JP3184539B2 - 電圧印加電流測定装置 - Google Patents
電圧印加電流測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、例えば半導体集積回路素子(以下ICと称
す)の各端子の直流特性が所定の条件の範囲に入ってい
るか否かを試験する場合に用いることができる電圧印加
電流測定装置に関する。
す)の各端子の直流特性が所定の条件の範囲に入ってい
るか否かを試験する場合に用いることができる電圧印加
電流測定装置に関する。
背景技術 ICの試験には機能試験と直流試験とが存在する。機能
試験とは被試験ICが予め決められた機能の通りに動作す
るか否かを問う試験である。また直流試験とは被試験IC
の例えば入力端子のリーク電流が所定値以下か、或は出
力端子の出力電流が予め予定した電流値以上を出力する
か否かを問う試験である。
試験とは被試験ICが予め決められた機能の通りに動作す
るか否かを問う試験である。また直流試験とは被試験IC
の例えば入力端子のリーク電流が所定値以下か、或は出
力端子の出力電流が予め予定した電流値以上を出力する
か否かを問う試験である。
この発明は直流試験に用いる電圧印加電流測定装置の
改良に関するもので、特に高精度の抵抗器を用いること
なく精度よく電流値を測定することができるように構成
すると共に、レンジ切替を行なうことなく、高速で電流
値を測定することができる構成を提供しようとするもの
である。
改良に関するもので、特に高精度の抵抗器を用いること
なく精度よく電流値を測定することができるように構成
すると共に、レンジ切替を行なうことなく、高速で電流
値を測定することができる構成を提供しようとするもの
である。
第4図に従来の電圧印加電流測定装置の一例を示す。
図中11は被試験IC、12はこの被試験IC11の端子に所定の
電圧を印加する電圧源、13はその電圧印加状態で被試験
IC11の端子に流れる電流を測定する電流測定手段を示
す。電圧印加電流測定装置はこれら電圧源12と電流測定
手段13とによって構成される。
図中11は被試験IC、12はこの被試験IC11の端子に所定の
電圧を印加する電圧源、13はその電圧印加状態で被試験
IC11の端子に流れる電流を測定する電流測定手段を示
す。電圧印加電流測定装置はこれら電圧源12と電流測定
手段13とによって構成される。
電圧源12は演算増幅器12Aと、この演算増幅器12Aの非
反転入力端子に被試験IC11の端子に与えるべき電圧と等
しい電圧を入力するDA変換器12Bとによって構成され
る。演算増幅器12Aの反転入力端子には被試験IC11の端
子に与えた電圧V1をセンシング点(電圧検出点)SENか
ら帰還させ、この帰還動作によって電圧V1をDA変換器12
Bから与える電圧VDAに合致させ、被試験IC11の端子に目
的とする電圧(例えばH論理及びL論理を規定する電
圧)を印加する。
反転入力端子に被試験IC11の端子に与えるべき電圧と等
しい電圧を入力するDA変換器12Bとによって構成され
る。演算増幅器12Aの反転入力端子には被試験IC11の端
子に与えた電圧V1をセンシング点(電圧検出点)SENか
ら帰還させ、この帰還動作によって電圧V1をDA変換器12
Bから与える電圧VDAに合致させ、被試験IC11の端子に目
的とする電圧(例えばH論理及びL論理を規定する電
圧)を印加する。
電流測定手段13は演算増幅器12Aの出力端子とセンシ
ング点SENとの間に接続した電流測定用抵抗器R1と、こ
の電流測定用抵抗器R1に発生する電圧を取り出す引算回
路13Aと、この引算回路13Aで取り出した電圧をAD変換す
るAD変換器13Bとによって構成される。
ング点SENとの間に接続した電流測定用抵抗器R1と、こ
の電流測定用抵抗器R1に発生する電圧を取り出す引算回
路13Aと、この引算回路13Aで取り出した電圧をAD変換す
るAD変換器13Bとによって構成される。
尚、R2とR3はレンジ切替用の抵抗器を示す。これらレ
ンジ切替用の抵抗器R2とR3はレンジ切替スイッチS2とS3
を選択的にオンに制御することにより電流測定用抵抗器
R1に並列接続し、電流測定手段13の電流測定レンジを切
替ることができるように構成される。
ンジ切替用の抵抗器R2とR3はレンジ切替スイッチS2とS3
を選択的にオンに制御することにより電流測定用抵抗器
R1に並列接続し、電流測定手段13の電流測定レンジを切
替ることができるように構成される。
つまり、レンジ切替スイッチS2とS3が共にオフの状態
と、レンジ切替スイッチS2がオンの状態では被試験ICの
特に入力モードに制御されている端子のリーク電流を測
定する状態とされ、電流測定レンジとしては数μA〜数
10μA程度の微小電流を測定する。このため、電流測定
用抵抗器R1とR2は数10kΩ程度の比較的大きい抵抗値に
選定される。
と、レンジ切替スイッチS2がオンの状態では被試験ICの
特に入力モードに制御されている端子のリーク電流を測
定する状態とされ、電流測定レンジとしては数μA〜数
10μA程度の微小電流を測定する。このため、電流測定
用抵抗器R1とR2は数10kΩ程度の比較的大きい抵抗値に
選定される。
一方、レンジ切替用の抵抗器R3は比較的小さい抵抗値
例えば10Ω程度に選定される。従ってスイッチS3をオン
の状態に制御した場合は比較的電流値が大きい測定レン
ジに切替られ、被試験IC11が出力モードに制御されてい
る端子から出力される電流を測定する。
例えば10Ω程度に選定される。従ってスイッチS3をオン
の状態に制御した場合は比較的電流値が大きい測定レン
ジに切替られ、被試験IC11が出力モードに制御されてい
る端子から出力される電流を測定する。
第4図に示した回路構成によればレンジ切替スイッチ
