DE102021106859B4

DE102021106859B4 - Komparator mit konfigurierbaren betriebsmodi

Info

Publication number: DE102021106859B4
Application number: DE102021106859.2A
Authority: DE
Inventors: Andrew Nathan Mort; Christopher C. McQuilkin
Original assignee: Analog Devices Inc
Current assignee: Analog Devices Inc
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2023-09-14
Anticipated expiration: 2041-03-20
Also published as: US20210297069A1; JP7307110B2; US20210391854A1; US11128287B1; US20230231547A1; DE102021106859A1; US11637551B2; JP2021148800A

Abstract

Multimodus-Komparatorsystem, das in einem ersten Modus mit niedrigerer Leistung oder einem zweiten Modus mit höherer Geschwindigkeit betreibbar ist, wobei das Multimodus-Komparatorsystem Folgendes aufweist:eine Verstärkungsschaltung (206), die eine Eingangsschaltstufe aufweist, die an eine Vorrichtung mit einstellbarer Impedanz (314) gekoppelt ist, wobei ein Impedanzbetrag der Vorrichtung mit einstellbarer Impedanz (314) eine Bandbreiteneigenschaft der Verstärkungsschaltung (206) beeinflusst und die Verstärkungsschaltung (206) ausgebildet ist, ein Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu liefern; undeine Ausgangsstufe (500), die ausgebildet ist, das Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu empfangen und ein geschaltetes Ausgangssignal an einem Ausgangsknoten (208, 210) zu liefern, wobei die Ausgangsstufe (500) eine Pufferschaltung (516, 518) aufweist, die an den Ausgangsknoten (208, 210) gekoppelt ist und ausgebildet ist, entweder eine feste Bezugsspannung für das geschaltete Ausgangssignal oder das geschaltete Ausgangssignal, abhängig von dem Betriebsmodus des Multimodus-Komparatorsystems zu liefern.

Description

HINTERGRUND
Ein Prüfsystem zur Prüfung elektronischer Vorrichtungen kann eine Kontakttreiberschaltung aufweisen, die einen Spannungsprüfimpuls zu einem Prüfling (DUT) liefert. Das Prüfsystem kann ausgebildet sein, in Reaktion eine Antwort von einem DUT zu messen, wie z. B. zu bestimmen, ob der DUT einen oder mehrere vorgegebene Betriebsparameter erfüllt. Ein Prüfsystem kann wahlweise mehrere Treiberschaltungen wie z. B. eine Treiberschaltung der Klasse AB und eine Treiberschaltung der Klasse A aufweisen, um Schaltungsprüfsignale, die verschiedene Amplituden- oder Zeitablaufeigenschaften aufweisen, zu liefern. In einem Beispiel ist das Prüfsystem ausgebildet, eine Antwort von einem DUT unter Verwendung einer aktiven Last und einer Komparatorschaltung zu messen, um Veränderungen an einem DUT-Kontakt zu erfassen.
Ein System zum Prüfen digitaler integrierter Schaltungen (ICs) kann eine Treiberschaltung aufweisen, die ausgebildet ist, einem DUT mehrere Spannungspegel (z. B. Vhigh, Vlow und Vterm) zu liefern. Der DUT kann eine bidirektionale Leistungsfähigkeit (I/O-Leistungsfähigkeit) dahingehend aufweisen, dass er Stimuli sowohl erzeugen als auch empfangen kann. Die Vhigh-Pegel und Vlow-Pegel der Treiberschaltung dienen dazu, einen DUT anzuregen, während er sich in seinem „Eingangs“-Zustand befindet, und Vterm wirkt als ein Abschluss für den DUT in seinem „Ausgangs“-Zustand. Der Prozess des Schaltens zwischen Vhigh, Vlow und Vterm kann als eine Sammlung von drei Schaltern konzipiert werden, wobei ein Anschluss jedes Schalters entweder mit Vhigh, Vlow oder Vterm verbunden ist und der weitere Anschluss mit einem gemeinsamen 50 Ohm-Widerstand verbunden ist, der dann mit dem DUT-Knoten verbunden ist. Übergänge zwischen den drei Pegeln können durch Öffnen und Schließen der geeigneten Schalter realisiert werden, wobei z. B. lediglich ein Schalter zu einer bestimmten Zeit geschlossen ist.
Verschiedene Komparatorschaltungsstrukturen wurden vorgeschlagen, bspw. in US 9,813,050 B1 oder US 10,193,552 B1 . Einige weisen eine verbesserte Rastgenauigkeit oder verbesserte Bandbreitenfähigkeiten für Operationen wie z. B. Hochgeschwindigkeitsabtasten in Anwendungen wie z. B. Analog/Digital-Umsetzern oder automatisierten Prüfmitteln (ATE) auf. In einem Beispiel weist eine Komparatorschaltung einen Wechselstromeingangsknoten, einen Gleichstromeingangsknoten und einen Ausgangsknoten auf. In einem Beispiel, das einen Komparator in einer Schaltung aufweist, die ausgebildet ist, ein automatisiertes Prüfen eines DUT auszuführen, kann der Wechselstromeingangsknoten an einen DUT-Schnittstellenknoten gekoppelt sein und kann der Gleichstromeingangsknoten an einen Bezugsknoten gekoppelt sein, um ein Bezugsspannungssignal aufzunehmen. Signaländerungen am Ausgangsknoten der Komparatorschaltung können Informationen über eine Beziehung zwischen der DUT-Ausgabe und dem Bezugsspannungssignal liefern.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Der Erfinder hat unter anderem erkannt, dass ein Problem, das gelöst werden soll, die Schaffung eines automatisierten Prüfsystems, um Antwortsignale von einem Prüfling (DUT) zu messen, umfasst. Das Problem kann die Schaffung eines Systems, das relativ klein ist, kostengünstig zu erzeugen ist, weniger Leistung als herkömmliche Systeme verbraucht oder eine höhere Wiedergabetreueleistung in Bezug auf herkömmliche Systeme schafft, umfassen. In einem Beispiel kann das Problem die Schaffung eines Systems mit einem Komparator, der eine Verstärkungsstufe besitzt, die eine im Wesentlichen konstante Verstärkung in verschiedenen Prüfmodi mit niedriger Leistung und hoher Geschwindigkeit schafft, umfassen. In einem Beispiel kann das Problem die Schaffung eines Systems mit einem Komparator, der eine Ausgangsstufe besitzt, die mehrere Prüfmodi wie z. B. Prüfmodi mit relativ niedriger Leistung und relativ hoher Geschwindigkeit berücksichtigen kann, umfassen. Das heißt, das Problem kann die Schaffung eines Komparatorabschnitts eines Prüfkopfs umfassen, wobei Ausgangskontakte des Komparatorabschnitts in verschiedenen Arbeitsprüfmodi gemeinsam verwendet werden können.
In einem Beispiel kann eine Lösung dieses und weiterer Probleme eine Komparatorschaltung oder eine Komparatorstufe eines automatisierten Prüfmittelsystems (ATE-Systems) umfassen oder verwenden. Der Komparator kann ein Mehrgeschwindigkeits- oder Mehrmoduskomparator sein. In einem Modus, der hier als ein erster Betriebsmodus bezeichnet wird, kann der Komparator ausgebildet sein, auf Kosten einer verringerten Bandbreite oder einer verringerten Geschwindigkeit relativ wenig Leistung zu verbrauchen. In einem verschiedenen Modus, der hier als ein zweiter Betriebsmodus bezeichnet wird, kann der Komparator ausgebildet sein, bei einer relativ höheren Geschwindigkeit oder einer relativ höheren Bandbreite zu arbeiten, z. B. auf Kosten einer erhöhten Leistungsaufnahme. Das Mehrmoduskomparatorsystem kann somit in Hochgeschwindigkeitsprüfanwendungen und in Niedrigleistungsprüfanwendungen nützlich sein.
In einem Beispiel kann die Lösung eine Komparatorverstärkungsstufe umfassen oder verwenden, die ausgebildet ist, in Anwendungen mit hoher und niedriger Geschwindigkeit oder hoher und niedriger Bandbreite eine vorgegebene Verstärkungseigenschaft aufrechtzuerhalten. Das heißt, die Verstärkungsstufe kann ausgebildet sein, eine Gesamtleistungsaufnahmeeigenschaft des Systems insbesondere für Anwendungen mit niedrigerer Geschwindigkeit zu verringern. In einem Beispiel kann die Lösung eine Komparatorausgangsstufe aufweisen oder verwenden, die in Anwendungen mit niedriger Bandbreite für eine geringe Leistungsaufnahme ausgebildet ist und in weiteren Anwendungen für eine höhere Geschwindigkeit ausgebildet ist. In einem Beispiel kann die Lösung eine Ausgangsstufe mit einem kombinierten oder einem gemeinsam verwendeten Ausgang aufweisen, derart, dass Ausgangsabschnitte mit hoher und niedriger Geschwindigkeit dieselben Systemausgangskontakte gemeinsam verwenden können.
In einem Beispiel kann eine Lösung der oben erwähnten Probleme ein Multimodus-Komparatorsystem umfassen oder verwenden, das in einem ersten Modus mit niedrigerer Leistung oder einem zweiten Modus mit höherer Geschwindigkeit betreibbar ist. Das Komparatorsystem kann eine Verstärkungsschaltung und eine Ausgangsstufe aufweisen. In einem Beispiel kann die Verstärkungsschaltung eine Eingangsschaltstufe aufweisen, die an eine Vorrichtung mit einstellbarer Impedanz gekoppelt ist. Ein Impedanzbetrag der Impedanzvorrichtung kann ausgebildet sein, eine Bandbreiteneigenschaft der Verstärkungsschaltung zu beeinflussen, und die Verstärkungsschaltung kann ausgebildet sein, ein Verstärkungsstufenausgangssignal zu liefern. Die Ausgangsstufe kann ausgebildet sein, das Verstärkungsstufenausgangssignal zu empfangen und in Reaktion ein Ansteuersignal an einem Ausgangsknoten zu liefern. In einem Beispiel weist die Ausgangsstufe eine Pufferschaltung auf, die an den Ausgangsknoten gekoppelt ist und ausgebildet ist, abhängig von einem Betriebsmodus des Komparatorsystems eine feste Bezugsspannung oder eine Schaltsignalspannung zu liefern.
