CN101233704B - 光信号接收装置、测试装置、光信号接收方法、测试方法、测试模块以及半导体芯片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光信号接收装置，用于接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值。该装置包括：接收光信号，输出对应光信号强度的光电流的受光元件；将与数码数据的现周期对应的光电流，进行周期内的规定期间积分的现周期积分器；将与现周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的前周期积分器；根据现周期积分器积分的电荷量和前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的现周期中的数据值的数据值识别电路。

Description

光信号接收装置、测试装置、光信号接收方法、 测试方法、测试模块以及半导体芯片 

技术领域

本发明涉及输出通过光信号传递的数码数据值的光信号接收装置，以及测试半导体电路等被测试器件的测试装置。本申请与如下所示的日本申请有关。对于承认通过参照而编入文献的指定国家，本申请通过参照将如下所示申请记载的内容，作为本申请的一部分编入本申请： 

专利申请号2005-216044        申请日2005年7月26日 

背景技术

过去，作为光通信的光信号接收装置，将接收光信号的光电二极管生成的光感应微弱电流，通过阻抗转换电路换成电压信号。由于该电流的电流值小，因此，从光电二极管到阻抗转换电路的电路是信号的S/N比非常不好的部位。另外，抗共态噪声性能低下。 

另外，光信号发送装置一侧的激光二级管输出的脉冲，因为上升时间和下降时间为非对称，因此，符号干涉造成的定时抖动增加。至于光学系统的温度漂移比电子电路的大，因此，多采用时钟嵌入传送方式(CDR方式)，通常采用AC结合方式传送数据。因此，为了不超出传送系统的低频带截止频率，需要编码。 

由于这些问题，导致光信号接收装置的频带限制，收发信号电子电路的增大和复杂化。如果每个信道的信号处理电路规模大，那么在并列进行光传输的时候，性价比恶化。 

针对这样的光传输的问题，公知的电路有在电传送的情况下，为了减少码间干扰，在信号接收侧进行电荷计算(例如参照专利文献1)。该电路是通过求出在信号波形的前周期被充电的电荷，与在现周期充电的电荷的差分来降低码间干扰的电路。 

专利文献1：特开2005-25768号公报，第17-18页，第15图 

但是，在现有的光传输中，没有解决以上所述的码间干扰问题、噪音的问题、低频带截止频率的问题。 

因此本发明目的在于提供能够解决上述课题的光信号接收装置、测试装置、光信号接收方法、测试方法、测试模块以及半导体芯片。该目的由权利要求范围中的独立权项记载的特征组合来实现。另外，从属权项规定了本发明的更有利的具体例。 

发明内容

为解决如上所述课题，在本发明的第1方式中，提供一种光信号接收装置，用于接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值，包括，接收光信号，输出对应光信号强度的光电流的受光元件；将与数码数据的现周期对应的光电流，进行周期内的规定期间积分的现周期积分器；将与现周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的前周期积分器；根据现周期积分器积分的电荷量和前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的现周期中的数据值的数据值识别电路。 

现周期积分器可以具有在连接受光元件的电流输出端以及数据值识别电路的电压输入端的现周期传送线路与基准电势之间设置的电容器。前周期积分器也可以具有在受光元件的电流输出端和数据值识别电路的电压输入端之间，和现周期传送线路并列设置的电容器。 

光信号接收装置，还可以包括，将前周期中的光电流提供给前周期积分器的前周期控制部；将现周期中的光电流提供给现周期积分器的现周期控制部；在现周期中，蓄积现周期积分器的正电荷的端子和蓄积前周期积分器的负电荷的端子连接，并且对应前周期积分器蓄积的电荷量，让现周期积分器放电的差分控制部。 

前周期控制部具有第1开关，用于切换将前周期积分器的所述受光元件侧的端子与受光元件或基准电位的其中一个连接；现周期控制部具有第2开关，用于转换将现周期积分器的受光元件侧的端子与受光元件或者基准电位中的其中一个连接；差分控制部也可以具有第3开关，用于转换将前周期积分器的数据值识别电路一侧的端子和现周期积分器的受光元件侧的端子或者基准电位的其中一个连接。 

数据值识别电路，当现周期积分器所积分的电荷量大于前周期积分器积分的电荷量时，输出H电平，作为现周期的数据值；当现周期积分器积分的电荷量小于前周期积分器积分的电荷量时，输出L电平，作为现周期的数据值；当现周期积分器积分的电荷量接近前周期积分器积分的电荷量时，输出前周期中的数据值，作为现周期中的数据值。 

本发明的第2方式提供一种光信号接收装置，用于接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值，包括，接收光信号，输出对应光信号强度的光电流的受光元件；将与数码数据的偶数周期对应的光电流，进行周期内的规定期间积分的第一现周期积分器；将与第一现周期积分器积分的周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；将与数码数据的奇数周期对应的光电流，在周期内进行和规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；将与所述第二现周期积分器积分的周期的前周期对应的所述光电流，在该周期中进行和所述规定的期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；根据第一现周期积分器积分的电荷量和第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的偶数周期的数据值的第一数据值识别电路；根据第二现周期积分器积分的电荷量和第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。 

