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HINTERGRUND
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1. TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsschaltung
und eine Prüfvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf eine Stromversorgungsschaltung, die Leistung
zu einer Last wie einer Halbleiterschaltung liefert, und eine Prüfvorrichtung,
die eine elektronische Vorrichtung wie eine Halbleiterschaltung
prüft.
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2. STAND DER TECHNIK
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Herkömmlich
ist eine Stromversorgungsschaltung auf einer Prüfvorrichtung,
die eine elektronische Vorrichtung prüft, angeordnet, um
Leistung zu der elektronischen Vorrichtung zu liefern. Die Stromversor gungsschaltung
hat eine Treiberschaltung, die eine Lastspannung oder einen Laststrom
erzeugt, die/der zu der elektronischen Vorrichtung geführt wird,
und auch eine Stromversorgung zum Betreiben der Treiberschaltung,
wie beispielsweise in der
Japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-155419 beschrieben
ist.
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Die
Treiberschaltung verwendet die Leistung von der Stromversorgung,
um den zu der elektronischen Vorrichtung gelieferten Laststrom zu
erzeugen. Mit anderen Worten, die Prüfvorrichtung verwendet
eine Stromversorgung, die den Versorgungsstrom gemäß einem
zu der elektronischen Vorrichtung gelieferten maximalen Laststrom
erzeugen kann.
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Wenn
die Stromversorgung einem zu der elektronischen Vorrichtung gelieferten,
vorübergehend maximalen Strom entspricht, wird jedoch die Stromkapazität
der Stromversorgung unerwünscht erhöht. Diese
Erhöhung führt zu einer Ineffizienz, da die Stromkapazität
der Stromversorgung unnötig hoch wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe eines Aspekts der vorliegenden Erfindung,
eine Stromversorgungsschaltung und eine Prüfvorrichtung
vorzusehen, die in der Lage sind, die vorgenannten, den Stand der Technik
begleitenden Nachteile zu überwinden. Die vorstehende und
andere Aufgaben können durch in den unabhängigen
Ansprüchen beschriebene Kombinationen gelöst werden.
Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte
und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine beispielhafte
Stromversorgungsvorrichtung, die Strom zu einer Last liefern kann,
eine Stromversorgungsschaltung, die einen Versorgungsstrom ausgibt,
eine Treiberschaltung, die den Versorgungsstrom von der Stromversorgungsschaltung
empfängt und einen Laststrom zu der Last liefert, der von
der Last verbraucht wird, und eine Kondensatorschaltung, die durch
die Stromversorgungsschaltung geladen wird und die einen Hilfsstrom
zu der Treiberschaltung liefert, wenn der Laststrom größer
als der Versorgungsstrom ist.
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Gemäß einem
zweiten, auf die vorliegende Erfindung bezogenen Aspekt enthält
eine beispielhafte Prüfvorrichtung, die eine geprüfte
Vorrichtung prüft, eine Stromversorgungsvorrichtung, die
Leistung zum Betreiben der geprüften Vorrichtung liefert, und
eine Beurteilungsschaltung, die gut/schlecht der geprüften
Vorrichtung beurteilt auf der Grundlage eines Zustands der geprüften
Vorrichtung während des Betriebs. In der Prüfvorrichtung
enthält die Stromversorgungsvorrichtung eine Stromversorgungsschaltung,
die einen Versorgungsstrom ausgibt, eine Treiberschaltung, die den
Versorgungsstrom von der Stromversorgungsschaltung erhält
und einen Laststrom zu einer Last liefert, der von der Last verbraucht
wird, und eine Kondensatorschaltung, die durch die Stromversorgungsschaltung
geladen wird und die einen Hilfsstrom zu der Treiberschaltung liefert,
wenn der Laststrom größer als der Versorgungsstrom
ist.
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Die
Zusammenfassung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen
Merkmale der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorbeschriebenen Merkmale
sein. Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden augenscheinlich anhand der folgenden, in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen gegebenen Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
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KURZBESCHREIBUGN DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine beispielhafte Konfiguration einer Prüfvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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3 ist
ein Zeitdiagramm, das eine beispielhafte Operation der Stromversorgungsvorrichtung 20 zeigt.
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4 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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5 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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6 zeigt
ein Beispiel für eine Wellenform einer positiven Stromversorgungsspannung
VPPS, die die positive Spannungssteuerschaltung 24 an
die versorgungsseitige Schaltung 42 anlegt.
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7 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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8 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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9 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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10 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Nachfolgend
werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Die Ausführungsbeispiele beschränken
die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht
und alle Kombinationen der in den Ausführungsbeispielen
beschriebenen Merkmale sind nicht notwendigerweise wesentlich für durch
Aspekte der Erfindung vorgesehene Mittel.
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1 zeigt
eine beispielhafte Konfiguration einer Prüfvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Prüfvorrichtung 100 prüft
eine elektronische Vorrichtung 200 wie eine Halbleiterschaltung
und ist mit einer Mustererzeugungsschaltung 10, einer Wellenform-Formungsschaltung 12,
einer Beurteilungsschaltung 14 und einer Stromversorgungsvorrichtung 20 versehen.
