功率外加电路,及测试设备的制作方法

专利名称：功率外加电路,及测试设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种向负载供给功率的功率外加电路，和测试被测试装置 的测试设备。本发明特别涉及向负载供给直流功率的功率外加电路，和对 被测试装置进行直流测试的测试设备。本申请与下列日本专利申请有关。 对于认可通过文献引用编入内容的指定国，通过引用下列申请中已记载的 内容作为本申请的一部分编入本申请。
申请号专利申请2006-126608 申请日2006年4月28日
背景技术：
作为测试半导体电路等的被测试装置的测试项目，公知的有电压外加 电流的测量和电流外加电压的测定等的直流测试。比如在电压外加电流测 量中，在向被测试装置外加了规定的直流电压的状态中，检测出被测试装 置静止时或动作时流过被测试装置的直流电流。当该直流电流不在规定的 范围内时，则判定为被测试装置品质不良。
以前，作为向被测试装置供给直流功率的电路，公知的有使用了放大 器的电路(比如，引用专利文献l)。该放大器将放大了输入电压后的电压外 加给被测试装置。
专利文献1特开平5-119110号公报
但是，如果在高精度地控制电压值，且向被测试装置外加高电压的外 加电压的情况下，需要使用高精度且高电压的放大器，因此，所涉及的放 大器成本高，电路成本增大。同时，公知的有，如专利文献l公开的一样，向被测试装置外加一定的 电压来测量供给被测试装置的电流的电压外加电流测量电路。在所涉及的 电路中，如果向被测试装置外加高电压时，需要在电路的各个元件中使用 高精度且高电压的元件。
同时，如专利文献l的图l所披露的那样，即使在从浮动电源对电路内
的一部分元件供给电源电压时，也需要比如在主放大器13、差动放大器21、 电阻器25中使用高精度且高电压的元件。由于这个缘故，电路成本增大了。 同时，如果在对电路的一部分元件使用了浮动电源的情况下，电路结构变 得复杂，电路成本增大。
因此，本发明的目的在于提供解决上述问题的功率外加电路及测试设备。
该目的通过权利要求范围中的独立权利要所记载的特点的组合来达 到。另外，从属权利要求进一步规定了对本发明更有利的具体例。

发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一方案，提供一种功率外加电路，
是向负载外加直流功率的功率外加电路，包括输出缓冲器，将与应外加 给负载的外加电压的电压范围对应的正和负高电压作为电源电压，并在所 述电源电压的范围内，生成与输入电压对应的电压，外加给所述负载；主 放大器，能够生成比所述输出缓冲电压更高精度的电压，将所输入的电压 放大后，生成所述输入电压，并输入给所述输出缓冲器；浮动电源，以与 所述输出缓冲器输出的电压对应的电压为基准，生成比所述正和负高电压 电压差小的正和负浮动电压，并作为电源电压提供给所述主放大器。本发明的第二方案，提供一种测试设备，是测试被测试装置的测试 设备，具有第一方案的向被测试装置供给直流功率的功率外加电路、检 测提供给被测试装置的电压或电流的检测部、基于检测部检测的电压或电 流，判定被测试装置的好坏的判断部。
另外，上述发明的概要，并未列举出本发明的必要的特点的全部，这 些的特点群的辅助结合也能够成本发明。


图1是本发明的实施方式涉及的功率外加电路100的构造的一个例子示意图。
图2是说明功率外加电路100中的各电压的图。 图3是表示功率外加电路100以外的其他构造例的示意图。 图4是表示功率外加电路100以外的其他构造例的示意图。 图5是本发明的实施方式涉及的电压测量电路400的构造的一例示意图。
图6是本发明的实施方式涉及的测试设备200的构造的一例示意图。 图7是表示功率外加电路100以外的其他构造例的示意图。 图8是表示功率外加电路100以外的其他构造例的示意图。 图9是表示功率外加电路IOO以外的其他构造例的示意图。 图IO是表示电压测量电路40Q以外的其他构造例的示意图。附图标记