本发明的第3方式提供一种测试装置，用于测试被测试器件，具有，承载被测试器件的测试头；通过测试头与被测器件进行数码数据的收发，判断被测试器件好坏的主机部分；设置在测试头及主机部分上，将应传送的数码数据作为光信号传输的光信号发送装置；设置在测试头及主机部分上，接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值的光信号接收装置；所述光信号接收装置具有，接收光信号，输出与光信号的强度对应的光电流的受光元件；将对应数码数据的现周期的光电流在该周期中进行规定的期间积分的现周期积分器；将对应现周期的前周期的光电流在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的前周期积分器；根据现周期积分器积分的电荷量和前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的现周期中的数据值的数据值识别电路。 

本发明的第4方式提供一种测试装置，用于测试被测试器件，具有，承载被测试器件的测试头；通过测试头与被测器件进行数码数据的收发，判断被测试器件好坏的主机部分；设置在测试头及主机部分上，将应传送的数码数据作为光信号传输的光信号发送装置；设置在测试头及主机部分上，接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值的光信号接收装置；所述光信号接收装置具有，接收光信号，输出与光信号的强度对应的光电流的受光元件；将对应数码数据的偶数周期的光电流进行周期中的规定的期间积分的第一现周期积分器；将与第一现周期积分器积分的周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；将与数码数据的奇数周期对应的光电流，在该周期内进行和规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；将与第二现周期积分器积分的周期的前周期对应的光电流，在该周期中 进行和规定的期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；根据第一现周期积分器积分的电荷量和第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的偶数周期的数据值的第一数据值识别电路；根据第二现周期积分器积分的电荷量和第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。 

本发明的第5方式提供一种光信号接收方法，用于接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值，包括使用受光元件接收光信号，输出与光信号的强度对应的光电流的受光阶段；将对应数码数据的现周期的光电流进行周期中的规定的期间积分的现周期积分阶段；将与现周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的前周期积分阶段；根据现周期积分阶段积分的电荷量和前周期积分阶段积分的电荷量的差分，输出数码数据的现周期中的数据值的数据值识别阶段。 

本发明的第6方式提供一种测试方法，用于测试被测试器件，包括，在测试装置的测试头上装载被测试器件的阶段；使用测试主机部通过测试头，进行和被测试器件之间的数码数据的收发，判断被测试器件好坏的阶段；使用设置在测试头和主机部上的光信号发送装置，将应传输的数码数据作为光信号发送的信号发送阶段；使用设置在测试头和主机部上的光信号接收装置，接收光信号，输出由光信号传送的数码数据的数据值的受信阶段；受信阶段具有使用光信号接收装置的受光元件接收光信号，输出与光信号的强度对应的光电流的受光阶段；将对应数码数据的现周期的光电流进行周期中的规定的期间积分的现周期积分阶段；将与现周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的前周期积分阶段； 

根据现周期积分阶段积分的电荷量和前周期积分阶段积分的电荷量的差分，输出数码数据的现周期中的数据值的数据值识别阶段。 

本发明的第7方式提供一种测试模块，其设置在测试被测试器件的测试装置上，接收光信号，输出由光信号传送的数码数据的数据值，具有，接收光信号，输出与光信号的强度对应的光电流的受光元件；将对应数码数据的现周期的光电流进行周期中的规定的期间积分的现周期积分器；将与现周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的前周期积分器；根据现周期积分器积分的电荷量和前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的现周期中的数据值的数据值识别电路。 

本发明的第8方式提供一种测试模块，其设置在测试被测试器件的测试装置上，接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值，具有，接收光信号，输出对应光 信号的强度的光电流的受光元件；将对应数码数据的偶数周期的光电流进行周期中的规定的期间积分的第一现周期积分器；将与第一现周期积分器积分的周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；将与数码数据的奇数周期对应的光电流，在该周期内进行和规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；将与第二现周期积分器积分的周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；根据第一现周期积分器积分的电荷量和第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的偶数周期的数据值的第一数据值识别电路；根据第二现周期积分器积分的电荷量和第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。 

本发明的第9方式提供一种半导体芯片，是在半导体基板上形成接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值的光信号接收装置的半导体芯片，光信号接收装置具有，接收光信号，输出对应光信号强度的光电流的受光元件；将对应数码数据的现周期的光电流进行周期中的规定的期间积分的现周期积分器；将与现周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的前周期积分器；根据现周期积分器积分的电荷量和前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据现周期中的数据值的数据值识别电路。 

