JP5411843B2 - Drive device, switch device, and test device - Google Patents

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本発明は、駆動装置、スイッチ装置、および試験装置に関する。   The present invention relates to a drive device, a switch device, and a test device.
従来、FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)等の半導体スイッチのオンまたはオフを制御する目的で、当該スイッチのゲートに供給する駆動信号を半導体回路による駆動装置で形成していた(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1 特開2003−318722
Conventionally, for the purpose of controlling on / off of a semiconductor switch such as a field effect transistor (FET), a driving signal supplied to the gate of the switch is formed by a driving device using a semiconductor circuit (for example, a patent) Reference 1).
Patent Document 1 JP 2003-318722 A
しかしながら、このような駆動装置は、インバータ回路等を用いて入力電圧を反転増幅させているので、例えば、入力信号を非反転増幅する駆動装置を実現させることは困難であった。また、このような回路を、半導体素子が持つ特性の製造上のバラツキを考慮しつつ、FET等の半導体スイッチ回路で形成することは困難であった。   However, since such a drive device inverts and amplifies the input voltage using an inverter circuit or the like, it is difficult to realize a drive device that non-inverts and amplifies an input signal, for example. In addition, it has been difficult to form such a circuit with a semiconductor switch circuit such as an FET in consideration of variations in manufacturing characteristics of semiconductor elements.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、入力端子に入力させる入力電圧に応じた出力電圧を出力端子から出力する駆動装置であって、第1基準電圧を出力する第1基準電圧出力部と、入力端子および第1基準電圧出力部の間に位置する第1端子および第2端子の間に設けられ、第1端子から第2端子へと流れる電流に応じて電圧を降下させる第1電圧降下部と、第1端子および出力端子の間に接続された第1電流源と、第2基準電圧を出力する第2基準電圧出力部と、出力端子および第2端子の間に設けられ、第2基準電圧と第2端子の電圧との差に応じてオンまたはオフとなる第1スイッチ部と、第1スイッチ部がオンおよびオフの状態における第1電圧降下部が降下させる電圧の変化を補償する補償部と、を備える駆動装置を提供する。   In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, there is provided a driving device that outputs an output voltage corresponding to an input voltage to be input to an input terminal from the output terminal, and outputs a first reference voltage. 1 reference voltage output unit, provided between the first terminal and the second terminal located between the input terminal and the first reference voltage output unit, the voltage according to the current flowing from the first terminal to the second terminal Between the first voltage drop unit for dropping, the first current source connected between the first terminal and the output terminal, the second reference voltage output unit for outputting the second reference voltage, and the output terminal and the second terminal The first switch part that is turned on or off according to the difference between the second reference voltage and the voltage of the second terminal, and the first voltage drop part in the state where the first switch part is on and off lowers A compensation unit for compensating for a change in voltage. To provide a dynamic system.
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い。また、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。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
本実施形態に係る駆動装置100の構成を示す。The structure of the drive device 100 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る駆動装置100に備えられる、複数のFETのそれぞれのゲート−ソース間電圧VGSに対するドレイン電流Iの特性の例を示す。Provided in the driving device 100 according to this embodiment, each of the gates of the FET - shows an example of characteristics of drain current I D with respect to the voltage V GS between source. 本実施形態に係るスイッチ装置10の構成を示す。The structure of the switch apparatus 10 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る試験装置200の構成を被試験デバイス300とともに示す。1 shows a configuration of a test apparatus 200 according to the present embodiment, together with a device under test 300.
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い。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。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係る駆動装置100の構成を示す。駆動装置100は、入力端子に入力させる入力電圧に応じた出力電圧を出力端子から出力する。一例として、駆動装置100は、+3Vの入力に対して−19Vのオン駆動信号を出力し、0Vの入力に対して−29Vのオフ駆動信号を出力する。   FIG. 1 shows a configuration of a driving apparatus 100 according to the present embodiment. The driving device 100 outputs an output voltage corresponding to the input voltage input to the input terminal from the output terminal. As an example, the driving device 100 outputs a -19V on drive signal to a + 3V input, and outputs a -29V off drive signal to a 0V input.
駆動装置100は、第1電圧降下部110と、第1電流源120と、第1スイッチ部130と、補償部140と、第1基準電圧出力部150と、第2基準電圧出力部160と、第3電流源170と、第1電圧調整部180と、第2電圧調整部190とを備える。また、駆動装置100は、入力端子および第1基準電圧出力部150の間に第1端子および第2端子を位置する。また、駆動装置100は、入力端子および第1端子の間に第3端子および第4端子を位置する。   The driving apparatus 100 includes a first voltage drop unit 110, a first current source 120, a first switch unit 130, a compensation unit 140, a first reference voltage output unit 150, a second reference voltage output unit 160, A third current source 170, a first voltage adjustment unit 180, and a second voltage adjustment unit 190 are provided. In addition, the driving apparatus 100 has a first terminal and a second terminal between the input terminal and the first reference voltage output unit 150. In addition, the driving device 100 positions the third terminal and the fourth terminal between the input terminal and the first terminal.
第1電圧降下部110は、第1端子および第2端子の間に設けられ、第1端子から第2端子へと流れる電流に応じて電圧を降下させる。第1電圧降下部110は、抵抗であってよい。第1電圧降下部110は、当該抵抗の抵抗値と第1電圧降下部110を流れる電流の大きさとを乗じて算出される電圧値を、第1端子の電圧からシフトさせる。一例として、第1電圧降下部110は、70kΩの抵抗である。   The first voltage drop unit 110 is provided between the first terminal and the second terminal, and drops the voltage according to the current flowing from the first terminal to the second terminal. The first voltage drop unit 110 may be a resistor. The first voltage drop unit 110 shifts the voltage value calculated by multiplying the resistance value of the resistor and the magnitude of the current flowing through the first voltage drop unit 110 from the voltage at the first terminal. As an example, the first voltage drop unit 110 is a 70 kΩ resistor.
第1電流源120は、第1端子および出力端子の間に接続される。第1電流源120は、第1端子に接続される一端から、出力端子および第1スイッチ部130に接続される他端へと一定の電流を流す。第1電流源120は、FETおよび抵抗を有し、定電流源として機能してよい。例えば、第1電流源120は、抵抗の一端がFETのソースに接続され、他端がFETのゲートに接続され、FETのドレインから抵抗の他端へと20μAの電流を流す定電流回路である。   The first current source 120 is connected between the first terminal and the output terminal. The first current source 120 allows a constant current to flow from one end connected to the first terminal to the other end connected to the output terminal and the first switch unit 130. The first current source 120 includes an FET and a resistor, and may function as a constant current source. For example, the first current source 120 is a constant current circuit in which one end of a resistor is connected to the source of the FET, the other end is connected to the gate of the FET, and a current of 20 μA flows from the drain of the FET to the other end of the resistor. .
