JP4776724B2 - 補正回路及び試験装置 - Google Patents

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Description

本発明は、補正回路及び試験装置に関する。特に本発明は、与えられる入力信号に対して、所定の信号成分を強調した出力信号を生成する補正回路、及び、当該補正回路を用いて被試験デバイスを試験する試験装置に関する。
半導体回路等の被試験デバイスを試験する装置として、被試験デバイスに試験信号を供給して、被試験デバイスが出力する被測定信号を測定する試験装置が考えられる。例えば、正常な被測定信号が出力されているか否かにより、被試験デバイスの良否を判定することができる。
試験装置と被試験デバイスとの間には、信号を伝送する伝送経路が設けられる。しかし、当該伝送経路には抵抗、容量等が存在するので、信号波形が劣化してしまう。このような問題に対し、例えば被試験デバイスに入力すべき試験信号の波形に対して、伝送経路における損失を予め補償した試験信号を生成する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、被試験デバイスから受け取った信号に対して、伝送経路における損失を補償することも考えられる。
損失補償の方式としては、元信号の波形に応じた補正信号を生成して、元信号に加算する方式が考えられる。例えば、元信号の微分波形を生成して、伝送経路における損失量に応じて微分波形を増幅することにより、補正信号を生成することができる。
特開2006−337140号公報
しかし、微分波形の増幅率を変化させた場合、補正信号に印加される直流成分も変動する場合がある。このため、補正信号を元信号に加算して出力信号を生成すると、微分波形の増幅率に応じて出力信号の直流成分が変動してしまい、補正後の出力信号の直流電圧精度が劣化してしまう。
また、差動信号に対して、伝送経路における損失を補償する場合、差動信号における非反転信号、及び反転信号のそれぞれについて、上述した補正信号を生成する。このとき、例えばそれぞれの補正信号を生成する素子の特性バラツキ等により、それぞれの補正信号の直流成分にバラツキが生じると、補正後の差動信号の直流電圧精度が劣化してしまう。
そこで本発明の一つの側面においては、上記の課題を解決することのできる補正回路及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、与えられる入力信号に対して、所定の信号成分を強調した出力信号を生成する補正回路であって、入力信号の波形を検出する第1の検出部と、第1の検出部が検出した波形を増幅する増幅部と、増幅部が増幅した波形の交流成分を抽出して補正信号を生成する補正信号生成部と、入力信号の波形に、補正信号を重畳して、出力信号を生成する出力信号生成部とを備える補正回路を提供する。
本発明の第2の形態においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスに入力する試験信号を生成する試験信号生成部と、試験信号生成部が生成した試験信号に対して、所定の信号成分を強調して、被試験デバイスに入力する補正回路と、被試験デバイスが、試験信号に応じて出力する被測定信号を測定する測定部と、測定部における測定結果に基づいて、被試験デバイスの良否を判定する判定部とを備え、補正回路は、試験信号の波形を検出する第1の検出部と、第1の検出部が検出した波形を増幅する増幅部と、増幅部が増幅した波形の交流成分を抽出した補正信号を生成する補正信号生成部と、試験信号の波形に、補正信号を重畳して、被試験デバイスに入力する出力信号生成部とを有する試験装置を提供する。
本発明の第3の形態においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスに入力する試験信号を生成する試験信号生成部と、被試験デバイスが試験信号に応じて出力する被測定信号を受け取り、被測定信号のレベルが、予め定められたレベルより大きいか否かの比較結果を、被測定信号の伝送路における損失を補償して取得する補正回路と、補正回路が取得した比較結果に基づいて、被試験デバイスの良否を判定する判定部とを備え、補正回路は、被測定信号の波形を検出する第1の検出部と、第1の検出部が検出した波形を増幅する増幅部と、増幅部が増幅した波形の交流成分を抽出して補正信号を生成する補正信号生成部と、被測定信号の波形に、補正信号を重畳する出力信号生成部と、出力信号生成部が生成した信号に基づいて、比較結果を生成する比較結果生成部とを有する試験装置を提供する。
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。
補正回路200の構成の一例を示す図である。 出力信号生成部70の構成の一例を示す図である。 補正回路200の動作の一例を示す図である。 出力信号生成部70が出力する出力信号の波形の他の例を示す図である。 本発明の一つの実施形態に係る補正回路100の構成の一例を示す図である。 補正回路100の動作の一例を示す図である。 補正信号生成部130の他の構成例を示す図である。 図7に示した補正信号生成部130の動作の一例を示す図である。 出力信号生成部70の他の構成例を示す図である。 本発明の一つの実施形態に係る試験装置300の構成の一例を示す図である。 試験装置300の他の構成例を示す図である。
符号の説明