本发明的第10方式提供一种半导体芯片，是在半导体基板上形成接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值的光信号接收装置的半导体芯片，光信号接收装置包括，接收光信号，输出与光信号强度对应的光电流的受光元件；将对应数码数据的偶数周期的光电流进行周期中的规定的期间积分的第一现周期积分器；将与现周期积分器积分的周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；将与数码数据的奇数周期对应的光电流，在该周期内进行和规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；将与第二现周期积分器积分的周期的前周期对应的光电流，在该周期中进行和规定的期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；根据第一现周期积分器积分的电荷量和第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的偶数周期的数据值的第一数据值识别电路；根据第二现周期积分器积分的电荷量和第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出数码数据的奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。 

上述发明的概要并未列出本发明的技术特征的全部，这些特征的再组合也可以构成 发明。 

发明效果 

根据本发明，可以降低码间干扰等影响，高精度地识别通过光传输的数码数据的数据值。 

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的测试装置100的结构示意图。 

图2是光信号接收装置40的功能框图。 

图3是受光元件42输出的光电流波形的示意图。 

图4是光信号接收装置40的电路图。 

图5是图4所示光信号接收装置40的动作的时序示意图。 

图6是光信号接收装置40的结构的其他例子的示意图。 

图7是图6表示的光信号接收装置40的动作的时序示意图。 

图8是表示光信号接收装置40的结构的其他例子的示意图。 

图9是表示数据值识别电路52的结构的其他例子的示意图。 

附图标记 

10.主机部分，20.测试头，30.光信号发送装置，40.光信号接收装置，42.受光元件，44.1周期延迟要素，46.前周期积分器，48.现周期积分器，50.差分计算器，52.数据值识别电路，54.第1开关，56.第2开关，57.现周期传送线路，58.第3开关，59.前周期传送线路，60.逻辑识别器，62.触发器，64.二极管，66.第4开关，68.第5开关，100.测试装置，200.被测试器件。 

具体实施方式

以下，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测试装置100的结构示意图。测试装置100用于测试半导体电路等的被测试器件200，具有主机部10以及测试头20。测试头20承载被测试器件200，并且与被测试器件200之间进行信号收发。 

另外，主机部10通过测试头20与被测试器件200之间进行信号收发，从而判断被 测试器件200的好坏。例如，主机部10将应该输入被测试器件200的测试信号，通过测试头20提供给被测试器件200，通过测试头20接收被测试器件200输出的输出信号。另外，主机部10基于该输出信号，判断被测试器件200的好坏。 

另外，主机部10以及测试头20，分别具有用于传输信号的光信号发送装置30以及光信号接收装置40。光信号发送装置30以及光信号接收装置40通过连接主机部10和测试头20的多根光纤传送光信号。因为主机部10和测试头20的间隔距离近，例如10米以下，所以能用低成本并列设置多个光纤。光信号发送装置30可以使用公知的装置。 

另外，在本例中，为了在主机部10和测试头20之间进行传送信号，分别具有光信号发送装置30以及光信号接收装置40，但是，测试装置100也可以在所希望的部位具有测试模块，所述测试模块包括光信号发送装置30或者光信号接收装置40的至少一方。例如，在能够利用光纤传送信号的所希望的部位，具有该测试模块。 

图2是表示光信号接收装置40的功能的示意图。光信号接收装置40接收光信号发送装置30发送的光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值，包括，受光元件42、1周期延迟要素44、前周期积分器46、现周期积分器48、差分计算器50，以及数据值识别电路52。 

受光元件42接收光信号，输出与光信号的强度对应的光电流。例如，受光元件42是光电二极管。也就是，受光元件42输出的光电流根据由光信号传输的数码数据的各数据周期中的数据值的跃迁而变化。 

现周期积分器48将与数码数据的现周期对应的光电流进行该周期中的规定的期间积分。比如，现周期积分器48，具有通过该光电流充放电的电容器，在该周期全部期间内，向该电容器供给光电流，根据相应的电容器所蓄积的电荷量，积分相应的光电流。 

1周期延迟要素44，让受光元件42输出的光电流延迟数码数据的1个数据周期后提供给前周期积分器46。前周期积分器46将对应现周期积分器48积分光电流的现周期之前的数据周期的光电流，在该数据周期中，进行与前述的规定期间大致相等的期间积分。例如，前周期积分器46有通过该光电流充放电的电容器，在该周期全部期间内，向该电容器提供光电流，根据相应的电容器所蓄积的电荷量，积分相应的光电流。 

差分计算器50计算出，现周期积分器48在现周期中积分光电流后的电荷量和前周期积分器46在前周期中积分的电荷量的差分。在本例中，差分计算器50是从现周期积 分器48积分的电荷量减掉前周期积分器46积分的电荷量。 