KURZBESCHREIBUNG DER MEHREREN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
Um die Diskussion jedes bestimmten Elements oder Vorgangs einfach zu identifizieren, beziehen sich die eine oder die mehreren höchstwertigen Stellen in einer Bezugsnummer auf die Nummer der Figur, in der dieses Element zum ersten Mal eingeführt wird; es zeigen:

1 im Allgemeinen ein Beispiel einer Prüfsystemtopologie, die mehrere Treiberschaltungen aufweist;
2 im Allgemeinen ein Beispiel einer Komparatorschaltung;
3 im Allgemeinen ein erstes Beispiel einer Verstärkungsstufe einer Komparatorschaltung;
4 im Allgemeinen ein zweites Beispiel einer Verstärkungsstufe einer Komparatorschaltung;
5 im Allgemeinen ein Beispiel einer Ausgangsstufe einer Komparatorschaltung;
6 im Allgemeinen eine Komparatortopologie in einem ersten Betriebsmodus mit niedrigerer Leistung; und
7 im Allgemeinen eine Komparatortopologie in einem zweiten Betriebsmodus mit höherer Geschwindigkeit.

GENAUE BESCHREIBUNG
Ein Prüfsystem kann zu einer vorgegebenen Zeit einen Spannungsimpulsstimulus zu einem Prüfling (DUT) liefern und kann wahlweise eine Antwort vom DUT messen. Das Prüfsystem kann ausgebildet sein, Ausgangssignalimpulse mit hoher Wiedergabetreue über einen relativ großen Ausgangssignalbetragsbereich zu liefern, um verschiedene Typen von Prüflingen zu berücksichtigen.
In einem Beispiel kann ein Prüfsystem eine Kontakttreiberarchitektur aufweisen, die Stimulussignale mit hoher Wiedergabetreue mit minimalem Überschwingen und minimaler Spitzenwertbildung von Hochfrequenzstromsignalen liefern kann und die Impulskantenanordnungsgenauigkeit und die Signalbandbreite bei Betriebspegeln mit hoher oder niedriger Leistung verbessern kann. In einem Beispiel kann ein Prüfsystem eine oder mehrere Treiberstufen aufweisen, kann z. B. eine Treiberstufe der Klasse A oder eine Treiberstufe der Klasse AB aufweisen, die z. B. ausgebildet sein können, eine Vielzahl von Impulssignalen zu liefern. Das System kann Steuerschaltungen aufweisen, um Schaltsteuerspannungssignale und Schaltstromsignale genau zu steuern und einen Betriebsmodus und eine Überwachungs- oder Messaktivität eines Komparators zu steuern.
In einem Beispiel können mehrere Treiber oder Treiberstufen verwendet werden, um ein Prüfsystem zu schaffen, das ausgebildet werden kann, eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen mit variierenden Spannungs- und Geschwindigkeitsanforderungen zu prüfen. Darüber hinaus können mehrere Treiber verwendet werden, um eine Prüfung bei mehreren Signalpegeln oder ein „Multiplexieren“ zur Prüfung einer physikalischen Schicht zu verbessern oder zu ermöglichen. Während einer Prüfung einer physikalischen Schicht können die mehreren Treiber gleichzeitig geschaltet werden, um mehrere verschiedene Stimuli oder Ansteuersignale zu einem DUT liefern.
Ein Prüfsystem kann eine Komparatorschaltung oder eine Komparatorstufe aufweisen, die ausgebildet ist, Hochgeschwindigkeitsspannungs- oder Hochgeschwindigkeitsstrom-Antwortsignale von einem DUT zu empfangen. Ein Komparator ist im Allgemeinen ein Entscheidungselement, das Informationen über eine Beziehung zwischen mindestens zwei Eingangssignalen liefert. Zum Beispiel kann ein Komparator eine digitale Ausgabe (z. B. ein hohes Logiksignal oder ein tiefes Logiksignal) liefern, die eine Beziehung zwischen einem Signal von einem DUT und einem Bezugssignal wie z. B. einem Bezugsspannungssignal angibt. Der Komparator kann eine oder mehrere Verstärkungsstufen aufweisen, die z. B. in Reihe geschaltet sein können, um eine Antwort mit hoher Verstärkung zu erhalten.
Systeme und Verfahren, die hier beschrieben werden, schaffen unter anderem einen Mehrmoduskomparator oder einen digital gesteuerten Komparator. Der Komparator kann für einen Hochgeschwindigkeits- oder Niedrigleistungsbetrieb ausgebildet sein, um verschiedene Prüfparameter aufzunehmen und dadurch zu helfen, Prüfkosten zu verringern. Das heißt, es kann wünschenswert sein, ein Komparatorsystem zu schaffen, das eine minimale Leistungsmenge verbraucht, um zu helfen, Kosten, die mit einer Prüfung einer großen Zahl von Teilen verbunden sind, zu verringern. Einige Beispiele hier weisen verschiedene Komparatoren oder Komparatorschaltungen im Kontext eines Prüfsystems oder eines ATE auf oder zeigen sie, allerdings sind auch weitere Verwendungen vorgesehen.
1 veranschaulicht im Allgemeinen ein erstes Beispiel 100 einer Prüfsystemtopologie, die mehrere Treiberstufen und eine Komparatorstufe aufweist. Das erste Beispiel 100 weist einen ersten TreiberAB 108, der eine Treiberschaltung der Klasse AB aufweisen kann, und einen ersten TreiberA 116, der eine Treiberschaltung der Klasse A aufweisen kann, auf. Das erste Beispiel 100 kann ferner ein Ausgangselement wie z. B. einen ersten Widerstand 104 aufweisen, das ausgebildet sein kann, eine vorgegebene Ausgangs- oder Lastimpedanz zu liefern. In einem Beispiel kann das erste Beispiel 100 eine Komparatorschaltung 124 oder eine erste Lastschaltung 122 aufweisen, kann z. B. eine aktive Last oder eine sonstige belastende Vorrichtung aufweisen. In einem Beispiel ist das Prüfsystem ausgebildet, einen ersten Ausgangsstrom 106 i_OUT an einem DUT-Kontakt 102 zu liefern.
In einem Beispiel kann der erste TreiberAB 108 ausgebildet sein, ein Spannungsstimulussignal durch Wählen zwischen parallelgeschalteten Diodenbrücken zu erzeugen, wobei jede Brücke durch einen eindeutigen, fest zugeordneten Gleichspannungspegel angesteuert wird. Im ersten Beispiel 100 von 1 steuern die Gleichspannungen Vih 110 und Vil 112 Diodenbrücken im ersten TreiberAB 108 an. Die Schaltstufe kann von einer Spannungspufferstufe gefolgt werden, die eine Leistungsverstärkung bereitstellen kann, die z. B. verwendet werden kann, um große Ströme zu erzeugen, um eine 50 Ohm-DUT-Umgebung zu bedienen.
Im Gegensatz zum ersten TreiberAB 108 kann der erste TreiberA 116 ausgebildet sein, Übergänge am DUT-Kontakt 102 unter Verwendung einer relativ großen Stromschaltstufe, die direkt an den DUT-Kontakt 102 gekoppelt sein kann, zu erzeugen. Eine Stromschaltstufe im ersten TreiberA 116 kann in Reaktion auf eine Steuersignalschwankung 120, die z. B. ein Spannungssteuersignal sein kann, Strom in und aus dem DUT-Kontakt 102 abwechselnd schalten. Der erste TreiberA 116 kann einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb bereitstellen, weil er z. B. von der Spannungspufferstufe der Klasse AB mit ihren begleitenden Bandbreiteneinschränkungen und weiteren Leistungsfähigkeitseinschränkungen unbelastet sein kann.
In einem Beispiel kann der erste TreiberA 116 ausgebildet sein, ein Signal mit relativ niedriger Amplitude am DUT-Kontakt 102 zu liefern. Zum Beispiel kann der erste TreiberA 116 ein Signal liefern, das eine Schwankung von etwa 2 Volt aufweist. Der erste TreiberAB 108 kann ausgebildet sein, ein Signal mit einer relativ hohen Amplitude, z. B. im Bereich von -1,5 Volt bis +7 Volt, am DUT-Kontakt 102 zu liefern. Der erste TreiberA 116 arbeitet im Allgemeinen bei einer höheren Schaltgeschwindigkeit oder Bandbreite als der erste TreiberAB 108. In einem Beispiel kann der erste TreiberAB 108 ausgebildet sein, Schaltströme vom ersten TreiberA 116 zu absorbieren. Das heißt, der erste TreiberAB 108 kann als ein Puffer dienen, in den der erste TreiberA 116 Strom z. B. durch den ersten Widerstand 104 bereitstellen kann.
Der erste TreiberAB 108 und/oder der erste TreiberA 116 können derart gewählt werden, dass sie unterschiedliche DUT-Prüfanforderungen erfüllen, die auf andere Weise nicht durch einen einzelnen Treiber erfüllt werden können. Zum Beispiel kann, während beide Treiberschaltungen DUT-Wellenformen liefern können, der erste TreiberAB 108 ausgebildet sein, Stimulussignale mit großer Amplitude und niedriger Bandbreite zu liefern, und der erste TreiberA 116 kann ausgebildet sein, Stimulussignale mit niedriger Amplitude und hoher Bandbreite zu liefern.
In einem Beispiel verwenden der erste TreiberAB 108 und der erste TreiberA 116 keinen Aktivierungskontakt gemeinsam. Stattdessen weist jede Treiberschaltung eine unabhängige Aktivierungssteuerung durch die Kontakte EnAB 114 und EnA 118 auf. Die unabhängige Aktivierungssteuerung ermöglicht dem ersten TreiberAB 108, als eine Hochspannungsstimulusquelle mit niedriger Geschwindigkeit zu dienen und als ein statischer nicht wandelnder Puffer zu dienen, um Schaltströme vom ersten TreiberA 116 zu absorbieren.