第1スイッチ部130は、出力端子および第2端子の間に設けられ、第2基準電圧出力部160と第2端子の電圧との差に応じてオンまたはオフとなる。第1スイッチ部130は、ゲートが第2基準電圧出力源に接続され、ドレインが出力端子および第1電流源120に接続され、ソースが第2端子に接続されるFETであってよい。ここで、第1スイッチ部130は、入力電圧にオン電圧の+3Vが入力された場合にオフとなり、入力電圧にオフ電圧の0Vが入力された場合はオンとなるスイッチでよい。   The first switch unit 130 is provided between the output terminal and the second terminal, and is turned on or off according to the difference between the second reference voltage output unit 160 and the voltage of the second terminal. The first switch unit 130 may be an FET having a gate connected to the second reference voltage output source, a drain connected to the output terminal and the first current source 120, and a source connected to the second terminal. Here, the first switch unit 130 may be a switch that is turned off when + 3V of the on-voltage is input as the input voltage and turned on when 0V of the off-voltage is input as the input voltage.
補償部140は、第1スイッチ部130がオンおよびオフの状態における第1電圧降下部110が降下させる電圧の変化を補償する。補償部140は、第3端子および第4端子の間に設けられる。補償部140は、第2電圧降下部142と、第2電流源144と、第2スイッチ部146とを有する。   The compensation unit 140 compensates for a change in voltage that the first voltage drop unit 110 drops when the first switch unit 130 is on and off. The compensation unit 140 is provided between the third terminal and the fourth terminal. The compensation unit 140 includes a second voltage drop unit 142, a second current source 144, and a second switch unit 146.
第2電圧降下部142は、第3端子から第4端子へと流れる電流に応じて電圧を降下させる。第2電圧降下部142は、抵抗であってよい。第2電圧降下部142は、当該抵抗の抵抗値と第2電圧降下部142を流れる電流の大きさとを乗じて算出される電圧値を、第3端子の電圧からシフトさせる。第2電圧降下部142は、一例として、70kΩの抵抗である。   The second voltage drop unit 142 drops the voltage according to the current flowing from the third terminal to the fourth terminal. The second voltage drop unit 142 may be a resistor. The second voltage drop unit 142 shifts the voltage value calculated by multiplying the resistance value of the resistor by the magnitude of the current flowing through the second voltage drop unit 142 from the voltage at the third terminal. As an example, the second voltage drop unit 142 is a 70 kΩ resistor.
第2電流源144は、第3端子に一端を接続される。第2電流源144は、第3端子に接続される一端から、第2スイッチ部146に接続される他端へと一定の電流を流す。第2電流源144は、第1電流源120と同様に、FETおよび抵抗を有し、定電流源として機能してよい。例えば、第2電流源144は、抵抗の一端がFETのソースに接続され、他端がFETのゲートに接続され、FETのドレインから抵抗の他端へと20μAの電流を流す定電流回路である。   The second current source 144 has one end connected to the third terminal. The second current source 144 allows a constant current to flow from one end connected to the third terminal to the other end connected to the second switch unit 146. Similar to the first current source 120, the second current source 144 may include an FET and a resistor, and may function as a constant current source. For example, the second current source 144 is a constant current circuit in which one end of the resistor is connected to the source of the FET, the other end is connected to the gate of the FET, and a current of 20 μA flows from the drain of the FET to the other end of the resistor. .
第2スイッチ部146は、第2電流源144の他端および第4端子の間に設けられ、第1スイッチ部130がオンの場合にはオフとなり、第1スイッチ部130がオフの場合はオンとなる。また、第2スイッチ部146は、出力端子に接続され、出力電圧に応じてオンまたはオフとなる。第2スイッチ部146は、第1スイッチ部130と同様に、ゲートが第2基準電圧出力源に接続され、ドレインが出力端子および第1電流源120に接続され、ソースが第2端子に接続されるFETであってよい。   The second switch unit 146 is provided between the other end of the second current source 144 and the fourth terminal. The second switch unit 146 is turned off when the first switch unit 130 is turned on, and is turned on when the first switch unit 130 is turned off. It becomes. The second switch unit 146 is connected to the output terminal and is turned on or off according to the output voltage. Similarly to the first switch unit 130, the second switch unit 146 has a gate connected to the second reference voltage output source, a drain connected to the output terminal and the first current source 120, and a source connected to the second terminal. FET may be used.
第1スイッチ部130および第2スイッチ部146は、Nチャネルのデプレッション型であって、ゲート−ソース間電圧が0Vの場合にオンとなるノーマリオン型のFETでよい。第1スイッチ部130および第2スイッチ部146は、化合物半導体で形成されるFETであってよく、例えば、GaN系のHEMTである。また、第1スイッチ部130および第2スイッチ部146は、MIS(Metal−Insulator−Semiconductor)構造を有してよい。   The first switch unit 130 and the second switch unit 146 may be N-channel depletion type, and may be normally-on type FETs that are turned on when the gate-source voltage is 0V. The first switch unit 130 and the second switch unit 146 may be FETs formed of a compound semiconductor, for example, a GaN-based HEMT. Further, the first switch unit 130 and the second switch unit 146 may have a MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) structure.
第1基準電圧出力部150は、第1基準電圧を出力する。第2基準電圧出力部160は、第2基準電圧を出力する。ここで、第2基準電圧は、第1基準電圧よりも高電圧でよい。一例として、第1基準電圧は−48Vであり、第2基準電圧は−35.5Vである。   The first reference voltage output unit 150 outputs a first reference voltage. The second reference voltage output unit 160 outputs a second reference voltage. Here, the second reference voltage may be higher than the first reference voltage. As an example, the first reference voltage is −48V and the second reference voltage is −35.5V.
第3電流源170は、第2端子および第1基準電圧出力部150の間を流れる電流を規定する。例えば、第3電流源170は、抵抗の一端がFETのソースに接続され、他端がFETのゲートに接続され、FETのドレインから抵抗の他端へと100μAの電流を流す定電流回路である。第3電流源170は、第1電流源120と同様に、FETおよび抵抗を有し、定電流源として機能してよい。第1電流源120、第2電流源144、および第3電流源170は、Nチャネルのデプレッション型であって、ゲート構造がショットキー構造のノーマリオン型のFETをそれぞれ有してよい。   The third current source 170 defines a current flowing between the second terminal and the first reference voltage output unit 150. For example, the third current source 170 is a constant current circuit in which one end of the resistor is connected to the source of the FET, the other end is connected to the gate of the FET, and a current of 100 μA flows from the drain of the FET to the other end of the resistor. . Similar to the first current source 120, the third current source 170 may include an FET and a resistor and function as a constant current source. The first current source 120, the second current source 144, and the third current source 170 may each have an N-channel depletion type and a gate-structure normally-on type FET having a Schottky structure.
