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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Signalschwankungs- bzw. Jitter-Erzeugungsschaltung zum
Liefern von Schwankungen an der Anstiegsflanke und der Abfallflanke
eines Signals.
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Stand der Technik
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Wenn
die Signalschwankungs-Festigkeit von Vorrichtungen, die gerade getestet
werden, (die hierin nachfolgend "DUTs" genannt werden)
in Halbleiterprüfgeräten getestet
wird, ist es nötig,
Signalschwankungen zu Testmustern, die auf die DUTs angewendet werden,
hinzuzufügen.
Zu diesem Zweck werden Signalschwankungs-Erzeugungsschaltungen verwendet (siehe
z.B. das Patentdokument 1). Bei einer solchen Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung werden
durch Vergleichen der Offsetspannung einer sinusförmigen Weile
und der Ausgangsspannung eines Rampengenerators sinusförmige Schwankungen
zu einer Zeit bereitgestellt, wenn sich ein Taktsignal ändert.
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[Patentdokument
1] Offengelegtes
japanisches
Patent Nr. 6-104708 (S. 3 bis 4,
1 bis
3)
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Offenbarung der Erfindung
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Die
zu einer DUT tatsächlich
eingegebenen Signale hinzugefügte
Signalschwankung enthält
eine Mustereffekt-Signalschwankung, die von einem Eingangssignalmuster
abhängt,
zusätzlich
zu einer Signalschwankung, die nicht von einem Eingangssignalmuster
abhängt
und unter Verwendung der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung und ähnlichem des
Patentdokuments 1 hinzugefügt
wird. Wenn beispielsweise ein von einem Treiber ausgegebenes Signal über eine Übertragungsleitung
mit einem Verlust zu einer DUT übertragen
wird, wird die Zeit der Anstiegsflanke des Signals durch den Verlust
der Übertragungsleitung
verzögert.
Weiterhin wird in diesem Fall, wenn zuweilen ein Übergang
von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel oder umgekehrt gemäß einem
Muster nicht vollständig
durchgeführt wird,
eine sich mit dem Muster ändernde
Signalschwankung hinzugefügt.
Die Größe der Signalschwankung
bzw. des Jitters wird durch eine Kombination der Größe des Verlusts
der Übertragungsleitung
und des Eingangssignalmusters bestimmt. Somit kann jedes Mal die
Mustereffekt-Signalschwankung zu dem Signal durch Reproduzieren
hinzugefügt
werden wenn die Signalschwankung hinzugefügt wird, die Übertragungsleitung,
die für
eine Vorrichtung verwendet wird, die tatsächlich die DUT enthält. Es ist
jedoch im Wesentlichen unmöglich,
eine tatsächliche Übertragungsleitung
für eine
DUT mit mehreren Pins zu reproduzieren, und einfache Konfigurationen,
die eine Mustereffekt-Signalschwankung erzeugen können, sind
gefordert worden.
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Die
vorliegende Erfindung ist hinsichtlich dieses Punktes entwickelt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen
einer Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung,
die eine Mustereffekt-Signalschwankung mit einer einfachen Konfiguration
erzeugen kann.
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Um
das Problem zu lösen,
enthält
eine Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung der vorliegenden Erfindung
eine Signalanalysiereinheit zum Analysieren der Inhalte des Signalmusters
eines Eingangssignals und eine Phaseneinstelleinheit zum Ausgeben
eines durch Einstellen der Phase des Eingangssignals erhaltenen
Signals in einer solchen Richtung, dass die Zeit einer Änderung
während
des Durchlaufs des Eingangssignals durch eine Übertragungsleitung gemäß einem
Analyseergebnis durch die Signalanalysiereinheit abgewichen ist,
wobei die Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung eine Signalschwankung
durch Einstellen der Phase des Eingangssignals hinzufügt. Ein
Verlust, der während
einem tatsächlichen
Durchlauf eines Signals durch die Übertragungsleitung auftritt, ändert eine
Zeit, wenn das durch die Übertragungsleitung
empfangene Signal eine vorbestimmte Schwellspannung übersteigt oder
unterschreitet. Die Zeitabweichung ist eng auf die Inhalte des Signalmusters
des Eingangssignals bezogen. Bei der vorliegenden Erfindung wird
die Phase des Eingangssignals gemäß den Inhalten des Signalmusters
des Eingangssignals eingestellt, so dass eine Mustereffekt-Signalschwankung ähnlich einer
auf der Übertragungsleitung
erzeugten Signalschwankung gemäß den Inhalten
des Signalmusters erzeugt werden kann. Weiterhin gibt es keine Notwendigkeit
für dieselbe
Verdrahtung und so weiter als die aktuelle Übertragungslei tung, wodurch
eine Mustereffekt-Signalschwankung mit einfacher Konfiguration erzeugt
wird.
