JP2993438B2 - Acレベルメータ - Google Patents

Acレベルメータ

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JP2993438B2
JP2993438B2 JP8252734A JP25273496A JP2993438B2 JP 2993438 B2 JP2993438 B2 JP 2993438B2 JP 8252734 A JP8252734 A JP 8252734A JP 25273496 A JP25273496 A JP 25273496A JP 2993438 B2 JP2993438 B2 JP 2993438B2
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秀胤 三木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はACレベルメータに
関し、特にLSIテスタ等における半導体回路の低周波
レベル特性自動測定用のACレベルメータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種のACレベルメータは、
入力側に被測定半導体回路の出力に含まれているDC成
分を除去しAC成分のみ入力するためのカップリングコ
ンデンサを設けている。従来、この種の第1のACレベ
ルメータにより低周波レベル特性を自動測定する場合に
は、上記カップリングコンデンサが上記DC成分により
充電され、出力DCレベルが0に安定するまでにかかる
時間長く、そのため測定時間が長くなるという問題点が
あった。
【0003】この問題点解決を図るため、LSIテスタ
に搭載される従来の第2のACレベルメータにはプリチ
ャージ機能を有するものがあるが、使用方法が複雑であ
った。
【0004】プリチャージ機能を有する従来の第2のA
Cレベルメータをブロックで示す図3を参照すると、こ
の従来のACレベルメータは、入力端子TIとレベル測
定回路1との間に挿入したDC成分除去用のハイパスフ
イルタを構成するためのカップリング用のコンデンサC
1と、上記ハイパスフイルタの構成要素でありコンデン
サC1の電荷の放電用の高抵抗値の抵抗R1とを備え、
測定時にプリチャージ機能を付与するため抵抗R1とリ
レー101を経由して並列接続され一端を接地したプリ
チャージ用の低抵抗値の抵抗2とを備える。
【0005】次に、図3及びリレー101の遮断,接続
の各々の場合の節点Gの波形を示す図4(A),(B)
を参照して、従来のACレベルメータの動作について説
明すると、まず、プリチャージ機能を用いないリレー1
01の遮断状態のとして、すなわち従来の第1のACレ
ベルメータとして動作させ、DC成分を含む被測定信号
が入力端子TIに入力すると、図4(A)に示すよう
に、過渡現象によりコンデンサ2の出力すなわち節点G
のDC電位は、コンデンサC1が抵抗R1を介して充電
されるにしたがい最初の入力DC成分のレベルから抵抗
R1とコンデンサC1との時定数できまる曲線で除々に
低下し、入力からの時間t2後に0になる。このよう
に、DC成分除去時間である所要ウエイトタイムt2は
抵抗R1とコンデンサC1との時定数できまる長い時間
となる。
【0006】次に、リレー101を接続状態としてプリ
チャージ機能を動作させ従来の第2のACレベルメータ
として動作させると、図4(B)に示すように、節点G
は低抵抗値の抵抗R2を経由して接地され、コンデンサ
C1を充電する。この場合、充電曲線は抵抗R2とコン
デンサC1との時定数できまる。このままでは抵抗R2
の低抵抗値のためACレベルも小さくなるので、リレー
101を再度遮断し抵抗R2を節点Gから切離す。この
結果、DC成分除去時間はt2よりはるかに短いウエイ
トタイムt3に短縮される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の第1の
ACレベルメータは、ハイパスフイルタを構成するカッ
プリングコンデンサと高抵抗値の抵抗との時定数でDC
成分除去時間がきまるため時間がかかるという欠点があ
った。
【0008】また、従来の第2のACレベルメータは、
プリチャージ機能の動作のためリレーの接断の制御を必
要とするため、この制御のためのプログラムの作成を必
要とし、このプログラム中で上記リレーの接続時間を評
価すること及び上記接続時間対応の待ち(ウエイト)時
間を上記プログラムに記述することとの必要があるとい
う欠点があった。
【0009】また、上記リレーの接断の動作時間がプリ
チャージ時間の延長要因となり時間がかかるという欠点
があった。
【0010】さらに、DC成分の大きさの変化に対応し
て上記ウエイト時間の設定を変える必要があり、制御プ
ログラムの作成が複雑となるという欠点があった。
【0011】本発明の目的は、上記欠点を解決し、複雑
な制御プログラムの作成を不要として自動的に最適なプ
リチャージ機能の動作を実施できるACレベルメータを
提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のACレベルメー
タは、入力端子と入力信号のACレベルを測定するレベ
ル測定回路との間に挿入されDC成分除去用のハイパス