40−1・・・第1補正部、40−2・・・第2補正部、70・・・出力信号生成部、72・・・第2の検出部、74、76、84、116、148・・・電流源、78・・・第1差動トランジスタ、80・・・第2差動トランジスタ、82、88、90、114、118、156、158、166、168、214、218、220、222、256、258、266、268・・・トランジスタ、86・・・重畳部、92、94、112、136、138、140、152、154、160、162、164、170、212、216、236、252、254、262、264・・・抵抗、100・・・補正回路、110・・・第1の検出部、130・・・補正信号生成部、132・・・第1コンデンサ、133・・・第1制御配線、134・・・第2コンデンサ、135・・・第2制御配線、142・・・第1ミラー用トランジスタ、144・・・第2ミラー用トランジスタ、146・・・基準トランジスタ、150・・・増幅部、200・・・補正回路、210・・・第1の検出部、230・・・補正信号生成部、232・・・コンデンサ、250・・・増幅部、260・・・電流源、270・・・電流源、300・・・試験装置、310・・・試験信号生成部、320・・・パターン発生器、330・・・波形成形器、340・・・補正回路、350・・・判定部、360・・・伝送路、400・・・被試験デバイス
以下、発明の実施の形態を通じて本発明の一つの側面を説明するが、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。
図1は、補正回路200の構成の一例を示す図である。補正回路200は、与えられる入力信号に対して、所定の信号成分を強調した出力信号を生成する回路である。例えば補正回路200は、伝送経路等における入力信号の減衰を補償すべく、与えられる入力信号の交流成分を強調した出力信号を生成してよい。補正回路200は、第1の検出部210、補正信号生成部230、増幅部250、及び出力信号生成部70を備える。
第1の検出部210は、入力信号Vinの波形を検出する。本例の第1の検出部210は、トランジスタ214、トランジスタ218、トランジスタ220、トランジスタ222、抵抗212、及び抵抗216を有する。トランジスタ214は、ベース端子に入力信号Vinを受け取る。これにより、入力信号Vinの波形を検出する。
トランジスタ220は、コレクタ端子がトランジスタ214のエミッタ端子に接続され、ゲート端子に所定の電圧V1が与えられる。また、抵抗212は、トランジスタ220のエミッタ端子と、電源線VEEとの間に接続される。つまり、トランジスタ220及び抵抗212は、電圧V1に応じた電流を流す電流源として機能する。
トランジスタ218は、ベース端子に予め定められた基準電圧Vrefを受け取り、基準電圧Vrefに応じたエミッタ電流を流す。また、トランジスタ218は、トランジスタ214と並列に設けられ、トランジスタ214と同一の特性を有してよい。
トランジスタ222は、コレクタ端子がトランジスタ218のエミッタ端子に接続される。また、トランジスタ222のゲート端子は、トランジスタ220のゲート端子と接続されて、所定の電圧V1が与えられる。また、抵抗216は、トランジスタ222のエミッタ端子と、電源線VEEとの間に接続される。トランジスタ222は、トランジスタ220と略同一の特性を有してよく、抵抗216は、抵抗212と略同一の抵抗値を有してよい。この場合、トランジスタ222及び抵抗216と、トランジスタ220及び抵抗212とは、略同一の電流を流す。
補正信号生成部230は、入力信号Vinの波形を強調する補正信号を生成する。例えば補正信号生成部230は、トランジスタ214が検出した入力信号Vinの交流成分Iaを抽出して、当該交流成分Iaを補正信号Iaとしてよい。補正信号生成部230は、電圧信号で与えられる入力信号Vinでコンデンサ232を充放電することにより得られる電流信号を、交流成分Iaとして抽出してよい。
本例の補正信号生成部230は、トランジスタ214のエミッタ端子と、トランジスタ218のエミッタ端子との間に、直列に接続されたコンデンサ232及び抵抗236を有する。
コンデンサ232は、トランジスタ214のエミッタ電流の交流成分を通過させる。また、コンデンサ232は、トランジスタ214のエミッタ電流のうち、抵抗212の抵抗値、コンデンサ232の容量、抵抗236の抵抗値等に応じた周波数成分を通過させてよい。例えばコンデンサ232は、トランジスタ214のエミッタ電流の波形の微分波形を通過させてよい。
具体例として、入力信号Vinの電圧値が変動した場合、補正信号生成部230は、トランジスタ214側からトランジスタ218側へ、入力信号の変動に応じた電流Iaが流れる。このとき、トランジスタ220は一定の電流を生成しているので、トランジスタ214のエミッタ電流は、補正信号生成部230に供給する電流Iaに応じて増加する。同様に、トランジスタ218のエミッタ電流は、補正信号生成部230から受け取る電流Iaに応じて減少する。
例えば、トランジスタ214には、トランジスタ220が生成する一定電流に補正信号(電流Ia)を加算したエミッタ電流が流れる。また、トランジスタ218には、トランジスタ222が生成する一定電流から、補正信号(電流Ia)を減じたエミッタ電流が流れる。
増幅部250は、トランジスタ214及びトランジスタ218のエミッタ電流を増幅することにより、補正信号を増幅して、出力信号生成部70に供給する。本例の増幅部250は、電流源260、トランジスタ256、抵抗252、トランジスタ258、抵抗254、電流源270、トランジスタ266、抵抗262、トランジスタ268、及び抵抗264を有する。
電流源260、トランジスタ256、抵抗252、トランジスタ258、及び抵抗254は、補正信号が加算されたトランジスタ214のエミッタ電流を所定の増幅率で増幅することにより、補正信号の振幅を調整する。本例では、補正信号(電流Ia)がトランジスタ256及びトランジスタ258のそれぞれに分配される割合を調整して、トランジスタ256に流れる電流を取り出すことにより、振幅を調整した補正信号を生成する。この場合、上述した増幅率は1より小さくてよい。
トランジスタ256のエミッタ端子は、抵抗252を介して、トランジスタ214のコレクタ端子に接続される。また、トランジスタ258のエミッタ端子は、抵抗252と並列に設けられた抵抗254を介して、トランジスタ214のコレクタ端子に接続される。トランジスタ256のコレクタ端子と、電源線VCCとの間には、電流源260が設けられる。トランジスタ258のコレクタ端子は、電源線VCCに接続される。