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Die
Mustererzeugungsschaltung 10 erzeugt ein Prüfmuster,
das zu der elektronischen Vorrichtung 200 geliefert wird,
auf der Grundlage eines von einem Benutzer oder dergleichen gelieferten
Prüfprogramms. Beispielsweise erzeugt die Mustererzeugungsschaltung 10 ein
Muster, das mit einer Anordnung von Datenwerten eins und null ein
Signal anzeigt, das zu der elektronischen Vorrichtung 200 geliefert
wird, sowie ein Muster, das einen Zeitpunkt anzeigt, zu welchem
das Signal entsprechend diesen Datenwerten zu der elektronischen
Vorrichtung 200 geliefert wird.
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Die
Wellenform-Formungsschaltung 12 erzeugt ein zu der elektronischen
Vorrichtung 200 geliefertes Prüfsignal auf der
Grundlage des von der Mustererzeugungsschaltung 10 erzeugten
Prüfmusters. Die Stromversorgungsvorrichtung 20 liefert
die Versorgungsleistung zum Betreiben der elektronischen Vorrichtung 200.
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Die
Beurteilungsschaltung 14 beurteilt gut/schlecht der elektronischen
Vorrichtung 200 auf der Grundlage des Zustands der elektronischen
Vorrichtung 200 während des Betriebs. Beispielsweise beurteilt
die Beurteilungsschaltung 14 gut/schlecht der elektronischen
Vorrichtung 200 durch Vergleichen des Ausgangssignals der
elektronischen Vorrichtung 200 mit einem Signal für
einen erwarteten Wert, das von der Mustererzeugungsschaltung 10 erzeugt
wird. Die Prüfvorrichtung 100 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel beurteilt gut/schlecht auf der Grundlage
des Ausgangssignals, aber andere beispielhafte Prüfvorrichtungen
können den von der Stromversorgungsvorrichtung zu der elektronischen
Vorrichtung 200 gelieferten Laststrom erfassen und gut/schlecht
auf der Grundlage dieses Laststroms beurteilen.
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2 zeigt
eine beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
Die Stromversorgungs vorrichtung 20 hat einen Digital/Analog-Wandler
(nachfolgend als ”D/A 28” bezeichnet), der
als eine Spannungseinstellschaltung arbeitet, eine Stromversorgungsschaltung 22,
eine Kondensatorschaltung 110, einen Übertragungspfad 120, eine
positive Spannungssteuerschaltung 24, eine negative Spannungssteuerschaltung 26,
einen Differenzverstärker 30 und eine Treiberschaltung 40.
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In
der folgenden Beschreibung bezieht sich die Lastspannung auf die
zu der elektronischen Vorrichtung 200 gelieferte Spannung
und der Laststrom bezieht auf den zu der elektronischen Vorrichtung 200 gelieferten
Strom. Weiterhin bezieht sich die Stromversorgungsspannung auf die
von der Stromversorgungsschaltung 22 zu der Treiberschaltung 40 gelieferte
Spannung, und der Versorgungsstrom bezieht sich auf den von der
Stromversorgungsschaltung 22 zu der Treiberschaltung 40 gelieferten
Strom.
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Der
D/A 28 erhält einen digitalen Wert, der den an
die elektronische Vorrichtung 200 anzulegenden Spannungswert
anzeigt. Der D/A 28 erzeugt eine Eingangsspannung auf der
Grundlage dieses digitalen Werts und liefert die Eingangsspannung über
den Differenzverstärker 30 zu der Treiberschaltung 40. Die
Treiberschaltung 40 liefert die Lastleistung auf der Grundlage
der Eingangsspannung zu der elektronischen Vorrichtung 200.
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Der
Differenzverstärker 30 steuert die zu der Treiberschaltung 40 gelieferte
Spannung derart, dass die zu der elektronischen Vorrichtung 200 gelieferte Lastspannung
Vout zurückgeführt wird,
so dass diese Lastspannung im Wesentlichen gleich der von dem D/A 28 ausgegebenen
Eingangsspannung wird. Mit einer der artigen Konfiguration kann die
Stromversorgungsvorrichtung 20 eine genaue Lastspannung
zu der elektronischen Vorrichtung 200 führen.
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Die
Stromversorgungsschaltung 22 gibt den zu der Treiberschaltung 40 gelieferten
Versorgungsstrom aus. Der maximale Wert des Versorgungsstroms, der
von der Stromversorgungsschaltung 22 ausgegeben werden
kann, kann kleiner als der maximale Wert des Laststroms sein, der
von der Stromversorgungsvorrichtung 20 zu der elektronischen Vorrichtung 200 geliefert
werden kann.
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Die
positive Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 sind über
den Übertragungspfad 120 elektrisch mit der Stromversorgungsschaltung 22 verbunden.
