周波用半導体装置の測定状況を説明する図。
【符号の説明】
１１  高周波用半導体装置
１２  ＰＬＬ回路
１３  分周回路
１４  高周波信号出力端子
１５  分周回路入力端子
１６  分周回路出力端子
１７  外部接続線
２１、３１  測定用治具
２２  スイッチ
３２、３３  切り替えスイッチ
【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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