JP2013186047A - Termination circuit and test device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、終端回路および試験装置に関する。 The present invention relates to a termination circuit and a test apparatus.
従来、被試験デバイスを試験する試験装置は、終端回路を備えない被試験デバイスを試験する場合に、インピーダンスをマッチングさせた終端回路を、当該被試験デバイスを載置するテストヘッドに追加して用いていた(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1 特開2003−156528号公報
特許文献2 特開2010−268213号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, when testing a device under test that does not include a termination circuit, a test apparatus that tests the device under test uses a termination circuit that matches impedance in addition to a test head on which the device under test is placed. (For example, refer to Patent Document 1).
Patent Document 1 JP 2003-156528 A Patent Document 2 JP 2010-268213 A
このような終端回路は、高周波信号を用いた試験を実行する場合に、終端電圧を伝送路に供給しつつ伝送路を終端する。また、終端回路は、当該終端電圧の供給を遮断するスイッチを有し、直流電圧または比較的低い周波数を用いたDC試験を実行する場合は、終端電圧の供給を遮断する。したがって、試験装置が授受する信号の伝送速度が高速化すると、スイッチを通して高速な信号を終端する必要が生じ、高速信号に対応する高価なスイッチを用いなければならなかった。 Such a termination circuit terminates a transmission line while supplying a termination voltage to the transmission line when a test using a high-frequency signal is executed. The termination circuit has a switch that cuts off the supply of the termination voltage, and cuts off the supply of the termination voltage when performing a DC test using a DC voltage or a relatively low frequency. Therefore, when the transmission speed of the signal transmitted and received by the test apparatus is increased, it is necessary to terminate the high-speed signal through the switch, and an expensive switch corresponding to the high-speed signal has to be used.
本発明の第1の態様においては、一端が伝送路の端部に接続される終端抵抗と、終端抵抗の他端と基準電位の間に接続される第1キャパシタ部と、一端が終端抵抗の他端に接続されるリレーと、リレーの他端と基準電位の間に接続される、第1キャパシタ部より大容量の第2キャパシタ部と、を備える終端回路および試験装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, a termination resistor having one end connected to the end of the transmission line, a first capacitor unit connected between the other end of the termination resistor and the reference potential, and one end of the termination resistor Provided is a termination circuit and a test apparatus including a relay connected to the other end, and a second capacitor unit having a larger capacity than the first capacitor unit, which is connected between the other end of the relay and a reference potential.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係る試験装置100の構成例を被試験デバイス10と共に示す。被試験デバイス10は、外部と電気信号を授受する複数の入出力端子または入出力電極を有する。試験装置100は、アナログ回路、デジタル回路、メモリ、およびシステム・オン・チップ(SOC)等の被試験デバイス10を試験する。
