JP2012098180A - Test device and power supply device - Google Patents

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雅裕 石田
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大輔 渡邊
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雅之 川端
Toshiyuki Okayasu
俊幸 岡安
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit that can generate a compensation current having a stable amplitude and switching at high speed.SOLUTION: A sink compensation circuit 12c generates a compensation pulse current I, and draws the compensation pulse current into a path different from DUT1. A current D/A converter 14 generates a reference current Iaccording to a digital setting signal D. A first transistor M1 and second transistor M2 are MOSFETs and constitute a current mirror circuit. A switching element SW1 is arranged between a gate of the first transistor M1 and a gate of the second transistor M2.

Description

本発明は、電源の安定化技術に関する。   The present invention relates to a power supply stabilization technique.

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。   When testing a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as DUT) such as a CPU (Central Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), and memory using CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) technology, flip-flops and latches in the DUT are When the clock is supplied, a current flows, and when the clock is stopped, the circuit becomes static and the current decreases. Therefore, the total operating current (load current) of the DUT varies from moment to moment depending on the contents of the test.

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。   A power supply circuit that supplies power to the DUT is configured using, for example, a regulator, and can ideally supply constant power regardless of the load current. However, an actual power supply circuit has an output impedance that cannot be ignored, and an impedance component that cannot be ignored exists between the power supply circuit and the DUT, so that the power supply voltage fluctuates due to load fluctuations.

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。   The fluctuation of the power supply voltage seriously affects the test margin of the DUT. In addition, fluctuations in the power supply voltage affect the operation of other circuit blocks in the test apparatus, such as a pattern generator that generates a pattern to be supplied to the DUT, and a timing generator that controls the pattern transition timing. Deteriorating accuracy.

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。   In the technique described in Patent Document 2, in addition to a main power supply that supplies a power supply voltage to a device under test, a compensation circuit including a switch that is controlled to be turned on and off by an output of a driver is provided. Then, a compensation control pattern for the switch element is defined in association with the test pattern so as to cancel the fluctuation of the power supply voltage that may occur according to the test pattern supplied to the device under test. During the actual test, the power supply voltage can be kept constant by switching the switch of the compensation circuit according to the control pattern while supplying the test pattern to the device under test.

特開2007−205813号公報JP 2007-205813 A 国際公開第10/029709A1号パンフレットInternational Publication No. 10 / 029709A1 Pamphlet

補償回路による電源電圧の補正、あるいは電源環境のエミュレートを正確に行うためには、補償回路が供給する補償電流の振幅の安定性が求められる。
ここで補償パルス電流には数A程度の大電流が必要とされる場合も想定される。補償パルス電流の経路上にスイッチ素子を設けると、そのスイッチ素子のサイズを大きくする必要がある。そのためスイッチ素子の容量によりスイッチングの速度は制限され、所望の振幅のパルス電流を生成できなくなるおそれがある。
In order to correct the power supply voltage by the compensation circuit or to accurately emulate the power supply environment, the stability of the amplitude of the compensation current supplied by the compensation circuit is required.
Here, a case where a large current of about several A is required for the compensation pulse current is also assumed. When a switch element is provided on the compensation pulse current path, it is necessary to increase the size of the switch element. Therefore, the switching speed is limited by the capacitance of the switch element, and there is a possibility that a pulse current having a desired amplitude cannot be generated.

本発明のある態様はかかる状況におい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、安定的な振幅を有し、かつ高速にスイッチングする補償電流を生成可能な回路の提供にある。   An aspect of the present invention has been made in such a situation, and one of exemplary purposes of the aspect is to provide a circuit having a stable amplitude and capable of generating a compensation current that switches at high speed. is there.

本発明のある態様は、半導体デバイスに電源電圧を供給する電源装置に関する。電源装置は、半導体デバイスの電源端子に電力を供給するメイン電源と、制御信号に応じて制御されるスイッチ素子を含み、スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、補償パルス電流をメイン電源とは別経路から電源端子に注入し、またはメイン電源から半導体デバイスへ流れる電源電流から、補償パルス電流を半導体デバイスとは別経路に引きこむ電源補償回路と、半導体デバイスの動作状態に応じてスイッチ素子を制御する制御部と、を備える。電源補償回路は、デジタル設定信号に応じた電流を生成する電流D/Aコンバータと、電流D/Aコンバータの出力電流の経路上に設けられたMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の第1トランジスタと、第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、電流D/Aコンバータの出力電流に比例した電流を生成する第2トランジスタと、第1トランジスタのゲートと、第2トランジスタのゲートの間に設けられたスイッチ素子と、を備える。   One embodiment of the present invention relates to a power supply apparatus that supplies a power supply voltage to a semiconductor device. The power supply apparatus includes a main power supply that supplies power to the power supply terminal of the semiconductor device and a switch element that is controlled according to a control signal. The power supply apparatus generates a compensation pulse current when the switch element is turned on, A power supply compensation circuit that injects a compensation pulse current into a separate path from the semiconductor device from a power supply current that flows from the main power supply to the semiconductor device through a path different from the power supply, or in accordance with the operating state of the semiconductor device. And a control unit for controlling the switch element. The power compensation circuit includes a current D / A converter that generates a current corresponding to a digital setting signal, and a first transistor of a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) provided on the output current path of the current D / A converter. A second transistor that is connected to the first transistor so as to form a current mirror circuit and generates a current proportional to an output current of the current D / A converter, a gate of the first transistor, and a gate of the second transistor And a switch element provided therebetween.

この態様によると、電流D/Aコンバータは定常的に安定的な電流を生成し、カレントミラー回路が電流D/Aコンバータの出力電流を増幅するため、補償パルス電流の振幅を安定化できる。そして、補償パルス電流の経路をスイッチングするのではなく、カレントミラー回路をスイッチングするため、高い周波数で動作させることができる。   According to this aspect, the current D / A converter constantly generates a stable current, and the current mirror circuit amplifies the output current of the current D / A converter, so that the amplitude of the compensation pulse current can be stabilized. Since the current mirror circuit is switched instead of switching the path of the compensation pulse current, it can be operated at a high frequency.

