JP4714067B2 - キャリブレーション回路、キャリブレーション方法、及び試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、キャリブレーション回路、キャリブレーション方法、及び試験装置に関する。特に本発明は、波形発生器と波形測定器とを備える装置をキャリブレーションするキャリブレーション回路及びキャリブレーション方法、並びに波形発生器と波形測定器とを備える試験装置に関する。

半導体装置等の被試験デバイスのＡＣ特性を試験する試験装置は、被試験デバイスに対して供給するアナログの信号を発生する波形発生器と、被試験デバイスからのアナログの出力信号を取得する波形測定器とを備える。波形発生器および波形測定器は、出力レベルの誤差および測定レベルの誤差が小さいことが望ましい。また、試験装置が複数の波形発生部および複数の波形測定器を備える場合には、これら複数の波形発生部および複数の波形測定器は、スキューが小さいことが望ましい。

なお、現時点で先行技術文献の存在を認識していないので、先行技術文献に関する記載を省略する。

ところで、このような試験装置は、外部測定機器であるオシロスコープ、信号発生器およびレベル測定器を接続して、出力レベルの誤差、測定レベルの誤差およびスキューの測定を目的としたキャリブレーションが行われる。しかしながら、このような外部測定機器を接続したキャリブレーション処理は、接続が複雑となり、この結果、処理時間が長く、コストも高くなる。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるキャリブレーション回路、キャリブレーション方法、及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

上記課題を解決するために、本発明の第１形態においては、第１及び第２の波形発生器と、第１及び第２の波形発生器に対応して設けられた第１及び第２の波形測定器とを備える装置をキャリブレーションするキャリブレーション回路であって、第１及び第２の波形発生器、並びに第１及び第２の波形測定器に対応して設けられ、第１及び第２の波形発生器の出力端、並びに第１及び第２の波形測定器の入力端のそれぞれを、第１の端子又は第２の端子のいずれに接続するかを切り替える第１から第４のスイッチと、第１のスイッチの第２の端子を、第３のスイッチ及び第４のスイッチの双方の第２の端子に接続する分配経路と、第１のスイッチの第１の端子と、第３のスイッチの第１の端子とを接続する第１の接続経路と、第２のスイッチの第１の端子と、第４のスイッチの第１の端子とを接続する第２の接続経路とを備えるキャリブレーション回路を提供する。

分配経路、第１の接続経路、及び第２の接続経路における伝搬遅延時間は、略等しくてよい。分配経路は、第１のスイッチの第２の端子に接続される第１の抵抗と、第１の抵抗と、第３のスイッチの第２の端子との間に接続され、第１の抵抗と略同一の抵抗値を有する第２の抵抗と、第１の抵抗と、第４のスイッチの第２の端子との間に接続され、第１の抵抗と略同一の抵抗値を有する第３の抵抗とを有してよい。
キャリブレーション回路は、与えられる信号のレベルを測定するレベル測定器と、第２のスイッチの第２の端子と、レベル測定器とを接続する測定経路とを更に備えてよい。

キャリブレーション回路は、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第２の端子に接続させた状態で、第１の波形発生器に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器及び第２の波形測定器が所定の信号を受け取るそれぞれのタイミングに基づいて、第１の波形測定器と第２の波形測定器との間のスキューを算出する測定器スキュー算出部を更に備えてよい。
キャリブレーション回路は、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第１の端子に接続させた状態で、第１の波形発生器及び第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器及び第２の波形測定器が、それぞれ対応する波形発生器から所定の信号を受け取るタイミングを検出し、当該タイミング及び測定器スキュー算出部が算出したスキューに基づいて、第１の波形発生器と第２の波形発生器との間のスキューを算出する発生器スキュー算出部を更に備えてよい。

キャリブレーション回路は、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第２の端子に接続させた状態で、第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、レベル測定器に所定の信号のレベルを測定させる基準レベル測定部と、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第１の端子に接続させた状態で、第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、第２の波形測定器が測定する所定の信号のレベルと、基準レベル測定部が測定した所定の信号のレベルとに基づいて、第２の波形測定器の測定誤差を算出するレベル測定誤差算出部と
を更に備えてよい。
レベル測定誤差算出部は更に、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第２の端子に接続させた状態で、第１の波形発生器に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器及び第２の波形測定器における測定結果の差分に基づいて、第１の波形測定器の測定誤差を算出してよい。

キャリブレーション回路は、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第１の端子に接続させた状態で、第１の波形発生器及び第２の波形発生器に略同一のレベル設定の信号を出力させ、第１の波形測定器及び第２の波形測定器におけるレベル測定結果の差分を検出し、当該レベル測定結果の差分、第１の波形発生器の測定誤差、及び第２の波形発生器の測定誤差に基づいて、第１の波形測定器及び第２の波形測定器が出力する信号のレベル誤差を算出する出力レベル算出部を更に備えてよい。