S2とS3を必要とする欠点がある。つまり、このレンジ切
替スイッチS2とS3は測定すべき電流が直接流れる回路に
直列に接続されるため、特に大きい電流が流れるレンジ
切替スイッチS3はオン抵抗が可及的に小さくなくてはな
らない。このため、レンジ切替スイッチS3は、CMOS構造
の半導体スイッチ素子を用いることはできないため、一
般にリレーが用いられている。リレーは応答速度が遅い
ため、切替に時間が掛る。更に、電流の測定は高感度の
測定レンジから開始し、高感度の測定レンジでその測定
値が測定レンジを外れている場合は、その次の測定レン
ジに切替え、再び電流測定を行なうことを繰返すから、
レンジの切替に時間が掛ることと、更に微小電流の測定
レンジから大電流の測定レンジ(S3をオン)にした場合
はレンジの切替後に回路が安定するまでに時間が掛る不
都合がある。然も1台の電圧印加電流測定装置によって
リーク電流の測定と、被試験IC11の出力電流の測定を各
端子毎に繰返すから試験に要する時間が長くなる欠点が
ある。
S2とS3を必要とする欠点がある。つまり、このレンジ切
替スイッチS2とS3は測定すべき電流が直接流れる回路に
直列に接続されるため、特に大きい電流が流れるレンジ
切替スイッチS3はオン抵抗が可及的に小さくなくてはな
らない。このため、レンジ切替スイッチS3は、CMOS構造
の半導体スイッチ素子を用いることはできないため、一
般にリレーが用いられている。リレーは応答速度が遅い
ため、切替に時間が掛る。更に、電流の測定は高感度の
測定レンジから開始し、高感度の測定レンジでその測定
値が測定レンジを外れている場合は、その次の測定レン
ジに切替え、再び電流測定を行なうことを繰返すから、
レンジの切替に時間が掛ることと、更に微小電流の測定
レンジから大電流の測定レンジ(S3をオン)にした場合
はレンジの切替後に回路が安定するまでに時間が掛る不
都合がある。然も1台の電圧印加電流測定装置によって
リーク電流の測定と、被試験IC11の出力電流の測定を各
端子毎に繰返すから試験に要する時間が長くなる欠点が
ある。
また、引算回路13Aは第4図に示すように演算増幅器A
1とバッファ増幅器A2及び抵抗器R11,R12,R13,R14とによ
って構成される。この構成において特に抵抗器R11,R12,
R13,R14の各抵抗値は例えばR12/R11=R14/R13=1の関
係に設定する必要がある。この抵抗値R11〜R14の関係は
演算増幅器A1の利得の決定と、同相信号除去比の決定に
大きく影響を与える。従って、これらの抵抗器R11,R12
〜R14の抵抗値は精度よく設定しなければならないた
め、引算回路13Aの製造、特にIC化した場合には抵抗器R
11〜R14の抵抗値を高精度に作ることが難かしいため、
製造コストが高くなる欠点がある。
1とバッファ増幅器A2及び抵抗器R11,R12,R13,R14とによ
って構成される。この構成において特に抵抗器R11,R12,
R13,R14の各抵抗値は例えばR12/R11=R14/R13=1の関
係に設定する必要がある。この抵抗値R11〜R14の関係は
演算増幅器A1の利得の決定と、同相信号除去比の決定に
大きく影響を与える。従って、これらの抵抗器R11,R12
〜R14の抵抗値は精度よく設定しなければならないた
め、引算回路13Aの製造、特にIC化した場合には抵抗器R
11〜R14の抵抗値を高精度に作ることが難かしいため、
製造コストが高くなる欠点がある。
このため、第5図に示す回路が考えられた。この回路
は電流測定用抵抗器R1と並列にレンジ切替抵抗器R2とレ
ンジ切替スイッチS2の直列回路と、ダイオードD1,D2を
接続し、大電流測定用抵抗器R3は独立して電流測定用抵
抗器R1と直列接続し、各抵抗器R1とR3に発生する電圧を
引算回路13Aと13A′で取り出し、これら引算回路13Aと1
3A′で取出した電圧をスイッチS22とS33によって選択的
にAD変換器13Bに入力するように構成したものである。
は電流測定用抵抗器R1と並列にレンジ切替抵抗器R2とレ
ンジ切替スイッチS2の直列回路と、ダイオードD1,D2を
接続し、大電流測定用抵抗器R3は独立して電流測定用抵
抗器R1と直列接続し、各抵抗器R1とR3に発生する電圧を
引算回路13Aと13A′で取り出し、これら引算回路13Aと1
3A′で取出した電圧をスイッチS22とS33によって選択的
にAD変換器13Bに入力するように構成したものである。
この回路構成とした場合には、微小電流領域(ダイオ
ードD1,D2がオフの状態を維持する電流領域)ではスイ
ッチS22をオンの状態に制御し、電流測定用抵抗器R1に
流れる電流又は電流測定用抵抗器R1とR2の並列回路に流
れる電流によって発生する電圧をAD変換器13Bに与え、
微小電流(被試験IC11の各端子のリーク電流)を測定す
る。
ードD1,D2がオフの状態を維持する電流領域)ではスイ
ッチS22をオンの状態に制御し、電流測定用抵抗器R1に
流れる電流又は電流測定用抵抗器R1とR2の並列回路に流
れる電流によって発生する電圧をAD変換器13Bに与え、
微小電流(被試験IC11の各端子のリーク電流)を測定す
る。
これと共に大電流領域では電流測定用抵抗器R1に発生
する電圧がダイオードD1又はD2がオンになる電圧を越え
るため、大電流はダイオードD1又はD2をバイパスし、電
流測定用抵抗器R1に発生する電圧はダイオードD1又はD2
の導通電圧(例えば0.6V程度)にクランプされ、この状
態で電流測定用抵抗器R3に発生する電圧を引算回路13
A′で取り出し、スイッチS33を通じてAD変換器13Bに入
力し、大電流の測定が行なわれる。
する電圧がダイオードD1又はD2がオンになる電圧を越え
るため、大電流はダイオードD1又はD2をバイパスし、電
