JP2897941B2 - 抵抗測定用定電流回路 - Google Patents

抵抗測定用定電流回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体集積回
路、あるいはダイオード、発光ダイオード、抵抗器等の
直流抵抗を測定する場合に利用する抵抗測定用定電流回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に従来の抵抗測定用定電流回路を示
す。図中10は定電圧回路、20は電圧−電流変換回路
を示す。定電圧回路10は演算増幅器U1 と、この演算
増幅器U1 の非反転入力端子に一定電圧−Vr を与える
電圧源11と、演算増幅器U1 の反転入力端子と共通電
位点ARSとの間に接続した入力抵抗器12と、この反
転入力端子と出力端子との間に接続した帰還抵抗器13
とによって構成され、出力端子15に一定電圧V 1 を出
力する。
【0003】電圧−電流変換回路20は演算増幅器U2
と、この演算増幅器U2 の出力側に接続した能動素子Q
と、電流検出抵抗器21とによって構成される。演算増
幅器U2 の非反転入力端子は基準電圧−Vr を出力する
電圧源11に接続し、一定電圧−Vr を与えると共に、
電流検出抵抗器21は一端を定電圧回路10の出力端子
15に接続し、他端は能動素子Qを通じて測定端子Aに
接続する。測定端子Bは共通電位点ARSに接続し、測
定端子AとBとの間に被測定体30を接続する。演算増
幅器U2 の反転入力端子は能動素子Qと電流検出抵抗器
21との接続点Kに接続し、電流検出抵抗器21に流れ
る電流が常に一定値を維持するように演算増幅器U2
能動素子Qが動作する。
【0004】つまり、接続点Kと共通電位点ARSとの
間の電圧は非反転入力端子と同一の電圧−Vr となる。
演算増幅器U2 の利得が充分大きいものとすると、被測
定体30の抵抗値RX が如何に変化しても接続点Kの電
圧は−Vr に維持される。電流検出抵抗器21を流れる
電流は被測定体30が測定端子A,B間に接続されてい
る場合、被測定体30を流れる電流IS1にほぼ等しい。
電流検出抵抗器21に発生する電圧V21は、V21=V1
−(−Vr )となる。従って電流検出抵抗器21に発生
する電圧V21は被測定体30の抵抗値RX に関係なく一
定値を維持し、被測定体30を流れる電流IS1も抵抗値
X に関係なく常に一定値となる。
【0005】これを数式によって説明する。入力抵抗器
12の抵抗値をR1,帰還抵抗器13の抵抗値をR2
電流検出抵抗器21の抵抗値をR3 とした場合、定電圧
回路10の出力電圧V1 は V1 =−Vr ・(1+R2 /R1 ) ・・・ (1) IS1={V1 −(−Vr )}1/R3 ・・・ (2) (2)式より IS1=−Vr ・R2 /R1 ・R3 (3) となり、被測定体30を流れる電流値IS1は被測定体3
0の抵抗値RX に関係なく一定値を維持する。
【0006】従って測定端子AとBの間に発生する電圧
X を測定することにより、被測定体30の抵抗値RX
は、RX =EX /IS1で求められる。このように電流I
S1が予め決まっていることから被測定体30の抵抗値R
X の算出は、電流値IS1を測定することなく行われるこ
とができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の抵抗測定用定電
流回路において、測定端子AとBの間に被測定体30を
接続しない状態では、測定端子Aの電圧は最大で定電圧
回路10の出力電圧V1 近くに達する。つまり、被測定
体30を接続しない状態の測定端子Aの電圧をV open
すると、 Vopen=V1 −(R3 ・IG +VDS) ・・・ (4) IG は能動素子Qの制御電極に流れる電流、VDSは能動
素子Qのドレイン、ソース間の電圧;一般に電界効果ト
ランジスタの制御電極に流れる電流IG は極めて小さ
い。よって、(R3 ・IG +VDS)は充分小さい値とな
り、Vopen≒V1 となる。開放時の定電流回路10の出
力電圧V1 は10〜20V程度の電圧となる。この結果
測定端子AとB間に例えば20Vの電圧が発生している
状態で、耐電圧が20V以下の半導体集積回路あるいは
ダイオード等を測定端子AとB間に接続すると、半導体
集積回路が電圧破壊されてしまうおそれがある。
【0008】この発明の目的は被測定体30を流れる電
流値を変化させることなく、開放時の電圧を低い状態に
切替ることができる抵抗測定用定電流源回路を提供しよ
うとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明では、定電圧回
路10から電圧−電流変換回路20に与える基準電圧を
切替える手段を設ける。この基準電圧の切替えによって
能動素子と電流検出抵抗器との接続点Kに発生する電圧
を低くするように設定することができ、接続点Kに発生
する電圧を低くすることにより、測定端子の開放時に発
生する電圧を低くすることができる。
