DE102007005231A1 - Messvorrichtung, Prüfvorrichtung und Messverfahren - Google Patents

Messvorrichtung, Prüfvorrichtung und Messverfahren Download PDF

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Seiji Amanuma
Kiyonobu Suzuki
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/10Measuring sum, difference or ratio

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Abstract

Ein Signal, dessen Spannungspegel mit Bezug auf eine hohe Spannung schwankt, wird mit vorteilhafter Genauigkeit gemessen. Es ist eine Messvorrichtung zum Messen einer Schwankung eines Spannungspegels eines Eingangssignals mit Bezug auf eine Bezugsspannung, wobei der Spannungspegel des Eingangssignals mit Bezug auf die Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungspegel schwankt, vorgesehen, welche Messvorrichtung enthält: eine Hochfrequenz-Durchgangsschaltung (60) zum Ermöglichen des Durchgangs einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten ersten Bandes des Eingangssignals; eine Bezugsspannungs-Teilerschaltung (32) zum Teilen eines Spannungspegels der Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis; eine Signalspannungs-Teilerschaltung (26) zum Teilen des Spannungspegels des Eingangssignals mit dem Spannungsteilungsverhältnis; eine Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung (70) zum Ermöglichen des Durchgangs einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das gemäß einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und einem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Eingangssignals ist, wobei das zweite Band niedriger als das erste Band ist; eine Zusammensetzschaltung (80) zum Kombinieren eines von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals und eines von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen ...

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Messvorrichtung und auf ein Prüfverfahren zum Messen eines Eingangssignals, und auf eine Prüfvorrichtung, die mit einer derartigen Messvorrichtung ausgestattet ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Messvorrichtung, die eine Schwankung eines Spannungspegels eines Eingangssignals mit Bezug auf eine Bezugsspannung misst, wobei der Spannungspegel des Eingangssignals mit Bezug auf die Bezugsspannung, die einen vorbestimmten Spannungspegel hat, schwankt.
  • STAND DER TECHNIK
  • In den letzten Jahren besteht eine steigende Nachfrage nach "HVIC" (Integrierte Hochspannungsschaltung), die ein Signal mit einer hohen Spannung ausgeben. Beispielsweise verwenden Vorrichtung, die Motoren von elektrischen Automobilen steuern, derartige HVIC.
  • HVIC sind Vorrichtungen, die ein Signal mit einer vorbestimmten Amplitude mit Bezug auf beispielsweise etwa 0–2 kV ausgeben. Beim Prüfen einer derartigen HVIC liefert eine Prüfvorrichtung eine Bezugsspannung mit einer hohen Spannung von etwa 0–2 kV zu einer HVIC. Zusätzlich erfasst die Prüfvorrichtung ein Datenmuster eines Ausgangssignals und beurteilt die Qualität einer geprüften Vorrichtung auf der Grundlage des Datenmusters.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Jedoch schwankt ein Spannungspegel eines Ausgangssignals einer HVIC mit Bezug auf eine hohe Spannung von beispielsweise etwa 2 kV. Angesichts dessen wird eine Messvorrichtung mit einer hohen Spannungsfestigkeit erforderlich, um ein derartiges Signal zu messen. Zusätzlich ist es erwünscht, wenn eine HVIC weiterhin ein Signal ausgibt, dessen Bezugsgröße Erdpotential ist, das eine Prüfvorrichtung, eine Messvorrichtung für Signale hoher Spannung und eine Messvorrichtung für Signale niedriger Spannung hat. Jedoch ist es aus Kostengesichtspunkten nicht erwünscht, Messschaltungen jeweils für Signale hoher Spannung und Signale niedriger Spannung vorzusehen.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messvorrichtung, ein Messverfahren und eine Prüfvorrichtung vorzusehen, die in der Lage sind, die vorgenannten Probleme zu lösen. Diese Aufgabe wird gelöst durch in den unabhängigen Ansprüchen beschriebene Merkmalskombinationen. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden Erfindung.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Um die vorgenannten Probleme zu lösen, ist gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Messvorrichtung zum Messen einer Schwankung eines Spannungspegels eines Eingangssignals mit Bezug auf eine Bezugsspannung vorgesehen, wobei der Spannungspegel des Eingangssignals mit Bezug auf die Bezugsspannung mit einem vorbestimmten hohen Spannungspegel schwankt. Die Messvorrichtung enthält: eine Hochfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten ersten Bandes des Eingangssignals; eine Bezugsspannungs-Teilerschaltung zum Teilen eines Spannungspegels der Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis; eine Signalspannungs-Teilerschaltung zum Teilen des Spannungspegels des Eingangssignals mit dem Spannungsteilungsverhältnis; eine Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das entsprechend einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und einem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Eingangssignals ist, wobei das zweite Band niedriger als das erste Band ist; eine Zusammensetzschaltung zum Kombinieren eines von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals und eines von der Niederfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals; und eine Messschaltung zum Messen eines von der Zusammensetzschaltung ausgegebenen Signals.
  • Die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung kann eine Differenzialwellenform des Eingangssignals ausgeben, und die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung gibt eine Integralwellenform aus, die durch Integrieren einer Differenz zwischen dem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und dem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Eingangssignals erhalten wurde.
  • Die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung kann enthalten: einen Puffer, der einen Durchgang des Eingangssignals ermöglicht; und ein Hochpassfilter, das den Durchgang einer Frequenzkomponente des ersten Bandes des von dem Puffer ausgegebenen Eingangssignals ermöglicht. Die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung kann enthalten: eine Differenzschaltung, die das Differenzsignal, das durch Verstärkung der Differenz zwischen dem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teiler ausgegebenen Bezugsspannung und dem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Eingangssignals mit einem Verstärkungsfaktor entsprechend dem Spannungsteilungsverhältnis erhalten wurde, ausgibt.
  • Die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung kann weiterhin ein Tiefpassfilter enthalten, das den Durchgang einer Frequenzkomponente des zweiten Bandes des von der Differenzschaltung ausgegebenen Differenzsignals ermöglicht. Das zweite Band kann im Wesentlichen angrenzend an eine Niedrigfrequenzseite des ersten Bandes sein.