第1トランジスタのドレインは、スイッチ素子の第1トランジスタのゲート側の端子と結線されてもよい。
この場合、スイッチ素子がオフした状態においても、第1トランジスタのバイアス状態は維持され、電流D/Aコンバータの出力電流も遮断されないため、高速なスイッチングが可能となる。
The drain of the first transistor may be connected to a terminal on the gate side of the first transistor of the switch element.
In this case, even when the switch element is turned off, the bias state of the first transistor is maintained and the output current of the current D / A converter is not cut off, so that high-speed switching is possible.

第1トランジスタのドレインは、スイッチ素子の第2トランジスタのゲート側の端子と結線されてもよい。
この場合、電流D/Aコンバータの出力電流の経路が遮断されるため、スイッチ素子がオフ状態における消費電流を低減できる。
The drain of the first transistor may be connected to the terminal on the gate side of the second transistor of the switch element.
In this case, since the path of the output current of the current D / A converter is interrupted, the current consumption when the switch element is in the OFF state can be reduced.

本発明のさらに別の態様も、電源装置である。この電源装置は、半導体デバイスの電源端子に電力を供給するメイン電源と、制御信号に応じて制御されるスイッチ素子を含み、スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、補償パルス電流をメイン電源とは別経路から電源端子に注入し、またはメイン電源から半導体デバイスへ流れる電源電流から、補償パルス電流を半導体デバイスとは別経路に引きこむ電源補償回路と、半導体デバイスの動作状態に応じてスイッチ素子を制御する制御部と、を備える。電源補償回路は、デジタル設定信号に応じた電流を生成する電流D/Aコンバータと、電流D/Aコンバータの出力電流の経路上に設けられたMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の第1トランジスタと、第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、電流D/Aコンバータの出力電流に比例した電流を生成する第2トランジスタと、第1、第2トランジスタの共通に接続されたゲートと固定電圧端子の間に設けられたスイッチ素子と、を備える。   Yet another embodiment of the present invention is also a power supply device. This power supply apparatus includes a main power supply that supplies power to a power supply terminal of a semiconductor device and a switch element that is controlled in accordance with a control signal. The power supply apparatus generates a compensation pulse current when the switch element is turned on, and generates the compensation pulse current. A power supply compensation circuit that injects a compensation pulse current into a different path from the semiconductor device from the power supply current that flows from the main power supply to the power supply terminal or flows from the main power supply to the semiconductor device, depending on the operating state of the semiconductor device And a control unit for controlling the switch element. The power compensation circuit includes a current D / A converter that generates a current corresponding to a digital setting signal, and a first transistor of a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) provided on the output current path of the current D / A converter. A second transistor that is connected to the first transistor so as to form a current mirror circuit, and generates a current proportional to the output current of the current D / A converter, and a gate that is connected in common to the first and second transistors And a switch element provided between the fixed voltage terminals.

この態様によると、電流D/Aコンバータは定常的に安定的な電流を生成し、カレントミラー回路が電流D/Aコンバータの出力電流を増幅するため、補償パルス電流の振幅を安定化できる。また、電流D/Aコンバータをスイッチングするのではなく、カレントミラー回路をスイッチングするため、周波数の高い、あるいはデューティ比の小さな補償パルス電流を生成できる。   According to this aspect, the current D / A converter constantly generates a stable current, and the current mirror circuit amplifies the output current of the current D / A converter, so that the amplitude of the compensation pulse current can be stabilized. Further, since the current mirror circuit is switched instead of switching the current D / A converter, a compensation pulse current having a high frequency or a small duty ratio can be generated.

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。   Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other between methods and apparatuses are also effective as an aspect of the present invention.

本発明のある態様によれば、安定した振幅で高速にスイッチングする電流を生成できる。   According to an aspect of the present invention, a current that switches at high speed with a stable amplitude can be generated.

実施の形態に係る試験装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the test apparatus which concerns on embodiment. 図2(a)〜(c)は、シンク補償回路の構成例を示す回路図である。2A to 2C are circuit diagrams illustrating configuration examples of the sink compensation circuit. 比較技術に係るシンク補償回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the sink compensation circuit which concerns on a comparison technique. ソース補償回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a source compensation circuit. 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。It is a flowchart which shows an example of the method of calculating a control pattern. 動作電流、電源電流、ソース補償電流およびソースパルス電流の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of an operating current, a power supply current, a source compensation current, and a source pulse current.

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。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

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。   In this specification, “the state in which the member A is connected to the member B” means that the member A and the member B are physically directly connected, or the member A and the member B are electrically connected. The case where it is indirectly connected through another member that does not affect the state is also included. Similarly, “the state in which the member C is provided between the member A and the member B” refers to the case where the member A and the member C or the member B and the member C are directly connected, as well as an electrical condition. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.

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。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a test apparatus 2 according to the embodiment. FIG. 1 shows a semiconductor device (hereinafter referred to as DUT) 1 to be tested in addition to a test apparatus 2.

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。 The DUT 1 includes a plurality of pins, at least one of which is a power supply terminal P1 for receiving the power supply voltage V DD , and at least one other is a ground terminal P2. A plurality of input / output (I / O) terminals P3 are provided to receive data from the outside or to output data to the outside, and at the time of testing, test signals (tests) output from the test apparatus 2 Pattern) S TEST is received or data corresponding to the test signal S TEST is output to the test apparatus 2. FIG. 1 shows a configuration for giving a test signal to the DUT 1 among the configurations of the test apparatus 2, and a configuration for evaluating a signal from the DUT 1 is omitted.

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。   The test apparatus 2 includes a main power supply 10, a pattern generator PG, a plurality of timing generators TG and a waveform shaper FC, a plurality of drivers DR, and a power supply compensation circuit 12.

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。   The test apparatus 2 includes a plurality of n channels CH1 to CHn, some of which (CH1 to CH4) are allocated to the plurality of I / O terminals P3 of the DUT1. Although FIG. 1 shows a case where n = 6, the actual number of channels of the test apparatus 2 is on the order of hundreds to thousands.

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。 The main power supply 10 generates a power supply voltage V DD to be supplied to the power supply terminal P1 of the DUT 1. For example, the main power supply 10 is composed of a linear regulator, a switching regulator, and the like, and feedback-controls the power supply voltage V DD supplied to the power supply terminal P1 so as to coincide with the target value. The capacitor Cs is provided to smooth the power supply voltage V DD . The main power supply 10 generates a power supply voltage for other blocks inside the test apparatus 2 in addition to a power supply voltage for the DUT 1. The output current from the main power supply 10 to the power terminal P1 of DUT1, referred to as the power supply current I DD.

