JP5190459B2

JP5190459B2 - 切替装置及び試験装置

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Publication number: JP5190459B2
Application number: JP2009534158A
Authority: JP
Inventors: 博昭竹内; 善之畑
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2028-09-01
Also published as: US20090085690A1; JPWO2009040988A1; US7649430B2; WO2009040988A1

Description

本発明は、切替装置及び試験装置に関する。なお、本出願は、下記の米国特許出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
１．米国特許出願１１／８６３，２７８出願日２００７年０９月２８日

入力端子および出力端子の間に設けられた複数の伝送線路を備えており、制御信号によりその中から指定された１つの伝送線路を選択して信号を伝送する切替装置が知られている。切替装置は、選択した伝送線路を入力端子および出力端子の間に接続する。複数の伝送線路とは、例えば、信号の減衰量が異なる複数の伝送線路であってもよい。これにより、切替装置は、入力信号を減衰させて出力するか否か、及び／又は、入力信号を減衰する減衰量を選択することができる。そのような切替装置は、例えば、被試験デバイスの特性を試験する試験装置において、被試験デバイスに供給する試験信号を所定の振幅に減衰させるか否か等を切替えて出力する場合に用いることができる。

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。

複数の伝送線路のうちから選択された一の伝送線路を入力端子および出力端子の間に接続する場合、切替装置は、他の伝送線路を入力端子および出力端子から切り離す。その場合に、例えば、切替装置において、切り離されている側のスイッチに加わる信号が、容量性結合により制御配線へと伝わる等によりノイズとなって制御配線を伝播されることがある。このようなノイズは、制御配線上を伝播されて出力側のスイッチに達して、そこで再度、容量性結合によって出力信号に重畳される場合がある。このような場合には、試験信号を精度よく伝送することが困難となり、被試験デバイスを精度よく試験すること、または被試験デバイスの特性を精度よく測定することが困難となる。

そこで本発明の１つの側面においては、上記の課題を解決することのできる切替装置及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は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。

本発明の第１の態様によると、入力端子および出力端子の間に、複数の伝送線路のうち指定された伝送線路を接続する切替装置であって、前記複数の伝送線路に対応して設けられ、制御信号に応じて対応する前記伝送線路の一端と前記入力端子との間の接続状態をそれぞれ切り替える複数の入力側シリーズスイッチと、前記複数の伝送線路に対応して設けられ、制御信号に応じて対応する前記伝送線路の他端と前記出力端子との間の接続状態をそれぞれ切り替える複数の出力側シリーズスイッチと、前記複数の伝送線路に対応して設けられ、当該伝送線路に対応する前記入力側シリーズスイッチおよび前記出力側シリーズスイッチに制御信号をそれぞれ供給する複数の制御配線と、少なくとも１つの前記制御配線上における前記入力側シリーズスイッチおよび前記出力側シリーズスイッチの間に設けられ、前記入力側シリーズスイッチから前記制御配線を介して前記出力側シリーズスイッチへと伝播するノイズを低減するノイズ除去部と、を備える切替装置、並びに、当該切替装置を備え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。

図１は、一つの実施形態に係る、切替装置１の概略の構成例を示す。図２は、図１に示した切替装置１の詳細な構成例を示す。図３は、一つの実施形態に係る試験装置１００の概略の構成例を示す。

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、一つの実施形態に係る切替装置１の概略構成の一例を示す。本実施形態に係る切替装置１は、スイッチを制御する制御配線を通じて入力側から出力側へとノイズが伝播するのを抑える。

切替装置１は、入力端子１１および出力端子１２の間を、第１伝送線路４１ａ、第２伝送線路４１ｂのうち指定された伝送線路により接続する。切替装置１は、第１入力側シリーズスイッチ２１ａ、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂと、第１出力側シリーズスイッチ３１ａ、第２出力側シリーズスイッチ３１ｂと、第１制御配線５３ａ、第２制御配線５３ｂ、第１入力側ノイズ除去部５１ａ、第１出力側ノイズ除去部５１ｂ、第２入力側ノイズ除去部５１ｃ、第２出力側ノイズ除去部５１ｄとを備える。

入力端子１１は、切替装置１により出力側に伝播させるべき入力信号１１０を外部から受け取る。入力信号１１０は、例えば、無線装置を試験する試験装置に用いられる試験信号等であってもよい。出力端子１２は、入力端子１１から入力されて切替装置１において指定された伝送経路を通過した信号を外部に出力する。

第１伝送線路４１ａおよび第２伝送線路４１ｂは、入力端子１１および出力端子１２の間に並列に設けられる。第１伝送線路４１ａおよび第２伝送線路４１ｂは、入力信号１１０を、それぞれ異なる減衰量で減衰して、出力端子１２に伝播させる。

