JP2005316591A

JP2005316591A - 電源装置

Info

Publication number: JP2005316591A
Application number: JP2004131497A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Matsuura; 邦博松浦
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】負荷変動が生じた場合の、電源電圧の変動を低減することができる電源装置を提供する。
【解決手段】電子デバイスを試験する試験装置に設けられ、電子デバイスを駆動する電源電力を供給する電源装置であって、ソース端子が電子デバイスに接続され、ソース電圧を電源電圧として電子デバイスに印加し、ソース電流の一部を電源電流として電子デバイスに供給するＭＯＳトランジスタと、ＭＯＳトランジスタのゲート端子に、電子デバイスに供給するべき電源電圧に応じた制御電圧を供給する電圧源と、ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、ＭＯＳトランジスタに流れるドレイン電流を生成する電源回路と、ＭＯＳトランジスタのソース端子に接続され、ＭＯＳトランジスタをアイドリングする電流を流す定電流源とを備える電源装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体回路等の電子デバイスを試験する試験装置に設けられ、電子デバイスを駆動する電源電力を供給する電源装置に関する。

従来、電子デバイス等を駆動する電源電力を供給する場合、試験装置に設けられた一又は複数の電源回路を用いて電源電力を供給している。それぞれの電源回路は、与えられる電圧に応じた電流を生成するパワーアンプと、パワーアンプに与える電圧を出力するレギュレーションアンプとを有しており、パワーアンプの出力をレギュレーションアンプにフィードバックすることにより、パワーアンプの出力電圧を所定の値に制御している。このような構成により、電子デバイスに定電圧を印加し、そのときに電子デバイスに供給される電源電流を測定することで電子デバイスの良否を判定する。

現在関連する特許文献等は認識していないため、その記載を省略する。

このような場合において、電源回路に接続されている電子デバイスの負荷が急激に変動変動したとき、電源回路はこれに伴う電源電圧の変動を補償しようとするが、従来の電源回路は応答特性が悪く、電源電圧が大きく変動してしまう。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、電子デバイスを試験する試験装置に設けられ、電子デバイスを駆動する電源電力を供給する電源装置であって、ソース端子が電子デバイスに接続され、ソース電圧を電源電圧として電子デバイスに印加し、ソース電流の一部を電源電流として電子デバイスに供給するＭＯＳトランジスタと、ＭＯＳトランジスタのゲート端子に、電子デバイスに供給するべき電源電圧に応じた制御電圧を供給する電圧源と、ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、ＭＯＳトランジスタに流れるドレイン電流を生成する電源回路と、ＭＯＳトランジスタのソース端子に接続され、ＭＯＳトランジスタをアイドリングする電流を流す定電流源とを備える電源装置を提供する。

試験装置は、電子デバイスを載置するソケットが設けられたパフォーマンスボードを備えており、電圧源及びＭＯＳトランジスタは、パフォーマンスボードに設けられることが好ましい。

電圧源は、与えられる電圧に応じて制御電圧を生成してＭＯＳトランジスタのゲート端子に供給するゲート制御用増幅器と、電源電圧に応じた電圧をゲート制御用増幅器の正入力端子に供給する基準電圧源と、ＭＯＳトランジスタのソース電圧を、ゲート制御用増幅器の負入力端子にフィードバックするフィードバック部とを有してよい。

電源装置は、それぞれが電子デバイスの電源として機能することができ、略同一の構成を有する複数の電源回路を備えており、複数の電源回路のうち、一の電源回路が定電流源として機能してよい。

それぞれの電源回路は、与えられる電圧に応じた電流を生成するパワーアンプと、パワーアンプに与える電圧を出力するレギュレーションアンプとを有しており、定電流源として機能する電源回路は、パワーアンプが出力する電流に基づいて、レギュレーションアンプが出力する電圧を制限するクランプ回路を更に有してよい。

本発明の第２の形態においては、電子デバイスを試験する試験装置に設けられ、電子デバイスを駆動する電源電力を供給する電源装置であって、ドレイン端子が電子デバイスに接続され、ドレイン電圧を電源電圧として電子デバイスに印加するＭＯＳトランジスタと、ＭＯＳトランジスタのゲート端子に、電子デバイスに供給するべき電源電圧に応じた制御電圧を供給する電圧源と、ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、ＭＯＳトランジスタをアイドリングする電流と、電子デバイスに供給する電源電流を生成する定電流源と、ＭＯＳトランジスタのソース端子に接続され、ＭＯＳトランジスタに流れるソース電流を引き込む電源回路とを備える電源装置を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成の一例を示す図である。試験装置１００は、半導体回路等の電子デバイス２００の直流試験を行う装置であって、電源装置２０、判定部１０、及び測定部１２を備える。

ここで直流試験とは、電子デバイス２００に所定の電源電圧を印加したときに、電子デバイス２００に供給される電源電流を測定する電圧印加電流測定試験、及び電子デバイス２００に所定の電源電流を供給したときに、電子デバイス２００に印加される電源電圧を測定する電流印加電圧測定試験を指す。