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。 The main power supply 10 are the voltage and current source having a response speed of the finite, there is a case where the load current, i.e. can not follow the abrupt change in the operating current I OP of DUT1. For example, when the operating current I OP changes stepwise, the power supply voltage V DD may overshoot or undershoot, or be accompanied by subsequent ringing. Variations in the power supply voltage V DD prevent accurate testing of DUT 1. This is because when an error is detected in DUT 1, it cannot be distinguished whether it is due to defective manufacturing of DUT 1 or due to fluctuations in power supply voltage V DD .

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。 The power supply compensation circuit 12 is provided to compensate for the response speed of the main power supply 10. The designer of the DUT 1 can estimate the time transition such as the operation rate of the internal circuit of the DUT 1 in a state where a certain known test signal S TEST (test pattern S PTN ) is supplied, so the operating current I OP of the DUT 1 The time waveform can be accurately predicted. Here, the prediction includes calculation using computer simulation, actual measurement for devices having the same configuration, and the method is not particularly limited.

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。
On the other hand, if the response speed (gain, feedback band) of the main power source 10 is known, the power source current I DD generated by the main power source 10 in response to the predicted operating current I OP can also be predicted. Then, the power supply voltage V DD can be stabilized by compensating the predicted difference between the operating current I OP and the power supply current I DD by the power supply compensation circuit 12.
A differential or integral relationship is established between the power supply voltage V DD ′ and the power supply current I DD . Specifically, depending on whether the impedance of the main power supply 10 and the path from the main power supply 10 to the power supply terminal P1 is dominant, capacitive, inductive, or resistive, the relationship between voltage and current differentiation and integration Is determined.

電源補償回路12は、ソース補償回路12bおよびシンク補償回路12cを備える。ソース補償回路12bは、制御信号SCNT1に応じてオン、オフが切りかえ可能となっている。ソース補償回路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。 The power supply compensation circuit 12 includes a source compensation circuit 12b and a sink compensation circuit 12c. The source compensation circuit 12b can be switched on and off according to the control signal SCNT1 . When the source compensation circuit 12b is turned on in response to the control signal SCNT1 , a compensation pulse current (also referred to as a source pulse current) I SRC is generated. The power supply compensation circuit 12 injects the source pulse current I SRC into the power supply terminal P1 from a different path from the main power supply 10.

同様にシンク補償回路12cは制御信号SCNT2に応じてオン、オフが切りかえ可能となっている。シンク補償回路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。 Similarly, the sink compensation circuit 12c can be switched on and off in accordance with the control signal SCNT2 . When sync compensation circuit 12c is turned on in response to the control signal S CNT2, the compensation pulse current I SINK (also referred to as a sink pulse current) is generated. Power compensation circuit 12 draws from the power supply current I DD flowing into the power source terminal P1, the sync pulse current I SINK, a separate path from the DUT1.

図2(a)〜(c)は、シンク補償回路12cの構成例を示す回路図である。
図2(a)〜(c)のシンク補償回路12cはそれぞれ、電流D/Aコンバータ14、第1トランジスタM1、第2トランジスタM2、スイッチ素子SW1を備える。
2A to 2C are circuit diagrams illustrating a configuration example of the sink compensation circuit 12c.
Each of the sink compensation circuits 12c of FIGS. 2A to 2C includes a current D / A converter 14, a first transistor M1, a second transistor M2, and a switch element SW1.

電流D/Aコンバータ14は、デジタル設定信号DSETに応じた基準電流IREFを生成する。第1トランジスタM1および第2トランジスタM2は、カレントミラー回路を形成し、基準電流IREFを所定係数(ミラー比K)倍したシンクパルス電流ISINKを生成する。 The current D / A converter 14 generates a reference current I REF corresponding to the digital setting signal D SET . The first transistor M1 and the second transistor M2 form a current mirror circuit, and generates a sync pulse current I SINK of the reference current I REF by a predetermined coefficient (mirror ratio K) times.

具体的に第1トランジスタM1は、NチャンネルMOSFETであり、基準電流IREFの経路上に設けられる。第2トランジスタM2もNチャンネルMOSFETであり、そのゲートは、第1トランジスタM1のゲートおよびソースと共通に接続される。 Specifically, the first transistor M1 is an N-channel MOSFET and is provided on the path of the reference current I REF . The second transistor M2 is also an N-channel MOSFET, and its gate is connected in common with the gate and source of the first transistor M1.

図2(a)、(b)において、スイッチ素子SW1は、第1トランジスタM1のゲートと、第2トランジスタM2のゲートの間に設けられる。たとえばスイッチ素子SW1は、図2(a)のようなトランスファゲートで構成してもよいし、NチャンネルMOSFETのみで構成してもよいし、PチャンネルMOSFETのみで構成してもよい。スイッチ素子SW1のオン、オフ状態は、制御信号SCNT2に応じて切りかえられる。 2A and 2B, the switch element SW1 is provided between the gate of the first transistor M1 and the gate of the second transistor M2. For example, the switch element SW1 may be configured with a transfer gate as shown in FIG. 2A, may be configured with only an N-channel MOSFET, or may be configured with only a P-channel MOSFET. The on / off state of the switch element SW1 is switched according to the control signal SCNT2 .

図2(a)において、第1トランジスタM1のドレインN2は、スイッチ素子SW1の第1トランジスタM1のゲート側の端子N1と接続される。   In FIG. 2A, the drain N2 of the first transistor M1 is connected to the terminal N1 on the gate side of the first transistor M1 of the switch element SW1.

制御信号SCNT2がハイレベルの期間、スイッチ素子SW1がオンとなる。そうするとシンク補償回路12cの出力端子P4から、基準電流IREFに比例したシンクパルス電流ISINKが引きこまれる。制御信号SCNT2がローレベルの期間、スイッチ素子SW1がオフとなり、カレントミラー回路が動作しなくなるため、シンクパルス電流ISINKがゼロとなる。 The switch element SW1 is turned on while the control signal SCNT2 is at a high level. Then from the output terminal P4 of the sink compensation circuit 12c, sink pulse current I SINK proportional to the reference current I REF is crowded pulling. Control signal S CNT2 period of low level, the switch element SW1 is turned off, since the current mirror circuit does not operate, so the sink pulse current I SINK is zero.