Die positive Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 empfangen
die positive Stromversorgungsspannung und die negative Stromversorgungsspannung
von dem Übertragungspfad 120 und liefern diese
Spannungen zu der Treiberschaltung 40. Beispielsweise können
die positive Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 die
an die Treiberschaltung 40 angelegte Stromversorgungsspannung so
steuern, dass sie einen voreingestellten Spannungswert hat. Die
positive Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 empfangen
auch den zu der Treiberschaltung 40 zu liefernden Strom über
den Übertragungspfad 120 und liefern den Strom
zu der Treiberschaltung 40.
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Die
Treiberschaltung 40 empfängt den Versorgungsstrom
von der Stromversorgungsschaltung 22 und liefert einen
Laststrom zu der elektronischen Vorrichtung 200, der von
der elektronischen Vorrichtung 200 verbraucht wird. Die
Treiberschaltung 40 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
hat eine Verstärkerschaltung 46, eine versorgungsseitige Schaltung 42 und
eine senkenseitige Schaltung 44. Die Verstärkerschaltung 46 erzeugt
eine Lastspannung auf der Grundlage der zugeführten Eingangsspannung
und legt die Lastspannung an die elektronische Vorrichtung 200 an.
Die Verstärkerschaltung 46 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel erzeugt die Lastspannungsspitze, die
im Wesentlichen gleich der zugeführten Eingangsspannung
ist.
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Die
Versorgungsseitige Schaltung 42 arbeitet gemäß der
auf der Grundlage der Eingangsspannung von der Verstärkerschaltung 46 ausgegebenen Spannung,
um einen Versorgungsstrom zu der elektronischen Vorrichtung 200 zu
liefern. Die positive Spannungssteuerschaltung 24 kann
die Spannung entsprechend dem Versorgungsstrom über den Übertragungspfad 120 empfangen
und diese Spannung zu der versorgungsseitigen Schaltung 42 liefern.
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Die
versorgungsseitige Schaltung 42 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
befindet sich zwischen der positiven Spannungssteuerschaltung 24 und
der elektronischen Vorrichtung 200 und hat einen CMOS vom
P-Typ. Zu dem Gateanschluss des CMOS vom P-Typ wird die von der
Verstärkerschaltung 46 auf der Grundlage der Eingangsspannung ausgegebene
Spannung zugeführt. Der CMOS wird eingeschaltet, wenn die
Eingangsspannung größer als oder gleich einem
vorgeschriebenen Wert ist. Wenn er eingeschaltet ist, liefert der
CMOS die Lastspannung von der Spannungssteuerschaltung 24 zu der
elektronischen Vorrichtung 200.
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Die
senkenseitige Schaltung 44 arbeitet gemäß der
von der Verstärkerschaltung 46 auf der Grundlage
der Ein gangsspannung ausgegebenen Spannung, um einen Senkenstrom
von der elektronischen Vorrichtung 200 zu ziehen. Die senkenseitige Schaltung 44 nach
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen
der negativen Spannungssteuerschaltung 26 und der elektronischen Vorrichtung 200 und
hat einen CMOS vom N-Typ. Zu dem Gateanschluss des CMOS vom N-Typ
wird die von der Verstärkerschaltung 46 auf der
Grundlage der Eingangsspannung ausgegebene Spannung geführt.
Der CMOS wird eingeschaltet, wenn die Eingangsspannung niedriger
als oder gleich einem vorgeschriebenen Wert ist. Wenn er eingeschaltet
ist, zieht der CMOS den Senkenstrom von der elektronischen Vorrichtung 200 zu
der Spannungssteuerschaltung 26.
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Wenn
die Kondensatorschaltung 110 durch die Stromversorgungsschaltung 22 geladen
ist und der Laststrom, der entweder der Versorgungsstrom oder der
Senkenstrom sein kann, größer als der Versorgungsstrom
ist, den die Stromversorgungsschaltung 22 liefern kann,
liefert die Kondensatorschaltung 110 einen Hilfsstrom zu
der Treiberschaltung 40. Die Kondensatorschaltung 110 nach
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält einen
Kondensator 112, der sich zwischen dem Übertragungspfad 120 und
einem Bezugspotential, z. B. Erdpotential, befindet. Der Kondensator 112 kann
in dem Übertragungspfad 120 zwischen der Stromversorgungsschaltung 22 und
einem Punkt angeordnet sein, an dem sich der Übertragungspfad 120 zu
der positiven Spannungssteuerschaltung 24 und der negativen
Spannungssteuerschaltung 26 verzweigt.
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Durch
Verwendung einer derartigen Konfiguration kann der Laststrom zu
der elektronischen Vorrichtung 200 geliefert werden, selbst
wenn der zu der elektronischen Vorrichtung 200 zu liefernde
Laststrom momentan größer als der von der Stromversorgungsschaltung 22 ausgebbare
Versorgungsstrom ist. Da die Stromversorgungsschaltung 22 nicht
die Stromkapazität entsprechend dem Laststrom, der momentan
von der elektronischen Vorrichtung 200 verbraucht wird,
haben muss, kann eine Stromversorgungsschaltung 22 mit
einer kleineren Stromkapazität verwendet werden.