キャリブレーション回路は、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第２の端子及び第１の端子に交互に接続させるスイッチ制御部を更に備え、測定器スキュー算出部及び基準レベル測定部は、第１から第４のスイッチが、それぞれ対応する機器を第２の端子に接続した場合に、第１の波形測定器と第２の波形測定器との間のスキューと、レベル測定器における所定の信号のレベルの測定結果とを並行して検出してよい。

発生器スキュー算出部及びレベル測定誤差算出部は、第１から第４のスイッチが、それぞれ対応する機器を第１の端子に接続した場合に、第１の波形発生器と第２の波形発生器との間のスキューと、第２の波形測定器の測定誤差とを並行して検出してよい。
発生器スキュー算出部及び出力レベル算出部は、第１から第４のスイッチが、それぞれ対応する機器を第１の端子に接続した場合に、第１の波形発生器及び第２の波形発生器の間のスキューと、第１の波形測定器及び第２の波形測定器が出力する信号のレベル誤差とを並行して検出してよい。

本発明の第２形態においては、第１及び第２の波形発生器と、第１の波形発生器に対応する第１の波形測定器と、第２の波形発生器に対応する第２の波形測定器とを備える装置を、請求項１に記載のキャリブレーション回路を用いてキャリブレーションするキャリブレーション方法であって、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第２の端子に接続させる第１のスイッチ制御段階と、第１の波形発生器に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器及び第２の波形測定器が所定の信号を受け取るそれぞれのタイミングを検出する測定タイミング検出段階と、測定タイミング検出段階において検出したタイミングに基づいて、第１の波形測定器と第２の波形測定器との間のスキューを算出する測定器スキュー算出段階と、第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を第１の端子に接続させる第２のスイッチ制御段階と、第１の波形発生器及び第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器及び第２の波形測定器が、それぞれ対応する波形発生器から所定の信号を受け取るタイミングを検出する出力タイミング検出段階と、出力タイミング検出段階において検出したタイミング及び測定器スキュー算出段階において算出したスキューに基づいて、第１の波形発生器と第２の波形発生器との間のスキューを算出する発生器スキュー算出段階とを備えるキャリブレーション方法を提供する。

本発明の第３形態においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスに対して並列に供給する第１及び第２の試験信号を生成する第１及び第２の波形発生器と、被試験デバイスが並列に出力する第１及び第２の出力信号を測定する第１及び第２の波形測定器と、第１及び第２の波形発生器、並びに第１及び第２の波形測定器をキャリブレーションするキャリブレーション回路とを備え、キャリブレーション回路は、第１及び第２の波形発生器、並びに第１及び第２の波形測定器に対応して設けられ、第１及び第２の波形発生器の出力端、並びに第１及び第２の波形測定器の入力端のそれぞれを、第１の端子又は第２の端子のいずれに接続するかを切り替える第１から第４のスイッチと、第１のスイッチの第２の端子を、第３のスイッチ及び第４のスイッチの双方の第２の端子に接続する分配経路と、第１のスイッチの第１の端子と、第３のスイッチの第１の端子とを接続する第１の接続経路と、第２のスイッチの第１の端子と、第４のスイッチの第１の端子とを接続する第２の接続経路とを有する試験装置を提供する。

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く、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。

本発明によれば、簡易な構成によりキャリブレーションをすることができる。

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く、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。

図１は、本実施形態に係る試験装置１００の構成を示す。試験装置１００は、被試験デバイスを試験する。試験装置１００は、試験装置本体部１０と、キャリブレーション回路３０とを備える。試験装置本体部１０は、被試験デバイスに対して並列に供給する第１及び第２の試験信号を生成する第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２と、被試験デバイスが並列に出力する第１及び第２の出力信号を測定する第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２とを有する。キャリブレーション回路３０は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２並びに第１の波形測定器２１及び第１の波形測定器２１をキャリブレーションする。キャリブレーション回路３０は、一例として、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２の出力信号のレベル誤差、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の測定レベルの測定誤差、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキュー及び第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューを測定する。また、キャリブレーション回路３０は、一例として、パフォーマンスボード上に形成されて試験装置本体部１０に取り付けられてよい。

図２は、本実施形態に係るキャリブレーション回路３０の構成を示す。キャリブレーション回路３０は、第１のスイッチ４１と、第２のスイッチ４２と、第３のスイッチ４３と、第４のスイッチ４４と、第１の接続経路５１と、第２の接続経路５２と、分配経路５３と、レベル測定器５４と、測定経路５５とを有する。

