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Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet einer Schaltung zum Kompensieren einer Offset-Spannung einer Überwachungs-Photodiode. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltung zum Kompensieren einer Offset-Spannung durch das Hinzufügen von Stromquellen und Offset-Widerständen entsprechend einer Offset-Spannung, die in einem Photodioden-Test gemessen wurde.
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Seit dem Aufkommen von CDPs (Compact Disc Players) hat die optische Aufzeichnungsindustrie große Fortschritte in der Entwicklung von DVDPs (Digital Versatile Disc Players), CDRWs (Compact Discs-ReWriteable), COMBOs (kombinierte DVD/CD-Laufwerke zum Lesen und Schreiben) und SUPER COMBOs gemacht. Heutzutage erfordern HDTV-Ausstrahlungen (High Definition Television) optische Hochgeschwindigkeitssysteme zum Aufzeichnen und Speichern großer Datenmengen, wie z. B. von hochqualitativen Bildern. Diesbezüglich herrscht ein starker Wettbewerb bei der Entwicklung optischer Aufzeichnungsvorrichtungen, einschließlich CDRWs, DVDRWs (Digital Versatile Discs-Rewriteable), und BluRay-Aufzeichnungsgeraten.
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Um Daten auf CD- oder DVD-Medien unter Einsatz von Hochgeschwindigkeits-Lasersignalen aufzuzeichnen, muss ein optisches Aufzeichnungsgerät durch eine schnelle und akkurate Steuerung der Laserdiodenleistung unterstützt werden, wofür eine Technologie für Laserleistungsüberwachung PDIC (nachstehend als „MPD” bezeichnet (Monitoring Photodiode/Überwachungs-Photodiode)) wesentlich ist. Insbesondere muss eine MPD kleine absolute Offset-Spannungswerte haben, um die Laserleistung akkurat zu überwachen.
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Mit Bezug auf die 1 wird ein Schaltbild einer herkömmlichen MPD gezeigt. Bei der MPD wandelt eine Photodiode 11 einfallende laseroptische Signale in Stromsignale um. Diese Stromsignale werden durch einen Strom-Spannungs- bzw. I–V-Verstärker 12 in Spannung mit anschließender Verstärkung der Spannung in einem Leistungsverstärker 13 vor der Ausgabe transformiert. Der Gleichstrompegel der Ausgangsspannung sollte mit der Normalspannung bei dem Nichtvorhandensein optischer Eingangssignale identisch sein. Wenn keine optischen Eingangssignale vorhanden sind, wird die Ausgangsspannung als VOFFSET ausgedrückt. Eine hohe VOFFSET macht es schwierig, die Menge optischer Signale akkurat zu messen, die auf die Photodiode 11 einstrahlen. Die VOFFSET wird durch Fehlerwerte eines Operationsverstärkers OP AMP generiert, der sowohl in dem I–V Verstärker 12 als auch dem Leistungsverstärker 13 verwendet wird. Die Fehlerwerte ergeben sich aus den nicht-idealen Eigenschaften des OP-AMP. Die Eliminierung derartiger Fehlerwerte wird üblicherweise durch das Bereitstellen eines Kompensationsstromes IOffset_comp an ROFFSET erreicht, um die VOFFSET zu steuern, wie in der 2 zu sehen ist.
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In der 2 wird die folgende Gleichung erhalten: VOUT = VX2 + VIN_OFFSET (1)
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VIN_OFFSET, die innerhalb des Leistungsverstärkers detektiert wird, wird durch die Tatsache verursacht, dass der Leistungsverstärker nicht ideal ist.