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3 ist
ein Zeitdiagramm, das eine beispielhafte Operation der Stromversorgungsvorrichtung 20 zeigt.
In 3 stellt VDC die Spannung
des Kondensators 112 dar, Iout stellt
den Laststrom der elektronischen Vorrichtung 200 dar, Vmax stellt die Ausgangsspannung der Stromversorgungsschaltung 22 dar,
Vmin stellt den Wert dar, der als die untere Grenze
von VDC gesetzt ist, Imax stellt
den maximalen Wert des Laststroms dar.
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Da
der Kondensator 112 das Hilfssignal während einer
Periode T0 nicht ausgibt, in der der Laststrom Iout kleiner
als der von der Stromversorgungsschaltung 22 ausgebbare
Versorgungsstrom ist, ist die Spannung VDC des
Kondensators 112 gleich der von der Stromversorgungsschaltung 22 geladenen Spannung
Vmax. Während einer Periode T1,
in der der Laststrom Iout größer
als der von der Stromversorgungsschaltung 22 ausgebbare
Versorgungsstrom ist, wird der von dem Kondensator 112 ausgegebene Hilfsstrom
dem Versorgungsstrom überlagert. Dadurch, dass die Stromversorgungsschaltung 22 verwendet
wird, um auf diese Weise den Kondensator 112 vorher zu
laden, kann ein momentan großer Strom, den die Stromversorgungsschaltung 22 nicht erzeugen
kann, zu der Treiberschaltung 40 geliefert werden.
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Wenn
der Strom von dem Kondensator 112 zu der Treiberschaltung 40 geliefert
wird, fällt die Spannung VDC des
Kondensators 112 ab, was auch zu einem Abfall der zu der
Treiberschaltung 40 geführten Spannung führen
kann. Wenn dieser Spannungsfall auftritt, kann es sein, dass die
vorgeschriebene Spannung nicht an die elektronischen Vorrichtung 200 angelegt
wird, was zu einer verringerten Prüfgenauigkeit führt.
Um dieses Problem zu vermeiden, ist es wünschenswert, zu überwachen,
ob die Spannung VDC des Kondensators 112 unter
den vorgeschriebenen unteren Grenzwert Vmin fällt
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4 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
Die Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel enthält weiterhin eine Spannungserfassungsschaltung 130,
eine Beurteilungsschaltung 132 und eine Benachrichtigungsschaltung 134 zusätzlich
zu der mit Bezug auf 2 beschriebenen Konfiguration
der Stromversorgungsvorrichtung 20.
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Die
Spannungserfassungsschaltung 130 erfasst eine Spannung
an dem Verbindungspunkt zwischen der Kondensatorschaltung 110 und
dem Übertragungspfad 120. Mit anderen Worten,
die Spannungserfassungsschaltung 130 erfasst die Spannung
VDC des Kondensators 112.
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Die
Beurteilungsschaltung 132 gibt ein Fehlererfassungssignal
aus, wenn die Spannungserfassungsschaltung 130 eine Spannung
erfasst, die kleiner als die vorbestimmte untere Grenzspannung Vmin ist. Die vorbestimmte unter e Grenzspannung
Vmin kann vorher in der Beurteilungsschaltung 132 gemäß den
Spezifikationen der elektronischen Vorrichtung 200 gesetzt
sein.
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Die
Benachrichtigungsschaltung 132 benachrichtigt einen Benutzer,
wenn die Beurteilungsschaltung 132 ein Fehlererfassungssignal
ausgibt. Wenn beispielsweise die Benachrichtigungsschaltung 134 das
Fehlererfassungssignal während der Prüfung der
elektronischen Vorrichtung 200 empfängt, kann
die Benachrichtigungsschaltung 134 den Benutzer benachrichtigen,
dass das Fehlererfassungssignal empfangen wurde, wenn die Prüfung
der elektronischen Vorrichtung 200 beendet ist. Die Durchführung
des vorbeschriebenen Prozesses führt zu zuverlässigeren
Prüfergebnissen betreffend die elektronische Vorrichtung 200.
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Wenn
die Benachrichtigungsschaltung 134 das Fehlererfassungssignal
während der Prüfung der elektronischen Vorrichtung 200 empfängt,
kann die Benachrichtigungsschaltung 134 den Benutzer benachrichtigen
und auch die Prüfung durch die Prüfvorrichtung 100 beenden.