1 weist die Komparatorschaltung 124 auf. Die Komparatorschaltung 124 kann einen mehrstufigen Komparator aufweisen, der ausgebildet ist, Signale vom DUT 126 wie z. B. über den DUT-Kontakt 102 zu empfangen. Die Komparatorschaltung 124 kann die empfangenen Signale mit einem Komparatorbezugssignal 128 vergleichen und in Reaktion ein differentielles Komparatorausgangssignal 130 liefern. Zum Beispiel kann die Komparatorschaltung 124 ein Spannungssignal vom DUT 126 empfangen und eine Amplitude des Spannungssignals mit einer Amplitude des Komparatorbezugssignals 128 vergleichen. Die Komparatorschaltung 124 kann Informationen über die Amplitudenbeziehung liefern. Zum Beispiel kann das differentielle Komparatorausgangssignal 130 Signale aufweisen, die im Wesentlichen denselben Betrag besitzen, wenn das Komparatorbezugssignal 128 gleich einem Signal ist, das vom DUT 126 empfangen wird.
In einem Beispiel kann die Komparatorschaltung 124 in verschiedenen Komparatormodi arbeiten. Die Komparatorschaltung 124 kann einen Komparatormodussteuerknoten 132 aufweisen, der ausgebildet ist, ein oder mehrere Signale zu empfangen, die die Komparatorschaltung 124 steuern oder derart konfigurieren, dass sie in einem ihrer verfügbaren Modi arbeitet. Zum Beispiel kann die Komparatorschaltung 124 in Reaktion auf ein erstes Steuersignal beim Modussteuerknoten 132 in einem ersten Betriebsmodus konfiguriert sein. Im ersten Betriebsmodus kann die Komparatorschaltung 124 für einen Betrieb mit relativ niedriger Leistung, der z. B. teilweise als ein Modus gekennzeichnet sein kann, in dem die Komparatorschaltung 124 eine minimale Strommenge verbraucht, ausgebildet sein. In Reaktion auf ein verschiedenes zweites Steuersignal beim Modussteuerknoten 132 kann die Komparatorschaltung 124 in einem zweiten Betriebsmodus konfiguriert sein. Im zweiten Betriebsmodus kann die Komparatorschaltung 124 für einen Betrieb mit relativ hoher Geschwindigkeit ausgebildet sein, der z. B. teilweise als ein Modus gekennzeichnet sein kann, in dem die Komparatorschaltung 124 relativ mehr Strom als im ersten Betriebsmodus verbraucht.
2 veranschaulicht im Allgemeinen ein Komparatorbeispiel 200, das die Komparatorschaltung 124 aufweisen kann. Die Komparatorschaltung 124 kann einen Komparatoreingangsknoten 204, einen Bezugssignaleingangsknoten 212, einen ersten Ausgangsknoten 208 und einen zweiten Ausgangsknoten 210 aufweisen. Die Komparatorschaltung 124 kann mehrere verschiedene Schaltungsstufen, die in Reihe vorgesehen sind, aufweisen. Zum Beispiel kann die Komparatorschaltung 124 eine Vergleichsstufe 202, eine oder mehrere Verstärkungsstufen wie z. B. eine erste Verstärkungsstufe 300 bis eine n-te Verstärkungsstufe 206 und eine Ausgangsstufe 500 aufweisen.
In einem Beispiel kann die Vergleichsstufe 202 ausgebildet sein, unter Verwendung des Komparatoreingangsknotens 204 ein Stimulussignal oder ein DUT-Signal vom DUT 126 zu empfangen. Die Vergleichsstufe 202 kann ein Spannungsbezugssignal Vth unter Verwendung des Bezugssignaleingangsknotens 212 empfangen. Im Allgemeinen ist die Vergleichsstufe 202 ausgebildet, eine Signalvergleichsoperation durchzuführen, um zu bestimmen, welches der jeweiligen Signale am Komparatoreingangsknoten 204 und am Bezugssignaleingangsknoten 212 z. B. zu einer bestimmten oder einer vorgegebenen Zeit eine größere oder eine geringere Signalamplitudeneigenschaft besitzt. Ein Vergleichsergebnis oder eine Vergleichsausgabe der Vergleichsstufe 202 kann zur ersten Verstärkungsstufe 300 geliefert werden. In einem Beispiel weist das Vergleichsergebnis ein Differenzsignal oder ein Logiksignal auf, d. h. ein Signal, das zwei Signalkomponenten besitzt.
In einem Beispiel weist die Vergleichsstufe 202 einen Differenzverstärker auf, der eine Differenzspannung, die am Komparatoreingangsknoten 204 und am Bezugssignaleingangsknoten 212 empfangen wird, verstärkt und Gleichtaktsignalkomponenten unterdrückt. Verschiedene weitere Schaltungen einer Vergleichsstufe 202, die z. B. einen oder mehrere der Komparatoren, die durch McQuilkin im US-Patent 9,813,050 mit dem Titel „Komparatorschaltung mit Eingangsdämpfungsglied“, das hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist, beschrieben sind, aufweisen, können verwendet werden. Die Entscheidungsschaltung der Vergleichsstufe 202 kann unter anderem ein Differenzpaar aufweisen, das meldet, wenn das DUT-Signal die Bezugssignalspannung Vth passiert, jedoch kann es auch als ein Pegelschieber dienen, um den anschließenden Verstärkungsstufen zu ermöglichen, unterhalb einer Masse zu arbeiten, z. B., um Energie zu sparen.
Die erste Verstärkungsstufe 300 kann verschiedene Verstärkungsschaltungsanordnungen oder Verstärkerschaltungsanordnungen aufweisen. Das heißt, die erste Verstärkungsstufe 300 kann eine Verstärkerschaltungsanordnung aufweisen, die z. B. Operationsverstärker oder weitere Anordnungen oder Konfigurationen von Transistoren oder eine weitere Schaltungsanordnung aufweisen kann, um eine Signalverstärkung oder ein Signalpuffern durchzuführen. Mehrere Verstärkungsstufeninstanzen können in Reihe vorgesehen sein, derart, dass jede Verstärkungsstufe eine Ausgabe einer vorhergehenden Verstärkungsstufe weiter verstärkt oder puffert. Im Beispiel von 2 liefert die erste Verstärkungsstufe 300 ein erstes Verstärkungsstufenausgangssignal zu einer oder mehreren Zwischenverstärkungsstufen, die wiederum eine Verstärkungsstufenausgabe unter Verwendung einer letzten oder einer n-ten Verstärkungsstufe 206 liefern. Die n-te Verstärkungsstufe 206 kann ausgebildet sein, ein Ausgangssignal in einen Empfänger mit relativ hochohmigem Eingang in der Ausgangsstufe 500 zu liefern. In Reaktion kann die Ausgangsstufe 500 ein Ausgangssignal zu einer niederohmigen Umgebung liefern und somit eine Leistungsverstärkung bereitstellen. Die verschiedenen Verstärkungsstufen wie z. B. die erste Verstärkungsstufe 300, die n-te Verstärkungsstufe 206 und eine oder mehrere beliebige dazwischenliegende Verstärkungsstufen können gleich oder verschieden ausgebildet sein.
In einem Beispiel stellt die Ausgangsstufe 500 das differentielle Komparatorausgangssignal 130, das eine erste und eine zweite Signalkomponente aufweist, bei dem ersten Ausgangsknoten 208 bzw. dem zweiten Ausgangsknoten 210 bereit. Das heißt, die Komparatorstufen-Ausgangssignalkomponenten können verwendet werden, um ein digitales Ausgangssignal zu liefern, das ein Größenverhältnis zwischen den Eingangssignalen, die am Komparatoreingangsknoten 204 und dem Bezugssignaleingangsknoten 212 empfangen werden, angibt.
3 veranschaulicht im Allgemeinen ein Beispiel einer Verstärkungsstufentopologie, die z. B. die erste Verstärkungsstufe 300 aufweisen kann. Die erste Verstärkungsstufe 300 kann ausgebildet sein, ein Vergleichsergebnissignal 302 von der Vergleichsstufe 202 zu empfangen. In einem Beispiel weist das Vergleichsergebnissignal 302 ein Differenzspannungssignal auf. Die erste Verstärkungsstufe 300 kann die Komponenten des Vergleichsergebnissignals 302 unter Verwendung eines jeweiligen ersten und zweiten Transistors eines ersten Differenzpaars 306 empfangen.
In 3 kann das erste Differenzpaar 306 an eine erste Stromquelle 312 gekoppelt sein. Die erste Stromquelle 312 kann ein einstellbares Stromsignal Itail liefern, um das erste Differenzpaar 306 mit Energie zu versorgen. Ein Betrag eines Stromsignals Itail das durch die erste Stromquelle 312 bereitgestellt wird, kann von einem Betriebsmodus der Komparatorschaltung 124 abhängen. Zum Beispiel kann in einem ersten Betriebsmodus, der einer niedrigen Leistungsaufnahme entspricht, der Betrag von Itail relativ kleiner als im zweiten Betriebsmodus, der einem Betrieb mit höherer Geschwindigkeit entspricht, sein.
Das erste Differenzpaar 306 kann an ein Vorbelastungsnetz 310 und ein Verstärkungsstufenausgabenetz 308 gekoppelt sein, die wiederum an ein Paar Vorbelastungsstromquellen 316 gekoppelt sein können. Das Verstärkungsstufenausgabenetz 308 kann ausgebildet sein, ein Verstärkungsstufenausgangssignal 304 zu liefern. In einem Beispiel ist die erste Verstärkungsstufe 300 ausgebildet, eine im Wesentlichen konstante Verstärkung für Signale, die am Eingang empfangen werden, zu liefern. Das heißt, eine Verstärkungseigenschaft der ersten Verstärkungsstufe 300 kann im ersten und im verschiedenen zweiten Betriebsmodus der Komparatorschaltung 124 im Wesentlichen konstant sein.
