JP2012098156A - 電源の評価方法、電源評価装置、電源の供給方法、それらを用いた試験装置、エミュレート機能付きの電源装置、電源環境のエミュレート方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電源の評価方法を提供する。
【解決手段】電源10aを評価する電源評価装置500が提供される。電流源502は、電源10aの出力ノード11からステップ電流Ipを引き抜き、または電源10aの出力ノード11にステップ電流Ipを供給する。電圧測定部20は、ステップ電流Ipを電源10aに作用させた結果生ずる電源電圧の波形VDD(t)を測定する。アナライザ40は、測定された電源電圧の波形VDD(t)から、電源10aの出力電流の波形IDD(t)を導出する。そしてアナライザ40は、導出された出力電流の波形IDD(t)を微分することにより出力電流のインパルス応答波形IDDIR(t)を導出する。
【選択図】図5
【解決手段】電源10aを評価する電源評価装置500が提供される。電流源502は、電源10aの出力ノード11からステップ電流Ipを引き抜き、または電源10aの出力ノード11にステップ電流Ipを供給する。電圧測定部20は、ステップ電流Ipを電源10aに作用させた結果生ずる電源電圧の波形VDD(t)を測定する。アナライザ40は、測定された電源電圧の波形VDD(t)から、電源10aの出力電流の波形IDD(t)を導出する。そしてアナライザ40は、導出された出力電流の波形IDD(t)を微分することにより出力電流のインパルス応答波形IDDIR(t)を導出する。
【選択図】図5
Description
本発明は、電源の安定化技術に関する。
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)テクノロジを用いたCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、メモリなどの半導体集積回路(以下、DUTという)を試験する際、DUT内のフリップフロップやラッチは、クロックが供給される動作中は電流が流れ、クロックが停止すると回路が静的な状態となって電流が減少する。したがって、DUTの動作電流(負荷電流)の合計は、試験の内容などに応じて時々刻々と変動する。
DUTに電力を供給する電源回路はたとえばレギュレータを用いて構成され、理想的には負荷電流にかかわらず一定の電力を供給可能である。しかしながら実際の電源回路は、無視できない出力インピーダンスを有し、また電源回路とDUTの間にも無視できないインピーダンス成分が存在するため、負荷変動によって電源電圧が変動してしまう。
電源電圧の変動は、DUTの試験マージンに深刻な影響を及ぼす。また電源電圧の変動は、試験装置内のその他の回路ブロック、たとえばDUTに供給するパターンを生成するパターン発生器や、パターンの遷移タイミングを制御するためのタイミング発生器の動作に影響を及ぼし、試験精度を悪化させる。
特許文献2に記載の技術では、被試験デバイスに電源電圧を供給するメインの電源に加えて、ドライバの出力によってオン、オフが制御されるスイッチを含む補償回路が設けられる。そして、被試験デバイスに供給されるテストパターンに応じて発生しうる電源電圧の変動をキャンセルするように、スイッチ素子に対する補償用の制御パターンをテストパターンに対応付けて定義しておく。実試験時には、テストパターンを被試験デバイスに供給しつつ、補償回路のスイッチを制御パターンに応じてスイッチングすることにより、電源電圧を一定に保つことができる。
特許文献2には、メイン電源にパルス電流を作用させて、インパルス応答を導出する技術が開示される。ここで、インパルス応答を導出する際にパルス幅が非常に短いパルス電流を利用すると、周波数成分が高い領域に偏ってしまう。一般的な計測器を用いる場合、高い周波数成分の電圧の測定感度は低い周波数成分に対して相対的に低くなるため、インパルス応答の導出に際してS/N比が不足するおそれがある。
本発明のある態様は係る状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、別のアプローチによる電源の評価方法の提供にある。
1. 本発明のある態様は、被試験デバイスを試験する試験装置に利用される、被試験デバイスに電源電圧を供給するための電源の評価方法に関する。この方法では以下の処理が行われる。
a1.電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または電源の出力ノードにステップ電流を供給する。
b1.ステップ電流を電源に作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する。
c1.測定された電源電圧の波形から、電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出する。
d1.導出された電源の出力電流の波形を微分することにより出力電流のインパルス応答を導出する。
a1.電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または電源の出力ノードにステップ電流を供給する。
b1.ステップ電流を電源に作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する。
c1.測定された電源電圧の波形から、電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出する。
d1.導出された電源の出力電流の波形を微分することにより出力電流のインパルス応答を導出する。
2. 本発明の別の態様も、電源の評価方法に関する。この方法では、上の処理c1、d1に代えて、以下の処理c2、d2が行われる。
a2.電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または電源の出力ノードにステップ電流を供給する。
b2.ステップ電流を電源に作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する。
c2.測定された電源電圧の波形を微分することにより、電源電圧のインパルス応答を導出する。
d2.電源電圧のインパルス応答から、電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出する。
a2.電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または電源の出力ノードにステップ電流を供給する。
b2.ステップ電流を電源に作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する。
c2.測定された電源電圧の波形を微分することにより、電源電圧のインパルス応答を導出する。
d2.電源電圧のインパルス応答から、電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出する。
3. 本発明のさらに別の態様も、評価方法である。この方法では、以下の処理が行われる。
a3.電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給する。
b3.電源に試験電流を作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する。
c3.測定された電源電圧の波形から、電源電圧の振幅、位相を導出する。これに加えて、もしくはこれに代えて、電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅、位相を導出する。
d3.試験電流の周波数に対する電源の出力電圧の、周波数−振幅特性(単に振幅特性ともいう)、周波数−位相特性(単に位相特性ともいう)を導出する。これに加えて、もしくはこれに代えて、試験電流の周波数に対する出力電流の振幅特性、位相特性を測定する。そして、出力電圧および/または出力電流の振幅特性および位相特性を逆フーリエ変換することにより、出力電圧および/または出力電流のインパルス応答を導出する。
a3.電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給する。
b3.電源に試験電流を作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する。
c3.測定された電源電圧の波形から、電源電圧の振幅、位相を導出する。これに加えて、もしくはこれに代えて、電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅、位相を導出する。
d3.試験電流の周波数に対する電源の出力電圧の、周波数−振幅特性(単に振幅特性ともいう)、周波数−位相特性(単に位相特性ともいう)を導出する。これに加えて、もしくはこれに代えて、試験電流の周波数に対する出力電流の振幅特性、位相特性を測定する。そして、出力電圧および/または出力電流の振幅特性および位相特性を逆フーリエ変換することにより、出力電圧および/または出力電流のインパルス応答を導出する。
出力電流のインパルス応答は、出力電圧のインパルス応答から導出してもよい。
3−1.ある態様において、試験電流は、単一スペクトルの正弦波の電流を含み、その周波数をスイープさせることにより、出力電流の振幅および位相の周波数特性を取得してもよい。
3−2.ある態様において、試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であってもよい。
3−3.ある態様において、試験電流は、ランダムノイズ信号であってもよい。
3−2.ある態様において、試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であってもよい。
3−3.ある態様において、試験電流は、ランダムノイズ信号であってもよい。
3−4.試験電流は、その時間平均値が実効的な電流を与えるようにパルス変調された電流パルスを含んでもよい。
これらの態様にかかる評価方法によれば、インパルス電流よりも低い周波数成分を含む電流を、評価対象の電源に作用させることができ、評価対象の電源に対してインパルス電流を作用させる場合に比べて、周波数成分の偏りを低減し、高いS/N比でインパルス応答を導出できる。
本発明の別の態様は、被試験デバイスを試験する際に、被試験デバイスに電源電圧を供給する方法に関する。この方法では、上述のいずれかの態様の評価方法によって導出された、電源の出力電流のインパルス応答が利用される。
この方法は、以下の処理を含む。
e.被試験デバイスが所定の処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を、単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する。
f.予測される動作電流の波形と単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測される動作電流の波形とインパルス応答波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する。
g.被試験デバイスが所定の処理を実行する間、制御パターンに応じて、メイン電源とは別の経路から被試験デバイスの電源端子にパルス状の補償電流を注入し、または、制御パターンに応じたパルス状の補償電流を被試験デバイスとは別の経路に引き込む。
この方法は、以下の処理を含む。
e.被試験デバイスが所定の処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を、単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する。
f.予測される動作電流の波形と単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測される動作電流の波形とインパルス応答波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する。
g.被試験デバイスが所定の処理を実行する間、制御パターンに応じて、メイン電源とは別の経路から被試験デバイスの電源端子にパルス状の補償電流を注入し、または、制御パターンに応じたパルス状の補償電流を被試験デバイスとは別の経路に引き込む。