  • Eine Grenzfrequenz des ersten Bandes kann im Wesentlichen gleich einer Grenzfrequenz des zweiten Bandes sein. Ein Roll-off-Faktor des ersten Bandes kann im Wesentlichen gleich einem Roll-off-Faktor des zweiten Bandes sein. Eine Amplitudenverstärkung der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung kann im Wesentlichen gleich einer Amplitudenverstärkung der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung sein.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Prüfvorrichtung zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung vorgesehen, welche Prüfvorrichtung enthält: eine Bezugspannungs-Zuführungsschaltung zum Zuführen einer Bezugsspannung zu der geprüften Vorrichtung, wobei die Bezugsspannung eine Bezugsgröße eines Spannungspegels eines von der geprüften Vorrichtung ausgegebenen Ausgangssignals definiert; eine Messvorrichtung zum Messen des Ausgangssignals; und eine Beurteilungsschaltung zum Beurteilen der Qualität der geprüften Vorrichtung auf der Grundlage des von der Messvorrichtung gemessenen Ausgangssignals, wobei die Messvorrichtung enthält: eine Hochfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten ersten Bandes des Ausgangssignals; eine Bezugsspannungs-Teilerschaltung zum Teilen eines Spannungspegels der Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis; eine Signalspannungs-Teilerschaltung zum Teilen des Spannungspegels des Ausgangssignals mit dem Spannungsteilungsverhältnis; eine Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das entsprechend einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und einem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Ausgangssignals ist, wobei das zweite Band niedriger als das erste Band ist; eine Zusammensetzschaltung zum Kombinieren eines von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals und eines von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals; und eine Messschaltung zum Messen eines von der Zusammensetzschaltung ausgegebenen Signals.
  • Die geprüfte Schaltung kann enthalten: eine Niedrigspannungs-Treiberschaltung zum Ausgeben eines ersten Ausgangssignals, dessen Bezugsgröße ein vorbestimmter Spannungspegel ist; und eine Hochspannungs-Treiberschaltung zum Ausgeben eines zweiten Ausgangssignals, dessen Bezugsgröße die Bezugsspannung mit einem höheren Spannungspegel als einem Bezugsspannungspegel des ersten Ausgangssignals ist, und die Messvorrichtung kann das zweite Ausgangssignal messen.
  • Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Messverfahren zum Messen einer Schwankung eines Spannungspegels eines Eingangssignals mit Bezug auf eine Bezugsspannung vorgesehen, wobei der Spannungspegel des Eingangssignals mit Bezug auf die Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungspegel schwankt, welches Messverfahren enthält: einen Hochfrequenz-Durchlassschritt zum Ermöglichen des Durchgangs einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten ersten Bandes des Eingangssignals; einen Bezugsspannungs-Teilungsschritt zum Teilen eines Spannungspegels der Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis; einen Signalspannungs-Teilungsschritt zum Teilen des Spannungspegels des Eingangssignals mit dem Spannungsteilungsverhält nis; einen Niedrigfrequenz-Durchlassschritt zum Ermöglichen des Durchgangs einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das entsprechend einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der in dem Bezugsspannungs-Teilungsschritt ausgegebenen Bezugsspannung und einem Spannungspegel des in dem Signalspannungs-Teilungsschritt ausgegebenen Eingangssignals ist, wobei das zweite Band niedriger als das erste Band ist; einen Zusammensetzschritt zum Kombinieren eines in dem Hochfrequenz-Durchlassschritt erzeugten Signals und eines in dem Niedrigfrequenz-Durchlassschritt erzeugten Signals; und einen Messschritt zum Messen eines in dem Zusammensetzschritt erzeugten Signals.
  • Die Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorstehend beschriebenen Merkmale sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration einer Prüfvorrichtung 100 hinsichtlich eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration einer Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 und eine Stiftelektronikschaltung 20 zeigt.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Operation der Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein erstes Band für eine Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 und ein zweites Band für eine Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel für eine Konfiguration der Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 und der Stiftelektronikschaltung 20 zeigt.
  • BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wird nun auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, die den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern die Erfindung veranschaulichen sollen. Alle Merkmale und deren Kombinationen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden, sind nicht notwendigerweise wesentlich für die Erfindung.
  • 1 ist ein Diagramm, dass ein Beispiel für eine Konfiguration einer Prüfvorrichtung 100 betreffend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Prüfvorrichtung 100 prüft eine geprüfte Vorrichtung 200 wie eine Halbleiterschaltung, wobei die geprüfte Vorrichtung 200 arbeitet, indem ihr eine Bezugsspannung mit einem vorbestimmten hohen Spannungspegel zugeführt wird.
  • Die geprüfte Vorrichtung 200 ist beispielsweise eine Vorrichtung, die ein erstes Ausgangssignal mit einer Wellenform, deren Bezugsgröße beispielsweise Erdpotential ist, und ein zweites Ausgangssignal mit einer Wellenform, dessen Bezugsgröße eine hohe Spannung von beispielsweise 0 bis 2 kV ist, ausgibt. Die geprüfte Vorrichtung 200 enthält eine Leistungsquellen-Überwachungsschaltung 202, eine logische Hochspannungsschaltung 204, eine Pegelverschiebungsschaltung 206, eine Hochspannungs-Treiberschaltung 208, eine Pegelverschiebungsschaltung 214, eine logische Niedrigspannungsschaltung 216, eine Pegelverschiebungsschaltung 218, eine Niedrigspannungs-Treiberschaltung 220 und mehrere Eingabe-/Ausgabestifte 226 bis 238.
  • Die Eingabe-/Ausgabestifte 234 und 230 werden mit einer Spannung beliefert, die auf einer ersten Bezugsspannung basiert. Bei dem vorliegenden Beispiel ist die erste Bezugsspannung das Erdpotential. Der Eingabe-/Ausgabestift 234 wird mit dem Erdpotential beliefert und der Eingabe-/Ausgabestift 230n wird mit einer Spannung beliefert, die eine vorbestimmte Potentialdifferenz mit Bezug auf das Erdpotential hat.