FIG. 1 shows a configuration example of a
試験装置100は、被試験デバイス10を試験するための試験パターンに基づく試験信号を被試験デバイス10に入力して、試験信号に応じて被試験デバイス10が出力する出力信号に基づいて被試験デバイス10の良否を判定する。試験装置100は、試験部110と、テストヘッド部120と、基準電圧供給部130と、終端部200とを備える。
The
試験部110は、被試験デバイス10との間で電気信号を授受して当該被試験デバイス10を試験する。試験部110は、テストヘッド部120を介して、被試験デバイス10に試験信号を送信して試験信号に応じた応答信号を受信する。試験部110は、試験信号発生部112と、期待値比較部114と、1または複数の信号入出力部116とを有する。
The
試験信号発生部112は、信号入出力部116を介して1または複数の被試験デバイス10に接続されて、被試験デバイス10へ供給する複数の試験信号を発生する。試験信号発生部112は、被試験デバイス10が有する入出力端子毎に試験信号を発生させてよい。試験信号発生部112は、試験信号に応じて被試験デバイス10が出力する応答信号の期待値を生成してよい。
The
期待値比較部114は、信号入出力部116から受信した被試験デバイス10の応答信号に含まれるデータ値と試験信号発生部112が生成する期待値とを比較する。期待値比較部114は、比較結果に基づき、被試験デバイス10の良否を判定する。
The expected
信号入出力部116は、テストヘッド部120を介して、試験信号発生部112が発生した試験信号を当該被試験デバイス10に送信する。また、信号入出力部116は、試験信号に応じて当該被試験デバイス10が出力する応答信号を受信する。信号入出力部116は、受信した被試験デバイス10の応答信号をデータ値にして期待値比較部114へと送信する。
The signal input /
試験部110に複数の信号入出力部116が備わっている場合には、複数の信号入出力部116は、被試験デバイス10の異なる入出力端子にそれぞれ接続され、試験信号発生部112からそれぞれ受け取った試験信号をそれぞれ送信する。また、複数の信号入出力部116は、試験信号に応じて被試験デバイス10が出力する複数の応答信号をそれぞれ受信して期待値比較部114へとそれぞれ送信する。ここで、複数の信号入出力部116は、複数の被試験デバイス10の異なる入出力端子にそれぞれ接続され、信号を授受してもよい。
When the
テストヘッド部120は、1または複数の被試験デバイス10を載置する。テストヘッド部120は、1または複数の被試験デバイス10を搭載するパフォーマンスボードを有してよい。テストヘッド部120は、1以上の信号入出力部116とそれぞれ接続され、当該1以上の信号入出力部116と1または複数の被試験デバイス10が有する1以上の入出力端子とを、一対一にそれぞれ接続して信号を授受させてよい。
The
基準電圧供給部130は、終端部200に接続され、終端部200に基準電圧を供給する。基準電圧供給部130は、基準電圧を予め定められた電圧に設定してよく、これに代えて、試験部110が実行する試験の種類に応じて、基準電圧を設定してよい。例えば、基準電圧は、被試験デバイス10が出力する応答信号の終端電圧である。
The reference
終端部200は、終端回路を備えない被試験デバイス10の入出力端子に接続され、当該入出力端子を終端する。終端部200は、試験装置100に複数備わり、1または複数の被試験デバイス10が有する複数の入出力端子にそれぞれ接続されてよい。この場合、複数の信号入出力部116の数と同数の終端部200が試験装置100に備わり、複数の信号入出力部116が接続される被試験デバイス10の複数の入出力端子にそれぞれ接続されることが望ましい。
The
終端部200は、コネクタを有し、テストヘッド部120と当該コネクタを介してケーブルで接続される終端ボードであってよい。終端部200の詳細は、図2で説明する。
終端部200は、伝送路を介して被試験デバイス10の入出力端子に接続される。終端部200は、同軸ケーブル等の伝送路でテストヘッド部120と接続され、数MHz以上の高周波信号が伝送されてよい。ここで、同軸ケーブル等の伝送路は、終端部200とテストヘッド部120との間の距離以上の、予め定められた長さ以上の長さを有し、伝送する信号の高周波成分を低減させるローパスフィルタの機能を有してよい。
The
また、当該伝送路は、ローパスフィルタを含んでもよい。これによって、当該伝送路は、終端部200が終端させるべき高周波成分を予め低減させることができ、また、終端部200から信号成分が反射した場合でも、当該反射成分を低減させることができる。
The transmission path may include a low pass filter. As a result, the transmission line can reduce in advance the high-frequency component to be terminated by the
本実施例において、試験部110からテストヘッド部120までの伝送路とテストヘッド部120から終端部200までの伝送路は、略同一の特性インピーダンスを有してよい。一例として、当該二つの伝送路は、50Ωの特性インピーダンスを有する同軸ケーブルである。
In this embodiment, the transmission path from the
図2は、本実施形態に係る終端部200の構成例を示す。終端部200は、デバイス側端子202と、電源側端子204と、基準電位206を有し、デバイス側端子202と電源側端子204との間に終端回路を設ける。ここで、デバイス側端子202はテストヘッド部120に、電源側端子204は基準電圧供給部130に、それぞれ接続される。デバイス側端子202および出力端子は、コネクタ等が設けられてよい。また、基準電位206は、例えば0VのGND電位である。終端回路は、終端抵抗210と、第1キャパシタ部220と、リレー230と、第2キャパシタ部240と、を含む。