流測定用抵抗器R1に発生する電圧はダイオードD1又はD2
の導通電圧(例えば0.6V程度)にクランプされ、この状
態で電流測定用抵抗器R3に発生する電圧を引算回路13
A′で取り出し、スイッチS33を通じてAD変換器13Bに入
力し、大電流の測定が行なわれる。
第5図に示した回路構成によれば、レンジ切替スイッ
チS2だけとなる。このレンジ切替スイッチS2の切替によ
って電流測定レンジが大きく切替わらないので回路の安
定時間は短かい。然も微小電流回路であるから、レンジ
切替スイッチS2はDMOS型の半導体スイッチを用いること
ができるため、切替に要する時間も短かくできる。従っ
てレンジの切替に要する時間は短かくできる利点が得ら
れる。
チS2だけとなる。このレンジ切替スイッチS2の切替によ
って電流測定レンジが大きく切替わらないので回路の安
定時間は短かい。然も微小電流回路であるから、レンジ
切替スイッチS2はDMOS型の半導体スイッチを用いること
ができるため、切替に要する時間も短かくできる。従っ
てレンジの切替に要する時間は短かくできる利点が得ら
れる。
然し長ら、引算回路は13Aと13A′のように2台必要と
なり、その製造コストは第4図の場合より高価になる。
また、レンジ切替スイッチS2としてDMOS構造のスイッチ
素子を用いた場合は、このDMOS構造のスイッチ素子は高
価であるため、全体として更に高価になる不都合があ
る。
なり、その製造コストは第4図の場合より高価になる。
また、レンジ切替スイッチS2としてDMOS構造のスイッチ
素子を用いた場合は、このDMOS構造のスイッチ素子は高
価であるため、全体として更に高価になる不都合があ
る。
この発明の目的は、微小電流から大電流までを測定す
る電圧印加電流測定回路において、高速に測定を完了
し、然も安価に作ることができる電圧印加電流測定方法
とこの方法を実現する電圧印加電流測定装置を提供しよ
うとするものである。
る電圧印加電流測定回路において、高速に測定を完了
し、然も安価に作ることができる電圧印加電流測定方法
とこの方法を実現する電圧印加電流測定装置を提供しよ
うとするものである。
発明の開示 この発明では演算増幅器の出力電圧を電流検出用抵抗
器を通じて電圧検出点に供給し、この電圧検出点に供給
された電圧を負荷に印加し、電圧検出点の電圧を演算増
幅器の反転入力端子に帰還させ、演算増幅器の非反転入
力端子に入力する電圧と同一の電圧を負荷に与え、負荷
に流れる電流を電流検出用抵抗器に発生する電圧によっ
て測定する電流印加電圧測定方法において、 電流検出用抵抗器を電流測定レンジに対応させて複数
用意し、これら複数の電流測定用抵抗器を演算増幅器の
出力端子と電圧検出点との間に直列接続し、これら複数
の電流検出用抵抗器の各端部に発生する電圧を測定し、
各端部に発生する電圧を演算処理して各電流検出用抵抗
器に発生する電圧を算出し、この算出された電圧によっ
て負荷に流れる電流値を求める電圧印加電流測定方法を
提案する。
器を通じて電圧検出点に供給し、この電圧検出点に供給
された電圧を負荷に印加し、電圧検出点の電圧を演算増
幅器の反転入力端子に帰還させ、演算増幅器の非反転入
力端子に入力する電圧と同一の電圧を負荷に与え、負荷
に流れる電流を電流検出用抵抗器に発生する電圧によっ
て測定する電流印加電圧測定方法において、 電流検出用抵抗器を電流測定レンジに対応させて複数
用意し、これら複数の電流測定用抵抗器を演算増幅器の
出力端子と電圧検出点との間に直列接続し、これら複数
の電流検出用抵抗器の各端部に発生する電圧を測定し、
各端部に発生する電圧を演算処理して各電流検出用抵抗
器に発生する電圧を算出し、この算出された電圧によっ
て負荷に流れる電流値を求める電圧印加電流測定方法を
提案する。
この電圧印加電流測定方法によれば電流検出用抵抗器
の各端部に発生する電圧を測定し、この測定した電圧を
演算処理して各電流検出用抵抗器に発生する電圧を算出
するから、アナログ引算回路を必要としない。従って抵
抗器の抵抗値を高精度に合せ込んで電流測定回路を構成
するICを作る必要がないから、電流測定回路を安価な素
子で構成することができる。
の各端部に発生する電圧を測定し、この測定した電圧を
演算処理して各電流検出用抵抗器に発生する電圧を算出
するから、アナログ引算回路を必要としない。従って抵
抗器の抵抗値を高精度に合せ込んで電流測定回路を構成
するICを作る必要がないから、電流測定回路を安価な素
子で構成することができる。
この発明では更に演算増幅器の非反転入力端子に所定
の電圧が与えられ、反転入力端子に負荷に印加する電圧
が与えられ、演算増幅器の出力端子と負荷との間に電流
測定用抵抗器を接続し、この電流測定用抵抗器に発生す
る電圧を測定して上記負荷に対して所定の電圧を印加し
た状態で負荷に流れる電流を測定する電圧印加電流測定
装置において、 演算増幅器の出力端子と負荷との間に直列接続され、
電流測定レンジに対応した抵抗値に選定された複数の電
流測定用抵抗器と、 この複数の電流測定用抵抗器に並列接続され、各電流
測定用抵抗器に発生する電圧が所定値以上に達するとオ
ンとなる電流バイパス用スイッチ素子と、 各電流測定用抵抗器の各端部に発生する電圧を順次自
動的に測定する制御と、各測定結果を減算処理して各電
流測定用抵抗器に発生する電圧を算出し、この算出結果
から何れかの測定レンジに含まれる最適値を選択して負
荷に流れる電流値を算出する演算処理制御装置と、 によって電圧印加電流測定装置を提案する。
の電圧が与えられ、反転入力端子に負荷に印加する電圧
が与えられ、演算増幅器の出力端子と負荷との間に電流
測定用抵抗器を接続し、この電流測定用抵抗器に発生す
る電圧を測定して上記負荷に対して所定の電圧を印加し
た状態で負荷に流れる電流を測定する電圧印加電流測定