  • Die Niedrigspannungs-Treiberschaltung 220 hat Transistoren 222 und 224 und gib ein erstes Ausgangssignal über den Eingabe-/Ausgabestift 238 aus. Der Niedrigspannungs-Treiberschaltung 220 wird eine den Eingabe-/Ausgabestiften 234 und 230 zuzuführende Spannung gegeben, und sie gibt das erste Ausgangssignal mit einer Amplitude gemäß einer Spannungspegeldifferenz der Spannung aus. Beispielsweise wird der Niedrigspannungs-Treiberschaltung 220 eine dem Eingabe-/Ausgabestift 230 zuzuführende Spannung als ein Spannungspegel in dem Fall gegeben, in welchem das erste Ausgangssignal ein logisches H anzeigt, und wird eine dem Eingabe-/Ausgabestift 234 zuzuführende Spannung als ein Spannungspegel in dem Fall gegeben, in welchem das erste Ausgangssignal ein logisches L anzeigt.
  • Ein Prüfmuster wird an dem Eingabe-/Ausgabestift 232 eingegeben. Eine logische Niedrigspannungsschaltung 216 steuert auf der Grundlage des Prüfmusters eine an Gateanschlüssen der Transistoren 222 und 224 einzugebende Gatespannung. Demgemäß gibt die Niedrigspannungs-Treiberschaltung 220 ein erstes Ausgangssignal aus, das gemäß dem Prüfmuster ist. Die Pegelverschiebungsschaltung 218 verschiebt eine Gatespannung, die die logische Niedrigspannungsschaltung 216 ausgibt, auf einen Spannungspegel, der gemäß den Charakteristiken der Transistoren 222 und 224 ist.
  • Den Eingabe-/Ausgabestiften 226 und 228 wird eine Spannung gegeben, die auf der zweiten Bezugsspannung basiert, eine vorbestimmte Spannungspegeldifferenz mit Bezug auf das erste Bezugssignal hat und einen Spannungspegel hat, der höher als die erste Bezugsspannung ist. Bei dem vorliegenden Beispiel wird die zweite Bezugsspannung von etwa 0 bis 2 kV zu dem Eingabe-/Ausgabestift 228 geführt. Zusätzlich wird eine Spannung mit einer vorbestimmten Spannungspegeldifferenz mit Bezug auf die zweite Bezugsspannung zu dem Eingabe-/Ausgabestift 226 geführt.
  • Die Hochspannungs-Treiberschaltung 208 hat Transistoren 210 und 212 und gibt ein zweites Ausgangssignal über den Eingabe-/Ausgabestift 236 aus. Der Hochspannungs-Treiberschaltung 208 wird eine den Eingabe-/Ausgabestiften 226 und 228 zuzuführende Spannung gegeben, und sie gibt das zweite Ausgangssignal mit einer Amplitude gemäß einer Spannungspegeldifferenz der Spannung aus.
  • Die logische Hochspannungsschaltung 204 steuert auf der Grundlage des in die geprüfte Vorrichtung 200 eingegebenen Prüfmusters eine an Gateanschlüssen der Transistoren 210 und 212 einzugebende Gatespannung. Demgemäß gibt die Hochspannungs-Treiberschaltung 208 ein zweites Ausgangssignal aus, das in Übereinstimmung mit dem Prüfmuster ist.
  • Das Prüfmuster kann über den Eingabe-/Ausgabestift 232, die logische Niedrigspannungsschaltung 216 und die Pegelverschiebungsschaltung 214 zu der logischen Hochspannungsschaltung 204 gegeben werden. In diesem Fall verschiebt die Pegelverschiebungsschaltung 214 einen Spannungspegel des Prüfmusters gemäß der Spannungspegeldifferenz zwischen der ersten Bezugsspannung und der zweiten Bezugsspannung. Das Prüfmuster kann auch über einen unterschiedlichen Pfad mit Bezug auf die logische Niedrigspannungsschaltung 216 zu der logischen Hochspannungsschaltung 204 gegeben werden. Die Pegelverschiebungsschaltung 206 verschiebt die von der logischen Hochspannungsschaltung 204 ausgegebene Gatespannung auf einen Spannungspegel, der in Übereinstimmung mit den Charakteristiken der Transistoren 210 und 212 ist.
  • Die Prüfvorrichtung 100 enthält eine Universalleistungsquelle 10, eine Bezugsspannungs-Zuführungsschaltung 12, eine Mustererzeugungsschaltung 18, eine Messvorrichtung 90, eine Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 23 und eine Beurteilungsschaltung 24. Die Universalleistungsquelle 10 erzeugt eine Leistungszuführung zum Betreiben der Prüfvorrichtung 100. Bei dem vorliegenden Beispiel arbeite die Universalleistungsquelle 10 als eine Niedrigspannungs-Zuführungsschaltung zum Erzeugen einer Spannung, deren Bezugsgröße die erste Bezugsspannung ist, und zum Zuführen der erzeugten Spannung zu dem Eingabe-/Ausgabestift 230. Obgleich der Eingabe-/Ausgabestift 234 bei dem vorliegenden Beispiel mit Erdpotential verbunden ist, ist es alternativ möglich, dass die Universalleistungsquelle 10 eine erste Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungswert zu dem Eingabe-/Ausgabestift 234 liefert. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann eine Leistungsquellenspannung zu der Niedrigspannungs-Treiberschaltung 220 der geprüften Vorrichtung 200 geliefert werden.
  • Die Bezugsspannungs-Zuführungsschaltung 12 erzeugt eine Spannung, die auf der zweiten Bezugsspannung basiert, und legt die erzeugte Spannung an den Eingabe-/Ausgabestiften 226 und 228 an. Beispielsweise legt die Bezugsspannungs-Zuführungsschaltung 12 eine Spannung von etwa 0 bis 2 kV an den Eingabe-/Ausgabestift 228 an und legt an den Eingabe-/Ausgabestift 226 eine Spannung von etwa 15 V an, deren Bezugswert die zu dem Eingabe-/Ausgabestift 228 zu liefernde Spannung ist.