第1電圧調整部180は、入力端子と第3端子の間に設けられ、入力端子から第3端子へと流れる電流に応じて電圧を降下させる。第1電圧調整部180は、抵抗でよい。一例として、第1電圧調整部180は、112kΩの抵抗である。   The first voltage adjustment unit 180 is provided between the input terminal and the third terminal, and reduces the voltage according to the current flowing from the input terminal to the third terminal. The first voltage adjustment unit 180 may be a resistor. As an example, the first voltage adjustment unit 180 is a 112 kΩ resistor.
第2電圧調整部190は、第4端子と第1端子の間に設けられ、第4端子から第1端子へと流れる電流に応じて電圧を降下させる。第2電圧調整部190は、抵抗でよい。一例として、第2電圧調整部190は、52kΩの抵抗である。   The second voltage adjusting unit 190 is provided between the fourth terminal and the first terminal, and reduces the voltage according to the current flowing from the fourth terminal to the first terminal. The second voltage adjustment unit 190 may be a resistor. As an example, the second voltage adjustment unit 190 is a 52 kΩ resistor.
図2は、本実施形態に係る駆動装置100に備えられる、複数のFETのそれぞれのゲート−ソース間電圧VGSに対するドレイン電流Iの特性の例を示す。駆動装置100が備える全てのFETは、一例として、図2に示すような特性を有する。 FIG. 2 shows an example of the characteristics of the drain current ID with respect to the gate-source voltage V GS of each of the plurality of FETs provided in the driving apparatus 100 according to the present embodiment. As an example, all FETs included in the driving apparatus 100 have characteristics as shown in FIG.
図中の特性は、ゲート−ソース間電圧が0でもドレイン電流が流れるノーマリオンの特性を有し、Nチャネルのデプレッション型FETの特性を示す。本例における、第1スイッチ部130および第2スイッチ部146は、ゲート−ソース間電圧が−6V以上の場合に完全にオンとなり、ゲート−ソース間電圧が−9V以下の場合に完全にオフとなる。ここで、ゲート−ソース間電圧が−6Vから−8Vまでの範囲の場合、FETは完全にオンにも完全にオフにもならない状態(半オン状態)となって、ドレイン−ソース間に数μ〜数百μAの電流を流す。   The characteristic in the figure has a normally-on characteristic in which a drain current flows even when the gate-source voltage is zero, and shows a characteristic of an N-channel depletion type FET. In this example, the first switch unit 130 and the second switch unit 146 are completely turned on when the gate-source voltage is -6 V or more, and are completely turned off when the gate-source voltage is -9 V or less. Become. Here, when the gate-source voltage is in the range from -6V to -8V, the FET is not completely turned on or completely turned off (half-on state), and several μm between the drain-source. A current of up to several hundred μA is applied.
本例における、第1電流源120、第2電流源144、および第3電流源170は、ゲート−ソース間電圧が−1.8V以上の場合に完全にオンとなり、ゲート−ソース間電圧が−4.8V以下の場合に完全にオフとなるショットキー構造のFETをそれぞれ有する。ここで、ゲート−ソース間電圧が−1.8Vから−3.8Vまでの範囲の場合、FETは完全にオンにも完全にオフにもならない状態(半オン状態)となって、ドレイン−ソース間に数μ〜数百μAの電流を流す。   In this example, the first current source 120, the second current source 144, and the third current source 170 are completely turned on when the gate-source voltage is −1.8 V or more, and the gate-source voltage is − Each has a Schottky FET which is completely turned off when the voltage is 4.8 V or less. Here, when the gate-source voltage is in the range of −1.8 V to −3.8 V, the FET is not completely turned on or completely turned off (half-on state), and the drain-source A current of several μ to several hundred μA is passed between them.
例えば、ゲート−ソース間電圧を−3.6VにするとFETが半オン状態として20μAの電流を流す場合、第1電流源120および第2電流源144は、3.6Vを20μAで除算した180kΩの抵抗をそれぞれ有する。これによって、第1電流源120および第2電流源144は、20μAの電流を流す定電流源としてそれぞれ機能する。   For example, when the gate-source voltage is -3.6V and the FET is in a half-on state and a current of 20 μA flows, the first current source 120 and the second current source 144 are 180 kΩ obtained by dividing 3.6 V by 20 μA. Each has a resistance. Thereby, the first current source 120 and the second current source 144 each function as a constant current source for flowing a current of 20 μA.
同様に、ゲート−ソース間電圧を−3.4VにするとFETが半オン状態として100μAの電流を流す場合、第3電流源170は、3.4Vを100μAで除算した34kΩの抵抗を有する。これによって、第3電流源170は、100μAの電流を流す定電流源として機能する。   Similarly, when the gate-source voltage is -3.4V and the FET is in a half-on state and a current of 100 μA flows, the third current source 170 has a resistance of 34 kΩ obtained by dividing 3.4 V by 100 μA. Thus, the third current source 170 functions as a constant current source for supplying a current of 100 μA.
本例の駆動装置100は、入力端子からの入力オン/オフ信号である+3V/0Vの電圧が、第1電圧降下部110、第2電圧降下部142、第1電圧調整部180、第2電圧調整部190によってそれぞれ電圧シフトされる。   In the driving apparatus 100 of this example, the voltage of + 3V / 0V, which is an input on / off signal from the input terminal, is applied to the first voltage drop unit 110, the second voltage drop unit 142, the first voltage adjustment unit 180, and the second voltage. Each voltage is shifted by the adjustment unit 190.
例えば、駆動装置100の第2電流源144および第2スイッチ部146がない場合、入力端子から第1端子までは100μAの電流が流れるので、第1電圧調整部180は11.2V、第2電圧降下部142は7V、第2電圧調整部190は5.2V、それぞれ電圧シフトする。したがって、+3V/0Vの入力信号に対して、第1端子は−20.4V/−23.4Vとなる。   For example, when the second current source 144 and the second switch unit 146 of the driving apparatus 100 are not provided, a current of 100 μA flows from the input terminal to the first terminal, so that the first voltage adjustment unit 180 is set to 11.2V, the second voltage The drop unit 142 shifts the voltage by 7V, and the second voltage adjustment unit 190 shifts the voltage by 5.2V. Therefore, for an input signal of + 3V / 0V, the first terminal is −20.4V / −23.4V.