第１から第４のスイッチ４１〜４４は、第１及び第２の波形発生器１１、１２、並びに第１及び第２の波形測定器２１、２２に対応して設けられ、第１及び第２の波形発生器１１、１２の出力端、並びに第１及び第２の波形測定器２１、２２の入力端のそれぞれを、第１の端子又は第２の端子のいずれに接続するかを切り替える。より詳細には、第１のスイッチ４１は、第１の波形発生器１１の出力端を、第１の端子４１１又は第２の端子４１２のいずれに接続するかを切り換える。第２のスイッチ４２は、第２の波形発生器１２の出力端を、第１の端子４２１又は第２の端子４２２のいずれに接続するかを切り換える。第３のスイッチ４３は、第１の波形測定器２１の入力端を、第１の端子４３１又は第２の端子４３２のいずれに接続するかを切り換える。第４のスイッチ４４は、第２の波形測定器２２の入力端を、第１の端子４４１又は第２の端子４４２のいずれに接続するかを切り換える。

第１の接続経路５１は、第１のスイッチ４１の第１の端子４１１と、第３のスイッチ４３の第１の端子４３１とを接続する。第２の接続経路５２は、第２のスイッチ４２の第１の端子４２１と、第４のスイッチ４４の第１の端子４４１とを接続する。なお、第１の接続経路５１および第２の接続経路５２における伝播遅延時間は、略等しい。

分配経路５３は、第１のスイッチ４１の第２の端子４１２を、第３のスイッチ４３及び第４のスイッチ４４の双方の第２の端子４３２、４４２に接続する。分配経路５３は、一例として、第１の抵抗６１と、第２の抵抗６２と、第３の抵抗６３とを含んでよい。第１の抵抗６１は、一端が第１のスイッチ４１の第２の端子４１２に接続される。第２の抵抗６２は、第１のスイッチ４１の第２の端子４１２が接続されていない第１の抵抗６１の他端と、第３のスイッチ４３の第２の端子４３２との間に接続され、第１の抵抗６１と略同一の抵抗値を有する。第３の抵抗６３は、第１のスイッチ４１の第２の端子４１２が接続されていない第１の抵抗６１の他端と、第４のスイッチ４４の第２の端子４４２との間に接続され、６１と略同一の抵抗値を有する。このような構成の分配経路５３によれば、第１のスイッチ４１の第２の端子４１２を介して入力する信号を、第３のスイッチ４３の第２の端子４３２および第４のスイッチ４４の第２の端子４４２の両者へ、インピーダンス整合を保って出力する分配器として機能する。なお、分配経路５３における伝播遅延時間は、第１の接続経路５１及び第２の接続経路５２における伝播遅延時間と略等しい。

レベル測定器５４は、与えられる信号のレベルを測定する。レベル測定器５４は、一例として、標準器により確度が補償されている。測定経路５５は、第２のスイッチ４２の第２の端子４２２と、レベル測定器５４の入力端とを接続する。なお、測定経路５５における伝播遅延時間は、第１の接続経路５１及び第２の接続経路５２における伝播遅延時間と略等しくてよい。

スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第１の端子及び第２の端子に接続させる。スイッチ制御部７１は、測定器スキュー算出部８１、発生器スキュー算出部８２、基準レベル測定部８３、レベル測定誤差算出部８４又は出力レベル算出部８５の制御に応じて、第１から第４のスイッチ４１〜４４が対応する機器を接続する端子を、交互に切り換える。スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４を共通の信号により制御してよい。共通の信号により制御された第１から第４のスイッチ４１〜４４は、それぞれ対応する機器を同じ端子側に接続する。

このようなスイッチ制御部７１によれば、第１から第４のスイッチ４１〜４４を第１の端子側に切り換えることにより、第１の波形発生器１１により出力された信号を第１の接続経路５１を介して第１の波形測定器２１に供給し、第２の波形発生器１２により出力された信号を第２の接続経路５２を介して第２の波形測定器２２に供給することができる。また、スイッチ制御部７１によれば、第１から第４のスイッチ４１〜４４を第２の端子側に切り換えることにより、第１の波形発生器１１により出力された信号を分配経路５３を介して第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２に均等に分配して供給し、第２の波形発生器１２により出力された信号を測定経路５５を介してレベル測定器５４に供給することができる。

測定器スキュー算出部８１は、第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューを算出する。発生器スキュー算出部８２は、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューを算出する。基準レベル測定部８３は、第２の波形発生器１２から出力された所定の信号のレベルをレベル測定器５４に測定させる。レベル測定誤差算出部８４は、第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２の信号レベルの測定誤差を算出する。出力レベル算出部８５は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２が出力する信号のレベル誤差を算出する。

以上のようなキャリブレーション回路３０によれば、簡易な構成および制御により、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキュー、第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキュー、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２のレベル誤差、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の測定誤差を測定することができる。この結果、キャリブレーション回路３０によれば、これらの測定時間を短くでき、コストも下げることができる。