装置において、 演算増幅器の出力端子と負荷との間に直列接続され、
電流測定レンジに対応した抵抗値に選定された複数の電
流測定用抵抗器と、 この複数の電流測定用抵抗器に並列接続され、各電流
測定用抵抗器に発生する電圧が所定値以上に達するとオ
ンとなる電流バイパス用スイッチ素子と、 各電流測定用抵抗器の各端部に発生する電圧を順次自
動的に測定する制御と、各測定結果を減算処理して各電
流測定用抵抗器に発生する電圧を算出し、この算出結果
から何れかの測定レンジに含まれる最適値を選択して負
荷に流れる電流値を算出する演算処理制御装置と、 によって電圧印加電流測定装置を提案する。
この発明による電圧印加電流測定装置の構成によれば
全ての電流測定用抵抗器を直列接続し、各電流測定用抵
抗器に並列に電流バイパス用スイッチ素子を接続したか
ら、この電流バイパス用スイッチ素子をオンにさせない
電圧を発生している電流測定用抵抗器を特定すれば、そ
の抵抗器に発生している電圧から電流値を求めることに
より、適正な電流値を得ることができる。
全ての電流測定用抵抗器を直列接続し、各電流測定用抵
抗器に並列に電流バイパス用スイッチ素子を接続したか
ら、この電流バイパス用スイッチ素子をオンにさせない
電圧を発生している電流測定用抵抗器を特定すれば、そ
の抵抗器に発生している電圧から電流値を求めることに
より、適正な電流値を得ることができる。
このように、この発明ではレンジ切替の概念はなく、
全ての電流測定用抵抗器を直列接続したままの状態で電
流を測定するから、レンジ切替のための無駄な時間を費
すことはない。従ってレンジ切替のための時間が必要な
いから測定に要する時間を短かくすることができる。
全ての電流測定用抵抗器を直列接続したままの状態で電
流を測定するから、レンジ切替のための無駄な時間を費
すことはない。従ってレンジ切替のための時間が必要な
いから測定に要する時間を短かくすることができる。
更に、レンジ切替のために電流測定用抵抗器を接続
し、切離す動作を伴わないから回路が安定するまで待た
なくてよい。従ってこの点からも測定時間を短かくでき
る利点が得られる。
し、切離す動作を伴わないから回路が安定するまで待た
なくてよい。従ってこの点からも測定時間を短かくでき
る利点が得られる。
図面の簡単な説明 第1図はこの発明の電圧印加電流測定方法と、この方
法を用いた電圧印加電流測定装置の一実施例を示す接続
図。第2図はこの発明の動作を説明するためのフローチ
ャート。第3図はこの発明の変形実施例を説明するため
の接続図。第4図は従来の技術を説明するための接続
図。第5図は従来の技術の他の例を示す接続図である。
法を用いた電圧印加電流測定装置の一実施例を示す接続
図。第2図はこの発明の動作を説明するためのフローチ
ャート。第3図はこの発明の変形実施例を説明するため
の接続図。第4図は従来の技術を説明するための接続
図。第5図は従来の技術の他の例を示す接続図である。
発明を実施するための最良の形態 第1図を用いてこの発明による電圧印加電流測定方法
とこの測定方法を用いた電圧印加電流測定装置の一実施
例を説明する。
とこの測定方法を用いた電圧印加電流測定装置の一実施
例を説明する。
第1図において第4図及び第5図と対応する部分には
同一符号を付して示す。この発明では電圧源12として動
作する演算増幅器12Aの出力端子と電圧検出点SENとの間
に電流測定用抵抗器R3、R2、R1を全て直列接続し、各電
流測定用抵抗器R1,R2,R3のそれぞれにスイッチ素子D1,D
2及びD3,D4を並列接続する。
同一符号を付して示す。この発明では電圧源12として動
作する演算増幅器12Aの出力端子と電圧検出点SENとの間
に電流測定用抵抗器R3、R2、R1を全て直列接続し、各電
流測定用抵抗器R1,R2,R3のそれぞれにスイッチ素子D1,D
2及びD3,D4を並列接続する。
図1に示す例では電流測定用抵抗器R3は抵抗値が10Ω
程度の大電流測定時に用いる抵抗器を示す。従ってこの
電流測定用抵抗器R3にスイッチ素子を接続する必要がな
い(接続しても意味がない)ためスイッチ素子を省略し
て示している。抵抗器R2とR1は数μA〜数10μAの範囲
の電流を測定する電流測定用抵抗器を示す。従ってその
抵抗値はR1が例えば100kΩ程度、R2が1kΩ程度の比較的
大きい抵抗値に選定される。これらの電流測定用抵抗器
R2、R1には並列にスイッチ素子D1,D2及びD3,D4を接続
し、これらのスイッチ素子D1〜D4によって大電流をバイ
パスさせる構造としている。
程度の大電流測定時に用いる抵抗器を示す。従ってこの
電流測定用抵抗器R3にスイッチ素子を接続する必要がな
い(接続しても意味がない)ためスイッチ素子を省略し
て示している。抵抗器R2とR1は数μA〜数10μAの範囲
の電流を測定する電流測定用抵抗器を示す。従ってその
抵抗値はR1が例えば100kΩ程度、R2が1kΩ程度の比較的
大きい抵抗値に選定される。これらの電流測定用抵抗器
R2、R1には並列にスイッチ素子D1,D2及びD3,D4を接続
し、これらのスイッチ素子D1〜D4によって大電流をバイ
パスさせる構造としている。
尚、電流測定用抵抗器R1は電流測定用抵抗器R2の抵抗
値よりこの例では100倍程度大きいから、この電流測定
用抵抗器R1に発生する電圧は大きい値となる。このた
め、スイッチ素子D3,D4としては2個のダイオードを直
列接続し、その導通に至る電圧を約1.2V程度に高めるよ
うに構成した場合を示す。
値よりこの例では100倍程度大きいから、この電流測定
用抵抗器R1に発生する電圧は大きい値となる。このた
め、スイッチ素子D3,D4としては2個のダイオードを直
列接続し、その導通に至る電圧を約1.2V程度に高めるよ
うに構成した場合を示す。
この発明では更に、各電流測定用抵抗器R3、R2、R1の