第１伝送線路４１ａは、例えば入力端子１１および出力端子１２を電気的に接続する線路であってよい。すなわち第１伝送線路４１ａは、伝播される第１伝送信号１４１ａを入力端子と出力端子の間で減衰させない線路（減衰量がほぼ０ｄＢである線路）であってもよい。また、他の例では、第１伝送線路４１ａは、他の伝送線路と異なる減衰量の減衰器を線路上に有してよい。

第２伝送線路４１ｂは、入力端子１１および出力端子１２の間に、所定の減衰量の減衰器４３を有する線路であってよい。ここで、第２伝送線路４１ｂは、伝播される第２伝送信号１４１ｂを第１伝送線路４１ａより大きい減衰量で減衰させる線路であってよい。より具体的には第２伝送線路４１ｂは、伝播される第２伝送信号１４１ｂの信号レベルを、減衰器４３により、例えば予め仕様に定められた減衰量だけ減衰させてよい。

第１制御入力部１５ａは、切替装置１の切替を制御する制御装置から第１制御信号２０１ａを入力する。第１制御信号２０１ａは、第１入力側シリーズスイッチ２１ａと、第１出力側シリーズスイッチ３１ａとを、略同一のタイミングで、且つ、同じＯＮ／ＯＦＦ状態になるように制御する。同様に第２制御信号２０１ｂは、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂと、第２出力側シリーズスイッチ３１ｂとを、略同一のタイミングで、且つ、同じＯＮ／ＯＦＦ状態になるように制御する。

また、第１制御信号２０１ａと第２制御信号２０１ｂは、第１入力側シリーズスイッチ２１ａと第２入力側シリーズスイッチ２１ｂの一方をオン状態にして、他方がオフ状態となるように入力される。例えば、第１入力側シリーズスイッチ２１ａと第２入力側シリーズスイッチ２１ｂが同一チャネル型のトランジスタである場合、第２制御信号２０１ｂは、第１制御信号２０１ａを反転させた信号となる。

第１制御配線５３ａは、第１伝送線路４１ａに対応して設けられる。第１制御配線５３ａは、第１伝送線路４１ａに対応する第１入力側シリーズスイッチ２１ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａに接続されており、これらのスイッチに第１制御信号２０１ａを供給する。第２制御配線５３ｂは、第２伝送線路４１ｂに対応して設けられる。第２制御配線５３ｂは、第２伝送線路４１ｂに対応する第２入力側シリーズスイッチ２１ｂおよび第２出力側シリーズスイッチ３１ｂに接続されており、これらのスイッチに第２制御信号２０１ｂを供給する。

第１入力側シリーズスイッチ２１ａと第２入力側シリーズスイッチ２１ｂは、第１伝送線路４１ａの始端と第２伝送線路４１ｂの始端との間に入力端子１１を挟んで直列に設けられる。第１入力側シリーズスイッチ２１ａと第２入力側シリーズスイッチ２１ｂは、入力信号１１０を第１伝送線路４１ａに入力させるか、あるいは、第２伝送線路４１ｂに入力させるかを、第１制御信号２０１ａと第２制御信号２０１ｂに応じて排他的に切り替える。

第１入力側シリーズスイッチ２１ａは、第１伝送線路４１ａに対応して設けられる。第１入力側シリーズスイッチ２１ａは、第１制御信号２０１ａに応じて対応する第１伝送線路４１ａの一端と入力端子１１との間の接続状態を切り替える。より具体的に第１入力側シリーズスイッチ２１ａは、第１伝送線路４１ａを入力端子１１に接続しない場合に、ＯＦＦ状態とされる。その場合でも、第１入力側シリーズスイッチ２１ａにおける入力端子１１側の端部には、入力信号１１０が加わる。その入力信号１１０は、第１入力側シリーズスイッチ２１ａにおけるゲート及びソース・ドレイン間において例えば容量性で結合して、第１制御配線５３ａ側の端部に漏れることがある。この結果、第１制御配線５３ａには、漏れた入力信号１１０が第２入力側伝送ノイズ１８１ｂとして流入しうる。

第２入力側シリーズスイッチ２１ｂは、第２伝送線路４１ｂに対応して設けられ、第２制御信号２０１ｂに応じて対応する第２伝送線路４１ｂの一端と入力端子１１との間の接続状態を切り替える。より具体的に第２入力側シリーズスイッチ２１ｂは、第２伝送線路４１ｂを入力端子１１に接続しない場合に、ＯＦＦ状態とされる。その場合でも、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂにおける入力端子１１側の端部には、入力信号１１０が加わる。その入力信号１１０は、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂにおけるゲート及びソース・ドレイン間において例えば容量性で結合して、第２制御配線５３ｂ側の端部に漏れることがある。この結果、第２制御配線５３ｂには、漏れた入力信号１１０が第１入力側伝送ノイズ１８１ａとして流入しうる。