Als noch ein anderes Beispiel kann, wenn die Benachrichtigungsschaltung 134 das
Fehlererfassungssignal empfängt, die Benachrichtigungsschaltung 134 den
Benutzer benachrichtigen und die Prüfung durch die Prüfvorrichtung 100 fortsetzen.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist die maximale Zeitperiode tw_max,
während der der maximale Wert des Laststroms Imax zugeführt
werden kann, gleich der Zeitperiode, während der die Spannung
des Kondensators 112 von dem maximalen Wert Vmax auf
den minimalen Vmin abfällt. Die
den Spannungsabfall des Kondensators 112 aufgrund der Entladung
anzeigende Neigung wird anhand des Stromwerts Imax und
des Kapazitätswerts des Kondensators 112 berechnet. Genauer
gesagt, die Zeitperiode tw_max kann aus einer Differenz ΔV
zwischen dem maximalen Wert Vmax und dem
minimalen Wert Vmin des Kondensators 112,
dem Stromwert Imax, dem Kapazitätswert
C des Kondensators 112 und dergleichen berechnet werden.
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Die
in Bezug auf 1 beschriebene Mustererzeugungsschaltung 10 kann
das Prüfmuster derart erzeugen, dass die Zeitperiode, während
der der maximale Wert des Laststroms Imax zu
der elektronischen Vorrichtung 200 fließt, kleiner
als oder gleich der Zeitperiode tw_max ist. Die Zeitperiode tw_max kann
in der Mustererzeugungsschaltung 10 durch den Benutzer
oder dergleichen eingestellt werden, oder sie kann anhand der vorgenannten ΔV,
des Stromwerts Imax und des Kapazitätswerts
C berechnet werden. Die Prüfvorrichtung kann den Benutzer
benachrichtigen, wenn ein Prüfmuster, das durch ein von
dem Prüfer oder dergleichen geliefertes Prüfprogramm
erzeugt ist, den maximalen Wert des Laststroms Imax zu
der elektronischen Vorrichtung 200 während einer
Zeitperiode, die länger als die Zeitperiode tw_max ist,
liefert.
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Wenn
der Laststrom Iout kleiner als der von der
Stromversorgungsschaltung 22 ausgegebene Versorgungsstrom
ist, wird der Kondensator 112 geladen, um zu ermöglichen,
dass der große Strom zu der Treiberschaltung 40 geliefert
wird. Die Zeitperiode t1, die die Zeit ist, die die Spannung VDC des Kondensators 112 benötigt,
um von dem minimalen Wert Vmin zu dem maximalen
Wert Vmax zurückzukehren, kann
auch anhand des Kapazitätswerts des Kondensators 112 und
dergleichen in derselben Weise wie die Zeitperiode tw_max berechnet
werden.
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Wenn
die Impulsbreite des Laststroms Iout kleiner
als tw_max ist, wie durch T4–T6 in 3 gezeigt
ist, kann die Stromversorgungsvorrichtung 20 den Impulsstrom
so erzeugen, dass er ein Intervall hat, das kürzer als
die Zeitperiode t1 ist. Genauer gesagt, die Stromversorgungsvorrichtung 20 kann
einen Impuls strom mit vorgeschriebenem Stromwert, Impulsbreite und
Impulsintervall unter einer Bedingung haben, dass die Spannung VDC des Kondensators 112 nicht unter
den minimalen Wert Vmin fällt.
Die Mustererzeugungsschaltung 10 erzeugt wünschenswert
ein Prüfmuster, das diese Bedingung erfüllt.
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Die
Prüfvorrichtung 100 kann beurteilen, ob das von
der Mustererzeugungsschaltung 10 erzeugte Prüfmuster
diese Bedingung erfüllt. Beispielsweise kann die Prüfvorrichtung 100 beurteilen,
ob das Prüfmuster die Bedingung erfüllt, indem
die Spannung VDC des Kondensators 112 während
der Durchführung des Prüfmusters gemessen wird,
oder indem eine Simulation durchgeführt wird.
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5 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
Die Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel enthält weiterhin eine Stromsteuerschaltung 32,
eine Stromerfassungsschaltung 34 und einen Stromerfassungswiderstand 38 zusätzlich
zu der Konfiguration von jeder der mit Bezug auf die 1 bis 4 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtungen 20. Die positive Spannungssteuerschaltung 24 und
die negative Spannungssteuerschaltung 26 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
steuern die positive Stromversorgungsspannung und die negative Stromversorgungsspannung,
die an die Treiberschaltung 40 angelegt werden, auf der
Grundlage der von der Treiberschaltung 40 ausgegebenen
Lastspannung. 5 zeigt die Stromsteuerschaltung 32 und
dergleichen, die zu der Konfiguration der in 2 gezeigten Stromversorgungsvorrichtung 20 hinzugefügt
ist, aber als ein anderes Beispiel kann die Stromsteuerschaltung 32 und
dergleichen zu der Konfiguration der in 4 ge zeigten
Stromversorgungsvorrichtung 20 hinzugefügt sein.
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Der
Stromerfassungswiderstand 38 befindet sich zwischen dem
Ausgangsanschluss der elektronischen Vorrichtung 200 und
der Treiberschaltung 40. Die Stromerfassungsschaltung 34 erfasst
die Potentialdifferenz zwischen den Enden des Stromerfassungswiderstands 38 und
liefert den erfassten Wert zu der Stromsteuerschaltung 32.