ここで、第1スイッチ部130がオフの状態の場合、第1電流源120には電流が流れずに第1電圧降下部110に100μAの電流が流れるので、第1電圧降下部110は7Vの電圧をシフトする。駆動装置100は、入力オン信号の+3Vが入力されると、第1スイッチ部130をオフ状態にして、出力端子から第1端子の電圧を出力する。即ち、駆動装置100は、+3Vの入力オン信号に対して、出力端子から−20.4Vを出力し、第2端子を−27.4Vとする。   Here, when the first switch unit 130 is in an OFF state, no current flows through the first current source 120 and a current of 100 μA flows through the first voltage drop unit 110. Therefore, the first voltage drop unit 110 has a voltage of 7V. Shift voltage. When the input ON signal + 3V is input, the driving apparatus 100 turns off the first switch unit 130 and outputs the voltage of the first terminal from the output terminal. That is, the driving device 100 outputs −20.4V from the output terminal and sets the second terminal to −27.4V in response to the input ON signal of + 3V.
一方、第1スイッチ部130がオンの状態の場合、第1電流源120に20μAの電流が流れるので第1電圧降下部110には80μAの電流が流れ、第1電圧降下部110は5.6Vの電圧をシフトする。駆動装置100は、入力オフ信号の0Vが入力されると、第1スイッチ部130をオン状態にして、出力端子から第2端子の電圧を出力する。即ち、駆動装置100は、0Vの入力オフ信号に対して、出力端子からの出力電圧および第2端子を−29Vとする。   On the other hand, when the first switch unit 130 is turned on, a current of 20 μA flows through the first current source 120, so that a current of 80 μA flows through the first voltage drop unit 110, and the first voltage drop unit 110 is 5.6V. Shift the voltage. When 0V of the input off signal is input, the driving device 100 turns on the first switch unit 130 and outputs the voltage of the second terminal from the output terminal. That is, the driving device 100 sets the output voltage from the output terminal and the second terminal to −29 V in response to the 0 V input off signal.
このように、駆動装置100は、入力オン/オフ信号の+3V/0Vに対して、−20.4V/−29Vの電圧を出力して、非反転増幅として機能することができる。その一方で、駆動装置100は、入力オン/オフ信号の+3V/0Vに対して、第2端子の電圧を−27.4V/−29Vとする。第2端子の電圧と、第2基準電圧の差は、第1スイッチ部130のゲート−ソース電圧なので、入力端子においてオン/オフ信号の電圧差を3Vで与えているにも関わらず、駆動装置100は、ゲート−ソース電圧のオン/オフ信号の電圧差を1.6Vに減少させる。   As described above, the driving device 100 can function as non-inverting amplification by outputting a voltage of −20.4 V / −29 V with respect to +3 V / 0 V of the input on / off signal. On the other hand, the driving device 100 sets the voltage of the second terminal to −27.4V / −29V with respect to + 3V / 0V of the input on / off signal. Since the difference between the voltage at the second terminal and the second reference voltage is the gate-source voltage of the first switch unit 130, the drive device has a voltage difference of 3V on / off signal at the input terminal. 100 reduces the voltage difference of the on / off signal of the gate-source voltage to 1.6V.
駆動装置100は、第1スイッチ部130を完全にオフになるように、第2基準電圧を−36.9Vにして、ゲート−ソース電圧のオフ電圧を−9.5Vにしてよい。この場合、オン/オフ信号の電圧差が1.6Vなので、駆動装置100は、ゲート−ソース電圧のオン電圧を−7.9Vにして、第1スイッチ部130を半オン状態にする。しかしながら、FETの製造バラツキ等により、図2に示したゲート−ソース間電圧に対するドレイン電流の特性は変動するので、例えば横軸方向に0.2V程度変動しただけで、第1スイッチ部130は、スイッチング動作が不安定になる。   The driving apparatus 100 may set the second reference voltage to −36.9 V and the gate-source voltage to −9.5 V so that the first switch unit 130 is completely turned off. In this case, since the voltage difference between the on / off signals is 1.6 V, the driving apparatus 100 sets the on-voltage of the gate-source voltage to −7.9 V and turns the first switch unit 130 into a half-on state. However, the characteristics of the drain current with respect to the gate-source voltage shown in FIG. 2 fluctuate due to variations in the manufacture of the FET, etc. Switching operation becomes unstable.
そこで、本実施形態に係る駆動装置100は、補償部140を備えて第1スイッチ部130のオン/オフ電圧差が減少しないように、第1スイッチ部130がオンおよびオフの状態における第1電圧降下部110が降下させる電圧の変化を補償する。即ち、補償部140は、第1スイッチ部130がオンおよびオフ状態において、第1電圧降下部110が降下させる電圧と第2電圧降下部142が降下させる電圧との和を一定にするように、第1スイッチ部130の状態に応じて第2電圧降下部142に流す電流を切り換える。   Therefore, the driving apparatus 100 according to the present embodiment includes the compensation unit 140 and the first voltage when the first switch unit 130 is on and off so that the on / off voltage difference of the first switch unit 130 does not decrease. A change in voltage dropped by the drop unit 110 is compensated. That is, the compensation unit 140 makes the sum of the voltage dropped by the first voltage drop unit 110 and the voltage dropped by the second voltage drop unit 142 constant when the first switch unit 130 is on and off. The current flowing through the second voltage drop unit 142 is switched according to the state of the first switch unit 130.
例えば、補償部140は、第1電圧降下部110、第1電流源120、および第1スイッチ部130を有する回路と略等しい第2電圧降下部142、第2電流源144、および第2スイッチ部146を有する。ここで、第1電流源120および第2電流源144は、同一の特性を有してよい。一例として、補償部140は、第1電圧降下部110に流れる電流が80μAの場合は第2電圧降下部142に流れる電流を100μAにし、第1電圧降下部110に流れる電流が100μAの場合は第2電圧降下部142に流れる電流を80μAにする。   For example, the compensation unit 140 includes a second voltage drop unit 142, a second current source 144, and a second switch unit that are substantially the same as the circuit having the first voltage drop unit 110, the first current source 120, and the first switch unit 130. 146. Here, the first current source 120 and the second current source 144 may have the same characteristics. As an example, the compensation unit 140 sets the current flowing through the second voltage drop unit 142 to 100 μA when the current flowing through the first voltage drop unit 110 is 80 μA, and sets the current flowing through the first voltage drop unit 110 as 100 μA. 2 The current flowing through the voltage drop unit 142 is set to 80 μA.
より具体的には、第2スイッチ部146がオフの場合は、第2電流源144には電流が流れずに第2電圧降下部142に100μAの電流が流れるので、第1電圧調整部180は11.2V、第2電圧降下部142は7V、第2電圧調整部190は5.2V、それぞれ電圧シフトする。ここで、第2スイッチ部146がオフの場合は、第1スイッチ部130はオンであり、駆動装置100はオフである。即ち、駆動装置100は、オフ電圧の0Vの入力信号に対して、第3端子を−11.2V、第4端子を−18.2V、第1端子を−23.4Vとする。   More specifically, when the second switch unit 146 is off, no current flows through the second current source 144 and 100 μA flows through the second voltage drop unit 142. The voltage shift is 11.2V, the second voltage drop unit 142 is 7V, and the second voltage adjustment unit 190 is 5.2V. Here, when the second switch unit 146 is off, the first switch unit 130 is on and the driving device 100 is off. That is, the driving device 100 sets the third terminal to −11.2 V, the fourth terminal to −18.2 V, and the first terminal to −23.4 V with respect to the 0 V off-state input signal.