図３は、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の間のスキューの算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の間のスキューを算出する場合、測定器スキュー算出部８１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第２の端子４１２、４２２、４３２、４４２に接続させた状態とする。すなわち、測定器スキュー算出部８１は、第１の波形発生器１１の出力端と第１の波形測定器２１の入力端とを分配経路５３を介して接続させ、第１の波形発生器１１の出力端と第２の波形測定器２２の入力端とを分配経路５３を介して接続させる。この接続状態において、測定器スキュー算出部８１は、第１の波形発生器１１に所定の信号を出力させる。この結果、第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２は、第１の波形発生器１１により出力された所定の信号を入力する。

そして、測定器スキュー算出部８１は、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が所定の信号を受け取るそれぞれのタイミングに基づいて、第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューを算出する。測定器スキュー算出部８１は、一例として、第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２が受け取った信号を周波数解析し、周波数毎に位相差を検出してスキューを算出してよい。キャリブレーション回路３０によれば、以上のような簡易な構成及び制御により、第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューを算出することができる。

図４は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２の間のスキューの算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。キャリブレーション回路３０は、図３で説明した第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の間のスキューの算出処理の後に、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２の間のスキューを算出する。第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２の間のスキューを算出する場合、発生器スキュー算出部８２は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続させた状態とする。すなわち、発生器スキュー算出部８２は、第１の波形発生器１１の出力端と第１の波形測定器２１の入力端とを第１の接続経路５１を介して接続させ、第２の波形発生器１２の出力端と第２の波形測定器２２の入力端とを第２の接続経路５２を介して接続させる。この接続状態において、発生器スキュー算出部８２は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２に所定の信号を出力させる。この結果、第１の波形測定器２１は、第１の波形発生器１１により出力された所定の信号を入力し、第２の波形測定器２２は、第２の波形発生器１２により出力された所定の信号を入力する。

そして、発生器スキュー算出部８２は、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が、それぞれ対応する波形発生器１１、１２から所定の信号を受け取るタイミングを検出し、当該タイミング及び測定器スキュー算出部８１が算出したスキューに基づいて、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューを算出する。発生器スキュー算出部８２は、一例として、第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２が受け取った信号を周波数解析して、周波数毎に位相差を検出して、発生器および測定器の合計のスキューを算出する。そして、発生器スキュー算出部８２は、算出した合計のスキューから測定器スキュー算出部８１が算出したスキューを減算することにより、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューを算出してよい。キャリブレーション回路３０によれば、以上のような簡易な構成及び制御により、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューを算出することができる。

図５は、第２の波形発生器１２の出力信号レベルの測定時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。第２の波形発生器１２の出力信号レベルを測定する場合、基準レベル測定部８３は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第２の端子４１２、４２２、４３２、４４２に接続させた状態とする。すなわち、基準レベル測定部８３は、第２の波形発生器１２の出力端とレベル測定器５４の入力端とを測定経路５５を介して接続させる。この接続状態において、基準レベル測定部８３は、第２の波形発生器１２に所定の信号を出力させる。この結果、レベル測定器５４は、第２の波形発生器１２により出力された所定の信号を入力する。そして、基準レベル測定部８３は、レベル測定器５４に所定の信号のレベルを測定させ、レベル測定器５４による測定結果を検出する。キャリブレーション回路３０によれば、以上のような簡易な構成及び制御により第２の波形発生器１２の出力信号のレベルを、所定の確度で測定することができる。

なお、測定器スキュー算出部８１及び基準レベル測定部８３は、第１から第４のスイッチ４１〜４４が、それぞれ対応する機器を第２の端子４１２、４２２、４３２、４４２に接続した場合に、第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューと、レベル測定器５４における所定の信号のレベルの測定結果とを並行して検出してよい。これにより、キャリブレーション回路３０によれば、第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューおよび第２の波形発生器１２の出力信号のレベルを、効率よく測定することができる。

図６は、第２の波形測定器２２の測定誤差の算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。キャリブレーション回路３０は、図５で説明した第２の波形発生器１２の出力信号レベルの測定の後に、第２の波形測定器２２の測定誤差を測定する。第２の波形測定器２２の測定誤差を測定する場合、レベル測定誤差算出部８４は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続させた状態とする。すなわち、レベル測定誤差算出部８４は、第２の波形発生器１２の出力端と第２の波形測定器２２の入力端とを第２の接続経路５２を介して接続させる。この接続状態において、レベル測定誤差算出部８４は、第２の波形発生器１２に所定の信号を出力させる。この結果、第２の波形測定器２２は、第２の波形発生器１２により出力された所定の信号を入力する。