【0010】よって耐電圧の低い半導体素子の抵抗値を
測定する場合には、電圧−電流変換回路に与える基準電
圧を低くすれば、測定端子に発生する電圧を低く抑える
ことができる。この結果、測定端子が開放されている状
態で被測定体を接続することができる。
【0011】
【実施例】図1にこの発明の一実施例を示す。図中、図
と同一部分には共通符号を付して示す。この発明では
定電圧回路10から電圧−電流変換回路20に与える基
準電圧VR を切替える切替手段14を設ける。この切替
手段14は帰還抵抗器を2分割した13Aと13Bおよ
びこの一方の帰還抵抗器13A,13Bの一方13Bを
短絡するスイッチ14Aとによって構成することがで
き、帰還抵抗器13A,13Bの接続点から基準電圧V
R を取り出し、この基準電圧VR を電圧−電流変換回路
20に供給する。
【0012】切替手段14を切替えた場合の定電圧回路
10の出力電圧をV2OFF,V2ON とすると、 V2OFF=−Vr {1+(R4 +R2 ′)/R1 } ・・・ (5) V2ON =−Vr (1+R2 ′/R1 ) ・・・ (6) となる。ただし、R2 ′は帰還抵抗器13Aの抵抗値、
4 は帰還抵抗器13Bの抵抗値、R2 ′とR4 の抵抗
値は図2に示した帰還抵抗器13の抵抗値R2 に対して
2 ≒R2 ′+R4 とする。
【0013】一方、切替手段14から出力される基準電
圧VR は VROFF=−Vr (1+R4 /R1 ) ・・・ (7) VRON =−Vr ・・・ (8) となる。スイッチ14Aがオフ時の被測定体30を流れ
る電流IS2OFFは IS2OFF =(V2OFF−VROFF)/R3 ・・・ (9) = [−Vr{1+(R4+R2′)/R1}−{−Vr(1+(R4/R1)}]/R3 =−Vr ・R2 ′/R1 ・R3 ・・・ (10) スイッチ14Aがオン時の被測定体30を流れる電流I
S2ONは IS2ON=(V2ON −VRON )/R3 =〔−Vr (1+R2 ′/R1 )−(−Vr )〕/R3 =−Vr ・R2 ′/R1 ・R3 ・・・ (11) (10) , (11) 式から明らかなように、スイッチ14A
がオンの状態でも、オフの状態でも被測定体30を流れ
る電流IS2OFF とIS2ONは、IS2OFF =IS2ONとなる。
【0014】スイッチ14Aがオフの状態で測定端子A
に発生する解放電圧VOPEN1 は、 VOPEN1 =V2OFF−(R3 ・IG +VDS) スイッチ14Aがオンの状態で測定端子Aに発生する解
放電圧VOPEN2は、 VOPEN2 =V2ON −(R3 ・IG +VDS) V2OFFとV2ON は(5)および(6)式から明らかなよ
うに、V2OFF>V2ON である。
【0015】従ってスイッチ14Aをオンの状態に切替
えることにより測定端子Aに発生する解放電圧を小さく
することができる。V2OFFとV2ON の比率は、R4 =R
2 ′とした場合約1/2となる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スイッチ14Aをオンの状態に切替えることによ
り、被測定体を流れる電流IS2OFF とIS2ONに変化を与
えることなく、測定端子Aに発生する解放電圧を低くす
ることができる。よって半導体集積回路を開放状態から
直ちに接続することができ、試験の効率を向上させるこ
とができる。また半導体集積回路あるいはその他の半導
体素子を効率よく、従って短時間に試験することができ
る利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す接続図。
【図2】従来の技術を説明するための接続図。
【符号の説明】
10 定電圧回路 14 切替手段 14A スイッチ 20 電圧−電流変換回路 30 被測定体 A,B 測定端子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非反転入力端子に一定電圧が与えられ、
    反転入力端子が第1抵抗器を介して接地される第1演算
    増幅器と、 上記第1演算増幅器の出力端子に一端が接続された第2
    抵抗器と、 上記第2抵抗器の他端に一端が接続され、他端が上記第
    1演算増幅器の反転入力端子に接続された第4抵抗器
    と、 上記第4抵抗器の両端に並列に接続されたスイッチと、 上記第1演算増幅器の出力端子に一端が接続された第3
    抵抗器と、 非反転入力端子に上記第2抵抗器の上記他端が接続さ
    れ、反転入力端子に上記第3抵抗器の他端が接続された
    第2演算増幅器と、 ソースに上記第3抵抗器の上記他端及び上記第2演算増
    幅器の反転入力端子が接続され、ゲートに上記第2演算
    増幅器の出力端子が接続され、ドレーンが被測定体に対
    する電流の出力端子とされる能動素子と、 によって構成した抵抗測定用定電流回路。
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