このように図2(a)のシンク補償回路12cによれば、制御信号SCNT2に応じてスイッチングするシンクパルス電流ISINKを生成できる。このシンク補償回路12cの利点は、図3の比較技術に係る回路との対比によって明確となる。
図3の比較技術に係るシンク補償回路は、電源端子P1と接地端子の間に設けられたスイッチ素子SW2を含む。電源電圧VDDが一定であれば、スイッチ素子SW2がオンした状態において、シンク電流ISINKの振幅は、
SINK=VDD/RON
で与えられる。RONはスイッチSW2のオン抵抗である。
According to the sink compensation circuit 12c in FIG. 2 (a), it can generate a sync pulse current I SINK for switching in response to the control signal S CNT2. The advantage of the sink compensation circuit 12c becomes clear by comparison with the circuit according to the comparison technique of FIG.
The sink compensation circuit according to the comparison technique of FIG. 3 includes a switch element SW2 provided between the power supply terminal P1 and the ground terminal. If the power supply voltage V DD is constant, in a state where the switch element SW2 is turned on, the amplitude of sink current I SINK is
I SINK = V DD / R ON
Given in. R ON is the ON resistance of the switch SW2.

ここでシンクパルス電流ISINKの振幅は、数A程度が必要とされる場合がある。そうすると、スイッチ素子SW2のサイズは大きくなり、そのゲート容量も大きくなる。このゲート容量によってスイッチ素子SW2のスイッチングの応答速度が低下し、所望の電流を生成できなくなる可能性がある。
また、スイッチ素子SW2のオン抵抗RONがばらついたり、制御信号SCNT2の振幅がばらつくと、オン抵抗RONがばらつき、シンクパルス電流ISINKの振幅が変動するおそれがある。
Wherein the amplitude of the sync pulse current I SINK may several A are required. As a result, the size of the switch element SW2 increases, and the gate capacitance also increases. Due to this gate capacitance, the switching response speed of the switch element SW2 may decrease, and a desired current may not be generated.
Also, or variations in the on-resistance R ON of the switch element SW2, the amplitude of the control signal S CNT2 varies, variations on resistance R ON, the amplitude of the sync pulse current I SINK is likely to fluctuate.

これに対して、図2(a)のシンク補償回路12cによれば、シンクパルス電流ISINKの振幅の安定性を高めることができる。また、ドライバDRの駆動対象は、大電流が流れるスイッチではなく、カレントミラー回路のゲートに設けられたスイッチであるため、高速なスイッチングが可能となる。 In contrast, according to the sink compensation circuit 12c in FIG. 2 (a), it is possible to increase the stability of the amplitude of the sync pulse current I SINK. Further, since the driver DR is driven not by a switch through which a large current flows but by a switch provided at the gate of the current mirror circuit, high-speed switching is possible.

また、図2(a)のシンク補償回路12cでは、スイッチ素子SW1がオフ状態においても、基準電流IREFが第1トランジスタM1に流れ続け、第1トランジスタM1のバイアス状態が維持される。したがって、スイッチ素子SW1のスイッチングに対するシンク補償回路12cのスイッチングの応答速度が高いという利点がある。 In the sink compensation circuit 12c of FIG. 2A, the reference current IREF continues to flow through the first transistor M1 even when the switch element SW1 is in the OFF state, and the bias state of the first transistor M1 is maintained. Therefore, there is an advantage that the switching response speed of the sink compensation circuit 12c with respect to switching of the switch element SW1 is high.

図2(b)を参照する。図2(b)では、スイッチ素子SW1の位置が、図2(a)と異なっている。図2(b)では、第1トランジスタM1のドレインN2は、スイッチ素子SW1の第2トランジスタM2のゲート側の端子N3と接続される。
この構成によっても、図2(a)の構成と同様に、安定した振幅を有し、高速にスイッチングするシンクパルス電流ISINKを生成できる。
また、図2(b)では、スイッチ素子SW1がオフのとき、基準電流IREFは遮断される。したがって回路の消費電流を低減できるという利点がある。
Reference is made to FIG. In FIG. 2B, the position of the switch element SW1 is different from that in FIG. In FIG. 2B, the drain N2 of the first transistor M1 is connected to the terminal N3 on the gate side of the second transistor M2 of the switch element SW1.
With this configuration, similarly to the arrangement in FIG. 2 (a), have a stable amplitude, it can generate a sync pulse current I SINK switching speed.
In FIG. 2B, the reference current IREF is cut off when the switch element SW1 is off. Therefore, there is an advantage that the current consumption of the circuit can be reduced.

図2(c)において、スイッチ素子SW1は、第1トランジスタM1および第2トランジスタM2の共通接続されるゲートN4と、接地端子をはじめとする固定電圧端子の間に設けられる。制御信号SCNT2#(#は論理反転を示す)がハイレベルの期間、スイッチ素子SW1がオンすると、第1トランジスタM1、第2トランジスタM2のゲート電圧が接地電圧となるため、カレントミラー回路がオフし、シンクパルス電流ISINKが遮断する。制御信号SCNT2#がローレベルのとき、スイッチ素子SW1がオフすると、カレントミラー回路がオンし、シンクパルス電流ISINKが流れる。 In FIG. 2C, the switch element SW1 is provided between a gate N4 commonly connected to the first transistor M1 and the second transistor M2 and a fixed voltage terminal such as a ground terminal. If the switch element SW1 is turned on while the control signal SCNT2 # (# indicates logic inversion) is at a high level, the gate voltages of the first transistor M1 and the second transistor M2 become the ground voltage, so that the current mirror circuit is turned off. and sink pulse current I sINK is interrupted. When the control signal S CNT2 # is low, the switch element SW1 is turned off, the current mirror circuit is turned on, flows sink pulse current I SINK.