  • Die Bezugsspannungs-Zuführungsschaltung 12 enthält eine Hochspannungs-Leistungsquelle 16 und eine schwimmende Leistungsquelle 14. Die Hochspannungs-Leistungsquelle 16 erzeugt die zweite Bezugsspannung und liefert die zweite Bezugsspannung zu dem Eingabe-/Ausgabestift 228. Die schwimmende Leistungsquelle 14 erzeugt eine Spannung, deren Bezugswert die von der Hochspannungs-Leistungsquelle 1 ausgegebene zweite Bezugsspannung ist, und liefert die erzeugte Spannung zu dem Eingabe-/Ausgabestift 226. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann eine Leistungszuführungsspannung mit einem hohen Spannungspegel zu der Hochspannungs-Treiberschaltung 208 der geprüften Vorrichtung 200 geliefert werden.
  • Eine Stiftelektronikschaltung 20 enthält mehrere logische Stifte entsprechend den mehreren Eingabe-/Aus gabestiften 226 bis 238 der geprüften Vorrichtung 200. Jeder logische Stift ist elektrisch mit einem entsprechenden der Eingabe-/Ausgabestifte 226 bis 238 verbunden. Die Übertragung von Signalen, Leistung oder dergleichen zwischen der Prüfvorrichtung 100 und der geprüften Vorrichtung 200 wird über jeden logischen Stift der Stiftelektronikschaltung 20 durchgeführt. Es ist festzustellen, dass, obgleich 1 mehrere Stiftelektronikschaltungen 20 illustriert die voneinander getrennt sind, jeder logische Stift der Stiftelektronikschaltungen 20 auf demselben Substrat vorgesehen sein kann.
  • Die Mustererzeugungsschaltung 18 erzeugt ein Prüfmuster und gibt das Prüfmuster in die geprüfte Vorrichtung 200 ein. Um das Prüfmuster zu erzeugen, kann die Mustererzeugungsschaltung 18 ein vorher gegebenes Prüfprogramm zugrunde legen.
  • Die Messvorrichtung 90 misst ein zweites Ausgangssignal, das von der Hochspannungs-Treiberschaltung 208 ausgegeben wird. Beispielsweise misst die Messvorrichtung 90 eine Schwankung eines Spannungspegels des zweiten Ausgangssignals mit Bezug auf die zweite Bezugsspannung. die Messvorrichtung 90 enthält eine Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 und eine Stiftelektronikschaltung 20. Die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 und die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 23 sind jeweils zwischen der geprüften Vorrichtung 200 und einer entsprechenden Stiftelektronikschaltung 20 vorgesehen. Die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 empfängt ein zweites Ausgangssignal, das die Hochspannungs-Treiberschaltung 208 ausgibt, und verarbeitet das Ausgangssignal gemäß den Charakteristiken der Stiftelektronikschaltung 20. Beispielsweise verschiebt die Hochspannungs- Verarbeitungsschaltung 22 den Signalpegel des Ausgangssignals auf einen Signalpegel, der in Übereinstimmung mit der Spannungsfestigkeit eines entsprechenden logischen Stifts der Stiftelektronikschaltung 20 ist. Demgemäß kann, selbst ohne eine Stiftelektronikschaltung 20 mit einer hohen Spannungsfestigkeit, die Prüfvorrichtung 100 Daten eines Ausgangssignals mit einer hohen Spannung erfassen. Die Konfiguration und die Arbeitsweise der Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen von 2 bis 5 im Einzelnen beschrieben.
  • Die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 23 empfängt ein von der Mustererzeugungsschaltung 18 erzeugtes Prüfmuster und verarbeitet das Prüfmuster gemäß den Charakteristiken der logischen Hochspannungsschaltung 204. Beispielsweise kann die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 23 einen Spannungspegel des Prüfmusters gemäß der Spannungspegeldifferenz zwischen der ersten Bezugsspannung und der zweiten Bezugsspannung verschieben, so wie die Pegelverschiebungsschaltung 214.
  • Die Beurteilungsschaltung 24 beurteilt die Qualität der geprüften Vorrichtung 200 auf der Grundlage eines von der geprüften Vorrichtung 200 ausgegebenen Ausgangssignals. Beispielsweise kann die Beurteilungsschaltung 24 die Qualität der geprüften Vorrichtung 200 auf der Grundlage einer Beurteilung, ob das Datenmuster des von der Niedrigspannungs-Treiberschaltung 222 und/oder von der Hochspannungs-Treiberschaltung 208 ausgegebenen Ausgangssignals mit dem Datenmuster eines gegebenen Signals für den erwarteten Wert übereinstimmt, beurteilen. In diesem Fall kann die Mustererzeugungsschaltung 18 das Signal für den erwarteten Wert gemäß einem Prüfprogramm erzeugen.
  • Die Beurteilungsschaltung 24 kann auch beurteilen, ob die von der Hochspannungs-Leistungsquelle 16 ausgegebene zweite Bezugsspannung innerhalb eines vorbestimmten erwarteten Spannungsbereichs liegt. Die Beurteilungsschaltung 24 kann die Qualität der geprüften Vorrichtung 200 auf der Grundlage eines Ausgangssignals beurteilen, unter der Bedingung, dass der Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung innerhalb des erwarteten Spannungsbereichs liegt. Bei einer derartigen Konfiguration kann die Prüfvorrichtung 100 mit vorteilhafter Genauigkeit die Qualität der geprüften Vorrichtung 200, die mit einer hohen Spannung betrieben wird, beurteilen.
  • Die Beurteilungsschaltung 24 kann einen Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung in einen zwischen der Hochspannungs-Leistungsquelle 16 und dem Eingabe/Ausgabestifte 228 vorgesehenen Übertragungspfad erfassen. Es ist wünschenswert, dass die Beurteilungsschaltung 24 einen Spannungspegel einer zweiten Bezugsspannung von einem Eingangsanschluss (Eingabe/Ausgabestift 228) der geprüften Vorrichtung 200, an dem die zweite Bezugsspannung eingegeben wird, erfasst.