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Es
ist erwünscht,
dass die Signalanalysiereinheit die Frequenzcharakteristiken des
Eingangssignals analysiert. Es kann überlegt werden, dass eine durch
die Übertragungsleitung
gemäß den Inhalten des
Signalmusters des Eingangssignals erzeugter Mustereffekt-Signalschwankung
hauptsächlich
von einem Zustand einer Spannungsänderung des Eingangssignals
abhängt,
das heißt
einer Frequenz. Daher ist es durch Analysieren der Frequenzcharakteristiken
des Eingangssignals und durch Hinzufügen einer Signalschwankung
möglich,
eine Mustereffekt-Signalschwankung zu erzeugen, die einem tatsächlichen
Zustand näher
ist.
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Weiterhin
ist es erwünscht,
dass die Signalanalysiereinheit ein Filter zum Durchlassen der Niederfrequenzkomponenten
des Eingangssignals hat und die Phaseneinstelleinheit die Phase
gemäß der Ausgangsspannung
des Filters einstellt. Somit können
die Frequenzcharakteristiken des Eingangssignals auf einfache Weise
detektiert werden.
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Darüber hinaus
ist es erwünscht,
dass die Signalanalysiereinheit eine Vielzahl von Filtern hat, die unterschiedliche
Grenzfrequenzen zum Durchlassen der Niederfrequenzkomponenten des
Eingangssignals haben, und eine Kombinationseinheit zum Kombinieren
der Ausgangsspannungen der Vielzahl von Filtern, und es ist erwünscht, dass
die Phaseneinstelleinheit die Phase gemäß der kombinierten Spannung
der Kombinationseinheit einstellt. Somit ist es möglich, das
Ausmaß an
variabler Signalschwankung gemäß dem Signalmuster
des Eingangssignals einzustellen, wodurch eine geeignete Mustereffekt-Signalschwankung
gemäß dem Signalmuster
erzeugt wird.
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Weiterhin
ist es erwünscht,
dass dem Filter ein Signal zugeführt
wird, das bezüglich
der Phase entgegengesetzt zum Eingangssignal ist. Alternativ dazu
ist es erwünscht,
dass die Phaseneinstelleinheit die Phase gemäß einer Spannung einstellt,
die durch Subtrahieren der Ausgangsspannung des Filters von einer
vorbestimmten Spannung erhalten ist. Somit ist es möglich, die
Phase des Eingangssignals in einer solchen Richtung einzustellen,
dass die Zeit einer Änderung
während
des Durchlaufs des Eingangssignals durch die Übertragungsleitung abgewichen
ist, um dadurch eine durch die Übertragungsleitung
erzeugte Mustereffekt-Signalschwankung
zu reproduzieren.
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Darüber hinaus
ist es erwünscht,
dass die Signalanalysiereinheit eine Verstärkungseinstelleinheit zum Einstellen
der Verstärkung
der Ausgangsspannung des Filters hat. Insbesondere ist es erwünscht, dass
die durch die Verstärkungseinstelleinheit
eingestellte Verstärkung
gemäß einem
Grad eines Signalverlusts eingestellt wird, der durch die Übertragungsleitung
verursacht ist. Somit ist es möglich,
die Phase des Signals im Hinblick auf die Charakteristiken der angenommenen Übertragungsleitung
einzustellen und verschiedene Arten einer Mustereffekt-Signalschwankung
für verschiedene Übertragungsleitungen
mittels einer gemeinsam genutzten Schaltung zu erzeugen.
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Darüber hinaus
ist es erwünscht,
dass die Phaseneinstelleinheit ein Differentialverstärker ist, welcher
eine Referenzspannung gemäß einem
Analyseergebnis der Signalanalysiereinheit ändert. Alternativ dazu ist
es erwünscht,
dass die Phaseneinstelleinheit ein Spannungskomparator ist, welcher
eine Referenzspannung gemäß einem
Analyseergebnis der Signalanalysiereinheit ändert. Es ist erwünscht, dass
die Phaseneinstelleinheit eine variable Verzögerungsschaltung ist, welche
ein Verzögerungsausmaß gemäß einem
Analyseergebnis der Signalanalysiereinheit ändert. Somit ist es möglich, die
Zeit einer Änderung
des Signals (die Phase des Signals), das zu der Übertragungsleitung übertragen
ist, mit Zuverlässigkeit
auf einfache Weise zu ändern.