そして、レベル測定誤差算出部８４は、第２の波形測定器２２が測定する所定の信号のレベルと、基準レベル測定部８３が測定した所定の信号のレベルとに基づいて、第２の波形測定器２２の測定誤差を算出する。レベル測定誤差算出部８４は、一例として、標準器により確度が補償されたレベル測定器５４により測定した所定の信号のレベルと、第２の波形測定器２２により測定がされた所定の信号のレベルとの差分に基づき、第２の波形測定器２２の測定誤差を算出してよい。キャリブレーション回路３０によれば、以上のような簡易な構成及び制御により、第２の波形測定器２２のレベルの測定誤差を測定することができる。

なお、発生器スキュー算出部８２及びレベル測定誤差算出部８４は、第１から第４のスイッチ４１〜４４が、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続した場合に、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューと、第２の波形測定器２２の測定誤差とを並行して検出してよい。これにより、キャリブレーション回路３０によれば、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューおよび第２の波形測定器２２の測定誤差を、効率よく測定することができる。

図７は、第１の波形測定器２１の測定誤差の算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。キャリブレーション回路３０は、図６で説明した第２の波形測定器２２の測定誤差の算出の後に、第１の波形測定器２１の測定誤差を算出する。第１の波形測定器２１の測定誤差を算出する場合、レベル測定誤差算出部８４は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第２の端子４１２、４２２、４３２、４４２に接続させた状態とする。すなわち、レベル測定誤差算出部８４は、第１の波形発生器１１の出力端と第１の波形測定器２１の入力端とを分配経路５３を介して接続させ、第１の波形発生器１１の出力端と第２の波形測定器２２の入力端とを分配経路５３を介して接続させる。この接続状態において、レベル測定誤差算出部８４は、第１の波形発生器１１に所定の信号を出力させる。この結果、第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２は、第１の波形発生器１１により出力された所定の信号を入力する。

そして、レベル測定誤差算出部８４は、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２における測定結果の差分に基づいて、第１の波形測定器２１の測定誤差を算出する。レベル測定誤差算出部８４は、一例として、既に算出された第２の波形測定器２２の測定誤差に基づき、第２の波形測定器２２の測定結果を補償する。そして、レベル測定誤差算出部８４は、測定誤差が補償された第２の波形測定器２２による測定結果と第２の波形測定器２２の測定結果との差分を算出して、第１の波形測定器２１の測定誤差を算出してよい。キャリブレーション回路３０によれば、以上のような簡易な構成及び制御により、第１の波形測定器２１の測定誤差を測定することができる。

図８は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２のレベル誤差の算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。キャリブレーション回路３０は、図７で説明した第１の波形測定器２１の測定誤差の算出の後に、第１の波形発生器１１および第２の波形発生器１２のレベル誤差を算出する。第１の波形発生器１１および第２の波形発生器１２のレベル誤差を算出する場合、出力レベル算出部８５は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続させた状態とする。すなわち、出力レベル算出部８５は、第１の波形発生器１１の出力端と第１の波形測定器２１の入力端とを第１の接続経路５１を介して接続させ、第２の波形発生器１２の出力端と第２の波形測定器２２の入力端とを第２の接続経路５２を介して接続させる。この接続状態において、出力レベル算出部８５は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２に略同一のレベル設定の信号を出力させる。この結果、第１の波形測定器２１は、第１の波形発生器１１により出力された第２の波形発生器１２と略同一のレベル設定の信号を入力し、第２の波形測定器２２は、第２の波形発生器１２により出力された第１の波形発生器１１と略同一のレベル設定の信号を入力する。

そして、出力レベル算出部８５は、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２におけるレベル測定結果の差分を検出し、当該レベル測定結果の差分、レベル測定誤差算出部８４により算出された第１の波形発生器１１の測定誤差、及びレベル測定誤差算出部８４により算出された第２の波形発生器１２の測定誤差に基づいて、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が出力する信号のレベル誤差を算出する。出力レベル算出部８５は、一例として、既に算出された第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２の測定誤差に基づき、第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２の測定結果を補償する。そして、出力レベル算出部８５は、測定誤差が補償された第１の波形測定器２１の測定結果に基づき第１の波形発生器１１のレベル誤差を算出し、測定誤差が補償された第２の波形測定器２２の測定結果に基づき第２の波形発生器１２のレベル誤差を算出してよい。キャリブレーション回路３０によれば、以上のような簡易な構成及び制御により、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２のレベル誤差を算出することができる。

発生器スキュー算出部８２及び出力レベル算出部８５は、第１から第４のスイッチ４１〜４４が、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続した場合に、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２の間のスキューと、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が出力する信号のレベル誤差とを並行して検出してよい。これによりキャリブレーション回路３０によれば、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２の間のスキュー及び第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が出力する信号のレベル誤差を効率よく測定することができる。