IO.浮动电源，12.光耦合器，14.光耦合器，16.电压转换器，18.DA转 换器，20.电阻，22.主放大器，24.电阻，26.电压检测用放大器，28.输出 缓冲器，30.电流检测用电阻，32.第l分压用电阻，34.第2分压用电阻，36. AD 转换器，38.电流检测用放大器，40.基准放大器，42.缓冲器，44， 46， 48， 50， 52.直流电源，54.缓冲器，56.基准缓冲器，IOO.功率外加电路，110. 图案输入部，120.检测部，130.判断部，200.测试装置，300.被测试装置， 400.电压测量电路
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明进行说明，但本发明的权利范围并不限定于 以下实施例，而且实施例中说明的特征的组合并不一定都是本发明的必要 特征。
图1是本发明的实施方式涉及的功率外加电路100的构造的一个例子示 意图。功率外加电路ioo，是向负载加直流功率的电路。在本例中的功率外 加电路IOO，测量在对半导体电路等的被测试装置300外加了规定的直流电 压时的供给被测试装置300的直流电流。
功率外加电路IOO，具有浮动电源IO，光耦合器12，光耦合器14，电压 转换器16， DA转换器18， AD转换器36，主放大器22，输出缓冲器28，电压 检测用放大器26，基准放大器40，电流检测用放大器38，电阻20，电阻24， 电流检测用电阻30，第1分压用电阻32，和第2分压用电阻34。
光耦合器12，接收表现应该外加到被测试装置300的外加电压的电压值 的光信号的数字化数据，提供给M转换器18。功率外加电路IOO，也可以替换光耦合器12，具备脉冲变压器等的绝缘体。总之，使DA转换器18，与功 率外加电路100外部电绝缘。DA转换器18输出电压值与接收到的数字化数据 对应的直流电压。DA转换器18，可以按照光信号的数字化数据产生该直流 电压，还可以根据被光电变换电路等转换成电信号的数字化数据产生该直 流电压。
主放大器22 ，将放大了DA转换器18输出的直流电压之后的输入电压， 输入给输出缓冲器28。在本例中，主放大器22，产生应该外加到被测试装 置300的外加电压，作为该输入电压。这种情况下，输出缓冲器28也可以是 电压跟踪电路。同时，主放大器22，比如也可以是差动放大器。在主放大 器22中的放大率，根据电连接主放大器22的负输入端子和DA转换器18的电 阻20电阻值、和被主放大器22的负输入端子连接的反馈路径上设置的电阻 24的电阻值的比率确定。比如，如果设电阻20的电阻值为Rs，电阻24的电 阻值为Rf，那么主放大器22的放大率，根据-Rf/Rs来确定。
输出缓冲器28，生成并输出与主放大器22输入的输入电压对应的电压。 在本例中，输出缓冲器28是电压跟踪电路，输出与输入电压对应的外加电 压。同时，在输出缓冲器28中，将与应该施加给负载的外加电压的电压范 围对应的正及负高电压(+HIGH、 -HIGH)作为电源电压。也就是说，输出缓 冲器28能输出在该电源电压范围内的外加电压。
如上所述，在主放大器22中产生被测试装置300所应该外加的外加电 压，输出缓冲器28，将该外加电压外加给被测试装置300。因此，优选主放 大器22是比输出缓冲器28更高精度的放大器。比如，主放大器22，可以高 精密度地放大输出缓冲器28输入的微小输入电压。
浮动电源IO，以输出缓冲器28输出的外加电压为基准，生成正和负浮 动电压(+VF、 -VF)。该正及负浮动电压的电压差，可以比输出缓冲器28供 给的正及负电源电压的电压差小。同时，浮动电源IO，可以以输出缓冲器28输出的外加电压为中点，产生正及负浮动电压。同时，浮动电源IO，比 如可以是DC/DC转换器，根据直流电源52产生的电压，产生该浮动电压。
浮动电源IO，产生的浮动电压，作为主放大器22电源电压供给。也就 是，主放大器22能够生成相应的正及负浮动电压范围内的电压。该浮动电 压因为是以外加电压为中点，所以，主放大器22，能在该浮动电压的电压 范围内，产生外加电压。
如上所述，正及负浮动电压的电压差，可以比输出缓冲器28正及负电 源电压的电压差小。为此，主放大器22可以利用比输出缓冲器28低电压的 放大器。比如主放大器22，可以使用比输出缓冲器28中包含的晶体管耐压 小的晶体管。