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Ebenfalls wird die folgende Relation in der 2 aufgestellt: VX2 = VREF + VRoff (2)
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In der Schaltung von 2 ist der Strom innerhalb des Leistungsverstärkers Idealerweise Null, wenn VIN = 0 ist. Da der Leistungsverstärker nicht ideal ist, wird ein Eingangsstrom innerhalb des Leistungsverstärkers generiert. Wenn der Eingangsstrom als Ib_diff ausgedrückt wird, wird VRoff = Ib_diff × Roffset erhalten. Die Substitution der Gleichung (2) gegen die Gleichung (1) führt zu: VOUT = VREF + VRoff + VIN_OFFSET
= VX1 + (Ib_diff × Roffset) + VIN_OFFSET (3)
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Wenn der Offset-Kompensationsstrom Ioffset_comp wie in der 2 geliefert wird, kann VOUT, wie folgt, neu geschrieben werden: VOUT = VX1 + [(Ib_diff × ioffset_comp) × Roffset] + VIN_OFFSET (4)
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Falls VOUT = VX1 ist, wie in dem idealen Fall, kann der Gleichung (4) folgende Relation entnommen werden: VIN_OFFSET = –(Ib_diff × Ioffset_comp) X Roffset (5)
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Wenn die Gleichung (5) erfüllt ist, wird folgendes erhalten: VOUT ≈ VREF ≈ VX1 (6)
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Daher kann die Offset-Spannung durch zusätzliches Installieren einer Stromquelle 16 zum Bereitsstellen von Ioffset_comp in dem Schaltkreis wie in der 2 und durch Steuerung von Ioffset_comp derart ausgeglichen werden, dass die Gleichung 5 erfüllt ist.
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Beim Überwachen der sehr kleinen Leistung von Laserdioden muss eine MPD-Schaltung in der Lage sein, VOFFSET-Werte genau zu messen und dadurch akkurat die Menge optischer Signale zu detektieren. Eine Fehlertoleranz in dem Bereich von ±12 mV ist typisch, sollte jedoch genauso gering wie ±3 mV bei einigen jüngsten Anwendungen sein.
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Wie in den 1 und 2 beschrieben ist, kann die Offset-Kompensationsschaltung, die auf der Anwendung der Offset-Kompensationsstromquelle basiert, die Offset-Eigenschaften einer MPD jedoch nur in sehr begrenztem Ausmaß verbessern. Dadurch, dass die in der Massenfertigung hergestellten Verstärker variierende Offset-Werte haben, hat die herkömmliche Offset-Kompensationsschaltung in der Tat den Nachteil, dass sie eine beschränkte Kompensationsfähigkeit aufweist.
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Diesbezüglich wird in der offengelegten
japanischen Druckschrift Nr. 2004-120311 eine Lösung für das Problem bezüglich begrenzter Kompensationsfähigkeit vorgeschlagen. Die Druckschrift offenbart, dass eine Schaltung mit zwei Vorverstärkern und einem Differentialverstärker zum Differential Verstärken der Ausgangsspannungen der Vorverstärker eine Ausgangs-Offset-Spannung in der Ausgangsspannung durch selektives Schalten der Rückkoppelungswiderstände nicht generieren kann, die mit den Verstärkern verbunden sind.
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Jedoch ist es schwierig, diese und andere bekannten Offset-Kompensationsschaltungen in dem Verfahren zur Herstellung von MPDs zu verwerten. Folglich besteht ein eindeutiger Bedarf an einer Offset-Kompensationsschaltung, die für die Produktion der MPD geeignet ist.
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Die
US 4,490,682 (A1) offenbart einen Messgeräteverstärker mit einer automatischen Offset-Fehlereinstellung, um unerwünschte Gleichstrom-Ausgangssignale auf Null zu setzen. Der Messgeräteverstärker weist ein Verstärkerelement, mehrere Rückführungswege, ein negatives Rückführungsnetzwerk, Vergleichseinrichtungen, Offtset-Einstelleinrichtungen, einen Digitalzähler, eine Referenzspannung und ein Widerstandsnetzwerk auf. Es ist vorgesehen, dass dort die Offset-Einstelleinrichtungen periodisch eingeschaltet werden, um die Offset-Fehlersignale des Operations-verstärkers zu korrigieren. Gleichzeitig werden das Verstärkereingangssignal entfernt und das Rückführungsnetzwerk eingestellt, um dem Operationsverstärker einen Betrieb bei einer höheren Gleichstromverstärkung zu ermöglichen, was in Folge den Beitrag der Eingangsfehlersignale in dem Verstärkerausgangssignal größer werden lässt.