このような構成において、トランジスタ256のゲート端子に与える電圧V3、及びトランジスタ258のゲート端子に与える電圧V2を調整することにより、トランジスタ214の電流のうち、トランジスタ256に流れる電流Ibの割合を調整することができる。つまり、電圧V2及びV3の比率を調整することにより、トランジスタ214のエミッタ電流を、1以下の任意の増幅率で、トランジスタ256に流すことができる。増幅部250は、電流源260が生成する一定電流から、トランジスタ256に流れる電流Ibを減じた電流を、反転補正信号I2として出力信号生成部70に供給する。
同様に、電流源270、トランジスタ266、抵抗262、トランジスタ268、及び抵抗264は、補正信号生成部230により補正信号が減算された、トランジスタ218のエミッタ電流を増幅する。トランジスタ218と、増幅部250における電流源270、トランジスタ266、抵抗262、トランジスタ268、及び抵抗264との接続関係は、トランジスタ214と、増幅部250における電流源260、トランジスタ256、抵抗252、トランジスタ258、及び抵抗254との接続関係と同一である。
尚、トランジスタ266のゲート端子には、電圧V3が与えられ、トランジスタ268のゲート端子には、電圧V2が与えられる。つまり、トランジスタ266及びトランジスタ268による補正信号Iaの増幅率は、トランジスタ256及びトランジスタ258による補正信号Iaの増幅率と略同一に制御される。また、増幅部250は、電流源270が生成する一定電流から、トランジスタ266に流れる電流Icを減じた電流を、補正信号I1として出力信号生成部70に供給する。
出力信号生成部70は、入力信号Vinの波形を、増幅部250から与えられる補正信号I1及び反転補正信号I2に基づいて強調した出力信号Vout1及びVout2を出力する。例えば出力信号生成部70は、入力信号Vinに応じた電流の波形に、補正信号I1の波形を重畳して、更に当該電流波形を電圧波形に変換することにより、出力信号Vout1を生成してよい。同様に、入力信号Vinに応じた電流の反転波形に、反転補正信号I2の波形を重畳して、更に当該電流波形を電圧波形に変換することにより、出力信号Vout2を生成してよい。このような構成により、差動の出力信号において、伝送経路における損失を補償した波形を生成することができる。
図2は、出力信号生成部70の構成の一例を示す図である。出力信号生成部70は、第2の検出部72及び重畳部86を有する。第2の検出部72は、入力信号Vinを検出して、入力信号に応じた差動信号を生成する。本例の第2の検出部72は、電流源74、電流源76、第1差動トランジスタ78、第2差動トランジスタ80、トランジスタ82、及び電流源84を有する。
第1差動トランジスタ78は、ゲート端子に入力信号Vinを受け取る。第2差動トランジスタ80は、第1差動トランジスタ78と並列に設けられ、ゲート端子に参照電圧Vrefを受け取る。トランジスタ82のコレクタ端子は、第1差動トランジスタ78のエミッタ端子及び第2差動トランジスタ80のエミッタ端子に接続される、また、トランジスタ82のゲート端子には、一定電圧V1が与えられ、トランジスタ82のエミッタ端子と電源線VEEとの間には、電流源84が設けられる。
つまり、トランジスタ82は、第1差動トランジスタ78及び第2差動トランジスタ80に流れる電流の和を規定する。例えば、入力電圧Vinが増加した場合、第1差動トランジスタ78に流れる電流は、入力電圧Vinに応じて増加する。そして、第2差動トランジスタ80に流れる電流は、第1差動トランジスタ78の電流増加に応じて減少する。このような構成により、入力信号Vinの波形及び反転波形を有する差動信号を生成することができる。
また、第1差動トランジスタ78のコレクタ端子は、電流源74を介して電源線VCCに接続され、第2差動トランジスタ80のコレクタ端子は、電流源76を介して電源線VCCに接続される。そして、電流源74が生成する一定電流から、第1差動トランジスタ78に流れる電流を減じた電流が、入力信号の反転波形Idとして重畳部86に伝送される。また、電流源76が生成する一定電流から、第2差動トランジスタ80に流れる電流を減じた電流が、入力信号の波形Ieとして重畳部86に伝送される。
重畳部86は、第2の検出部72が検出した差動信号の所定の信号成分を、補正信号及び反転補正信号に基づいて強調する。例えば重畳部86は、第2の検出部72が検出した入力信号の波形Ieに、補正信号I1を重畳することにより、出力信号Vout1を生成してよい。また、重畳部86は、第2の検出部72が検出した入力信号の反転波形Idに、反転補正信号I2を重畳することにより、出力信号Vout2を生成してよい。
本例の重畳部86は、第1補正部40−1及び第2補正部40−2を有する。第1補正部40−1は、第2の検出部72が検出した入力信号の波形Ieを、第1ミラー電流(補正信号I1)に応じて補正する。例えば第1補正部40−1は、入力信号の電流波形Ieに、第1ミラー電流I1を加算してよい。また、第1補正部40−1は、生成した電流波形を、電圧波形に変換して出力してよい。
第2補正部40−2は、第2の検出部72が検出した入力信号の反転波形Idを、第2ミラー電流(反転補正信号I2)に応じて補正する。例えば第2補正部40−2は、入力信号の反転電流波形Idに、第2ミラー電流I2を加算してよい。また、第2補正部40−2は、生成した電流波形を、電圧波形に変換して出力してよい。
第1補正部40−1は、トランジスタ90及び抵抗94を有する。トランジスタ90は、エミッタ端子に与えられる、入力信号の非反転波形Ie及び補正信号I2を加算した電流に応じた電流を流す。また、トランジスタ90のゲート端子には、一定電圧V4が与えられる。