数据值识别电路52根据差分计算器50计算出的差分，输出数码数据的现周期中的数据值。例如，数据值识别电路52在现周期积分器48积分的电荷量比前周期积分器46积分的电荷量大时，输出H电平，作为数码数据的现周期中的数据值；当现周期积分器48积分的电荷量小于前周期积分器46积分的电荷量时，输出L电平，作为现周期中的数据值。另外，现周期积分器48积分的电荷量与前周期积分器46积分的电荷量大致相等时，输出前周期中的数据值，作为现周期中的数据值。 

图3是受光元件42输出的光电流波形的示意图。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示电流值。另外，在本例中，由光信号传送的数码数据具有规定的数据周期(t_n-1～t_n，t_n～t_n+1，…)。设现在的数据周期为[t_n～t_n+1]，则现周期积分器48积分该周期中的光电流。在现周期中积分了光电流的电荷量Qn用现周期的电流波形的面积表示。 

另外，前周期积分器46，积分前周期[t_n-1～t_n]中的光电流。在前周期中积分了光电流的电荷量Qn-1用前周期的电流波形的面积表示。 

因为光电二极管等的受光元件42形成的光电流的波形，具有规定的上升时间和下降时间，所以，如果数据周期短，如图3显示，有时出现电流波形不能在规定的H电平或者L电平稳定的情况。在这种场合下，如果通过电流值，或者转换了电流值的电压值解调光电流，则无法高精度解调数据值。 

但是，如图2表示的光信号接收装置40，通过比较前周期中的光电流积分值和现周期中的光电流积分值，可高精度识别现周期中的数据值。例如，当现周期中的光电流积分值大于前周期中的光电流积分值时，表示光电流增大，因此，能识别现周期的数据值至少是1。 

同样，当现周期中的光电流积分值小于前周期中的光电流积分值时，表示光电流减少，因此，能识别现周期的数据值至少是0。另外，当现周期中的光电流积分值与前周期中的光电流积分值相等时，表示光电流的电流值饱和，因此，识别为现周期的数据值与前周期的数据值是同一数值。 

光信号接收装置40将前周期中的光电流积分值和现周期中的光电流积分值进行比较，根据比较结果，识别现周期数据值，因此，即使在光电流不稳定的时候，也可以高精度识别数据值。另外，由于温度变化、元件老化等原因，有时相对数据传输率的较长周期的漂移，重叠在光电流上，但即使这样，由于比较的是连续周期之间的光电流积分值，所以可把该漂移的影响降低到非常小。

另外，在数据值1长期连续的时候，光电流的电流值饱和。在相关情况下，如果产生让电流减少的漂移成分，则造成数据值的错误识别。为此，数据值识别电路52，在现周期积分器48积分的电荷量和前周期积分器46积分的电荷量的差分处于预先确定的允许范围内时，优选计算出电荷量相等的比较结果。可以根据在光电流重叠的相当于漂移成分的1数据周期的容许值预先确定该容许范围。 

图4是表示光信号接收装置40的电路结构示意图。光信号接收装置40具有受光元件42、前周期积分器46、现周期积分器48、第1开关54、第2开关56、第3开关58、现周期传送线路57、前周期传送线路59以及数据值识别电路52。在图4中与图2相同符号的构成要素，具有与图2的构成要素相同的功能及构成。 

光信号接收装置40也可以形成在半导体芯片上。例如该半导体芯片也可以在半导体基板上具有信号发送装置40。另外，在该半导体芯片中，也可以形成光信号接收装置40的结构的一部分。 

现周期传送线路57连接输出受光元件42的电流输出端和数据值识别电路52的电压输入端。现周期积分器48是电容器，在现周期传送线路57和规定的基准电位之间，和数据值识别电路52的电压输入端并列设置。以下，对于该基准电位，利用接地电位进行说明，但是该基准电位不限定于接地电位。 

前周期传送线路59和现周期传送线路57并列设置，并且连接受光元件42的电流输出端和数据值识别电路52的电压输入端。前周期积分器46是电容器，在前周期传送线路59的路径上，与数据值识别电路52的电压输入端串联设置。 

在前周期传送线路59上的受光元件42和前周期积分器46之间设置第1开关54。另外，第1开关54转换将前周期积分器46的受光元件42一侧的端子连接在受光元件42或者接地电位的其中一个上。就是说，第1开关54作为转换是否将前周期的光电流提供给前周期积分器46的前周期控制部而起作用。 

第2开关56设置在现周期传送线路57上的受光元件42和现周期积分器48之间。另外，第2开关56转换是否将现周期积分器48的受光元件42一侧的端子连接在受光元件42或者接地电位的其中一个上。即，第2开关56作为转换是否将现周期的光电流提供给现周期积分器48的现周期控制部而起作用。 

第3开关58在前周期传送线路59上的前周期积分器46和现周期积分器48之间设置。另外，第3开关58转换是否将前周期积分器46的数据值识别电路52一侧的端子连接到现周期积分器48的受光元件42一侧的端子，或者接地电位的其中一个上。即，第3开关58具有在现周期中，连接蓄积现周期积分器48的正或者负电荷的端子和前周期积分器46的正或者负电荷的端子，根据前周期积分器蓄积的电荷量，转换是否让现周期计分器48放电的差分控制部的功能。通过使现周期积分器48放电，可以在现周期积分器48中蓄积从现周期电荷量减去前周期电荷量的差分电荷量。 