第１出力側シリーズスイッチ３１ａと第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは、第１伝送線路４１ａの終端と第２伝送線路４１ｂの終端との間に出力端子１２を挟んで直列に設けられる。第１出力側シリーズスイッチ３１ａと第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは、第１伝送信号１４１ａを出力信号１２０として出力させるか、あるいは、第２伝送信号１４１ｂを出力信号１２０として出力させるかを、第１制御信号２０１ａと第２制御信号２０１ｂに応じて排他的に切り替える。

第１出力側シリーズスイッチ３１ａは、第１伝送線路４１ａに対応して設けられ、第１制御信号２０１ａに応じて対応する第１伝送線路４１ａの他端と出力端子１２との間の接続状態を切り替える。第１出力側シリーズスイッチ３１ａは、第１伝送線路４１ａを出力端子１２に接続しない場合に、ＯＦＦ状態とされる。

第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは、第２伝送線路４１ｂに対応して設けられ、第２制御信号２０１ｂに応じて対応する第２伝送線路４１ｂの他端と出力端子１２との間の接続状態を切り替える。第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは、第２伝送線路４１ｂを出力端子１２に接続しない場合に、ＯＦＦ状態とされる。

第１入力側シリーズスイッチ２１ａ、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂ、第１出力側シリーズスイッチ３１ａ、および第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ：例えばＭＯＳＦＥＴ）等の半導体スイッチであってもよく、ＨＥＭＴ（高電子移動度トランジスタ）またはピンダイオードを用いてもよい。なお、本実施形態では、各スイッチが同一チャネルのトランジスタの場合について説明するが、各スイッチが異なるチャネルのトランジスタを用いても同様の構成で切替装置を実現できる。

第１入力側ノイズ除去部５１ａと第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、第１制御配線５３ａ上における第１入力側シリーズスイッチ２１ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａの間に第１制御入力部１５ａを挟んで設けられ、ノイズ除去部として機能する。第１入力側ノイズ除去部５１ａと第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、第１入力側シリーズスイッチ２１ａから第１制御配線５３ａを介して第１出力側シリーズスイッチ３１ａへと伝播するノイズを低減する。

第１入力側ノイズ除去部５１ａ及び第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、第１制御配線５３ａに流入した第２入力側伝送ノイズ１８１ｂを低減又は除去する。これにより、第１入力側ノイズ除去部５１ａ及び第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、第２入力側伝送ノイズ１８１ｂが第１制御配線５３ａを介して第１出力側シリーズスイッチ３１ａのゲートに到達して、容量性結合により出力端子１２へと出力されることを防ぐことができる。第１入力側ノイズ除去部５１ａ及び第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、抵抗又は高周波ノイズを除去するローパスフィルタ等であってもよい。

第２入力側ノイズ除去部５１ｃと第２出力側ノイズ除去部５１ｄは、第２制御配線５３ｂ上における第２入力側シリーズスイッチ２１ｂおよび第２出力側シリーズスイッチ３１ｂの間に第２制御入力部１５ｂを挟んで設けられ、ノイズ除去部として機能する。第２入力側ノイズ除去部５１ｃと第２出力側ノイズ除去部５１ｄは、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂから第２制御配線５３ｂを介して第２出力側シリーズスイッチ３１ｂへと伝播するノイズを低減する。

第２入力側ノイズ除去部５１ｃ及び第２出力側ノイズ除去部５１ｄは、第２制御配線５３ｂに流入した高周波の第１入力側伝送ノイズ１８１ａを低減又は除去する。これにより、第２入力側ノイズ除去部５１ｃ及び第２出力側ノイズ除去部５１ｄは、第１入力側伝送ノイズ１８１ａが第２制御配線５３ｂを介して第２出力側シリーズスイッチ３１ｂのゲートに到達して、容量性結合により出力端子１２へと出力されることを防ぐことができる。第２入力側ノイズ除去部５１ｃ及び第２出力側ノイズ除去部５１ｄも、抵抗又は高周波ノイズを除去するローパスフィルタ等であってもよい。

このように切替装置１は、各ノイズ除去部５１ａ乃至５１ｄにより、入力端子１１からの入力信号１１０が第１制御配線５３ａまたは第２制御配線５３ｂに漏れることで発生したノイズを除去することができる。したがって、切替装置１は、入力端子１１からの入力信号１１０が第１制御配線５３ａ、第２制御配線５３ｂに漏れてノイズになり、出力端子１２で出力信号に重畳されることを防ぐことができる。本実施形態の切替装置１は、さらに、入力端子１１、出力端子１２の入出力を逆にして用いることもでき、この場合には、出力端子１２側から制御配線に漏れたノイズについても除去することができる。

図２は、図１に示した切替装置１の変形例を示す。図２に示した切替装置１では、図１に示した切替装置１と同様の機能・構成を有する部分について同じ符号を付与して、図１と重複する説明を省略する。