図９は、キャリブレーション回路３０によるスキュー算出処理の流れの一例を示す。まず、スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第２の端子４１２、４２２、４３２、４４２に接続させる（Ｓ１１：第１のスイッチ制御段階）。次に、測定器スキュー算出部８１は、第１の波形発生器１１に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が所定の信号を受け取るそれぞれのタイミングを検出する（Ｓ１２：測定タイミング検出段階）。次に、測定器スキュー算出部８１は、測定タイミング検出段階において検出したタイミングに基づいて、第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューを算出する（測定器スキュー算出段階：Ｓ１３）。

次に、スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続させる（Ｓ１４：第２のスイッチ制御段階）。次に、発生器スキュー算出部８２は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が、それぞれ対応する波形発生器から所定の信号を受け取るタイミングを検出する（Ｓ１５：出力タイミング検出段階）。次に、発生器スキュー算出部８２は、出力タイミング検出段階において検出したタイミング及び測定器スキュー算出段階において算出したスキューに基づいて、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューを算出する（Ｓ１６：発生器スキュー算出段階）。

キャリブレーション回路３０によれば、以上のように第１から第４のスイッチ４１〜４４を切り換えて、それぞれ対応する機器を第２の端子及び第１の端子に交互に接続することによって、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューおよび第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューの両者を測定することができる。これにより、キャリブレーション回路３０によれば、簡易な制御により、第１の波形発生器１１と第２の波形発生器１２との間のスキューおよび第１の波形測定器２１と第２の波形測定器２２との間のスキューの両者を測定することができる。

図１０は、キャリブレーション回路３０による測定誤差およびレベル誤差の算出処理の流れの一例を示す。まず、スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第２の端子４１２、４２２、４３２、４４２に接続させる（Ｓ２１：第３のスイッチ制御段階）。次に、基準レベル測定部８３は、第２の波形発生器１２に所定の信号を出力させ、レベル測定器５４が測定した所定の信号のレベルを検出する（Ｓ２２：基準レベル検出段階）。次に、スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続させる（Ｓ２３：第４のスイッチ制御段階）。次に、レベル測定誤差算出部８４は、第２の波形発生器１２に所定の信号を出力させ、第２の波形測定器２２が測定した所定の信号のレベルを検出する（Ｓ２４：第１の測定レベル検出段階）。次に、レベル測定誤差算出部８４は、基準レベル測定段階において検出した所定の信号のレベルと、第１の測定レベル検出段階において検出した所定の信号のレベルとに基づいて、第２の波形測定器２２の測定誤差を算出する（Ｓ２５：第１の測定誤差算出段階）。

次に、スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第２の端子４１２、４２２、４３２、４４２に接続させる（Ｓ２６：第５のスイッチ制御段階）。次に、レベル測定誤差算出部８４は、第１の波形発生器１１に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器２１および第２の波形測定器２２が測定した所定の信号のレベルを検出する（Ｓ２７：第２の測定レベル検出段階）。次に、レベル測定誤差算出部８４は、第２の測定レベル検出段階において検出した第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２における測定結果の差分、および、第１の測定誤差算出段階において算出した第２の波形測定器２２の測定誤差に基づいて、第１の波形測定器２１の測定誤差を算出する（Ｓ２８：第２の測定誤差算出段階）。

次に、スイッチ制御部７１は、第１から第４のスイッチ４１〜４４に対して、それぞれ対応する機器を第１の端子４１１、４２１、４３１、４４１に接続させる（Ｓ２９：第６のスイッチ制御段階）。次に、出力レベル算出部８５は、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２に所定の信号を出力させ、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が測定した所定の信号のレベルを検出する（Ｓ３０：出力レベル検出段階）。次に、出力レベル算出部８５は、出力レベル検出段階において検出した第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２における測定結果の差分、第１の波形発生器１１の測定誤差、及び第２の波形発生器１２の測定誤差に基づいて、第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２が出力する信号のレベル誤差を算出する（Ｓ３１：出力誤差算出段階）。

キャリブレーション回路３０によれば、以上のように第１から第４のスイッチ４１〜４４を切り換えて、それぞれ対応する機器を第２の端子及び第１の端子に交互に接続することによって、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２のレベル誤差並びに第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の測定誤差の両者を測定することができる。これにより、キャリブレーション回路３０によれば、簡易な制御により、第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２のレベル誤差並びに第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の測定誤差の両者を測定することができる。

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。

本発明の実施形態に係る試験装置１００の構成を示す。 本発明の実施形態に係るキャリブレーション回路３０の構成を示す。 第１の波形測定器２１及び第２の波形測定器２２の間のスキューの算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。 第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２の間のスキューの算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。 第２の波形発生器１２の出力信号レベルの測定時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。 第２の波形測定器２２の測定誤差の算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。 第１の波形測定器２１の測定誤差の算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。 第１の波形発生器１１及び第２の波形発生器１２のレベル誤差の算出時における、第１の波形発生器１１、第２の波形発生器１２、第１の波形測定器２１、第２の波形測定器２２及びキャリブレーション回路３０の接続関係を示す。 キャリブレーション回路３０によるスキュー算出処理の流れの一例を示す。 キャリブレーション回路３０による測定誤差およびレベル誤差の算出処理の流れの一例を示す。