数据值识别电路52具有逻辑识别器60以及触发器62。逻辑识别器60的正输入端子连接在现周期积分器48上，负输入端子连接在接地电位上。就是说，逻辑识别器60判断对应现周期积分器48蓄积的差分电荷量的电压是正还是负。逻辑识别器60在现周期积分器48的电压是正的时候，向触发器62供给H电平信号，在现周期积分器48的电压是负的时候向触发器62供给L电平信号。这里，逻辑识别器60可以是具有磁滞特性的施米特触发器型放大器。 

触发器62根据被给与的时钟，读取输出逻辑识别器60输出的信号。另外，在现周期积分器48的电压接近0的时候，逻辑识别器60的输出变成高阻抗，触发器62保持并输出前周期的数据值。通过这样的构成，能输出由光信号传送的数码数据的数据值。另外，根据本例中的光信号接收装置40，因为数据值识别电路52和现周期积分器48并列设置，所以也能够传送信号的直流成分。 

图5是表示图4所示的光信号接收装置40动作的时序图。对光信号接收装置40给予传送具有规定的数据周期的输入数据的光信号。光信号接收装置40生成控制第1开关54，第2开关56以及第3开关58的控制时钟φ1，/φ1，φ2。该控制时钟可以根据与输入数据同步给与的源同步时钟生成。光信号接收装置40还可以包括根据该源同步时钟生成控制时钟的时钟生成部。 

控制时钟φ1以及控制时钟/φ1是具有2倍于输入数据的数据传输率周期的时钟。另外，控制时钟/φ1是使控制时钟φ1反转后的时钟。另外，控制时钟φ2是缩小了控制时钟/φ1的脉冲宽度的时钟。 

使用所涉及的控制时钟，围绕使图4所示的光信号接收装置40工作的情况进行说明。第1开关54在控制时钟φ1是H电平的时候，将前周期积分器46连接受光元件42，在控制时钟φ1是L电平的时候，将前周期积分器46连接在接地电位上。另外，第2开关56在控 制时钟/φ1是H电平的时候，将现周期积分器48连接在受光元件42上，在控制时钟/φ1是L电平的时候，现周期积分器48连接接地电位。另外，第3开关58，在控制时钟φ2是H电平的时候，在现周期积分器48连接前周期积分器46，控制时钟φ2是L电平的时候，前周期积分器46连接接地电位。 

例如，现周期是T_n、前周期是T_n-1的时候，在前周期中第1开关54变成导通状态，第2开关56以及第3开关58为断开状态。因此，现周期积分器48的两端被连接在接地电位上，现周期积分器48中的蓄积电荷量变成零。另外，前周期积分器46的受光元件42一侧端子与受光元件42连接，其他端子连接在接地电位上。另外，因为在该周期之前，第1开关54以及第3开关58是断开状态，所以该周期开始时的前周期积分器46的蓄积电荷量接近零。因此，在前周期积分器46的受光元件42一侧端子上，蓄积与该周期的光电流对应的电荷量。 

以下，在现周期中第1开关54变成断开状态，第2开关56变成连接状态。另外，第3开关58从该周期开始的时候起变成规定期间的连接状态。为此，现周期积分器48被连接在受光元件42上，并且现周期积分器48由该周期的光电流充电。另外，现周期积分器48通过第3开关58，与前周期积分器46进行规定的期间连接。此时，因为在被连接的现周期积分器48以及前周期积分器46的各自端子上蓄积反向符号的电荷量，所以现周期积分器48根据前周期积分器46的蓄积电荷量而放电。这样，现周期积分器48中，蓄积积分了现周期的光电流的电荷量与积分了前周期光电流的电荷量的差分的电荷。 

然后，逻辑识别器60判断现周期积分器48的电压是正还是负。另外，触发器62根据控制时钟φ1，在下次周期(T_n+1)提取逻辑识别器60输出的比较结果，并且作为数码数据的数据值(D_n)输出。 

通过这样的控制，能够减少码间干扰等的影响，并且可高精度识别数码数据的数据值。另外，在本例子中，如图5所示，识别数码数据中的每隔一个的数据值，但是，在其他的例子中，也可以并列设置如图4所示的电路，并且分别识别数码数据的偶数周期中的数据值和奇数周期的数据值。 

图6是光信号接收装置40的其他结构的示意图。本例的光信号接收装置40，具有2个相对受光元件42并列设置的除了受光元件42以外，其他电路和图4所示的光信号接收装置40的构成大致相等的第1电路及第2电路。第1电路识别数码数据的偶数周期中的数据值，第2电路识别数码数据的奇数周期的数据值。 