ここで、第1スイッチ部130がオンの状態の場合、第1電流源120に20μAの電流が流れるので第1電圧降下部110には80μAの電流が流れ、第1電圧降下部110は5.6Vの電圧をシフトする。したがって、駆動装置100は、0Vの入力オフ信号に対して、出力端子および第2端子を−29Vとする。   Here, when the first switch unit 130 is on, a current of 20 μA flows through the first current source 120, so that a current of 80 μA flows through the first voltage drop unit 110. Shift the voltage of 6V. Therefore, the driving apparatus 100 sets the output terminal and the second terminal to −29V with respect to the 0V input off signal.
一方、第2スイッチ部146がオンの場合は、第2電流源144には20μAの電流が流れ、第2電圧降下部142には80μAの電流が流れるので、第1電圧調整部180は11.2V、第2電圧降下部142は5.6V、第2電圧調整部190は5.2V、それぞれ電圧シフトする。ここで、第2スイッチ部146がオンの場合は、第1スイッチ部130はオフであり、駆動装置100はオンである。即ち、駆動装置100は、オン電圧の+3Vの入力信号に対して、第3端子を−8.2V、第4端子を−13.8V、第1端子を−19Vとする。   On the other hand, when the second switch unit 146 is on, a current of 20 μA flows through the second current source 144 and a current of 80 μA flows through the second voltage drop unit 142. The voltage shift is 2V, the second voltage drop unit 142 is 5.6V, and the second voltage adjustment unit 190 is 5.2V. Here, when the 2nd switch part 146 is ON, the 1st switch part 130 is OFF and the drive device 100 is ON. That is, the driving device 100 sets the third terminal to −8.2V, the fourth terminal to −13.8V, and the first terminal to −19V with respect to the input signal of + 3V of the ON voltage.
ここで、第1スイッチ部130がオフの状態の場合、第1電流源120には電流が流れずに第1電圧降下部110に100μAの電流が流れるので、第1電圧降下部110は7Vの電圧をシフトする。したがって、駆動装置100は、+3Vの入力オン信号に対して、第1端子および出力端子からの出力電圧を−19Vとして、第2端子を−26Vとする。   Here, when the first switch unit 130 is in an OFF state, no current flows through the first current source 120 and a current of 100 μA flows through the first voltage drop unit 110. Therefore, the first voltage drop unit 110 has a voltage of 7V. Shift voltage. Therefore, the driving device 100 sets the output voltage from the first terminal and the output terminal to −19V and the second terminal to −26V with respect to the input ON signal of + 3V.
このように、駆動装置100は、入力オン/オフ信号の+3V/0Vに対して、−19V/−29Vの電圧を出力して、非反転増幅として機能することができる。また、駆動装置100は、入力オン/オフ信号の+3V/0Vに対して、第2端子の電圧を−26V/−29Vの電圧を出力する。即ち、駆動装置100は、入力端子において与えたオン/オフ電圧差の3Vを、そのまま、第1スイッチ部130のゲート−ソース電圧のオン/オフ電圧差として与えることができる。   As described above, the driving device 100 can function as non-inverting amplification by outputting a voltage of −19 V / −29 V with respect to +3 V / 0 V of the input on / off signal. Further, the driving device 100 outputs a voltage of −26V / −29V as the voltage of the second terminal with respect to + 3V / 0V of the input on / off signal. In other words, the driving device 100 can directly apply the 3 V on / off voltage difference given at the input terminal as the on / off voltage difference between the gate and source voltages of the first switch unit 130.
ここで、駆動装置100は、第2基準電圧を−35.5Vとすることで、第1スイッチ部130のゲート−ソース電圧のオン/オフ電圧を−6.5V/−9.5Vとすることができる。これによって、第1スイッチ部130は、−9.5Vの電圧をゲート−ソース電圧にすることで完全にオフになり、また、−6.5Vの電圧をゲート−ソース電圧にすることで半オン状態となる。   Here, the driving device 100 sets the on / off voltage of the gate-source voltage of the first switch unit 130 to −6.5V / −9.5V by setting the second reference voltage to −35.5V. Can do. Accordingly, the first switch unit 130 is completely turned off by setting the voltage of −9.5 V to the gate-source voltage, and is turned on by setting the voltage of −6.5 V to the gate-source voltage. It becomes a state.
したがって、第1スイッチ部130は、駆動装置100がオン状態の時にオフとなり、駆動装置100がオフ状態の時にオンとなる。また、第2スイッチ部146は、第1スイッチ部130がオフの場合にゲート−ソース電圧を第4端子と第1端子の間の電圧差である−5.2Vとするので、オンとなる。また、第2スイッチ部146は、第1スイッチ部130がオンの場合にゲート−ソース電圧を第4端子と第2端子の間の電圧差である−10.8Vとするので、オフとなる。   Accordingly, the first switch unit 130 is turned off when the driving device 100 is in the on state, and is turned on when the driving device 100 is in the off state. In addition, the second switch unit 146 is turned on because the gate-source voltage is −5.2 V, which is a voltage difference between the fourth terminal and the first terminal, when the first switch unit 130 is off. Further, the second switch unit 146 is turned off because the gate-source voltage is set to −10.8 V which is a voltage difference between the fourth terminal and the second terminal when the first switch unit 130 is on.
以上のように、駆動装置100がゲート−ソース電圧のオン/オフ電圧差を3Vにしたことで、ゲート−ソース間電圧に対するドレイン電流の特性が製造バラツキ等で横軸方向に−0.5V〜+0.5V程度変動しても、第1スイッチ部130は、安定なスイッチング動作を実行することができる。   As described above, when the driving device 100 sets the gate-source voltage on / off voltage difference to 3 V, the drain current characteristic with respect to the gate-source voltage varies from −0.5 V in the horizontal axis direction due to manufacturing variation. Even if the voltage fluctuates by about +0.5 V, the first switch unit 130 can perform a stable switching operation.