電源装置２０は、電子デバイス２００に供給する電源電圧及び電源電流を生成する。そして測定部１２は、電子デバイス２００に供給される電源電圧又は電源電流を測定し、判定部１０は、測定部１２における測定結果に基づいて、電子デバイス２００の良否を判定する。

図２は、電源装置２０の概略を説明する図である。電源装置２０は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０、電圧源７３、電源回路８４、定電流源８６、フィードバック部７９、コンデンサ７６、及び抵抗７８を備える。

ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０は、ソース端子が電子デバイス２００の電源ピンに接続され、ソース電圧を電源電圧として電子デバイスに印加し、ソース電流の一部を電源電流として電子デバイス２００に供給する。

電圧源７３は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０のゲート端子に、電子デバイスに供給するべき電源電圧に応じた制御電圧を供給する。電圧源７３は基準電圧源７２及びゲート制御用増幅器７４を有する。基準電圧源７２は、電子デバイス２００に印加するべき電源電圧に応じた電圧を生成し、ゲート制御用増幅器７４の正入力端子に供給する。ゲート制御用増幅器７４は、与えられる電圧に応じて制御電圧を生成してnチャネルＭＯＳトランジスタ８０のゲート端子に供給する。また、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０のソース電圧、すなわち電子デバイス２００に印加される電源電圧を、ゲート制御用増幅器７４の負入力端子に、抵抗７８を介してフィードバックする。このような構成により、電源電圧の変動に応じてｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０を制御し、電源電圧の変動を低減する。

電源回路８４は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０のドレイン端子に接続され、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０に流れるドレイン電流を生成する。また定電流源８６は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０のソース端子に接続され、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０をアイドリングする電流を常時流す。ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０にアイドリング電流を流すことにより、電源電圧が変動したときのｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０の応答特性を向上させ、電源電圧の変動を低減することができる。

図３は、電源装置２０の詳細な構成の一例を示す図である。電源装置２０は、複数の電源回路（２２−１、２２−２、以下２２と総称する）、及びパフォーマンスボード７０を備える。パフォーマンスボード７０は、電子デバイス２００を載置するソケット（図示せず）が設けられ、図２において説明した抵抗７８、コンデンサ７６、フィードバック部７９、電圧源７３、及びｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０は、パフォーマンスボード７０に設けられる。

複数の電源回路２２は、それぞれが電子デバイス２００の電源として機能することができ、略同一の構成を有する。それぞれの電源回路２２は、従来の試験装置に設けられる、いわゆるマスター回路、スレーブ回路等の電源回路であってよい。複数の電源回路２２のうち、いずれかの電源回路２２−１は、図２において説明した電源回路８４として機能し、他のいずれかの電源回路２２−２は、図２において説明した定電流源８６として機能する。このような構成により、従来の試験装置の電源回路を用いて、パフォーマンスボードを交換するのみで、応答特性のよい電源装置を実現することができる。

また、それぞれの電源回路２２の構成は従来の電源回路と同様であるため、その概要を説明する。それぞれの電源回路２２は、与えられる電圧に応じた電流を生成するパワーアンプ４６と、パワーアンプ４６に与える電圧を出力するレギュレーションアンプ２８とを有する。レギュレーションアンプ２８には、抵抗２６を介して基準電圧源２４が生成する基準電圧が与えられる。ここで電源回路８４として機能する電源回路２２−１の基準電圧源２４−１が生成する基準電圧は、基準電圧源７２が生成する基準電圧より大きく、定電流源８６として機能する電源回路２２−２の基準電圧源２４−２が生成する基準電圧は、基準電圧源７２が生成する基準電圧より小さい。

レギュレーションアンプ２８が生成した制御電圧は、増幅器３６、抵抗３８、及びコンデンサ４０から構成される反転増幅部を介してパワーアンプ４６に供給される。パワーアンプ４６が生成した電圧及び電流は、抵抗４８等を介してｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０のドレイン端子に供給される。また、パワーアンプ４６が生成した電圧を、抵抗５４等を介してレギュレーションアンプ２８にフィードバックすることにより、パワーアンプ４６の出力電圧を所定の値に制御する。

また、定電流源８６として機能する電源回路２２−２は、上述した構成に加え、パワーアンプが出力する電流に基づいて、レギュレーションアンプが出力する電圧を制限するクランプ回路６４−２を更に有する。クランプ回路６４−２は、パワーアンプが出力する電流を所定の電流値に制限し、電源回路２２−２を定電流源として機能させる。また電源回路２２−２は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ８０のソース電流の一部を引き込む方向の電流を生成する。

図４は、パフォーマンスボード７０に設けられる素子の構成の他の例を示す図である。本例における電源装置２０は、パフォーマンスボード７０上に、ｐチャネルＭＯＳトランジスタ８１、電圧源７３、フィードバック部７９、コンデンサ７６、及び抵抗７８を備える。

電圧源７３、抵抗７８、及びコンデンサ７６は、図２において説明した電圧源７３、抵抗７８、及びコンデンサ７６と同一である。ｐチャネルＭＯＳトランジスタ８１は、ドレイン端子が電子デバイス２００に接続され、ドレイン電圧を電源電圧として電子デバイス２００に印加する。

