JP4944936B2 - 差動ハイブリッド回路およびそれを用いた試験装置 - Google Patents
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Description
SH=sign(VOH−(RP−RN)) …(1a)
SL=sign((RP−RN)−VOL) …(1b)
ここで、
sign(x)は、x>0のとき1、x<0のとき0をとる関数である。
さらにレプリカドライバアンプを設けることにより、メインドライバアンプの出力が比較部の入力電圧に及ぼす影響をキャンセルした状態で、DUTからの受信差動信号の振幅判定を行うことができる。
レプリカロード回路を設けることにより、レプリカドライバアンプの負荷条件を、メインドライバと略同一とすることができる。
(1) 入力されたストローブ信号φ0H、φ0Lのタイミングにもとづいて、受信差動信号RP/RNのレベルを評価するタイミングコンパレータとしての機能
(2) 差動信号線50P/50Nを介してDUT200に対して送信差動信号を供給するドライバとしての機能
の2つを併せ持つ。
OutP=Offset+Amp
OutN=Offset−Amp
となり、入力信号PATが0のとき、
OutP=Offset−Amp
OutN=Offset+Amp
となる。
インバータ84はパターンデータPATを反転し、第2遅延回路88は、反転されたパターンデータに遅延を与える。バッファ82は、反転遅延されたパターンデータPATを反転出力OutNとして出力する。
各制御信号φ1HP、φ1HN、φ3Hの遷移タイミングは任意に調節可能である。すなわち、第1サンプルホールド回路SH1、第2サンプルホールド回路SH2のサンプリングタイミングおよびラッチ回路18のラッチタイミングは独立に調整可能となっている。
第1遅延回路22および第2遅延回路24は、ストローブ信号φ0Hを分岐し、それぞれがストローブ信号φ0Hに対して、第1、第2可変遅延VDHP、VDHNを与える。第1インバータ28は、対応する第1遅延回路22の出力信号を反転し、第1制御信号φ1HPとして第1サンプルホールド回路SH1へと出力する。また第2インバータ30は、対応する第2遅延回路24の出力信号を反転し、第2制御信号φ1HNとして第2サンプルホールド回路SH2へと出力する。
RP=(Vdp+UUP)/2 …(2a)
RN=(Vdn+UUN)/2 …(2b)
Vep=(Vcp+VRL)/2 …(2c)
Ven=(Vcn+VRL)/2 …(2d)
HP=RP−Vep
HN=RN−Ven
VDHN=VDHP+te
VDLN=VDLP+te
を満たすように調整される。この調整によって、第2制御信号φ1HNが第2サンプルホールド回路SH2にサンプリングを指示するタイミングは、第1制御信号φ1HPが第1サンプルホールド回路SH1にサンプリングを指示するタイミングよりも、時間差te遅れる。
この状態では、第1サンプルホールド回路SH1、第2サンプルホールド回路SH2がともにトラッキングモードである。
HHP=HP
HHN=HN
この間の差動振幅信号DAに着目すると、
DA=HP−HN
=(RP−Vep)−(RN−Ven) …(3)
が成り立つ。式(3)に、式(2a)〜(2d)を代入し、メインドライバアンプ62とレプリカドライバアンプ64が略同一の差動信号を生成しているとすれば、
DA=(UUP−UUN)/2
を得る。この式には、メインドライバアンプ62の発生した信号Vdp、Vpnが含まれておらず、DUT200によって生成された信号UUP/UUNのみが残っている。このことから、図3の試験装置100によれば送信差動信号が受信差動信号に与える影響を好適に除去できることがわかる。
この間、第1サンプルホールド回路SH1がホールドモード、第2サンプルホールド回路SH2がトラッキングモードである。図5のタイムチャートでは、この期間は存在しない。
HHP=HPHOLD
HHN=HN
DA=HPHOLD−HN
この状態では、第1サンプルホールド回路SH1、第2サンプルホールド回路SH2がともにホールドモードである。
HHP=HPHOLD
HHN=HNHOLD
DA=HPHOLD−HNHOLD
第1スイッチSW1、第1キャパシタC1、第2スイッチSW2は、第1入出力端子P1と第3抵抗R3の第2端子の間に、順に直列に設けられる。
第1電圧源VS1は、所定の電圧Vcを、しきい値電圧VOHに応じた電位差(VOH/2)だけ低電位側にシフトした第1基準電圧(Vc−VOH/2)を生成する。電圧Vcは、電源電圧の1/2であってもよいし、差動信号RP/RNのコモン電圧であってもよいし、他の一定の電圧であってもよい。
第3スイッチSW3は、第2スイッチSW2と第1キャパシタC1の接続点と、第1電圧源VS1の間に設けられる。
φ1HP=1、φ1HN=1、φ2H=0
このとき、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2をオン状態、第3スイッチSW3がオフ状態となり、
VcapHP=RP−Vep
VcapHN=RN−Ven
が成り立つ。
φ1HP=0、φ1HN=0に切り替わると、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2がオフする。その結果、それまでの電位差が第1キャパシタC1にホールドされる。
VcapHP=RPHOLD−VepHOLD
VcapHN=RNHOLD−VenHOLD
φ2H=1に切りかわると、第3スイッチSW3がオンする。その結果、第1キャパシタC1、第2キャパシタC2の電位がシフトして、
SHP=Vc−VOH/2+VcapHP
SHN=Vc+VOH/2+VcapHN
という演算がなされる。
SH=sign(SHN−SHP)