4.本発明のさらに別の態様は、被試験デバイスを試験する試験装置に関する。試験装置は、被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、被試験デバイスが実行する処理に応じたパルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、被試験デバイスが処理を実行する間、制御パターンに応じたパルス状の補償電流を、メイン電源とは別の経路から被試験デバイスの電源端子に注入し、または、制御パターンに応じたパルス状の補償電流を被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、を備える。
制御パターン生成部は、被試験デバイスが処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、メイン電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してメイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述するインパルス応答波形データを生成するインパルス応答波形データ提供部と、予測動作電流波形データが記述する波形と単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測動作電流波形データが記述する波形とインパルス応答波形データとを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する制御パターン演算部と、を備える。
インパルス応答波形データは、上述のいずれかの態様の評価方法によってメイン電源を評価することにより導出される。
制御パターン生成部は、被試験デバイスが処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、メイン電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してメイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述するインパルス応答波形データを生成するインパルス応答波形データ提供部と、予測動作電流波形データが記述する波形と単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測動作電流波形データが記述する波形とインパルス応答波形データとを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する制御パターン演算部と、を備える。
インパルス応答波形データは、上述のいずれかの態様の評価方法によってメイン電源を評価することにより導出される。
5.本発明のさらに別の態様は、エミュレート機能付き電源装置に関する。この電源装置は、被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、パルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、被試験デバイスが所定の処理を実行する間、被試験デバイスの電源端子に制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、制御パターンに応じたパルス状の補償電流を被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、を備える。
制御パターン生成部は、被試験デバイスが所定の処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、メイン電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してメイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する第1インパルス応答波形データ提供部と、エミュレート対象の電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してエミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する第2インパルス応答波形データ提供部と、予測動作電流波形データが記述する波形と第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、予測動作電流波形データが記述する波形と第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する制御パターン演算部と、を含む。
第1インパルス応答波形データは、上述のいずれかの態様の評価方法によってメイン電源を評価することにより導出される。
制御パターン生成部は、被試験デバイスが所定の処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、メイン電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してメイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する第1インパルス応答波形データ提供部と、エミュレート対象の電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してエミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する第2インパルス応答波形データ提供部と、予測動作電流波形データが記述する波形と第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、予測動作電流波形データが記述する波形と第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する制御パターン演算部と、を含む。
第1インパルス応答波形データは、上述のいずれかの態様の評価方法によってメイン電源を評価することにより導出される。
6.本発明のさらに別の態様は、電源環境のエミュレート方法に関する.この方法では、以下の処理が行われる。
h.メイン電源を用いて被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給する。
i.パルス列を含む制御パターンを生成する。
j.被試験デバイスが所定の処理を実行する間、被試験デバイスの電源端子に制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、制御パターンに応じたパルス状の補償電流を被試験デバイスとは別の経路に引き込む。
制御パターンを生成する処理は、以下の処理を含む。
i−1.被試験デバイスが所定の処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを提供する。
i−2.メイン電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してメイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する。
i−3.エミュレート対象の電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してエミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する。
i−4.予測動作電流波形データが記述する波形と第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、予測動作電流波形データが記述する波形と第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する。
第1インパルス応答波形データは、上述のいずれかの態様の評価方法によってメイン電源を評価することにより導出される。
h.メイン電源を用いて被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給する。
i.パルス列を含む制御パターンを生成する。
j.被試験デバイスが所定の処理を実行する間、被試験デバイスの電源端子に制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、制御パターンに応じたパルス状の補償電流を被試験デバイスとは別の経路に引き込む。
制御パターンを生成する処理は、以下の処理を含む。
i−1.被試験デバイスが所定の処理を実行するときに被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを提供する。
i−2.メイン電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してメイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する。
i−3.エミュレート対象の電源から単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答してエミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する。
i−4.予測動作電流波形データが記述する波形と第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、予測動作電流波形データが記述する波形と第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成する。
第1インパルス応答波形データは、上述のいずれかの態様の評価方法によってメイン電源を評価することにより導出される。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明のある態様によれば、電源のインパルス応答を高精度で導出できる。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合や、部材Aと部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
図1は、実施の形態に係る試験装置2の構成を示す回路図である。図1には試験装置2に加えて、試験対象の半導体デバイス(以下、DUTと称す)1が示される。
DUT1は、複数のピンを備え、その中の少なくともひとつが電源電圧VDDを受けるための電源端子P1であり、別の少なくともひとつが接地端子P2である。複数の入出力(I/O)端子P3は、外部からのデータを受け、あるいは外部にデータを出力するために設けられており、試験時においては、試験装置2から出力される試験信号(テストパターン)STESTを受け、あるいは試験信号STESTに応じたデータを試験装置2に対して出力する。図1には、試験装置2の構成のうち、DUT1に対して試験信号を与える構成が示されており、DUT1からの信号を評価するための構成は省略されている。
試験装置2は、メイン電源10、パターン発生器PG、複数のタイミング発生器TGおよび波形整形器FC、複数のドライバDR、電源補償回路12を備える。
試験装置2は複数n個のチャンネルCH1〜CHnを備えており、その中のいくつか(CH1〜CH4)がDUT1の複数のI/O端子P3に割り当てられる。図1では、n=6の場合が示されるが、実際の試験装置2のチャンネル数は、数百〜数千のオーダーである。
メイン電源10は、DUT1の電源端子P1に供給すべき電源電圧VDDを生成する。たとえばメイン電源10は、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどで構成され、電源端子P1に供給される電源電圧VDDを、目標値と一致するようにフィードバック制御する。キャパシタCsは、電源電圧VDDを平滑化するために設けられる。メイン電源10は、DUT1に対する電源電圧の他、試験装置2内部のその他のブロックに対する電源電圧も生成する。メイン電源10からDUT1の電源端子P1への出力電流を、電源電流IDDと称する。
メイン電源10は、有限の応答速度を有する電圧・電流源であるため、その負荷電流、つまりDUT1の動作電流IOPの急峻な変化に追従できない場合がある。たとえば動作電流IOPがステップ状に変化するとき、電源電圧VDDはオーバーシュート、あるいはアンダーシュートしたり、その後のリンギングをともなったりする。電源電圧VDDの変動は、DUT1の正確な試験を妨げる。なぜならDUT1にエラーが検出されたとき、それがDUT1の製造不良によるものなのか、電源電圧VDDの変動によるものなのかを区別することができないからである。