切替装置１は、第１制御入力部１５ａからそれぞれの半導体スイッチ（２１ａ、２２ａ、３１ａ、３２ａ）のゲート端子までの抵抗成分が略等しくなるように配置された抵抗及び配線を有してよい。また、切替装置１は、第２制御入力部１５ｂからそれぞれの半導体スイッチ（２１ｂ、２２ｂ、２２ｃ、３１ｂ、３２ｂ、３２ｃ）のゲート端子までの抵抗成分が略等しくなるように配置された抵抗及び配線を有してよい。

本実施形態の切替装置１では、第１伝送線路４１ａ、第２伝送線路４１ｂは、互いに信号の減衰量が異なっている。第１伝送線路４１ａは、アッテネータを有していないので搬送される信号に対する減衰量が第２伝送線路４１ｂよりも小さい。従って、第１伝送線路４１ａにより搬送される第１伝送信号１４１ａの信号レベルは、第２伝送線路４１ｂにより搬送される第２伝送信号１４１ｂの信号レベルよりも高い。

第１伝送線路４１ａ及び第２伝送線路４１ｂは、例えば、線路区間３０２乃至線路区間３０４及び線路区間３０８乃至線路区間３０９のような複数の線路区間により形成されてよい。第１伝送線路４１ａ及び第２伝送線路４１ｂにおいて、例えば、接続される各半導体スイッチのオフ時における線路区間３０２乃至線路区間３０４及び線路区間３０８乃至線路区間３０９の特性インピーダンスは略同一であってよい。その場合、各半導体スイッチは、第１伝送線路４１ａ及び第２伝送線路４１ｂ上で略等間隔に配置されてよい。

減衰器４３は、例えば、配線抵抗により形成した１段以上のπ型回路であってよく、一例として２段のπ型回路であってよい。減衰器４３が２段のπ型回路を供える場合、１段目のπ型回路は、例えば第２伝送線路４１ｂの線路上に設けられた抵抗Ｒ１８と、抵抗Ｒ１８の両端とグランドとの間に設けられた抵抗Ｒ１７および抵抗Ｒ１９を有する。２段目のπ型回路は、例えば第２伝送線路４１ｂの線路上に設けられた抵抗Ｒ２０と、抵抗Ｒ２０の両端とグランドとの間に設けられた抵抗Ｒ１９および抵抗Ｒ２１を有する。本実施形態においては、抵抗Ｒ１９が両π型回路で共有される。減衰器４３の他の例としては、Ｔ型回路の減衰器であってよい。また、減衰器４３の各抵抗は、可変抵抗であってもよい。

第２伝送線路４１ｂの減衰量が大きいので、第２伝送信号１４１ｂの信号レベルは、第１伝送信号１４１ａの信号レベルよりも低くなる。しかし、第１入力側伝送ノイズ１８１ａのノイズレベルに対して第２入力側伝送ノイズ１８１ｂのノイズレベルは低くはならない。その結果、相対的に、第２伝送信号１４１ｂの信号レベルに対する第２入力側伝送ノイズ１８１ｂのノイズレベルは、第１伝送信号１４１ａの信号レベルに対する第１入力側伝送ノイズ１８１ａのノイズレベルよりも高くなる。このことから、第２制御配線５３ｂに対するノイズと比較して、第１制御配線５３ａに対するノイズを低減させることが好ましい。

第１制御配線５３ａは、第１制御入力部１５ａに入力した第１制御信号２０１ａを、上記した第１入力側シリーズスイッチ２１ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａに加えて、第１入力側シャントスイッチ２２ａおよび第１出力側シャントスイッチ３２ａにも搬送する。また、第２制御配線５３ｂは、第２制御入力部１５ｂに入力した第２制御信号２０１ｂを、上記した第２入力側シリーズスイッチ２１ｂおよび第２出力側シリーズスイッチ３１ｂに加えて、第２入力側シャントスイッチ２２ｂおよび第２出力側シャントスイッチ３２ｂにも搬送する。

第１制御信号２０１ａは、第１入力側シリーズスイッチ２１ａと第１入力側シャントスイッチ２２ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａおよび第１出力側シャントスイッチ３２ａの接続状態を共にＯＮ状態又はＯＦＦ状態に切替える。第２制御信号２０１ｂは、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂと第２入力側シャントスイッチ２２ｂおよび第２出力側シリーズスイッチ３１ｂおよび第２出力側シャントスイッチ３２ｂの接続状態を共にＯＮ状態又はＯＦＦ状態に切替える。これにより、第１制御信号２０１ａは、入力端子１１および出力端子１２を第１伝送線路４１ａと接続させる場合に、同時に第２伝送線路４１ｂの両端をグランドと接続させる。同様に第２制御信号２０１ｂは、入力端子１１および出力端子１２を第２伝送線路４１ｂと接続させる場合に、同時に第１伝送線路４１ａの両端をグランドと接続させる。