第1电路以及第2电路，替代图4所示的第3开关58，具有第4开关66以及第5开关68。第4开关66以及第5开关68串联设置在前周期积分器46和现周期积分器48之间，并且在两开关为导通状态时，前周期积分器46和现周期积分器48连接，在至少其中之一变成断开状态的时候，前周期积分器46连接接地电位。 

另外，第1电路的第4开关66被控制时钟/φ1控制，第5开关68被控制时钟φ2’控制。在本例中，控制时钟φ2’是使控制时钟φ1移位了数据传输率的大致半个周期相位后的时钟。就是，第4开关66以及第5开关68，在控制时钟/φ1和控制时钟φ2’的逻辑和为H电平的时候，连接前周期积分器46和现周期积分器48，但是控制时钟/φ1和控制时钟φ2’的逻辑和是与图5说明的控制时钟φ2等价，并且第4开关66以及第5开关68的动作是和图4示出的第3开关58的动作等价。 

另外，第1电路的其他开关，与图4所示的光信号接收装置40中的对应的开关受同一控制时钟控制。另外，第2电路中的各个开关，由将在第1电路中对应的开关控制时钟反转后的控制时钟控制。另外，还可以在第1电路以及第2电路的各个现周期传送线路中，设置二极管64，以防止在第1电路和第2电路之间电流流动。也可以将二极管64设置在第1电路以及第2电路的各自前周期传送线路上。 

图7是图6所示的光信号接收装置40的动作的时序图。第1电路的动作和图5所示的光信号接收装置40的动作相同。第1电路将数码数据的偶数周期的数据值作为输出数据1输出。 

另外，因为第2电路通过被反转了的第1电路的控制时钟进行控制，所以第2电路中与第1电路同样的动作延迟1数据周期进行。这样，第2电路将数码数据的奇数周期的数据值作为输出数据2输出。通过这样的结构，光信号接收装置40能高精度识别数码数据的所有数据值。 

图8是表示光信号接收装置40的其他结构示意图。本例的光信号接收装置40独立具有和图4所示的光信号接收装置40大致相同的结构的第1电路以及第2电路。控制第1电路以及第2电路的控制时钟与图6所示的第1电路以及第2电路相同。可以通过这样的结构，第1电路识别数码数据的偶数周期的数据值，第2电路识别数码数据的奇数周期的数据值。从而，光信号接收装置40可以高精度识别数码数据的所有数据值。 

图9是数据值识别电路52的其他结构示意图。本例中的光信号接收装置40接收数据值跃迁成多种类值的数码数据。数据值识别电路52具有多个逻辑识别器60、DAC61 以及译码器电路65。 

多个逻辑识别器60识别数码数据的数据值的跃迁量。至于数据值的跃迁量，由积分了前周期的光电流的电荷量和积分了现周期的光电流的电荷量的差分表示。因此，各逻辑识别器60，由DAC70给与对应于各跃迁量的阈值电压，将各个阈值电压和现周期积分器48的电压进行比较。 

译码器电路65根据各逻辑识别器60的比较结果，计算在前周期和现周期中的数码数据的数据值的跃迁量。另外，译码器电路65优选保持前周期的数据值。译码器电路65根据计算出的数据值的跃迁量和前周期中的数据值，识别并且输出现周期的数据值。通过这样的构成，能高精度识别多值的数码数据。 

以上，通过实施例解说了本发明，但是本发明的技术范围不受以上所述实施的方式限定。同行业者明白，能够对如上所述的实施方式进行多种多样的变形或者改良。根据本发明的权利要求范围可以明确，这样的改良和变形也包括在本发明的技术的范围内。 

产业上的利用可能性 

通过以上说明可以明确，根据本发明能够减少码间干扰的影响，高精度识别通过光传输传送的数码数据的数据值。 

Claims (15)

1.一种光信号接收装置，用于接收光信号，输出通过光信号传输的数码数据的数据值，其特征在于：包括，

接收所述光信号，输出对应所述光信号的强度的光电流的受光元件；

将与所述数码数据的现周期对应的所述光电流，在该现周期内的规定期间进行积分的现周期积分器；

将与前周期对应的所述光电流，在该前周期内的与所述规定期间大致相等的期间进行积分的前周期积分器，所述前周期为现周期的前一个周期；

根据所述现周期积分器积分的电荷量和所述前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述现周期中的数据值的数据值识别电路。

2.根据权利要求1所述的光信号接收装置，其特征在于：所述现周期积分器具有在现周期传送线路和规定的基准电位之间设置的电容器，该现周期传送线路连接所述受光元件的电流输出端和所述数据值识别电路的电压输入端。

3.根据权利要求2所述的光信号接收装置，其特征在于：所述前周期积分器具有与在所述受光元件的电流输出端和所述数据值识别电路的所述电压输入端之间的所述现周期传送线路并列设置的电容器。