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Weiterhin
ist es erwünscht,
dass die Signalanalysiereinheit und die Phaseneinstelleinheit in
einem Chip oder einen Modul enthalten sind, bei welchem eine Schaltung
zum Ausgeben des Eingangssignals ausgebildet ist. Somit ist es möglich, die
Größe der Gesamtkonfiguration
mit der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung und der Schaltung
zum Ausgeben des Eingangssignals zu reduzieren und aufgrund des
vereinfachten Herstellungsprozesses und einer Reduzierung bezüglich der
Anzahl von Komponenten die Kosten zu reduzieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
darstellt;
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2 ist
eine erklärende
Zeichnung, die die Dämpfung
eines durch einen Verlust erzeugten Signals zeigt, der durch die Übertragungsleitung
verursacht ist;
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3 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die spezifische Konfiguration der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung
teilweise zeigt; und
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4 ist
eine erklärende
Zeichnung, die die Operationen der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung
zeigt.
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Beste Art zum Ausführen der Erfindung
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Eine
Jitter- bzw. Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
spezifisch beschrieben.
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1 stellt
die Konfiguration der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel
dar. Wie in 1 gezeigt, enthält eine
Sig nalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
Treibereingangsschaltungen 10 und 20, eine Vielzahl
von Verstärkungseinstellschaltungen 30,
eine Vielzahl von Tiefpassfiltern (LPFs) 40 (40A, 40B,
...), eine Vielzahl von Addierern 50, einen Addierer 52,
eine Treiberausgangsschaltung 60 und eine Wellenformformungsschaltung 70.
Eine Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 ist
zwischen einer DUT 2 und einem Treiber 3 zum Ausgeben
eines Signals zu der DUT 2 vorgesehen. Die Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 fügt Muster
der periodischen Signalschwankung zu dem vom Treiber 3 zur
DUT 2 ausgegebenen Signal hinzu. Das Muster der periodischen
Signalschwankung entspricht den Inhalten eines Signalmusters des
Signals.
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Eine
Treibereingangsschaltung 10 ist ein Differentialverstärker, der
ein Eingangsende hat, dem ein Referenzsignal mit einer vorbestimmten
Referenzspannung Vref zugeführt
wird, und das andere Eingangsende, dem das Ausgangssignal des Treibers 3 zugeführt wird,
und die Treibereingangsschaltung 10 gibt ein Signal gleichphasig
mit dem vom Treiber 3 eingegebenen Signal aus. Die Referenzspannung
Vref ist auf die mittlere Spannung (50 %-Spannung) des niedrigen
Pegels und des hohen Pegels des vom Treiber 3 eingegebenen
Signals eingestellt. Das von der Treibereingangsschaltung 10 ausgegebene
Signal wird zu einer Treiberausgangsschaltung 60 eingegeben,
die einen Differentialverstärker
enthält.
Eine Treibereingangsschaltung 20 ist ein Differentialverstärker mit
einem Eingangsende, dem das Ausgangssignal des Treibers 3 zugeführt wird,
und dem anderen Eingangsende, dem das Referenzsignal mit der vorbestimmten
Referenzspannung Vref zugeführt
wird, und die Treibereingangsschaltung 20 gibt ein Signal
aus, dessen Phase entgegengesetzt zu der des vom Treiber 3 eingegebenen
Signals ist. Die zwei Treibereingangsschaltungen 10 und 20 sind
Differentialverstärker
mit derselben Konfiguration, aber die zwei Eingangssignale haben
entgegengesetzte Beziehungen. Jede der Verstärkungseinstellschaltungen 30 kann
Verstärkungen in
Reaktion auf Steuerdaten S1, S2, ... einstellen, die von außen eingegeben
werden. Die Verstärkungseinstellschaltungen 30 verstärken oder
dämpfen
mit den eingestellten Verstärkungen
die von der Treibereingangsschaltung 20 ausgegebenen jeweiligen
Signale und geben dann jeweils die Signale aus. Jedes der Tiefpassfilter 40 (40A, 40B,
...) lässt
die Niederfrequenzkomponenten der Signale durch, die durch die entsprechenden
Verstärkungseinstellschaltungen 30 geführt sind.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine Vielzahl von Verarbeitungssystemen vorgesehen, von welchem
jedes die Verstärkungseinstellschaltung 30 und
das Tiefpassfilter 40 enthält. Jeder der Addierer 50 addiert
die Ausgangsspannungen der Vielzahl von Tiefpassfiltern 40,
die in der Vielzahl von Verarbeitungssystemen enthalten sind. Der Addierer 52 addiert
die addierte Spannung der Vielzahl von Addierern 50 zu
einer vorbestimmten Spannung VBB-DC, um
eine Referenzspannung VBB zu erzeugen. Die
Referenzspannung VBB wird zur Treiberausgangsschaltung 60 eingegeben.
Der Treiberausgangsschaltung 60 wird das von der Treibereingangsschaltung 10 ausgegebene
Signal und das Referenzsignal der vom Addierer 52 ausgegebenen
Referenzspannung VBB zugeführt, und
die Treiberausgangsschaltung 60 führt eine differentielle Verstärkung unter
Verwendung dieser zwei Signale durch. Ein von der Treiberausgangsschaltung 60 ausgegebenes
Signal wird einer Wellenformformung durch eine Wellenformformungsschaltung 70 unterzogen und
wird dann von der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 ausgegeben.