信号入力側の各スイッチ（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ）は、スイッチ２１ａ、２１ｂが伝送線路に直列（シリーズ）に接続され、スイッチ２２ａ、２２ｂ、が伝送線路に並列（シャント）に接続されることで、シリーズシャント型のスイッチを構成している。また、信号出力側の各スイッチ（３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ）も、スイッチ３１ａ、３１ｂが伝送線路に直列に接続され、スイッチ３２ａ、３２ｂが伝送線路に並列に接続されることで、シリーズシャント型のスイッチを構成している。各スイッチ（２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２c、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ：例えばＭＯＳＦＥＴ）等の半導体スイッチであってもよく、ＨＥＭＴ（高電子移動度トランジスタ）またはピンダイオードを用いてもよい。

第１入力側シリーズスイッチ２１ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａと、第１入力側シャントスイッチ２２ａおよび第１出力側シャントスイッチ３２ａは、第１伝送線路４１ａに対応して設けられる。また、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂおよび第２出力側シリーズスイッチ３１ｂと、第２入力側シャントスイッチ２２ｂおよび第２出力側シャントスイッチ３２ｂとは、第２伝送線路４１ｂに対応して設けられる。

第１入力側シリーズスイッチ２１ａは、例えばソース端子が第１伝送線路４１ａの始端に接続され、ドレイン端子が入力端子１１に接続され、ゲート端子は第１制御配線５３ａが接続される。第１入力側シリーズスイッチ２１ａは、第１制御信号２０１ａによりオン状態に制御されると、入力端子１１からの入力信号１１０を第１伝送線路４１ａに入力させる。逆に第１制御信号２０１ａによりオフ状態に制御されると、第１入力側シリーズスイッチ２１ａは、入力端子１１からの入力信号１１０を第１伝送線路４１ａに入力させない。

第２入力側シリーズスイッチ２１ｂは、例えばソース端子が第２伝送線路４１ｂの始端に接続され、ドレイン端子が入力端子１１に接続され、ゲート端子は第２制御配線５３ｂが接続される。第２入力側シリーズスイッチ２１ｂは、第２制御信号２０１ｂによりオン状態に制御されると、入力端子１１からの入力信号１１０を第２伝送線路４１ｂに入力させる。逆に第２制御信号２０１ｂによりオフ状態に制御されると、第２入力側シリーズスイッチ２１ｂは、入力端子１１からの入力信号１１０を第２伝送線路４１ｂに入力させない。

第１出力側シリーズスイッチ３１ａは、例えばソース端子が第１伝送線路４１ａの終端に接続され、ドレイン端子が出力端子１２に接続され、ゲート端子は第１制御配線５３ａが接続される。第１出力側シリーズスイッチ３１ａは、第１制御信号２０１ａによりオン状態に制御されると、第１伝送線路４１ａからの第１伝送信号１４１ａ（入力信号１１０）を出力端子１２に出力させる。逆に第１制御信号２０１ａによりオフ状態に制御されると、第１出力側シリーズスイッチ３１ａは、第１伝送線路４１ａからの第１伝送信号１４１ａを出力端子１２に出力させない。

第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは、例えばソース端子が第２伝送線路４１ｂの終端に接続され、ドレイン端子が出力端子１２に接続され、ゲート端子は第２制御配線５３ｂが接続される。第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは、第２制御信号２０１ｂによりオン状態に制御されると、第２伝送線路４１ｂからの第２伝送信号１４１ｂ（入力信号１１０）を出力端子１２に出力させる。逆に第２制御信号２０１ｂによりオフ状態に制御されると、第２出力側シリーズスイッチ３１ｂは第２伝送線路４１ｂからの第２伝送信号１４１ｂを出力端子１２に出力させない。

第１入力側シャントスイッチ２２ａ、および第１出力側シャントスイッチ３２ａは、第１制御信号２０１ａに応じて第２伝送線路４１ｂの一端、及び他端、をグランドに接続するか否かの接続状態を切り替える。第２入力側シャントスイッチ２２ｂ、第２入力側シャントスイッチ２２ｂ、第２出力側シャントスイッチ３２ｂ、シャントスイッチ２２ｃ、およびシャントスイッチ３２ｃは、第２制御信号２０１ｂに応じて第１伝送線路４１ａの一端をグランドに接続するか否かの接続状態を切り替える。

第２出力側シャントスイッチ３２ｂは、第２制御信号２０１ｂに応じて第１伝送線路４１ａの一端、他端、及び、第１伝送線路４１ａ上の各接点をグランドに接続するか否かの接続状態を切り替える。第２入力側シャントスイッチ２２ｂ、第２出力側シャントスイッチ３２ｂ、シャントスイッチ２２ｃ、およびシャントスイッチ３２ｃは、第１伝送線路４１ａに、予め求められた各スイッチの容量成分に応じた間隔で配置されてよい。