4.根据权利要求1所述的光信号接收装置，其特征在于：还包括，将所述前周期中的所述光电流提供给所述前周期积分器的前周期控制部；

将所述现周期中的所述光电流提供给所述现周期积分器的现周期控制部；

在所述现周期中，蓄积了所述现周期积分器的正电荷的端子和蓄积了所述前周期积分器的负电荷的端子连接，根据所述前周期积分器蓄积的电荷量，让所述现周期积分器放电的差分控制部。

5.根据权利要求4所述的光信号接收装置，其特征在于：所述前周期控制部具有第1开关，用于切换将所述前周期积分器的所述受光元件侧的端子与所述受光元件或者基准电位的其中一个连接；

所述现周期控制部具有第2开关，用于转换将所述现周期积分器的所述受光元件侧的端子与所述受光元件或者所述基准电位中的其中一个连接；

所述差分控制部具有第3开关，用于转换将所述前周期积分器的所述数据值识别电路一侧的端子和所述现周期积分器的所述受光元件侧的端子；或者所述基准电位的其中一个连接。

6.根据权利要求1所述的光信号接收装置，其特征在于：所述数据值识别电路，在所述现周期积分器所积分的电荷量大于所述前周期积分器所积分的电荷量时，输出H电平作为所述现周期中的数据值；

当所述现周期积分器所积分的电荷量小于所述前周期积分器所积分的电荷量时，输出L电平作为所述现周期中的数据值；

所述现周期积分器积分的电荷量与所述前周期积分器积分的电荷量大致相等时，输出所述前周期中的数据值作为所述现周期中的数据值。

7.一种光信号接收装置，用于接收光信号，输出通过所述光信号传输的数码数据的数据值，其特征在于：包括，

接收所述光信号，输出对应所述光信号的强度的光电流的受光元件；

将与所述数码数据的偶数周期对应的所述光电流，在所述偶数周期内的规定期间进行积分的第一现周期积分器；

将与所述第一现周期积分器积分的所述偶数周期的前周期对应的所述光电流，在该偶数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；

将与所述数码数据的奇数周期对应的所述光电流，在所述奇数周期内进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；

将与所述第二现周期积分器积分的所述奇数周期的前周期对应的所述光电流，在该奇数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；

根据所述第一现周期积分器积分的电荷量和所述第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述偶数周期的数据值的第一数据值识别电路；

根据所述第二现周期积分器积分的电荷量和所述第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。

8.一种测试装置，用于测试被测试器件，其特征在于：具有，

承载所述被测试器件的测试头；

通过所述测试头与所述被测器件进行数码数据的收发，判断所述被测试器件好坏的主机部分；

设置在所述测试头及所述主机部分上，将应传送的所述数码数据作为光信号传输的光信号发送装置；

设置在所述测试头及所述主机部分上，接收所述光信号，输出通过所述光信号传输的数码数据的数据值的光信号接收装置；

所述光信号接收装置具有，接收所述光信号，输出与所述光信号的强度对应的光电流的受光元件；

将对应所述数码数据的现周期的所述光电流在该现周期内的规定期间进行积分的现周期积分器；

将对应所述现周期的前周期的所述光电流在该前周期内的与所述规定期间大致相等的期间进行积分的前周期积分器，所述前周期为现周期的前一个周期；

根据所述现周期积分器积分的电荷量和所述前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述现周期中的数据值的数据值识别电路。

9.一种测试装置，用于测试被测试器件，其特征在于：具有，

承载所述被测试器件的测试头；

通过所述测试头与所述被测器件进行数码数据的收发，判断所述被测试器件好坏的主机部分；

设置在所述测试头及主机部分上，将应传送的所述数码数据作为光信号传输的光信号发送装置；

设置在所述测试头及所述主机部分上，接收所述光信号，输出通过所述光信号传输的数码数据的数据值的光信号接收装置；

所述光信号接收装置具有，接收所述光信号，输出与所述光信号的强度对应的光电流的受光元件；

将对应所述数码数据的偶数周期的所述光电流，在所述偶数周期中的规定期间进行积分的第一现周期积分器；

将与所述第一现周期积分器积分的所述偶数周期的前周期对应的所述光电流，在该偶数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；

将与所述数码数据的奇数周期对应的所述光电流，在该奇数周期内进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；

将与所述第二现周期积分器积分的所述奇数周期的前周期对应的所述光电流，在该奇数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；

根据所述第一现周期积分器积分的电荷量和所述第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述偶数周期中的数据值的第一数据值识别电路；