符号の説明

１０ 試験装置本体部
１１ 第１の波形発生器
１２ 第２の波形発生器
２１ 第１の波形測定器
２２ 第２の波形測定器
３０ キャリブレーション回路
４１ 第１のスイッチ
４２ 第２のスイッチ
４３ 第３のスイッチ
４４ 第４のスイッチ
５１ 第１の接続経路
５２ 第２の接続経路
５３ 分配経路
５４ レベル測定器
５５ 測定経路
６１ 第１の抵抗
６２ 第２の抵抗
６３ 第３の抵抗
７１ スイッチ制御部
８１ 測定器スキュー算出部
８２ 発生器スキュー算出部
８３ 基準レベル測定部
８４ レベル測定誤差算出部
８５ 出力レベル算出部
１００ 試験装置
４１１ 第１の端子
４２１ 第１の端子
４３１ 第１の端子
４４１ 第１の端子
４１２ 第２の端子
４２２ 第２の端子
４３２ 第２の端子
４４２ 第２の端子

Claims (12)

1. 第１及び第２の波形発生器と、前記第１及び第２の波形発生器に対応して設けられた第１及び第２の波形測定器とを備える装置をキャリブレーションするキャリブレーション回路であって、
   前記第１及び第２の波形発生器、並びに前記第１及び第２の波形測定器に対応して設けられ、前記第１及び第２の波形発生器の出力端、並びに前記第１及び第２の波形測定器の入力端のそれぞれを、第１の端子又は第２の端子のいずれに接続するかを切り替える第１から第４のスイッチと、
   前記第１のスイッチの前記第２の端子を、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチの双方の前記第２の端子に接続する分配経路と、
   前記第１のスイッチの前記第１の端子と、前記第３のスイッチの前記第１の端子とを接続する第１の接続経路と、
   前記第２のスイッチの前記第１の端子と、前記第４のスイッチの第１の端子とを接続する第２の接続経路と、
   与えられる信号のレベルを測定するレベル測定器と、
   前記第２のスイッチの前記第２の端子と、前記レベル測定器とを接続する測定経路と、
   前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続させた状態で、前記第１の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器が前記所定の信号を受け取るそれぞれのタイミングに基づいて、前記第１の波形測定器と前記第２の波形測定器との間のスキューを算出する測定器スキュー算出部と
   前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続させた状態で、前記第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記レベル測定器に前記所定の信号のレベルを測定させる基準レベル測定部とを備え、
   前記測定器スキュー算出部及び前記基準レベル測定部は、前記第１から第４のスイッチが、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続した場合に、前記第１の波形測定器と前記第２の波形測定器との間のスキューと、前記レベル測定器における前記所定の信号のレベルの測定結果とを並行して検出するキャリブレーション回路。
2. 前記分配経路、前記第１の接続経路、及び前記第２の接続経路における伝搬遅延時間は略等しい
   請求項１に記載のキャリブレーション回路。
3. 前記分配経路は、
   前記第１のスイッチの前記第２の端子に接続される第１の抵抗と、
   前記第１の抵抗と、前記第３のスイッチの前記第２の端子との間に接続され、前記第１の抵抗と略同一の抵抗値を有する第２の抵抗と、
   前記第１の抵抗と、前記第４のスイッチの前記第２の端子との間に接続され、前記第１の抵抗と略同一の抵抗値を有する第３の抵抗と
   を有する請求項１または２に記載のキャリブレーション回路。
4. 前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第１の端子に接続させた状態で、前記第１の波形発生器及び前記第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器が、それぞれ対応する波形発生器から前記所定の信号を受け取るタイミングを検出し、当該タイミング及び前記測定器スキュー算出部が算出したスキューに基づいて、前記第１の波形発生器と前記第２の波形発生器との間のスキューを算出する発生器スキュー算出部を更に備える
   請求項１から３のいずれか１項に記載のキャリブレーション回路。
5. 前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第１の端子に接続させた状態で、前記第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記第２の波形測定器が測定する前記所定の信号のレベルと、前記基準レベル測定部が測定した前記所定の信号のレベルとに基づいて、前記第２の波形測定器の測定誤差を算出するレベル測定誤差算出部を更に備える請求項４に記載のキャリブレーション回路。
6. 前記レベル測定誤差算出部は更に、前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続させた状態で、前記第１の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器における測定結果の差分に基づいて、前記第１の波形測定器の測定誤差を算出する
   請求項５に記載のキャリブレーション回路。
7. 前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第１の端子に接続させた状態で、前記第１の波形発生器及び前記第２の波形発生器に略同一のレベル設定の信号を出力させ、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器におけるレベル測定結果の差分を検出し、当該レベル測定結果の差分、前記第１の波形発生器の測定誤差、及び前記第２の波形発生器の測定誤差に基づいて、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器が出力する信号のレベル誤差を算出する出力レベル算出部を更に備える