Eine Verstärkungseigenschaft der ersten Verstärkungsstufe 300 kann teilweise durch einen Betrag des Stromsignals Itail, das durch die erste Stromquelle 312 bereitgestellt wird, und durch eine Impedanz an den Kollektoranschlüssen der Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 bestimmt werden. Eine Verstärkung Av der ersten Verstärkungsstufe 300 kann als Av = Itail * Rcollector/N ausgedrückt werden, wobei Itail ein Strom ist, der durch die erste Stromquelle 312 bereitgestellt wird, N eine Konstante ist, die mit einem Typ von Elementen in Beziehung steht, die verwendet werden, um das erste Differenzpaar 306 zu konstruieren, und Rcollector ein Widerstand beim Kollektor eines der Transistoren im ersten Differenzpaar 306 ist. Die Verstärkung kann somit durch Erhöhen eines Betrags des Stroms Itail oder Erhöhen eines Betrags des Widerstands Rcollector erhöht werden.
In einem Beispiel kann die Bandbreite der ersten Verstärkungsstufe 300 durch den Kollektorwiderstand Rcollector und eine parasitäre Kapazität beim Kollektoranschluss beeinflusst oder bestimmt werden. Im Allgemeinen kann die Bandbreite erhöht werden, wenn der Kollektorwiderstand Rcollector verringert wird. Somit kann ein Entwurfskompromiss zwischen Bandbreite und Verstärkung vorliegen.
In einem Beispiel ist die Schaltung mit einstellbarer Impedanz 314 ausgebildet, eine Impedanz an den Kollektoranschlüssen der Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 zu ändern, um dadurch eine Verstärkungseigenschaft der ersten Verstärkungsstufe 300 zu beeinflussen oder zu ändern. In einem Beispiel ist ein Betrag des Stroms Itail, der durch die erste Stromquelle 312 bereitgestellt wird, derart ausgebildet, dass er sich in Übereinstimmung mit Änderungen der Impedanz, die durch die Schaltung mit einstellbarer Impedanz 314 bereitgestellt wird, ändert.
In einem Beispiel weist die Schaltung mit einstellbarer Impedanz 314 ein Widerstandsnetz in jedem der Signalpfade, die sich von den jeweiligen Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 erstrecken, auf. Das heißt, die Schaltung mit einstellbarer Impedanz 314 kann einen oder mehrere Widerstände aufweisen, die an einen Kollektor des ersten Transistors des ersten Differenzpaars 306 gekoppelt sind, und kann einen oder mehrere Widerstände aufweisen, die an einen Kollektor des zweiten Transistors des ersten Differenzpaars 306 gekoppelt sind. Im Beispiel von 3 ist ein Paar in Reihe geschalteter Widerstände Rc1 und Rc2 an jeden der jeweiligen Kollektoren der Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 gekoppelt. Die Widerstandswerte der Widerstände Rc1 und Rc2 können gleich oder verschieden sein; für Zwecke dieser Diskussion kann angenommen werden, dass die Widerstände denselben Widerstandswert besitzen. Verschiedene Werte können verwendet werden, um verschiedene Verstärkungseigenschaften wie z. B. in den verschiedenen Betriebsmodi zu realisieren.
Die Schaltung mit einstellbarer Impedanz 314 kann Schalter S1 und S2 aufweisen, die jeweilige Nebenschlusspfade für die Kollektorwiderstände Rc2 steuern. Die Schalter S1 und S2 können ausgebildet sein, gemeinsam oder gleichzeitig zu arbeiten, derart, dass beide Schalter gleichzeitig offen sind oder geschlossen sind. In einem Beispiel sind die Schalter S1 und S2 in Reaktion auf Steuersignale, die beim Modussteuerknoten 132 präsentiert werden, betreibbar.
Wenn die Schalter S1 und S2 wie z. B. im ersten Betriebsmodus offen sind, ist ein wirksamer Kollektorwiderstand für jeden der Transistoren im ersten Differenzpaar 306 Rc1 + Rc2. Um sicherzustellen, dass eine vorgegebene Sollverstärkung durch die erste Verstärkungsstufe 300 im ersten Betriebsmodus erreicht wird, kann ein Betrag des Schweifstroms Itail verringert werden, um z. B. den größeren Kollektorwiderstand auszugleichen. In einem Beispiel ist dann, wenn die Schalter S1 und S2 geschlossen werden, wie z. B. im zweiten Betriebsmodus, der wirksame Kollektorwiderstand für jeden der Transistoren im ersten Differenzpaar 306 gleich Rc1. Um im Wesentlichen dieselbe Sollverstärkung durch die erste Verstärkungsstufe 300 im zweiten Betriebsmodus wie im ersten Betriebsmodus aufrechtzuerhalten, kann der Betrag des Schweifstroms Itail erhöht werden.
Die erste Verstärkungsstufe 300 kann somit ausgebildet sein, im ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus im Wesentlichen denselben Verstärkungsbetrag zu liefern. Der erste Betriebsmodus kann teilweise durch eine geringere Leistungsaufnahme durch die erste Verstärkungsstufe 300 (z. B. weniger Schweifstrom Itail von der ersten Stromquelle 312) und folgerichtig eine niedrigere Bandbreite oder eine relativ langsamere Leistung in Bezug auf den zweiten Betriebsmodus gekennzeichnet sein. Der zweite Betriebsmodus kann teilweise durch eine höhere Bandbreite oder eine relativ schnellere Leistungsfähigkeit durch die erste Verstärkungsstufe 300 und folgerichtig eine höhere Leistungsaufnahme in Bezug auf den ersten Betriebsmodus (z. B. mehr Schweifstrom Itail von der ersten Stromquelle 312) gekennzeichnet sein. Mit anderen Worten können im ersten Betriebsmodus die Schalter S1 und S2 offen sein, um dadurch eine relativ höhere Impedanz bei den Kollektoren der Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 zu präsentieren, und der Schweifstrom Itail kann verringert werden, um sicherzustellen, dass eine gewünschte Verstärkungseigenschaft erfüllt wird. Im zweiten Betriebsmodus können die Schalter S1 und S2 geschlossen sein, um eine relativ geringere Impedanz bei den Kollektoren der Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 zu präsentieren, und der Schweifstrom Itail kann erhöht werden, um sicherzustellen, dass dieselbe gewünschte Verstärkungseigenschaft erfüllt wird. Auf diese Weise kann dieselbe erste Verstärkungsstufe 300 in Anwendungen sowohl mit niedriger Leistung als auch hoher Bandbreite nützlich sein.
4 veranschaulicht im Allgemeinen ein Beispiel eines Verstärkungsstufendetails 400. In einem Beispiel weisen die Verstärkungsstufendetails 400 einen Abschnitt der ersten Verstärkungsstufe 300 oder der n-ten Verstärkungsstufe 206 auf. Das heißt, eine oder mehrere der ersten Verstärkungsstufe 300, der n-ten Verstärkungsstufe 206 oder einer oder mehrerer dazwischenliegender und nicht dargestellter Verstärkungsstufen können die Topologie, die im Verstärkungsstufendetail 400 veranschaulicht ist, aufweisen oder verwenden.
Im Beispiel von 4 weisen Q5 und Q6 Vorrichtungen des ersten Differenzpaars 306 mit Basen, die an jeweilige Verstärkungsstufeneingangsknoten gekoppelt sind, auf. In einem Beispiel kann sich, um konstante Spannungsschwankungen an einem Ausgang der Verstärkungsstufe aufrechtzuerhalten, die ohmsche Belastung bei den Kollektoren von Q5 und Q6 gemäß einem Betriebsmodus der Komparatorschaltung 124 ändern. Zum Beispiel kann die Schaltung mit einstellbarer Impedanz 314 verschiedene Segmente aufweisen, die mindestens zwei in Reihe geschaltete Lasten oder Widerstände und einen Steuermechanismus oder Schalter aufweisen, um zu bestimmen, welcher Abschnitt der Lasten verwendet wird, um den Q5- oder Q6-Schaltkollektorstrom zu leiten. Im Beispiel von 4 weist der Steuermechanismus Schalter oder Transistoren Q1, Q2, Q3 und Q4 mit Basisspannungen, die durch ein Modussteuersignal 402 gesteuert werden, auf. In einem Beispiel weist das Modussteuersignal 402 ein Paar komplementärer Steuersignale auf, in dem eine Seite hoch ist, wenn die andere niedrig ist. In einem Beispiel kann das Modussteuersignal 402 durch den Modussteuerknoten 132 der Komparatorschaltung 124 empfangen werden.
Im ersten Betriebsmodus kann eine Basisspannung am Transistor Q2 hoch sein und kann eine Basisspannung am Transistor Q1 niedrig sein. Als Ergebnis kann der Transistor Q1 ausschalten und kann der Transistor Q2 wiederum den Schaltstrom aus dem ersten Differenzpaar 306 durch einen Gesamtwiderstand von 3R leiten. Im zweiten Betriebsmodus kann die Basisspannung am Transistor Q1 hoch sein und kann die Basisspannung am Transistor Q2 niedrig sein, wodurch der Transistor Q2 ausgeschaltet wird und Q1 veranlasst wird, den Schaltstrom durch einen Gesamtwiderstand von 1 R zu leiten. Das heißt, im zweiten Betriebsmodus belastet die Schaltung mit einstellbarer Impedanz 314 die Kollektoren des Vorrichtungen des ersten Differenzpaars 306 mit einem geringeren Widerstand als im ersten Betriebsmodus.
In einem Beispiel können eine oder mehrere Verstärkungsstufen in der Komparatorschaltung 124 als eine Weiterleitungs- oder Pufferstufe ausgebildet sein. Zum Beispiel kann eine Schaltspannung am Ausgang der n-ten Verstärkungsstufe 206 im ersten und im zweiten Betriebsmodus im Wesentlichen konstant bleiben, trotz einer Verringerung des Kollektorwiderstands, z. B. weil ein Betrag des Schweifstroms Itail, der durch die erste Stromquelle 312 bereitgestellt wird, für jeden Modus angepasst werden kann.