電源補償回路12は、メイン電源10の応答速度を補うために設けられる。DUT1の設計者は、ある既知の試験信号STEST(テストパターンSPTN)が供給された状態において、DUT1の内部回路の動作率などの時間推移を推定可能であるから、DUT1の動作電流IOPの時間波形を正確に予測することができる。ここでの予測とは、コンピュータシミュレーションを用いた計算や、同じ構成を有するデバイスを対象とした実測などが含まれ、特にその手法は限定されない。
一方、メイン電源10の応答速度(利得、フィードバック帯域)が既知であれば、予測される動作電流IOPに応答してメイン電源10が生成する電源電流IDDもまた予測することができる。そうすると、予測される動作電流IOPと電源電流IDDの差分を、電源補償回路12によって補うことにより、電源電圧VDDを安定化することができる。
なお電源電圧VDD’と電源電流IDDの間には微分、もしくは積分関係が成り立つ。具体的には、メイン電源10ならびにメイン電源10から電源端子P1までの経路のインピーダンスが、容量性、誘導性、抵抗性のいずれが支配的であるかによって、電圧と電流の微分、積分の関係が定まる。
なお電源電圧VDD’と電源電流IDDの間には微分、もしくは積分関係が成り立つ。具体的には、メイン電源10ならびにメイン電源10から電源端子P1までの経路のインピーダンスが、容量性、誘導性、抵抗性のいずれが支配的であるかによって、電圧と電流の微分、積分の関係が定まる。
電源補償回路12は、補助電源12a、ソーススイッチ12b、シンクスイッチ12cを備える。ソーススイッチ12b、シンクスイッチ12cはそれぞれ、たとえばMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を利用したスイッチであり、それぞれが制御信号SCNT1、SCNT2に応じて制御される。補助電源12aは、電源電圧VDDより高い電圧を生成する電圧源であってもよいし、あるいは電源端子P1に流れ込む電流を生成する電流源であってもよい。
ソーススイッチ12bは、補助電源12aの出力端子とDUT1の電源端子P1の間に設けられる。ソーススイッチ12bが制御信号SCNT1に応じてオンすると、補償パルス電流(ソースパルス電流ともいう)ISRCが生成される。電源補償回路12は、ソースパルス電流ISRCをメイン電源10とは別経路から電源端子P1に注入する。シンクスイッチ12cは、別の固定電圧端子(たとえば接地端子)とDUT1の電源端子P1の間に設けられる。シンクスイッチ12cが制御信号SCNT2に応じてオンすると、補償パルス電流ISINK(シンクパルス電流ともいう)が生成される。電源補償回路12は、電源端子P1に流れ込む電源電流IDDから、シンクパルス電流ISINKを、DUT1とは別経路に引きこむ。
DUT1の電源端子P1に流れ込む動作電流IOP、メイン電源10が出力する電源電流IDD、および電源補償回路12が出力する補償電流ICMPの間には、電流保存則から、式(1)、(2)が成り立つ。
IOP=IDD+ICMP …(1)
ICMP=ISRC−ISINK …(2)
つまり、補償電流ICMPの正の成分が、ソースパルス電流ISRCとしてソーススイッチ12bから供給され、補償電流ICMPの負の成分が、シンクパルス電流ISINKとしてシンクスイッチ12cから供給される。
IOP=IDD+ICMP …(1)
ICMP=ISRC−ISINK …(2)
つまり、補償電流ICMPの正の成分が、ソースパルス電流ISRCとしてソーススイッチ12bから供給され、補償電流ICMPの負の成分が、シンクパルス電流ISINKとしてシンクスイッチ12cから供給される。
ドライバDR1〜DR6のうち、ドライバDR6は、ソーススイッチ12bに割り当てられ、ドライバDR5はシンクスイッチ12cに割り当てられる。別の少なくともひとつのドライバDR1〜DR4は、それぞれ、DUT1の少なくともひとつのI/O端子P3に割り当てられる。
波形整形器FCおよびタイミング発生器TGをインタフェース回路4と総称する。複数の41〜46は、チャンネルCH1〜CH6ごと、言い換えればドライバDR1〜DR6ごとに設けられる。i番目(1≦i≦6)のインタフェース回路4iは、入力されたパターン信号SPTNiをドライバDRに適した信号形式に整形し、対応するドライバDRiへと出力する。
パターン発生器PGは、テストプログラムにもとづき、インタフェース回路41〜46に対するパターン信号SPTNを生成する。具体的にパターン発生器PGは、DUT1のI/O端子P3に割り当てられたドライバDR1〜DR4に対しては、各ドライバDRiが生成すべき試験信号STESTiを記述するテストパターンSPTNiを、そのドライバDRiに対応するインタフェース回路4iに対して出力する。テストパターンSPTNiは、試験信号STESTiの各サイクル(ユニットインターバル)におけるレベルを示すデータと、信号レベルが遷移するタイミングを記述するデータを含む。
またパターン発生器PGは、必要な補償電流ICMPに応じて定められた補償用の制御パターンSPTN_CMPを生成する。制御パターンSPTN_CMPは、ソーススイッチ12bに割り当てられたドライバDR6が生成すべき制御信号SCNT1を記述する制御パターンSPTN_CMP1と、シンクスイッチ12cに割り当てられたドライバDR5が生成すべき制御信号SCNT2を記述する制御パターンSPTN_CMP2を含む。制御パターンSPTN_CMP1、SPTN_CMP2はそれぞれ、各サイクルにおけるソーススイッチ12b、シンクスイッチ12cのオン、オフ状態を指定するデータと、オンオフを切りかえるタイミングを記述するデータを含む。
パターン発生器PGは、テストパターンSPTN1〜SPTN4にもとづいて、つまりDUT1の動作電流の変動に応じて、それを補償しうる制御パターンSPTN_CMP1、SPTN_CMP2を生成し、対応するインタフェース回路46、45に出力する。
上述のように、テストパターンSPTN1〜SPTN4が既知であれば、DUT1の動作電流IOPの時間波形が予測でき、電源電圧VDDを一定に保つために発生すべき補償電流ICMP、すなわちISRC、ISINKの時間波形を計算することができる。
予測される動作電流IOPが電源電流IDDより大きい場合、電源補償回路12はソース補償電流ISRCを発生して不足する電流を補う。ソース補償電流ISRCに必要な電流波形は予測可能であるから、それが適切に得られるようにソーススイッチ12bを制御する。たとえばソーススイッチ12bを、パルス幅変調によって制御してもよい。あるいはパルス振幅変調、ΔΣ変調、パルス密度変調、パルス周波数変調などを利用してもよい。
予測される動作電流IOPが電源電流IDDより大きい場合、電源補償回路12はソース補償電流ISRCを発生して不足する電流を補う。ソース補償電流ISRCに必要な電流波形は予測可能であるから、それが適切に得られるようにソーススイッチ12bを制御する。たとえばソーススイッチ12bを、パルス幅変調によって制御してもよい。あるいはパルス振幅変調、ΔΣ変調、パルス密度変調、パルス周波数変調などを利用してもよい。
図2は、制御パターンを計算する方法の一例を示すフローチャートである。DUT1に入力されるテストパターンや回路情報にもとづいて、DUT1の動作電流IOPが推定される(S100)。またメイン電源10に負荷としてDUT1が接続された状態において、DUT1にそのイベントが発生したときに、メイン電源10から出力される電源電流IDDを計算する(S102)。そして、理想電源を実現したい場合には、推定される動作電流IOPと電源電流IDDの差分を、電源補償回路12によって生成すべき補償電流ICMPとする(S104)。
そして、生成すべき補償電流ICMPの波形に、ΔΣ変調、PWM(パルス幅変調)、PDM(パルス密度変調)、PAM(パルス振幅変調)、PFM(パルス周波数変調)などを施すことにより、ビットストリームの制御パターンSPTN_CMPを生成する(S106)。たとえば、補償電流ICMPをテストサイクルごとにサンプリングし、サンプリングされた補償電流ICMPをパルス変調してもよい。
図3は、動作電流IOP、電源電流IDD、補償電流ICMPおよびソースパルス電流ISRCの一例を示す波形図である。ある試験信号STESTが供給されたDUT1の動作電流IOPがステップ状に増加したとする。これに応答して、メイン電源10から電源電流IDDが供給されるが、それは応答速度の制限から、理想的なステップ波形とはならず、DUT1に供給すべき電流が不足する。その結果、補償電流ISRCを供給しなければ、電源電圧VDDは破線で示すように低下する。
電源補償回路12は、動作電流IOPと電源電流IDDの差分に対応するソース補償電流ICMPを生成する。ソース補償電流ICMPは、制御信号SCNT1に応じて生成されるソースパルス電流ISRCで与えられる。ソース補償電流ICMPは、動作電流IOPの変化直後に最大量必要であり、その後、徐々に低下させる必要がある。そこで、たとえばPWM(パルス幅変調)を用いてソーススイッチ12bのオン時間(デューティ比)を、時間とともに低下させることにより、必要なソース補償電流ICMPを生成できる。
試験装置2のすべてのチャンネルがテストレートに応じて同期動作する場合、制御信号SCNT1の周期は、DUT1に供給されるデータの周期(ユニットインターバル)、もしくはその整数倍、あるいは整数分の1に相当する。たとえばユニットインターバルが4nsのシステムにおいて、制御信号SCNT1の周期が4nsであれば、制御信号SCNT1に含まれる各パルスのオン期間TONが、0〜4nsの間で調節されうる。メイン電源10の応答速度は数百ns〜数μsのオーダーであるため、補償電流ICMPの波形は、制御信号SCNT1に含まれる数百個のパルスによって制御できる。ソース補償電流ISRCの波形から、それを生成するために必要な制御信号SCNT1を導出する方法については後述する。
反対に動作電流IOPが電源電流IDDより小さい場合、電源補償回路12はシンク補償電流ICMPが得られるように、シンクパルス電流ISINKを発生して、過剰な電流を引き抜く。
電源補償回路12を設けることにより、メイン電源10の応答速度の不足を補い、図3に実線で示すように、電源電圧VDDを一定に保つことができる。
以上が試験装置2の基本的な構成である。続いて、制御パターンSPTN_CMPを計算する技術について説明する。
制御パターンSPTN_CMPを導出するためには、メイン電源10の特性を評価する必要がある。メイン電源10の特性の評価には、シミュレーションを用いることもできる。しかしながら実際の試験装置1においては、メイン電源10の出力端子と、DUT1の電源端子の間には、寄生インピーダンスが存在するところ、この寄生インピーダンスを完全にモデリングすることは困難である。そこで、以下で説明する制御パターンSPTN_CMPの生成方法では、メイン電源10の特性を実測し、その結果を利用する。
図4は、半導体デバイス100aと電源10aを模式的に示すブロック図である。半導体デバイス100aは、CMOSプロセスを用いて構成されており、図示のごとく複数のインバータをはじめとするゲート素子を含んでいる。インバータのPチャンネルMOSFETとNチャンネルMOSFETが同時にオンすると、貫通電流It(through current)が流れる。半導体デバイス100aの動作状態に応じて、貫通電流が流れるパスの個数(密度)が変化する。半導体デバイス100aの消費電流(以下、動作電流ともいう)IOPは、貫通電流と、図示しない定常的な電流成分およびリーク電流を含んでいる。
電源10aの出力ノードは半導体デバイス100aの電源端子P1に接続される。出力ノードには、電源電圧VDDを平滑化するためのキャパシタCsが接続されている。キャパシタCsは電源10aの内部および/または外部に設けられる。
動作電流IOPは、キャパシタCsから流れる電流Icと電源10aが吐き出す出力電流IDDの和である。電源10aはリニアレギュレータやスイッチングレギュレータであり、電源電圧Voutが一定となるようなフィードバック機能を有している。つまり、動作電流IOPの変化に追従するようにその出力電流IDDを調節することで、電源電圧VDDを一定に保っている。