上記のように本実施形態の切替装置１は、第１伝送線路４１ａと第２伝送線路４１ｂとを切替える場合、入出力端子と接続されない方の伝送線路の両端をグランドに接続するので、入出力端子と接続されない方の伝送線路から当該制御配線に漏れるノイズを減少させることができる。

第１入力側ノイズ除去部５１ａは、対応する第１制御配線５３ａ上における第１入力側シリーズスイッチ２１ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａの間に直列に接続された抵抗Ｒ１５と、対応する第１制御配線５３ａとグランドとの間に設けられたキャパシタＣ２とを有する。ここで、キャパシタＣ２は、第１制御配線５３ａにおける第１入力側シリーズスイッチ２１ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａの中点より第１入力側シリーズスイッチ２１ａに近い接点に接続される。第１入力側ノイズ除去部５１ａは、ローパスフィルタとして機能することで、第２入力側伝送ノイズ１８１ｂを除去する。

第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、対応する第１制御配線５３ａ上における第１入力側シリーズスイッチ２１ａおよび第１出力側シリーズスイッチ３１ａの間に直列に接続された抵抗Ｒ１６と、対応する第１制御配線５３ａとグランドとの間に設けられたキャパシタＣ３とを有する。ここで、第２のキャパシタＣ３は、当該中点より第１出力側シリーズスイッチ３１ａに近い接点に接続される。第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、ローパスフィルタとして機能することで、第２出力側伝送ノイズ１８１ｄを除去する。

第１入力側ノイズ除去部５１ａおよび第１出力側ノイズ除去部５１ｂは、第１制御配線５３ａ上に分散配置され、各々個別に所定容量のキャパシタを備えているので、所定容量のキャパシタを１ヶ所に設ける場合に比べてノイズ除去能力が高くなる。ここで、抵抗Ｒ１６、抵抗Ｒ１６の値及びキャパシタＣ２、Ｃ３の容量は、例えば除去目的の周波数のノイズを除去できる値としてよい。一例として、抵抗Ｒ１５及びＲ１６は７５０Ωであり、キャパシタＣ２及びＣ３は、数ｐＦであってもよい。

第２入力側ノイズ除去部５１ｃは、対応する第２制御配線５３ｂ上における第２入力側シリーズスイッチ２１ｂおよび第２入力側シャントスイッチ２２ｂと、第２出力側シリーズスイッチ３１ｂおよび第２出力側シャントスイッチ３２ｂの間に直列に接続された抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１３と、対応する第２制御配線５３ｂとグランドとの間に設けられたキャパシタＣ１とを有する。第２入力側ノイズ除去部５１ｃは、ローパスフィルタとして機能することで、第１入力側伝送ノイズ１８１ａを除去する。一例として、抵抗Ｒ１３は、７５０Ωであり、キャパシタＣ１は、例えば、２ｐＦ乃至５又は６ｐＦであってもよい。

第２出力側ノイズ除去部５１ｄは、対応する第２制御配線５３ｂ上における第２入力側シリーズスイッチ２１ｂおよび第２入力側シャントスイッチ２２ｂと、第２出力側シリーズスイッチ３１ｂと第２出力側シャントスイッチ３２ｂの間に直列に接続された抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１４と、対応する第２制御配線５３ｂとグランドとの間に設けられたキャパシタＣ１とを有する。第２出力側ノイズ除去部５１ｄは、ローパスフィルタとして機能することで、第１出力側伝送ノイズ１８１ｃにおける高周波成分を除去する。一例として、抵抗Ｒ１４は、７５０Ωであり、キャパシタＣ１は、２ｐＦ乃至５又は６ｐＦであってもよい。キャパシタＣ１は、第２制御配線５３ｂにおける第２入力側シリーズスイッチ２１ｂおよび第２出力側シリーズスイッチ３１ｂの中点、且つ、第２入力側シャントスイッチ２２ｂおよび第２出力側シャントスイッチ３２ｂの中点に接続される。

このように本実施形態の切替装置では、第１制御配線５３ａのノイズの除去能力を、第２制御配線５３ｂ側よりも向上させている。これにより、本実施形態の切替装置１は、第１伝送信号１４１ａよりも信号レベルが低い第２伝送信号１４１ｂに対するノイズの影響を抑制することができる。

本実施形態の切替装置において、一の伝送路（第１伝送線路４１ａ）に対応する第１制御配線５３ａに対して設けられた第１入力側ノイズ除去部５１ａ、第１出力側ノイズ除去部５１ｂのキャパシタＣ２、キャパシタＣ３の数は、当該一の伝送線路より減衰量が大きい他の伝送路（第２伝送線路４１ｂ）に対応する第２制御配線５３ｂに対して設けられた第２入力側ノイズ除去部５１ｃ、第２出力側ノイズ除去部５１ｄのキャパシタＣ１の数より多い。本実施形態の切替装置では、これにより、第１制御配線５３ａのノイズ除去能力を増強させ、例えば、減衰量が第１伝送線路４１ａよりも大きい第２伝送線路４１ｂにおける、伝播される信号のＳ／Ｎ比を高くすることができる。

