JP2592744B2 - 素子特性測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、素子測定装置のカーソ
ル表示方法に関する。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】半導体素
子等の直流及び交流特性等を測定する素子特性測定装置
において測定の便宜を図る為にカーソルやマーカを表示
波形上に表示することが一般に行われている。これらの
カーソルやマーカは、水平線、垂直線、任意の傾斜の直
線又は輝度変調された輝点等として表示される。また、
これらのカーソル及びマーカによって指示される点の値
が測定値として表示装置のスクリーン上にデジタル表示
されるのが普通である。

【０００３】このような素子特性測定装置では、被測定
素子のバイアス信号の値を種々に変化させ、各バイアス
値に対応した複数の特性曲線を表示することが多い。従
来の装置では、カーソル又はマーカの移動は制御ノブを
回転させ、表示波形上を連続的に移動表示させていたの
で、現在のカーソルの表示位置から遠く離れた位置にカ
ーソルを移動させたい場合には、時間と手間がかかると
いう問題があった。特に、複数の特性曲線が表示された
場合には、カーソル又はマーカを異なる曲線間で迅速に
移動表示させることが困難であった。

【０００４】したがって、本発明の目的は、表示スクリ
ーン上で所望の位置にカーソルを迅速かつ正確に移動表
示可能な素子特性測定装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は、被測定素子に複
数の異なる電圧値又は電流値の階段状バイアス信号を供
給すると共に上記被測定素子に電圧又は電流の試験信号
を供給し、上記被測定素子の電圧対電流特性を測定し、
上記階段状バイアス信号に夫々対応した複数の電圧対電
流特性曲線をスクリーン上に表示し、上記特性曲線上の
少なくとも１点を指示するカーソルを表示する素子特性
測定装置において、上記複数の特性曲線上の同一の電圧
値又は同一の電流値に対応する複数の点の間で上記カー
ソルを離散的に移動表示することを特徴とするものであ
り、カーソルを迅速かつ容易に所望の位置に移動表示さ
せることが可能になる。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【実施例】図５は、本発明の素子特性測定装置の基本構
成を示すブロック図である。ＣＰＵ１００はバス１０２
を介して、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１０４内
のプログラム・データ又は入力装置１０６の操作による
入力データを受け取り、これらのデータに従いバス１０
２を介して他の構成ブロックを制御する。入力装置１０
４は、押しボタン及び制御ノブ等を有する操作パネル、
表示画面及び項目選択用押しボタン等を組み合わせた入
力装置、又は表示画面を利用したタッチスクリーンその
他の周知の入力装置で良い。測定回路１０８は、ＣＰＵ
（中央処理装置）１００により制御されて可変電圧源、
可変電流源、電圧測定回路及び電流測定回路として機能
すると共に測定点の接地又は開放を制御する測定ユニッ
トを少なくとも３個含んでいる。ＣＰＵ１００に制御さ
れて、測定回路１０８は、第１セットの出力端子からＤ
ＵＴ（被測定素子）１１０に試験信号を供給する。図３
では、ＤＵＴ１１０はバイポーラ・トランジスタであ
り、例えば、このトランジスタのコレクタ・エミッタ間
電圧ＶCE−コレクタ電流ＩC特性を測定するためには、
コレクタに定電圧、ベースに階段波状バイアス電流を供
給し、エミッタを接地する。これにより、バイアス電流
の各ステップ毎にＶCE及びＩCに夫々相当するＸ及びＹ
アナログ信号が測定回路１０８の第２セットの出力端子
から出力される。

【０００９】ＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）１１
２は、ＣＰＵ１００により制御されるクロック発生器１
１４からのサンプリング・クロックｆsのタイミング
で、Ｘ及びＹアナログ信号をＸ及びＹデジタル・データ
に夫々変換する。ＡＤＣ１１２からのＸ及びＹデジタル
・データは、ＣＰＵ１００によりアドレス制御されてメ
モリ１１６に記憶される。表示制御回路１１８は、陰極
線管の如き表示装置１２０上に、メモリ１１６から読み
出されたＸ及びＹデジタル・データを夫々水平軸用及び
垂直軸用データとして、バイポーラ・トランジスタであ
るＤＵＴ１１０のコレクタ・エミッタ間電圧ＶCE−コレ
クタ電流ＩC特性を表示する。この様な素子特性測定装
置では、この特性測定の他に、ＤＵＴ１１０の各端子に
接続された測定ユニットの機能を制御することにより、
ＩCBO−ＶCBO特性、β−ＩC特性、ＩC−ＶBE特性その他
の多様な特性を測定して表示できる。

