电源装置、测试装置以及电源电压稳定装置的制作方法

文档序号:6085003阅读:175来源:国知局
专利名称:电源装置、测试装置以及电源电压稳定装置的制作方法
技术领域
本发明是关于电源装置、测试装置以及电源电压稳定装置的发明,特别是关于向电子元件供给电源电流的电源装置的发明。
背景技术
在CMOS半导体等电子元件中,在内部电路工作时,电源电流会产生极大的变化。而且,我们已经知道在以前进行电子元件的工作特性的测试时,向负荷施加的电压变动小的电压发生电路(例如参照专利文献1)。
专利文献1特开平7-333249号公报(第2-4页,第1-5图)随着近年来细微化技术的提高,电子元件的高速化、低电压化得到了发展,在电子元件的电源电压方面的变动允许幅度减小了。因此,在测试电子元件的测试装置中,需要更高精度的电源装置。

发明内容
所以,本发明的目的在于提供可以解决上述课题的电源装置、测试装置以及电源电压稳定装置。此目的是通过申请专利范围中的独立专案中记载的特征的组合实现的。而且,从属专案中规定了本发明的更加有利的具体即,根据本发明的第1形态,是一种向电子元件供给电源电流的电源装置,其具备电流输出部,用以输出至少一部分中包含电源电流的输出电流、连接电阻,通过电连接电流输出部与电子元件,将从电源输出部接收的电源电流供给至电子元件、低通滤波器,具有低于电子元件接收的电源电流产生变化的频率的截止频率,降低高于截止频率的频率成分,使电流输出部的输出电压通过、差值测定部,用以测定低通滤波器的输出电压与在连接电阻中接近于电子元件的端部的电位的电位差、并联负荷部,相对于电流输出部的输出端,与连接电阻并联,当差值测定部测定出的电位差要小于预先规定的差值时,会消耗作为电流输出部的输出电流中一部分的部分电流,当差值测定部测定出的电位差大于预先规定的差值时,会停止从电流输出部接收部分电流。
而且,还可以包括平滑电容器,在较连接电阻的电流方向的上游把电源电流平滑化、元件侧电容器,具有小于平滑电容器的静电容量,在较连接电阻的电流方向的下游把连接电阻向电子元件施加的电源电流平滑化。
此外,低通滤波器、差值测定部、或者并联负荷部中的至少一部分设置在由电连接电流输出部与电子元件的配线所组成的印刷电路板上,连接电阻可以为印刷电路板上形成的图案。
差值测定部具有以下几部分标准电压输出部,通过把低通滤波器的输出电压进行分压,输出第1的标准电压或者小于第1的标准电压的第2标准电压中的任何一个、比较部,用以比较标准电压输出部与元件侧端部的电位、标准电压设定部,根据比较部的输出,当元件侧端部的电位大于第1标准电压时,使标准电压输出部输出第2标准电压;当元件侧端部的电位小于第2标准电压时,使标准电压输出部输出第1标准电压。并联负荷部,根据比较部的输出,当元件侧端部的电位大于第1标准电压后,在达到小于第2标准电压之前的期间,从电流输出部接收的部分电流通过流经连接电阻与并联电路以消耗,当元件侧端部的电位小于第2标准电压后,在达到大于第1标准电压之前的期间,可以停止向该并联电路输送部分电流。
并联负荷部与连接电阻并联,可以具有以下几部分低速开关,相对于电子元件接收的电源电流的变化,电流输出部会以低于使输出电流产生变化的应答速度的速度开闭、与高速开关,与连接电阻并联,且与低速开关并联,且与低速开关串联,以高于电流输出部的应答速度,按照差值测定部的输出开闭。而且,当低通滤波器的输出电压与电流输出部的输出电压大致相等后,低速开关可以接通。
并联负荷部与连接电阻并联,具有根据差值测定部的输出而进行开闲的开关,该电源装置还可以具备在电子元件的平均消耗电流的测定期间中,测定开关的接通时间或者断开时间的时间测定部。时间测定部可以具备被2的n次方(n为正整数)整除的回圈单位来计算测定时间中的接通时间或者断开时间的计数器与把利用计数器计算的回圈单位的接通时间或者断开时间换算为类比值的DA变换器。
此外,还可以具备根据时间测定部测定得到的接通时间或者断开时间,以及输出电流的电流值,计算出在测定时间中的电子元件的平均消耗电流的消耗电流计算部。而且,并联负荷部在开关接通状态下会消耗与输出电流等量的部分电流,消耗电流计算部也可以通过在测定时间中的输出电流的平均值乘以断开时间所占测定时间的比例,计算平均消耗电流。
消耗电流计算部可以进一步根据开关在接通状态下的部分电流的电流值计算出平均消耗电流。消耗电流计算部还可以通过从测定时间中的输出电流的平均值中减去开关在接通状态下的部分电流的电流值与接通时间占测定期间的比例的积,计算出平均消耗电流。
还可以具备消耗电流测定部,用以根据预先规定的测定期间中的输出电流及部分电流值,计算测定期间中电子元件的平均消耗电流。
根据本发明的第2形态,是一种测定电子元件的测定装置,具有电流输出部,用以输出至少部分含有电子元件应该接收的电源电流的输出电流、连接电阻,通过将电流输出部与电子元件进行电连接,向电子元件供给从电流输出部接收的电源电流、低通滤波器,具有比电子元件接收的电源电流变化的频率数低的截止频率,使高于截止频率的频率成分降低,并使电流输出部的输出电压通过、差值测定部,用以测定低通滤波器的输出电压与连接电阻中接近于电子元件的元件侧端部的电位之间的电位差、并联负荷部,与电流输出部的输出端相对并与连接电阻并联连接,当差值测定部测定的电位差小于预定值时,会消耗电流输出部的部分输出电流,当差值测定部测定的电位差大于规定值时,会停止接收从电流输出部传送的部分电流、图案部,用以生成电子元件应该输入的测试图案、信号输出部,用以向接收电源电流的电子元件供给上述测试图案、判定部,用以按照测试图案,根据电子元件输出的信号,判定电子元件的是否良好。
根据本发明的第3形态,是一种稳定向电子元件供给的电源装置的电源电压的电源电压稳定装置,电源装置具有电流输出部,用以输出至少一部分中包括电源电流的输出电流、连接电阻,通过将电流输出部与电子元件进行电连接,向电子元件供给从电流输出部接收的电源电流,该电源电压稳定装置具备低通滤波器,具有比电子元件接收的电源电流变化的频率数低的截止频率,使高于截止频率的频率成分降低,并使电流输出部的输出电压通过、差值测定部,用以测定低通滤波器的输出电压与连接电阻中接近于电子元件的元件侧端部的电位之间的电位差、并联负荷部,用以与电流输出部的输出端相对并与连接电阻并联连接,当差值测定部测定的电位差小于预定值时,会消耗电流输出部的部分输出电流,当差值测定部测定的电位差大于规定值时,会停止接收从电流输出部传送的部分电流。
上述的发明概要并没有把本发明的必要特征完全列举出来,这些特征群相互配合也会成为一种发明。
发明的效果根据本发明,可以对于电子元件进行高精度的测试。


图1表示与本发明的一个实施形态相关的测试装置100的结构实施例图。
图2表示电源部106结构实施例的图。
图3表示测试装置100工作实施例的时间图。
图4表示电流消耗部306的详细构成实施例的图。
图5表示电流消耗部306的工作情况实施例的时间图。
图6表示电流消耗部306的详细工作情况实施例的时间图。
图7表示静止电流测定用电源204的结构实施例的图。
图8表示开关208的结构实施例的图。
图9表示电源部106的结构的其他实施例的图。
图10表示电源部106结构的其他实施例的图。
图11表示时间测定部1010的结构的图。
图12表示消耗电流计算部1020的结构实施例的图。
图13表示测定期间中电流消耗部306的工作情况实施例的时间图。
图14表示消耗电流计算部1020的结构的其他实施例的图。
图15表示测定期间中电流消耗部306的工作情况的其他实施例的时间图。