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Die Vergleichseinrichtungen messen die auf die Erde bzw. Masse bezogene Ausgangsspannung und liefern ein Bi-stabiles Ausgangssignal, wenn die Ausgangsspannung den Referenzpunkt deutlich überschreitet. Sobald dies geschieht, ändern die Vergleichseinrichtungen ihren Status, damit ein digitales Zeitsignal von einem binären Digitalzähler empfangen werden kann. Der Zähler weist viele Ausgangssignale auf, die mehreren Zählerzeiteingängen entsprechen, die jeweils eine verschiedene Zweierpotenz sind. Die Zählerausgangssignale werden von einem Widerstandsketten- und Spannungsteilernetzwerk empfangen, welches eine variable Offset-Korrekturspannung gemäß dem digitalen Zeitsignal und der Zeitdauer liefert. Nachdem Offset-Fehler minimiert wurden, wird das Rückführungsnetzwerk auf das normale Niveau geschaltet, damit der Messgeräteverstärker in seinen normalen Betriebsmodus zurückkehren kann.
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der vorstehenden in dem Stand der Technik auftretenden Probleme gemacht worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine MPD-Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung mit konstanten VOFFSET-Eigenschaften zu schaffen, die tauglich ist, die Offset-Eigenschaften beim EDS-Testen zu korrigieren und zu verbessern.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine MPD-Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung zu schaffen, mit der VOFFSET-Werte entsprechend einzelner MPD-Produkte selektiv korrigiert werden.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die MPD-VOFFSET-Drift-Eigenschaften entsprechend der Temperatur, die MPD-optischen Eigenschaften entsprechend der Temperatur, und die MPD-Produktionsausbeute durch Verbesserung der VOFFSET-Eigenschaften einer MPD zu steigern.
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In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Offset-Kompensationsschaltung vorgesehen, mit: einem Verstärkerelement zum Verstärken eines Eingangssignals und zum Ausgeben des Signals, einer Stromversorgungseinheit mit einer Hauptstromquelle, die mit einem Eingangsanschluss des Verstärkerelementes verbunden ist, zumindest einer zusätzlichen Stromquelle, die mit der Hauptstromquelle parallelgeschaltet ist und einer Schalteinheit, die entsprechend mit der zusätzlichen Stromquelle verbunden ist, zum Ein- und Ausschauen der zusätzlichen Stromquelle, um die Offset-Spannung des Verstärkerelements in diskreten Schritten zu erhöhen; und einem Rückkopplungswiderstandselement, das zwischen einem anderen Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Verstärkerelementes geschaltet ist.
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In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Offset-Kompensationsschaltung vorgesehen, mit: einem Verstärkerelement zum Verstärken eines Eingangssignals und zum Ausgeben des Signals, einer Widerstandsanordnung mit einem Hauptwiderstand, der mit einem Eingangsanschluss des Verstärkerelements verbunden ist, zumindest einem zusätzlichen Widerstand, der mit dem Hauptwiderstand in Reihe geschaltet ist und einer Schalteinheit, die mit dem zusätzlichen Widerstand zum Ein- und Ausschalten des zusätzlichen Widerstands verbunden ist, um die Offset-Spannung des Verstärkerelements in diskreten Schritten herabzusetzen; und einem Rückkopplungswiderstandselement, das zwischen einem anderen Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements geschaltet ist.
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In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Offset-Kompensationsschaltung vorgesehen, mit: einem Verstärkerelement zum Verstärken eines Eingangssignals und zum Ausgeben des Signals; einer Stromversorgungseinheit mit: einer Hauptstromquelle, die mit einem Eingangsanschluss des Verstärkerelements verbunden ist, zumindest einer zusätzlichen Stromquelle, die zu der Hauptstromquelle parallelgeschaltet ist und einer Schalteinheit, die mit der zusätzlichen Stromquelle zum Ein- und Ausschalten der zusätzlichen Stromquelle verbunden ist, um die Offset-Spannung des Verstärkerelementes in diskreten Schritten zu erhöhen; und einer Widerstandsanordnung mit einem Hauptwiderstand, der mit einem Eingangsanschluss des Verstärkerelements verbunden ist, und der Eingangsanschluss mit dem mit der Hauptstromquelle verbundenen Eingangsanschluss identisch ist, zumindest einem zusätzlichen Widerstand, der mit dem Hauptwiderstand in Reihe geschaltet ist, und einer Schalteinheit, die mit dem zusätzlichen Widerstand zum Ein- und Ausschalten des zusätzlichen Widerstands verbunden ist, um die Offset-Spannung des Verstärkerelements in diskreten Schritten herabzusetzen; und einem Rückkopplungswiderstandselement, das zwischen einem anderen Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Verstärkerelements geschaltet ist.