Die Stromsteuerschaltung 32 steuert die von dem Differenzverstärker 30 ausgegebene
Spannung derart, dass die von der Stromerfassungsschaltung 34 erfasste
Potentialdifferenz nicht größer als oder gleich
einem vorbestimmten Wert wird. Durch Verwenden einer derartigen Konfiguration
verhindert die Stromversorgungsvorrichtung 20, dass ein übermäßiger
Strom zu der elektronischen Vorrichtung 200 fließt.
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Die
positive Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 erfassen
die von der Treiberschaltung 40 ausgegebene Spannung Vb. Die positive Spannungssteuerschaltung 24 und
die negative Spannungssteuerschaltung 26 erhöhen
die an die Treiberschaltung 40 angelegte Stromversorgungsspannung,
wenn die von der Treiberschaltung 40 ausgegebene Spannung
Vb zunimmt, und verringern die an die Treiberschaltung 40 angelegte
Stromversorgungsspannung, wenn die Spannung Vb abnimmt.
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Die
positive Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 steuern
in wünschenswerter Weise die Stromversorgungsspannung derart,
dass die Differenz zwischen der an die Treiberschaltung 40 angelegten
Stromversorgungsspannung und der von der Treiberschaltung 40 ausgegebenen
Spannung Vb im Wesentlichen konstant bleibt.
Genauer gesagt, die positive Spannungssteuerschaltung 24 und
die negative Spannungssteuerschaltung 26 ändern
die an die Treiberschaltung 40 angelegte Stromversorgungsspannung gemäß der
von der Treiberschaltung 40 ausgegebenen Spannung Vb. Indem die Stromversorgungsspannung auf
diese Weise gesteuert wird, können die positive Spannungssteuerschaltung 24 und
die negative Spannungssteuerschaltung 26 einen unnötigen
Leistungsverbrauch durch die Treiberschaltung 40 reduzieren.
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Die
positive Spannungssteuerschaltung 24 befindet sich zwischen
der Stromversorgungsschaltung 22 und der versorgungsseitigen
Schaltung 42. Die positive Spannungssteuerschaltung 24 steuert die
von der Stromversorgungsschaltung 22 an die versorgungsseitige
Schaltung 42 angelegte positive Stromversorgungsspannung
auf der Grundlage der von der Treiberschaltung 40 ausgegebenen
Spannung. Beispielsweise kann die positive Spannungssteuerschaltung 24 die
positive Stromversorgungsspannung derart steuert, dass die Differenz
zwischen der positiven Stromversorgungsspannung und der Ausgangsspannung
der Treiberschaltung 40 ein im Wesentlichen konstanter
Wert ist, wie vorstehend beschrieben ist.
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Die
negative Spannungssteuerschaltung 26 befindet sich zwischen
der Stromversorgungsschaltung 22 und der senkenseitigen
Schaltung 44. Die negative Spannungssteuerschaltung 26 steuert
die von der Stromversorgungsschaltung 22 an die senkenseitige
Schaltung 44 angelegte negative Stromversorgungsspannung
auf der Grundlage der von der Treiberschaltung 40 ausgegebenen
Spannung. Beispielsweise kann die negative Spannungssteuerschaltung 26 die
negative Stromversorgungsspannung derart steuern, dass die Differenz
zwi schen der negativen Stromversorgungsspannung und der Ausgangsspannung
der Treiberschaltung 40 ein im Wesentlichen konstanter
Wert ist, wie vorstehend beschrieben ist.
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6 zeigt
ein Beispiel für eine Wellenform der positiven Stromversorgungsspannung
VPPS, die die positive Spannungssteuerschaltung 24 an
die versorgungsseitige Schaltung 42 anlegt. Die positive Spannungssteuerschaltung 24 steuert
die positive Stromversorgungsspannung VPPS derart,
dass die Differenz zwischen der positiven Stromversorgungsspannung
VPPS und der Ausgangsspannung Vb der Treiberschaltung 40 eine
im Wesentlichen konstante Spannung VOS ist,
wie vorstehend beschrieben ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel
beschreibt nur die positive Spannungssteuerschaltung 24,
die die positive Stromversorgungsspannung VPPS steuert, aber
die Spannungssteuerschaltung 26 steuert die negative Stromversorgungsspannung
VMPS in derselben Weise. Beispielsweise
kann die Spannungssteuerschaltung 26 die negative Stromversorgungsspannung
VMPS so steuern, dass sie eine Spannung
gleich dem vorgeschriebenen Spannungswert VOS subtrahier
von der Ausgangsspannung Vb der Treiberschaltung 40 ist.
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Durch
Steuern der Spannung in dieser Weise können die positive
Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 verhindern,
dass eine übermäßige Spannung an die versorgungsseitige
Schaltung 42 und die senkenseitige Schaltung 44 angelegt
wird. Daher kann ein unnötiger Leistungsverbrauch durch
die versorgungsseitige Schaltung 42 und die senkenseitige
Schaltung 44 verringert werden. Genauer gesagt, die positive
Spannungssteuerschaltung 24 und die negative Spannungssteuerschaltung 26 können
den von der Treiberschaltung 40 verbrauchen Strom verrin gern, indem
die zu der Treiberschaltung 40 gelieferte Stromversorgungsspannung
auf der Grundlage der Ausgangsspannung der Treiberschaltung 40 gesteuert
wird.