这样，通过主放大器22使用高精度且低电压的放大器，输出缓冲器28 使用低精密度且高电压的放大器，能够生成高精度且高电压的外加电压。 也就是说，即使不使用高精度且高电压的放大器，也能够生成高精度且高 电压的外加电压。因此，能够降低电路成本。
基准放大器40，产生由浮动电源10提供的电源电压的电路的基准电压。 比如基准放大器40，按照输出缓冲器28输出的电压产生成为主放大器22输 出的电压基准的基准电压输入到主放大器22。在本例中，浮动电源IO，供 给浮动电压作为基准放大器40的电源电压。因为在基准放大器40中，被提 供正及负浮动电压作为电源电压，所以，基准放大器40在正及负浮动电压 的电压范围内，产生基准电压。通过这样的构造，基准放大器40可以使用 低压放大器。
另外，基准放大器40可以向主放大器22正输入端子输入该基准电压。 或者基准放大器40可以是接收分压了在被测试装置300被外加的外加电压后的电压，将该电压输入给主放大器22的电压跟踪电路。主放大器22，放 大该基准电压和负输入端子的电压差后输出。
电压检测用放大器26，通过电阻24将被测试装置300外加的外加电压反 馈给主放大器22，使主放大器22输出的外加电压保持为大致固定的电压。 在本例中，电压检测用放大器26是电压跟踪电路，电压检测用放大器26的 输出端，连接主放大器22的负输入端。浮动电源IO，可以提供浮动电压作 为电压检测用放大器26的电源电压。根据这样的构造，电压检测用放大器 26，可以使用低电压放大器。
第1分压用电阻32及第2分压用电阻34，将被测试装置300外加的外加电 压进行分压。在本例中，第1分压用电阻32及第2分压用电阻34可串联设置 在电压检测用放大器26和接地电位之间。g卩，若设第1分压用电阻32电阻值 为R1，第2分压用电阻34电阻值为R2，外加电压为Vin的话，基准电压Vgnd， 可以用R2 X Vin/ (Rl +R2)来表达。
在本例中，第1分压用电阻32， 一端连接电压检测用放大器26，被提供 外加电压。第1分压用电阻32的另一端，与第2分压用电阻34电连接。另外， 第2分压用电阻34， 一端与第1分压用电阻32电连接，另一端连接地电位。 同时，第2分压用电阻34的电阻值，最好大于等于第1分压用电阻32的电阻 值。同时，第1分压用电阻32的耐压，最好比第2分压用电阻34的耐压小为 好。
第l分压用电阻32及第2分压用电阻34的连接点与基准放大器的正输入 端子连接。基准放大器40，按照第1分压用电阻32及第2分压用电阻34已分 压的电压，产生基准电压。在本例中，基准放大器40，输出该被分压后的 电压作为基准电压。同时，基准放大器40，可以对电流检测用放大器38供 给该基准电压。电流检测用电阻30设置在输出缓冲器28输出端和被测试装置300之间。 电流检测用放大器38检测电流检测用电阻30两端外加的电压。电流检测用 放大器38，比如是差动放大器，在正及负输入端输入电流检测用电阻30两 端的电位。另外，浮动电源IO，供给浮动电压作为电流检测用放大器38的 电源电压。根据这样的构造，电流检测用放大器38能够使用低电压的放大 器0
AD转换器36，具有根据电流检测用放大器38输出的电压检测供给被测 试装置300的电流值的电流检测装置的作用。AD转换器36，将电流检测用放 大器38输出的电压值转换成数字化数值。光耦合器14，向外部传送AD转换 器36输出的数字化数据的光信号。功率外加电路IOO，还可以包括光电信号 转换电路，将AD转换器36输出的数字化数据转换成光信号。
电压转换器16，提供正浮动电压变换成的规定的电压作为DA转换器18 及AD转换器36的正向侧的电源电压，同时，基准放大器40，供给基准电压 作为DA转换器18及AD转换器36的负侧的电源电压。
同时，功率外加电路IOO，还可以具有多个直流电源(44， 46， 48， 50) 及缓冲器42。缓冲器42，输出被测试装置300的GND基准电压。在本例中， 被测试装置300GND的基准电压是接地电位。直流电源44及46，分别生成缓 冲器42正及负电源电压。另外，直流电源48及50，分别生成输出缓冲器28 的正及负电源电压。