Danach wird das Signal zu dem Eingangsgpin oder dem Eingangs/Ausgangs-Pin
der DUT 2 eingegeben.
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Die
Vielzahl von Tiefpassfiltern 40 entspricht einer Signalanalysiereinheit,
ein Addierer 52 und die Treiberausgangsschaltung 60 entsprechen
einer Phaseneinstelleinheit, eine Vielzahl von Addierern 50 entspricht
einer Kombinationseinheit und die Vielzahl von Verstärkungseinstellschaltungen 30 entspricht einer
Verstärkungseinstelleinheit.
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Die
Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
ist so konfiguriert. Das Folgende besteht in den Operationen der
Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1. Die Vielzahl von
Tiefpassfiltern 40A, 40B, ... hat unterschiedliche
Grenzfrequenzen und lässt
unterschiedliche Frequenzkomponenten durch. Wenn es für ein einziges
Filter schwierig ist, die durch eine aktuelle Übertragungsleitung erzeugte
Signalschwankung zu reproduzieren, können die Ausgaben der jeweiligen
Filter kombiniert werden, oder können
alternativ dazu einige der Filter umgeschaltet werden, um zu arbeiten.
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2 ist
eine erklärende
Zeichnung, die eine Dämpfung
eines Signals zeigt, das durch den Verlust erzeugt ist, der durch
die Übertragungsleitung
verursacht ist, die in einer Umgebung verwendet wird, in welcher
die DUT 2 tatsächlich
angebracht ist. 2 zeigt einen extrem großen Verlust
zum Erklären
der Dämpfung
des Signals. In 2(A) zeigt eine gepunktete
Linie einen Zustand an, in welchem ein Hochfrequenzsignal mit einem
Signalmuster A zu der Übertragungsleitung
eingegeben wird. Wenn die an die DUT 2 angeschlossene Übertragungsleitung
einen großen
Verlust hat, tritt die nachfolgende Änderung des Zustands auf, bevor
sich die Spannung eines Signals ausreichend von einem niedrigen
Pegel zu einem hohen Pegel oder umgekehrt ändert. Zeitabweichungen an
dieser Stelle sind als t10 und t11 dargestellt. In 2(B) zeigt
eine gepunktete Linie einen Zustand an, in welchem ein Niederfrequenzsignal
mit einem Signalmuster C zu der Übertragungsleitung
eingegeben wird. Wenn die Übertragungsleitung
einen großen
Verlust hat, dauert es eine bestimmte Zeit, um eine Signalspannung
ausreichend von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel oder
umgekehrt zu ändern.
In dem Signalmuster C ist eine Periode eines hohen Pegels oder eines
niedrigen Pegels lang, und somit ändert sich das Signal nach
oben/nach unten zu einem Spannungspegel, der nahe einem hohen/niedrigen
Pegel ist. Zeitabweichungen sind an dieser Stelle als t20 (≠ t10) und t21
(≠ t11) dargestellt.
Zu einer tatsächlichen Übertragungsleitung
wird ein Signal, das durch geeignetes Kombinieren des Signals der 2(A) und des Signals der 2(B) erhalten
ist, eingegeben, wie es in 2(C) gezeigt
ist. Beim Beispiel der 2(C) ist an
dieser Stelle eine Zeitabweichung t30 an der Anstiegsflanke des
Signals gleich der Zeitabweichung t20 an der Anstiegsflanke des
in 2(B) gezeigten Signalmusters C,
aber eine Zeitabweichung t31 an der Abfallflanke des Signals ist
nicht gleich der Zeitabweichung t21 an der Abfallflanke des in 2(B) gezeigten Signalmusters C. Auf diese
Weise variieren die Zeitabweichung an der Anstiegsflanke und die
Zeitabweichung an der Abfallflanke gemäß den Mustern des zur Übertragungsleitung
eingegebenen Signals. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden durch
Kombinieren von Signalen verschiedener Muster erzeugte Niederfrequenzkomponenten unter
Verwendung der Vielzahl von Tiefpassfiltern 40A, 40B,
... detektiert.
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Die
Verstärkungseinstellschaltungen 30,
die jeweils in der vorherigen Stufe der Tiefpassfilter 40 vorgesehen
sind, verstärken
oder dämpfen
Signale relativ zu einer von der Treibereingangsschaltung 20 ausgegebenen
Spannung mit gemäß den Steuerdaten
(S1, S2, ...) eingestellten Verstärkungen. Charakteristiken (das
Ausmaß an
Verlust und die Abhängigkeit
des Verlusts von einer Frequenz) variieren mit der Länge, der
Form und so weiter der angenommenen Übertragungsleitung. Somit hat
selbst dasselbe Eingangssignal unterschiedliche Grade an Dämpfung nach
dem Durchlauf durch die Übertragungsleitung.