図2(c)の構成によれば、図2(a)、(b)と同様に、安定した振幅を有し、高速にスイッチングするシンクパルス電流ISINKを生成できる。
なお、図2(c)の構成を、図2(a)もしくは(b)の構成と組み合わせてもよい。
According to the configuration of FIG. 2 (c), similarly to FIG. 2 (a), (b) , have a stable amplitude, can generate a sync pulse current I SINK switching speed.
Note that the configuration shown in FIG. 2C may be combined with the configuration shown in FIG.

続いてソース補償回路12bの具体的な構成例を説明する。ソース補償回路12bは、シンク補償回路12cを天地反転することで構成できる。図4は、ソース補償回路12bの構成例を示す回路図である。第1トランジスタM1および第2トランジスタM2は、PチャンネルMOSFETで構成してもよい。図4の構成は、図2(a)に対応する。当業者であれば、図2(b)、(c)に対応するソース補償回路12bが構成可能であることが理解される。   Next, a specific configuration example of the source compensation circuit 12b will be described. The source compensation circuit 12b can be configured by inverting the sink compensation circuit 12c upside down. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the source compensation circuit 12b. The first transistor M1 and the second transistor M2 may be composed of P-channel MOSFETs. The configuration of FIG. 4 corresponds to FIG. A person skilled in the art understands that the source compensation circuit 12b corresponding to FIGS. 2B and 2C can be configured.

図1に戻る。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。
OP=IDD+ICMP …(1)
CMP=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としてソース補償回路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としてシンク補償回路12cから供給される。
Returning to FIG. Between the operating current I OP flowing into the power terminal P 1 of the DUT 1, the power source current I DD output from the main power source 10, and the compensation current I CMP output from the power source compensation circuit 12, from the current conservation law, (2) holds.
I OP = I DD + I CMP (1)
I CMP = I SRC -I SINK ... (2)
That is, the positive component of the compensation current I CMP is supplied from the source compensation circuit 12b as a source pulse current I SRC, negative components of the compensation current I CMP is supplied from the sink compensation circuit 12c as a sink pulse current I SINK .

ドライバDR〜DRのうち、ドライバDRは、ソース補償回路12bに割り当てられ、ドライバDRはシンク補償回路12cに割り当てられる。別の少なくともひとつのドライバDR〜DR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。パターン発生器PGおよびドライバDR、DR、インタフェース回路4、4は、電源補償回路12を制御する制御回路と把握することができる。 Of the driver DR 1 ~DR 6, the driver DR 6 is assigned to the source compensation circuit 12b, the driver DR 5 are assigned to the sink compensation circuit 12c. The other at least one driver DR 1 to DR 4 is assigned to at least one I / O terminal P 3 of the DUT 1. The pattern generator PG, the drivers DR 5 and DR 6 , and the interface circuits 4 5 and 4 6 can be understood as control circuits that control the power supply compensation circuit 12.

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4〜4は、チャンネルCH1〜CH6ごと、言い換えればドライバDR〜DRごとに設けられる。i番目(1≦i≦6)のインタフェース回路4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DRへと出力する。 The waveform shaper FC and the timing generator TG are collectively referred to as an interface circuit 4. The plurality of 4 1 to 4 6 are provided for each of the channels CH 1 to CH 6 , in other words, for each of the drivers DR 1 to DR 6 . The i-th (1 ≦ i ≦ 6) interface circuit 4 i shapes the input pattern signal S PTNi into a signal format suitable for the driver DR, and outputs it to the corresponding driver DR i .

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4〜4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DR〜DRに対しては、各ドライバDR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DRに対応するインタフェース回路4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。 The pattern generator PG generates a pattern signal SPTN for the interface circuits 4 1 to 4 6 based on the test program. Specifically, for the drivers DR 1 to DR 4 assigned to the I / O terminal P3 of the DUT 1, the pattern generator PG describes a test pattern S PTNi that describes the test signal S TESTi that each driver DR i should generate. Is output to the interface circuit 4 i corresponding to the driver DR i . The test pattern S PTNi includes data indicating the level in each cycle (unit interval) of the test signal S TESTi and data describing the timing at which the signal level transitions.

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、ソース補償回路12bに割り当てられたドライバDR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、シンク補償回路12cに割り当てられたドライバDR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補償回路12b、シンク補償回路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。 The pattern generator PG generates the control patterns S PTN_CMP for compensation which is determined according to the required compensation current I CMP. Control pattern S PTN_CMP includes a source compensation circuit 12b describes the control signal S CNT1 driver DR 6 is to be generated which is assigned to the control pattern S PTN_CMP1, sink compensation circuit 12c to the assigned driver DR 5 is controlled to be generated A control pattern S PTN_CMP2 describing the signal S CNT2 is included. Each of the control patterns S PTN_CMP1 and S PTN_CMP2 includes data designating on / off states of the source compensation circuit 12b and the sink compensation circuit 12c in each cycle, and data describing timing for switching on / off.

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4、4に出力する。 The pattern generator PG generates control patterns S PTN_CMP1 and S PTN_CMP2 that can compensate for the test patterns S PTN1 to S PTN4 , that is, according to fluctuations in the operating current of the DUT 1, and corresponding interface circuits 4 6. 4 and 5 are output.

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補償回路12bを制御する。たとえばソース補償回路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。
As described above, if the test patterns S PTN1 to S PTN4 are known, the time waveform of the operating current I OP of the DUT 1 can be predicted, and the compensation current I CMP to be generated in order to keep the power supply voltage V DD constant, that is, The time waveforms of I SRC and I SINK can be calculated.
If the predicted operating current I OP is larger than the power supply current I DD , the power supply compensation circuit 12 generates a source compensation current I SRC to compensate for the insufficient current. Since the current waveform required for the source compensation current I SRC can be predicted, the source compensation circuit 12b is controlled so that it can be appropriately obtained. For example, the source compensation circuit 12b may be controlled by pulse width modulation. Alternatively, pulse amplitude modulation, ΔΣ modulation, pulse density modulation, pulse frequency modulation, or the like may be used.