  • Die Leistungsquellen-Überwachungsschaltung 202 überwacht zu den Eingabe-/Ausgabestiften 226 und 228 zu liefernde Spannungen, und wenn die Spannungen nicht in einem vorbestimmten Spannungsbereich liegen, kann die Leistungsquellen-Überwachungsschaltung 202 den Betrieb der logischen Hochspannungsschaltung 204 anhalten. Zusätzlich kann die Leistungsquellen-Überwachungsschaltung 202 überwachen, ob die Differenz zwischen den zu den Eingabe-/Ausgabestiften 226 und 228 zu liefernden Spannungen innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs liegt.
  • 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration der Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 und der Stiftelektronikschaltung 20 zeigt. Die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 enthält eine Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60, eine Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70, eine Signalspannungs-Teilerschaltung 26, eine Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32 und eine Zusammensetzschaltung 80.
  • Die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 ermöglicht den Durchgang einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten ersten Bandes eines von einer Hochspannungs-Treiberschaltung 208 ausgegebenen Ausgangssignals. Die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 kann eine Differenzwellenform des Ausgangssignals ausgeben. Zusätzlich kann die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 den Durchgang einer Wechselstromkomponente des Ausgangssignals ermöglichen. Die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 nach dem vorliegenden Beispiel kann einen Puffer 62, Widerstände 64, 66, 78 und ein Hochpassfilter 68 haben.
  • Der Puffer 62 empfängt ein Ausgangssignal von der Hochspannungs-Treiberschaltung 208 über den Eingabe/Ausgabestift 236. Der Puffer 62 ermöglicht den Durchgang des Ausgangssignals nach Verstärkung der Amplitude des Ausgangssignals mittels einer Verstärkung, die entsprechend einem Widerstandsverhältnis zwischen den Widerständen 64 und 66 ist.
  • Das Hochpassfilter 68 ermöglicht den Durchgang einer Frequenzkomponente eines ersten Bandes eines von dem Puffer 62 ausgegebenen Ausgangssignals. Beispielswei se kann das Hochpassfilter 68 einen zwischen dem Puffer 62 und dem Widerstand 78 vorgesehenen Kondensator enthalten, und es kann einen zwischen dem Puffer 62 und dem Widerstand 78 vorgesehenen Transformator enthalten. Der Widerstand 78 ist zwischen dem Hochpassfilter 68 und der Zusammensetzschaltung 80 vorgesehen und überträgt ein von dem Hochpassfilter 68 ausgegebenes Signal zu der Zusammensetzschaltung 80. Es ist bevorzugt, dass der Puffer 62 ein Puffer ist, der mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Beispielsweise ist ein Signaldurchlassband in dem Puffer 62 vorzugsweise ein Band, das das vorgenannte erste Band enthält.
  • Die Signalspannungs-Teilerschaltung 26 führt eine Spannungsteilung bei einem Spannungspegel eines Ausgangssignals der Hochspannungs-Treiberschaltung 208 mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis durch und gibt das Ergebnis aus. Die Signalspannungs-Teilerschaltung 26 bei dem vorliegenden Beispiel hat 26 ei dem vorliegenden Beispiel hat Widerstände 28 und 30, die in Reihe zwischen den Eingabe-/Ausgabestift 236 und Erdpotential geschaltet sind, und führt eine Spannungsteilung bei dem Ausgangssignal gemäß einem Widerstandsverhältnis zwischen den Widerständen 28 und 30 durch.
  • Die Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32 führt eine Spannungsteilung bei dem Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung mit im Wesentlichen demselben Spannungsteilungsverhältnis wie dem von der Signalspannungs-Teilungsschaltung 26 verwendeten durch und gibt das Ergebnis aus. Die Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32 bei dem vorliegenden Beispiel hat Widerstände 34 und 36, die in Reihe zwischen der Hochspannungs-Leistungsquelle 16 und Erdpotential geschaltet sind, und führt eine Spannungsteilung bei der zweiten Bezugs spannung entsprechend einem Widerstandsverhältnis zwischen den Widerständen 34 und 36 durch.
  • Die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ermöglicht den Durchgang einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das gemäß einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung, der einer Spannungsteilung durch die Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32 unterzogen wurde, und einem Spannungspegel eines Ausgangssignals, der einer Spannungsteilung durch die Signalspannungs-Teilerschaltung 26 unterzogen wurde, ist. Das zweite Band, dessen Durchgang die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ermöglicht, ist niedriger als das erste Band, dessen Durchgang die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 ermöglicht. Die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 kann eine integrale Wellenform ausgeben, die sich aus der Integration des Differenzsignals ergibt. Darüber hinaus kann die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 den Durchgang einer Gleichstromkomponente des Differenzsignals ermöglichen.
  • Die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 bei dem vorliegenden Beispiel hat eine Differenzschaltung 72 und ein Tiefpassfilter 74. Die Differenzschaltung 72 gibt ein Differenzsignal aus, das durch Verstärken einer Differenz zwischen dem Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung, der sich aus der Spannungsteilung durch die Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32 ergibt, und dem Spannungspegel des Ausgangssignals, das sich aus der Spannungsteilung durch die Signalspannungs-Teilerschaltung 26 ergibt, mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor erhalten wurde.
  • Hier ist es wünschenswert, dass der Verstärkungsfak tor für die Differenzschaltung 72 bestimmt ist auf der Grundlage des Spannungsteilungsverhältnisses für die Signalspannungs-Teilerschaltung 26 und die Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32. Beispielsweise kann der Verstärkungsfaktor für die Differenzschaltung 72 eine reziproke Zahl des Spannungsteilungsverhältnisses für die Signalspannungs-Teilerschaltung 26 und die Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32 sein. Beispielsweise kann, wenn die Signalspannungs-Teilerschaltung 26 ein Ausgangssignal durch Teilen der Spannung hiervon auf 1/200 ausgibt, der Verstärkungsfaktor der Differenzschaltung 72 gleich 200 sein.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann eine Amplitudenkomponente des Signals mit einer hohen Spannung durch Verwendung einer Schaltung mit geringer Spannungsfestigkeit erfasst werden. Weiterhin kann die Differenzschaltung 72 ein so genannter Messverstärker sein. Messverstärker haben eine hohe Eingangsimpedanz und sind so geeignet zum Messen winziger Signale.