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In Übereinstimmung mit einer noch anderen Ausführungsform ist ein Offset-Spannungs-Kompensationsverfahren vorgesehen, mit: Messen einer Offset-Spannung eines Verstärkerelementes zum Empfangen eines Eingangssignals und Verstärken des Signals, das durch seinen einen Eingangsanschluss zu mindestens zwei Stromquellen parallel- und mit mindestens zwei Widerstandselementen in Reihe und mit einer Rückkopplung durch einen anderen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss geschaltet ist; Bestimmen, ob die gemessene Offset-Spannung innerhalb eines Betriebsbereiches liegt oder nicht; und selektives Inaktivieren der Stromquellen und der Widerstandselemente gemäß der gemessenen Offset-Spannung derart, dass die Offset-Spannung erhöht oder herabgesetzt wird.
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Die vorstehend genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in denen
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1 – ein Schaltbild ist, das einen herkömmlichen MPD-Schaltungsaufbau zeigt;
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2 – ein Schaltbild ist, das ein herkömmliches Verfahren zum Ausgleichen einer Offset-Spannung einer MPD zeigt;
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3 – ein Schaltbild ist, das einen Aufbau einer MPD-Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 – ein Blockbild ist, das ein Verfahren zum Ausgleichen einer Offset-Spannung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 – ein Schaltbild ist, das eine Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung mit einem Schaltanschluss zeigt, der an beiden Anschlüssen einer Sicherung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
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6 – das Trennen der Sicherungen durch Einsatz eines Laserstrahls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 – ein Blockbild ist, das eine Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung mit Schaltelementen und einer externen Offset-Steuerungsblockschaltung und
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8 – ein Blockbild ist, das eine Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung zeigt, die die Offset-Spannung während des Messens der Offset-Spannung steuern kann.
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Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen die gleichen Bezugseichen in den verschiedenen Zeichnungen durchgängig verwendet wurden, um gleiche oder ähnliche Komponenten zu kennzeichnen.
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Mit Bezug auf die 3 ist eine MPD-Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in diesem Schaltbild zu sehen ist, ist eine Hauptstromquelle I0, die mit mindestens einer zusätzlichen Stromquelle I1, I2 und/oder I3 parallelgeschaltet ist, mit einem nichtinvertierenden Eingangsanschluss eines Verstärkerelementes 22 verbunden. Ein Hauptwiderstand R1, der mit mindestens einem zusätzlichen Widerstand R2, R3 und/oder R4 in Reihe geschaltet ist, ist ebenfalls mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Verstärkerelementes 22 verbunden. Sicherungen F3, F4 und F5, die als Schalteinheiten dienen, sind entsprechend mit den zusätzlichen Widerständen R2, R3 und R4 parallelgeschaltet.
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Ein zwischen dem invertierenden Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des Verstärkelementes 22 gesetzter Rückkoppelungswiderstand Rfg bestimmt zusammen mit dem Widerstandswert des Widerstands den Verstärkungsquotienten des Verstärkerelementes 22.
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Bevor die Chips einschließlich MPDs eines Wafers verkapselt werden, werden sie einem elektrischen Chip-Aussortierungstest (EDS) (electrical die sorting (EDS) test) unterzogen, in dem die MPDs enthaltenden Chips auf normalen Betrieb geprüft und repariert werden. Die Offset-Spannung des Verstärkerelementes 22 kann durch selektives Ein- oder Ausschalten der zusätzlichen Stromquellen I1, I2 und I3 oder der Schalteinheiten, die mit den zusätzlichen Widerständen R2, R3 und R4 verbunden sind, in Übereinstimmung mit den Offset-Spannungswerten gesteuert werden, die bei dem EDS-Test der MPDs gemessen wurden. Die Schalteinheiten können u. a. aus einer Sicherung oder Schaltelementen, wie z. B. FET, CMOS, MOSFET etc. ausgewählt werden. Falls eine Sicherung verwendet wird, ist deren Verbindung ein EIN-Zustand, während deren Trennung zu einem AUS-Zustand führt.