FIG. 2 shows a configuration example of the
終端抵抗210は、一端が伝送路の端部に接続される。ここで、当該伝送路は、終端抵抗210が接続される端部とは反対側の端部がデバイス側端子202と接続される。即ち、終端抵抗210は、デバイス側端子202および電源側端子204の間において、一端がデバイス側端子202に接続され、もう一端がリレー230に接続される。
One end of the
終端抵抗210は、テストヘッド部120から終端部200までの伝送路の特性インピーダンスと略同一の抵抗値を有し、当該伝送路を終端させて当該伝送路への反射信号を低減させる。一例として、終端抵抗210は、50Ωの抵抗値を有する。この場合、終端抵抗210は、2つの100Ωの抵抗を並列に接続して、50Ωの抵抗値を形成してよい。
The
第1キャパシタ部220は、終端抵抗210の他端と基準電位206の間に接続される。即ち、第1キャパシタ部220は、終端抵抗210およびリレー230を接続する伝送路と、基準電位206との間に設けられる。第1キャパシタ部220は、終端部200に入力される信号の高周波数成分を基準電位206側に通過させる。第1キャパシタ部220は、終端抵抗210が接続された伝送路側から受け取る信号におけるリレー230の通過周波数帯域外の少なくとも一部の周波数帯域の信号を、基準電位206側へと通過させる。
The
例えば、第1キャパシタ部220および終端抵抗210は、容量値と抵抗値の積の時定数に基づく遮断周波数を有するローパスフィルタを形成する。一例として、第1キャパシタ部220は、1000pF程度の容量値を有し、遮断周波数が数MHz程度のローパスフィルタを形成してよい。また、第1キャパシタ部220は、数十、数百、および数GHz以上の高周波成分を基準電位206側に通過させるべく、1000pFよりも小さい容量値を有する1以上のキャパシタを更に有し、当該1以上のキャパシタは、第1キャパシタ部220に並列に接続されてよい。
For example, the
即ち、第1キャパシタ部220は、自己共振周波数を数十、数百、またはGHz以上の高周波数側に持つキャパシタを複数接続することで、当該自己共振周波数以上の成分を基準電位206側により多く通過させることができる。一例として、第1キャパシタ部220は、1000pF、100pF、10pF、および1pF程度のキャパシタを有し、それぞれ終端抵抗210と基準電位206の間に並列に接続される。
That is, the
リレー230は、一端が終端抵抗210の他端に接続され、他端が電源側端子204に接続される。リレー230は、デバイス側端子202と電源側端子204との間の遮断および導通を切り替える。リレー230は、デバイス側端子202から入力される信号成分のうち、第1キャパシタ部220が基準電位206側に通過させる信号帯域を差し引いた残りの信号帯域の少なくとも一部を、通過帯域内に含めてよい。
The
一例として、第1キャパシタ部220が数MHz程度以上の信号帯域を基準電位206側に通過させる場合、リレー230は、数MHz程度以下の交流信号成分を基準電位206側に通過させる。リレー230は、光半導体スイッチを含んでよい。これに代えて、リレー230は、機械的に導通および非導通を切り替えるリードリレーまたは水銀リレー等の機械スイッチでよい。
As an example, when the
第2キャパシタ部240は、リレー230の他端と基準電位206の間に接続され、第1キャパシタ部220より大容量の容量値を有する。即ち、第2キャパシタ部240は、リレー230および電源側端子204を接続する伝送路と、基準電位206との間に設けられる。
The
第2キャパシタ部240は、リレー230が導通状態の場合に、当該リレー230から伝送される信号成分のうちの交流成分を基準電位206側に通過させる。例えば、第1キャパシタ部220がデバイス側端子202から入力される信号成分のうちの数MHz程度以上の信号成分を基準電位206側に通過させる場合、第2キャパシタ部240は、リレー230から伝送される信号成分のうちの数MHz程度以下の交流信号成分を基準電位206側に通過させる。
When the
ここで、電源側端子204は、基準電圧供給部130に接続され、当該基準電圧供給部130は、リレー230の他端に接続され、リレー230の他端からリレー230および終端抵抗210を介してデバイス側端子202に接続される伝送路に基準電圧を供給する。
Here, the power
以上の終端部200は、デバイス側端子202に接続される伝送路を終端する。例えば、終端部200は、試験部110が数MHz程度以上の高周波信号を用いて試験する場合に、基準電圧を当該伝送路に供給してデバイス側端子202に接続される伝送路を終端する。また、試験部110がDC試験または数MHz程度以下の比較的低速な試験信号を用いる試験を実行する場合に、基準電圧供給部130が当該伝送路に供給する基準電圧を遮断してよい。
The
終端部200は、リレー230を用いて、基準電圧の遮断および供給を切り替える。例えば、リレー230は、試験部110が数MHz程度以上の高周波信号を用いて試験する場合に、デバイス側端子202と電源側端子204との間を導通させる。これより、終端部200は、デバイス側端子202に接続された伝送路から入力される数MHz程度以上の高周波信号の成分を基準電位206側に通過させつつ、終端電圧である基準電圧を当該伝送路に供給することができる。