50电子元件 100测试装置102图案产生部 104信号输入部106电源部 108判定部110控制部 150使用者界面202大电流用电源 204静止电流测定用电源206a连接线 206b连接线208开关 210电阻212电阻 214电容器216电容器 218电阻252开关 302电流输出部304并联负荷部 306电流消耗部402低通滤波器 404电压跟随器406标准电压输出部 408标准电压设定部410负荷驱动部 412差值测定部414比较部 502电阻504电阻 506电阻508稳压电源 510电阻512低速开关 514电阻516高速开关 518电阻602运算放大器 604电容器606运算放大器 608电阻702MOSFET 704电阻706二极管 708二极管802运算放大器 804电压跟随器806电压跟随器 1000消耗电流测定部1010时间测定部 1020消耗电流计算部1110逻辑电路1120计数器
1130寄存器1140DA变换器1200乘法器1210显示部1220电压计1400减法器1410乘法器1420减法器具体实施方式
以下通过发明的实施形态来说明本发明,但是所涉及的申请专利范围的发明并不只限于以下的实施形态,而且,此实施形态中介绍的所有的特征组合并非限定为发明的解决手段所必需的。
请参阅图1所示,是与本发明的一种实施形态相关的测试装置100的结构实施例和电子元件50。电子元件50是一个例如LSI等的测试物件设备(DUT)。本例的测试装置100是以在高精度下对电子元件50进行测试为目的的。测试装置100具有控制部110、电源部106、图案产生部102、信号输入部104以及判定部108。控制部110控制电源部106、图案产生部102、信号输入部104、以及判定部108。
电源部106是向电子元件50供给电源电流的电源装置。而且,在本例中,电源部106会测定向电子元件50供给的电源电流的大小,并将测定结果传送至判定部108。
图案产生部102会生成应该向电子元件50输入的测试图案,并供给至信号输入部104。信号输入部104向从电源部106接收电源电流的电子元件50,利用例如延长规定时间的方法,按照预先规定的时间供给测试图案。
判定部108根据电子元件50按照测试图案输出的信号,判定电子元件50的良否。而且,在本例中,判定部108根据电源部106向电子元件50施加的电源电流的大小,判定电子元件50的良否。判定部108可以具有计算电源电流的电源电流计算部的功能。根据本例,可以适当地进行电子元件50的测试。测试装置100可以具有测定电子元件50接收的电源电流的电流测定装置的功能。
请参阅图2所示,是电源部106的结构实施例与电子元件50。电源部106具有大电流用电源202、静止电流测定用电源204、复数的连接线206a、b、复数的电容器214、216、开关208、以及复数的电阻210、212、218。而且,在本例中,电子元件50作为电源电压接收电容器216的终端电压Vo。
在本例中,作为大电流用电源202的一部分的电流消耗部306、复数的电容器214、216、开关208、以及复数的电阻210、212、128被设置在使用者界面上。使用者界面150是由把电流输出部302与电子元件进行电连接的配线所形成的印刷电路板的一例,例如,是一种裁置电子元件20的性能测试板。而且,测试装置100可以测定晶片状态的电子元件50。此时,电子元件50与使用者界面150可以通过例如测试卡进行连接。
大电流用电源202是第1电源供给部的一例,包含电流输出部302以及电流消耗部306。电流输出部302是向电子元件50供给电力的装置电源,例如通过按照控制部110的指示输出电压,经过连接线206a、开关208、电阻210、以及电阻212,向电子元件施加至少为输出电流的一部分的第1电流iR1。在本例中,第1电流iR1为电子元件50应该接收的电源电流Io的一部分。
电流消耗部306为与本发明的电源电压稳定装置的一例,用于稳定电源部106向电子元件50供给的电源电压。为了稳定电源电压,电流消耗部306,例如按照控制部110的指示,使作为电流输出部302的输出电流的部分电流IL流向电子元件50与并联电路并消耗。此时,大电流用电源202把从输出电流中去除部分电流IL的剩余部分电流作为第1电流iR1向电子元件50供给。
电流消耗部306根据电阻212产生的电压,测定电容器216的终端电压Vo的降低。当测定出终端电压Vo降低时,电流消耗部306会停止部分电流IL的消耗。此时,大电流用电源202通过把几乎所有的输出电流作为第1电流iR1,供给至电子元件50,来增加第1电流iR1。因此,根据本例,可以保持电容器216的终端电压Vo的稳定。而且,据此,可以对于把终端电压Vo作为电源电压接收的电子元件50进行高精度地测试。
静止电流测定用电源204是第2电流供给部的一例,通过设置在与开关208并联电路之上的电阻218,向电子元件供给小于第1电流iR1的第2电流iR2。而且,在本例中,静止电流测定用电源204把输出的第2电流iR2的大小传送至判定部108。
复数的连接线206a、b,例如是一种同轴电缆,将电流输出部302及静止电流测定用电源204、与使用者界面150进行电连接。在本例中,连接线206a将电流输出部302与开关208进行电连接。连接线206b将静止电流测定用电源204与电阻218进行电连接。
电容器214是平滑化电容器的一例,一端通过连接线206a与电流输出部302相连,另外一端接地。据此,电容器214会平滑化电流输出部302所输出的第1电流iR1。而且,电容器214的这一端经过开关208及电阻210,与电阻212进行电连接。电容器214通过平滑化作为电源电流Io的一部分的第1电流iR1,在电阻212的电流方向的上游平滑化电源电流Io。
电容器216是元件侧电容器的一例,具有小于电容器214的静电容量。而且,电容器216的一端通过电阻212、电阻210、以及开关208,与电容器214进行电连接。据此,电容器216,在电阻212的电流方向的下游平滑化第1电流iR1。电容器216还可以平滑化电阻212向电子元件施加的电源电流Io。
开关208与电阻212串联,设置在电容器214与电阻210之间,当其接通时,第1电流iR1会经过电阻210与电阻212,从电容器214流向电容器216。在本例中,开关208按照控制部110的指示,断开或者接通。而且,当电阻210两端的电压大于规定值时,尽管有控制部的指示,开关208也会接通,第1电流iR1会流动。此时,可以防止电容器216的终端电压过低。
电阻210是第1电阻的一例,通过与开关208并联,可以限制大电流用电源202的输出电流,使大电流用电源202输出第1电流iR1。而且,电阻210通过电阻212,与电容器216进行电连接,与开关208、电阻器216的一端进行电连接。而且,据此,电阻210与电容器214的一端、电容器216的一端进行电连接,当开关208接通时,第1电流iR1从电容器214流向电容器216。
电阻212是连接电阻的一例,与电阻210串联,设置在电阻210与电子元件50之间。据此,电阻212将电流输出部302与电子元件50进行电连接,经过电阻210向电子元件50供给从开关208接收的第1电流iR1。电阻212可以把从电流输出部302接收的第1电流iR1作为电源电流Io的至少一部分,向电子元件50供给。
而且,电阻212会向电流消耗部306施加根据第1电流在两端产生的电压。此时,电阻212不是流动的电流的绝对值,而是被用于测定电容器216的终端电压的降低。因此,电阻212可以为在使用者界面上形成的图案电阻。电阻212的电阻值,例如可以为5mΩ左右,例如可以是配线的铜的厚度为35μm,图案宽度为10mm,图案长度为10cm左右的图案电阻。