各端部a,b,c,dの電圧値Va,Vb,Vc,Vdを測定し、この電圧
値Va〜Vdを例えばマイクロコンピュータ等で構成される
演算処理制御装置14に入力し、各電流測定用抵抗器R1〜
R3に発生する電圧を演算処理制御装置14で演算し、この
演算処理制御装置14で算出した電圧値により負荷(被試
験IC11)に流れる電流値を求める構成としたものであ
る。
各端部a,b,c,dの電圧値Va,Vb,Vc,Vdを測定し、この電圧
値Va〜Vdを例えばマイクロコンピュータ等で構成される
演算処理制御装置14に入力し、各電流測定用抵抗器R1〜
R3に発生する電圧を演算処理制御装置14で演算し、この
演算処理制御装置14で算出した電圧値により負荷(被試
験IC11)に流れる電流値を求める構成としたものであ
る。
このために、この実施例では電流測定用抵抗器R3、R
2、R1の各端部a,b,c,dに一端側を接続した切替スイッチ
S4,S5,S6,S7を設け、この切替スイッチS4〜S7の他端側
を共通接続し、バッファ増幅器15の出力をAD変換器13B
に供給し、AD変換器13Bに各端部a〜dの電圧をAD変換
して演算処理制御装置14に入力する構造とした場合を示
す。
2、R1の各端部a,b,c,dに一端側を接続した切替スイッチ
S4,S5,S6,S7を設け、この切替スイッチS4〜S7の他端側
を共通接続し、バッファ増幅器15の出力をAD変換器13B
に供給し、AD変換器13Bに各端部a〜dの電圧をAD変換
して演算処理制御装置14に入力する構造とした場合を示
す。
演算処理制御装置14はマイクロコンピュータを内蔵
し、マイクロコンピュータの制御機能によって切替スイ
ッチS4〜S7を順次オン、オフ制御して各端部a,b,c,dの
電圧をAD変換して取り込む測定制御手段と、電流測定用
抵抗器R1,R2,R3の互に隣接する端部間の電位差V1,V2,V3
を求める減算手段と、この減算手段によって求めた各電
流測定用抵抗器R1,R2,R3に発生した電圧値V1,V2,V3が各
電流測定用抵抗器R1,R2,R3に割当な電流測定レンジの範
囲内であるか否かを判定する判定手段と、この判定手段
によって電流測定レンジ内であると判定した電圧値から
電流値I1又はI2或いはI3を求める電流値算出手段とを具
備して構成される。
し、マイクロコンピュータの制御機能によって切替スイ
ッチS4〜S7を順次オン、オフ制御して各端部a,b,c,dの
電圧をAD変換して取り込む測定制御手段と、電流測定用
抵抗器R1,R2,R3の互に隣接する端部間の電位差V1,V2,V3
を求める減算手段と、この減算手段によって求めた各電
流測定用抵抗器R1,R2,R3に発生した電圧値V1,V2,V3が各
電流測定用抵抗器R1,R2,R3に割当な電流測定レンジの範
囲内であるか否かを判定する判定手段と、この判定手段
によって電流測定レンジ内であると判定した電圧値から
電流値I1又はI2或いはI3を求める電流値算出手段とを具
備して構成される。
従って切替スイッチS4〜S7を演算処理制御装置14によ
りS4,S5,S6,S7の順に順次オンの状態に制御し、a点の
電圧Va、b点の電圧Vb、c点の電圧Vc…を測定すること
ができる。この測定した電圧Va、Vb、Vc、Vdを演算処理
制御装置14に入力することにより、この演算処理制御装
置14によりVa−Vbを演算すれば電流測定用抵抗器R3に発
生している電圧V3を得ることができ、またVb−Vcを演算
すれば電流測定用抵抗器R2に発生する電圧V2を算出する
ことができる。またVc−Vdを演算することにより電流測
定用抵抗器R1に発生する電圧V1を算出することができ
る。
りS4,S5,S6,S7の順に順次オンの状態に制御し、a点の
電圧Va、b点の電圧Vb、c点の電圧Vc…を測定すること
ができる。この測定した電圧Va、Vb、Vc、Vdを演算処理
制御装置14に入力することにより、この演算処理制御装
置14によりVa−Vbを演算すれば電流測定用抵抗器R3に発
生している電圧V3を得ることができ、またVb−Vcを演算
すれば電流測定用抵抗器R2に発生する電圧V2を算出する
ことができる。またVc−Vdを演算することにより電流測
定用抵抗器R1に発生する電圧V1を算出することができ
る。
電流測定用抵抗器R3で測定する電流値I3の範囲は予め
例えば1mA以上と定められる。従ってV3が10Ω×1mA以上
の値であれば電流測定用抵抗器R3に発生する電圧V3が適
正値であるから、電圧V3によって電流測定用抵抗器R3で
測定すべき電流値I3を算出すればよい。
例えば1mA以上と定められる。従ってV3が10Ω×1mA以上
の値であれば電流測定用抵抗器R3に発生する電圧V3が適
正値であるから、電圧V3によって電流測定用抵抗器R3で
測定すべき電流値I3を算出すればよい。
電流測定用抵抗器R3に発生する電圧が10Ω×ImA=10m
V以下である場合は、電流測定用抵抗器R2かR1に発生す
る電圧V2かV1が適正な電圧値となる。従って電圧V2かV1
によって電流値I2又はI1を算出すればよい。この場合、
電流測定用抵抗器R2に発生する電圧V2がスイッチ素子D1
又はD2の導通電圧0.6V以下であれば、更に電流測定用抵
抗器R1に発生する電圧V1をスイッチ素子D3又はD4の導通
電圧1.2Vと比較し、V1が1.2V以上(スイッチ素子D3又は
D4が導通している)の場合は電流測定用抵抗器R2に発生
している電圧V2から電流測定用抵抗器R2で測定すべき電
流値I2を算出する。
V以下である場合は、電流測定用抵抗器R2かR1に発生す
る電圧V2かV1が適正な電圧値となる。従って電圧V2かV1
によって電流値I2又はI1を算出すればよい。この場合、
電流測定用抵抗器R2に発生する電圧V2がスイッチ素子D1