以上说明的功率外加电路100能够不使用高精度且高电压的放大器，将 高精度且高电压的外加电压外加到被测试装置300上，同时，输出缓冲器28 及第2分压用电阻34以外的元件，能够使用低电压的元件，从而能够降低电 路成本。图2是说明功率外加电路100中的各电压的示意图。如上所述，输出缓 冲器28，被供给正及负电源电压(+HIGH， -HIGH)。根据正及负电源电压被 规定的电压范围，优选包含能对被测试装置300外加电压的电压范围。
输出缓冲器28，输出在该电源电压范围内的外加电压。浮动电源IO， 以该外加电压为中点生成正及负浮动电压(+VF， -VF)。正的浮动电压，是 在外加电压上加上规定的电压后的电压，负的浮动电压，是从外加电压减 去了该规定的电压的电压。同时，正及负浮动电压，可以包含在电源电压 (+HIGH， -HIGH)的范围内。主放大器22、电压检测用放大器26、基准放大 器40和电流检测用放大器38，由于输出外加电压邻近的电压，所以只要将 该浮动电压作为电源电压供给就能够驱动。同时，浮动电压随外加电压而 变动。
基准放大器40，输出基准电压，所述基准电压将如上所述的外加电压， 用第l分压用电阻32的电阻值R1及第2分压用电阻34的电阻值R2分压后的基 准电压。该基准电压，可以小于等于正浮动电压(+VF)，大于等于负浮动电 压(-VF)。主放大器22及电流检测用放大器38等的差动放大器，输出把该基 准电压作为基准的电压。
图3是功率外加电路100的其他构造例的示意图。在本例中，功率外加 电路IOO，在对半导体电路等的被测试装置300供给了规定的直流电流时， 测量被测试装置300外加的直流电压。
在本例中的功率外加电路IOO，比在图1说明过的功率外加电路100增加 了缓冲器54。其他构成元素，与图l采具有同样符号的元件具有同样的功能。
同时，在本例中的功率外加电路100中，电流检测用放大器38输出的电 压，通过电阻24，被回馈到主放大器22的负输入端子。这样，能使输出缓 冲器28输出的电流保持大致固定的电流。同时，在本例的功率外加电路100中，电压检测用放大器26输出的电压， 通过缓冲器54被AD转换器36输入。本例中的功率外加电路IOO，可以没有缓 冲器54。在本例中的AD转换器36，具有根据电压检测用放大器26输出的电 压检测被测试装置300外加的外加电压值的电压检测装置的功能。浮动电源 10，供给浮动电压作为缓冲器54的电源电压。
根据这样的构造，功率外加电路IOO，能进行电流外加电压测定。同时， 和在图1中说明的功率外加电路100同样，能够在不使用高精度且高电压的 放大器的状态下，对被测试装置300外加高精度且高电压的外加电压。同时， 输出缓冲器28及第2分压用电阻34以外的元件，能使用低压元件。因此，能 够降低电路成本。
图4是表示功率外加电路100的其他构造例的示意图。在本例中的功率 外加电路IOO，测量在对半导体电路等的被测试装置300提供了规定的直流 电流时的被外加到被测试装置300上的直流电压。
在本例的功率外加电路IOO，具有与图3中曾说明的功率外加电路100同 样的元件，但元件间的连接不同。本例中的电压检测用放大器26输出端， 连接第1分压用电阻32及基准放大器40的正输入端子。基准放大器40，和图 3的基准放大器40同样，向主放大器22及电流检测用放大器38供给基准电 压。
同时，缓冲器54的正输入端子与第1分压用电阻32及第2分压用电阻34 的接点电连接。即，缓冲器54，将以第1分压用电阻32及第2分压用电阻34 的电阻比分压被测试装置300外加的外加电压后所得的电压，输入到AD转换 器36。
根据这样的构造，也能够进行和图3中说明的功率外加电路100同样的 电流外加电压测定。同时，和图1中说明的功率外加电路100同样，能够不使用高精度且高电压的放大器，而将高精度且高电压的外加电压外加给被
测试装置300。同时，输出缓冲器28及第2分压用电阻34以外的元件，可以 使用低压元件。因此，能降低电路成本。