电阻218是第2电阻的一例,一端与电容器216的一端电连接,另一端通过连接线206b,与静止电流测定用电源204电连接。据此,电阻218把静止电流测定用电源204与电容器216的一端电连接。而且,电阻218具有比电阻210更大的电阻值。据此,电阻218可以使静止电流测定用电源204输出小于第1电流iR1的第2电流。根据本例,可以适当地向电子元件50供给电源电流Io。
以下,关于电源部106及判定部108的工作情况进行更加详细地说明。在本例中,例如进行电子元件50的功能测试时,开关208会处于接通状态。此时,电源部106会把第1电流iR1与第2电流iR2之和作为电源电流Io,向电子元件50供给。
此时,大电流用电源202及静止电流测定用电源204会向电子元件50施加根据电阻210与电阻218的电阻值之比的第1电流iR1及第2电流iR2。判定部108可以根据从静止电流用电源204传来的第2电流iR2的大小与该电阻值之比,计算出第1电流iR1的大小。据此,当开关208处于接通状态时,判定部108会根据电阻210的电阻值与电阻218的电阻值之比、以及静止电流测定用电源204输出的第2电流iR2,计算出电子元件50接收的电源电流Io。判定部108可以计算出在功能测试中电子元件50接收的电源电流Io。
在这里,例如如果希望根据大电流用电源202输出的电流计算出第1电流iR1的大小,有时会由于电容器214的静电容量的影响产生误差。但是,在本例中,静止电流测定用电源204不经过具有大的静电容量的电容器214,向电子元件50供给第2电流iR2。因此,静止电流测定用电源204可以高精度地测定输出的第2电流iR2,并传送至判定部108。所以,根据本例,可以高精度地计算出电子元件50的电源电流Io。
而且,例如在进行电子元件50的静止电流测试(Iddq测试)时,开关208会处于断开状态。此时,电源部108会把第2电流iR2作为电源电流Io,向电子元件50供给。因此,开关208断开时,判定部108会把静止电流测定用电源204输出的第2电流iR2作为电子元件50接收的电源电压Io计算出来。据此,判定部108会根据静止电流测定用电源204输出的第2电流iR2计算出电源电流Io。而且,判定部108可以根据计算出来的电源电流Io判定电子元件50是否良好。根据本例,可以对于电子元件50进行高精度的测试。
而且,作为平滑化电源电流Io的电容器,如果例如使用1个电容器来替代电容器214及电容器216,那么当电容器的容量小时,伴随着电源电流Io变化的电容器的终端电压的变动会加大,造成电子元件50的电源电压不稳定。而且,电容器的容量大时,对于电容器的终端电压产生变化时的恢复,会花费很多时间,有时很难适当地保持电子元件50的电源电压。
但是,根据本例,通过在电子元件50的附近设置平滑化电源电流Io的电容器216与平滑化进行功能测试时的大的第1电流iR1的电容器214,例如在进行功能测试时,可以降低根据电源电流Io的变动而产生的电源电压的变动。而且,在进行静止电流测定等时,例如可以通过断开开关208,来进行电源电流Io的高精度测定。
在这里,例如把电子元件50的电源电压设置为2V时,如果电源电压变动的允许范围设定为5%,再考虑0.5的裕度,电源电压的变动需要在50mV以下。此时,例如将功能测试中的功能消耗量设定为10n秒、峰值设定为1A、峰值电流的流动期间设定为4n秒、大电流用电源202使电流产生变化所用的应答时间设定为5μ秒,那么,电容器214的静电容量例如可以为(0.4A*5μ秒)/50Mv=40μf。而且,电容器216可以根据第1电流iR1与第2电流iR2之比,具有例如电容器214的十分之一以下的静电容量。
而且,大电流用电源202可以输出与开关208的接通电阻与电阻210的电阻值之和呈近似反比例的第1电流iR1。静止电流测定用电源204可以输出与电阻218的电阻值呈近似反比例的第2电流iR2。
开关208的接通电阻与电阻210的电阻值之和同电阻218的电阻值之比,例如按照测定的电源电流Io的范围,要预先做出规定。开关208的接通电阻与电阻210的电阻值之和,例如可以为电阻218的电阻值的1/10以上。此时,静止电流测定用电源204会输出小于第1电流iR1的1/10的第2电流iR2。将进行静止电流测试时的电源电流Io的最大值设定为10mA时,为了把开关由接通切换至断开时产生的电压变动控制在50mV,电阻218的电阻值,例如也可以为50mA/10mA=5Ω。
而且,电源部106还可以具有测定在电子元件50的功能测试中向电子元件50供给的、电子元件50所消耗的电源电流Io的消耗电流测定部1000。在这里,利用消耗电流测定部1000测定电子元件50所消耗的电源电流Io时,控制部110会使静止电流用电源204停止输出第2电流iR2。
本实施形态相关的电源部106,会根据例如功能测试中预先规定的监测期间中的电流输出部302的输出的电流值,计算出测定期间中的电子元件50平均消耗的电流。在这里,电源部106进一步还可以根据测定期间中的部分电流IL的值,计算出电子元件50平均消耗的电流。
消耗电流测定部1000具有时间测定部1010和消耗电流计算部1020。时间测定部1010会在电子元件50的平均消耗电流的测定期间中,测定电流消耗部306消耗的部分电流IL的时间或者停止消耗的时间。消耗电流计算部1020根据时间测定部1010测定的、电流消耗部306消耗部分电流IL的时间或者停止消耗的时间,以及电路输出部302输出电流的电流值计算并显示出测定期间中的电子元件50平均消耗的电流。而且,消耗电流计算部1020会显示出电流消耗部306消耗部分电流IL的时间或者停止消耗的时间相对于测定期间的比例。
请参阅图3所示,表示测试装置100的操作实施例的时间图。在本例中,测试装置100进行初期设定以及/或者功能测试与静止电流测试。据此,测试装置100会测定大电源电流Io流向电子元件50后的静止电流。而且,测试装置100在进行了此静止电流测试后,会再次进行初期设定以及/或者功能测试与静止测试。
进行初期设定以及/或者功能测试时,开关208处于接通状态,电子元件50会接收作为电源电流Io的、第1电流iR1和第1电流iR1的1/10左右大小的第2电流iR2。而且,电子元件50会接收例如与同步信号同时变动的电源电流Io。此时,电容器216的终端电压Vo会与电源电流Io同步,按照电源电流Io的增减与负的关系进行增减。
在进行静止电流测定时,在切换开关208之前,判定部108会测定电源电流Io。而且,如果电源电流Io在规定的范围内(正常),控制部110会通过切断开关208,来切断第1电流iR1。此时,电子元件50会把第2电流iR2作为电源电流Io接收。而且,判定部108在测定电子元件50的电源电流Io之后,控制部110会再次接通开关208。据此,测试装置110会结束静止电流测试。
而且,测试装置100会再次进行初期设定以及/或者功能测试,开始下一次的静止电流测试。此时,在控制部110断开开关108之前,判定部108仍然会测定电源电流Io。在这里,例如电源电流Io大于规定值时等的电源电流Io超出规定的范围时(异常),控制部110会保持开关208的接通状态,电子元件50会继续把第1电流iR1及第2电流iR2作为电源电流Io接收。据此,即使当电子元件50的静止电流大于静止电流测定用电源204的电流供给能力时,也可以进行适当地静止电流测试。
并且,在其他实施例中,可以不先进行电源电流Io的测定,而是按照图中虚线所示,断开开关208。此时,如果电源电流Io产生异常情况,由于随着电容器216的终端电压Vo的降低,电阻210的两端的电压会增大,尽管有控制部110的指示,但是开关208也会使第1电流iR1流动。此时,也可以向电子元件50适当地供给电源电流Io。
请参阅图4所示,表示电流消耗部306的详细的结构。在本例中,电流消耗部306具有低通滤波器402、差值测定部412、以及并联负荷部304。低通滤波器402、差值测定部412、以及并联负荷部可以设置在使用者界面150(请参阅图2)上。