図３は、一つの実施形態に係る試験装置１００の概略構成を示す。試験装置１００は、被試験デバイス９０を試験する試験装置であってもよい。試験装置１００は、波形発生部７１と、減衰部７２と、供給部７３と、サンプリング部７４と、判定部７５とを備える。

波形発生部７１は、被試験デバイス９０に供給するアナログの試験信号８１を生成する。例えば、波形発生部７１は、被試験デバイス９０アナログの試験信号８１を生成する。例えば被試験デバイス９０のＳパラメータ等の周波数特性を測定するネットワーク解析をする場合、波形発生部７１は、所定の測定周波数範囲内で周波数を掃引するように、異なる周波数の試験信号８１を順次生成してよい。

減衰部７２は、波形発生部７１が生成した試験信号８１を受け取り、試験信号８１を所定の減衰量で減衰させて、減衰試験信号８２を出力する。減衰部７２は、図１及び図２に関連して説明した切替装置１と同様な機能及び構成を有してよく、同様な構成のノイズ除去部を備えてよい。例えば、減衰部７２は、波形発生部７１が生成した試験信号８１を入力端子１１に受け取り、所定の減推量で減衰させてノイズ除去した減衰試験信号８２を、出力端子１２を介して供給部７３に送出する。

また、減衰部７２には、使用者等により、第１制御信号２０１ａおよび第２制御信号２０１ｂが与えられてよい。また、使用者等から予め与えられる試験プログラムに応じて、波形発生部７１等が第１制御信号２０１ａおよび第２制御信号２０１ｂを、試験信号の発生に先立って生成してもよい。

供給部７３は、減衰部７２により減衰された減衰試験信号８２を供給試験信号８３として被試験デバイス９０に供給する。例えば供給部７３は、試験信号に応じて出力又は引き込むべき電流を生成するドライバであってよい。

サンプリング部７４は、供給試験信号８３に応じて被試験デバイス９０が出力する応答信号８４の波形をサンプリングする。また、サンプリング部７４は、被試験デバイス９０のネットワークを解析する場合、供給部７３および被試験デバイス９０との間に設けられる方向性結合器を介して、被試験デバイス９０に入力される試験信号をサンプリングしてもよい。サンプリング部７４は、与えられる信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータであってよい。

判定部７５は、サンプリング部７４におけるサンプリング結果８５に基づいて、被試験デバイス９０の試験結果（良否）を判定する。例えば判定部７５は、応答信号８４の波形をサンプリング部７４でサンプリングした結果に基づいて、被試験デバイス９０のＳパラメータの周波数特性等を算出してよい。そして、判定部７５は、算出した周波数特性が、所定の使用を満たすか否かにより、被試験デバイス９０の良否を判定してよい。

このような構成により、試験装置１００の減衰部７２では、アナログの試験信号８１が減衰試験信号８２として供給部７３に出力される場合に、制御配線に漏れたノイズが出力側から出力信号側に伝播されなくなる。したがって、本実施形態の試験装置１００における減衰部７２は、入力端子１１からの入力信号１１０が第１制御配線５３ａ、第２制御配線５３ｂに漏れてノイズになって出力端子１２で出力信号１２に重畳されることを防ぐことができる。また、本実施形態の試験装置１００は、減衰部７２により試験信号の振幅を精度よく制御できるので、被試験デバイス９０を精度よく試験すること、または被試験デバイス９０の特性を精度よく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、請求の範囲の記載から明らかである。

上記説明から明らかなように、切替装置１によれば、入力信号を減衰させて送出する場合でも、入力信号にノイズを重畳させないで送出することができる。また、試験装置１００によれば、被試験デバイスの特性を精度よく試験することができる。