图5是本发明的实施方式涉及的电压测量电路400的构造的一例示意 图。电压测量电路400，是测量输入电压Vin的电压值的电路，具有浮动电 源IO、光耦合器12、光耦合器14、电压转换器16、 DA转换器18、 AD转换器 36、主放大器22、输出缓冲器28、电压检测用放大器26、电阻20、电阻24、 电流检测用电阻30、基准放大器40、第1分压用电阻32、和第2分压用电阻 34。在本例中的电压测量电路400的构造是从图l所说明了的功率外加电路 IOO构造中，除去电流检测用放大器38，并改变了各元件的连接关系的构造。
电压测量电路400，还可以具有切换各种构成要素的连接关系的切换装 置，如切换是像图1中已经说明过的功率外加电路100那样连接，还是像电 压测量电路400那样地连接。这样，能够使该电路具有作为电压测量电路400 或者作为功率外加电路100的任一功能。
另夕卜，对电压检测用放大器26输入应该测量的输入电压Vin。电压检测 用放大器26的输出电压，由第l分压用电阻32及第2分压用电阻34进行分压， 输入AD转换器36。这样，能够以宽广的测量范围测量输入电压Vin的电压值。
同时，电压检测用放大器26的输出端，被基准放大器40的正输入端子 连接。基准放大器40，与在图1的基准放大器40同样，对主放大器22、 DA转 换器18、和AD转换器36供给基准电压。
输出缓冲器28的输出端，连接浮动电源10的中点电位。同时，输出缓 冲器28的输出端，通过电阻24连接主放大器22的正输入端。同时，输出缓 冲器28输出端，通过电流检测用电阻30开放。主放大器22，放大所接收的电压，提供给输出缓冲器28。输出缓冲器 28输出的电压变成浮动电压的中点，该浮动电压成为电压检测用放大器26、 主放大器22、和基准放大器40的电源电压。为此，主放大器22，为使电压 测量电路400能进行测量输入电压Vin的动作，可以输出与输入电压Vin对应 的电压。比如，主放大器22，可以把预想的电压值邻近的电压作为输入电 压Vin的电压值输出。
同时，DA转换器18，接收正的浮动电压作为正电源电压，接受基准电 压作为负电源电压。同时，AD转换器36，把通过电压转换器16接收的正的 浮动电压作为正的电源电压，接收基准电压作为负电源电压。根据这样的 构造，使用与功率外加电路100同样的电路，能够以宽泛的测量范围测量输 入电压Vin。
图6是本发明的实施方式涉及的测试设备200的构造的一个例子的示意 图。测试设备200，是测试半导体电路等的被测试装置300的设备，具有图 案输入部IIO，功率外加电路IOO，检测部120，和判断部130。
功率外加电路IOO，向被测试装置300供给直流功率。比如功率外加电 路IOO，在进行电压外加电流测量时，对被测试装置300外加规定的直流电 压，如果进行电流外加电压测定时，对被测试装置300外加规定的直流电流。 功率外加电路IOO，可以是从图1到图4中说明过的任意一个功率外加电路 100，也可以是从后述的图7到图9中任意一个功率外加电路100。
检测部120，检测被测试装置300外加的直流电压或者直流电流。比如 检测部120，进行电压外加电流测量时，检测该直流电流，如果进行电流外 加电压测定时，检测该直流电压。同时，在图6中，分开表示功率外加电路 100和检测部120，不过，检测部120可以被设置在功率外加电路100内部。比 如检测部120，可以是从图1到图4中说明了的AD转换器36及光耦合器14。判断部130，根据检测部120检测的直流电压或者直流电流，判定被测 试装置300的好坏。比如判断部130，可以根据该直流电压或直流电流是否 在规定的范围内，判定被测试装置300好坏。
图案输入部IIO，对被测试装置300输入测试图案。如果进行在被测试 装置300动作中的直流测试时，检测部120，检测图案输入部110输出测试模 式的状态中的，直流电压或直流电流。同时，如果在进行被测试装置300静 止时的直流测试时，检测部120，检测图案输入部110没输出测试图案的状 态中的，直流电压或直流电流。
根据在本例的测试设备200，因为功率外加电路IOO，能够以低成本外 加高电压且高精度的电压，所以能以低成本高精度测试高电压的被测试装 置300。