電源10aのフィードバックの帯域は有限である。したがって動作電流IOPが急速に変化した場合、電源10aはそれに追従した出力電流IDDを生成することができず、出力電流IDDと動作電流IOPの差分がキャパシタCsから流れ出る。その結果が電源電圧VDDの変動となって現れる。
半導体デバイス100aに流れる貫通電流Itは、きわめて短時間だけ流れるパルス電流(インパルス電流)である。したがって複数の経路で同時に貫通電流Itが流れると、動作電流IOPが電源10aのフィードバック速度を超えるスピードで急速に変化し、電源電圧VDDが変動する。
以上の考察をもとに、電源10aを評価するための技術について説明する。
図5は、メイン電源10を評価する電源評価装置の構成を示すブロック図である。電源評価装置500は、電流源502、電圧測定部20、アナライザ40を備える。図5は、電源評価装置500を図1に示した試験装置2に組み込んだ場合の構成を示す。
電源評価装置500は、評価対象の電源10aと接続される。電源評価装置500は、電源10aに、パルス電流を作用させたときに引き起こされる電源電圧VDDの変動、あるいは電源電流IDDの変動、つまり、インパルス応答を測定する。
最も簡易には、電源10aにパルス幅が非常に短いインパルス電流を作用させ、その結果生ずる、電源電圧VDDあるいは電源電流IDDの変動を測定すればよい。しかしながらこの方法では、インパルス電流の周波数成分が高域に偏るため、その応答を一般的な測定器で高精度に測定することが難しくなる。なぜなら一般的な計測器の測定感度は、周波数が高くなるほど低下するからである。これにより、電源10aにインパルス電流を直接作用させると、インパルス応答の導出に際してS/N比が不足するおそれがある。以下では、この問題を改善しうる電源評価装置および電源評価方法を説明する。
電源10aは半導体デバイス(100a)に電源電圧VDDを供給するために利用されるものであるが、評価時には半導体デバイスは接続されない。「半導体デバイスが接続されない状態」とは、物理的に接続されていない状態のみでなく、配線では接続されているが、半導体デバイスがオフ状態でありハイインピーダンスである状態も含む。評価対象の電源10aは、図1の試験装置2に設けられるメイン電源10であってもよい。あるいは半導体デバイスの実使用時に電源電圧を供給するための別の電源であってもよい。
電源評価装置500は、それが独立した装置であってもよいし、図1の試験装置2に組み込まれてもよい。この場合、図1の試験装置2には、電圧測定部20およびアナライザ40が内蔵される。またソーススイッチ12bもしくはシンクスイッチ12cを電流源502として機能させてもよい。あるいはソーススイッチ12b、シンクスイッチ12cとは別個に、電流源502を設けてもよい。
電源評価装置500は、以下の手順によってインパルス応答を導出する。
(第1の方法)
電流源502は、電源10aの出力ノード11からステップ状に変化するステップ電流Ipを引き抜き、または電源10aの出力ノード11にステップ電流Ipを供給する。図5では、引き抜く場合が示される。高周波成分まで精度よく測定するためには、このステップ電流Ipのエッジの立ち上がり時間は、極力短いことが望ましい。このステップ電流Ipのエッジの傾きは、電源10aが電源電圧VDDを供給すべき半導体デバイスに流れる貫通電流Itの変化速度に相当する。つまりステップ電流Ipの傾きは、半導体デバイスを構成するトランジスタの実動作時のオン、オフのスイッチングの遷移時間程度である。この観点から、電流源502は図5の右に示すように、MOSFETで構成することが好ましい。NチャンネルMOSFETとPチャンネルMOSFETを2段積みにして電流源502を構成してもよい。電流源502をMOSFETで構成する場合、そのW/L(ゲート幅/ゲート長)を半導体デバイス100aを構成するMOSFETに応じて決定することで半導体デバイス100aの貫通電流Itを再現することができる。なお電流源502はその他の形式の定電流源などで構成してもよい。
(第1の方法)
電流源502は、電源10aの出力ノード11からステップ状に変化するステップ電流Ipを引き抜き、または電源10aの出力ノード11にステップ電流Ipを供給する。図5では、引き抜く場合が示される。高周波成分まで精度よく測定するためには、このステップ電流Ipのエッジの立ち上がり時間は、極力短いことが望ましい。このステップ電流Ipのエッジの傾きは、電源10aが電源電圧VDDを供給すべき半導体デバイスに流れる貫通電流Itの変化速度に相当する。つまりステップ電流Ipの傾きは、半導体デバイスを構成するトランジスタの実動作時のオン、オフのスイッチングの遷移時間程度である。この観点から、電流源502は図5の右に示すように、MOSFETで構成することが好ましい。NチャンネルMOSFETとPチャンネルMOSFETを2段積みにして電流源502を構成してもよい。電流源502をMOSFETで構成する場合、そのW/L(ゲート幅/ゲート長)を半導体デバイス100aを構成するMOSFETに応じて決定することで半導体デバイス100aの貫通電流Itを再現することができる。なお電流源502はその他の形式の定電流源などで構成してもよい。
電圧測定部20は、電源10aに対してステップ電流Ipを作用させた結果生ずる電源電圧の時間波形VDD(t)を測定する。
アナライザ40は、電源電圧の時間的な変動波形VDD(t)から、電源10aが吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形IDD(t)を導出する。この出力電流IDD(t)の波形は、ステップ応答である。
当業者であれば、電源10aおよびその周辺の回路構成に応じて、電源電圧VDD(t)と電源電流IDD(t)の関係を導くことができ、この関係は、電源10aおよび周辺回路が、抵抗性、容量性、誘導性のいずれが支配的であるかによって定まる。一例としてキャパシタCsが支配的である場合、以下の関係が成り立つと考えられる。キャパシタCsから流れ出る電流をIc(t)とすると、電荷保存則から、
Ic(t)=−Cs×dVDD(t)/dt …(3)
が成り立つ。またノード11におけるキルヒホッフの法則から、
Ip(t)=IDD(t)+Ic(t) …(4)
なる関係が導かれる。式(3)、(4)から、
IDD(t)=Ip(t)+Cs×dVDD(t)/dt …(5)
を得る。もちろん、電源10aの構成や寄生インピーダンスによっては、式(5)とは異なる関係が成り立つことはいうまでもない。
Ic(t)=−Cs×dVDD(t)/dt …(3)
が成り立つ。またノード11におけるキルヒホッフの法則から、
Ip(t)=IDD(t)+Ic(t) …(4)
なる関係が導かれる。式(3)、(4)から、
IDD(t)=Ip(t)+Cs×dVDD(t)/dt …(5)
を得る。もちろん、電源10aの構成や寄生インピーダンスによっては、式(5)とは異なる関係が成り立つことはいうまでもない。
アナライザ40は、出力電流IDD(t)、すなわちステップ応答を微分する。これにより得られる波形は、インパルス応答波形IDDIR(t)を与える。アナライザ40は、インパルス応答波形IDDIR(t)を記述するデータ(以下、インパルス応答波形データDIRという)を生成する。
このようにして、電源評価装置500は、電源10aにインパルス電流を作用させることなく、電源10aのインパルス応答IDDIR(t)を測定することができる。
図6は、第1の評価方法による電源の出力電流のインパルス応答の導出過程を示す図である。
(第2の方法)
第2の方法は、第1の方法に対して、信号処理の順番が異なっている。第2の方法において、アナライザ40は、電源電圧VDD(t)、つまりステップ応答を微分して、電源電圧VDD(t)のインパルス応答VDDIR(t)を導出する。そして導出されたインパルス応答VDDIR(t)から、出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を導出する。
第2の方法は、第1の方法に対して、信号処理の順番が異なっている。第2の方法において、アナライザ40は、電源電圧VDD(t)、つまりステップ応答を微分して、電源電圧VDD(t)のインパルス応答VDDIR(t)を導出する。そして導出されたインパルス応答VDDIR(t)から、出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を導出する。
第2の方法によっても、第1の方法と同様の効果を得ることができる。
(第3の評価方法)
電流源502は、電源10aの出力ノード11から周期的な成分を含む試験電流Ipを引き抜き、または電源10aの出力ノード11に周期的な成分を含む試験電流Ipを供給する。周期的な成分を含む試験電流Ipの一例として単一スペクトルの正弦波が例示される。
電流源502は、電源10aの出力ノード11から周期的な成分を含む試験電流Ipを引き抜き、または電源10aの出力ノード11に周期的な成分を含む試験電流Ipを供給する。周期的な成分を含む試験電流Ipの一例として単一スペクトルの正弦波が例示される。
電圧測定部20は、電源10aに試験電流Ipを作用させた結果生ずる電源電圧VDDの波形を測定する。
アナライザ40は、測定された電源電圧の波形VDD(t)から、電源電圧VDDの振幅および位相を導出するとともに、電源10aが吐き出し、および/または吸い込む出力電流IDDの振幅Aおよび位相φmを導出する。
図7(a)は、試験電流Ip、測定された電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)を示す。電源電流IDD(t)の振幅Amと、位相φmがアナライザによって取得される。この処理を、試験電流Ipの周波数fをスイープさせながら行うと、試験電流Ipの周波数に対する電源10aの、電源電圧VDDおよび出力電流IDDそれぞれの振幅特性Am(f)および位相特性φm(f)が得られる。図7(b)は、出力電流IDDの振幅Am(f)および位相φm(f)の周波数特性を示す。
アナライザ40は、電源電圧VDD、出力電流IDDそれぞれの振幅特性A(f)、位相特性φ(f)を逆フーリエ変換することにより、電源電圧VDDのインパルス応答VDDIR(t)および出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を導出する。図7(c)は逆フーリエ変換により導出される出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を示す。なお、第3の評価方法においては、第2の評価方法と同様に、電源電圧VDDのインパルス応答VDDIR(t)を導出し、それにもとづいて出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を導出してもよい。
アナライザ40は、測定された電源電圧の波形VDD(t)から、電源電圧VDDの振幅および位相を導出するとともに、電源10aが吐き出し、および/または吸い込む出力電流IDDの振幅Aおよび位相φmを導出する。
図7(a)は、試験電流Ip、測定された電源電圧VDD(t)、電源電流IDD(t)を示す。電源電流IDD(t)の振幅Amと、位相φmがアナライザによって取得される。この処理を、試験電流Ipの周波数fをスイープさせながら行うと、試験電流Ipの周波数に対する電源10aの、電源電圧VDDおよび出力電流IDDそれぞれの振幅特性Am(f)および位相特性φm(f)が得られる。図7(b)は、出力電流IDDの振幅Am(f)および位相φm(f)の周波数特性を示す。
アナライザ40は、電源電圧VDD、出力電流IDDそれぞれの振幅特性A(f)、位相特性φ(f)を逆フーリエ変換することにより、電源電圧VDDのインパルス応答VDDIR(t)および出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を導出する。図7(c)は逆フーリエ変換により導出される出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を示す。なお、第3の評価方法においては、第2の評価方法と同様に、電源電圧VDDのインパルス応答VDDIR(t)を導出し、それにもとづいて出力電流IDDのインパルス応答IDDIR(t)を導出してもよい。
(第4の評価方法)
第3の評価方法の変形例として、単一スペクトルの試験電流Ipの周波数fをスイープさせる代わりに、複数の周波数成分(f1、f2…)を含むマルチトーンの試験電流Ipを用いてもよい。
第3の評価方法の変形例として、単一スペクトルの試験電流Ipの周波数fをスイープさせる代わりに、複数の周波数成分(f1、f2…)を含むマルチトーンの試験電流Ipを用いてもよい。