  • Das Tiefpassfilter 74 ermöglicht den Durchgang einer Frequenzkomponente des vorgenannten zweiten Bandes, das zu einem von der Differenzschaltung 72 ausgegebenen Differenzsignal gehört. Darüber hinaus braucht, wenn das Signaldurchlassband für die Differenzschaltung 72 das zweite Band ist, die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 nicht mit einem Tiefpassfilter 74 ausgestattet zu sein. Der Widerstand 76 ist zwischen dem Tiefpassfilter 74 und der Zusammensetzschaltung 80 vorgesehen und überträgt ein von dem Tiefpassfilter 74 ausgegebenes Signal zu der Zusammensetzschaltung 80.
  • Die Zusammensetzschaltung 80 kombiniert ein von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 ausgegebenes Sig nal und ein von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ausgegebenes Signal. Beispielsweise kann die Zusammensetzschaltung 80 ein Verbindungspunkt sein, der elektrisch ein Ausgangsende der Hochfrequenzschaltung 60 mit einem Ausgangsende der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 verbindet. Demgemäß werden eine Wellenform eines von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 ausgegebenen Signals und eine Wellenform eines von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ausgegebenen Signals miteinander addiert.
  • Darüber hinaus arbeitet die Stiftelektronikschaltung 20 als eine Messschaltung, die ein von der Zusammensetzschaltung 80 ausgegebenes Signal misst. Die Stiftelektronikschaltung 20 hat mehrere logische Stifte, wobei jeder logische Stift einen Komparator 42 und einen Treiber 44 hat. Den Komparator 42 wird ein vorbestimmter Schwellenwert gegeben, und er vergleicht einen Spannungspegel eines von der Zusammensetzschaltung 80 ausgegebenen Signals mit dem Schwellenwert. Der Komparator 42 gibt das Vergleichsergebnis aus. Gemäß einer derartigen Konfiguration wandelt der Komparator 42 ein eingegebenes Signal in ein binäres Signal um.
  • Eine Bezugsspannung eines von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 ausgegebenen Signals ist das Erdpotential. Zusätzlich basiert ein von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ausgegebenes Signal auf einer Differenz zwischen einem Ausgangssignal und der zweiten Bezugsspannung. Folglich ist eine Bezugsspannung eines von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ausgegebenen Signals ebenfalls das Erdpotential.
  • Zusätzlich ist ein von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 ausgegebenes Signal beispielsweise eine Differenzwellenform eines Ausgangssignals, und ein von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ausgegebenes Signal ist beispielsweise eine integrale Wellenform eines Ausgangssignals. Demgemäß kann durch Kombinieren dieser Signale eine Amplitudenkomponente eines Ausgangssignals herausgezogen werden.
  • Zusätzlich kann die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden, sie kann jedoch nicht den Durchgang einer Gleichstromkomponente ermöglichen. Im Gegensatz hierzu kann die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 nicht mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, kann jedoch den Durchgang einer Gleichstromkomponente ermöglichen.
  • Mit anderen Worten, mit einer von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 oder der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ist es schwierig, die Amplitudenwellenform eines Ausgangssignals zu erfassen. Demgegenüber kombiniert bei dem vorliegenden Beispiel die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 und die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 und kombiniert die Ausgangssignale dieser Schaltungen, wodurch die Erfassung einer Niedrigfrequenzkomponente und einer Hochfrequenzkomponente eines Ausgangssignals ermöglicht wird und weiterhin die Erfassung einer Amplitudenwellenform ermöglicht wird.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Arbeitsweise der Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 zeigt. Wie in 3 gezeigt ist, wird ein Ausgangssignal mit einer zweiten Bezugsspannung von 2 kV und einer Amplitude von 15 V bei dem vorliegenden Beispiel in die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 eingegeben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ermöglicht die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 den Durchgang einer Hochfrequenzkomponente des Ausgangssignals und sie gibt eine Differenzwellenform des Ausgangssignals aus. Zusätzlich ermöglicht die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 den Durchgang einer Niedrigfrequenzkomponente des Ausgangssignals, und sie gibt eine integrale Wellenform der Amplitudenkomponente des Ausgangssignals aus. Während dieses Vorgangs sind die Bezugsspannungen von von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 und der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ausgegebenen Signalen gleich dem Erdpotential.
  • Dann kombiniert die Zusammensetzschaltung 80 ein von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 ausgegebenes Signal und ein von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ausgegebenes Signal. Indem eine derartige Verarbeitung durchgeführt wird, kann eine Amplitudenkomponente eines Ausgangssignals mit einer hohen Spannung mit vorteilhafter Reaktionsfähigkeit erfasst werden.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein erstes Band für die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 und ein zweites Band für die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 zeigt. Es ist bevorzugt, dass das zweite Band im Wesentlichen angrenzend an eine Niedrigfrequenzseite des ersten Bandes angeordnet ist. Beispielsweise ist das zweite Band ein Band in einem Bereich der Frequenz null bis zu einer vorbestimmten Grenzfrequenz "fc". Zusätzlich ist die Grenzfrequenz der Niedrigfrequenzseite des ersten Bandes im Wesentlichen gleich der Grenzfrequenz der Hochfrequenzseite des zweiten Bandes. Hierdurch wird es möglich, den Durchgang der Frequenzkomponente eines Ausgangssignals ohne Entweichen zu ermöglichen.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Roll-off-Faktor der Niedrigfrequenzseite des ersten Bandes im Wesentlichen gleich dem Roll-off-Faktor der Hochfrequenzseite des zweiten Bandes ist. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Amplitudenverstärkung für die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung 60 im Wesentlichen gleich der Amplitudenverstärkung für die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung 70 ist. Demgemäß kann die Verzerrung von Wellenformen, die mit der Kombination von Wellenformen verbunden ist, verringert werden.