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Da
die positive Spannungssteuerschaltung 24 und die negative
Spannungssteuerschaltung 26 den unnötigen Leistungsverbrauch
durch die versorgungsseitige Schaltung 42 und die senkenseitige Schaltung 44 reduzieren
können, kann die Geschwindigkeit, mit der die Spannung
des Kondensators 112 sinkt, wenn der Hilfsstrom von dem
Kondensator 112 zu der Treiberschaltung 40 geliefert
wird, auch herabgesetzt werden. Indem die Geschwindigkeit des Spannungsabfalls
reduziert wird, kann die maximale Impulsbreite tw_max des Impulsstroms
auf der Grundlage des Hilfsstroms vergrößert werden. Da
die Treiberschaltung 40 nicht den übermäßigen Strom
verbraucht, kann die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 112 erhöht
werden.
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7 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
Die Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in Bezug
auf die 1 bis 6 beschriebenen Konfigurationen
der Stromversorgungsvorrichtungen 20 hinsichtlich der Stromversorgungsschaltung 22, des Übertragungspfads 120 und
der Kondensatorschaltung 110. Andere Teile der Konfiguration
der Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel können mit denen von jeder
der mit Bezug auf die 1 bis 6 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtungen 20 identisch sein. 7 zeigt
eine Konfiguration auf der Grundlage der in 5 gezeigten
Stromversorgungsvorrichtung 20.
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Die
Stromversorgungsschaltung 22 nach dem vorliegen den Ausführungsbeispiel
hat eine positive Stromversorgung 23 und eine negative
Stromversorgung 25. Die positive Stromversorgung 23 liefert
die positive Stromversorgungsspannung über einen positiven Übertragungspfad 122 zu
der Treiberschaltung 40. Die negative Stromversorgung 25 liefert
die negative Stromversorgungsspannung über einen negativen Übertragungspfad 124 zu
der Treiberschaltung 40. Die positive Stromversorgung 23 kann
eine Stromversorgungsspannung zu der Treiberschaltung 40 liefern,
die höher als die Bezugsspannung ist. Die negative Stromversorgung 25 kann eine
Stromversorgungsspannung zu der Treiberschaltung 40 liefern,
die niedriger als die Bezugsspannung ist.
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Die
Kondensatorschaltung 110 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
hat einen positiven Kondensator 113 und einen negativen
Kondensator 114. Der positive Kondensator 113 wird
zwischen der positiven Stromversorgung 23 und einem positiven
Stromversorgungsanschluss, z. B. einem Anschluss der versorgungsseitigen
Schaltung 42, der Treiberschaltung 40 geladen
und entladen. Genauer gesagt, der positive Kondensator 113 befindet sich
zwischen dem positiven Übertragungspfad 122 und
dem Bezugspotential.
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Der
negative Kondensator 114 wird zwischen der negativen Stromversorgung 25 und
einem negativen Stromversorgungsanschluss, z. B. einem Anschluss
der senkenseitigen Schaltung, der Treiberschaltung 40 geladen
und entladen. Genauer gesagt, der negative Kondensator 114 befindet
sich zwischen dem negativen Übertragungspfad 124 und dem
Bezugspotential. Mit einer derartigen Konfiguration kann die Stromversorgungsvorrichtung 20 einen großen
Strom von der elektronischen Vorrichtung 200 ziehen.
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8 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
Die Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel enthält weiterhin eine Entladungsschaltung 116 zusätzlich
zu der Konfiguration von jeder der mit Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtungen 20. Andere Teile der Konfiguration
der Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel können dieselben wie diejenigen von
jeder der mit Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtungen 20 sein. 8 zeigt
eine Konfiguration auf der Grundlage der in 5 gezeigten
Stromversorgungsvorrichtung 20.
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Wenn
die Stromversorgung durch die Stromversorgungsvorrichtung 20 abgeschaltet
ist, entlädt die Entladeschaltung 116 den Kondensator 112 der Kondensatorschaltung 110.
Die Entladeschaltung 116 kann einen Schalter haben, der
den Kondensator 112 durch Verbinden beider Enden des Kondensators 112 mit
dem Bezugspotential entlädt. Durch Verwenden einer derartigen
Konfiguration kann der Stromfluss von dem Kondensator 112 gestoppt
werden, wenn die Stromversorgungsvorrichtung 20 nicht arbeitet,
wodurch die Stromversorgungsvorrichtung 20 geschützt
wird.
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9 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
Die Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel enthält weiterhin einen Isolator 150 zusätzlich
zu der Konfiguration von jeder der mit Bezug auf die 1 bis 8 beschriebenen Stromversorgungsvorrichtungen 20.