图7是表示功率外加电路100的其他构造例的示意图。在本例的功率外 加电路IOO，在图1所示的功率外加电路100构造之外又加上基准缓冲器56。 同时，图I所示的功率外加电路IOO，把输出缓冲器28输出的电压作为浮动 电源10的中点电压，不过，在本例中的功率外加电路IOO，则将基准缓冲器 56输出的电压作为浮动电源10的中点电压。除此之外的其他的构造，可以 和图l所说明的功率外加电路IOO同样。
基准缓冲器56，输出与基准放大器40输出的基准电压大致相等的电压。 在本例中基准缓冲器56，可以是接受基准电压，以大致l倍的增益输出的电 压跟踪电路。基准缓冲器56,作为浮动电源10的中点电压，对浮动电源IO 供给与基准电压大致相等的电压。
根据这样的构造，可使DA转换器18及主放大器22的基准电压，与浮动 电源10的中点电压大致相等。如果DA转换器18及主放大器22基准电压和浮 动电源10的中点电压有差异，则使能在DA转换器18设定的电压范围变得很 窄。比如，基准电压及中点电压，比如都是0v,设正的浮动电压为比中点 电压大15v的电压(+10v)，负浮动电压为比中点电压小15v的电压(-20v)。 这种情况下，主放大器22的电源电压变为正极为+15v，负极为-15v。因为 主放大器22，将基准电压(Ov)和输入电压的差分对应的电压，在电源电压 的范围内(-15v +15v)输出，因此，在DA转换器18能够设定的电压的上限， 成为与15v对应的值。
对此，当基准电压是0v，中点电压为-5v的时候，主放大器22电源电压 为正+10v，负-20v。因此，在DA转换器18能够设定的电压的上限，变为与 +1(^对应的值，从而可能设定的电压范围变得窄了。
在本例中的功率外加电路IOO，因为像上述那样，由于使DA转换器18及 主放大器22的基准电压和浮动电源10的中点电压大致相等，所以能够防止 DA转换器18可设定的电压范围变窄。
同时，基准缓冲器56，接受与输出缓冲器28电源电压(+HIGH， -HIGH) 大致同样的电源电压。即，接受来自直流电源48及直流电源50的电源电压。 这样，能够形成比如包含电压检测用放大器26、第1分压用电阻32，第2分 压用电阻34，缓冲器42，直流电源46，直流电源48，基准缓冲器56，和浮 动电源10的电流电路。这样，能使第1分压用电阻32及第2分压用电阻34流 动电流。
同时，基准缓冲器56可能输出的功率，可以比输出缓冲器28的小。比 如，基准缓冲器56可能输出的电流的上限，可以比输出缓冲器28可能输出 的电流的上限小。同时，基准缓冲器56的电路规模，可以比输出缓冲器28 的电路规模小。同时，基准缓冲器56的电压输出精密度，可以比主放大器 22低。在本例的功率外加电路ioo，可以通过追加是高电压缓冲器的基准缓冲 器56，扩大在图1中说明了的功率外加电路100的可能设定的电压范围。如 上所述，基准缓冲器56的电路规模可以比较小，所以能够在不使电路大规 模增大的前提下，扩大可设定的电压范围。
图8是功率外加电路100以外的其他构造例的示意图。本例的功率外加 电路IOO，在图3所示的功率外加电路100的构造之外又加上了基准缓冲器 56。同时，图3所示的功率外加电路100，把输出缓冲器28输出的电压，作 为浮动电源10中点电压，不过，在本例中的功率外加电路IOO，把基准缓冲 器56输出的电压，作为浮动电源10中点电压。其他的构造，可以和有关图3 说明的功率外加电路100同样。同时，基准缓冲器56，可以和在图7中己经 说明的基准缓冲器56同样。
基准缓冲器56，可以是接受基准放大器40输出的基准电压，以大致l倍 的增益输出的电压跟踪电路。基准缓冲器56，作为浮动电源10中点电压， 对浮动电源10供给与基准电压大致相等的电压。同时，基准缓冲器56可以 接受与输出缓冲器28电源电压(+HIGH， -HIGH)大致同样的电源电压。即接 受来自直流电源48及直流电源50的电源电压。同时，基准缓冲器56可能输 出的功率，可以比输出缓冲器28小。通过这样的构造，能够和在图7中说明 的功率外加电路100同样，扩大DA转换器18可能设定的电压范围。