フイルタを構成するカップリング用のコンデンサと、前
記ハイパスフイルタの一方の構成要素である第1の抵抗
とを備えるACレベルメータにおいて、前記コンデンサ
の出力信号の正負の各極性成分をそれぞれ半波整流し正
負極性の第1,第2の直流信号をそれぞれ出力する第
1,第2の半波整流回路と、前記第1,第2の直流信号
の各々を平滑化し第1,第2の平滑信号の各々を出力す
る第1,第2の平滑回路と、前記第1,第2の平滑信号
を相互加算し加算信号を出力する加算回路と、前記加算
信号が前記安定レベルとなったことを検出し安定判定信
号を出力する安定判定回路とを備え、前記コンデンサの
出力端に接続し前記測定時における前記コンデンサの出
力信号のDCレベルが0レベル近傍の一定電位である所
定の安定レベルとなったことを検出し前記安定判定信号
を出力するDCレベル検出回路と、一端が前記コンデン
サの出力端に接続し前記第1の抵抗より低抵抗値の第2
の抵抗と、前記第2の抵抗の他端と電源間に挿入され前
記安定判定信号の非活性化に応答して前記他端を前記電
源電位に接続するスイッチ回路とを備え、前記安定判定
信号の供給に応答して前記コンデンサの出力信号のDC
レベルを除去するDCレベル除去回路とを備えて構成さ
れている。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図1
5と共通の構成要素には共通の参照文字/数字を付して
同様にブロックで示す図1を参照すると、この図に示す
本実施の形態のACレベルメータは、従来と共通のレベ
ル測定回路1と、カップリング用のコンデンサC1と、
コンデンサC1とフイルタを構成する高抵抗値の抵抗R
1と、コンデンサC1のプリチャージ用の低抵抗値の抵
抗R2とに加えて、コンデンサC1の出力信号aのDC
レベルが0レベル近傍の一定電位である所定の安定レベ
ルとなったことを検出し安定判定信号sを出力するDC
レベル検出回路10と、安定判定信号sの供給に応答し
て出力信号aのDCレベルを除去する抵抗R2を含むD
Cレベル除去回路11とを備える。
【0014】DCレベル検出回路10は、コンデンサC
1の出力信号aの正負の各極性成分をそれぞれ半波整流
し正負極性直流信号b,dをそれぞれ出力する半波整流
回路2,4と、信号b,dの各々を平滑化し信号c,e
の各々を出力する平滑回路3,5と、信号c,eを相互
加算し信号fを出力する加算回路6と、信号fの0レベ
ル近傍の一定電位である安定レベルとなったことを検出
し安定判定信号sを出力する安定判定回路7とを備え
る。
【0015】DCレベル除去回路11は、抵抗R2と、
ベースに信号sの供給を受けコレクタが抵抗R2の一端
にエミッタが接地電位にそれぞれ接続したトランジスタ
Q1とを備える。
【0016】次に、図1及び節点A〜Fの各信号a〜f
の波形をそれぞれタイムチャートで示す図2(A)〜
(F)を参照して本実施の形態の動作について説明する
と、従来と同様にDC成分を含む被測定信号が入力端子
TIに入力すると、過渡現象によりその瞬間コンデンサ
2の出力すなわち節点Aの信号aのDC電位は入力信号
と同一のDCレベルとなる。この信号aは、DCレベル
検出回路10の半波整流回路2,4でそれぞれ半波整流
され平滑回路3,5でそれぞれ平滑化されて節点C,E
での各信号c,eとして加算回路6に供給される。加算
回路6は信号c,eを相互加算して加算信号fを出力す
る。説明の便宜上、信号aのDC電位が図示のように正
極性であるとすると、信号cのみがDCレベルとして出
力され信号eは0レベルであるので加算信号fは正極性
の信号となる。また、このときの信号fのレベルは、安
定レベルよりはるかに大きいため安定判定回路7はこの
信号fのレベルに応答してHレベルの安定判定信号sを
出力する。この安定判定回路7としては、以上のような
入力の一定レベルの到達に応答してレベル遷移する公知
のコンパレータ回路等を用いることができる。
【0017】DCレベル除去回路11のトランジスタQ
1は、Hレベルの安定判定信号sの供給に応答して導通
し、抵抗R2を経由して信号aのDCレベルを急速に除
去し始める。その後抵抗R2とコンデンサC1との時定
数できまる時間t1が経過すると、信号cのレベルが急
激に低下すると共に負極性側の半波整流回路4,平滑回
路5の出力すなわち節点Eの信号eの負のDCレベルが
現れ加算回路6に供給される。その結果、加算回路6
は、信号c,eの相互加算結果としてほぼ0レベルの加
算信号fを出力する。このように、信号fの電位は安定
レベル範囲内に低下し、安定判定回路7はこの信号fの
安定レベルに応答してLレベルの安定判定信号sを出力
する。トランジスタQ1は、Lレベルの安定判定信号s
の供給に応答して遮断し、プリチャージ抵抗R2を節点
Aから切離すことにより信号aのACレベルを測定すべ
き値に復旧しする。これにより、プリチャージが時間t
1で完了する。
【0018】次に、本実施の形態のACレベルメータと
従来の回路の所要ウエイトタイムについて具体的な数値
例を示して比較すると、まずコンデンサC1を3.3μ
F、抵抗R2を1kΩ、一定係数を4とすると、プリチ
ャージ所要時間t1は次式で表される。
【0019】t1=3.3X1X4=13.2(ms) また、従来のACレベルメータにおけるリレー101の