抵抗94は、トランジスタ90のコレクタ端子と、電源線VEEとの間に設けられる。抵抗94は、トランジスタ90に流れる電流波形に応じた電圧波形を生成して、出力信号Vout1として出力する。本例では、トランジスタ90のコレクタ電圧が、出力信号Vout1として出力される。このような構成により、入力信号の波形の所定の信号成分を強調した出力信号を生成できる。
第2補正部40−2は、トランジスタ88及び抵抗92を有する。トランジスタ88は、トランジスタ90と並行に設けられる。またトランジスタ88は、トランジスタ90と略同一の特性を有することが好ましい。トランジスタ88は、エミッタ端子に、入力信号の反転波形Id及び反転補正信号I2を加算した電流を受け取る。また、トランジスタ88のゲート端子には、トランジスタ90と同一の一定電圧V4が与えられる。
抵抗92は、トランジスタ88のコレクタ端子と、電源線VEEとの間に設けられる。抵抗92は、トランジスタ88に流れる電流波形に応じた電圧波形を生成して、出力信号Vout2として出力する。本例では、トランジスタ88のコレクタ電圧が、出力信号Vout2として出力される。このような構成により、入力信号の反転波形の所定の信号成分を強調した出力信号を生成できる。
図3は、補正回路200の動作の一例を示す図である。上述したように、補正回路200には、伝送経路により減衰した入力信号Vinが与えられる。例えば、図3に示すように、矩形波(波線で示す)の入力信号Vinの高周波成分が、伝送経路等において減衰して、実線で示す波形となった場合を例として説明する。
例えば、入力信号Vinのレベルが、所定の参照値Vrefより大きいか否かにより、入力信号Vinのエッジタイミングを検出する場合、上述した伝送経路における損失により、元の入力信号のエッジタイミングに対して誤差(ΔT1)が生じてしまう。補正回路200は、入力信号の損失を補償することにより、エッジタイミングの誤差を低減する。
上述したように、補正信号生成部230は、入力信号Vinの交流成分を抽出して、補正信号Iaを生成する。補正信号生成部230は、伝送経路の時定数に応じた時定数を有してよい。
また、補正信号生成部230が生成した補正信号Ia及びその反転信号は、増幅部250において、任意の振幅に調整されて、補正信号I1及び反転補正信号I2となる。このとき、補正信号I1の直流レベルαと、反転補正信号I2の直流レベルβとは、理想的には同一となる。
また、第2の検出部72が、入力信号の非反転波形Ie及び反転波形Idを検出する。そして、重畳部86が、非反転波形Ieに補正信号I1を加算した電流から、出力信号Vout1を生成する。また、重畳部86は、反転信号Idに反転補正信号I2を加算した電流から、出力信号Vout2を生成する。
係る差動信号(Vout1、Vout2)のクロスポイントから、入力信号のエッジタイミングを測定することにより、元の入力信号のエッジタイミングに対する誤差(ΔT2)を低減することができる。しかし、第1の検出部210及び増幅部250におけるそれぞれのトランジスタ及び抵抗の特性のバラツキにより、補正信号I1及び反転補正信号I2の直流レベルを完全に同一に制御するのは困難である。また、増幅部250における増幅率を変化させた場合、補正信号I1及び反転補正信号I2の直流レベルの差も変動してしまう。
このような場合、出力信号生成部70が出力する信号の直流レベルが、補正信号I1及び反転補正信号I2の直流レベルの差の変動に応じて変動してしまう。このため、出力信号における直流誤差が生じてしまう。
図4は、出力信号生成部70が出力する出力信号の波形の他の例を示す図である。上述したように、補正信号I1の直流レベルαと、反転補正信号I2の直流レベルβとが異なる場合、出力信号に、その差分に応じた直流成分が生じる。このため、例えばクロスポイントのタイミング等の測定誤差(ΔT3)も増大してしまう。
図5は、本発明の一つの実施形態に係る補正回路100の構成の一例を示す図である。補正回路100は、与えられる入力信号に対して、所定の信号成分を強調した出力信号を生成する回路であって、第1の検出部110、増幅部150、補正信号生成部130、及び出力信号生成部70を有する。
まず、補正回路100の概要を説明する。第1の検出部110は、入力信号Vinの波形を検出する。また、第1の検出部110は、入力信号Vinの反転波形を更に検出してもよい。増幅部150は、第1の検出部110が検出した入力信号Vinの波形を増幅する。また、増幅部150は、入力信号Vinの反転波形と、入力信号Vinの反転波形とをそれぞれ増幅してよい。
補正信号生成部130は、増幅部150が増幅した入力信号Vinの波形の交流成分を抽出して、補正信号を生成する。また、補正信号生成部130は、増幅部150が増幅した入力信号Vinの反転波形の交流成分を抽出してよい。この場合補正信号生成部130は、入力信号Vinの波形及び反転波形から、補正信号及び反転補正信号を生成してよい。
例えば、入力信号Vinの波形の交流成分から補正信号を生成してよく、入力信号Vinの反転波形の交流成分から補正信号を生成してもよい。同様に、入力信号Vinの反転波形の交流成分から反転補正信号を生成してよく、入力信号Vinの波形の交流成分から反転補正信号を生成してもよい。
出力信号生成部70は、入力信号Vinの波形に、補正信号を重畳して、出力信号を生成する。また、出力信号生成部70は、入力信号Vinの反転波形に、反転補正信号を重畳した信号を更に生成して、出力信号の差動信号対を生成してよい。
図1から図4において説明した補正回路200は、補正信号Iaを生成した後に、当該補正信号Iaを増幅して、任意の振幅の補正信号を生成した。このため、増幅時において、直流誤差が生じる場合がある。これに対し、本例の補正回路100は、検出した入力信号の波形を増幅して振幅を調整した後に、当該波形の交流成分を抽出して補正信号を生成する。このため、補正信号の直流成分はカットされ、素子バラツキ、増幅率の変化等により生じる直流誤差を低減することができる。