低通滤波器402包括电阻与电容器。该电阻与电阻212上的电阻210附近的电源一侧的端部、与该电容器的一端连接。而且,该电容器的另外一端接地。据此,低通滤波器402经过电阻210接收电流输出部302(请参阅图2)的输出电压,降低其高频率成分,向差值测定部412供给。
而且,希望低通滤波器402具有与电子元件50接收的电源电流Io产生变化的频率相比较低的截止频率。此时,低通滤波器402会降低高于截止频率的频率成分,并使电流输出部302的输出电压通过。而且,在本例中,低通滤波器402会作为电流输出部302的输出电压,接收电阻212的电源一侧端部的电压Vi,并会把使电压Vi的高频率成分降低的电压Vp供给至差值测定部412。
差值测定部412包含电压跟随器404、标准电压输出部406、比较部414、标准电压设定部408、以及负荷驱动部410。电压跟随器404是输出电压负返回的运算放大器。电压跟随器404正向接收低通滤波器402的输出电压,并把与此输出电压相等的电压施加至标准电压输出部406。
标准电压输出部406具备电压跟随器404的输出、和与接地电位之间串联的复数的电阻502、504、506。标准电压输出部406把电阻502与电阻504之间的节点的电位作为向比较部414施加的电压输出。据此,标准电压输出部406会根据复数的电阻502、504、506的电阻值比,输出把低通滤波器402的输出电压分压后的标准电压。
而且,标准电压输出部406在电阻504与电阻506之间的节点接收标准电压设定部408输出的电压。据此,标准电压输出部406会按照标准电压设定部408输出的电压,输出第1标准电压或者第2标准电压中任何一个。
比较部414正向接收标准电压输出部406输出的标准电压,负向接收在电阻212上的接近于电子元件50的电子元件一侧端部的电位。据此,比较部414会比较该标准电压与电子元件一侧端部的电位。差值测定部412可以利用经过电压跟随器404及标准电压输出部406接收低通滤波器402的输出电压,来测定低通滤波器402与电阻212的电子元件一侧端部的电位之间的电位差。而且,比较部414会将比较结果,通过例如整流子开启输出,向标准电压设定部408施加。例如,在比较部414中,当正向输入的电位大于负向输入的电位时,会开启输入,当正向输入的电位小于负向输入的电位时,输出会接地。
而且,在本例中,电阻212的电子元件一侧端部会与电容器216的一端连接。因此,装置一侧端部的电位与电容器216的终端电压Vo相等。比较部414可以比较低通滤波器402的输出电压与终端电压Vo。
标准电压设定部408具有稳压电源508、以及复数的电阻510、518。稳压电源508输出预先规定的电压Vcc。电阻510连接稳压电源508的正极与比较部414的输出端。电阻518连接比较部414的输出端与标准电压输出部406上的电阻506的上游端。
因此,当终端电压小于标准电压时,比较部414会打开输出电压,因此标准电压设定部408会经过复数的电阻510、518,向电阻506的上游端施加稳压电源508输出的电压Vcc。此时,标准电压输出部406会根据电压跟随器404的输出电压、复数的电阻502、504、506、510、518的电阻值比以及稳压电源508输出的电压Vcc,输出第1标准电压。
而且,当终端电压大于标准电压时,比较部414会将输出电压接地,因此标准电压设定部408会经过电阻518将电阻506的上游端接地。此时,由于电阻506的上游端的电位会降低,标准电压输出部406根据电压跟随器404的输出电压、以及复数的电阻502、504、506、510、518的电阻值比,输出小于第1标准电压的第2标准电压。
据此,当电容器216的终端电压Vo大于第1标准电压时,标准电压设定部408会根据比较部414输出的电压,使标准电压输出部406输出第2标准电压。而且,当终端电压Vo小于第2标准电压时,标准电压设定部408会使标准电压输出部406输出第1标准电压。标准电压输出部406会根据标准电压设定部48的输出,输出具有滞后现象的变化的标准电压。
标准电压设定部408会向负荷驱动部410施加电阻510与电阻518之间的节点部的电位Va。因此,电容器216的终端电压Vo小于标准电压输出部406输出的标准电压时,标准电压设定部408会按照比较部414的输出,向负荷驱动部410施加H信号。而且,终端电压Vo大于标准电压时,标准电压设定部408会向负荷驱动部410施加L信号。据此,标准电压设定部408会向负荷驱动部410施加比较部414的输出电压。
负荷驱动部410,例如是一个反相电路,它可以使经过标准电压设定部408接收的比较部414输出的电压产生反相,并向并联负荷部304施加。据此,负荷驱动部410会向并联负荷部304施加按照电容器216的终端电压Vo与标准电压的比较结果的信号。在本例中,当终端电压Vo大于标准电压时,负荷驱动部410会输出H信号;当终端电压Vo小于标准电压时,负荷驱动部410会输出L信号。据此,差值测定部412会测定低通滤波器402的输出电压与电容器216的终端电压Vo之间的电位差,并将测定结果传送至并联负荷部304。
而且,负荷驱动部410的输出电压会向时间测定部1010供给。负荷驱动部410会根据负荷驱动部410输出的信号测定电流消耗部306消耗电流IL的时间或者停止消耗的时间。
并联负荷部304包括低速开关512、电阻514、以及高速开关516。低速开关512是一种与电流输出部302的应答速度相比低速开闭的开关,通过一端与连接线206a相连,与电阻212并联。据此,并联负荷部304与电流输出部302的输出端相对,与电阻212并联。而且,低速开关512,例如按照控制部110的指示开闭。在这里,电流输出部302的应答速度是指,例如相对于电子元件50接收的电源电流Io的变化,电流输出部302变化输出电流的速度。低速开关512,例如可以为MOSFET等的半导体开关。此时,低速开关,例如可以经过电阻接收控制部110的输出SW。
电阻514在低速开关512的下游与低速开关512串联。据此,电阻512会经过高速开关516消耗从电流输出部302接收的电流。
高速开关516在电阻514的下游,与电阻514串联,在门接线端接收负荷驱动部410的输出的N型MOSFET。据此,高速开关516会根据差值测定部412的输出开闭。而且,高速开关516以高于电流输出部302的应答速度的速度开闭。当电容器216的终端电压Vo大于标准电压时,高速开关516会接通。当终端电压Vo小于标准电压时,高速开关516会断开。高速开关516可以与电阻212并联,且与低速开关512串联。
在这里,低速开关512及高速开关516接通时,在电阻514中,电流输出部302的部分输出电流IL会流动,并联负荷部304会消耗该部分电流IL。而且,例如高速开关516接通时,并联负荷部304会停止消耗部分电流IL。因此,终端电压Vo降低时,电流消耗部306会增大流向电阻212的电流。据此,电流消耗部306会提高终端电压Vo。因此,在本例中,可以保持电子元件50的电源电压的稳定。
例如,如果不使用电流消耗部306,而向电子元件50供给电流输出部302输出的电流,则电容器216的终端电压有时会根据电子元件50的电源电流Io的变化增大。例如,当电源电流I o临时增大时,终端电压Vo有时会由于负尖峰造成临时地大幅度降低。当电源电流I o临时减少时,终端电压Vo有时会由于负尖峰造成临时地大幅度增大。此时电子元件50的电源电压有时会不稳定,很难进行适当的测试。而且,由于近年来细微化技术的发达。例如MOSFET的栅极耐压有时会降低,电源电压的峰突会产生问题。