  • 5 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel für eine Konfiguration der Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 und der Stiftelektronikschaltung 20 zeigt. Die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 bei dem vorliegenden Beispiel ist weiterhin mit einem Schalter 40 zusätzlich zu der Konfiguration der in Verbindung mit 2 beschriebenen Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 ausgestattet. Die anderen Bestandteile haben im Wesentlichen dieselbe Funktion und Konfiguration wie diejenigen der Bestandteile, denen in 2 dieselben Bezugszahlen zugewiesen sind.
  • Der Schalter 40 schaltet für die Eingabe in die Stiftelektronikschaltung 20 zwischen einem von der Zusammensetzschaltung 80 ausgegebenen Ausgangssignal und einer zweiten Bezugsspannung, die sich aus der Spannungsteilung durch die Bezugsspannungs-Zuführungsschaltung 12 ergibt. Demgemäß ist es möglich, ein zu messendes Signal (d.h. entweder das Ausgangs signal oder das zweite Bezugssignal) auszuwählen und das ausgewählte Signal in die Stiftelektronikschaltung 20 einzugeben.
  • Die Prüfvorrichtung 100 beurteilt die Qualität der geprüften Vorrichtung 200 auf der Grundlage einer Beurteilung, ob das Datenmuster eines von der Zusammensetzschaltung 80 ausgegebenen Signals mit dem Datenmuster eines gegebenen Signals für den erwarteten Wert übereinstimmt. Wenn jedoch die zweite Bezugsspannung nicht innerhalb eines vorbestimmten Bezugsspannungsbereichs liegt, besteht die Möglichkeit der Fehlbeurteilung der Qualität der geprüften Vorrichtung 200. Um diesem Problem zu begegnen, ist die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 nach dem vorliegenden Beispiel weiterhin mit dem Schalter 40 ausgestattet, wodurch dem Komparator 42 ermöglicht wird, den Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung zu erfassen. Weiterhin kann, da die durch Spannungsteilung durch die Bezugsspannungs-Teilerschaltung 32 erhaltene zweite Bezugsspannung in den Komparator 42 eingegeben wird, der Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung unter Verwendung des Komparators 42, der die Amplitudenkomponente eines Ausgangssignals erfasst, gemessen werden.
  • Die Stiftelektronikschaltung 20 ist weiterhin mit einer Steuerschaltung 46 zusätzlich zu der Konfiguration der in Verbindung mit 2 beschriebenen Stiftelektronikschaltung 20 versehen. die anderen Bestandteile haben im Wesentlichen dieselbe Funktion und Konfiguration wie diejenigen der in 2 mit denselben Bezugszahlen versehenen Bestandteile.
  • Die Steuerschaltung 46 steuert einen dem Komparator 42 zuzuführenden Schwellenwert. Wenn der Komparator 42 den Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung misst, ändert die Steuerschaltung 46 aufeinander folgend den dem Komparator 42 zuzuführenden Schwellenwert. Der Komparator 42 vergleicht auch jeden Schwellenwert mit dem Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung. Gemäß dem Ergebnis des von dem Komparator 42 für jeden Schwellenwert durchgeführten Vergleichs kann der Spannungspegel der zweiten Bezugsspannung gemessen werden.
  • Die Messung der zweiten Bezugsspannung kann vor der Prüfung der geprüften Vorrichtung 200 durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Prüfvorrichtung 100 die geprüfte Vorrichtung 200 prüfen, wenn die zweite Bezugsspannung innerhalb eines vorbestimmten Bezugsspannungsbereichs liegt.
  • Weiterhin kann die Messung der zweiten Bezugsspannung während der Prüfung der geprüften Vorrichtung 200 durchgeführt werden. In einem derartigen Fall kann die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 die sich aus der Spannungsteilung ergebende zweite Bezugsspannung an einem logischen Stift eingeben, der verschieden von dem mit der Zusammensetzschaltung 80 verbundenen logischen Stift der Stiftelektronikschaltung 20 ist. In diesem Fall braucht die Hochspannungs-Verarbeitungsschaltung 22 nicht mit einem Schalter 40 ausgestattet zu sein.
  • Zusätzlich kann der Schalter 40 auf der Grundlage eines zu der Mustererzeugungsschaltung 18 gegebenen Prüfprogramms arbeiten. Beispielsweise kann der Schalter 40 auf der Grundlage des Prüfprogramms einen Zeitpunkterfassen, zu dem ein Ausgangssignal von der Hochspannungs-Treiberschaltung 208 nicht mit einem Signal für den erwarteten Wert verglichen wird, und bewirken, dass die zweite Bezugsspannung zu dem erfassten Zeitpunkt in den Komparator 42 eingegeben wird. Der Schalter 40 kann entsprechend einem Signal für den erwarteten Wert, dass die Mustererzeugungsschaltung 18 auf der Grundlage des Prüfprogramms ausgibt, arbeiten. Beispielsweise kann der Schalter 40 die zweite Bezugsspannung in den Komparator 42 eingeben, wenn die Mustererzeugungsschaltung 18 ein Signal für den erwarteten Wert nicht ausgibt. Alternativ kann der Schalter 40 die zweite Bezugsspannung in den Komparator 42 eingeben, wenn das Signal für den erwarteten Wert den Wert null anzeigt.
  • Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ermöglicht die vorliegende Erfindung die Messung eines Signals, dessen Spannungspegel mit Bezug auf eine hohe Spannung schwankt, mit vorteilhafter Genauigkeit zu messen, und eine geprüfte Vorrichtung, die mit einer hohen Spannung als einer Bezugsgröße betrieben wird, mit vorteilhafter Genauigkeit zu prüfen.