本例の第1の検出部110は、トランジスタ114、トランジスタ118、トランジスタ112、及び電流源116を有する。トランジスタ114は、ゲート端子に入力信号Vinを受け取る。トランジスタ118は、トランジスタ114と並列に設けられ、ゲート端子に参照電圧Vrefを受け取る。トランジスタ112のコレクタ端子は、トランジスタ114のエミッタ端子及びトランジスタ118のエミッタ端子に接続される、また、トランジスタ112のゲート端子には、一定電圧V1が与えられ、トランジスタ112のエミッタ端子と電源線VEEとの間には、電流源116が設けられる。
つまり、トランジスタ112は、トランジスタ114及びトランジスタ118に流れる電流の和を規定する。例えば、入力電圧Vinが増加した場合、トランジスタ114に流れる電流は、入力電圧Vinに応じて増加する。そして、トランジスタ118に流れる電流は、トランジスタ114の電流増加に応じて減少する。このような構成により、入力信号Vinの波形及び反転波形を有する差動信号を生成することができる。
増幅部150は、抵抗(152、154、160)、トランジスタ(156、158)、抵抗(162、164、170)、及びトランジスタ(166、168)を有する。抵抗160及び抵抗170は、図1において説明した電流源260及び電流源270として機能する。増幅部150の動作は、図1から図4に関連して説明した増幅部250と同様であるので、その説明を省略する。
補正信号生成部130は、第1コンデンサ132、第2コンデンサ134、第1制御配線133、第2制御配線135、3つの抵抗(136、138、140)、基準トランジスタ146、第1ミラー用トランジスタ142、第2ミラー用トランジスタ144、及び電流源148を有する。基準トランジスタ146、第1ミラー用トランジスタ142、及び第2ミラー用トランジスタ144は、それぞれ並列に設けられ、且つゲート端子が互いに接続される。また、基準トランジスタ146のコレクタ端子は、ゲート端子と接続される。これらの3つのトランジスタは、それぞれ略同一の特性を有してよい。つまり、第1ミラー用トランジスタ142及び第2ミラー用トランジスタ144は、基準トランジスタ146に流れる電流と略同一の電流を流すミラー回路として機能する。
抵抗140は、基準トランジスタ146のエミッタ端子と電源線VCCとの間に設けられる。また、抵抗136は、第1ミラー用トランジスタ142のエミッタ端子と電源線VCCとの間に設けられ、抵抗138は、第2ミラー用トランジスタ144のエミッタ端子と電源線VCCとの間に設けられる。これらの3つの抵抗は、それぞれ略同一の抵抗値を有してよい。
また、基準トランジスタ146のコレクタ端子は、電流源148を介して電源線VEEに接続される。このような構成により、第1ミラー用トランジスタ142及び第2ミラー用トランジスタ144には、電流源148により規定される一定の基準電流に応じた、同一の第1ミラー電流及び第2ミラー電流が流れる。
第1コンデンサ132は、増幅部150が増幅した入力信号の波形の交流成分を通過させ、補正信号Igを生成する。本例における第1コンデンサ132は、トランジスタ166のコレクタ端子と、第1ミラー用トランジスタ142のエミッタ端子との間に設けられる。
第2コンデンサ134は、増幅部150が増幅した入力信号の反転波形の交流成分を通過させ、反転補正信号Ifを生成する。本例における第2コンデンサ134は、トランジスタ156のコレクタ端子と、第2ミラー用トランジスタ144のエミッタ端子との間に設けられる。
第1制御配線133は、第1コンデンサ132が生成する補正信号Igに基づいて、第1ミラー用トランジスタ142のエミッタ電位を制御することにより、第1ミラー電流に補正信号を重畳する。本例の第1制御配線133は、第1コンデンサ132と、第1ミラー用トランジスタ142のエミッタ端子とを接続することにより、第1ミラー電流に補正信号を重畳する。
第2制御配線135は、第2コンデンサ134が生成する反転補正信号Ifに基づいて、第2ミラー用トランジスタ144のエミッタ電位を制御することにより、第2ミラー電流に反転補正信号を重畳する。本例の第2制御配線135は、第2コンデンサ134と、第2ミラー用トランジスタ144のエミッタ端子とを接続することにより、第2ミラー電流に反転補正信号を重畳する。
出力信号生成部70は、補正信号生成部130から与えられる補正信号I1(第1ミラー電流)及び反転補正信号I2(第2ミラー電流)に基づいて、入力信号Vinの所定の信号成分を強調する。出力信号生成部70は、図2に関連して説明した出力信号生成部70と同一の機能及び構成を有してよい。但し、図2においては、増幅部250から補正信号及び反転補正信号を受け取ったが、本例においては、補正信号生成部130から補正信号及び反転補正信号を受け取る。
このような構成により、補正信号Ig及び反転補正信号Ifにおける直流レベルを同一(略零)にすることができる。そして、これらの補正信号Ig及び反転補正信号Ifを、カレントミラー回路により同一に制御される第1ミラー電流及び第2ミラー電流に重畳するので、ミラー電流に重畳された後における補正信号I2及び反転補正信号I1の直流成分を、精度よく同一に制御することができる。このため、補正信号I2及び反転補正信号I1による直流誤差を低減することができる。
図6は、補正回路100の動作の一例を示す図である。図3の例と同様に、補正回路100には、伝送経路により減衰した入力信号Vinが与えられる。第1の検出部110は、入力信号Vinの波形を検出する。尚、図6では、入力信号Vinの反転波形を省略する。
増幅部150は、第1の検出部110が検出した入力信号Vinの波形及び反転波形の振幅を、所定の増幅率で増幅した波形Ib及びIcを生成する。但し、入力信号Vinの波形に対する増幅率と、反転波形に対する増幅率とは同一である。また、当該増幅率は1以下であってよい。
第1のコンデンサ132及び第2のコンデンサ134は、波形Ib及びIcの交流成分を抽出して、補正信号Ig及び反転補正信号Ifを生成する。このとき、それぞれの信号の直流成分は除去されるので、補正信号Ig及び反転補正信号Ifの直流レベルは略零となる。