Claims

入力端子および出力端子の間に、複数の伝送線路のうち指定された伝送線路を接続する切替装置であって、
前記複数の伝送線路に対応して設けられ、制御信号に応じて対応する前記伝送線路の一端と前記入力端子との間の接続状態をそれぞれ切り替える複数の入力側シリーズスイッチと、
前記複数の伝送線路に対応して設けられ、制御信号に応じて対応する前記伝送線路の他端と前記出力端子との間の接続状態をそれぞれ切り替える複数の出力側シリーズスイッチと、
前記複数の伝送線路に対応して設けられ、当該伝送線路に対応する入力側シリーズスイッチおよび出力側シリーズスイッチに制御信号をそれぞれ供給する複数の制御配線と、
少なくとも１つの制御配線上における前記入力側シリーズスイッチおよび前記出力側シリーズスイッチの間に設けられ、前記入力側シリーズスイッチから前記制御配線を介して前記出力側シリーズスイッチへと伝播するノイズを低減するノイズ除去部と、
を備え、
前記ノイズ除去部は、
対応する前記制御配線上における前記入力側シリーズスイッチおよび前記出力側シリーズスイッチの間に直列に接続された抵抗と、
対応する前記制御配線とグランドとの間に設けられたキャパシタと、
を有し、
前記複数の伝送線路は、互いに信号の減衰量が異なり、
一の前記伝送線路に対応する前記制御配線に対して設けられた前記ノイズ除去部の前記キャパシタの数は、当該一の伝送線路より減衰量が大きい他の前記伝送線路に対応する前記制御配線に対して設けられた前記ノイズ除去部の前記キャパシタの数より多い
切替装置。
前記複数の伝送線路として、第１伝送線路および第２伝送線路を備え、
制御信号に応じて前記第１伝送線路の一端をグランドに接続するか否かを切り替える第１入力側シャントスイッチと、
制御信号に応じて前記第１伝送線路の他端をグランドに接続するか否かを切り替える第１出力側シャントスイッチと、
制御信号に応じて前記第２伝送線路の一端をグランドに接続するか否かを切り替える第２入力側シャントスイッチと、
制御信号に応じて前記第２伝送線路の他端をグランドに接続するか否かを切り替える第２出力側シャントスイッチと、
を更に備え、
前記第１伝送線路に対応して設けられた第１の前記制御配線は、前記第１伝送線路に対応して設けられた第１の前記入力側シリーズスイッチおよび第１の前記出力側シリーズスイッチと、前記第２入力側シャントスイッチおよび前記第２出力側シャントスイッチとに第１の制御信号を供給し、
前記第２伝送線路に対応して設けられた第２の前記制御配線は、前記第２伝送線路に対応して設けられた第２の前記入力側シリーズスイッチおよび第２の前記出力側シリーズスイッチと、前記第１入力側シャントスイッチおよび前記第１出力側シャントスイッチとに第２の制御信号を供給する
請求項１に記載の切替装置。
前記第２伝送線路は、前記第１伝送線路と比較し減衰量が大きく、
第１の前記制御配線に対して設けられた第１の前記ノイズ除去部は、第１の前記制御配線における第１の前記入力側シリーズスイッチおよび第１の前記出力側シリーズスイッチの中点より第１の前記入力側シリーズスイッチに近い接点に接続された第１の前記キャパシタと、当該中点より第１の前記出力側シリーズスイッチに近い接点に接続された第２の前記キャパシタとを有し、
第２の前記制御配線に対して設けられた第２の前記ノイズ除去部は、第２の前記制御配線における第２の前記入力側シリーズスイッチおよび第２の前記出力側シリーズスイッチの中点および第１の前記入力側シャントスイッチおよび第１の前記出力側シャントスイッチの中点に接続された第３の前記キャパシタを有する
請求項２に記載の切替装置。
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供給するアナログの試験信号を生成する波形発生部と、
前記試験信号を減衰する減衰部と、
減衰された前記試験信号を前記被試験デバイスに供給する供給部と、
前記試験信号に応じて前記被試験デバイスが出力する応答信号の波形をサンプリングするサンプリング部と、
を備え、
前記減衰部は、
減衰量の異なる複数の伝送線路と、
入力端子および出力端子の間に、複数の伝送線路のうち指定された伝送線路を接続する切替装置を有して、
該切替装置は、
前記複数の伝送線路に対応して設けられ、制御信号に応じて対応する前記伝送線路の一端と前記入力端子との間の接続状態をそれぞれ切り替える複数の入力側シリーズスイッチと、
前記複数の伝送線路に対応して設けられ、制御信号に応じて対応する前記伝送線路の他端と前記出力端子との間の接続状態をそれぞれ切り替える複数の出力側シリーズスイッチと、
前記複数の伝送線路に対応して設けられ、当該伝送線路に対応する入力側シリーズスイッチおよび出力側シリーズスイッチに制御信号をそれぞれ供給する複数の制御配線と、
少なくとも１つの制御配線上における前記入力側シリーズスイッチおよび前記出力側シリーズスイッチの間に設けられ、前記入力側シリーズスイッチから前記制御配線を介して前記出力側シリーズスイッチへと伝播するノイズを低減するノイズ除去部と、
を含み、
前記ノイズ除去部は、
対応する前記制御配線上における前記入力側シリーズスイッチおよび前記出力側シリーズスイッチの間に直列に接続された抵抗と、
対応する前記制御配線とグランドとの間に設けられたキャパシタと、
を有し、
前記複数の伝送線路は、互いに信号の減衰量が異なり、
一の前記伝送線路に対応する前記制御配線に対して設けられた前記ノイズ除去部の前記キャパシタの数は、当該一の伝送線路より減衰量が大きい他の前記伝送線路に対応する前記制御配線に対して設けられた前記ノイズ除去部の前記キャパシタの数より多い
試験装置。