又はD2の導通電圧0.6V以下であれば、更に電流測定用抵
抗器R1に発生する電圧V1をスイッチ素子D3又はD4の導通
電圧1.2Vと比較し、V1が1.2V以上(スイッチ素子D3又は
D4が導通している)の場合は電流測定用抵抗器R2に発生
している電圧V2から電流測定用抵抗器R2で測定すべき電
流値I2を算出する。
電流測定用抵抗器R2に発生している電圧V2がスイッチ
素子D1又はD2の導通電圧0.6V以下で、更に電流測定用抵
抗器R1に発生する電圧V1がスイッチ素子D3又はD4の導通
電圧1.2V以下である場合は、その電流測定用抵抗器R1に
発生する電圧V1が適正値となる。従って電圧V1により電
流測定用抵抗器R1で測定すべき電流値I1を算出する。
素子D1又はD2の導通電圧0.6V以下で、更に電流測定用抵
抗器R1に発生する電圧V1がスイッチ素子D3又はD4の導通
電圧1.2V以下である場合は、その電流測定用抵抗器R1に
発生する電圧V1が適正値となる。従って電圧V1により電
流測定用抵抗器R1で測定すべき電流値I1を算出する。
図2に以上の動作をフローチャートで示す。ステップ
SP1〜SP4で切替スイッチS4〜S7を順次オンに制御し、演
算処理制御装置14に電圧Va,Vb,Vc,Vdを取り込む。
SP1〜SP4で切替スイッチS4〜S7を順次オンに制御し、演
算処理制御装置14に電圧Va,Vb,Vc,Vdを取り込む。
ステップSP5でV3=Vb−Vcを演算する。ステップSP6で
電圧V3が電流測定用抵抗器R3で測定する電圧(電流)範
囲の下限値(上述の例では10Ω×1mA)以上か否かを判
定する。下限値以上(YES)であればステップSP7に分岐
し、電圧V3から電流値I3を算出し終了する。
電圧V3が電流測定用抵抗器R3で測定する電圧(電流)範
囲の下限値(上述の例では10Ω×1mA)以上か否かを判
定する。下限値以上(YES)であればステップSP7に分岐
し、電圧V3から電流値I3を算出し終了する。
電圧V3が下限値以下(NO)であればステップSP8に進
む。ステップSP8ではV2=Va−Vbを演算し、ステップSP9
に進む。ステップSP9ではV2がスイッチ素子D1又はD2の
導通電圧VON1より大きいか小さいかを判定する。V2>V
ON1であればステップSP10に分岐し、ステップSP10でス
テップSP7と同様に電圧V3から電流測定用抵抗器R3で測
定すべき電流値I3を算出する。
む。ステップSP8ではV2=Va−Vbを演算し、ステップSP9
に進む。ステップSP9ではV2がスイッチ素子D1又はD2の
導通電圧VON1より大きいか小さいかを判定する。V2>V
ON1であればステップSP10に分岐し、ステップSP10でス
テップSP7と同様に電圧V3から電流測定用抵抗器R3で測
定すべき電流値I3を算出する。
ステップSP9でV2>VON1がNOであった場合はステップS
P11に進む。ステップSP11ではV1=Vc−Vdを演算し、ス
テップSP12に進む。ステップSP12では電圧V1がスイッチ
素子D3又はD4の導通電圧VON2より大きいか小さいかを判
定する。V1>VON2であればステップSP13に分岐し、ステ
ップSP13で電圧V2から電流測定用抵抗器R2で測定すべき
電流値I2を算出し終了する。
P11に進む。ステップSP11ではV1=Vc−Vdを演算し、ス
テップSP12に進む。ステップSP12では電圧V1がスイッチ
素子D3又はD4の導通電圧VON2より大きいか小さいかを判
定する。V1>VON2であればステップSP13に分岐し、ステ
ップSP13で電圧V2から電流測定用抵抗器R2で測定すべき
電流値I2を算出し終了する。
ステップSP12における判定がNOであればステップSP14
に進み、ステップSP14で電圧V1から電流測定用抵抗器R1
で測定すべき電流値I1を算出し終了する。
に進み、ステップSP14で電圧V1から電流測定用抵抗器R1
で測定すべき電流値I1を算出し終了する。
図3はこの発明の変形実施例を示す。この実施例では
図1に示した切替スイッチS4,S5,S6,S7を省略し、全て
の端部a,b,c,dの電圧Va,Vb,Vc,Vdをバッファ増幅器151
〜154で取り出し、その取り出した電圧Va〜Vdをそれぞ
れAD変換し、そのAD変換器13B1〜13B4でAD変換した電圧
値をそれぞれ演算処理制御装置14に入力するように構成
した場合を示す。
図1に示した切替スイッチS4,S5,S6,S7を省略し、全て
の端部a,b,c,dの電圧Va,Vb,Vc,Vdをバッファ増幅器151
〜154で取り出し、その取り出した電圧Va〜Vdをそれぞ
れAD変換し、そのAD変換器13B1〜13B4でAD変換した電圧
値をそれぞれ演算処理制御装置14に入力するように構成
した場合を示す。
この実施例の構成によれば切替スイッチS4〜S7の切替
が全く必要ないから極めて短時間に測定結果を得ること
ができる。従って高速測定が可能となり試験に要する時
間を更に一層短縮できる利点が得られる。
が全く必要ないから極めて短時間に測定結果を得ること
ができる。従って高速測定が可能となり試験に要する時
間を更に一層短縮できる利点が得られる。
産業上の利用可能性 以上説明したように、この発明によれば各電流測定要
抵抗器R1〜R3の各端部の電圧Va,Vb,Vc,VdをAD変換器13B
に供給するための切替スイッチS4〜S7は、電流を断続す
る回路に接続されていないため、オン抵抗が大きい例え
ばCMOS構造の半導体スイッチ素子を用いることができ
る。よって安価なスイッチ素子を用いているにも係わら
ず図2に示したステップSP1〜SP4を高速度で実行するこ
とができる。また、引算回路を全く用いないから、高精
度の抵抗器を形成する必要がない。従って全体として安