また、電源回路２２−１は、ｐチャネルＭＯＳトランジスタ８１のドレイン端子に接続される定電流源として機能する。本例における電源回路２２−１は、図３において説明した電源回路２２−２と同様に、クランプ回路６４を有する。電源回路２２−１は、ｐチャネルＭＯＳトランジスタ８１をアイドリングする電流と、電子デバイス２００に供給する電源電流との和の電流として定電流を生成する。

また、電源回路２２−２は、ｐチャネルＭＯＳトランジスタ８１のソース端子に接続され、ｐチャネルＭＯＳトランジスタ８１に流れるソース電流を引き込む。このような構成によっても、電源電圧の変動を低減することができる。また、ｎチャネルＭＯＳトランジスタとｐチャネルＭＯＳトランジスタの特性の差異により、図３において説明した電源装置２０は、電源電圧のアンダーシュートを特に低減することができ、図４において説明した電源装置２０は、電源電圧のオーバーシュートを特に低減することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明によれば、負荷変動が生じた場合の、電源装置が出力する電源電圧の変動を低減することができる。

本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成に一例を示す図である。電源装置２０の概略を説明する図である。電源装置２０の詳細な構成の一例を示す図である。パフォーマンスボード７０に設けられる素子の構成の他の例を示す図である。

符号の説明

１０・・・判定部、１２・・・測定部、２０・・・電源装置、２２・・・電源回路、２４・・・基準電圧源、２６、３２、３４、３８、４２、４８、５４、５６、７８・・・抵抗、３０、４０、５２、７６・・・コンデンサ、７２・・・基準電圧源、７３・・・電圧源、７４・・・ゲート制御用増幅器、８０・・・ｎチャネルＭＯＳトランジスタ、８１・・・ｐチャネルＭＯＳトランジスタ、８４・・・電源回路、８６・・・定電流源、１００・・・試験装置、２００・・・電子デバイス

Claims

電子デバイスを試験する試験装置に設けられ、前記電子デバイスを駆動する電源電力を供給する電源装置であって、
ソース端子が前記電子デバイスに接続され、ソース電圧を電源電圧として前記電子デバイスに印加し、ソース電流の一部を電源電流として前記電子デバイスに供給するＭＯＳトランジスタと、
前記ＭＯＳトランジスタのゲート端子に、前記電子デバイスに供給するべき電源電圧に応じた制御電圧を供給する電圧源と、
前記ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタに流れるドレイン電流を生成する電源回路と、
前記ＭＯＳトランジスタのソース端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタをアイドリングする電流を流す定電流源と
を備える電源装置。
前記試験装置は、前記電子デバイスを載置するソケットが設けられたパフォーマンスボードを備えており、
前記電圧源及び前記ＭＯＳトランジスタは、前記パフォーマンスボードに設けられる
請求項１に記載の電源装置。
前記電圧源は、
与えられる電圧に応じて前記制御電圧を生成して前記ＭＯＳトランジスタのゲート端子に供給するゲート制御用増幅器と、
前記電源電圧に応じた電圧を前記ゲート制御用増幅器の正入力端子に供給する基準電圧源と、
前記ＭＯＳトランジスタのソース電圧を、前記ゲート制御用増幅器の負入力端子にフィードバックするフィードバック部と
を有する請求項２に記載の電源装置。
前記電源装置は、それぞれが前記電子デバイスの電源として機能することができ、略同一の構成を有する複数の前記電源回路を備えており、
前記複数の電源回路のうち、一の前記電源回路が前記定電流源として機能する
請求項２に記載の電源装置。
それぞれの前記電源回路は、
与えられる電圧に応じた電流を生成するパワーアンプと、
前記パワーアンプに与える電圧を出力するレギュレーションアンプと
を有しており、
前記定電流源として機能する前記電源回路は、
前記パワーアンプが出力する電流に基づいて、前記レギュレーションアンプが出力する電圧を制限するクランプ回路を更に有する
請求項４に記載の電源装置。
電子デバイスを試験する試験装置に設けられ、前記電子デバイスを駆動する電源電力を供給する電源装置であって、
ドレイン端子が前記電子デバイスに接続され、ドレイン電圧を電源電圧として前記電子デバイスに印加するＭＯＳトランジスタと、
前記ＭＯＳトランジスタのゲート端子に、前記電子デバイスに供給するべき電源電圧に応じた制御電圧を供給する電圧源と、
前記ＭＯＳトランジスタのドレイン端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタをアイドリングする電流と、前記電子デバイスに供給する電源電流を生成する定電流源と、
前記ＭＯＳトランジスタのソース端子に接続され、前記ＭＯＳトランジスタに流れるソース電流を引き込む電源回路と
を備える電源装置。
前記試験装置は、前記電子デバイスを載置するソケットが設けられたパフォーマンスボードを備えており、
前記電圧源及び前記ＭＯＳトランジスタは、前記パフォーマンスボードに設けられる
請求項１に記載の電源装置。