そして補正信号Igを第1ミラー電流に重畳することにより補正信号I1を生成して、反転補正信号Ifを第2ミラー電流に重畳することにより反転補正信号I2を生成する。但し、第1ミラー電流及び第2ミラー電流は、カレントミラー回路により、同一の電流値に制御される。このため、補正信号I1及び反転補正信号I2の直流レベルは同一レベルとなる。
このようにして生成した補正信号I1及び反転補正信号I2を、図3に示したような非反転信号Ie及び反転信号Idに重畳することにより、図3に示したように、伝送経路における損失を補償した差動の出力信号を得ることができる。また、上述したように、補正信号I1及び反転補正信号I2による直流誤差を低減することができる。
図7は、補正信号生成部130の他の構成例を示す図である。補正信号生成部130は、図5に示した補正信号生成部130の構成に対して、第1コンデンサ132、第2コンデンサ134、抵抗140、基準トランジスタ146、及び電流源148をそれぞれ2つずつ有する。
また、図5における補正信号生成部130は、第1ミラー用トランジスタ142及び第2ミラー用トランジスタ144のベース端子が、共通の基準トランジスタ146のベース端子に接続されているが、本例の補正信号生成部130は、第1ミラー用トランジスタ142のベース端子は、第1基準トランジスタ146−1のベース端子と接続されており、第2ミラー用トランジスタ144のベース端子は、別の第2基準トランジスタ146−2のベース端子と接続される。また、それぞれの基準トランジスタ146には、図5に示した基準トランジスタと同様に、抵抗140及び電流源148が接続される。
一方の第1コンデンサ132−1は、増幅部150と、第1ミラー用トランジスタ142のエミッタ端子との間に設けられる。他方の第1コンデンサ132−2は、増幅部150と、第2ミラー用トランジスタ144のゲート端子との間に設けられる。第1コンデンサ132−1及び132−2は、図5に関連して説明した第1コンデンサ132と、それぞれ同一であってよい。
また、一方の第2コンデンサ134−1は、増幅部150と、第2ミラー用トランジスタ144のエミッタ端子との間に設けられる。他方の第2コンデンサ134−2は、増幅部150と、第1ミラー用トランジスタ142のゲート端子との間に設けられる。第2コンデンサ134−1及び134−2は、図5に関連して説明した第2コンデンサ134と、それぞれ同一であってよい。
第1制御配線133は、補正信号Igに基づいて、第1基準トランジスタ146−1及び第1ミラー用トランジスタ142のそれぞれのベース電圧、並びに第2ミラー用トランジスタ144のエミッタ電圧を制御する。例えば第1制御配線133は、第1基準トランジスタ146−1及び第1ミラー用トランジスタ142のそれぞれのベース電流、並びに第2ミラー用トランジスタ144のエミッタ電流を、補正信号Igに応じて変化させることにより、上述したベース電圧及びエミッタ電圧を制御してよい。
同様に、第2制御配線135は、反転補正信号Ifに基づいて、第2基準トランジスタ146−2及び第2ミラー用トランジスタ144のそれぞれのベース電圧、並びに第1ミラー用トランジスタ142のエミッタ電圧を制御する。例えば第2制御配線135は、第2基準トランジスタ146−2及び第2ミラー用トランジスタ144のそれぞれのベース電流、並びに第1ミラー用トランジスタ142のエミッタ電流を、反転補正信号Ifに応じて変化させることにより、上述したベース電圧及びエミッタ電圧を制御してよい。
図8は、図7に示した補正信号生成部130の動作の一例を示す図である。増幅部150において、入力信号の波形及び反転波形の増幅率は、共通の電圧V2及びV3の比で定まるので、理想的には同一となる。このため、図5に関連して説明した補正信号生成部130の構成において、第1コンデンサ132及び第2コンデンサ134が出力する補正信号Ig及び反転補正信号Ifの振幅は、図6に示したように同一となる。
しかし、増幅部150における素子特性のバラツキ等により、入力信号の波形の増幅率及び反転波形の増幅率が異なってしまう場合がある。係る場合、第1ミラー電流及び第2ミラー電流に加算される補正信号Igの振幅A1及び反転補正信号Ifの振幅A2が異なってしまう。
これに対し、本例における補正信号生成部130は、図7において説明した構成により、補正信号Ig及び反転補正信号Ifの和が、第1ミラー電流I1に加算される。また、補正信号Ig及び反転補正信号Ifの和が、第2ミラー電流I2より減算される。このため、補正信号Igの振幅A1及び反転補正信号Ifの振幅A2が異なる場合であっても、第1ミラー電流I1及び第2ミラー電流I2に加算される補正信号及び反転補正信号の振幅を等しくすることができる。このため、差動信号に対して、より精度よく信号成分を強調することができる。
図9は、出力信号生成部70の他の構成例を示す図である。本例における出力信号生成部70は、第2の検出部72及び重畳部86を有する。重畳部86の構成は、図2に関連して説明した重畳部86の構成と同一であってよい。
また、本例における第2の検出部72は、図2に関連して説明した重畳部86に対して、電流源74及び電流源76を有さない点で相違する。第1差動トランジスタ78、第2差動トランジスタ80、トランジスタ82、及び電流源84は、図2に関連して説明した第1差動トランジスタ78、第2差動トランジスタ80、トランジスタ82、及び電流源84と同一であってよい。尚、第1差動トランジスタ78のコレクタ端子は、第2ミラー用トランジスタ144に接続され、第2差動トランジスタ80のコレクタ端子は、第1ミラー用トランジスタ142に接続される。
このような構成により、第1差動トランジスタ78及び第2差動トランジスタ80に流す電流を、第1ミラー用トランジスタ142及び第2ミラー用トランジスタ144から供給することができる。つまり、電流源74及び電流源76を省略して、回路規模を低減することができる。