図5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)。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a method for calculating a control pattern. Based on the test pattern and circuit information input to the DUT 1, the operating current I OP of the DUT 1 is estimated (S100). Further, when the DUT 1 is connected to the main power source 10 as a load, when the event occurs in the DUT 1, the power source current I DD output from the main power source 10 is calculated (S102). Then, when it is desired to achieve an ideal power is the difference between the estimated operating current I OP and the power supply current I DD, the compensation current I CMP to be generated by the power supply compensation circuit 12 (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。 Then, by applying ΔΣ modulation, PWM (pulse width modulation), PDM (pulse density modulation), PAM (pulse amplitude modulation), PFM (pulse frequency modulation), etc. to the waveform of the compensation current ICMP to be generated, a bit is obtained. A stream control pattern SPTN_CMP is generated (S106). For example, the compensation current ICMP may be sampled every test cycle, and the sampled compensation current ICMP may be pulse-modulated.

図6は、動作電流IOP、電源電流IDD、ソース補償電流ISRC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。 FIG. 6 is a waveform diagram showing an example of the operating current I OP , the power supply current I DD , the source compensation current I SRC and the source pulse current I SRC . It is assumed that the operating current I OP of the DUT 1 to which a certain test signal S TEST is supplied increases stepwise. In response to this, the power supply current I DD is supplied from the main power supply 10, but it does not become an ideal step waveform due to the limitation of the response speed, and the current to be supplied to the DUT 1 is insufficient. As a result, unless the compensation current I SRC is supplied, the power supply voltage V DD decreases as shown by a broken line.

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)を用いてソース補償回路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。 The power supply compensation circuit 12 generates a source compensation current ICMP corresponding to the difference between the operating current IOP and the power supply current IDD . The source compensation current I CMP is given by the source pulse current I SRC generated according to the control signal S CNT1 . The source compensation current ICMP needs to be the maximum amount immediately after the change of the operating current IOP , and then needs to be gradually reduced. Thus, for example, the necessary source compensation current ICMP can be generated by reducing the on-time (duty ratio) of the source compensation circuit 12b with time using PWM (pulse width modulation).

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。 When all the channels of the test apparatus 2 operate synchronously according to the test rate, the cycle of the control signal SCNT1 is the cycle of data supplied to the DUT 1 (unit interval), an integral multiple thereof, or a fraction of an integer. Equivalent to. For example, in the unit interval is 4ns system control if the period of the signal S CNT1 is 4ns, each pulse of the ON period T ON contained in the control signal S CNT1 is, can be adjusted between 0~4Ns. The response speed of the main power source 10 is on the order of a few hundred ns~ number .mu.s, the waveform of the compensation current I CMP can be controlled by hundreds of pulses contained in the control signal S CNT1. A method of deriving the control signal SCNT1 necessary for generating the source compensation current I SRC from the waveform will be described later.

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。 If the operating current I OP to the opposite is smaller than the power supply current I DD, the power supply compensation circuit 12 as the sink compensation current I CMP is obtained by generating a sync pulse current I SINK, pull the excessive current.

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6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。また上述したように、電源補償回路12は安定した振幅のパルス電流を生成できるため、高い精度で電源電圧を補償できる。 By providing the power supply compensation circuit 12, it is possible to compensate for the lack of response speed of the main power supply 10, and to keep the power supply voltage V DD constant as shown by the solid line in FIG. As described above, since the power supply compensation circuit 12 can generate a pulse current having a stable amplitude, the power supply voltage can be compensated with high accuracy.

DUT1を構成する内部素子に流れる電流、つまり動作電流IOPは、プロセスばらつきによって変動する。つまり、あるテストパターンが供給されたDUT1の動作電流の波形は、プロセスばらつきによって増減する。そこで、DUT1の試験工程に先立ち、キャリブレーション工程を行いって補償パルス電流の振幅を調節することにより、プロセスばらつきによってDUT1の動作電流IOPがばらついたとしても、電源環境を一定に保つことができる。このキャリブレーションは、電流D/Aコンバータ14に対するデジタル設定値DSETの値を変更することで実現できる。 The current flowing through the internal elements constituting the DUT 1, that is, the operating current I OP fluctuates due to process variations. That is, the waveform of the operating current of the DUT 1 to which a certain test pattern is supplied increases or decreases due to process variations. Therefore, prior to DUT1 testing process, by adjusting the amplitude of the compensation pulse current calibrate process, even as the operating current I OP of DUT1 is varied by the process variations, to keep the power environment constant it can. This calibration can be realized by changing the value of the digital setting value D SET for the current D / A converter 14.

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。   Although the present invention has been described based on the embodiments, the embodiments merely show the principle and application of the present invention, and the embodiments depart from the idea of the present invention defined in the claims. Many modifications and changes in the arrangement are allowed within the range not to be performed.

実施の形態では、補償電流ICMPによって、電源電圧の変動がゼロであるような、つまり出力インピーダンスがゼロの理想電源の環境を実現する場合を説明したが、本発明はそれに限定されない。つまり、意図的な電源電圧変動を引き起こすような補償電流ICMPの波形を計算し、その補償電流波形が得られるように制御パターンSPTN_CMPを規定しておいてもよい。この場合、制御パターンSPTN_CMPに応じて任意の電源環境をエミュレートすることが可能となる。 In the embodiment, a case has been described in which the compensation current ICMP realizes an ideal power supply environment in which the fluctuation of the power supply voltage is zero, that is, the output impedance is zero. However, the present invention is not limited thereto. In other words, to calculate the waveform of a compensation current I CMP to cause deliberate supply voltage variation, it may have been prescribed to control patterns S PTN_CMP as its compensation current waveform is obtained. In this case, an arbitrary power supply environment can be emulated according to the control pattern SPTN_CMP .

実施の形態では、電源補償回路12がソース補償回路12bとシンク補償回路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。   In the embodiment, the case where the power supply compensation circuit 12 includes the source compensation circuit 12b and the sink compensation circuit 12c has been described. However, the present invention is not limited to this, and only one of the configurations may be employed.