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Bei der Verwendung als Schalteinheiten sind Sicherungen sowohl mit den zusätzlichen Stromquellen I1, I2 und I3 als auch mit den zusätzlichen Widerständen R2, R3 und R4 verbunden. Die Steuerung von VOFFSET kann durch die selektive Trennung der eingeschalteten Sicherungen erreicht werden. Wenn zum Beispiel die Sicherungen F0, F1 und/oder F2 getrennt sind, liefern die zusätzlichen Stromquellen I1, I2 und/oder I3 keinen Strom. Andererseits fließt der Strom nicht durch die zusätzlichen Widerstände R2, R3 und R4, wenn die Sicherungen F3, F4 und F5 davon getrennt sind, so dass der gesamte elektrische Widerstand der Widerstände herabgesetzt wird.
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Obgleich dies bekannt ist, kann die Offset-Spannung einer herkömmlich hergestellten MPD nicht gesteuert werden. Es ist im Gegensatz dazu möglich, die Offset-Spannung eines Verstärkerelementes gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuern, indem Schalteinheiten nach der Herstellung eines MPD vorgesehen und diese selektiv ein- und ausgeschaltet werden.
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Wenn die entsprechenden zusätzlichen Stromquellen I1, I2 und I3 inaktiviert werden, setzt die selektive Trennung der Sicherungen F2, F1 und F0 den Offset-Kompensationsstrom Ioffset_comp, und damit ebenfalls die Offset-Spannung, herab. Im Gegensatz dazu erhöht sich die Offset-Spannung durch die selektive Inaktivierung der zusätzlichen Widerstände R2, R3 und R4 als Ergebnis der Trennung der entsprechenden Sicherungen F5, F4 und F3 von diesen Widerständen.
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Daher kann, falls die durch einen EDS-Test gemessene Offset-Spannung höher als ein Standardwert ist, diese auf den zulässigen Messbereich durch selektives Trennen der Sicherungen F2, F1 und F0 von den entsprechenden I2, I1 und I0 reduziert werden. Andererseits kann, wenn die durch einen EDS-Test gemessene Offset-Spannung niedriger ist, diese auf den zulässigen Messbereich durch selektives Trennen der Sicherungen F5, F4 und F3 von den entsprechenden Widerständen R2, R3 und R4 angehoben werden.
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Spannungsschwankungen aufgrund der Trennung jeder einzelnen Sicherung F0, F1, F2, F3, F4 und F5 hängen von Schaltentwürfen und den in den Schaltentwürfen verwendeten Elementen ab. Die Offset-Spannung einer typischen MPD erhöht oder reduziert sich um ±3 mV bis zu ±15 mV beim Trennen jeder Sicherung.
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Die Offset-Kompensationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in integrierten Mikro-Halbleiter-Schaltungen konstruiert worden. Die Trennung einer Feinsicherung kann die Anwendung eines hohen Stroms bzw. Stromstärke durch die Sicherung oder das Strahlen eines Hochtemperatur-Laserstrahls auf diese Feinsicherung erforderlich machen. Im Fall des Stroms sind ungefähr 10 mA ausreichend, um die Sicherungen zu trennen. Ein Hochtemperatur-Laserstrahl ist ebenfalls zweckmäßig. Nachdem eine vorbestimmte Sicherung angezielt worden ist, wird ein Laserstrahl ausgestrahlt. Folglich werden durch diese Verfahren die Stromquellen oder Widerstandselemente getrennt, um die Offset-Spannung zu steuern.
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In der 4 zeigt ein Flussdiagramm ein Verfahren zum Kompensieren einer Offset-Spannung.