=sign(VOH−(VcapHP−VcapHN))
で与えられる比較信号SHが生成される。さらに式(3)を用いて、
SH=sign(VOH−(UUP−UUN)/2)
となるから、DUT200が発生した信号成分のみを、コンパレータ16で評価・判定できていることがわかる。
第3スイッチSW3がオンすると、第1キャパシタC1と第1スイッチSW1の接続点の電位SHPは、
SHP=Vc−VOH/2+VcapHP
にシフトする。同様に第6スイッチSW6がオンすることで、第2キャパシタC2と第4スイッチSW4の接続点の電位SHNは、
SHN=Vc+VOH/2+VcapHN
にシフトする。
図6の試験装置100によれば、図3の試験装置100と同様に、送信差動信号が受信差動信号に与える影響を好適に除去できる。また、遅延時間VDHP、VDHNを調節することにより、差動信号線50P/50Nの配線長のアンバランスをキャンセルすることができ、DUT200から出力される生の差動信号UP/UNを適切に評価できる。
Claims (4)
- 被試験デバイスから出力される受信差動信号を差動線路を介して受信し、前記受信差動信号の差動振幅を所定のしきい値電圧と比較するとともに、前記差動線路を介して前記被試験デバイスに対して送信差動信号を供給する差動ハイブリッド回路であって、
前記受信差動信号の一方および前記送信差動信号の一方が入出力される第1入出力端子と、
前記受信差動信号の他方および前記送信差動信号の他方が入出力される第2入出力端子と、
前記被試験デバイスに送信すべきパターンデータにもとづいて第1差動信号を生成するメインドライバアンプと、
前記メインドライバアンプの一方の出力端子と、前記第1入出力端子の間に設けられた第1抵抗と、
前記メインドライバアンプの他方の出力端子と、前記第2入出力端子の間に設けられた第2抵抗と、
前記パターンデータにもとづいて第2差動信号を生成するレプリカドライバアンプと、
第1端子が前記レプリカドライバアンプの一方の出力端子に接続された第3抵抗と、
第1端子が前記レプリカドライバアンプの他方の出力端子に接続された第4抵抗と、
前記第1入出力端子の電位と前記第3抵抗の第2端子の電位の電位差に応じた第1電位差信号を生成する第1減算器と、
前記第2入出力端子の電位と前記第4抵抗の第2端子の電位の電位差に応じた第2電位差信号を生成する第2減算器と、
前記第1電位差信号を、指定されたタイミングでサンプリングし、その後ホールドする第1サンプルホールド回路と、
前記第2電位差信号を、指定されたタイミングでサンプリングし、その後ホールドする第2サンプルホールド回路と、
前記第1、第2サンプルホールド回路それぞれの出力信号の差に応じた信号を所定のしきい値と比較する比較部と、
前記比較部の出力をラッチするラッチ回路と、
を備え、前記第1、第2サンプルホールド回路のサンプリングタイミングおよび前記ラッチ回路のラッチタイミングを独立に調整可能であることを特徴とする差動ハイブリッド回路。 - 前記第1サンプルホールド回路は、
前記第1入出力端子と、前記第3抵抗の前記第2端子の間に、順に直列に設けられた、第1スイッチ、第1キャパシタ、第2スイッチと、
所定の電圧を、前記しきい値電圧に応じた電位差だけシフトした第1基準電圧を生成する第1電圧源と、
前記第2スイッチと前記第1キャパシタの接続点と、前記第1電圧源の間に設けられた第3スイッチと、
を含み、
前記第1、第2スイッチをオン状態、前記第3スイッチをオフ状態とするステップと、
前記第1、第2スイッチをオフするステップと、
前記第1、第2スイッチをオフ状態、前記第3スイッチをオン状態とするステップと、
をストローブ信号に応じたタイミングで実行し、
前記第2サンプルホールド回路は、
前記第2入出力端子と、前記第4抵抗の前記第2端子の間に、順に直列に設けられた、第4スイッチ、第2キャパシタ、第5スイッチと、
所定の電圧を、前記しきい値電圧に応じた電位差だけシフトした第2基準電圧を生成する第2電圧源と、
前記第5スイッチと前記第2キャパシタの接続点と、前記第2電圧源の間に設けられた第6スイッチと、
を含み、
前記第4、第5スイッチをオン状態、前記第6スイッチをオフ状態とするステップと、
前記第4、第5スイッチをオフするステップと、
前記第4、第5スイッチをオフ状態、前記第6スイッチをオン状態とするステップと、
を前記ストローブ信号に応じたタイミングで実行し、
前記比較部は、前記第1スイッチと前記第1キャパシタの接続点の電位と、前記第4スイッチと前記第2キャパシタの接続点の電位とを比較し、
前記ラッチ回路は、前記比較部の出力を前記ストローブ信号に応じたタイミングでラッチすることを特徴とする請求項1に記載の差動ハイブリッド回路。 - シングルアンプと、
前記シングルアンプの出力端子と、前記第3抵抗の間に設けられた第5抵抗と、
前記シングルアンプの出力端子と、前記第4抵抗の間に設けられた第6抵抗と、
を含むレプリカロード回路をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の差動ハイブリッド回路。 - 被試験デバイスから出力される受信差動信号を受信し、前記受信差動信号の差動振幅を所定の上側しきい値電圧と比較する、請求項1または2に記載の第1の差動ハイブリッド回路と、
前記被試験デバイスから出力される受信差動信号を受信し、前記受信差動信号の差動振幅を所定の下側しきい値電圧と比較する、請求項1または2に記載の第2の差動ハイブリッド回路と、
を備え、
前記第1、第2の差動ハイブリッド回路は、前記第1、第2入出力端子、前記メインドライバアンプ、前記レプリカドライバアンプおよび第1抵抗から第4抵抗を共有することを特徴とする試験装置
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