図3は、本実施形態に係るスイッチ装置10の構成を示す。スイッチ装置10は、第1スイッチ端子12および第2スイッチ端子14間を電気的に接続または切断する。スイッチ装置10は、外部から入力される制御信号の電圧に応じて、第1スイッチ端子12と第2スイッチ端子14との間を導通または切断する。スイッチ装置10は、メインFET20と、オン用FET22と、オフ用FET24と、オン側入力抵抗26と、オフ側入力抵抗28と、制御部30と、電圧検出部32とを備える。   FIG. 3 shows a configuration of the switch device 10 according to the present embodiment. The switch device 10 electrically connects or disconnects between the first switch terminal 12 and the second switch terminal 14. The switch device 10 conducts or disconnects between the first switch terminal 12 and the second switch terminal 14 in accordance with the voltage of the control signal input from the outside. The switch device 10 includes a main FET 20, an ON FET 22, an OFF FET 24, an ON side input resistor 26, an OFF side input resistor 28, a control unit 30, and a voltage detection unit 32.
メインFET20は、第1スイッチ端子12および第2スイッチ端子14の間に設けられたメインスイッチとして機能する。メインFET20は、第1スイッチ端子12から受け取った信号を第2スイッチ端子14へと伝送する。メインFET20は、ソースが第1スイッチ端子12に接続され、ドレインが第2スイッチ端子14に接続される。本実施形態においては、メインFET20は、Nチャネルのデプレッション型であって、ゲート−ソース間電圧が0Vの場合にオンとなるノーマリオン型の電界効果トランジスタである。   The main FET 20 functions as a main switch provided between the first switch terminal 12 and the second switch terminal 14. The main FET 20 transmits the signal received from the first switch terminal 12 to the second switch terminal 14. The main FET 20 has a source connected to the first switch terminal 12 and a drain connected to the second switch terminal 14. In the present embodiment, the main FET 20 is an N-channel depletion type, and is a normally-on type field effect transistor that is turned on when the gate-source voltage is 0V.
オン用FET22は、第1スイッチ端子12およびメインFET20のゲートの間に電気的に接続されたオン用スイッチとして機能する。オン用FET22は、ソースがメインFET20のソースに接続され、ドレインがメインFET20のゲートに接続される。   The on FET 22 functions as an on switch electrically connected between the first switch terminal 12 and the gate of the main FET 20. The ON FET 22 has a source connected to the source of the main FET 20 and a drain connected to the gate of the main FET 20.
オフ用FET24は、メインFET20のゲートおよびメインFET20をオフとするためのオフ電圧との間に接続されたオフ用スイッチとして機能する。オフ用FET24は、ソースが制御部30のオフ電圧端子40に接続され、ドレインがメインFET20のゲートに接続される。   The off FET 24 functions as an off switch connected between the gate of the main FET 20 and an off voltage for turning off the main FET 20. The off FET 24 has a source connected to the off voltage terminal 40 of the control unit 30 and a drain connected to the gate of the main FET 20.
オン側入力抵抗26は、一端が制御部30のオン側端子42に接続され、他端がオン用FET22のゲートに接続される。オフ側入力抵抗28は、一端が制御部30のオフ側端子44に接続され、他端がオフ用FET24のゲートに接続される。   One end of the on-side input resistor 26 is connected to the on-side terminal 42 of the control unit 30, and the other end is connected to the gate of the on-use FET 22. One end of the off-side input resistor 28 is connected to the off-side terminal 44 of the control unit 30, and the other end is connected to the gate of the off-use FET 24.
電圧検出部32は、第2スイッチ端子14の電圧が基準範囲内か否かを検出する。本実施形態においては、電圧検出部32は、第2スイッチ端子14の電圧が基準電圧未満となったか否かを検出する。   The voltage detector 32 detects whether or not the voltage of the second switch terminal 14 is within the reference range. In the present embodiment, the voltage detector 32 detects whether or not the voltage of the second switch terminal 14 has become less than the reference voltage.
電圧検出部32は、第2スイッチ端子14および制御部30の検出端子52の間に設けられた検出用FET34を有する。検出用FET34は、第2スイッチ端子14の電圧が基準範囲内の場合には第2スイッチ端子14および制御部30の検出端子52の間を切断し、第2スイッチ端子14の電圧が基準範囲外の場合には第2スイッチ端子14および制御部30の検出端子52の間を導通する検出用スイッチとして機能する。   The voltage detection unit 32 includes a detection FET 34 provided between the second switch terminal 14 and the detection terminal 52 of the control unit 30. The detection FET 34 disconnects between the second switch terminal 14 and the detection terminal 52 of the control unit 30 when the voltage of the second switch terminal 14 is within the reference range, and the voltage of the second switch terminal 14 is out of the reference range. In this case, it functions as a detection switch for conducting between the second switch terminal 14 and the detection terminal 52 of the control unit 30.
本実施形態において、検出用FET34は、Nチャネルのデプレッション型の電界効果トランジスタである。検出用FET34は、ソースが第2スイッチ端子14に接続され、ドレインが制御部30の検出端子52に接続され、ゲートが制御部30のゲート電圧端子54に接続される。検出用FET34は、第2スイッチ端子14の電圧が予め定められた基準電圧以上の場合(正常動作時)にオフとなる。そして、検出用FET34は、第2スイッチ端子14の電圧が予め定められた基準電圧未満の場合(異常動作時)にオンとなる。   In the present embodiment, the detection FET 34 is an N-channel depletion type field effect transistor. The detection FET 34 has a source connected to the second switch terminal 14, a drain connected to the detection terminal 52 of the control unit 30, and a gate connected to the gate voltage terminal 54 of the control unit 30. The detection FET 34 is turned off when the voltage of the second switch terminal 14 is equal to or higher than a predetermined reference voltage (during normal operation). The detection FET 34 is turned on when the voltage at the second switch terminal 14 is lower than a predetermined reference voltage (during abnormal operation).
制御部30は、制御端子50に入力される制御信号の電圧に応じてメインFET20をオンまたはオフに制御する。制御部30は、メインFET20をオンとする場合に、オン用FET22をオン、オフ用FET24をオフとする。また、制御部30は、メインFET20をオフとする場合に、オン用FET22をオフ、オフ用FET24をオンとする。   The control unit 30 controls the main FET 20 to be turned on or off according to the voltage of the control signal input to the control terminal 50. When the main FET 20 is turned on, the control unit 30 turns on the on FET 22 and turns off the off FET 24. Further, when the main FET 20 is turned off, the control unit 30 turns off the on FET 22 and turns on the off FET 24.
本実施形態において、制御部30は、制御端子50に入力される制御信号として、メインFET20をオンとする場合にロー側(オフ)の電圧を受信し、メインFET20をオフとする場合にハイ側(オン)の電圧を受信する。制御部30は、駆動装置100と、反転駆動装置310を有する。   In the present embodiment, the control unit 30 receives a low-side (off) voltage when the main FET 20 is turned on as a control signal input to the control terminal 50 and a high side when the main FET 20 is turned off. (ON) voltage is received. The control unit 30 includes a driving device 100 and an inversion driving device 310.