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In Schritt S1, wird ein EDS-Test an einem Wafer mit einer MPD und deren Verstärkerschaltung durchgeführt. In einem Schritt S2 wird das Verstärkerelement 22 für eine Offset-Spannung VOFFSET gemessen, wenn eine Eingangsspannung VIN Null ist. Im Schritt S3 wird festgestellt, ob die gemessene VOFFSET von einem zulässigen Messbereich abweicht. Falls sie sich außerhalb des zulässigen Messbereichs befindet, werden die mit den Stromquellen verbundenen Schaltelemente ein- oder ausgeschaltet, um die Offset-Spannung innerhalb des zulässigen Bereichs einzustellen. Wenn die Sicherungen F0, F1, F2, F3, F4 und F5 als Schaltelemente verwendet werden, werden sie selektiv getrennt, um die Stromquellen oder die Widerstandselemente zu inaktivieren, wodurch die Offset-Spannung des Verstärkerelements 22 in Inkremeten von ±3 mV bis ±15 mV reguliert wird.
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Wenn die gemessene VOFFSET zum Beispiel den Normalwert überschreitet, werden die Sicherungen F0, F1 und F2 mit den Stromquellen verbunden, um die Offset-Spannung herabzusetzen. Wenn die gemessene VOFFSET andererseits niedriger als der Normalwert ist, werden die Sicherungen F3, F4 und F5 selektiv getrennt, um die Offset-Spannung zu erhöhen.
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Wenn dann die Offset-Spannung innerhalb des zulässigen Bereiches liegt, kann der Wafer für den nächsten Bearbeitungsschritt S5 weitergeleitet werden.
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Die 5 stellt ein Schaltverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie in dieser Figur zu sehen ist, dienen Sicherungen als Schalteinheiten und, angeschlossen an gegenüberliegenden Anschlüssen einer jeden Sicherung, sind Schaltanschlüsse 23 vorgesehen, um den Sicherungen einen hohen Strom zuzuführen. Die MPD muss für das Installieren der Schaltanschlüsse 23 auf dem Wafer zusammen mit anderen die Schaltung bildende Komponenten einschließlich des Verstärkerelementes 22 ausgelegt sein.
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Falls die Sicherungen selektiv getrennt werden, indem eine hohe Stromstärke an die Schaltanschlüsse 23 gelegt wird, werden die Stromquellen I1, I2 und I3 oder die Widerstandselemente R1, R2 und R3 inaktiviert, um VOFFSET zu erhöhen oder herabzusetzen.
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Eine Spannungsschwankung aufgrund des Trennens einer jeden Sicherung hängt von dem Betriebsspannungsbereich anderer Elemente einschließlich des Verstärkerelementes ab. Für eine typische MPD wird deren Offset-Spannung immer dann um ±3 mV bis ±15 mV ansteigen oder absinken, wenn jeweils Sicherungen getrennt werden. Vorzugsweise sind die Sicherungen ausgelegt, um bei 10 mA zu unterbrechen.
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Bei der 6 wird ein Laserstrahl als Trennmittel der als Schalteinheiten dienenden Sicherungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie in der 6 ersichtlich ist, können die Sicherungen F0, F1, F2, F3, F4 und F5 durch Anwenden eines Laserstrahls selektiv getrennt werden.
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Gemäß dieser Ausführungsform dürfen Schaltanschlüsse oder andere Elemente zum Trennen von Sicherungen nicht zusätzlich in einem Wafer konstruiert sein. Die Trennung einer Sicherung erfolgt nur durch das Ausstrahlen eines Laserstrahls auf diese, nachdem sie ausgewählt worden ist.
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Die 7 stellt eine Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung dar, die eine externe Offset-Steuerungsblockschaltung 24 zum Bereitstellen von zusätzlichen EIN- und AUS-Signalen mit als Schalteinheiten dienenden Schaltelementen S1, S2, S3, S4, S5 und S6 aufweist, die den Signalen entsprechend ein- oder ausschalten.
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Anders als in den bisherigen Fällen werden bei dieser Ausführungsform die Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5 und S6 anstatt der Sicherungen verwendet. Transistorvorrichtungen, wie z. B. FET, COMOS, MOSFET etc., die in der Lage sind, entsprechend den digitalen Eingangssignalen zu schalten, können als Schaltelemente verwendet werden.