(第5の評価方法)
第3の評価方法の別の変形例として、試験電流Ipは、ランダムノイズ信号であってもよい。ランダムノイズ信号は、全周波数帯域に均一なエネルギーを有し、異なる周波数の正弦波の和と把握できる。したがって正弦波の周波数をスイープさせたときと同様に、電源電圧応答の周波数特性を得ることができる。なお、ランダムノイズ信号は、各周波数成分の振幅と位相がばらばらであるため、利得と位相の情報は、入力信号と応答信号の間の伝達関数として求める必要があることに留意すべきである。
第3の評価方法の別の変形例として、試験電流Ipは、ランダムノイズ信号であってもよい。ランダムノイズ信号は、全周波数帯域に均一なエネルギーを有し、異なる周波数の正弦波の和と把握できる。したがって正弦波の周波数をスイープさせたときと同様に、電源電圧応答の周波数特性を得ることができる。なお、ランダムノイズ信号は、各周波数成分の振幅と位相がばらばらであるため、利得と位相の情報は、入力信号と応答信号の間の伝達関数として求める必要があることに留意すべきである。
なお、試験電流Ipは、その時間平均値が実効的な電流波形を与えるようにパルス変調されてもよい。たとえばある周波数fの正弦波の試験電流Ipを与えることは、その周波数fよりも高い周波数のパルス信号のデューティ比を、正弦波状に遷移させることと等価である。パルス変調とは、パルス密度変調、パルス幅変調、ΔΣ変調、パルス周波数変調などを含む。図8は、正弦波の実効的な電流波形IAVEと、それに応じてパルス変調された試験電流Ipを示す図である。
以上、いくつかの評価方法の例を説明した。ステップ波形のスペクトルは、インパルス波形のスペクトルよりも、低い周波数成分が多く含まれる。したがって、これらの評価方法によれば、電源10aにインパルス電流を作用させる場合に比べて、より高い精度(S/N比)で、インパルス応答波形を得ることができる。
電源評価装置500によって取得されたインパルス応答波形IDDIR(t)は、評価対象の電源10aの応答性を示している。すなわち出力インピーダンスがゼロの理想電源であれば、出力電流IDDIR(t)はパルス電流Ip(t)と完全に一致するであろう。反対に、出力電流IDDIR(t)がパルス電流Ip(t)と乖離すればするほど、電源10aの応答性は低いといえる。
同様に、電源評価装置500によって取得されたインパルス応答波形VDDIR(t)は、評価対象の電源10aの応答性を示している。すなわち出力インピーダンスがゼロの理想電源であれば、出力電圧VDDIR(t)はパルス電流Ip(t)と無関係に一定値を示すであろう。反対に、出力電圧VDDIR(t)が変動すればするほど、電源10aの応答性は低いといえる。
同様に、電源評価装置500によって取得されたインパルス応答波形VDDIR(t)は、評価対象の電源10aの応答性を示している。すなわち出力インピーダンスがゼロの理想電源であれば、出力電圧VDDIR(t)はパルス電流Ip(t)と無関係に一定値を示すであろう。反対に、出力電圧VDDIR(t)が変動すればするほど、電源10aの応答性は低いといえる。
このように図5の電源評価装置500によれば、電源10aの性能を評価することができる。
図5の電源評価装置500により得られたインパルス応答波形IDDIR(t)を利用すると、電源10aに任意の動作電流を作用させたときの、電源10aの出力電流波形IDD(t)を予測することができる。さらにその出力電流波形IDD(t)から電源電圧波形VDD(t)を予測することもできる。この点について以下に詳しく説明する。
図9は、試験装置2bの構成例を示すブロック図である。
制御パターン生成部22は、図1のパターン発生器PGの一部であり、ソーススイッチ12b、シンクスイッチ(不図示)を制御するための制御パターンSPTN_CMP(制御信号SCNT)を生成する。図9では、制御パターン生成部22とソーススイッチ12bの間の、タイミング発生器14やドライバDRは省略されている。
制御パターン生成部22は、動作電流モデリング部602と、インパルス応答波形データ提供部604、制御パターン演算部606を備える。
動作電流モデリング部602は、所定の処理を実行させたときにDUT1に流れると予測される動作電流IOPPRE(t)の波形を示す予測動作電流波形データDPREを生成する。図4を参照して説明したように、DUT1に流れる動作電流IOPは、単位パルス電流Ip(貫通電流It)の重ね合わせ(集合体)とみなすことができる。したがって動作電流IOPは、単位パルス電流Ipの密度関数の形式でモデル化することができる。関数IOPPRE(t)は、動作電流IOPを時間軸方向に離散化するとともに、各時刻における電流値を単位パルス電流Ipで正規化した関数と考えてもよい。ある時刻t1において動作電流IOPがゼロであればその時刻t1における密度関数IOPPRE(t1)はゼロである。時刻t2において非ゼロであれば、IOPPRE(t2)も非ゼロの値となる。
貫通電流Itは、DUT1内のゲート素子がスイッチングするタイミングにおいて発生する。DUT1において発生するゲート素子のスイッチングイベントは、DUT1の動作状態に依存し、その動作状態はDUT1に供給されるパターンデータPATから予測することができる。したがって動作電流モデリング部602は、DUT1に供給されるテストパターンPATと、DUT1の回路構造の情報DDEVにもとづき、予測動作電流波形データDPREを生成することができる。
インパルス応答波形データ提供部604は、メイン電源10から単位パルス電流Ipを引き抜いたとき、それに応答してメイン電源10が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答波形IDDIR(t)を記述するインパルス応答波形データDIRを出力する。インパルス応答波形データDIRは、上述の電源評価装置500を用いて取得できる。あるいは図5の電源評価装置500を用いずに、シミュレーションなどによってインパルス応答波形データDIRを生成してもよい。
制御パターン演算部606の第1演算部608は、予測動作電流波形データDPREが示す波形IOPPRE(t)と単位パルス電流の波形Ip(t)とを畳み込みすることにより動作電流IOP(t)の波形を予測する。
IOP(t)=IOPPRE(t)*Ip(t) …(6)
「*」は、畳み込みを示す演算子である。
IOP(t)=IOPPRE(t)*Ip(t) …(6)
「*」は、畳み込みを示す演算子である。
また第2演算部610は、波形IOPPRE(t)とインパルス応答波形IDDIR(t)とを畳み込みすることによりメイン電源10の出力電流IDD(t)の波形を予測する。
IDD(t)=IOPPRE(t)*IDDIR(t)…(7)
IDD(t)=IOPPRE(t)*IDDIR(t)…(7)
第3演算部612は、予測された動作電流IOP(t)の波形と予測されたメイン電源10の出力電流IDD(t)の波形との差分ΔI(t)の波形を計算する。エンコーダ614は、差分ΔI(t)にもとづいて制御パターンSPTN_CMPを生成する。エンコーダ614は差分ΔI(t)にΔΣ変調、パルス幅変調、パルス密度変調のいずれかを施すことにより、制御パターンSPTN_CMP(SCNT)を生成してもよい。
以上が制御パターン生成部22の構成である。差分ΔI(t)は、動作電流IOPとメイン電源10が供給できる電流IDD(t)の差分であり、電源補償回路12によって補償すべき電流成分を示している。そこで差分ΔI(t)をパルス状の制御パターンに変換し、電源補償回路12に供給することにより、適切な補償電流ICMPを発生させることができ、電源電圧VDDの変動を抑制することができる。
図9の試験装置2bにおいて、補償電流ICMPは、メイン電源10の出力ノード11に流れ込む方向にのみ生成されるが、本発明はそれに限定されない。つまり、ソーススイッチ12bに加えて、接地端子とメイン電源10の出力ノード11の間にシンクスイッチ12cを設けてもよい。
これまでは、出力インピーダンスがゼロの理想電源を実現するための制御パターンSPTN_CMPの生成方法について説明した。インパルス応答IDDIR(t)は、任意の電源環境をエミュレートする用途にも利用できる。図10は、エミュレート機能付きの電源装置700の構成を示すブロック図である。図10では、電源装置700が試験装置に組み込まれる形態を示すが、本発明はそれに限定されず、試験装置と無関係に構成してもよい。
電源装置700は、メイン電源10および電源補償回路12を用いて、任意の電源環境をエミュレートする。エミュレート対象の電源を、メイン電源10と区別するため仮想電源と称する。
制御パターン生成部22bの動作電流モデリング部702は、図9の動作電流モデリング部602と同様に、密度関数IOPPRE(t)を記述する予測動作電流波形データDPREを生成する。
第1インパルス応答波形データ提供部704aおよび第2インパルス応答波形データ提供部704bは、図9のインパルス応答波形データ提供部604と同様である。
第1インパルス応答波形データ提供部704aは、メイン電源10から単位パルス電流Ipを引き抜いたとき、それに応答してメイン電源10が吐き出す出力電流IDDIR1(t)の波形を記述する第1インパルス応答波形データDIR1を提供する。
第2インパルス応答波形データ提供部704bは、エミュレート対象の仮想電源(不図示)から単位パルス電流Ipを引き抜いたとき、それに応答して仮想電源が吐き出す出力電流IDDIR2(t)の波形を記述する第2インパルス応答波形データDIR2を提供する。第1インパルス応答波形データ提供部704aは、図5の電源評価装置500により取得されたインパルス応答波形データDIR1を保持している。あるいは第1インパルス応答波形データ提供部704aが電源評価装置500そのものであってもよい。第2インパルス応答波形データ提供部704bも同様である。
第1インパルス応答波形データ提供部704aは、メイン電源10から単位パルス電流Ipを引き抜いたとき、それに応答してメイン電源10が吐き出す出力電流IDDIR1(t)の波形を記述する第1インパルス応答波形データDIR1を提供する。
第2インパルス応答波形データ提供部704bは、エミュレート対象の仮想電源(不図示)から単位パルス電流Ipを引き抜いたとき、それに応答して仮想電源が吐き出す出力電流IDDIR2(t)の波形を記述する第2インパルス応答波形データDIR2を提供する。第1インパルス応答波形データ提供部704aは、図5の電源評価装置500により取得されたインパルス応答波形データDIR1を保持している。あるいは第1インパルス応答波形データ提供部704aが電源評価装置500そのものであってもよい。第2インパルス応答波形データ提供部704bも同様である。
制御パターン演算部706の第1演算部708は、密度関数IOPPRE(t)と第1インパルス応答波形データIDDIR1(t)とを畳み込みすることにより、メイン電源10の出力電流IDD1(t)の波形を予測する。
IDD1(t)=IOPPRE(t)*IDDIR1(t) …(8)
IDD1(t)=IOPPRE(t)*IDDIR1(t) …(8)
第2演算部710は、密度関数IOPPRE(t)と第2インパルス応答波形データIDDIR2(t)とを畳み込みすることにより、仮想電源の出力電流IDD2(t)の波形を予測する。
IDD2(t)=IOPPRE(t)*IDDIR2(t) …(9)
IDD2(t)=IOPPRE(t)*IDDIR2(t) …(9)
第3演算部712は、予測されたメイン電源10の出力電流IDD1(t)の波形と予測された仮想電源の出力電流IDD2(t)の波形との差分ΔI(t)を算出する。
エンコーダ714は、差分電流ΔI(t)にもとづき、制御パターンCNTを生成する。
エンコーダ714は、差分電流ΔI(t)にもとづき、制御パターンCNTを生成する。
以上が電源装置700の構成である。差分ΔI(t)は、仮想電源が供給するであろう電流IDD2(t)と、メイン電源10が実際に供給しうる電流IDD1(t)の差分である。したがって電源補償回路12から差分ΔI(t)が供給されるように制御パターンCNTを生成することにより、DUT1に仮想電源が接続されているときの電源環境が再現できる。
図10の電源装置700においても、メイン電源10の出力ノードと接地端子の間に、スイッチ12cをさらに設け、負の補償電流ICMPを発生できるようにしてもよい。これは、メイン電源10よりも性能が劣る仮想電源をエミュレートする際に必要となる。