   請求項４から６のいずれか１項に記載のキャリブレーション回路。
8. 前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第２の端子及び前記第１の端子に交互に接続させるスイッチ制御部を更に備える
   請求項１から７のいずれか１項に記載のキャリブレーション回路。
9. 前記発生器スキュー算出部及び前記レベル測定誤差算出部は、前記第１から第４のスイッチが、それぞれ対応する機器を前記第１の端子に接続した場合に、前記第１の波形発生器と前記第２の波形発生器との間のスキューと、前記第２の波形測定器の測定誤差とを並行して検出する
   請求項５、６に記載のキャリブレーション回路。
10. 前記発生器スキュー算出部及び前記出力レベル算出部は、前記第１から第４のスイッチが、それぞれ対応する機器を前記第１の端子に接続した場合に、前記第１の波形発生器及び前記第２の波形発生器の間のスキューと、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器が出力する信号のレベル誤差とを並行して検出する
    請求項７に記載のキャリブレーション回路。
11. 第１及び第２の波形発生器と、前記第１の波形発生器に対応する第１の波形測定器と、前記第２の波形発生器に対応する第２の波形測定器とを備える装置を、請求項１に記載のキャリブレーション回路を用いてキャリブレーションするキャリブレーション方法であって、
    前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続させる第１のスイッチ制御段階と、
    前記第１の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器が前記所定の信号を受け取るそれぞれのタイミングを検出する測定タイミング検出段階と、
    前記測定タイミング検出段階において検出した前記タイミングに基づいて、前記第１の波形測定器と前記第２の波形測定器との間のスキューを算出する測定器スキュー算出段階と、
    前記測定器スキュー算出段階と並行して、前記第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記レベル測定器に前記所定の信号のレベルを測定させる基準レベル測定段階と、
    前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第１の端子に接続させる第２のスイッチ制御段階と、
    前記第１の波形発生器及び前記第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器が、それぞれ対応する波形発生器から前記所定の信号を受け取るタイミングを検出する出力タイミング検出段階と、
    前記出力タイミング検出段階において検出したタイミング及び前記測定器スキュー算出段階において算出したスキューに基づいて、前記第１の波形発生器と前記第２の波形発生器との間のスキューを算出する発生器スキュー算出段階と
    を備えるキャリブレーション方法。
12. 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に対して並列に供給する第１及び第２の試験信号を生成する第１及び第２の波形発生器と、
    前記被試験デバイスが並列に出力する第１及び第２の出力信号を測定する第１及び第２の波形測定器と、
    前記第１及び第２の波形発生器、並びに前記第１及び第２の波形測定器をキャリブレーションするキャリブレーション回路と
    を備え、
    前記キャリブレーション回路は、
    前記第１及び第２の波形発生器、並びに前記第１及び第２の波形測定器に対応して設けられ、前記第１及び第２の波形発生器の出力端、並びに前記第１及び第２の波形測定器の入力端のそれぞれを、第１の端子又は第２の端子のいずれに接続するかを切り替える第１から第４のスイッチと、
    前記第１のスイッチの前記第２の端子を、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチの双方の前記第２の端子に接続する分配経路と、
    前記第１のスイッチの前記第１の端子と、前記第３のスイッチの前記第１の端子とを接続する第１の接続経路と、
    前記第２のスイッチの前記第１の端子と、前記第４のスイッチの第１の端子とを接続する第２の接続経路と、
    与えられる信号のレベルを測定するレベル測定器と、
    前記第２のスイッチの前記第２の端子と、前記レベル測定器とを接続する測定経路と、
    前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続させた状態で、前記第１の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記第１の波形測定器及び前記第２の波形測定器が前記所定の信号を受け取るそれぞれのタイミングに基づいて、前記第１の波形測定器と前記第２の波形測定器との間のスキューを算出する測定器スキュー算出部と
    前記第１から第４のスイッチに対して、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続させた状態で、前記第２の波形発生器に所定の信号を出力させ、前記レベル測定器に前記所定の信号のレベルを測定させる基準レベル測定部とを備え、
    前記測定器スキュー算出部及び前記基準レベル測定部は、前記第１から第４のスイッチが、それぞれ対応する機器を前記第２の端子に接続した場合に、前記第１の波形測定器と前記第２の波形測定器との間のスキューと、前記レベル測定器における前記所定の信号のレベルの測定結果とを並行して検出する試験装置。

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