ソース補償回路12bのみ設ける場合、ソース補償回路12bに定常的な電流IDCを発生させてもよい。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、ソース補償回路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てもよい。反対に、電源電流IDDが動作電流IOPに対して過剰なときは、ソース補償回路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てもよい。
シンク補償回路12cのみ設ける場合、シンク補償回路12cに定常的な電流IDCを発生させてもよい。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、シンク補償回路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てもよい。反対に、電源電流IDDが動作電流IOPに対して過剰なときは、シンク補償回路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てもよい。
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。
When providing only source compensation circuit 12b, may be generated a steady current I DC to the source compensation circuit 12b. When the power supply current I DD is insufficient with respect to the operating current I OP , the current I SRC generated by the source compensation circuit 12b may be relatively increased from the steady current I DC . On the contrary, when the power supply current I DD is excessive with respect to the operating current I OP , the current I SRC generated by the source compensation circuit 12b may be relatively decreased from the steady current I DC .
When the sink compensation circuit 12c provided only may generate a constant current I DC to the sink compensation circuit 12c. When the power supply current I DD is insufficient relative to the operating current I OP is the current I SINK sink compensation circuit 12c occurs, may be relatively decreased from constant current I DC. Conversely, when the power supply current I DD is excessive relative to the operating current I OP is the current I SINK sink compensation circuit 12c occurs, may be relatively increased from a steady current I DC.
Thus, the current consumption of the entire test device is increased steady current I DC component therewith in exchange for, only a single switch, the compensation current I SRC, it is possible to generate I SINK.

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、12b…ソース補償回路、12c…シンク補償回路、P1…電源端子、P2…接地端子、P3…I/O端子、M1…第1トランジスタ、M2…第2トランジスタ、SW1…スイッチ素子、14…電流D/Aコンバータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DUT, 2 ... Test apparatus, PG ... Pattern generator, TG ... Timing generator, FC ... Waveform shaper, 4 ... Interface circuit, DR ... Driver, 10 ... Main power supply, 12 ... Power supply compensation circuit, 12b ... Source Compensation circuit, 12c ... sink compensation circuit, P1 ... power supply terminal, P2 ... ground terminal, P3 ... I / O terminal, M1 ... first transistor, M2 ... second transistor, SW1 ... switch element, 14 ... current D / A converter .

Claims (8)