また、リレー230は、試験部110がDC試験等を実行する場合に、デバイス側端子202と電源側端子204との間を遮断する。これによって、終端部200は、基準電圧供給部130が供給する基準電圧がDC試験等に影響を及ぼすことを防止できる。このように、終端部200は、試験部110の実行する試験に応じて、デバイス側端子202に接続される伝送路の方向に反射して波形品質に影響を及ぼす程度の高周波信号を減衰させて終端させつつ、当該伝送路への基準電圧の供給を切り替えることができる。
Moreover, the
終端部200は、このような切り換えを、例えば数MHz程度以下の比較的低速な信号を切り換えることで実行することができる。即ち、終端部200は、数MHz程度以上の高周波信号の成分を終端させつつ、数MHz程度以下の信号を切り換える安価なリレー230を用いて基準電圧の供給を切り替えることができる。
The
ここで、終端抵抗210の一端に接続される伝送路から、リレー230の一端までの伝送路は、導波路で形成されてよい。即ち、デバイス側端子202からリレー230までの伝送路と、当該伝送路から第1キャパシタ部220を介して基準電位206に接続する伝送路は、例えば、基板上に分布定数回路を形成して数MHz程度以上の高周波信号を伝送させる導波路で形成される。
Here, the transmission path from the transmission path connected to one end of the
当該導波路は、マイクロストリップ線路で形成されてよく、これに代えて、コプレーナ線路で形成されてもよい。これに代えて、当該導波路は、ストリップ線路または平行線路であってもよい。このように、デバイス側端子202からリレー230までの伝送路と、当該伝送路から第1キャパシタ部220を介して基準電位206に接続する伝送路とを導波路にすることで、終端部200は、反射波の発生を低減させて数MHz程度以上の高周波信号を終端させることができる。
The waveguide may be formed of a microstrip line, or may be formed of a coplanar line instead. Alternatively, the waveguide may be a strip line or a parallel line. As described above, the
ここで、終端部200は、リレー230以降の伝送路は数MHz程度以下の周波数信号を伝送させるので、分布定数回路を形成しなくてもよい。したがって、終端部200は、導波路として設計する領域を終端回路の一部にすることで、設計効率を高めることができる。また、終端部200は、終端抵抗210および第1キャパシタ部220として受動回路部品を用いることができ、リレー230と比較して小型の部品を配置することで導波路の設計領域を終端回路全体に比べてより狭い領域にすることができる。
Here, since the
図3は、本実施形態に係る終端部200の変形例を示す。本変形例の終端部200において、図2に示された本実施形態に係る終端部200の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。本変形例の終端部200は、抵抗部310を更に備える。
FIG. 3 shows a modification of the
抵抗部310は、終端抵抗210の他端とリレー230の間の伝送路と、基準電位206との間に第1キャパシタ部220と直列に接続される。抵抗部310は、一端が終端抵抗210に接続され、他端が第1キャパシタ部220の一端に接続されてよい。この場合、第1キャパシタ部220の他端は、基準電位206に接続される。これに代えて、抵抗部310は、一端が第1キャパシタ部220の他端に接続され、他端が基準電位206に接続されてよい。この場合、第1キャパシタ部220の一端は、終端抵抗210に接続される。
The
抵抗部310の抵抗値と終端抵抗210の抵抗値の和は、デバイス側端子202に接続される伝送路の終端抵抗値に実質的に等しい。即ち、本変形例の抵抗部310の抵抗値と終端抵抗210の抵抗値の和は、図2で説明した実施例における終端抵抗210の抵抗値に等しい。したがって、本変形例の終端部200は、デバイス側端子202から伝送される信号成分のうち、抵抗部310および第1キャパシタ部220を介して基準電位206へ通過させる信号成分を、反射の発生を低減させて終端させる。
The sum of the resistance value of the
ここで、抵抗部310の抵抗値は、リレー230以降に接続される回路素子の内部抵抗の総和に略等しい値に設計される。例えば、本変形例において、抵抗部310の抵抗値は、リレー230の内部抵抗値に等しい。一例として、リレー230の内部抵抗値が1Ωの場合、抵抗部310の抵抗値は1Ωに、終端抵抗210の抵抗値は49Ωに設計される。即ち、終端抵抗210、リレー230、および第2キャパシタ部240を介して基準電位206に伝送する伝送線の終端抵抗も、デバイス側端子202に接続される伝送路の終端抵抗値に実質的に等しくすることができる。
Here, the resistance value of the
これによって、終端部200は、デバイス側端子202から伝送される信号成分のうち、終端抵抗210、リレー230、および第2キャパシタ部240を介して基準電位206へ通過させる信号成分も、反射の発生を低減させて終端することができる。