In einem Beispiel kann im ersten Betriebsmodus oder Betriebsmodus mit niedrigerer Leistung eine Basisspannung am Transistor Q2 hoch sein und kann eine Basisspannung am Transistor Q1 niedrig sein. Eine Spannung am Emitter von Transistor Q1 kann dann bei einem im Wesentlichen ausreichend hohen Sperrvorspannungsbetrag gehalten werden, derart, dass der Transistor Q1 sperrvorgespannt ist und nicht leiten kann. Darüber hinaus kann eine parasitäre Kapazität am Emitter von Transistor Q1 minimiert werden, z. B. durch Sicherstellen, dass die Basis von Transistor Q1 so niedrig wie möglich angesteuert wird, da die Emitterkapazität umgekehrt proportional zur
Sperrvorspannung ist. Es kann wichtig sein, die Kapazität am Emitter von Transistor Q1 zu minimieren, da eine derartige Kapazität als ein Hochgeschwindigkeitsstromnebenschluss über dem Widerstand r1 dienen kann, was zu Wellenformdiskontinuitäten, einer geringen Wiedergabetreue und einer beeinträchtigten Zeitablaufgenauigkeit führen kann. Alternative Schaltverfahren, die verwendet werden, um den Kollektorlastwiderstand anzupassen, wie z. B. MOS-Transistoren oder Übertragungs-Gates können eine größere Kapazität aufweisen und können in einer verringerten Schaltungsleistungsfähigkeit resultieren.
In einem Beispiel können die Kollektorschaltpaare oder die Bipolartransistorpaare (z. B. die Transistoren Q1 und Q2 oder die Transistoren Q3 und Q4) eine im Wesentlichen ähnliche Funktionalität wie ein FET-Schalter bereitstellen, der zwischen Masse und dem Knoten, der die Reihenwiderstände koppelt, verbunden ist. Im ersten Betriebsmodus könnte der FET geöffnet werden, um keinen Strom zu leiten, und im zweiten Betriebsmodus könnte der FET geschlossen werden, um Strom zu leiten. Der veranschaulichte bipolare Schaltpaaransatz bietet allerdings verschiedene Vorteile. Zum Beispiel kann, da die Transkonduktanz gm eines Bipolartransistors sehr groß sein kann, eine bipolare Vorrichtung beim Widerstandsübergangsknoten unter Verwendung einer physisch kleinen Vorrichtung mit niedriger Kapazität eine kleine Impedanz erzeugen. Eine niedrige Impedanz kann wichtig sein, weil der Knoten mit dem Kollektorlastwiderstand in Reihe geschaltet ist, und Impedanzänderungen über der Temperatur und dem Prozess können unerwünscht sein. Eine große prozentuale Änderung eines kleinen Schaltwiderstands kann einen kleinen Gesamtkollektorlastwiderstandsfehler und somit einen kleinen Spannungsfehler erzeugen. Ein FET, der groß genug ist, eine Impedanz zu liefern, die so klein wie die des Bipolartransistors ist, würde physisch groß sein und würde den Widerstandsübergangsknoten kapazitiv belasten.
5 veranschaulicht im Allgemeinen ein Beispiel der Ausgangsstufe 500. Im Beispiel von 5 ist die Ausgangsstufe 500 unter Verwendung des ersten Ausgangsknotens 208 und des zweiten Ausgangsknotens 210 an Abschlussvorrichtungen, die z. B. durch Übertragungsleitungen vorgesehen sein können, gekoppelt. Zum Beispiel kann die Ausgangsstufe 500 an Abschlussvorrichtungen gekoppelt sein, die einen ersten Abschlusswiderstand 524 und einen zweiten Abschlusswiderstand 526, die eine Anpassimpedanz für Übertragungsleitungen bereitstellen können, aufweisen. In der Praxis können der erste Abschlusswiderstand 524 und der zweite Abschlusswiderstand 526 Vorrichtungen mit relativ niedrigem Widerstand sein, da praktische Übertragungsleitungen relativ niedrige Impedanzeigenschaften aufweisen können. Die Ausgangsstufe 500 kann somit verwendet werden, um eine Leistungsverstärkung von einer hochohmigen Umgebung in einer vorhergehenden Stufe wie z. B. einer Verstärkungsstufe oder der n-ten Verstärkungsstufe 206 zu einer niederohmigen Umgebung, die Übertragungsleitungen, den ersten Abschlusswiderstand 524 oder den zweiten Abschlusswiderstand 526 aufweisen kann, zu liefern.
In einem Beispiel ist die Ausgangsstufe 500 ausgebildet, ein Ausgangsstufeneingangssignal 502 aufzunehmen. Das Ausgangsstufeneingangssignal 502 kann ein Verstärkungsstufenausgangssignal wie z. B. von der n-ten Verstärkungsstufe 206 aufweisen. In einem Beispiel weist die Ausgangsstufe 500 ein zweites Differenzpaar 504 und ein drittes Differenzpaar 506, die parallelgeschaltet sind, auf und jedes des zweiten Differenzpaars 504 und des dritten Differenzpaars 506 kann ausgebildet sein, dasselbe Ausgangsstufeneingangssignal 502 aufzunehmen. Im Beispiel von 5 können das zweite Differenzpaar 504 und das dritte Differenzpaar 506 ausgebildet sein, sich gegenseitig ausschließend zu arbeiten. Zum Beispiel kann das zweite Differenzpaar 504 an eine zweite Stromquelle 508 gekoppelt sein und kann das dritte Differenzpaar 506 an eine dritte Stromquelle 510 gekoppelt sein. Die jeweiligen Schalter, die die Differenzpaare an ihre jeweiligen Stromquellen koppeln, können ausgebildet sein, derart zu arbeiten, dass ein Schalter offen ist, während der andere geschlossen ist.
Im ersten Betriebsmodus der Komparatorschaltung 124, der z. B. teilweise derart gekennzeichnet sein kann, dass er relativ weniger Leistung verbraucht als der zweite Betriebsmodus höherer Bandbreite der Komparatorschaltung 124, kann das zweite Differenzpaar 504 ausgebildet sein, das Ausgangsstufeneingangssignal 502 zu empfangen und in Reaktion einen Strom lin von der zweiten Stromquelle 508 zu leiten. Im ersten Betriebsmodus kann die dritte Stromquelle 510 vom dritten Differenzpaar 506 entkoppelt sein, wodurch das dritte Differenzpaar 506 wirksam ausgeschaltet oder deaktiviert wird und verhindert wird, dass die Vorrichtungen im dritten Differenzpaar 506 leiten. Informationen über das Ausgangsstufeneingangssignal 502 können dann durch das zweite Differenzpaar 504 zu Eingangsanschlüssen einer ersten Pufferschaltung 516 und einer zweiten Pufferschaltung 518 geliefert werden. In Reaktion können die erste Pufferschaltung 516 und die zweite Pufferschaltung 518 Ausgangssignale an dem ersten Ausgangsknoten 208 und dem zweiten Ausgangsknoten 210 der Ausgangsstufe 500 liefern. In einem Beispiel sind die Ausgänge der ersten Pufferschaltung 516 bzw. der zweiten Pufferschaltung 518 an einen ersten Abschlusswiderstand 520 und einen zweiten Abschlusswiderstand 522 gekoppelt, die wiederum mit dem ersten Ausgangsknoten 208 bzw. dem zweiten Ausgangsknoten 210 verbunden sind. In einem Beispiel können der erste Abschlusswiderstand 520 und der zweite Abschlusswiderstand 522 mit der Komparatorschaltung 124 integriert sein, d. h. im selben ATE-Prüfkopf wie die Komparatorschaltung 124 vorgesehen sein.
Im zweiten Betriebsmodus der Komparatorschaltung 124, der z. B. teilweise derart gekennzeichnet sein kann, dass er Signale höherer Bandbreite als im ersten Betriebsmodus niedrigerer Leistung der Komparatorschaltung 124 berücksichtigt, kann das dritte Differenzpaar 506 ausgebildet sein, das Ausgangsstufeneingangssignal 502 aufzunehmen und in Reaktion einen Strom lout von der dritten Stromquelle 510 zu leiten. Im zweiten Betriebsmodus kann die zweite Stromquelle 508 vom zweiten Differenzpaar 504 entkoppelt sein, wodurch das zweite Differenzpaar 504 wirksam ausgeschaltet oder deaktiviert wird und verhindert wird, dass die Vorrichtungen im zweiten Differenzpaar 504 leiten. Informationen über das Ausgangsstufeneingangssignal 502 können dann durch das dritte Differenzpaar 506 zu dem ersten Ausgangsknoten 208 und dem zweiten Ausgangsknoten 210 der Ausgangsstufe 500 geliefert werden. Wenn das zweite Differenzpaar 504 deaktiviert ist, stellen der erste Kollektorwiderstand 512 und der zweite Kollektorwiderstand 514, die an eine Spannungsversorgungsschiene Vttc gekoppelt sind, jeweilige Vorspannungssignale an den Eingängen der ersten Pufferschaltung 516 und der zweiten Pufferschaltung 518 bereit. Die Kollektorwiderstände, die dem zweiten Differenzpaar 504 zugeordnet sind, können somit im ersten Betriebsmodus eine Verstärkungsabstimmwirkung bereitstellen und können im zweiten Betriebsmodus verwendet werden, um ein Vorspannungssignal zu liefern. Das heißt, im zweiten Betriebsmodus schaltet das dritte Differenzpaar 506 ein Ausgangssignal direkt bei den Ausgangsknoten und die erste Pufferschaltung 516 und die zweite Pufferschaltung 518 stellen eine Bezugsspannung für das Ausgangssignal bereit.
6 veranschaulicht im Allgemeinen ein erstes Betriebsmodusbeispiel 600 der Komparatorschaltung 124. Das erste Betriebsmodusbeispiel 600 weist ein Beispiel der n-ten Verstärkungsstufe 206 im ersten Betriebsmodus auf, wobei die Schalter S1 und S2 offen sind. Die ohmsche Last, die den Kollektoren der Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 präsentiert wird, ist somit relativ hoch und ein Betrag des einstellbaren Schweifstroms Itail von der ersten Stromquelle 312 kann minimiert werden. Im Beispiel von 6 ist ein Ausgang der n-ten Verstärkungsstufe 206 an einen Eingang der Ausgangsstufe 500 gekoppelt. Die Ausgangsstufe 500 empfängt die Ausgabe von der n-ten Verstärkungsstufe 206 und liefert ein geschaltetes Signal über das zweite Differenzpaar 504 zu der ersten Pufferschaltung 516 und der zweiten Pufferschaltung 518. Im ersten Betriebsmodusbeispiel 600 kann das dritte Differenzpaar 506 ausgeschaltet sein. In Reaktion auf die Eingangssignale bei ihren jeweiligen Eingängen liefern die erste Pufferschaltung 516 und die zweite Pufferschaltung 518 ein differentiell geschaltetes Ausgangssignal, das eine Beziehung zwischen einem DUT-Signal, wie es vom DUT-Kontakt 102 empfangen wird, und einem Bezugsspannungssignal Vth oder dem Komparatorbezugssignal 128 angibt.