但是根据本例,通过使用电流消耗部306,可以根据电子元件50的电源电流Io的变化,适当地变化从电流输出部302向电容器215流动的电流。而且,据此,可以保持电子元件50的电源电压的稳定。
而且,由于在测试装置上,需要多数的连接线206,所以,例如从封装的限制方面来看,有时扩大连接线206的配线宽度是很困难的。而且,在电子元件50的附近配置电流输出部302,有时也很困难。此时,即使通过例如反转电容器216的终端电压Vo来校正电流输出部302的输出电压,对于电流输出部302的应答速度,也有例如建立在连接线206的电感基础上的限界。但是,根据本例,通过高速开关516的接通与断开的切换,可以适当、高速地使电容器216接收的电流产生变化。
而且,电子元件50的电源电压有时会与测试项目、电子元件50的品种相异。此时,需要使向比较部414施加的标准电压随着电子元件50的电源电压变化。在这里,如果把此标准电压输出至例如电流输出部302以外的电子元件,由于例如测试装置之间、使用者界面之间产生的误差,有时不能得到充分的精度。而且,如果另外设置校正误差的校正电路,会增大电路的规模。
但是,根据本例,标准电压输出部406会根据电流输出部302的输出电压生成标准电压。因此,根据本例,在使电子元件50的电源电压产生变化时,也可以生成适当的标准电压。
而且,在本例中,差值测定部412会经过低通滤波器402接收电流输出部302的输出电压。此时,即使电阻212的电源侧端部的电位Vi根据例如电源电流Io的变化,临时产生变化时,也可以稳定地生成标准电压。在这里,例如低通滤波器402具有2kHz左右的截止频率时,电源侧端部的电位Vi变动100mV左右时,为了把输出的变动控制在1mV,低通滤波器402可以具有例如-40db左右的特性。
此时,在本例中的RC一段结构的低通滤波器402中,成为-3db的频率数成为20Hz,RC的时间常数γ为8m秒左右。此时,例如变更向电子元件50施加的电源电压时,由于达到使标准电压稳定在0.1%左右的精度的稳定时间,例如6.9*τ=55m秒左右,对测试时间的影响很小。
而且,当电子元件50的电源电流Io为1A、电容器216的静电容量为30μf时,电容器216的终端电压Vo,例如100n秒就会降低3mV左右。此时,作为比较部414,例如可以使用价格便宜的通用比较器。
此外,在其他实施例中,并联负荷部304可以包括例如可以利用开关等选择的、复数的电阻514。此时,例如控制部110可以按照例如电子元件50的品种选择一个电阻514。低速开关512与高速开关516可以与选择的电阻514连接。而且,并联负荷部304可以代替电阻514,包含例如恒定电流电路。
请参阅图5所示,表示电流消耗部306的工作情况的时间图。在本例中,电流输出部302在时刻T1时开始工作,输出规定的电压。据此,电流消耗部306开始工作。而且,低通滤波器402的输出电压Vp稳定后,在时刻T2,根据信号SW的变化,低速开关512会接通,并联负荷部304开始消耗部分电流IL。低速开关512可以在低通滤波器402的输出电压Vp与电流输出部302的输出电压略等后,成为接通状态。
而且,低速开关512可以利用例如通过电阻接收信号SW,如图中虚线部分所示,徐徐地接通。并联负荷部304可以从时刻T2开始向时刻T3徐徐地增大电流IL。
而且,截止到时刻T4达到低速开关512稳定的时间后,如果对于电子元件50开始测试,由于电容器216的终端电压Vo会根据电子元件50的工作情况产生变化,高速开关516会根据终端电压Vo的变化接通或者断开,并联负荷部304会消耗由此产生的部分电流IL。据此,电流消耗部306可以稳定电子元件50的电源电压。
在时刻T5,电子元件50的测试结束后,从时刻T6开始至时刻T7,低速开关512会断开,至时刻T8达到低速开关512的稳定时间后,电流输出部302会把输出电压降至0。而且,根据这一点,低通滤波器402的输出电压Vp降低后,在时刻T9,电流消耗部306工作结束。此外,例如,电流消耗部306的工作一旦结束后,测试装置100可以例如等待低通滤波器402的稳定时间,开始下一次测试。根据本例,可以保持电子元件50的电源电流Io的稳定。
请参阅图6所示,表示从时刻T4开始至T5的电流消耗部306的详细工作情况实施例的时间图。在此期间中,电容器216的终端电压Vo会根据电子元件50的工作情况,例如重复进行增大及减少。
在这里,标准电压输出部406会根据比较部414的输出Va,输出第1标准电压VH或者第2标准电压VL。例如,如时刻T41所示,当终端电压Vo降低第2标准电压VL时,比较部414会把输出Va反转为H信号。而且,在比时刻T41略晚的时刻T42时,并联负荷部304会根据负荷驱动部410的输出,停止消耗部分电流IL。此时,从电流输出部302流向电容器216的电流会增大,电容器216的终端电压Vo会上升。
此时,例如,当终端电压Vo小于第2标准电压VL后,至大于第1标准电压VH的期间,并联负荷部304可以停止在与电阻212并联的电路中流动部分电流IL。当差值测定部412测定出的电位差大于预先规定的值时,并联负荷部304可以停止从电流输出部302接收部分电流IL。
而且,例如,如时刻T43所示,当终端电压Vo升高第1标准电压VH时,比较部414会把输出Va反转为L信号,在比时刻T43稍晚的时刻T44中,并联负荷部304会按照负荷驱动部410的输出开始消耗部分电流I L。此时,从电流输出部302流向电容器216的电流会减少,电容器216的终端电压Vo会降低。
此时,并联负荷部304可以根据比较部414的输出,在电容器216的终端电压Vo大于第1标准电压VH后,至小于第2标准电压VL的期间,通过在与电阻212并联的电路中流动来消耗部分电流IL。当差值测定部412测定出的电位差小于预先规定的值时,并联负荷部304可以消耗部分电流IL。
据此,电流消耗部306可以在适当的范围内稳定电容器216的终端电压Vo。因此,根据本例,可以保持稳定的电子元件50的电源电压。
而且,在时刻T5中,测试结束后,例如,如时刻T51所示,在电容器216的终端电压Vo上升时,并联负荷部304也会开始消耗部分电流IL。据此,可以防止终端电压Vo的过度上升。
请参阅图7所示,表示静止电流测定用电源204的结构实施例。在本例中,静止电流测定用电源204具有运算放大器602、电容器604、运算放大器606以及复数的电阻。
运算放大器602通过电阻608进行负反转,经过电阻608向连接线206b输出符合从控制部110正向接收的电压的输出电压。据此,运算放大器602会输出根据控制部110指示的电压。电容器604通过与电阻608并联,防止运算放大器602的振荡。
运算放大器606与复数的电阻构成差动运算放大器(减法电路)。运算放大器606经过电阻正向接收控制部110向运算放大器602施加的电压,经过电阻负向接收运算放大器602输出的电压。而且,运算放大器606会把正向及负向分别接受的电压的差值传送至判定部108。
在这里,被负反转的运算放大器602的负向输入的电位与从控制部110正向接收的电位相等。因此,电阻608会流出控制部110向运算放大器602施加的电压、以及与运算放大器602输出电压的差值成比例的电流。据此,静止电流测定用电源204会向连接线206b输出与此差值成比例的输出电流。
根据本例,由于运算放大器606会把此差值传送至判定部108,判定部108可以根据此差值以及电阻608的电阻值,计算出静止电流测定用电源204的输出电流。