半導体デバイスに電源電圧を供給する電源装置であって、
前記半導体デバイスの電源端子に電力を供給するメイン電源と、
制御信号に応じて制御されるスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、前記補償パルス電流を前記メイン電源とは別経路から前記電源端子に注入し、または前記メイン電源から前記半導体デバイスへ流れる電源電流から、前記補償パルス電流を前記半導体デバイスとは別経路に引きこむ電源補償回路と、
前記半導体デバイスの動作状態に応じて前記スイッチ素子を制御する制御部と、
を備え、
前記電源補償回路は、
デジタル設定信号に応じた電流を生成する電流D/Aコンバータと、
前記電流D/Aコンバータの出力電流の経路上に設けられたMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の第1トランジスタと、
前記第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、前記電流D/Aコンバータの出力電流に比例した電流を生成する第2トランジスタと、
前記第1トランジスタのゲートと、前記第2トランジスタのゲートの間に設けられた前記スイッチ素子と、
を備えることを特徴とする電源装置。
A power supply device for supplying a power supply voltage to a semiconductor device,
A main power supply for supplying power to the power supply terminal of the semiconductor device;
Including a switching element controlled in accordance with a control signal, generating a compensation pulse current in a state in which the switching element is turned on, and injecting the compensation pulse current to the power supply terminal from a path different from the main power supply, or A power supply compensation circuit that draws the compensation pulse current in a path different from the semiconductor device from a power supply current flowing from a main power supply to the semiconductor device;
A control unit that controls the switch element in accordance with an operating state of the semiconductor device;
With
The power supply compensation circuit is:
A current D / A converter that generates a current corresponding to the digital setting signal;
A first transistor of a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) provided on an output current path of the current D / A converter;
A second transistor connected to form a current mirror circuit with the first transistor and generating a current proportional to an output current of the current D / A converter;
The switch element provided between the gate of the first transistor and the gate of the second transistor;
A power supply apparatus comprising:
前記第1トランジスタのドレインは、前記スイッチ素子の前記第1トランジスタのゲート側の端子と接続されることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。   2. The power supply device according to claim 1, wherein a drain of the first transistor is connected to a terminal of the switch element on a gate side of the first transistor. 前記第1トランジスタのドレインは、前記スイッチ素子の前記第2トランジスタのゲート側の端子と接続されることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。   2. The power supply device according to claim 1, wherein a drain of the first transistor is connected to a terminal of the switch element on a gate side of the second transistor. 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力を供給するメイン電源と、
制御信号に応じて制御されるスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、前記補償パルス電流を前記メイン電源とは別経路から前記電源端子に注入し、または前記メイン電源から前記被試験デバイスへ流れる電源電流から、前記補償パルス電流を前記被試験デバイスとは別経路に引きこむ電源補償回路と、
そのひとつが前記スイッチ素子に割り当てられ、別の少なくともひとつがそれぞれ前記被試験デバイスの少なくともひとつの入出力端子に割り当てられる、複数のドライバと、
それぞれが前記ドライバごとに設けられた複数のインタフェース回路であって、それぞれが入力されたパターン信号を整形して対応するドライバへと出力する、複数のインタフェース回路と、
前記被試験デバイスの入出力端子に割り当てられた前記ドライバが出力すべき試験信号を記述するテストパターンを、そのドライバに対応する前記インタフェース回路に対して出力するとともに、前記テストパターンに応じて定められた制御パターンを、前記スイッチ素子に割り当てられたドライバに対応する前記インタフェース回路に対して出力するパターン発生器と、
を備え、
前記電源補償回路は、
デジタルの設定信号に応じた電流を生成する電流D/Aコンバータと、
前記電流D/Aコンバータの出力電流の経路上に設けられたMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の第1トランジスタと、
前記第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、前記電流D/Aコンバータの出力電流に比例した電流を生成する第2トランジスタと、
前記第1トランジスタのゲートと、前記第2トランジスタのゲートの間に設けられた前記スイッチ素子と、
を備えることを特徴とする試験装置。
A test apparatus for testing a device under test,
A main power supply for supplying power to the power supply terminal of the device under test;
Including a switching element controlled in accordance with a control signal, generating a compensation pulse current in a state in which the switching element is turned on, and injecting the compensation pulse current to the power supply terminal from a path different from the main power supply, or A power supply compensation circuit that draws the compensation pulse current from a power supply current flowing from a main power supply to the device under test into a path different from the device under test
A plurality of drivers, one of which is assigned to the switch element and at least one of which is assigned to at least one input / output terminal of the device under test;
A plurality of interface circuits each provided for each of the drivers, and each of the plurality of interface circuits for shaping and outputting the input pattern signal to a corresponding driver;
A test pattern describing a test signal to be output by the driver assigned to the input / output terminal of the device under test is output to the interface circuit corresponding to the driver, and determined according to the test pattern. A pattern generator for outputting the control pattern to the interface circuit corresponding to the driver assigned to the switch element;
With
The power supply compensation circuit is:
A current D / A converter that generates a current corresponding to a digital setting signal;
A first transistor of a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) provided on an output current path of the current D / A converter;
A second transistor connected to form a current mirror circuit with the first transistor and generating a current proportional to an output current of the current D / A converter;
The switch element provided between the gate of the first transistor and the gate of the second transistor;
A test apparatus comprising:
前記第1トランジスタのドレインは、前記スイッチ素子の前記第1トランジスタのゲート側の端子と接続されることを特徴とする請求項4に記載の試験装置。   The test apparatus according to claim 4, wherein a drain of the first transistor is connected to a terminal of the switch element on a gate side of the first transistor. 前記第1トランジスタのドレインは、前記スイッチ素子の前記第2トランジスタのゲート側の端子と接続されることを特徴とする請求項4に記載の試験装置。   The test apparatus according to claim 4, wherein a drain of the first transistor is connected to a terminal of the switch element on a gate side of the second transistor. 半導体デバイスに電源電圧を供給する電源装置であって、
前記半導体デバイスの電源端子に電力を供給するメイン電源と、
制御信号に応じて制御されるスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、前記補償パルス電流を前記メイン電源とは別経路から前記電源端子に注入し、または前記メイン電源から前記半導体デバイスへ流れる電源電流から、前記補償パルス電流を前記半導体デバイスとは別経路に引きこむ電源補償回路と、
前記半導体デバイスの動作状態に応じて前記スイッチ素子を制御する制御部と、
を備え、
前記電源補償回路は、
デジタル設定信号に応じた電流を生成する電流D/Aコンバータと、
前記電流D/Aコンバータの出力電流の経路上に設けられたMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の第1トランジスタと、
前記第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、前記電流D/Aコンバータの出力電流に比例した電流を生成する第2トランジスタと、
前記第1、第2トランジスタの共通に接続されたゲートと固定電圧端子の間に設けられた前記スイッチ素子と、
を備えることを特徴とする電源装置。
A power supply device for supplying a power supply voltage to a semiconductor device,
A main power supply for supplying power to the power supply terminal of the semiconductor device;
Including a switching element controlled in accordance with a control signal, generating a compensation pulse current in a state in which the switching element is turned on, and injecting the compensation pulse current to the power supply terminal from a path different from the main power supply, or A power supply compensation circuit that draws the compensation pulse current in a path different from the semiconductor device from a power supply current flowing from a main power supply to the semiconductor device;
A control unit that controls the switch element in accordance with an operating state of the semiconductor device;
With
The power supply compensation circuit is:
A current D / A converter that generates a current corresponding to the digital setting signal;
A first transistor of a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) provided on an output current path of the current D / A converter;
A second transistor connected to form a current mirror circuit with the first transistor and generating a current proportional to an output current of the current D / A converter;
The switch element provided between a commonly connected gate of the first and second transistors and a fixed voltage terminal;
A power supply apparatus comprising:
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力を供給するメイン電源と、
制御信号に応じて制御されるスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子がオンした状態において補償パルス電流を生成し、前記補償パルス電流を前記メイン電源とは別経路から前記電源端子に注入し、または前記メイン電源から前記被試験デバイスへ流れる電源電流から、前記補償パルス電流を前記被試験デバイスとは別経路に引きこむ電源補償回路と、
そのひとつが前記スイッチ素子に割り当てられ、別の少なくともひとつがそれぞれ前記被試験デバイスの少なくともひとつの入出力端子に割り当てられる、複数のドライバと、
それぞれが前記ドライバごとに設けられた複数のインタフェース回路であって、それぞれが入力されたパターン信号を整形して対応するドライバへと出力する、複数のインタフェース回路と、
前記被試験デバイスの入出力端子に割り当てられた前記ドライバが出力すべき試験信号を記述するテストパターンを、そのドライバに対応する前記インタフェース回路に対して出力するとともに、前記テストパターンに応じて定められた制御パターンを、前記スイッチ素子に割り当てられたドライバに対応する前記インタフェース回路に対して出力するパターン発生器と、
を備え、
前記電源補償回路は、
デジタル設定信号に応じた電流を生成する電流D/Aコンバータと、
前記電流D/Aコンバータの出力電流の経路上に設けられたMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の第1トランジスタと、
前記第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、前記電流D/Aコンバータの出力電流に比例した電流を生成する第2トランジスタと、
前記第1、第2トランジスタの共通に接続されたゲートと固定電圧端子の間に設けられた前記スイッチ素子と、
を備えることを特徴とする試験装置。
A test apparatus for testing a device under test,
A main power supply for supplying power to the power supply terminal of the device under test;
Including a switching element controlled in accordance with a control signal, generating a compensation pulse current in a state in which the switching element is turned on, and injecting the compensation pulse current to the power supply terminal from a path different from the main power supply, or A power supply compensation circuit that draws the compensation pulse current from a power supply current flowing from a main power supply to the device under test into a path different from the device under test
A plurality of drivers, one of which is assigned to the switch element and at least one of which is assigned to at least one input / output terminal of the device under test;
A plurality of interface circuits each provided for each of the drivers, and each of the plurality of interface circuits for shaping and outputting the input pattern signal to a corresponding driver;
A test pattern describing a test signal to be output by the driver assigned to the input / output terminal of the device under test is output to the interface circuit corresponding to the driver, and determined according to the test pattern. A pattern generator for outputting the control pattern to the interface circuit corresponding to the driver assigned to the switch element;
With
The power supply compensation circuit is:
A current D / A converter that generates a current corresponding to the digital setting signal;
A first transistor of a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) provided on an output current path of the current D / A converter;
A second transistor connected to form a current mirror circuit with the first transistor and generating a current proportional to an output current of the current D / A converter;
The switch element provided between a commonly connected gate of the first and second transistors and a fixed voltage terminal;
A test apparatus comprising:
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