【００１０】図１は、本発明のカーソル・スキップ・モ
ードの時の表示装置１２０のスクリーン上の表示例であ
る。図２においてトランジスタのエミッタ・コレクタ間
電圧ＶCE（水平軸）対コレクタ電流ＩC（垂直軸）の特
性曲線１〜５がスクリーン上に表示されている。このカ
ーソル・スキップ・モードでは、同一電圧値の複数の異
なる特性曲線上の点の間でカーソル点を移動させる同一
電圧値モードと、同一電流値の複数の異なる特性曲線上
の点間でカーソル点を移動させる同一電流値モードがあ
る。

【００１１】同一電圧値モードにおいて、特性曲線３上
に点８に輝度変調された輝点のカーソルが表示されてい
る場合、入力装置１０６のカーソル制御ノブ（図示せ
ず）を微小角（３〜５゜程度）だけ右又は左に回転する
ことにより特性曲線４又は２の同一電圧値の点１０又は
１２にカーソルをスキップさせることが出来る。このカ
ーソル制御ノブは、周知のロータリー・エンコーダであ
って、オペレータは、回転方向で正又は負の極性情報を
入力し、回転角度で変化量情報を入力出来る。また、カ
ーソル制御の為に制御レバーその他の制御装置を用いて
も良いことは勿論である。これらの情報は割り込み情報
としてＣＰＵ１００に供給される。オペレータは、更に
別の特性曲線にカーソルを移動させたい場合には、僅か
に回転角度を増加させるだけで容易に特性曲線１又は５
の同一電圧値の点にカーソルをスキップさせることが出
来る。また、同一電流値モードにおいて、例えば特性曲
線５上の点１４にカーソルが表示されている場合には、
カーソル制御ノブの回転により特性曲線４の同一電流値
の点１６にカーソルをスキップさせることが出来る。同
一電流値に更に別の特性曲線が存在すればカーソル制御
ノブの調整で容易にカーソルを所望の特性曲線状にスキ
ップ出来ることは言うまでもない。なお、図１に示した
矢線は説明の便宜上のものであり、スクリーン上に実際
に表示されるものでない。このように、異なる特性曲線
上の同一電圧値又は同一電流値の点の間でカーソルを離
散的に移動表示させることにより極めて迅速にカーソル
の移動が行えるので測定効率が格段に向上する。

【００１２】図２は、図１の本発明のカーソルのスキッ
プ・モードにおけるＣＰＵ１００の動作を示す流れ図で
ある。ステップ２０にて制御ノブが回転された際の割り
込み情報として回転角（変化量）及び回転方向（極性）
を読み取る。ステップ２２で読み取った情報に応じて特
性極性選択フラグの値を変更する。ステップ２４で同一
電圧値モードか否かを判断し、イエスであればステップ
２６で新たに選択された特性曲線上の同一電圧値の点に
カーソルを移動表示する。ステップ２４でノーであれば
同一電流モードになっていることを意味するので、ステ
ップ２８で新たに選択された特性曲線の同一電流値の点
にカーソルを移動表示する。最後にステップ２９におい
て新しいカーソル点の測定値を表示スクリーン上にデジ
タル表示する。

【００１３】図３は、本発明のタッチスクリーンを利用
したカーソル表示方法の表示例を示す図である。この素
子特性測定装置では入力装置１０６としてタッチスクリ
ーンを表示装置のスクリーン前面に設けている。このタ
ッチスクリーンは、オペレータが指やスタイラス等でス
クリーン表面に直接タッチするとそのタッチ位置を検出
して機器内部のＣＰＵ１００にそのタッチ座標情報を供
給するものであり、当業者には周知の入力装置である。
例えば、本願出願人であるソニー・テクトロニクス社が
販売している１１４０２型デジタル・オシロスコープで
は複数の発光ダイオードとそれらに対応する複数の受光
素子をスクリーン周囲に配列した光学式のタッチスクリ
ーンを設けている。また、同社が販売しているＶＭ７０
０型ビデオ信号アナライザでは、物体のタッチに起因す
る付加静電容量の変化を検出してそのタッチ座標を計算
する静電容量検出方式のタッチスクリーンを用いてい
る。本発明を実現する際にはこれら従来の何れのタッチ
スクリーンを用いても良い。