Um eine Mustereffekt-Signalschwankung
entsprechend der angenommenen Übertragungsleitung zu
erzeugen, werden die Inhalte der Steuerdaten S1, S2, ... geändert und
die Verstärkungen
der Verstärkungseinstellschaltungen 30 derart
eingestellt, dass sie variabel sind. Beispielsweise ist es vorzuziehen, dass
für eine
Vielzahl von Übertragungsleitungen
mit verschiedenen Charakteristiken die Werte der Steuerdaten S1,
S2, ... zum Erzeugen einer geeigneten Mustereffekt-Signalschwankung
entsprechend den Übertragungsleitungen
im Voraus durch Experimente, Simulationen und so weiter bestimmt
werden, die Charakteristiken der tatsächlich verwendeten Übertragungsleitung
gemessen werden und die Steuerdaten S1, S2, ... entsprechend den
gemessenen Charakteristiken verwendet werden.
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Bei
der Vielzahl von Addierern 50 werden die Ausgangsspannungen
der Vielzahl von Tiefpassfiltern 40 addiert (kombiniert).
Der Addierer 52 erzeugt ein Referenzsignal mit einer Referenzspannung
VBB durch Addieren der addierten Spannungen
durch die Vielzahl von Addierern 50 zu einer vorbestimmten Spannung
VBB-DC, und der Addierer 52 gibt
das erzeugte Referenzsignal zur Treiberausgangsschaltung 60 ein.
Beispielsweise wird die mittlere Spannung (50 %-Spannung) des niedrigen
Pegels und des hohen Pegels des Eingangssignals als die vorbestimmte
Spannung VBB-DC verwendet und die Spannungen,
die durch Überlagern
der Ausgangsspannungen der Addierer 50 der Endstufe, die
durch Analysieren der Frequenzkomponenten des Eingangssignals mittels
der Tiefpassfilter 40 erhalten sind, auf die Spannung VBB-DC erhalten sind, werden zur Treiberausgangsschaltung 60 eingegeben.
Daher kann der Spannungspegel des zur Treiberausgangsschaltung 60 eingegebenen
Referenzsignals gemäß der Frequenz
des Eingangssignals geändert
werden. Es ist möglich,
die Zeit der Anstiegsflanke und der Abfallflanke des als Differentialverstärkungsausgabe
für den
Spannungspegel des Referenzsignals erhaltenen Signals gemäß den Inhalten
des Signalmusters des Eingangssignals einzustellen.
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Wie
oben beschrieben, wird in der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
die Phase des Eingangssignals gemäß den Inhalten des Signalmusters
des Eingangssignals eingestellt, so dass die Mustereffekt-Signalschwankung ähnlich einer
Signalschwankung, die auf der tatsächlichen Übertragungsleitung erzeugt
ist, gemäß den Inhalten
des Signalsmusters erzeugt werden kann. Weiterhin gibt es keine
Notwendigkeit für
dieselbe Verdrahtung und so weiter als die tatsächliche Übertragungsleitung, wodurch
eine Mustereffekt-Signalschwankung
mit einer einfachen Konfiguration erzeugt wird.
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Darüber hinaus
macht es der Durchlauf des Eingangssignals durch die Tiefpassfilter 40A, 40B,
... einfach, die Frequenzcharakteristiken des Eingangssignals zu
detektieren. Insbesondere durch Verwenden der Vielzahl von Tiefpassfiltern 40A, 40B,
..., die jeweils unterschiedliche Grenzfrequenzen haben, kann die
variable Phase gemäß verschiedenen
Signalmustern eingestellt werden und eine geeignete Mustereffekt-Signalschwankung
kann gemäß einem Signalmuster
erzeugt werden. Weiterhin kann durch Einstellen der Verstärkungen
der Ausgangsspannungen von jedem der Tiefpassfilter 40 (in
der Konfiguration der 1 werden die Verstärkungen
durch die Verstärkungseinstellschaltungen 30 eingestellt,
die jeweils in den vorherigen Stufen der Tiefpassfilter 40 vorgesehen
sind), die Phase des Signals hinsichtlich der Charakteristiken der
angenommenen Übertragungsleitung
eingestellt werden, und verschiedene Arten einer Mustereffekt-Signalschwankung
können für verschiedene Übertragungsleitungen
durch die gemeinsam genutzte Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 erzeugt
werden. Darüber
hinaus kann, da die Treiberausgangsschaltung 60 ein Differentialverstärker ist,
die Zeit einer Änderung
des von der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 ausgegebenen
Signals (die Phase des Signals) auf einfache Weise mit Zuverlässigkeit
geändert
werden.