図10は、本発明の一つの実施形態に係る試験装置300の構成の一例を示す図である。試験装置300は、半導体チップ等の被試験デバイス400を試験する装置であって、試験信号生成部310、補正回路340、及び判定部350を有する。また、試験装置300と被試験デバイス400とは、パターン配線、ケーブル等を含む伝送路360で電気的に接続される。
試験信号生成部310は、被試験デバイス400に入力すべき試験信号を生成して、伝送路360を介して入力する。例えば試験信号生成部310は、所定の論理パターンを有する試験信号を被試験デバイス400に入力して、当該論理パターンに応じて被試験デバイス400を動作させてよい。
試験信号生成部310は、パターン発生器320及び波形成形器330を有する。パターン発生器320は、使用者等から与えられる試験プログラムを実行して、試験信号が有するべき論理パターンを生成する。波形成形器330は、パターン発生器320が生成した論理パターンを有する試験信号の波形を成形する。
被試験デバイス400は、入力される試験信号に応じて動作して、動作結果に応じた被測定信号を出力する。例えば被試験デバイス400は、試験信号に応じて動作するデジタル回路を有してよく、試験信号に応じたアドレスのデータを出力するメモリ回路を有してもよい。
補正回路340は、被試験デバイス400が試験信号に応じて出力する被測定信号を受け取り、被測定信号のレベルが、予め定められた参照レベルより大きいか否かの比較結果を、被測定信号の伝送路における損失を補償して取得する。補正回路340は、図1から図9に関連して説明した補正回路100又は補正回路200と同一であってよい。
本例の補正回路340は、図1から図9において説明した入力信号として、被測定信号を受け取る。また、本例における参照レベルは、被測定信号におけるL論理の電圧レベルと、H論理の電圧レベルとの中間レベルであってよい。補正回路340は、図1から図9において説明した出力信号を、比較結果として判定部350に供給してよい。
判定部350は、補正回路340が取得した比較結果に基づいて、被試験デバイス400の良否を判定する。例えば判定部350は、与えられる比較結果の論理値を、与えられるクロック信号のタイミングで順次検出してよい。そして、検出した論理パターンを、期待される論理パターンと比較することにより、被試験デバイス400の良否を判定してよい。期待される論理パターンは、試験信号の論理パターンに基づいて、パターン発生器320が生成してよい。
本例における試験装置300によれば、被測定信号の所定の信号成分を強調することにより、伝送路360における損失を補償して、被測定信号を測定することができる。このため、試験に用いられる伝送路360の影響を低減して、被試験デバイス400の実装状態の特性を精度よく試験することができる。尚、補正回路340の各素子の特性は、伝送路360の特性に応じて設定されてよい。
図11は、試験装置300の他の構成例を示す図である。本例の試験装置300は、図10に示した試験装置300の構成に対して、測定部370を更に備える。また、補正回路340は、試験信号生成部310と伝送路360との間に設けられ、試験信号の所定の信号成分を強調する。
測定部370は、被試験デバイス400からの被測定信号を測定する。例えば測定部370は、被測定信号の信号レベルと、所定の参照レベルとの大小関係を示す比較結果を出力してよい。判定部350は、測定部370における比較結果に基づいて、被試験デバイス400の良否を判定する。
このような構成により、伝送路360における損失を予め補償した試験信号を用いて、被試験デバイス400を試験することができる。このため、被試験デバイス400を精度よく試験することができる。尚、図11に示した構成に対して、測定部370に代えて補正回路340を更に備えてもよい。つまり、試験装置300は、試験信号の所定の信号成分を強調して被試験デバイス400に供給する補正回路340と、被測定信号の所定の信号成分を強調して測定する補正回路340とを備えてよい。これにより、試験信号及び被測定信号の双方の損失を補償して、被試験デバイス400をより精度よく試験することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、図1から図9に示したPNPトランジスタを、NPNトランジスタに置き換え、更に、図1から図9に示したNPNトランジスタを、PNPトランジスタに置き換えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることは明らかである。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、伝送路における信号の損失を補償することができる。更に、補正信号の増幅率を調整して、損失補償を調整する場合において、直流誤差を生じさせずに、補正信号の増幅率を調整することができる。また、素子バラツキ等による直流誤差も排除することができる。

Claims (10)

  1. 与えられる入力信号に対して、所定の信号成分を強調した出力信号を生成する補正回路であって、
    前記入力信号の波形及び反転波形を検出する第1の検出部と、
    前記第1の検出部が検出した前記波形及び前記反転波形を増幅する増幅部と、
    予め定められた基準電流に応じた第1ミラー電流に、前記増幅部が増幅した前記波形の交流成分に応じた補正信号を重畳した第1補正ミラー電流、及び、前記基準電流に応じた第2ミラー電流に、前記反転波形の交流成分に応じた反転補正信号を重畳した第2補正ミラー電流を生成する補正信号生成部と、
    前記入力信号の波形に前記第1補正ミラー電流を重畳し、前記反転波形に前記第2補正ミラー電流を重畳して、前記出力信号の差動信号対を生成する出力信号生成部と
    を備える補正回路。
  2. 前記補正信号生成部は、
    前記基準電流を流す基準トランジスタと、
    ベース端子が前記基準トランジスタのベース端子に接続された第1ミラー用トランジスタと、
    ベース端子が前記基準トランジスタのベース端子に接続された第2ミラー用トランジスタと