価に製造することができる利点が得られる。
抵抗器R1〜R3の各端部の電圧Va,Vb,Vc,VdをAD変換器13B
に供給するための切替スイッチS4〜S7は、電流を断続す
る回路に接続されていないため、オン抵抗が大きい例え
ばCMOS構造の半導体スイッチ素子を用いることができ
る。よって安価なスイッチ素子を用いているにも係わら
ず図2に示したステップSP1〜SP4を高速度で実行するこ
とができる。また、引算回路を全く用いないから、高精
度の抵抗器を形成する必要がない。従って全体として安
価に製造することができる利点が得られる。
然もステップSP5〜SP14を実行することにより、レン
ジ切替を行なうことなく、適正なレンジの電流値を算出
し、測定値を特定できるから、極めて短時間に測定結果
を得ることができる。よって微小電流と比較的電流値の
大きい電流の測定を短時間に実行できるから、被試験IC
11の直流試験を短時間に行なうことができ、多量にICを
試験するIC製造会社等で利用することにより、その効果
は頗る大である。
ジ切替を行なうことなく、適正なレンジの電流値を算出
し、測定値を特定できるから、極めて短時間に測定結果
を得ることができる。よって微小電流と比較的電流値の
大きい電流の測定を短時間に実行できるから、被試験IC
11の直流試験を短時間に行なうことができ、多量にICを
試験するIC製造会社等で利用することにより、その効果
は頗る大である。
Claims (4)
- 【請求項1】演算増幅器の出力電圧を電流検出用抵抗器
を通じて電圧検出点に供給し、この電圧検出点に供給さ
れた電圧を負荷に印加し、電圧検出点の電圧を上記演算
増幅器の反転入力端子に帰還させ、上記演算増幅器の非
反転入力端子に入力する電圧と同一の電圧を上記負荷に
与え、上記負荷に流れる電流を上記電流検出用抵抗器に
発生する電圧によって測定する電圧印加電流測定装置に
おいて、 上記演算増幅器の出力端子と上記負荷との間に直列接続
され、電流測定レンジに対応した抵抗値に選定された複
数の電流測定用抵抗器と、 この複数の電流測定用抵抗器に並列接続され、上記各電
流測定用抵抗器に発生する電圧がそれぞれの電流測定レ
ンジと対応する電圧以上に達するとオンとなる電流バイ
パス用スイッチ素子と、 上記演算増幅器の出力端子、上記電流測定用抵抗器の各
端部にそれぞれ一端が接続された複数の切替スイッチ
と、 これら複数の切替スイッチの各他端が接続されたA/D変
換器と、 上記A/D変換器の出力側に接続された演算処理制御装置
とを備え、 上記演算処理制御装置は、上記切替スイッチを順次オ
ン、オフ制御して上記各端部の電圧に対する上記A/D変
換器の出力電圧を取り込む測定制御手段と、上記各電流
測定用抵抗器の互に隣接する端部間の電位差を求める減
算手段と、この減算手段によって求めた各電流測定用抵
抗器に発生した電圧値がその各電流測定用抵抗器に割当
た電流測定レンジの範囲内であるか否かを判定する判定
手段と、この判定手段によって電流測定レンジ内である
と判定した電圧値から電流値を求める電流値算出手段と
を有することを特徴とする電圧印加電流測定装置。 - 【請求項2】請求項1記載の電圧印加電流測定装置にお
いて、上記直列接続された各電流測定用抵抗器の各端部
に発生する電圧を切替スイッチを通じて選択的に共通の
バッファ増幅器に供給し、このバッファ増幅器の出力側
に接続したA/D変換器によってディジタル信号に変換
し、このディジタル信号を上記演算処理制御装置に入力
して演算処理する構成としたことを特徴とする電圧印加
電流測定装置。 - 【請求項3】演算増幅器の出力電圧を電流検出用抵抗器
を通じて電圧検出点に供給し、この電圧検出点に供給さ
れた電圧を負荷に印加し、電圧検出点の電圧を上昇演算
増幅器の反転入力端子に帰還させ、上記演算増幅器の非
反転入力端子に入力する電圧と同一の電圧を上記負荷に
与え、上記負荷に流れる電流を上記電流検出用抵抗器に
発生する電圧によって測定する電圧印加電流測定装置に
おいて、 上記演算増幅器の出力端子と上記負荷との間に直列接続
され、電流測定レンジに対応した抵抗値に選定された複
数の電流測定用抵抗器と、 この複数の電流測定用抵抗器に並列接続され、上記各電
流測定用抵抗器に発生する電圧がそれぞれの電流測定レ
ンジと対応する電圧以上に達するとオンとなる電流バイ
パス用スイッチ素子と、 上記演算増幅器の出力端子、上記電流測定用抵抗器の各
端部に接続された複数のバッファ増幅器と、 上記各バッファ増幅器の出力側にそれぞれ接続された複
数のA/D変換器と、 上記各A/D変換器の出力側に接続された演算処理制御装
置とを備え、 上記演算処理制御装置は、上記A/D変換器の出力電圧を
測定する測定制御手段と、上記各電流測定用抵抗器の互
に隣接する端部間の電位差を求める減算手段と、この減
算手段によって求めた各電流測定用抵抗器に発生した電
圧値がその各電流測定用抵抗器に割当た電流測定レンジ
の範囲内であるか否かを判定する判定手段と、この判定
手段によって電流測定レンジ内であると判定した電圧値
から電流値を求める電流値算出手段とを有することを特
徴とする電圧印加電流測定装置。 - 【請求項4】請求項1乃至3記載の電圧印加電流測定装
置の何れかにおいて、上記演算処理制御装置は上記直列
接続された電流測定用抵抗器の互に隣接する端部間の電
位差を求める減算手段と、この減算手段によって求めた
各電流測定用抵抗器に発生した電圧値が各電流測定用抵
抗器に割当た電流測定レンジの範囲内であるか否かを判
定する判定手段と、この判定手段によって電流測定レン
ジ内であると判定した電圧値から電流値を求める電流値
算出手段とを具備して構成したことを特徴とする電圧印