7 veranschaulicht im Allgemeinen ein zweites Betriebsmodusbeispiel 700 der Komparatorschaltung 124. Das zweite Betriebsmodusbeispiel 700 weist ein Beispiel der n-ten Verstärkungsstufe 206 im zweiten Betriebsmodus auf, wobei die Schalter S1 und S2 geschlossen sind. Die ohmsche Last, die den Kollektoren der Vorrichtungen im ersten Differenzpaar 306 präsentiert wird, ist somit relativ niedrig und ein Betrag des einstellbaren Schweifstroms Itail von der ersten Stromquelle 312 kann in Bezug auf den Betrag, der im ersten Betriebsmodus verwendet wird, erhöht werden, um im ersten und im zweiten Betriebsmodus eine konstante Verstärkung aufrechtzuerhalten.
Im Beispiel von 7 ist ein Ausgang der n-ten Verstärkungsstufe 206 an einen Eingang der Ausgangsstufe 500 gekoppelt. Die Ausgangsstufe 500 empfängt die Ausgabe von der n-ten Verstärkungsstufe 206 und liefert ein geschaltetes Signal über das dritte Differenzpaar 506 zu den Ausgangsknoten der Ausgangsstufe 500. Im zweiten Betriebsmodusbeispiel 700 kann das zweite Differenzpaar 504 ausgeschaltet sein. In diesem zweiten Betriebsmodusbeispiel 700 können die erste Pufferschaltung 516 und die zweite Pufferschaltung 518 ein festes Bezugsspannungssignal am selben Ausgangsknoten der Ausgangsstufe 500 liefern. Die Ausgangsknoten können somit ein differentiell geschaltetes Ausgangssignal liefern, das eine Beziehung zwischen einem DUT-Signal, wie es z. B. vom DUT-Kontakt 102 empfangen wird, und einem Bezugsspannungssignal Vth oder dem Komparatorbezugssignal 128 angibt.
Verschiedene Aspekte der vorliegende Offenbarung können helfen, eine Lösung für die prüfsystembezogenen Probleme, die hier identifiziert werden, zu liefern.
In einem Beispiel kann Aspekt 1 einen Gegenstand wie z. B. eine Vorrichtung, ein System oder eine Einrichtung aufweisen oder verwenden, die bzw. das eine Komparatorschaltung wie z. B. zur Verwendung in einem automatisierten Prüfmittel aufweisen oder verwenden kann. In einem Beispiel kann Aspekt 1 ein Multimodus-Komparatorsystem aufweisen, das in einem ersten Modus mit niedrigerer Leistung oder einem zweiten Modus mit höherer Geschwindigkeit betreibbar ist. In Aspekt 1 kann das Komparatorsystem eine Verstärkungsschaltung aufweisen, die eine Eingangsschaltstufe aufweist, die an eine Vorrichtung mit einstellbarer Impedanz gekoppelt ist, wobei ein Impedanzbetrag der Impedanzvorrichtung eine Bandbreiteneigenschaft der Verstärkungsschaltung beeinflusst und die Verstärkungsschaltung ausgebildet ist, ein Verstärkungsstufenausgangssignal zu liefern. Aspekt 1 kann eine Ausgangsstufe aufweisen, die ausgebildet ist, das Verstärkungsstufenausgangssignal zu empfangen und ein Ansteuersignal an einem Ausgangsknoten zu liefern, wobei die Ausgangsstufe eine Pufferschaltung aufweist, die an den Ausgangsknoten gekoppelt ist und ausgebildet ist, eine feste Bezugsspannung oder eine Schaltsignalspannung abhängig von einem Betriebsmodus des Komparatorsystems zu liefern.
Aspekt 2 kann den Gegenstand von Aspekt 1 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er einen Abschlusswiderstand zwischen dem Ausgangsknoten und der Pufferschaltung wahlweise aufweist oder verwendet, wobei in einem ersten Modus mit niedrigerer Leistung, eine erste Schaltvorrichtung ausgebildet ist, einen ersten geringeren Strom zu schalten, um ein geschaltetes Puffereingangssignal zur Pufferschaltung zu liefern, und die Pufferschaltung ausgebildet ist, in Reaktion das Ansteuersignal zum Abschlusswiderstand zu liefern, und in einem zweiten Modus mit höherer Geschwindigkeit die Pufferschaltung ausgebildet ist, die feste Bezugsspannung auf einer ersten Seite des Abschlusswiderstands zu liefern, und eine zweite Schaltvorrichtung ausgebildet ist, einen zweiten höheren Strom auf einer zweiten Seite des Abschlusswiderstands zu schalten, um das Ansteuersignal am Ausgangsknoten zu liefern.
Aspekt 3 kann den Gegenstand von Aspekt 2 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er eine erste Stromquelle, die ausgebildet ist, den ersten geringeren Strom zu liefern, und eine verschiedene zweite Stromquelle, die ausgebildet ist, den zweiten höheren Strom zu liefern, wahlweise aufweist oder verwendet.
Aspekt 4 kann den Gegenstand von Aspekt 2 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er die erste Schaltvorrichtung, die ein erstes Differenzpaar aufweist, das ausgebildet ist, das Verstärkungsstufenausgangssignal zu empfangen, und die zweite Schaltvorrichtung, die ein zweites Differenzpaar aufweist, das ausgebildet ist, dasselbe Verstärkungsstufenausgangssignal zu empfangen, wahlweise aufweist oder verwendet.
Aspekt 5 kann den Gegenstand von Aspekt 4 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er einen ersten und einen zweiten Widerstand, die an jeweilige Kollektoranschlüsse des ersten Differenzpaars und an eine Spannungsversorgungsschiene gekoppelt sind, wahlweise aufweist oder verwendet. In Aspekt 5 kann die Pufferschaltung ein Paar Puffereingangskanäle aufweisen und jeder der Puffereingangskanäle kann an einen jeweiligen der Kollektoranschlüsse des ersten Differenzpaars gekoppelt sein.
Aspekt 6 kann den Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Aspekte 1 bis 5 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er die Ausgangsstufe wahlweise aufweist oder verwendet, die ein erstes und ein zweites Differenzpaar aufweist, die ausgebildet sind, in zwei verschiedenen Betriebsmodi des Komparatorsystems sich gegenseitig ausschließend zu arbeiten.
Aspekt 7 kann den Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Aspekte 1 bis 6 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er die Eingangsschaltstufe der Verstärkungsschaltung, die ein erstes Differenzpaar aufweist, das einen ersten und einen zweiten Transistor und ein einstellbares Impedanznetz, das an Kollektoranschlüsse der Transistoren gekoppelt ist, aufweist, wahlweise aufweist oder verwendet.
Aspekt 8 kann den Gegenstand von Aspekt 7 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er in einem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit des Komparatorsystems das Impedanznetz, das eine geringere erste Impedanz an den Kollektoranschlüssen der Transistoren bereitstellt, und in einem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung des Komparatorsystems das Impedanznetz, das eine größere zweite Impedanz an den Kollektoranschlüssen der Transistoren bereitstellt, wahlweise aufweist.
Aspekt 9 kann den Gegenstand von Aspekt 7 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er eine einstellbare Schweifstromquelle, die an den ersten und den zweiten Transistor gekoppelt ist, wahlweise aufweist oder verwendet, wobei die einstellbare Schweifstromquelle ausgebildet ist, in einem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit des Komparatorsystems ein Stromsignal mit größerem Betrag zu liefern, und die einstellbare Schweifstromquelle ausgebildet ist, in einem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung des Komparatorsystems ein Stromsignal mit geringerem Betrag zu liefern.
Aspekt 10 kann den Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Aspekte 1 bis 9 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er eine Vergleichsstufenschaltung wahlweise aufweist oder verwendet, die ausgebildet ist, ein Signal von einem Prüfling und ein Bezugssignal zu empfangen und in Reaktion eine Vergleichsausgabe zur Eingangsschaltstufe einer ersten von mehreren in Reihe geschalteten Instanzen der Verstärkungsschaltung zu liefern.
Aspekt 11 kann den Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Aspekte 1 bis 10 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er die Verstärkungsschaltung wahlweise aufweist oder verwendet, die ausgebildet ist, unabhängig von einem gewählten Betriebsmodus des Komparatorsystems im Wesentlichen dieselbe Verstärkung zu liefern.
Aspekt 12 kann einen Gegenstand wie z. B. eine Vorrichtung, ein System oder eine Einrichtung aufweisen oder verwenden, die bzw. das ein Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem für automatisierte Prüfsysteme mit hoher und niedriger Bandbreite aufweisen oder verwenden kann. Aspekt 12 kann z. B. eine Verstärkungsstufe aufweisen, die ausgebildet ist, einen hochohmigen Eingang einer Komparatorausgangsstufe anzusteuern, wobei die Verstärkungsstufe eine Differenzschaltstufe aufweist, die an eine Schaltung mit einstellbarer Impedanz gekoppelt ist, und wobei eine Impedanzbetragseigenschaft der Schaltung mit einstellbarer Impedanz einer Bandbreiteneigenschaft der Verstärkungsstufe entspricht. In Aspekt 12 kann die Komparatorausgangsstufe eine Pufferschaltung aufweisen, die an einen niederohmigen Komparatorausgangsknoten gekoppelt ist, wobei die Pufferschaltung ausgebildet ist, in einem Modus mit höherer Geschwindigkeit eine Bezugsspannung für ein geschaltetes Ausgangssignal am Ausgangsknoten zu liefern, und die Pufferschaltung ausgebildet ist, in einem Modus mit niedrigerer Leistung das geschaltete Ausgangssignal am Ausgangsknoten zu liefern.