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Weiterhin
wird das Signal, das eine entgegengesetzte Phase zu dem von der
Treibereingangsschaltung 10 ausgegebenen Signal hat, von
der Treibereingangsschaltung 20 ausgegeben, so dass die Phase
des Eingangssignals in einer solchen Richtung eingestellt werden
kann, dass die Zeit eine Änderung
während
des Durchlaufs des Eingangssignals durch die Übertragungsleitung abgewichen
ist. Somit ist es möglich,
eine durch die angenommene Übertragungsleitung
erzeugte Mustereffekt-Signalschwankung zu reproduzieren.
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Da
die Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels zwischen
der DUT 2 und dem Treiber 3 vorgesehen ist, kann
die Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 extern an der
Leistungsplatte und der Sockelplatte eines Halbleiterprüfgeräts zum Durchführen verschiedener
Tests an der DUT 2 angebracht sein. Somit kann, ohne die
Konfiguration des Halbleiterprüfgeräts zu ändern, eine
Signalschwankung zu einem von dem Halbleiterprüfgerät zu der DUT 2 eingegebenen
Signal hinzugefügt
werden.
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3 ist
ein Schaltungsdiagramm, das die spezifische Konfiguration der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 teilweise
zeigt. In der Konfiguration der 3 ist eine
spezifische Konfiguration von der Treibereingangsschaltung 20 zu
dem Addierer 52, der in 1 gezeigt
ist, für
zwei Verarbeitungssysteme gezeigt. Die Konfiguration der 3 enthält eine
erste Schaltung 100 entsprechend einem der Verarbeitungssysteme,
eine zweite Schaltung 200 entsprechend dem anderen Verarbeitungssystem,
einen Transistor 300 zum Erzeugen der vorbestimmten Spannung
VBB-DC, einen Widerstand 302, eine
Konstantstromschaltung 304 und drei Widerstände 310, 312 und 314 zum
Addieren der Ausgangsspannungen der zwei Verarbeitungssysteme zu
der vorbestimmten Spannung VBB-DC.
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Die
erste Schaltung 100 enthält zwei Transistoren 102 und 104,
die einen Differentialverstärker bilden,
eine variable Konstantstromschaltung 106, die mit den Emittern
der zwei Transistoren 102 und 104 auf eine gemeinsam
genutzte Weise verbunden ist, Widerstände 110 und 112,
die als Lastwiderstände
dienen, die jeweils mit den Kollektoren der zwei Transistoren 102 und 104 verbunden
sind, einen Kondensator 114, der zu dem Widerstand 110 parallel
geschaltet ist, und einen Transistor 120 und eine Konstantstromschaltung 122,
die mit dem Kollektor des Transistors 102 verbunden sind.
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Der
Basis des Transistors 102 wird das vom Treiber 3 ausgegebene
Signal zugeführt.
Der Basis des Transistors 104 wird ein Referenzsignal mit
einer vorbestimmten Referenzspannung VR (z.B.
der mittleren Spannung des niedrigen Pegels und des hohen Pegels
des zu dem Transistor 102 eingegebenen Signals) zugeführt. Daher
wird ein Signal, das eine entgegengesetzte Phase zu dem Signal hat,
das zum Transistor 102 eingegeben ist, vom Kollektor des Transistors 102 ausgegeben.
Der Spannungspegel des Ausgangssignals kann durch Ändern des
Konstantstrom-Ausgangswertes der variablen Konstantstromschaltung 106 gemäß den Steuerdaten
S1 variiert werden. Das vom Kollektor des Transistors 102 ausgegebene
Signal wird durch ein Tiefpassfilter geglättet, das aus dem Widerstand 110 und
dem Kondensator 114 aufgebaut ist, und nur Niederfrequenzkomponenten
gleich oder kleiner einer Grenzfrequenz, die durch die Vorrichtungskonstanten
(Widerstandwert und Kapazitätswert)
des Widerstands 112 und des Kondensators 114 bestimmt
ist, werden durch den Transistor 120 ausgegeben. Die zwei Transistoren 102 und 104 entsprechen
der Treibereingangsschaltung 20, der Widerstand 110 und
der Kondensator 114 entsprechen dem Tiefpassfilter 40A und
die variable Konstantstromschaltung 106 entspricht der
Verstärkungseinstellschaltung 30.
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Die
zweite Schaltung 200 enthält zwei Transistoren 202 und 204,
die einen Differentialverstärker bilden,
eine variable Konstantstromschaltung 206, die mit den Emittern
der zwei Transistoren 202 und 204 auf eine gemeinsam
genutzte Weise verbunden ist, Widerstände 210 und 212,
die als Lastwiderstände
dienen, die jeweils mit den Kollektoren der zwei Transistoren 202 und 204 verbunden
sind, einen Kondensator 214, der zum Widerstand 210 parallel geschaltet
ist, und einen Transistor 220 und eine Konstantstromschaltung 222,
die mit dem Kollektor des Transistors 202 verbunden sind.