【００１４】図３において、特性曲線３上の点３０にカ
ーソルが表示されている時に、オペレータが特性曲線５
にカーソルを移動させる為に「ｘ」印の点３２にタッチ
すると、このタッチ位置３２の近傍の特性曲線５上の点
３４にカーソルが瞬時に移動表示される。ここでも矢線
はカーソルの瞬間的移動を便宜的に示すもので実際に表
示されるものではない。このようにカーソルをタッチス
クリーンの入力座標の近傍の特性曲線上に移動表示する
ことにより表示スクリーンのどこにでも直接タッチする
だけで瞬時にカーソルを移動させることが可能となり測
定効率を飛躍的に向上することが出来る。

【００１５】図４は、タッチスクリーンを用いた本発明
のカーソル表示方法の手順の実施例を示す流れ図であ
る。先ず、ステップ４０で新しいタッチ座標を検出した
か否かを判断し、ノーであれば処理を終了し、イエスで
あればステップ４２で補間モードか否かを判断する。補
間モードであれば、測定データ点間が直線補間により直
線で補間され、各特性曲線は補間線分の集合として表示
される。ステップ４４でタッチ座標を含む特定のタッチ
区域を求め、この特定のタッチ区域内に表示されている
データ点の間の補間線分へのタッチ座標からの垂線計算
する。ここで、タッチ区域とは表示スクリーン全体にマ
トリクス状に割り当てられた複数の区域で、この実施例
の場合１０×１０に区分した１００個のタッチ区域をス
クリーンの特性曲線表示領域に割り当てており、図３の
水平軸及び垂直軸の１目盛り内の矩形が１タッチ区域を
表している。ステップ４６でタッチ座標から各補間線分
への垂線がその補間線分の内分点で交差するものを抽出
する。次のステップ４８で、タッチ座標から各補間線分
への垂線の足の長さを計算し、最短となる補間線分上に
カーソルを表示する。カーソルの表示位置は、その補間
線分の中点でも良いし、タッチ位置からの垂線との交点
としても良い。ステップ４２補間モードでないと判断さ
れると、各測定データに対応するデータ点のみが離散的
にスクリーン上に表示されている。この場合ステップ５
０において、各データ点（Ｘi，Ｙi）についてタッチ座
標（Ｘt，Ｙt）を用いてＬ＝｜Ｘt−Ｘi｜＋｜Ｙt−Ｙi
｜を夫々計算する。なお、本実施例の場合データ点の数
は最大４０００ポイント（ｉ＝１〜４０００）である。
その後ステップ５２に進み、このＬの最小値を与えるデ
ータ点にカーソルを表示する。

【００１６】以上本発明の好適実施例について説明した
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。

【００１７】本発明の素子特性測定装置によれば、複数
の特性曲線の同一の電圧値又は同一の電流値の点の間で
カーソルを離散的に移動できるので、極めて迅速かつ正
確なカーソル移動が可能となり、測定効率を格段に向上
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示例の一実施例を示す図である。

【図２】本発明の一実施例の手順を示す流れ図である。

【図３】本発明の表示例の他の実施例を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例の手順を示す流れ図であ
る。

【図５】本発明のを適用するのに好適な素子特性測定装
置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００ ＣＰＵ １０６ 入力装置 １０８ 測定回路 １１０ ＤＵＴ（被測定素子） １２０ 表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細井 修 東京都品川区北品川５丁目９番31号 ソ ニー・テクトロニクス株式会社内 審査官 樋口 信宏 (56)参考文献 実開 平１−61739（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定素子に複数の異なる電圧値又は電流
   値の階段状バイアス信号を供給すると共に上記被測定素
   子に電圧又は電流の試験信号を供給し、上記被測定素子
   の電圧対電流特性を測定し、上記階段状バイアス信号に
   夫々対応した複数の電圧対電流特性曲線をスクリーン上
   に表示し、上記特性曲線上の少なくとも１点を指示する
   カーソルを表示する素子特性測定装置において、 上記複数の特性曲線上の同一の電圧値又は同一の電流値
   に対応する複数の点の間で上記カーソルを離散的に移動
   表示することを特徴とする素子特性測定装置。