Aspekt 13 kann den Gegenstand von Aspekt 12 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er die Komparatorausgangsstufe, die ein erstes und ein zweites Differenzpaar aufweist, die ausgebildet sind, in dem Modus mit höherer Geschwindigkeit und dem Modus mit niedrigerer Leistung in Reaktion auf ein Ansteuersignal von der Verstärkungsstufe sich gegenseitig ausschließend zu arbeiten, wahlweise aufweist oder verwendet, wobei Ausgangsanschlüsse des ersten Differenzpaars an einen Eingangspfad der Pufferschaltung gekoppelt sind und Ausgangsanschlüsse des zweiten Differenzpaars an einen Ausgangspfad der Pufferschaltung gekoppelt sind.
Aspekt 14 kann den Gegenstand von Aspekt 13 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er das erste und das zweite Differenzpaar, die an jeweilige Stromquellen gekoppelt sind, die Stromsignale liefern, die verschiedene Betragseigenschaften besitzen, wahlweise aufweist oder verwendet.
Aspekt 15 kann den Gegenstand von Aspekt 13 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er einen Abschlusswiderstand im Ausgangspfad zwischen einem Ausgangsanschluss des zweiten Differenzpaars und einem Systemausgangsknoten wahlweise aufweist oder verwendet.
Aspekt 16 kann den Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Aspekte 12 bis 15 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er die Schaltung mit einstellbarer Impedanz, die ein Widerstandsnetz, das an Ausgangsanschlüsse der Differenzschaltstufe gekoppelt ist, aufweist, und eine Nebenschlussschaltung, die ausgebildet ist, im Modus mit höherer Geschwindigkeit einen oder mehrere Widerstände im Widerstandsnetz zu umgehen und im Modus mit niedrigerer Leistung den einen oder die mehreren Widerstände nicht zu umgehen, wahlweise aufweist oder verwendet.
Aspekt 17 kann einen Gegenstand wie z. B. eine Vorrichtung, ein System oder eine Einrichtung aufweisen oder verwenden, die bzw. das ein Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem für automatisierte Prüfsysteme mit hoher und niedriger Bandbreite aufweisen oder verwenden kann. Zum Beispiel kann Aspekt 17 ein Komparatorsystem aufweisen, das in einem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit und einem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung betreibbar ist und z. B. eine Verstärkungsstufe mit einstellbarer Leistung und eine Ausgangsstufe aufweist. In Aspekt 17 kann die Verstärkungsstufe mit einstellbarer Leistung ausgebildet sein, ein Differenzeingangssignal aufzunehmen und in Reaktion ein Verstärkungsstufenausgangssignal zu liefern, wobei eine Verstärkungseigenschaft der Verstärkungsstufe in dem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit und dem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung im Wesentlichen konstant ist. In Aspekt 17 kann die Ausgangsstufe eine Pufferschaltung, die an einen Puffereingangsschalter und einen Pufferausgangsschalter gekoppelt ist, aufweisen, wobei die Ausgangsstufe einen hochohmigen Eingang, der ausgebildet ist, das Verstärkungsstufenausgangssignal aufzunehmen, und einen niederohmigen Ausgang, der ausgebildet ist, ein geschaltetes Ausgangssignal bei einem Ausgangsknoten zu liefern, aufweist. Im Beispiel von Aspekt 17 ist, z. B. im ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit, der Puffereingangsschalter offen, ist der Pufferausgangsschalter geschlossen und stellt der Pufferausgangsschalter das geschaltete Ausgangssignal am Ausgangsknoten bereit. Im Beispiel von Aspekt 17 ist, z. B. im zweiten Modus mit niedrigerer Leistung, der Pufferausgangsschalter offen, ist der Puffereingangsschalter geschlossen und stellt der Puffereingangsschalter eine Schaltspannung bei einem Eingang der Pufferschaltung bereit und stellt die Pufferschaltung das geschaltete Ausgangssignal am Ausgangsknoten bereit.
Aspekt 18 kann den Gegenstand von Aspekt 17 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er im ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit die Pufferschaltung, die ausgebildet ist, eine feste Bezugsspannung am Ausgangsknoten zu liefern, wahlweise aufweist.
Aspekt 19 kann den Gegenstand von Aspekt 17 oder Aspekt 18 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er den Puffereingangsschalter und den Pufferausgangsschalter, die jeweilige Differenzpaarschaltungen, die an jeweilige erste und zweite Stromquellen gekoppelt sind, aufweisen, wahlweise aufweist, wobei die erste und die zweite Stromquelle ausgebildet sind, Stromsignale zu liefern, die verschiedene Betragseigenschaften besitzen.
Aspekt 20 kann den Gegenstand eines oder einer Kombination der Aspekte 17 bis 19 aufweisen oder verwenden oder kann wahlweise damit kombiniert werden, derart, dass er die Verstärkungsstufe mit einstellbarer Leistung, die ein Widerstandsnetz und eine Nebenschlussschaltung, die ausgebildet ist, einen oder mehrere Widerstände im Widerstandsnetz im ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit zu umgehen, aufweist, wahlweise aufweist.
In diesem Dokument werden die Begriffe „eine“ oder „ein“, wie es in Patentdokumenten üblich ist, derart verwendet, dass sie eines oder mehr als eines aufweisen, unabhängig von sonstigen Instanzen oder Verwendungen von „mindestens eine“ oder „ein oder mehrere“. In diesem Dokument wird der Begriff „oder“ verwendet, um sich auf ein nichtexklusives oder zu beziehen, derart, dass „A oder B“ „A jedoch nicht B“, „B jedoch nicht A“ und „A und B“ enthält, sofern es nicht anders angegeben ist. In diesem Dokument werden die Begriffe „enthalten“ und „in dem“ als die Klartextentsprechungen der jeweiligen Begriffe „umfassen“ und „wobei“ verwendet.
In den folgenden Ansprüchen sind die Begriffe „enthalten“ und „umfassen“ unbegrenzt, d. h., ein System, eine Vorrichtung, ein Artikel, eine Zusammensetzung, eine Formulierung oder ein Prozess, das bzw. die bzw. der Elemente zusätzlich zu denen, die nach einem derartigen Begriff in einem Anspruch gelistet sind, aufweisen, werden noch als in den Umfang dieses Anspruchs fallend erachtet. Außerdem werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erste“, „zweite“ und „dritte“ usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sind nicht dazu vorgesehen, numerische Anforderungen an ihre Gegenstände festzulegen.
Verfahrensbeispiele, die hier beschrieben werden, können mindestens in Teilen maschinen- oder computerimplementiert sein. Einige Beispiele können ein computerlesbares Medium oder ein maschinenlesbares Medium aufweisen, das mit Anweisungen codiert ist, die betreibbar sind, um eine elektronische Vorrichtung zu konfigurieren, um Verfahren, wie sie in den oben genannten Beispielen beschrieben sind, durchzuführen. Eine Implementierung derartiger Verfahren kann Code wie z. B. Mikrocode, Assemblersprachencode, einen Code in einer höheren Sprache oder dergleichen aufweisen. Ein derartiger Code kann computerlesbare Anweisungen zum Durchführen verschiedener Verfahren aufweisen. Der Code kann Abschnitte von Computerprogrammprodukten bilden. Ferner kann in einem Beispiel der Code in einem oder mehreren flüchtigen, nichttransitorischen oder nichtflüchtigen materiellen computerlesbaren Medien wie z. B. während der Ausführung oder zu andern Zeiten materiell gespeichert sein. Beispiele dieser materiellen computerlesbaren Medien können Festplatten, entnehmbare magnetische Datenträger, entnehmbare optische Platten (z. B. kompakte Datenträger und digitale Videodatenträger), Magnetkassetten, Speicherkarten oder Speichersticks, Schreib-/Lese-Speicher (RAMs), Festwertspeicher (ROMs) und dergleichen aufweisen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem, das zum automatisierten Prüfen mit hoher Bandbreite und geringer Leistung nützlich ist. Das System kann eine Verstärkungsstufe aufweisen, die ausgebildet ist, einen hochohmigen Eingang einer Komparatorausgangsstufe anzusteuern, wobei die Verstärkungsstufe eine Differenzschaltstufe aufweist, die an eine Schaltung mit einstellbarer Impedanz gekoppelt ist, und eine Impedanzbetragseigenschaft der Schaltung mit einstellbarer Impedanz einer Bandbreiteneigenschaft der Verstärkungsstufe entspricht. Die Komparatorausgangsstufe kann eine Pufferschaltung aufweisen, die an einen niederohmigen Komparatorausgangsknoten gekoppelt ist. Die Pufferschaltung kann in einem Modus mit höherer Geschwindigkeit eine Bezugsspannung für ein geschaltetes Ausgangssignal am Ausgangsknoten liefern und die Pufferschaltung kann in einem Modus mit niedrigerer Leistung das geschaltete Ausgangssignal am Ausgangsknoten liefern.

Claims

Multimodus-Komparatorsystem, das in einem ersten Modus mit niedrigerer Leistung oder einem zweiten Modus mit höherer Geschwindigkeit betreibbar ist, wobei das Multimodus-Komparatorsystem Folgendes aufweist: eine Verstärkungsschaltung (206), die eine Eingangsschaltstufe aufweist, die an eine Vorrichtung mit einstellbarer Impedanz (314) gekoppelt ist, wobei ein Impedanzbetrag der Vorrichtung mit einstellbarer Impedanz (314) eine Bandbreiteneigenschaft der Verstärkungsschaltung (206) beeinflusst und die Verstärkungsschaltung (206) ausgebildet ist, ein Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu liefern; und eine Ausgangsstufe (500), die ausgebildet ist, das Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu empfangen und ein geschaltetes Ausgangssignal an einem Ausgangsknoten (208, 210) zu liefern, wobei die Ausgangsstufe (500) eine Pufferschaltung (516, 518) aufweist, die an den Ausgangsknoten (208, 210) gekoppelt ist und ausgebildet ist, entweder eine feste Bezugsspannung für das geschaltete Ausgangssignal oder das geschaltete Ausgangssignal, abhängig von dem Betriebsmodus des Multimodus-Komparatorsystems zu liefern.