请参阅图8所示,表示开关208的结构的实施例。在本例中,开关208具有MOSFET702、电阻704以及复数的二极管706、708。MOSFET702在汲极端子及源极端子与电容器214以及电阻210连接,处于接通时,会经过电阻210及电阻212向电容器216施加从电容器214接受的电流。而且,MOSFET702的栅极接线端会经过电阻704与控制部110连接。据此,可以按照控制部110的指示,以适当地速度接通或者断开MOSFET702。而且,据此,可以例如在电容器216的终端电压Vo上,防止尖峰状的杂讯产生。
在这里,例如MOSFET702的闸电容为4000pF时,如果电阻704的电阻值为100Ω,该栅电容及电阻704的电阻值造成的RC电路的时间常数τ=0.4μ秒左右,如果把稳定时间设定为10τ来考虑,可以在4μ秒左右的时间进行开关208的接通与断开的切换。
而且,MOSFET702是处于接通状态时,把电容器214与电容器216进行电连接的MOS晶体管的一例。而且,电阻704是一端与MOSFET702的门接线端电连接,另外一端接收控制电阻704的控制信号的闸电阻的一例。
二极管706在MOSFET702的源极端子与汲极端子之间,与从电容器214向电容器216方向的相反方向上连接。据此,例如电流输出部302(参照图2)降低输出电压时,二极管706会迅速向电容器216放电。
二极管708在电容器214与电阻212之间,与MOSFET702以及电阻210并联,与从电容器214向电容器216的方向相反方向上顺向连接。据此,例如电阻210的两端的电压大于二极管708的临界电压时,二极管708会不根据MOSFET702的状态,使电流从电容器214流向电容器216。据此,二极管708可以防止电容器216的终端电压过度降低。根据本例,可以适当地连接电流输出部302与电容器216。二极管708,例如可以为萧特基二极管。并且,如利用图3的说明,在静止电流的测定之前,在测定电源电流Io的结构中,例如也可以省略二极管708。
请参阅图9所示,是电源部106的结构的其他实施例与电子元件50。在本例中,电源部106具有大电流用电源202、静止电流测定用电源204、复数的连接线206a~c、复数的电容器214、复数的开关208、252、254、以及复数的电阻210、218。而且,除了以下说明的几点以外,由于在图9中,附带与图2相同的符号的结构具有与图2中的结构同一或者同样的功能,所以省略说明。
开关254在接通时,经过连接线206c与电容器214和大电流用电源202电连接。开关252在接通时,经过连接线206c与电容器216和大电流用电源202电连接。开关252及开关254可以按照控制部110的指示,接通或者断开。
大电流用电源202经过开关252或者开关254,接收电容器216的终端电压Vp或者电容器214的终端电压Vo,并使此类的输出电压产生变化。此时,大电流用电源202可以高精度地输出电压。而且,在本例中,根据静止电流测定用地电源204输出的第2电流iR2,可以高精度地计算出电源电流Io。因此,根据本例,可以对于电子元件50进行高精度地测试。
请参阅图10所示,是电源部106的结构的更多的实例以及电子元件50。在本例中,电源部106具有大电流用电源202、复数的连接线206a~d、复数的电容器214、216、以及电阻212。而且,除了以下说明的几点以外,由于在图10中,附带与图2相同的符号的结构具有与图2中的结构同一或者同样的功能,所以省略说明。
在本例中,连接线206b与电流输出部302中的接地端子、使用者界面150中的接地端子电连接。据此,电流输出部302与使用者界面150进行高精度地、共同接地。而且,连接线206c与电容器216的一端、电流输出部302电连接。连接线206与电子元件50的接地端子、电流输出部302电连接。
电流输出部302包括复数的电压跟随器804、806、运算放大器802、以及复数的电阻。电压跟随器804经过连接线206c与电容器216连接,向运算放大器的负向输入施加与电容器216的端子电压Vo相等的电压。电压跟随器806通过连接线206d,与电子元件50的接地端子连接,向运算放大器802的正向输入施加与电子元件50的接地端子产生的电压相等的电压。
运算放大器802经过电阻正向接收控制部110输出的电压,并把此类电压经过电阻向连接线206a输出。在这里,运算放大器802利用经过电压跟随器804及电压跟随器806接收符合输出电压的在电容器216中生成的终端电压Vo及电子元件50的接地端子的电压。因此,根据本例,可以高精度地控制运算放大器802的输出电压。而且,在本例中,利用电流消耗部306也可以稳定地保持电容器216的终端电压Vo。因此,根据本例,可以对于电子元件50进行高精度地测试。
请参阅图11所示,是时间测定部1010的结构。与本实施形态相关的时间测定部1010通过测定电子元件50的平均消耗电流的测定期间中高速开关516的断开后的断开时间,来测定电流消耗部306停止消耗部分电流IL的时间。
时间测定部1010具有逻辑电路1110、计数器1120、寄存器1130、DA变换器1140。逻辑电路1110在高速开关断开期间,向计数器1120供给例如测试装置100的标准时锺等的同步信号。更加具体来说,逻辑电路1110输出电流消耗部306内的负荷驱动部410输出信号的反转值与同步信号的逻辑积。据此,逻辑电路1110在负荷驱动部410输出L信号期间、即高速开关516断开期间,向计数器1120供给同步信号。
计数器1120根据高速开关516断开期间从逻辑电路1110供给的同步信号,统计在测定期间中的高速开关516的断开时间。更加具体来说,控制部110会在测定期间开始之前向计数器1120输入重置信号。接到重置信号后,计数器1120会对统计值进行初始化。然后,控制部110在测定期间中,向开始/停止信号供给H逻辑。接到H逻辑后,计数器1120启动统计功能,统计从逻辑电路1110供给的同步信号。而且,控制部110在测定期间结束后,会把开始/停止信号作为L逻辑。接到L逻辑后,计数器1120停止统计。
寄存器1130把计数器1120输出的统计值作为资料登录信号Di输入,在测定结束时进行储存,作为资料输出信号Do输出。更加具体来说,寄存器1130在测定期间结束时,当开始/停止信号由H逻辑变化为L逻辑时储存统计值。在这里,寄存器1130可以只储存计数器1120输出的统计值中的上位的1或者复数码元,作为资料输出信号Do输出。
DA变换器把计数器1120统计的、寄存器1130中储存的回圈单位的高速开关516的断开时间转换为类比值。
在以上中,控制部110把测定期间设定为同步信号的2的n次方(n为正整数)。据此,计数器1120会按照测定时间除以2的n次方的回圈单位来统计测定期间中的高速开关516的断开时间。如果通过设定这样的测定时间,把统计值中从下开始第n位看作1的位置,把第n-1位以下看作小数点以后的位置,那么该统计值可以作为相对于测定期间的高速开关516的断开时间所占的比例使用。
替代以上情况,如果把逻辑电路1110作为输出负荷驱动部410输出的信号与同步信号的逻辑积的逻辑电路(AND逻辑),那么可以测定高速开关516的接通时间来替代高速开关516的断开时间。
请参阅图12所示,是消耗电流计算部1020的结构实施例。消耗电流计算部1020根据利用时间测定部1010测定的高速开关516的接通时间或者断开时间与电流输出部302输出电流的电流值,计算并显示出在功能测试中的测定时间中的电子设备50的平均消耗电流。在本例中的消耗电流计算部1020,在高速开关516接通的状态下,可以在并联负荷部304消耗与电流输出部302的输出电流等量的部分电流IL时使用。
本例中的消耗电流计算部1020可以通过测定期间中的电流输出部302的输出电流的平均值乘以相对于测定期间的高速开关的断开时间所占的比例,计算出平均消耗电流。消耗电流计算部1020含有乘法器1200、显示部1210和电压计1220。