駆動装置100および反転駆動装置310は、制御端子50に入力される制御信号を受信する。駆動装置100は、オフの制御信号を受信した場合に、オフの制御信号を非反転増幅させた駆動電圧をオフ側制御電圧としてオフ側端子44から出力する。また、駆動装置100は、オンの制御信号を受信した場合に、オンの制御信号を非反転増幅させた駆動電圧をオフ側制御電圧としてオフ側端子44から出力する。   The driving device 100 and the reverse driving device 310 receive a control signal input to the control terminal 50. When receiving the off control signal, the driving device 100 outputs a drive voltage obtained by non-inverting amplification of the off control signal from the off side terminal 44 as an off side control voltage. Further, when the driving device 100 receives the ON control signal, the driving device 100 outputs the driving voltage obtained by non-inverting amplification of the ON control signal as the OFF side control voltage from the OFF side terminal 44.
これによって、スイッチ装置10は、FETで形成された駆動装置100により、オン/オフ制御信号に応じて、制御信号を非反転増幅させてオフ用FET24のゲートドライブ信号として供給することができる。また、スイッチ装置10は、FETで形成された駆動装置100により、3V振幅の制御信号を3倍以上増幅させ、オフ用FET24にゲートドライブ信号として安定して供給することができる。   Accordingly, the switch device 10 can non-invert-amplify the control signal according to the on / off control signal and supply it as the gate drive signal of the off FET 24 by the driving device 100 formed of FET. In addition, the switch device 10 can amplify the control signal having a 3V amplitude three times or more by the drive device 100 formed of an FET, and can stably supply the control signal to the off FET 24 as a gate drive signal.
反転駆動装置310は、オフの制御信号を受信した場合に、オフの制御信号を反転増幅させた駆動電圧をオン側制御電圧として出力する。反転駆動装置310は、オンの制御信号を受信した場合に、オンの制御信号を反転増幅させた駆動電圧をオン側制御電圧として出力する。反転駆動装置310は、インバータ回路を有してよい。   When receiving the off control signal, the inverting drive device 310 outputs a drive voltage obtained by inverting and amplifying the off control signal as the on-side control voltage. When receiving the ON control signal, the inversion driving device 310 outputs a driving voltage obtained by inverting and amplifying the ON control signal as the ON side control voltage. The inverting drive device 310 may have an inverter circuit.
このように、制御部30は、オン側端子42からオン側制御電圧を出力する。オン側端子42から出力されたオン側制御電圧は、オン側入力抵抗26を介してオン用FET22のゲートに印加される。制御部30は、制御端子50から入力される制御信号の電圧に応じてオン側制御電圧のレベルを変化させて、オン用FET22のオン/オフを制御する。   Thus, the control unit 30 outputs the on-side control voltage from the on-side terminal 42. The ON-side control voltage output from the ON-side terminal 42 is applied to the gate of the ON FET 22 via the ON-side input resistor 26. The control unit 30 controls the on / off state of the on FET 22 by changing the level of the on-side control voltage in accordance with the voltage of the control signal input from the control terminal 50.
また、制御部30は、オフ側端子44からオフ側制御電圧を出力する。オフ側端子44から出力されたオフ側制御電圧は、オフ側入力抵抗28を介してオフ用FET24のゲートに印加される。制御部30は、制御端子50から入力される制御信号の電圧に応じてオフ側制御電圧のレベルを変化させて、オフ用FET24のオン/オフを制御する。   Further, the control unit 30 outputs an off-side control voltage from the off-side terminal 44. The off-side control voltage output from the off-side terminal 44 is applied to the gate of the off FET 24 via the off-side input resistor 28. The control unit 30 controls the on / off of the off FET 24 by changing the level of the off-side control voltage according to the voltage of the control signal input from the control terminal 50.
オン用FET22がオン、オフ用FET24がオフとなると、メインFET20のゲート−ソース間電圧は、0Vとなる。メインFET20は、ゲート−ソース間電圧が0Vの場合にオンとなるノーマリオン型である。従って、制御部30は、オン用FET22をオンおよびオフ用FET24をオフとすることにより、メインFET20をオンとすることができる。   When the on FET 22 is turned on and the off FET 24 is turned off, the gate-source voltage of the main FET 20 becomes 0V. The main FET 20 is a normally-on type that is turned on when the gate-source voltage is 0V. Therefore, the control unit 30 can turn on the main FET 20 by turning on the FET 22 for turning on and turning off the FET 24 for turning off.
また、制御部30は、オフ電圧端子40からメインFET20をオフとするオフ電圧を出力する。即ち、制御部30は、第1スイッチ端子12に予め定められた範囲の電圧が印加された場合において、メインFET20が完全にオフとすることができるゲート電圧を、オフ電圧としてオフ電圧端子40から出力する。これにより、オン用FET22がオフ、オフ用FET24がオンとなると、メインFET20のゲート−ソース間電圧に、当該メインFET20が完全にオフとなる電位差が印加される。従って、制御部30は、オン用FET22をオフおよびオフ用FET24をオンとすることにより、メインFET20をオフとすることができる。   Further, the control unit 30 outputs an off voltage that turns off the main FET 20 from the off voltage terminal 40. That is, the control unit 30 sets the gate voltage at which the main FET 20 can be completely turned off when the voltage in a predetermined range is applied to the first switch terminal 12 from the off voltage terminal 40 as an off voltage. Output. Thus, when the on FET 22 is turned off and the off FET 24 is turned on, a potential difference at which the main FET 20 is completely turned off is applied to the gate-source voltage of the main FET 20. Therefore, the control unit 30 can turn off the main FET 20 by turning off the on FET 22 and turning on the off FET 24.
また、制御部30は、第2スイッチ端子14の電圧が基準電圧以上の場合(正常動作時)に検出用FET34がオフとし、第2スイッチ端子14の電圧が基準電圧未満の場合(異常動作時)にオンとするような、基準ゲート電圧をゲート電圧端子54から出力する。これにより、制御部30は、正常動作時において、第2スイッチ端子14および当該制御部30の検出端子52の間を切断させ、異常動作時において、第2スイッチ端子14および当該制御部30の検出端子52の間を導通させることができる。   The control unit 30 turns off the detection FET 34 when the voltage of the second switch terminal 14 is equal to or higher than the reference voltage (during normal operation), and turns off when the voltage of the second switch terminal 14 is lower than the reference voltage (during abnormal operation). The reference gate voltage that is turned on is output from the gate voltage terminal 54. Thus, the control unit 30 disconnects the second switch terminal 14 and the detection terminal 52 of the control unit 30 during normal operation, and detects the second switch terminal 14 and the control unit 30 during abnormal operation. The terminals 52 can be made conductive.