    を有する請求項1に記載の補正回路。
  3. 前記出力信号生成部は、
    前記入力信号の波形及び前記入力信号の反転波形を検出する第2の検出部と、
    前記第2の検出部が検出した前記入力信号の波形に前記補正信号を重畳し、前記第2の検出部が検出した前記入力信号の反転波形に前記反転補正信号を重畳する重畳部と
    を有する請求項に記載の補正回路。
  4. 前記補正信号生成部は、
    前記増幅部が増幅した前記入力信号の波形の交流成分を通過させ、前記補正信号を生成する第1コンデンサと、
    前記増幅部が増幅した前記入力信号の反転波形の交流成分を通過させ、前記反転補正信号を生成する第2コンデンサと、
    予め定められた基準電流を流す基準トランジスタと、
    前記基準トランジスタとベース端子同士が接続され、前記基準電流に応じた第1ミラー電流を流す第1ミラー用トランジスタと、
    前記基準トランジスタとベース端子同士が接続され、前記基準電流に応じた第2ミラー電流を流す第2ミラー用トランジスタと、
    前記補正信号に基づいて前記第1ミラー用トランジスタのエミッタ電位を制御することにより、前記第1ミラー電流に前記補正信号を重畳する第1制御配線と、
    前記反転補正信号に基づいて前記第2ミラー用トランジスタのエミッタ電位を制御することにより、前記第2ミラー電流に前記反転補正信号を重畳する第2制御配線と
    を有し、
    前記重畳部は、
    前記第2の検出部が検出した前記入力信号の波形を、前記第1ミラー電流に応じて補正する第1補正部と、
    前記第2の検出部が検出した前記入力信号の反転波形を、前記第2ミラー電流に応じて補正する第2補正部と
    を有する請求項3に記載の補正回路。
  5. 前記補正信号生成部は、
    前記基準電流を流す第1基準トランジスタと、
    前記基準電流を流す第2基準トランジスタと、
    ベース端子が前記第1基準トランジスタのベース端子に接続された第1ミラー用トランジスタと、
    ベース端子が前記第2基準トランジスタのベース端子に接続された第2ミラー用トランジスタと
    を有する請求項1に記載の補正回路。
  6. 前記出力信号生成部は、
    前記入力信号の波形及び前記入力信号の反転波形を検出する第2の検出部と、
    前記第2の検出部が検出した前記入力信号の波形に前記補正信号を重畳し、前記第2の検出部が検出した前記入力信号の反転波形に前記反転補正信号を重畳する重畳部と
    を有する請求項5に記載の補正回路。
  7. 前記補正信号生成部は、
    前記増幅部が増幅した前記入力信号の波形の交流成分を通過させ、前記補正信号を生成する第1コンデンサと、
    前記増幅部が増幅した前記入力信号の反転波形の交流成分を通過させ、前記反転補正信号を生成する第2コンデンサと、
    予め定められた基準電流を流す第1基準トランジスタと、
    前記第1基準トランジスタとベース端子が接続され、前記基準電流に応じた第1ミラー電流を流す第1ミラー用トランジスタと、
    予め定められた基準電流を流す第2基準トランジスタと、
    前記第2基準トランジスタとベース端子が接続され、前記基準電流に応じた第2ミラー電流を流す第2ミラー用トランジスタと、
    前記補正信号に基づいて、前記第1基準トランジスタ及び前記第1ミラー用トランジスタのベース電圧、並びに前記第2ミラー用トランジスタのエミッタ電圧を制御する第1制御配線と、
    前記反転補正信号に基づいて、前記第2基準トランジスタ及び前記第2ミラー用トランジスタのベース電圧、並びに前記第1ミラー用トランジスタのエミッタ電圧を制御する第2制御配線と
    を有し、
    前記重畳部は、
    前記第2の検出部が検出した前記入力信号の波形を、前記第1ミラー電流に応じて補正する第1補正部と、
    前記第2の検出部が検出した前記入力信号の反転波形を、前記第2ミラー電流に応じて補正する第2補正部と
    を有する請求項に記載の補正回路。
  8. 前記第2の検出部は、前記入力信号の波形及び反転波形を検出する第1の差動トランジスタ及び第2の差動トランジスタを有し、
    一方の前記差動トランジスタは、前記第1ミラー用トランジスタに接続され、
    他方の前記差動トランジスタは、前記第2ミラー用トランジスタに接続される
    請求項3、4、6または7に記載の補正回路。
  9. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
    被試験デバイスに入力する試験信号を生成する試験信号生成部と、
    前記試験信号生成部が生成した前記試験信号に対して、所定の信号成分を強調して、前記被試験デバイスに入力する請求項1から8のいずれか一項に記載の補正回路と、
    前記被試験デバイスが、前記試験信号に応じて出力する被測定信号を測定する測定部と、
    前記測定部における測定結果に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と
    備える試験装置。
  10. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
    被試験デバイスに入力する試験信号を生成する試験信号生成部と、
    前記被試験デバイスが前記試験信号に応じて出力する被測定信号を受け取り、前記被測定信号のレベルが、予め定められたレベルより大きいか否かの比較結果を、前記被測定信号の伝送路における損失を補償して取得する請求項1から8のいずれか一項に記載の補正回路と、
    前記補正回路が取得した前記比較結果に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と
    備える試験装置。
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