実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
実施の形態では、電源補償回路12がソーススイッチ12bとシンクスイッチ12cを含む場合を説明したが本発明はそれには限定されず、いずれか一方のみの構成としてもよい。ソーススイッチ12bのみ設ける場合、ソーススイッチ12bに定常的な電流IDCを発生させる。そして、電源電流IDDが動作電流IOPに対して不足するときは、ソーススイッチ12bが発生する電流ISRCを、定常的な電流IDCから相対的に増加させる。反対に、電源電流IDDが動作電流IOPに対して過剰なときは、ソーススイッチ12bが発生する電流ISRCを、定常的な電流IDCから相対的に減少させる。
シンクスイッチ12cのみ設ける場合、シンクスイッチ12cに定常的な電流IDCを発生させる。そして、電源電流IDDが動作電流IOPに対して不足するときは、シンクスイッチ12cが発生する電流ISINKを、定常的な電流IDCから相対的に減少させる。反対に、電源電流IDDが動作電流IOPに対して過剰なときは、シンクスイッチ12cが発生する電流ISINKを、定常的な電流IDCから相対的に増加させる。
これにより、試験装置全体の消費電流は、定常的な電流IDC分増加するが、それと引きかえに、単一のスイッチのみで、補償電流ISRC、ISINKを発生させることができる。
シンクスイッチ12cのみ設ける場合、シンクスイッチ12cに定常的な電流IDCを発生させる。そして、電源電流IDDが動作電流IOPに対して不足するときは、シンクスイッチ12cが発生する電流ISINKを、定常的な電流IDCから相対的に減少させる。反対に、電源電流IDDが動作電流IOPに対して過剰なときは、シンクスイッチ12cが発生する電流ISINKを、定常的な電流IDCから相対的に増加させる。
これにより、試験装置全体の消費電流は、定常的な電流IDC分増加するが、それと引きかえに、単一のスイッチのみで、補償電流ISRC、ISINKを発生させることができる。
1…DUT、2…試験装置、PG…パターン発生器、TG…タイミング発生器、FC…波形整形器、4…インタフェース回路、DR…ドライバ、10…メイン電源、12…電源補償回路、20…電圧測定部、22…制御パターン生成部、40…アナライザ、12a…補助電源、12b…ソーススイッチ、12c…シンクスイッチ、P1…電源端子、P2…接地端子、P3…I/O端子、500…電源評価装置、502…電流源、602…デバイス電流モデリング部、604…インパルス応答データ生成部、606…制御パターン演算部、608…第1演算部、610…第2演算部、612…第3演算部、614…エンコーダ、700…電源装置、702…デバイス電流モデリング部、704a…第1インパルス応答データ生成部、704b…第2インパルス応答データ生成部、706…制御パターン演算部、708…第1演算部、710…第2演算部、712…第3演算部、714…エンコーダ。
Claims (52)
- 被試験デバイスを試験する試験装置に利用され、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する電源の評価方法であって、
前記電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出するステップと、
導出された前記電源の出力電流の波形を微分することにより前記出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
を備えることを特徴とする評価方法。 - 評価対象の電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードにステップ電流を供給する電流源と、
前記ステップ電流を前記電源に作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する電圧測定部と、
測定された前記電源電圧の波形から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出し、導出された前記電源の出力電流の波形を微分することにより前記出力電流のインパルス応答を導出するアナライザと、
を備えることを特徴とする電源評価装置。 - 被試験デバイスを試験する際に、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する方法であって、
前記被試験デバイスに電力を供給するメイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出するステップと、
導出された前記メイン電源の出力電流の波形を微分することにより前記出力電流のインパルス応答波形を導出するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を、単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義するステップと、
予測される前記動作電流の波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測される前記動作電流の波形と前記インパルス応答波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行する間、前記制御パターンに応じて、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子にパルス状の補償電流を注入し、または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込むステップと、
を備えることを特徴とする方法。 - 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
前記被試験デバイスが実行する処理に応じたパルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが前記処理を実行する間、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子に注入し、または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述するインパルス応答波形データを生成するインパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記インパルス応答波形データとを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を備え、
前記インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出するステップと、
導出された前記メイン電源の出力電流の波形を微分するステップと、
により導出されることを特徴とする試験装置。 - エミュレート機能付き電源装置であって、
被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
パルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する第1インパルス応答波形データ提供部と、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する第2インパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出するステップと、
導出された前記メイン電源の出力電流の波形を微分することにより前記出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とする電源装置。 - 電源環境のエミュレート方法であって、
メイン電源を用いて被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するステップと、
パルス列を含む制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込むステップと、
を備え、
前記制御パターンを生成するステップは、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを提供するステップと、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供するステップと、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供するステップと、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成するステップと、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を導出するステップと、
導出された前記メイン電源の出力電流の波形を微分するステップと、
により導出されることを特徴とするエミュレート方法。 - 被試験デバイスを試験する試験装置に利用され、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する電源の評価方法であって、
前記電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形を微分することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
を備えることを特徴とする評価方法。 - 前記電源電圧のインパルス応答から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の評価方法。
- 評価対象の電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードにステップ電流を供給する電流源と、
前記ステップ電流を前記電源に作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する電圧測定部と、
測定された前記電源電圧の波形を微分することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するアナライザと、
を備えることを特徴とする電源評価装置。 - 前記アナライザは、前記電源電圧のインパルス応答から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出することを特徴とする請求項9に記載の電源評価装置。
- 被試験デバイスを試験する際に、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する方法であって、
メイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形を微分することにより、前記電源電圧のインパルス応答波形を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を、単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義するステップと、
予測される前記動作電流の波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測される前記動作電流の波形と前記インパルス応答波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行する間、前記制御パターンに応じて、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子にパルス状の補償電流を注入し、または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込むステップと、
を備えることを特徴とする方法。 - 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
前記被試験デバイスが実行する処理に応じたパルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが前記処理を実行する間、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子に注入し、または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述するインパルス応答波形データを生成するインパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記インパルス応答波形データとを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を備え、