Die Konfiguration und die Operationen der Teile der zweiten Schaltung 200 sind
grundsätzlich
gleich denjenigen der ersten Schaltung 100. Die zweite
Schaltung 200 ist nur bezüglich der Grenzfrequenz des
Tiefpassfilters 40B, das aus dem Widerstand 210 und
dem Kondensator 214 aufgebaut ist, unterschiedlich. Beispielsweise
hat das Tiefpassfilter 40A, das aus dem Widerstand 110 und
dem Kondensator 114 aufgebaut ist, die in der ersten Schaltung 100 enthalten
sind, eine Grenzfrequenz, die höher
als die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters 40B eingestellt
ist, das aus dem Widerstand 210 und dem Kondensator 214 aufgebaut ist,
die in der zweiten Schaltung 200 enthalten sind. Somit
ist es möglich,
Frequenzkomponenten bis zu den Hochfrequenzkomponenten des Signals,
das eine entgegengesetzte Phase zu dem Eingangssignal hat, in der
ersten Schaltung 100 zu detektieren und Niederfrequenzkomponenten
des Signals, das eine entgegengesetzte Phase zu dem Eingangssignal
hat, in der zweiten Schaltung 200 zu detektieren.
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Die
Ausgangsanschlüsse
der ersten Schaltung 100, der zweiten Schaltung 200 und
des Transistors 300 zum Erzeugen der Spannung VBB-DC sind über die drei Widerstände 310, 312 und 314 verbunden,
und das Referenzsignal mit der Referenzspannung VBB wird
von der Verbindungsstelle der Widerstände 310, 312 und 314 ausgegeben.
Die Referenzspannung VBB wird durch Überlagern
der Ausgangsspannungen der zwei Verarbeitungssysteme auf die vorbestimmte
Spannung VBB-DC erhalten.
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4 ist
eine erklärende
Zeichnung, die die Operationen der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 zeigt. 4(A) stellt die Beziehung zwischen dem
von der Treibereingangsschaltung 10 ausgegebenen Signal
und der Referenzspannung VBB dar. 4(B) stellt das Ausgangssignal mit einer Signalschwankung
der Treiberausgangsschaltung 60 dar.
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In
Reaktion auf eine Eingabe eines Hochfrequenzsignals, das häufig zwischen
niedrigen und hohen Pegeln nach einem kontinuierlichen Zustand niedrigen
Pegels (Periode T1 in 4(A)) umschaltet,
werden Frequenzkomponenten entsprechend der Musteränderung
durch eine erste Schaltung 100 und eine zweite Schaltung 200 detektiert,
die sich gemäß der Pegeländerung
des Eingangssignals ändernde
Referenzspannung VBB wird erzeugt und ein Signal
mit Signalschwankung entspre chend der Referenzspannung VBB wird von der Treiberausgangsschaltung 60 ausgegeben
(Periode T1 in 4(B)). In Reaktion
auf eine Verringerung einer Frequenz, bei welcher die niedrigen
und hohen Pegel umgeschaltet werden (Periode T2 in 4(A)),
wird die Referenzspannung VBB erzeugt, die
sich gemäß der Pegeländerung
des Eingangssignals mit Niederfrequenzkomponenten ändert, und
ein Signal mit einer Signalschwankung entsprechend der Referenzspannung
VBB wird von der Treiberausgangsschaltung 60 ausgegeben
(Periode T2 in 4(B)). In 4(B) ist eine Wellenform ohne Signalschwankung
durch eine gepunktete Linie angezeigt und eine Wellenform mit Signalschwankung
ist durch eine durchgezogene Linie angezeigt.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel
beschränkt,
und somit können
verschiedene Modifikationen innerhalb des Sinngehalts der vorliegenden
Erfindung durchgeführt werden.
Beim obigen Ausführungsbeispiel
wird die Phase des Signals unter Verwendung der Treiberausgangsschaltung 60,
die einen Differentialverstärker
enthält,
eingestellt. Ein Spannungskomparator oder eine variabler Verzögerungsschaltung
können anstelle
eines Differentialverstärkers
verwendet werden. Wenn ein Spannungskomparator verwendet wird, ist
es vorzuziehen, das Ausgangssignal der Treibereingangsschaltung 10 zu
einem positiven Eingangsanschluss und das Referenzsignal mit der
Referenzspannung VBB zu einem negativen
Eingangsanschluss einzugeben. Weiterhin wird, wenn eine Schaltung
für eine
variable Verzögerung
verwendet wird, ein Verzögerungsausmaß vorzugsweise
gemäß der Referenzspannung
VBB eingestellt.