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Ein EDS-Test wird bei Null-Eingangsspannung durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Offset-Spannung des Verstärkerelementes 22 innerhalb eines zulässigen Messbereiches liegt. Wenn eine Steuerung erforderlich wird, weil die gemessene Offset-Spannung außerhalb des zulässigen Bereiches liegt, wird ein Eingangssignal zum Betätigen der Schaltungselemente extern durch einen Eingangsanschluss an den Offset-Steuerungsblock 24 übertragen.
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Nach dem Empfang externer EIN/AUS-Signale für die Schaltelemente, schaltet der Offset-Steuerungsblock 24 selektiv die Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5 und S6 gemäß den Signalen derart ein oder aus, dass die Stromquellen I1, I2 und I3 oder die Widerstandselemente R1, R2 und R3 inaktiviert werden. Dementsprechend wird die Offset-Spannung VOFFSET gesteuert.
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Wenn jedes der Schaltelemente S1, S2 und S3 von den zusätzlichen Stromquellen I1, I2 und I3 getrennt wird, wird der Offset-Kompensationsstrom IOffset_comp verringert, wodurch die Offset-Spannung herabgesetzt wird. Andererseits führt die Trennung eines jeden Schaltelementes S4, S5 und S6 von den zusätzlichen Widerständen R2, R3 und R4 zu einer Erhöhung der Offset-Spannung.
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Obwohl die Spannungsschwankung aufgrund der Trennung eines jeden Schaltelementes von den Betriebseigenschaften des Verstärkerelementes abhängt, ist in einer typischen MPD die Offset-Spannung für ein Ansteigen oder Absinken um ±3 mV bis ±15 mV ausgelegt.
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Die 8 zeigt eine Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung mit einem Offset-Steuerungsblock 24 und einem VOFFSET-Sensor 25, die zusammen einen Stromwert und einen Offset-Widerstand während des Messens der Offset-Spannungen steuern, wodurch die Spannung VOFFSET dynamisch ausgeglichen wird.
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Im Gegensatz zu der Offset-Spannungs-Kompensationsschaltung von 7 wird diese Schaltung mit keinen zusätzlichen Signalen von außen versorgt, sondern sie verwendet die in ihr erzeugten Signale. Das heißt, der Spannungssensor 25 erfasst eine Ausgangsspannung, aus der eine Offset-Spannung bestimmt wird, um selektiv die Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5 und S6 ein- oder auszuschalten. Der Offset-Spannungssensor 25 kann die in einem EDS-Test gemessene Offset-Spannung als einen Eingang empfangen oder die Offset-Spannung direkt aus dem Verstärkerelement bei Null-Eingangsspannung messen.
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Vorzugsweise wird das Erfassen oder Steuern einer Offset-Spannung bei einem EDS-Test ausgeführt.
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Die Offset-Kompensationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Vorteile:
Erstens können VOFFSET-Werte von bereits hergestellten MPDs selektiv entsprechend den MPD-Produkten korrigiert werden.
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Zweitens führt die Verbesserung der VOFFSET-Eigenschaften zu einer Verbesserung der VOFFSET-Drifteigenschaften von MPDs entsprechend der Temperatur.
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Drittens wird die optische Leistung einer MPD entsprechend der Temperatur durch die Verbesserung der VOFFSET-Eigenschaften ebenfalls verbessert.
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Viertens sind die konstanten VOFFSET-Eigenschaften von MPDs zur Steigerung der Produktionsausbeute zweckdienlich.
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Fünftens, für ein vorgegebenes Produkt, bei dem VOFFSET-Eigenschaften automatisch oder durch eine logische Schaltung korrigiert werden, kann der Konstrukteur des vorgegebenen Produktes die VOFFSET-Eigenschaften derart regulieren, dass die Kompatibilität des Produktes verbessert wird.
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Letztendlich kann die Intensität der optischen Signale in dem angewendeter optischen Auffangfeld durch das Ausgleichen der VOFFSET-Eigenschaften akkurater gemessen werden.
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Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für darstellende Zwecke offenbart wurden, wird der Fachmann würdigen, dass verschiedene Abänderungen, Zusätze und Substitutionen möglich sind, ohne von dem Umfang und der Wesensart der wie in den beiliegenden Ansprüchen offenbarten Erfindung abzuweichen.