導通/遮断動作時間をそれぞれ3msとすると、この所
要ウエイトタイムt3は19.2msとなる。一方、本
実施の形態の所要ウエイトタイムt1は上述のように1
3.2msであるから30%の短縮となる。
【0020】また、本実施の形態の安定判定回路の出力
信号を利用し、マニュアルACレベルメータの場合は表
示灯の点灯等表示機能を設けることや、自動テスタ用の
場合は、プリチャージ完了後自動的にAC測定モードに
移行し全自動測定を実施するよう設計システム、測定の
信頼性を向上できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のACレベ
ルメータは、カップリングコンデンサのDCレベルを検
出するDCレベル検出回路とこの検出したDCレベルを
除去するDCレベル除去回路とを備えることにより、自
動的に上記カップリングコンデンサのプリチャージを実
施するようにしたので、マニュアルのACレベルメータ
でも容易に自動プリチャージを実施できるという効果が
ある。
【0022】また、プリチャージ時間を短縮すると共
に、DC成分の値に合わせて待ち時間を自動的に設定で
きるのでプログラムの作成を簡易化できるという効果が
ある。
【0023】さらに、プリチャージ時間の短縮のための
制御用のリレーを除去したのでこのリレー動作時間が不
要となりさらにプリチャージ時間を短縮できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のACレベルメータの一実施の形態を示
すブロック図である。
【図2】本実施の形態のACレベルメータにおける動作
の一例を示すタイムチャートである。
【図3】従来のACレベルメータの一例を示すブロック
図である。
【図4】従来のACレベルメータにおける動作の一例を
示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 レベル測定回路 2,4 半波整流回路 3,5 平滑回路 6 加算回路 7 安定判定回路 10 DCレベル検出回路 11 DCレベル除去回路 C1 コンデンサ R1,R2 抵抗
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−75350(JP,A) 特開 平6−102297(JP,A) 特開 平6−315097(JP,A) 特開 昭63−78613(JP,A) 特開 平1−261015(JP,A) 特開 昭62−75350(JP,A) 実開 平2−9878(JP,U) 実開 昭57−75572(JP,U) 実願 昭63−89216号(実開 平2− 9878号)の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム (JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 19/00 - 19/32 G01R 31/28 - 31/3193 H03K 5/08 - 5/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力端子と入力信号のACレベルを測定
    するレベル測定回路との間に挿入されDC成分除去用の
    ハイパスフイルタを構成するカップリング用のコンデン
    サと、前記ハイパスフイルタの一方の構成要素である第
    1の抵抗とを備えるACレベルメータにおいて、前記コンデンサの出力信号の正負の各極性成分をそれぞ
    れ半波整流し正負極性の第1,第2の直流信号をそれぞ
    れ出力する第1,第2の半波整流回路と、前記第1,第
    2の直流信号の各々を平滑化し第1,第2の平滑信号の
    各々を出力する第1,第2の平滑回路と、前記第1,第
    2の平滑信号を相互加算し加算信号を出力する加算回路
    と、前記加算信号が前記安定レベルとなったことを検出
    し安定判定信号を出力する安定判定回路とを備え、 前記
    コンデンサの出力端に接続し前記測定時における前記コ
    ンデンサの出力信号のDCレベルが0レベル近傍の一定
    電位である所定の安定レベルとなったことを検出し前記
    安定判定信号を出力するDCレベル検出回路と、一端が前記コンデンサの出力端に接続し前記第1の抵抗
    より低抵抗値の第2の抵抗と、前記第2の抵抗の他端と
    電源間に挿入され前記安定判定信号の非活性化に応答し
    て前記他端を前記電源電位に接続するスイッチ回路とを
    備え、 前記安定判定信号の供給に応答して前記コンデン
    サの出力信号のDCレベルを除去するDCレベル除去回
    路とを備えることを特徴とするACレベルメータ。
  2. 【請求項2】 前記安定判定回路が、前記安定レベルの
    到達に応答してレベル遷移するコンパレータ回路を備え
    ることを特徴とする請求項記載のACレベルメータ。
  3. 【請求項3】 前記スイッチ回路が、ベースに前記安定
    判定信号の供給を受けコレクタが前記第2の抵抗の他端
    にエミッタが接地電位にそれぞれ接続したトランジスタ
    とを備えることを特徴とする請求項記載のACレベル
    メータ。
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