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Beim
obigen Ausführungsbeispiel
wird die Vielzahl von Tiefpassfiltern 40A, 40B,
... zum Analysieren der Inhalte (Frequenzcharakteristiken) des Signalmusters
des Eingangssignals verwendet. Einige oder alle der Tiefpassfilter
können
durch Bandpassfilter oder Hochpassfilter ersetzt werden. Darüber hinaus
können
für die
Konfiguration neben der Filter beispielsweise eine Vielzahl von
Signalmustern (Vergleichsmustern) zum Detektieren im Voraus vorbereitet
und eine Korrelation zwischen dem Eingangssignal und der Vielzahl
von Vergleichsmustern kann zum Analysieren der Inhalte des Signalmusters
des Eingangssignals bestimmt werden.
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Weiterhin
kann beim obigen Ausführungsbeispiel,
obwohl die Treibereingangsschaltung 10 und die Treiberausgangsschaltung 60 in
der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 direkt
miteinander verbunden sind, eine Verzögerungsschaltung zwischen der
Treibereingangsschaltung 10 und der Treiberausgangs schaltung 60 eingefügt sein.
Die Einfügung
der Verzögerungsschaltung
macht es möglich,
die Phase des von der Treibereingangsschaltung 10 ausgegebenen
Signals einzustellen.
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Weiterhin
kann, obwohl beim obigen Ausführungsbeispiel
die Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 zwischen
dem Treiber 3 und der DUT 2 eingestellt ist, die
Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 in der vorherigen
Stufe des Treibers 3 vorgesehen sein. In diesem Fall kann
die Wellenformformungsschaltung 70 in der Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 weggelassen
und das Ausgangssignal der Treiberausgangsschaltung 60 direkt
zum Treiber 3 eingegeben werden. In dem Fall, in welchem
der Treiber 3 (Schaltung zum Ausgeben des Eingangssignals)
und verschiedene Schaltungen (nicht gezeigt), die in der vorherigen
Stufe vorgesehen sind, als ein Teil eines einzelnen Chips oder eines
Moduls ausgebildet sind, kann die Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 in
dem Chip oder dem Modul enthalten sein. Es ist somit möglich, die
Größe einer
Schaltung zu reduzieren, die die Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 und
den Treiber 3 und ähnliches
enthält,
und aufgrund des vereinfachten Herstellungsprozesses und einer Reduzierung
bezüglich
der Anzahl von Komponenten die Kosten zu reduzieren.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Phase eines Eingangssignals gemäß den Inhalten des
Signalmusters des Eingangssignals eingestellt, so dass eine Mustereffekt-Signalschwankung ähnlich der
auf einer Übertragungsleitung
erzeugten Signalschwankung gemäß den Inhalten
des Signalmusters erzeugt werden kann. Weiterhin gibt es keine Notwendigkeit
für diese
Verdrahtung und so weiter wie die tatsächliche Übertragungsleitung, wodurch
ein Mustereffekt-Signalschwankung mit einfacher Konfiguration erzeugt
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
-
Es
wird eine Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung zur Verfügung gestellt,
bei welcher eine einfache Struktur zum Erzeugen einer Mustereffekt-Signalschwankung
verwendet werden kann. Eine Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung 1 umfasst
eine Treibereingangsschaltung 20, die als Signalanalysiereinheit
zum Analysieren der Inhalte des Signalmusters eines Eingangssignals
dient; eine Vielzahl von Verstärkungseinstellschaltungen 30; eine
Vielzahl von Tiefpassfiltern 40; eine Vielzahl von Addierern 50;
einen Addierer 52; und eine Treiberausgangsschaltung 60,
die ein Signal ausgibt, das durch Einstellen der Phase des Eingangssignals
gemäß einem
Signalanalyseergebnis erhalten ist, in einer solchen Richtung, in
welcher die Änderungszeit abweicht,
wenn das Eingangssignal zu der Übertragungsleitung übertragen
wird. Somit wird die Phase eines Eingangssignals eingestellt, um
dadurch die Signalschwankung zum Eingangssignal hinzuzufügen.
-
- 1
- Signalschwankungs-Erzeugungsschaltung
- 2
- DUT
(gerade getestete Vorrichtung)
- 3
- Treiber
- 10,
20
- Treibereingangsschaltungen
- 30
- Verstärkungseinstellschaltungen
- 40
- Tiefpassfilter
(LPFs)
- 50,
52
- Addierer
- 60
- Treiberausgangsschaltung
- 70
- Wellenformformungsschaltung
- 100
- erste
Schaltung
- 102,
104, 120, 202, 204, 220
- Transistoren
- 106,
206
- variable
Konstantstromschaltungen
- 110,
112 210, 212, 302, 310, 312, 314
- Widerstände
- 114,
214
- Kondensatoren
- 122,
222, 304
- Konstantstromschaltungen
- 200
- zweite
Schaltung