Andere Teile der Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20 nach
dem vorlie genden Ausführungsbeispiel können dieselben
wie diejenigen von jeder der mit Bezug auf die 1 bis 8 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtungen 20 sein. 9 zeigt
eine Konfiguration auf der Grundlage der in 5 gezeigten Stromversorgungsvorrichtung 20.
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Der
Isolator 150 hat eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite,
die elektrisch gegeneinander isoliert sind. Der Isolator 150 empfängt
einen digitalen Wert an dem Eingangsende und liefert von dem Ausgangsende
den digitalen Wert zu dem D/A 28. Der Isolator 150 kann
ein Fotokoppler oder dergleichen sein. Die Stromversorgungsschaltung 22 nach dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine isolierte Stromversorgung
sein, in der die Eingangsseite und die Ausgangsseite durch einen
Transformator oder dergleichen gegeneinander isoliert sind. Mit
einer derartigen Konfiguration kann die Eingangsseite der Stromversorgungsvorrichtung 20 leicht
von dem Schaltungsabschnitt isoliert werden.
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10 zeigt
eine andere beispielhafte Konfiguration der Stromversorgungsvorrichtung 20.
Die Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel enthält weiterhin eine Spannungssteuerschaltung 27,
eine Stromerfassungsschaltung 34 und einen Stromerfassungswiderstand 38 zusätzlich
zu der Konfiguration von jeder der mit Bezug auf die 2 und 4 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtungen 20. Die Konfiguration der
Stromversorgungsvorrichtung 20 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von der der mit Bezug auf die 5, 7, 8 und 9 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtung 20 dadurch, dass die Stromversorgungsvorrichtung 20 nach
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spannungssteuerschaltung 27 anstelle der
Stromsteuerschaltung 32 hat. 10 beschreibt eine
Konfiguration auf der Grundlage der mit Bezug auf 5 beschriebenen
Stromversorgungsvorrichtung 20.
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Die
Stromerfassungsschaltung 34 führt die Spannungsdifferenz
zwischen den Enden des Stromerfassungswiderstands 38 zurück
zu dem negativen Eingangsanschluss des Differenzverstärkers 30. Hierdurch
kann die Stromversorgungsvorrichtung 20 den zu der elektronischen
Vorrichtung 200 fließenden Strom so steuern, dass
er ein im Wesentlichen konstanter Wert entsprechend dem Einstellwert
des D/A 28 ist.
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Die
Spannungssteuerschaltung 27 erfasst die an die elektronische
Vorrichtung 200 angelegte Lastspannung. Wenn die Lastspannung
einen vorgeschriebenen oberen Grenzwert überschreitet,
steuert die Spannungssteuerschaltung 27 die Lastspannung so,
dass sie kleiner als oder gleich dem oberen Grenzwert ist, indem
der Ausgangsstrom des Differenzverstärkers 30 verringert
wird.
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Durch
Verwenden dieser Konfiguration kann die Stromversorgungsvorrichtung 20 den
Ein-Widerstand und dergleichen der elektronischen Vorrichtung 200 messen.
Beispielsweise kann die elektronische Vorrichtung 200 ein
Schaltelement sein. Wenn das Schaltelement ausgeschaltet ist, fließt
der Laststrom nicht zu der elektronischen Vorrichtung 200,
so dass die Ausgangsspannung der Treiberschaltung 40 durch
die Spannungssteuerschaltung 27 so eingestellt wird, dass
sie der obere Grenzwert ist.
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Als
Nächstes wird das Schaltelement eingeschaltet, so dass
der konstante Laststrom zu der elektronischen Vorrichtung 200 fließt.
Zu dieser Zeit wird die von der Spannungssteuerschaltung 27 erfasste
Lastspannung durch den Ein-Widerstandswert des Schaltelements und
den konstanten Wert des Laststroms bestimmt. Da der Laststrom durch
den Einstellwert des D/A 28 bestimmt wird, kann der Ein-Widerstandswert
des Schaltelements anhand der von der Spannungssteuerschaltung 27 erfassten Lastspannung
berechnet werden.
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Während
die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben
wurden, ist der technische Bereich der Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist für
den Fachmann augenscheinlich, dass verschiedene Änderungen
und Verbesserungen zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
hinzugefügt werden können. Es ist auch anhand
des Bereichs der Ansprüche ersichtlich, dass die Ausführungsbeispiele,
denen derartige Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt
sind, in dem technischen Bereich der Erfindung enthalten sein können.
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Durch
Verwenden der vorbeschriebenen Stromversorgungsvorrichtung 20 kann
die Stromversorgungsschaltung 22 mit einer relativ geringen Stromkapazität
verwendet werden, um einen großen Strom zu der Last wie
der elektronischen Vorrichtung 200 zu liefern. Indem die
Stromversorgungsschaltung 22 mit einer relativ geringen
Stromkapazität verwendet wird, können die Kosten
für die Stromversorgungsvorrichtung 20 und die
Prüfvorrichtung 100 herabgesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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