加電流測定装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP1997/004398 WO1999028756A1 (fr) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Procede permettant de mesurer une intensite en appliquant une tension, et dispositif a cet effet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3184539B2 true JP3184539B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=14181583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53054099A Expired - Fee Related JP3184539B2 (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 電圧印加電流測定装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6255842B1 (ja) |
JP (1) | JP3184539B2 (ja) |
DE (1) | DE19782254T1 (ja) |
GB (1) | GB2336217B (ja) |
TW (1) | TW356525B (ja) |
WO (1) | WO1999028756A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JP2003075515A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路の試験装置およびその試験方法 |
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CN100489550C (zh) * | 2002-12-11 | 2009-05-20 | 株式会社爱德万测试 | 外加电压的电流测量装置及所用具有开关的电流缓存器 |
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JP4983688B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2012-07-25 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置 |
FR2932568B1 (fr) * | 2008-06-11 | 2010-06-11 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif de mesure de courant et unite de traitement comportant un tel dispositif |
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WO2011151856A1 (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 株式会社アドバンテスト | 測定装置および測定方法 |
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WO2013077882A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Intel Corporation | Current tests for i/o interface connectors |
DE102012207217B4 (de) * | 2012-04-30 | 2021-03-04 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Mikroskop mit einer Beleuchtungseinrichtung |
SG2012068490A (en) * | 2012-09-13 | 2014-04-28 | Schneider Electric South East Asia Hq Pte Ltd | A relay for automatically selecting a monitoring range |
US10024889B2 (en) * | 2015-12-23 | 2018-07-17 | Intel IP Corporation | Apparatuses, methods, and systems for detection of a current level |
FR3056299B1 (fr) * | 2016-09-16 | 2018-10-19 | STMicroelectronics (Alps) SAS | Procede de determination de la consommation en courant d'une charge active, par exemple une unite de traitement, et circuit electronique associe |
TWI628448B (zh) * | 2017-03-07 | 2018-07-01 | 慧榮科技股份有限公司 | 電路測試方法 |
CN109959818B (zh) * | 2017-12-25 | 2022-02-08 | 中国电信股份有限公司 | 电流测试方法、控制器和装置 |
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