前記インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形を微分することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とする試験装置。 - エミュレート機能付き電源装置であって、
被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
パルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する第1インパルス応答波形データ提供部と、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する第2インパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形を微分することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とする電源装置。 - 電源環境のエミュレート方法であって、
メイン電源を用いて被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するステップと、
パルス列を含む制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記メイン電源とは別に設けられた補償回路を用いて、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じて間欠的に補償電流を注入し、および/または前記電源端子から前記被試験デバイスとは別経路に補償電流を引き抜くステップと、
を備え、
前記制御パターンを生成するステップは、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを提供するステップと、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供するステップと、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供するステップと、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成するステップと、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードからステップ電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードにステップ電流を供給するステップと、
前記ステップ電流を前記メイン電源に作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形を微分することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とするエミュレート方法。 - 被試験デバイスを試験する試験装置に利用され、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する電源の評価方法であって、
前記電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記電源の出力電流の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
を備えることを特徴とする評価方法。 - 被試験デバイスを試験する試験装置に利用され、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する電源の評価方法であって、
前記電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定し、前記電源電圧の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記電源電圧の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
を備えることを特徴とする評価方法。 - 前記電源電圧のインパルス応答から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップをさらに備えることを特徴とする請求項16に記載の評価方法。
- 前記試験電流は、単一スペクトルの正弦波の電流を含み、その周波数をスイープさせることにより、前記電源電圧または出力電流の振幅および位相の周波数特性を取得することを特徴とする請求項15から17のいずれかに記載の評価方法。
- 前記試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であることを特徴とする請求項15から17のいずれかに記載の評価方法。
- 前記試験電流は、ランダムノイズ信号であることを特徴とする請求項15から17のいずれかに記載の評価方法。
- 前記試験電流は、その時間平均値が実効的な電流を与えるようにパルス変調された電流パルスを含むことを特徴とする請求項15から20のいずれかに記載の評価方法。
- 評価対象の電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給する電流源と、
前記電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定する電圧測定部と、
測定された前記電源電圧の波形から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅および位相を導出し、前記試験電流の周波数に対する前記電源の出力電流の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記出力電流のインパルス応答を導出するアナライザと、
を備えることを特徴とする電源評価装置。 - 評価対象の電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給する電流源と、
前記電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる電源電圧の波形を測定し、前記電源電圧の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記電源電圧の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するアナライザと、
を備えることを特徴とする電源評価装置。 - 前記アナライザは、前記電源電圧のインパルス応答から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出することを特徴とする請求項23に記載の電源評価装置。
- 前記試験電流は、単一スペクトルの正弦波の電流を含み、その周波数をスイープさせることにより、前記電源電圧の振幅および位相の周波数特性を取得することを特徴とする請求項22から24のいずれかに記載の電源評価装置。
- 前記試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であることを特徴とする請求項22から24のいずれかに記載の電源評価装置。
- 前記試験電流は、ランダムノイズ信号であることを特徴とする請求項22から24のいずれかに記載の電源評価装置。
- 前記試験電流は、その時間平均値が実効的な電流を与えるようにパルス変調された電流パルスを含むことを特徴とする請求項22から27のいずれかに記載の電源評価装置。
- 被試験デバイスを試験する際に、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する方法であって、
前記被試験デバイスに電力を供給するメイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記メイン電源の出力電流の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記出力電流のインパルス応答波形を導出するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を、単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義するステップと、
予測される前記動作電流の波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測される前記動作電流の波形と前記インパルス応答波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行する間、前記制御パターンに応じて、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子にパルス状の補償電流を注入し、または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込むステップと、
を備えることを特徴とする方法。 - 被試験デバイスを試験する際に、前記被試験デバイスに電源電圧を供給する方法であって、
前記被試験デバイスに電力を供給するメイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定し、前記電源電圧の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記電源電圧の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記電源電圧のインパルス応答波形を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答波形から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答波形を導出するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を、単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義するステップと、
予測される前記動作電流の波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、予測される前記動作電流の波形と前記インパルス応答波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる波形の差分波形にもとづき、制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行する間、前記制御パターンに応じて、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子にパルス状の補償電流を注入し、または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込むステップと、
を備えることを特徴とする方法。 - 前記試験電流は、単一スペクトルの正弦波の電流を含み、その周波数をスイープさせることにより、前記出力電流の振幅および位相の周波数特性を取得することを特徴とする請求項29または30に記載の方法。
- 前記試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であることを特徴とする請求項29または30に記載の方法。
- 前記試験電流は、ランダムノイズ信号であることを特徴とする請求項29または30に記載の方法。
- 前記試験電流は、その時間平均値が実効的な電流を与えるようにパルス変調された電流パルスを含むことを特徴とする請求項29から33のいずれかに記載の方法。
- 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