根据所述第二现周期积分器积分的电荷量和所述第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。

10.一种光信号接收方法，用于接收光信号，输出通过所述光信号传输的数码数据的数据值，其特征在于：包括如下阶段，

使用受光元件接收所述光信号，输出与所述光信号的强度对应的光电流的受光阶段；

将对应所述数码数据的现周期的所述光电流，在该现周期中的规定期间进行积分的现周期积分阶段；

将与所述现周期的前周期对应的所述光电流，在该前周期内的与所述规定期间大致相等的期间进行积分的前周期积分阶段，所述前周期为现周期的前一个周期；

根据所述现周期积分阶段积分的电荷量和所述前周期积分阶段积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述现周期中的数据值的数据值识别阶段。

11.一种测试方法，用于测试被测试器件，其特征在于：包括，

在测试装置的测试头上装载所述被测试器件的阶段；

使用测试主机部通过所述测试头，和所述被测试器件之间进行数码数据的收发，判断所述被测试器件好坏的阶段；

使用设置在所述测试头和所述主机部上的光信号发送装置，将应传输的所述数码数据作为光信号发送的信号发送阶段；

使用设置在所述测试头和所述主机部上的光信号接收装置，接收所述光信号，输出由所述光信号传送的数码数据的数据值的信号接收阶段；

所述信号接收阶段，具有使用所述光信号接收装置的受光元件接收所述光信号，输出与所述光信号的强度对应的光电流的受光阶段；

将所述对应数码数据的现周期的所述光电流，在该现周期中的规定期间进行积分的现周期积分阶段；

将与所述现周期的前周期对应的所述光电流，在该前周期内的与所述规定期间大致相等的期间进行积分的前周期积分阶段，所述前周期为现周期的前一个周期；

根据所述现周期积分阶段积分的电荷量和所述前周期积分阶段积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述现周期中的数据值的数据值识别阶段。

12.一种测试模块，设置在测试被测试器件的测试装置上，接收光信号，输出由所述光信号传送的数码数据的数据值，其特征在于：具有，

接收所述光信号，输出与所述光信号的强度对应的光电流的受光元件；

将对应所述数码数据的现周期的所述光电流，在该现周期内的规定期间进行积分的现周期积分器；

将与所述现周期的前周期对应的所述光电流，在该前周期内的与所述规定期间大致相等的期间进行积分的前周期积分器，所述前周期为现周期的前一个周期；

根据所述现周期积分器积分的电荷量和前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述现周期中的数据值的数据值识别电路。

13.一种测试模块，设置在测试被测试器件的测试装置上，接收光信号，输出通过所述光信号传输的数码数据的数据值，其特征在于：具有，

接收所述光信号，输出对应所述光信号的强度的光电流的受光元件；

将对应所述数码数据的偶数周期的所述光电流，在所述偶数周期中的规定的期间进行积分的第一现周期积分器；

将与所述第一现周期积分器积分的所述偶数周期的前周期对应的所述光电流，在该偶数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；

将与所述数码数据的奇数周期对应的所述光电流，在该奇数周期内进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；

将与所述第二现周期积分器积分的所述奇数周期的前周期对应的所述光电流，在该奇数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；

根据所述第一现周期积分器积分的电荷量和所述第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述偶数周期的数据值的第一数据值识别电路；

根据所述第二现周期积分器积分的电荷量和所述第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。

14.一种半导体芯片，是在半导体基板上形成有光信号接收装置的半导体芯片，所述光信号接收装置接收光信号、输出通过所述光信号传输的数码数据的数据值，其特征在于：

所述光信号接收装置具有，接收所述光信号，输出对应所述光信号的强度的光电流的受光元件；

将对应所述数码数据的现周期的所述光电流，在该现周期内的规定期间进行积分的现周期积分器；

将与所述现周期的前周期对应的所述光电流，在该前周期内的与所述规定期间大致相等期间进行积分的前周期积分器，所述前周期为现周期的前一个周期；

根据所述现周期积分器积分的电荷量和所述前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述现周期中的数据值的数据值识别电路。

15.一种半导体芯片，是在半导体基板上形成有光信号接收装置的半导体芯片，所述光信号接收装置接收光信号、输出通过所述光信号传输的数码数据的数据值，其特征在于：

所述光信号接收装置包括，接收所述光信号，输出与所述光信号的强度对应的光电流的受光元件；

将对应所述数码数据的偶数周期的所述光电流，在所述偶数周期中的规定的期间进行积分的第一现周期积分器；

将与所述第一现周期积分器积分的所述偶数周期的前周期对应的所述光电流，在该偶数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第一前周期积分器；

将与所述数码数据的奇数周期对应的所述光电流，在该奇数周期内进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二现周期积分器；

将与所述第二现周期积分器积分的所述奇数周期的前周期对应的所述光电流，在该奇数周期的前周期中进行和所述规定期间大致相等的期间积分的第二前周期积分器；

根据所述第一现周期积分器积分的电荷量和所述第一前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述偶数周期的数据值的第一数据值识别电路；

根据所述第二现周期积分器积分的电荷量和所述第二前周期积分器积分的电荷量的差分，输出所述数码数据的所述奇数周期中的数据值的第二数据值识别电路。

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