乘法计算器1200从电流输出部302输入测定期间中的电流输入部302的输出电流的平均值,而且,经过寄存器1130输入计数器1120的统计值。乘法计算器1200通过测定期间中的输出电流的平均值与测定期间中的高速开关516的断开时间所占的比例相乘,计算出电子元件50的平均消耗电流。显示部1210显示乘法计算器1200计算出的电子元件50的平均消耗电流。
电压计1220测量、显示DA变换器1140输出的类比信号的电压。在这里,消耗电流测定部1000的使用者会读取DA变换器1140的输出电压,计算出其在测定期间中的最大统计值(2的n次方)对应的DA变换器1140的输出电压中所占的比例,同时,如果读取电流输出部302的输出电压的平均值,可以根据这些数值,与乘法计算器1200一样,计算出电子元件50的平均消耗电流。在这里,由于DA变换器1140与电压计1220可以通过1根类比信号连接,与配线相比,可以简单地实现数码信号。
请参阅图13所示,表示在利用图11与图12中表示的时间测定部1010及消耗电流计算部1020,测定电子元件50的平均消耗电流时的测定期间中的电流消耗部306的工作情况的实施例。在本例中,并联负荷部304在高速开关516处于接通的状态下,消耗与电流输出部302的输出电流IDPS等量的部分电流IL。这种状态可以在电子元件50没有工作时的消耗电流几乎为0A时得到。
电子元件50在测定期间中进行符合功能测试的工作。其结果,向电子元件50输入的电源电流Io如图13所示,例如在0A、1A及2A之间变动,根据电子元件50的工作情况,电容器216的终端电压Vo产生变化。而且,负荷驱动部410的输出SW2为了抑制此终端电压Vo的变动而进行切换。结果,高速开关516可以适当地切换至接通或者断开的任何一个,来抑制终端电压Vo的变动。
高速开关516处于接通的状态时,部分电流IL会成为与输出电流IDPS相同的值(在本例中为2A)。另一方面,在高速开关516处于断开的状态时,部分电流IL为0A。所以,电子元件50的电源电流Io的平均值,即电子元件50的平均消耗电流可以根据以下的公式(1)计算。
Io的平均值=IDPS的平均值×(高速开关516的断开时间/测定时间)(1)
所以,消耗电流计算部1020通过测定期间中的输出电流IDPS的平均值与测定期间中的高速开关516的断开时间所占的比例相乘,可以计算出电子元件50的平均消耗电流。而且,消耗电流测定部1000的使用者可以从电流输出部302读取输出电流IDPS的平均值,从电压计1220读取高速开关516的断开时间的比例,计算电子元件50的平均消耗电流。
请参阅图14所示,表示消耗电流计算部1020的结构的其他实施例。与本例相关的消耗电流计算部1020会根据时间测定部1010测定的高速开关516的接通时间或者断开时间、输出电流的电流值、高速开关516处于接通状态中的并联负荷部304的部分电流的电流值,计算并显示出功能测试的测定时间中的电子元件50的平均消耗电流。在本例中的消耗电流计算部1020可以在高速开关516处于接通状态时,并联负荷部304消耗与电流输出部302的输出电流不同的部分电流IL时使用。
在本例中的消耗电流计算部1020通过从测定期间中的输出电流的平均值中减去高速开关516处于接通状态时的部分电流的电流值和测定时间中接通时间所占比例的积,来计算出平均消耗电流。与本例相关的消耗电流计算部1020包括减法计算器1400、乘法计算器1410、显示部1210与电压计1220。在这里,由于显示部1210及电压计1220具有与图12中所示的显示部1210及电压计1220相同的功能与结构,所以省略说明。
减法计算器1400通过从测定时间中减去高速开关516的断开时间,来计算出高速开关516的接通时间。进一步具体说明,减法计算器1400通过从测定时间的回圈数量的2的n次方中减去高速开关516断开的回圈数量、即通过寄存器1130供给的统计值,来计算出高速开关516接通的回圈数量。在这里,减法计算器1400的输出,也可以作为相对于测定期间的高速开关516的接通时间所占的比例使用。
乘法计算器1410计算高速开关516处于接通状态中的部分电流IL的电流值与减法计算器1400输出的、相对于测定期间的高速开关516的接通时间所占的比例的乘积。减法计算器1420会从测定期间中的电流输出部302的输出电流IDPS的平均值中减去乘法计算器1410输出的积。
请参阅图15所示,表示利用图11及图13表示的时间测定部1010及消耗电流计算部1020测定电子元件50的平均消耗电流时的测定期间中的电流消耗部306的工作情况。在本例中,并联负荷部304,在高速开关516处于接通的状态下,消耗小于电流输出部302的输出电流IDPS的部分电流IL。此状态可以在即使电子元件50没有工作时消耗电流也为0A时得到。
电子元件50在测定期间中,按照功能测试进行工作。结果,向电子元件50输入的电流电压Io如图15所示,例如在0A、1A、2A及3A之间变动,电容器216的终端电压按照电子元件50的工作情况变化。而且,负荷驱动部410的输出SW2为了抑制此终端电压Vo的变动而进行切换。结果,高速开关516可以适当地切换至接通或者断开的任何一个,来抑制终端电压Vo的变动。
高速开关516处于接通的状态时,部分电流IL会成为小于输出电流IDPS(在本例中为3A)的值(在本例中为2A)。另一方面,在高速开关516处于断开的状态时,部分电流IL会成为0A。所以,电子元件50的平均消耗电流可以根据以下的公式(2)计算。
Io的平均值=IDPS的平均值-接通时的IL×[1-(高速开关516的断开时间/测定时间)] (2)在这里,由于[1-(高速开关516的断开时间/测定时间)]为(高速开关516的接通时间/测定时间),所以,消耗电流计算部1020通过从测定期间中的输出电流IDPS的平均值中减去高速开关516处于接通状态下的部分电流IL的电流值与相对于测定期间的接通时间所占比例的积,可以计算出电子元件50的平均消耗电流。而且,消耗电流测定部1000的使用者可以从电流输出部302读取输出电流IDPS的平均值,从电压计1220读取高速开关516的断开时间所占的比例,根据这些值及高速开关516处于接通状态下的部分电流IL的电流值计算出电子元件50的平均消耗电流。
根据以上所示的消耗电流测定部1000,即使在功能测试中,适当地接通用于抑制电子元件50的电源电压变动的高速开关516的情况下,也可以根据电流输出部302的输出电流、高速开关516的接通时间或者断开时间、以及/或者高速开关516处于接通时的部分电流,计算出电子元件50的平均消耗电流。据此,即使在从电流输出部302中流出一定的输出电流,伴随着电子元件50的工作,适当地消耗部分电流的环境中,也可以适当地测定出电子元件50的平均消耗电流。
以上是利用实施的形态介绍了本发明,但是本发明的技术范围并不只限于上述实施形态所记载的范围。在上述实施形态中,可以进行多样的变化或者实施改良,这一点本技术领域具有通常知识者都应明了。这些变化或者实施的改良包含在本发明的技术范围内,这一点从申请专利范围的记载中可以明了。
产业上利用的可能性利用本发明,可以对于电子元件,进行高精度地测试。
权利要求
1.一种电源装置,适于向电子元件供给电源电流,其特征在于其包括电流输出部,用以输出至少一部分中包含上述电源电流的输出电流;连接电阻,通过将上述电流输出部与上述电子元件电连接,向上述电子元件供给从上述电流输出部接收的上述电源电流;低通滤波器,具有低于上述电子元件接收的上述电源电流产生变化的频率的截止频率,降低高于上述截止频率的频率成分,使上述电流输出部的输出电压通过;差值测定部,用以测定上述低通滤波器的输出电压与在上述连接电阻中的接近于上述电子元件的元件侧端部的电位之间的电位差;以及并联负荷部,相对于上述电流输出端,与上述连接电阻并联,当上述差值测定部测定出的上述电位差小于预先规定的值时,会消耗作为上述电流输出部的上述输出电流一部分的部分电流;当上述差值测定部测定出的上述电位差大于预先规定的值时,会停止从上述电流输出部接收上述部分电流。