图9，是功率外加电路100的其他构造例的示意图。本例中的功率外加 电路IOO，是在图4所示的功率外加电路100的构造之外又加上基准缓冲器 56。同时，图4所示的功率外加电路100，把输出缓冲器28输出的电压作为 浮动电源10中点电压，但在本例中的功率外加电路100是把基准缓冲器56输 出的电压，作为浮动电源10的中点电压。其他的构造，可以和图4所说明的 功率外加电路100同样。同时，基准缓冲器56，可以和在图7中说明了的基 准缓冲器56同样。基准缓冲器56，可以是接受基准放大器40输出的基准电压，以大致l倍 的增益输出的电压跟踪电路。基准缓冲器56，作为浮动电源10的中点电压， 对浮动电源10供给与基准电压大致相等的电压。同时，基准缓冲器56，可 以接受与输出缓冲器28的电源电压(+HIGH， -HIGH)大致同样的电源电压。 即，可以接受来自直流电源48及直流电源50的电源电压。同时，基准缓冲 器56可能输出的功率，可以比输出缓冲器28的小。根据这样的构造，可以 和在图7中所说明的功率外加电路100同样，扩大DA转换器18可能设定的电 压范围。
图IO，是电压测量电路400的其他构造例的示意图。在本例的电压测量 电路400，是在图5所示的电压测量电路400构造之外又加上基准缓冲器56 。 同时，图5所示的电压测量电路400，把输出缓冲器28输出的电压，作为浮 动电源IO中点电压，但在本例中的功率外加电路IOO，是把基准缓冲器56输 出的电压，作为浮动电源10中点电压。其他的构造，可以与图5相关说明的 电压测量电路400同样。同时，基准缓冲器56，可以和在图7中说明的基准 缓冲器56同样。
基准缓冲器56，可以是接受基准放大器40输出的基准电压，以大致l倍 的增益输出的电压跟踪电路。基准缓冲器56，作为浮动电源10中点电压， 对浮动电源10供给与基准电压大致相等的电压。同时，基准缓冲器56,可 以接受与输出缓冲器28电源电压(+HIGH， -HIGH)大致同样的电源电压。艮卩， 可以接受来自直流电源48及直流电源50的电源电压。同时，基准缓冲器56 可能输出的功率，可以比输出缓冲器28的小。根据这样的构造，可以和在 图7中说明的功率外加电路100同样，扩大DA转换器18设定可能的电压范围。
同时，在以上说明的功率外加电路100及电压测量电路400，还可以包 括第2分压用电阻34和并列设置的分流电容器。通过这样的构造，能缓和急 剧的电源波动。以上，利用实施例解说了本发明，但是本发明的技术的范围不局限于以 上实施例所记载的范围。本领域技术人员可对如上所述实施的形态加以各 种变更或者改良。根据权利要求的范围可以明白，这样的被施加了变更改 良的实施方式也包括在本发明的技术范围之内。
从以上说明可以明白，根据本发明的实施方式，能够用低成本的电路 产生高电压且高精度的电压。还能以低成本高精密度地测试高电压的被测
试装置。另外，还能防止DA转换器可设定的电压范围变窄。
权利要求
1、一种功率外加电路，是对负载外加直流功率的功率外加电路，其特征在于包括输出缓冲器，将与应外加给负载的外加电压的电压范围对应的正和负高电压作为电源电压，并在所述电源电压的范围内，生成与输入电压对应的电压，外加给所述负载；主放大器，能够生成比所述输出缓冲电压更高精度的电压，将所输入的电压放大后，生成所述输入电压，并输入给所述输出缓冲器；浮动电源，以与所述输出缓冲器输出的电压对应的电压为基准，生成比所述正和负高电压电压差小的正和负浮动电压，并作为电源电压提供给所述主放大器。
2、 根据权利要求l所述的功率外加电路，其特征在于还包括基准放大 器，其基于所述输出缓冲器输出的电压生成成为所述主放大器输出电压基 准的基准电压，提供给所述主放大器。
3、 根据权利要求2所述的功率外加电路，其特征在于所述浮动电源， 还将所述浮动电压作为所述基准放大器的电源提供。
4、 根据权利要求2所述的功率外加电路，其特征在于还包括第1及第2 分压用电阻，用于分压所述负载外加的所述外加电压；所述基准放大器，根据所述第1及第2分压用电阻分压了所述外加电压 后的电压，生成所述基准电压。