Claims (12)

  1. Messvorrichtung zum Messen einer Schwankung eines Spannungspegels eines Eingangssignals mit Bezug auf eine Bezugsspannung, wobei der Spannungspegel des Eingangssignals mit Bezug auf die Bezugsspannung mit einem vorbestimmten hohen Spannungspegel schwankt, welche Messvorrichtung aufweist: eine Hochfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten ersten Bandes des Eingangssignals; eine Bezugsspannungs-Teilerschaltung zum Teilen eines Spannungspegels der Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis; eine Signalspannungs-Teilerschaltung zum Teilen des Spannungspegels des Eingangssignals mit dem Spannungsteilungsverhältnis; eine Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das gemäß einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und einem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Eingangssignals ist, wobei das zweite Band niedriger als das erste Band ist; eine Zusammensetzschaltung zum Kombinieren eines von Hochfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals und eines von der Niedrigfrequenz- Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals; und eine Messschaltung zum Messen eines von der Zusammensetzschaltung ausgegebenen Signals.
  2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung eine Differenzwellenform des Eingangssignals ausgibt und die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung eine integrale Wellenform ausgibt, die durch Integrieren einer Differenz zwischen dem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und den Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Eingangssignals erhalten wurde.
  3. Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung enthält: einen Puffer, der den Durchgang des Eingangssignals ermöglicht; und ein Hochpassfilter, das den Durchgang einer Frequenzkomponente des ersten Bandes des von dem Puffer ausgegebenen Eingangssignals ermöglicht.
  4. Messvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung enthält: eine Differenzschaltung, die das durch Verstärken der Differenz zwischen dem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und dem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Eingangssignals mit einem Verstärkungsfaktor entsprechend dem Spannungsteilungsverhältnis erhaltene Differenzsignal ausgibt.
  5. Messvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung weiterhin ein Tiefpassfilter enthält, das den Durch gang einer Frequenzkomponente des zweiten Bandes des von der Differenzschaltung ausgegebenen Differenzsignals ermöglicht.
  6. Messvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das zweite Band im Wesentlichen angrenzend an eine Niedrigfrequenzseite des ersten Bandes ist.
  7. Messvorrichtung nach Anspruch 6, bei der eine Grenzfrequenz des ersten Bandes im Wesentlichen gleich einer Grenzfrequenz des zweiten Bandes ist.
  8. Messvorrichtung nach Anspruch 6, bei der ein Roll-off-Faktor des ersten Bandes im Wesentlichen gleich einem Roll-off-Faktor des zweiten Bandes ist.
  9. Messvorrichtung nach Anspruch 6, bei der eine Amplitudenverstärkung für die Hochfrequenz-Durchgangsschaltung im Wesentlichen gleich einer Amplitudenverstärkung für die Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung ist.
  10. Prüfvorrichtung zum Prüfen einer geprüften Vorrichtung, welche Prüfvorrichtung aufweist: eine Bezugsspannungs-Zuführungsschaltung zum Zuführen einer Bezugsspannung zu der geprüften Vorrichtung, wobei die Bezugsspannung eine Bezugsgröße für einen Spannungspegel eines von der geprüften Vorrichtung ausgegebenen Ausgangssignals definiert; eine Messvorrichtung zum Messen des Ausgangssignals; und eine Beurteilungsschaltung zum Beurteilen der Qualität der geprüften Vorrichtung auf der Grundlage des von der Messvorrichtung gemessenen Ausgangssignals, wobei die Messvorrichtung enthält: eine Hochfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten Bandes des Ausgangssignals; eine Bezugsspannungs-Teilerschaltung zum Teilen eines Spannungspegels der Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis; eine Signalspannungs-Teilerschaltung zum Teilen des Spannungspegels des Ausgangssignals mit dem Spannungsteilungsverhältnis; eine Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung zum Ermöglichen des Durchgangs einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das gemäß einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der von der Bezugsspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Bezugsspannung und einem Spannungspegel des von der Signalspannungs-Teilerschaltung ausgegebenen Ausgangssignals ist, wobei das zweite Band niedriger als das erste Band ist; eine Zusammensetzschaltung zum Kombinieren eines von der Hochfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals und eines von der Niedrigfrequenz-Durchgangsschaltung ausgegebenen Signals; und eine Messschaltung zum Messen eines von der Zusammensetzschaltung ausgegebenen Signals.
  11. Prüfvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die geprüfte Vorrichtung enthält: eine Niedrigspannungs-Treiberschaltung zum Ausgeben eines ersten Ausgangssignals, dessen Bezugsgröße ein vorbestimmter Spannungspegel ist; und eine Hochspannungs-Treiberschaltung zum ausgeben eines zweiten Ausgangssignals, dessen Bezugsgröße die Bezugsspannung mit einem höheren Spannungspegel als dem Bezugsspannungspegel des ersten Ausgangssignals ist, und die Messvorrichtung das zweite Ausgangssignal misst.
  12. Messverfahren zum Messen einer Schwankung eines Spannungspegels eines Eingangssignals mit Bezug auf eine Bezugsspannung, wobei der Spannungspegel des Eingangssignals mit Bezug auf die Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungspegel schwankt, welches Messverfahren aufweist: einen Hochfrequenz-Durchlassschritt zum Ermöglichen des Durchgangs einer Hochfrequenzkomponente eines vorbestimmten ersten Bandes des Eingangssignals; einen Bezugsspannungs-Teilungsschritt zum Teilen eines Spannungspegels der Bezugsspannung mit einem vorbestimmten Spannungsteilungsverhältnis; einen Signalspannungs-Teilungsschritt zum Teilen des Spannungspegels des Eingangssignals mit dem Spannungsteilungsverhältnis; einen Niedrigfrequenz-Durchlassschritt zum Ermöglichen des Durchgangs einer Niedrigfrequenzkomponente eines zweiten Bandes eines Differenzsignals, das gemäß einer Differenz zwischen einem Spannungspegel der sich aus der Spannungsteilung in dem Bezugsspannungs-Teilungsschritt ergebenden Bezugsspannung und einem Spannungspegel des sich aus der Spannungsteilung in dem Signalspannungs-Teilungsschritt ergebenden Eingangssignals ist, wobei das zweite Band niedriger als das erste Band ist; einen Zusammensetzschritt zum Kombinieren eines in dem Hochfrequenz-Durchlassschritt erzeugten Signals und eines in dem Niedrigfrequenz-Durchlassschritt erzeugten Signals; und einen Messschritt zum Messen eines in dem Zusammensetzschritt erzeugten Signals.
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