前記被試験デバイスが実行する処理に応じたパルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが前記処理を実行する間、前記制御パターンに応じて間欠的に、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子に補償電流を注入し、または、前記メイン電源からの電源電流の一部を補償電流として前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述するインパルス応答波形データを生成するインパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記インパルス応答波形データとを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を備え、
前記インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記メイン電源の出力電流の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とする試験装置。 - 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
前記被試験デバイスが実行する処理に応じたパルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが前記処理を実行する間、前記制御パターンに応じて間欠的に、前記メイン電源とは別の経路から前記被試験デバイスの電源端子に補償電流を注入し、または、前記メイン電源からの電源電流の一部を補償電流として前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述するインパルス応答波形データを生成するインパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記単位パルス電流の波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記インパルス応答波形データとを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を備え、
前記インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定し、前記電源電圧の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記電源電圧の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とする試験装置。 - 前記試験電流は、単一スペクトルの正弦波の電流を含み、その周波数をスイープさせることにより、前記出力電流の振幅および位相の周波数特性を取得することを特徴とする請求項35または36に記載の試験装置。
- 前記試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であることを特徴とする請求項35または36に記載の試験装置。
- 前記試験電流は、ランダムノイズ信号であることを特徴とする請求項35または36に記載の試験装置。
- 前記試験電流は、その時間平均値が実効的な電流を与えるようにパルス変調された電流パルスを含むことを特徴とする請求項35から39のいずれかに記載の試験装置。
- エミュレート機能付き電源装置であって、
被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
パルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する第1インパルス応答波形データ提供部と、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する第2インパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記メイン電源の出力電流の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とする電源装置。 - エミュレート機能付き電源装置であって、
被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するメイン電源と、
パルス列を含む制御パターンを生成する制御パターン生成部と、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を注入し、および/または、前記制御パターンに応じたパルス状の補償電流を前記被試験デバイスとは別の経路に引き込む補償回路と、
を備え、
前記制御パターン生成部は、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを生成する動作電流モデリング部と、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供する第1インパルス応答波形データ提供部と、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供する第2インパルス応答波形データ提供部と、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成する制御パターン演算部と、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定し、前記電源電圧の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記電源電圧の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とする電源装置。 - 前記試験電流は、単一スペクトルの正弦波の電流を含み、その周波数をスイープさせることにより、前記出力電流の振幅および位相の周波数特性を取得することを特徴とする請求項41または42に記載の電源装置。
- 前記試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であることを特徴とする請求項41または42に記載の電源装置。
- 前記試験電流は、ランダムノイズ信号であることを特徴とする請求項41または42に記載の電源装置。
- 前記試験電流は、その時間平均値が実効的な電流を与えるようにパルス変調された電流パルスを含むことを特徴とする請求項41から45のいずれかに記載の電源装置。
- 電源環境のエミュレート方法であって、
メイン電源を用いて被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するステップと、
パルス列を含む制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記メイン電源とは別に設けられた補償回路を用いて、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じて間欠的に補償電流を注入し、および/または前記電源端子から前記被試験デバイスとは別経路に補償電流を引き抜くステップと、
を備え、
前記制御パターンを生成するステップは、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを提供するステップと、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供するステップと、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供するステップと、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成するステップと、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定するステップと、
測定された前記電源電圧の波形から、前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記メイン電源の出力電流の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とするエミュレート方法。 - 電源環境のエミュレート方法であって、
メイン電源を用いて被試験デバイスの電源端子に電源電圧を供給するステップと、
パルス列を含む制御パターンを生成するステップと、
前記被試験デバイスが所定の処理を実行する間、前記メイン電源とは別に設けられた補償回路を用いて、前記被試験デバイスの電源端子に前記制御パターンに応じて間欠的に補償電流を注入し、および/または前記電源端子から前記被試験デバイスとは別経路に補償電流を引き抜くステップと、
を備え、
前記制御パターンを生成するステップは、
前記被試験デバイスが前記所定の処理を実行するときに前記被試験デバイスを流れると予測される動作電流の波形を単位パルス電流の重ね合わせの形式で定義する予測動作電流波形データを提供するステップと、
前記メイン電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記メイン電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第1インパルス応答波形データを提供するステップと、
エミュレート対象の電源から前記単位パルス電流を引き抜いたとき、それに応答して前記エミュレート対象の電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流の波形を記述する第2インパルス応答波形データを提供するステップと、
前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第1インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みするとともに、前記予測動作電流波形データが記述する波形と前記第2インパルス応答波形データが記述する波形とを畳み込みし、2つの畳み込みにより得られる2つの波形の差分波形にもとづき、前記制御パターンを生成するステップと、
を含み、
前記第1インパルス応答波形データは、
前記メイン電源の出力ノードから周期的な成分を含む試験電流を引き抜き、または前記メイン電源の出力ノードに周期的な成分を含む試験電流を供給するステップと、
前記メイン電源に前記試験電流を作用させた結果生ずる前記電源電圧の波形を測定し、前記電源電圧の振幅および位相を導出するステップと、
前記試験電流の周波数に対する前記電源電圧の振幅および位相特性を逆フーリエ変換することにより、前記電源電圧のインパルス応答を導出するステップと、
前記電源電圧のインパルス応答から、前記電源が吐き出し、および/または吸い込む出力電流のインパルス応答を導出するステップと、
により導出されることを特徴とするエミュレート方法。 - 前記試験電流は、単一スペクトルの正弦波の電流を含み、その周波数をスイープさせることにより、前記出力電流の振幅および位相の周波数特性を取得することを特徴とする請求項47または48に記載のエミュレート方法。
- 前記試験電流は、異なる複数の周波数の正弦波電流を含むマルチトーン電流であることを特徴とする請求項47または48に記載のエミュレート方法。
- 前記試験電流は、ランダムノイズ信号であることを特徴とする請求項47または48に記載のエミュレート方法。
- 前記試験電流は、その時間平均値が実効的な電流を与えるようにパルス変調された電流パルスを含むことを特徴とする請求項47から51のいずれかに記載のエミュレート方法。
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2010
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103257277A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-08-21 | 天津天狮学院 | 基于恒流源的多功能虚拟仪器及控制方法 |
CN104977492A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-10-14 | 国网上海市电力公司 | 一种10kV配电杆塔接地状态评估系统及评估方法 |
KR101757818B1 (ko) | 2015-10-12 | 2017-07-26 | 세메스 주식회사 | 펄스화된 고주파 전력 모니터링 장치 및 그를 포함하는 기판 처리 장치 |
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