5、 根据权利要求4所述的功率外加电路，其特征在于所述第l分压用电 阻，在一端给与所述外加电压，另一端连接所述第2分压用电阻；所述第2分压用电阻，其电阻大于等于所述第l分压用电阻的电阻值， 一端连接所述第l分压用电阻，另一端连接接地电位。
6、 根据权利要求2所述的功率外加电路，其特征在于还具有DA转换器， 其将所述基准放大器输出的电压，作为基准电压，生成输入所述主放大器 的直流电压。
7、 根据权利要求l所述的功率外加电路，其特征在于所述浮动电源， 以所述输出缓冲器输出的电压作为基准，生成所述浮动电压。
8、 根据权利要求2所述的功率外加电路，其特征在于所述浮动电源， 以对应所述基准放大器输出电压的电压作为基准，生成所述浮动电压。
9、 根据权利要求8所述的功率外加电路，其特征在于还包括基准缓冲 器，其分路接受所述基准放大器输入到所述主放大器中的所述基准电压， 输出与所述基准电压大致相等的电压；所述浮动电源，以所述基准缓冲器输出的电压作为基准，生成所述浮 动电压。
10、 根据权利要求9所述的功率外加电路，其特征在于所述基准缓冲器， 能够输出的功率比所述输出缓冲器小。
11、 根据权利要求10所述的功率外加电路，其特征在于所述基准缓冲 器，被提供与所述输出缓冲器大致同样的电源电压，将所述浮动电压作为 电源电压提供给所述基准放大器。
12、 根据权利要求10记载的功率外加电路，其特征在于所述基准缓冲 器，接受所述基准放大器输出的所述基准电压，以大致l倍的增益输出。
13、 根据权利要求l记载的功率外加电路，其特征在于还包括通过分路 并接受被外加到所述负载的所述外加电压，让所述外加电压回归所述主放 大器，使所述外加电压保持在接近固定的电压的电压检测用放大器，所述浮动电源，还将所述浮动电压作为所述电压检测用放大器的电源 电压提供。
14、 根据权利要求13所述的功率外加电路，其特征在于还包括设置在所述输出缓冲器和所述负载之间的电流检测用电阻；用于检测外加到所述电流检测用电阻两端的电压的电流检测用放大器；检测基于所述电流检测用放大器的输出电压，供给所述负载的电流值 的电流检测部；所述浮动电源，还将所述浮动电压作为所述电流检测用放大器的电源 电压提供。
15、 根据权利要求l所述的功率外加电路，其特征在于还包括被设置在 所述输出缓冲器和所述负载之间的电流检测用电阻；通过检测出外加到所述电流检测用电阻两端的电压，让所述检测出的 电压回归所述主放大器，以使接近固定地保持提供给所述负载的电流的电 流检测用放大器；所述浮动电源，进一步将所述浮动电压作为所述电流检测用放大器的 电源电压提供。
16、 根据权利要求15所述的功率外加电路，其特征在于还包括电压 检测用放大器，用于分路接受所述负载外加的所述外加电压，输出所述外 加电压对应的电压；电压检测部，基于所述电压检测用放大器的输出电压，检测出所述外加电压的电压值；所述浮动电源，进一步提供所述浮动电压作为所述电压检测用放大器 的电源电压。
17、 一种测试设备，是测试被测试装置的测试设备，其特征在于具有:权利要求l记载的向所述被测试装置供给直流功率的功率外加电路；检测提供给所述被测试装置的电压或电流的检测部；基于所述检测部检测出的电压或电流，判定所述被测试装置好坏的判 断部。
全文摘要
本发明提供一种功率外加电路，是一种对负载外加直流功率的功率的外加电路，其包括将与应该向上述负载外加的外加电压的电压范围对应的正和负高电压作为电源电压，在上述电源电压的范围内中，生成与输入电压对应的电压，并外加给上述负载的输出缓冲器；能够生成比上述输出缓冲器电压高精度的电压，放大被输入的电压，生成上述输入电压，输入给上述输出缓冲器的主放大器；以与上述输出缓冲器输出的电压对应的电压为基准，生成比上述正和负高电压电压差小的正和负浮动电压，作为电源电压供给上述主放大器的浮动电源。
文档编号G01R31/26GK101432630SQ200780015409
公开日2009年5月13日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年4月28日
发明者佐藤忠亮, 平田一成, 永田昌广 申请人:爱德万测试株式会社