As a result, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 被試験デバイス、100 試験装置、110 試験部、112 試験信号発生部、114 期待値比較部、116 信号入出力部、120 テストヘッド部、130 基準電圧供給部、200 終端部、202 デバイス側端子、204 電源側端子、206 基準電位、210 終端抵抗、220 第1キャパシタ部、230 リレー、240 第2キャパシタ部、310 抵抗部 10 device under test, 100 test apparatus, 110 test unit, 112 test signal generation unit, 114 expected value comparison unit, 116 signal input / output unit, 120 test head unit, 130 reference voltage supply unit, 200 termination unit, 202 device side terminal , 204 power supply side terminal, 206 reference potential, 210 terminal resistance, 220 first capacitor unit, 230 relay, 240 second capacitor unit, 310 resistor unit
Claims (12)
前記終端抵抗の他端と基準電位の間に接続される第1キャパシタ部と、
一端が前記終端抵抗の他端に接続されるリレーと、
前記リレーの他端と前記基準電位の間に接続される、前記第1キャパシタ部より大容量の第2キャパシタ部と、
を備える終端回路。 A terminating resistor whose one end is connected to the end of the transmission line;
A first capacitor connected between the other end of the termination resistor and a reference potential;
A relay having one end connected to the other end of the termination resistor;
A second capacitor unit having a larger capacity than the first capacitor unit, connected between the other end of the relay and the reference potential;
A termination circuit comprising:
前記抵抗部の抵抗値と前記終端抵抗の抵抗値の和は、前記伝送路の終端抵抗値に実質的に等しい請求項1から6のいずれか一項に記載の終端回路。 A transmission line between the other end of the termination resistor and the relay, and a resistance unit connected in series with the first capacitor unit between the reference potential and
7. The termination circuit according to claim 1, wherein a sum of a resistance value of the resistance unit and a resistance value of the termination resistor is substantially equal to a termination resistance value of the transmission line.
前記被試験デバイスとの間で電気信号を授受して前記被試験デバイスを試験する試験部と、
前記被試験デバイスを載置するテストヘッド部と、
伝送路を介して前記被試験デバイスの端子に接続される請求項1から9のいずれか一項に記載の終端回路と、
を備える試験装置。 A test apparatus for testing a device under test,
A test unit for exchanging electrical signals with the device under test to test the device under test;
A test head unit for mounting the device under test;
The termination circuit according to any one of claims 1 to 9, which is connected to a terminal of the device under test via a transmission line;
A test apparatus comprising:
前記試験部が周波数信号を用いて前記被試験デバイスの試験を実行する場合に、前記リレーは、接続を導通させる請求項11に記載の試験装置。 When the test unit performs a DC test of the device under test, the relay disconnects the connection,
The test apparatus according to claim 11, wherein when the test unit executes a test of the device under test using a frequency signal, the relay makes a connection conductive.
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JPWO2019229825A1 (en) * | 2018-05-29 | 2021-02-18 | 三菱電機株式会社 | Optical module and optical transmitter |
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