Multimodus-Komparatorsystem nach Anspruch 1, das ferner einen Abschlusswiderstand (520, 522) zwischen dem Ausgangsknoten (208, 210) und der Pufferschaltung (516, 518) aufweist; wobei eine erste Schaltvorrichtung in dem ersten Modus mit niedrigerer Leistung ausgebildet ist, einen ersten geringeren Strom zu schalten, um ein geschaltetes Puffereingangssignal zur Pufferschaltung (516, 518) zu liefern, und die Pufferschaltung (516, 518) ausgebildet ist, in Reaktion das geschaltete Ausgangssignal zum Abschlusswiderstand zu liefern; und die Pufferschaltung (516, 518)in dem zweiten Modus mit höherer Geschwindigkeit ausgebildet ist, die feste Bezugsspannung auf einer ersten Seite des Abschlusswiderstands (520, 522) zu liefern, und eine zweite Schaltvorrichtung ausgebildet ist, einen zweiten höheren Strom auf einer zweiten Seite des Abschlusswiderstands (520, 522) zu schalten, um das geschaltete Ausgangssignal an dem Ausgangsknoten (208, 210) zu liefern.
Multimodus-Komparatorsystem nach Anspruch 2, das ferner Folgendes aufweist: eine erste Stromquelle (508), die ausgebildet ist, den ersten geringeren Strom zu liefern; und eine verschiedene zweite Stromquelle (510), die ausgebildet ist, den zweiten höheren Strom zu liefern.
Multimodus-Komparatorsystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Schaltvorrichtung ein erstes Differenzpaar (504) aufweist, das ausgebildet ist, das Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu empfangen; und wobei die zweite Schaltvorrichtung ein zweites Differenzpaar (506) aufweist, das ausgebildet ist, dasselbe Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu empfangen.
Multimodus-Komparatorsystem nach Anspruch 4, das ferner einen ersten und einen zweiten Widerstand (512, 514) aufweist, die an jeweilige Kollektoranschlüsse des ersten Differenzpaars (504) und an eine Spannungsversorgungsschiene gekoppelt sind; und wobei die Pufferschaltung (516, 518) ein Paar Puffereingangskanäle aufweist und jeder der Puffereingangskanäle an einen jeweiligen der Kollektoranschlüsse des ersten Differenzpaars (504) gekoppelt ist.
Multimodus-Komparatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ausgangsstufe (500) ein erstes und ein zweites Differenzpaar (504, 506) aufweist, das ausgebildet ist, in zwei verschiedenen Betriebsmodi des Multimodus-Komparatorsystems sich gegenseitig ausschließend zu arbeiten.
Multimodus-Komparatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Eingangsschaltstufe der Verstärkungsschaltung (206) ein drittes Differenzpaar (306), das einen ersten und einen zweiten Transistor aufweist, und ein einstellbares Impedanznetz (314), das an Kollektoranschlüsse der Transistoren gekoppelt ist, aufweist.
Multimodus-Komparatorsystem nach Anspruch 7, wobei das Impedanznetz (314) in dem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit des Multimodus-Komparatorsystems eine geringere erste Impedanz an den Kollektoranschlüssen der Transistoren bereitstellt und das Impedanznetz (314) in dem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung des Multimodus-Komparatorsystems eine größere zweite Impedanz an den Kollektoranschlüssen der Transistoren bereitstellt.
Multimodus-Komparatorsystem nach Anspruch 7 oder 8, das ferner eine einstellbare Schweifstromquelle (312) aufweist, die an den ersten und den zweiten Transistor gekoppelt ist, wobei die einstellbare Schweifstromquelle (312) in dem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit des Multimodus-Komparatorsystems ein Stromsignal mit größerem Betrag liefert und die einstellbare Schweifstromquelle (312) in dem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung des Multimodus-Komparatorsystems ein Stromsignal mit geringerem Betrag liefert.
Multimodus-Komparatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner eine Vergleichsstufenschaltung (202) aufweist, die ausgebildet ist, ein Signal von einem Prüfling und ein Bezugssignal zu empfangen und in Reaktion eine Vergleichsausgabe zur Eingangsschaltstufe einer ersten von mehreren in Reihe geschalteten Instanzen der Verstärkungsschaltung (206) zu liefern.
Multimodus-Komparatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verstärkungsschaltung (206) unabhängig vom Betriebsmodus des Multimodus-Komparatorsystems im Wesentlichen dieselbe Verstärkung bereitstellt.
Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem für automatisierte Prüfsysteme mit hoher und niedriger Bandbreite, wobei das Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem Folgendes aufweist: eine Verstärkungsstufe (206), die ausgebildet ist, einen hochohmigen Eingang einer Komparatorausgangsstufe (500) anzusteuern, wobei die Verstärkungsstufe (206) eine Differenzschaltstufe (306) aufweist, die an eine Schaltung mit einstellbarer Impedanz (314) gekoppelt ist, und eine Impedanzbetragseigenschaft der Schaltung mit einstellbarer Impedanz (314) einer Bandbreiteneigenschaft der Verstärkungsstufe (206) entspricht; und die Komparatorausgangsstufe (500), die eine Pufferschaltung (516, 518), die an einen niederohmigen Komparatorausgangsknoten (208, 210) gekoppelt ist, aufweist, wobei die Pufferschaltung (516, 518) ausgebildet ist, in einem Modus mit höherer Geschwindigkeit eine Bezugsspannung für ein geschaltetes Ausgangssignal am Ausgangsknoten (208, 210) zu liefern, und die Pufferschaltung (516, 518) ausgebildet ist, in einem Modus mit niedrigerer Leistung das geschaltete Ausgangssignal am Ausgangsknoten (208, 210) zu liefern.
Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem nach Anspruch 12, wobei die Komparatorausgangsstufe (500) ein erstes und ein zweites Differenzpaar (504, 506) aufweist, die ausgebildet sind, in Reaktion auf ein Ansteuersignal von der Verstärkungsstufe im Modus mit höherer Geschwindigkeit und dem Modus mit niedrigerer Leistung sich gegenseitig ausschließend zu arbeiten, wobei Ausgangsanschlüsse des ersten Differenzpaars (504) an einen Eingangspfad der Pufferschaltung (516, 518) gekoppelt sind und Ausgangsanschlüsse des zweiten Differenzpaars (506) an einen Ausgangspfad der Pufferschaltung (516, 518) gekoppelt sind.
Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem nach Anspruch 13, wobei das erste und das zweite Differenzpaar (504, 506) an jeweilige Stromquellen gekoppelt sind, die Stromsignale, die verschiedene Betragseigenschaften besitzen, liefern.
Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem nach Anspruch 13 oder 14, das ferner einen Abschlusswiderstand im Ausgangspfad zwischen einem Ausgangsanschluss des zweiten Differenzpaars und dem Ausgangsknoten aufweist.
Mehrbetriebsmoduskomparatorsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Schaltung mit einstellbarer Impedanz (314) ein Widerstandsnetz, das an Ausgangsanschlüsse der Differenzschaltstufe gekoppelt ist, und eine Nebenschlussschaltung, die ausgebildet ist, im Modus mit höherer Geschwindigkeit einen oder mehrere Widerstände im Widerstandsnetz zu umgehen und im Modus mit niedrigerer Leistung den einen oder die mehreren Widerstände nicht zu umgehen, aufweist.
Komparatorsystem, das in einem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit und einem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung betreibbar ist, wobei das Komparatorsystem Folgendes aufweist: eine Verstärkungsstufe (206) mit einstellbarer Leistung, die ausgebildet ist, ein Differenzeingangssignal (302) zu empfangen und in Reaktion ein Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu liefern, wobei eine Verstärkungseigenschaft der Verstärkungsstufe (206) in dem ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit und dem zweiten Modus mit niedrigerer Leistung im Wesentlichen konstant ist; und eine Ausgangsstufe (500), die eine Pufferschaltung (516, 518) aufweist, die an einen Puffereingangsschalter und einen Pufferausgangsschalter gekoppelt ist, wobei die Ausgangsstufe (500) einen hochohmigen Eingang (504), der ausgebildet ist, das Verstärkungsstufenausgangssignal (304) zu empfangen, und einen niederohmigen Ausgang (524, 526), der ausgebildet ist, ein geschaltetes Ausgangssignal bei einem Ausgangsknoten (208, 210) zu liefern, besitzt, wobei im ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit, der Puffereingangsschalter offen ist, der Pufferausgangsschalter geschlossen ist und der Pufferausgangsschalter das geschaltete Ausgangssignal am Ausgangsknoten (208, 210) liefert; und im zweiten Modus mit niedrigerer Leistung, der Pufferausgangsschalter offen ist, der Puffereingangsschalter geschlossen ist und der Puffereingangsschalter eine Schaltspannung bei einem Eingang der Pufferschaltung (516, 518) liefert und die Pufferschaltung (516, 518) das geschaltete Ausgangssignal am Ausgangsknoten (208, 210) bereitstellt.
Komparatorsystem nach Anspruch 17, wobei die Pufferschaltung (516, 518) ausgebildet ist, im ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit eine feste Bezugsspannung am Ausgangsknoten (208, 210) zu liefern.
Komparatorsystem nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Puffereingangsschalter und der Pufferausgangsschalter jeweilige Differenzpaarschaltungen (504, 506) aufweisen, die an jeweilige erste und zweite Stromquellen (508, 510) gekoppelt sind, und wobei die erste und die zweite Stromquelle (508, 510) ausgebildet sind, Stromsignale, die verschiedene Betragseigenschaften besitzen, zu liefern.
Komparatorsystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Verstärkungsstufe (206) mit einstellbarer Leistung ein Widerstandsnetz und eine Nebenschlussschaltung aufweist, die ausgebildet sind, im ersten Modus mit höherer Geschwindigkeit einen oder mehrere Widerstände im Widerstandsnetz zu umgehen.