2.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于其更具有平滑电容器,在较上述连接电阻的电流方向的上游平滑化上述电源电流;以及元件侧电容器,具有小于上述平滑电容器的静电容量,在较上述连接电阻的电流方向的下游平滑化上述连接电阻向上述电子元件施加的上述电源电流。
3.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于在电连接上述电流输出部与上述电子元件的配线所构成的印刷电路板上,设置了上述低通滤波器、上述的差值测定部、或者上述并联负荷部中的至少一个;以及上述连接电阻为在上述印刷电路板上形成的图案电阻。
4.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于上述差值测定部具有标准电压输出部,通过把上述低通滤波器的输出电压分压,输出第1标准电压或者小于上述第1标准电压的第2标准电压中的任何一个;比较部,用以比较上述标准电压部输出的上述标准电压与上述元件侧端部的电位;以及标准电压设定部,根据上述比较部的输出,当上述设备一侧端部的电位大于上述第1标准电压时,会使上述标准电压输出部输出上述第2标准电压;当设备一侧端部的电位小于上述第2标准电压时,会使上述标准电压输出部输出上述第1标准电压,上述并联负荷部根据上述比较部的输出,当上述装置一侧端部的电位大于上述第1标准电压后,在达到小于上述第2标准电压的期间,从上述电流输出部接收的上述部分电流通过流经上述电阻与并联电路中流动以消耗,当上述元件侧端部的电位小于上述第2标准电压后,在达到大于上述第1标准电压的期间,停止上述部分电流在上述并联电路中的流动。
5.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于上述并联负荷部具有低速开关,与上述连接电阻并联,与对于上述电子元件接收的上述电源电流的变化,上述电流输出部以低于上述输出电流产生变化的应答速度开闭;以及高速开关,与上述连接电阻并联,且与上述低速开关串联,以高于上述电流输出部的上述应答速度,按照上述差值测定部的输出开闭。
6.根据权利要求5所述的电源装置,其特征在于上述低通滤波器的输出电压与上述电流输出部的输出电压略等后,上述低速开关接通。
7.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于上述并联负荷部与上述连接电阻并联,具有按照上述差值测定部的输出开闭的开关,此外,该电源装置还具备时间测定部,用以测定在上述电子元件的平均消耗电流的测定期间中上述开关接通后的接通时间或者断开后的断开时间。
8.根据权利要求7所述的电源装置,其特征在于上述时间测定部具有计数器,通过上述测定期间除以2的n次方(n为正整数)的回圈单位来统计上述测定期间中的上述接通时间或者上述断开时间;以及DA变换器,把上述计数器统计的回圈单位的上述接通时间或者上述断开时间变换为类比值。
9.根据权利要求7所述的电源装置,其特征在于更具有消耗电流计算部,用以根据上述时间测定部测定的上述接通时间或者上述断开时间与上述输出电流的电流值,计算上述测定期间中的上述电子元件的平均消耗电流。
10.根据权利要求9所述的电源装置,其特征在于上述并联负荷部在上述开关接通的状态下,消耗与上述输出电流等量的上述部分电流,上述消耗电流计算部通过将上述测定期间中的上述输出电流的平均值与相对于上述测定期间的上述断开时间所占的比例相乘,计算出上述平均消耗电流。
11.根据权利要求9所述的电源装置,其特征在于上述消耗电流计算部进一步根据上述开关处于接通状态时的上述部分电流的电流值,计算出上述平均消耗电流。
12.根据权利要求11所述的电源装置,其特征在于上述消耗电流计算部通过从上述测定期间中的上述输出电流的平均值中减去上述开关处于接通状态时的上述部分电流的电流值与相对于上述测定期间的上述接通时间所占的比例的积,计算出上述平均消耗电流。
13.根据权利要求1所述的电源装置,其特征在于更具备消耗电流测定部,用以根据预先规定的测定期间中的上述输出电流以及上述部分电流的值,计算出上述测定期间中的上述电子元件的平均消耗电流。
14.一种测试装置,适用于对电子元件进行测试,其特征在于其包括电流输出部,用以输出至少一部分中包含上述电子元件应该接收的电源电流的输出电流;连接电阻,通过上述电流输出部与上述电子元件的电连接,向上述电子元件供给从上述电流输出部接收的上述电源电流;低通滤波器,具有低于上述电子元件接收的上述电源电流产生变化的频率的截止频率,降低高于上述截止频率的频率成分,使上述电流输出部的输出电压通过;差值测定部,用以测定上述低通滤波器的输出电压与上述连接电阻中的接近于上述电子元件的元件侧端部的电位之间的电位差;并联负荷部,相对于上述电流输出部的输出端并与上述连接电阻并联,当上述差值测定部测定出的上述电位差小于预定值时,会消耗作为上述电流输出部的上述输出电流的一部分的部分电流,当上述差值测定部测定出的上述电位差大于预定值时,会停止从上述电流输出部接收上述部分电流;图案产生部,用以产生应该向上述电子元件信中输入的测试图案;信号输出部,用以向接收上述电源电流的上述电子元件供给上述测试图案;以及判定部,用以按照上述测试图案,根据上述电子元件输出的信号,判定上述电子元件是否良好。
15.一种电源电压稳定装置,适用于稳定向电子元件供给电流的电源装置的电源电压,其特征在于该电源装置包括电流输出部,用以输出至少一部分中包含上述电源电流的输出电流;以及连接电阻,通过上述电流输出部与上述电子元件的电连接,向上述电子元件供给从上述电流输出部接收的上述电源电流,该电源电压稳定装置包括低通滤波器,具有低于上述电子元件接收的上述电源电流产生变化的频率的截止频率,降低高于上述截止频率的频率成分,使上述电流输出部的输出电压通过;差值测定部,用以测定上述低通滤波器的输出电压与上述连接电阻中的接近于上述电子元件的元件侧端部的电位之间的电位差;以及并联负荷部,用以相对于上述电流输出部的输出端,与上述连接电阻并联,当上述差值测定部测定出的上述电位差小于预先规定值时,会消耗作为上述电流输出部的部分上述输出电流的部分电流,当上述差值测定部测定出的上述电位差大于预先规定值时,会停止从上述电流输出部接收上述部分电流。
全文摘要
一种向电子元件供给电源电流的电源装置,具备电流输出部,用以输出至少一部分中包含上述电源电流的输出电流、连接电阻,通过将电流输出部与电子元件电连接,向电子元件供给从电流输出部接收的电源电流、低通滤波器,使电流输出部的输出电压通过、差值测定部,用以测定低通滤波器的输出电压与连接电阻的元件侧端部的电位之间的电位差、并联负荷部,相对于上述电流输出部的输出端,与上述连接电阻并联,当上述差值测定部测定出的上述电位差小于预先规定值时,会消耗作为上述电流输出部的部分上述输出电流的部分电流,当上述差值测定部测定出的上述电位差大于预先规定值时,会停止从上述电流输出部接收上述部分电流。
文档编号G01R31/28GK1791802SQ20048001357
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年5月21日
发明者桥本好弘 申请人:爱德万测试株式会社
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