そして、制御部30は、第2スイッチ端子14の電圧が基準範囲外の場合には(例えば第2スイッチ端子14の電圧が基準電圧未満の場合には)、メインFET20を強制的にオフとする。即ち、制御部30は、電圧検出部32の検出用FET34がオンの場合(即ち、第2スイッチ端子14および当該制御部30の検出端子52の間が導通した場合)、制御信号の電圧に関わらず強制的にオン用FET22をオフ且つオフ用FET24をオンとして、メインFET20をオフとする。   Then, when the voltage at the second switch terminal 14 is out of the reference range (for example, when the voltage at the second switch terminal 14 is less than the reference voltage), the control unit 30 forcibly turns off the main FET 20. . That is, the control unit 30 relates to the voltage of the control signal when the detection FET 34 of the voltage detection unit 32 is on (that is, when the second switch terminal 14 and the detection terminal 52 of the control unit 30 are conducted). First, the on FET 22 is forcibly turned off and the off FET 24 is turned on, and the main FET 20 is turned off.
このようなスイッチ装置10は、メインFET20のゲートとソースとの間をオン用FET22により導通させてメインFET20をオンとするので、メインFET20のゲートをフローティング状態とすることができる。これにより、スイッチ装置10によれば、メインFET20のゲートの絶縁性を高めて、ソース−ドレイン間に伝送される信号の通過特性を良くすることができる。   In such a switch device 10, the main FET 20 is turned on by conducting between the gate and the source of the main FET 20 by the ON FET 22, so that the gate of the main FET 20 can be in a floating state. Thereby, according to the switch apparatus 10, it is possible to improve the insulating property of the gate of the main FET 20 and improve the passage characteristic of the signal transmitted between the source and the drain.
また、このようなスイッチ装置10は、第2スイッチ端子14に異常な電圧が発生したことをADコンバータ等により検出せずに、検出用FET34により検出する。従って、スイッチ装置10は、第2スイッチ端子14に異常な電圧が発生した場合に、プロセッサを用いずにメインFET20を強制的にオフすることができる。これにより、スイッチ装置10によれば、回路規模を小さくすることができる。   Further, such a switch device 10 detects the occurrence of an abnormal voltage at the second switch terminal 14 by the detection FET 34 without detecting it by an AD converter or the like. Therefore, the switch device 10 can forcibly turn off the main FET 20 without using a processor when an abnormal voltage is generated at the second switch terminal 14. Thereby, according to the switch apparatus 10, a circuit scale can be made small.
図4は、本実施形態に係る試験装置200の構成を被試験デバイス300とともに示す。試験装置200は、被試験デバイス300を試験する。   FIG. 4 shows the configuration of the test apparatus 200 according to this embodiment together with the device under test 300. The test apparatus 200 tests the device under test 300.
試験装置200は、試験信号発生部210と、ドライバ220と、コンパレータ230と、判定部240と、スイッチ装置10と、スイッチ制御部250とを備える。試験信号発生部210は、被試験デバイス300を試験するための試験信号を発生する。   The test apparatus 200 includes a test signal generation unit 210, a driver 220, a comparator 230, a determination unit 240, a switch device 10, and a switch control unit 250. The test signal generator 210 generates a test signal for testing the device under test 300.
ドライバ220は、試験信号発生部210から発生された試験信号を被試験デバイス300へと供給する。コンパレータ230は、試験信号が供給されたことに応じて被試験デバイス300から出力された応答信号の論理値を取得する。判定部240は、コンパレータ230により取得された論理値と期待値とを比較して、被試験デバイス300の良否を判定する。   The driver 220 supplies the test signal generated from the test signal generator 210 to the device under test 300. The comparator 230 acquires the logical value of the response signal output from the device under test 300 in response to the supply of the test signal. The determination unit 240 compares the logical value acquired by the comparator 230 with the expected value to determine pass / fail of the device under test 300.
スイッチ装置10は、試験信号発生部210および被試験デバイス300の間に設けられる。本例において、スイッチ装置10は、ドライバ220と被試験デバイス300との間に設けられる。スイッチ装置10は、スイッチ制御部250から供給される制御信号の電圧に応じて、試験信号発生部210と被試験デバイス300との間を導通または切断する。スイッチ制御部250は、試験信号発生部210による試験時においてスイッチ装置10を導通状態として、試験信号発生部210による試験時以外においてスイッチ装置10を切断状態とする。   The switch device 10 is provided between the test signal generator 210 and the device under test 300. In this example, the switch device 10 is provided between the driver 220 and the device under test 300. The switch device 10 conducts or disconnects between the test signal generator 210 and the device under test 300 according to the voltage of the control signal supplied from the switch controller 250. The switch control unit 250 puts the switch device 10 into a conductive state during a test by the test signal generation unit 210 and puts the switch device 10 into a disconnected state other than during the test by the test signal generation unit 210.
これによって、試験装置200は、小型、長寿命、かつ信頼性の高いFETで構成され、非反転増幅の駆動装置100によって駆動されるスイッチ装置10を用いて試験を実行することができる。   As a result, the test apparatus 200 is composed of a FET that is small, has a long life, and is highly reliable, and can perform a test using the switch apparatus 10 that is driven by the non-inverting amplification driving apparatus 100.
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。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 スイッチ装置、12 第1スイッチ端子、14 第2スイッチ端子、20 メインFET、22 オン用FET、24 オフ用FET、26 オン側入力抵抗、28 オフ側入力抵抗、30 制御部、32 電圧検出部、34 検出用FET、40 オフ電圧端子、42 オン側端子、44 オフ側端子、50 制御端子、52 検出端子、54 ゲート電圧端子、100 駆動装置、110 第1電圧降下部、120 第1電流源、130 第1スイッチ部、140 補償部、142 第2電圧降下部、144 第2電流源、146 第2スイッチ部、150 第1基準電圧出力部、160 第2基準電圧出力部、170 第3電流源、180 第1電圧調整部、190 第2電圧調整部、200 試験装置、210 試験信号発生部、220 ドライバ、230 コンパレータ、240 判定部、250 スイッチ制御部、300 被試験デバイス、310 反転駆動装置 10 switch device, 12 first switch terminal, 14 second switch terminal, 20 main FET, 22 ON FET, 24 OFF FET, 26 ON side input resistance, 28 OFF side input resistance, 30 control unit, 32 voltage detection unit , 34 detection FET, 40 off voltage terminal, 42 on side terminal, 44 off side terminal, 50 control terminal, 52 detection terminal, 54 gate voltage terminal, 100 driving device, 110 first voltage drop unit, 120 first current source , 130 1st switch part, 140 compensation part, 142 2nd voltage drop part, 144 2nd current source, 146 2nd switch part, 150 1st reference voltage output part, 160 2nd reference voltage output part, 170 3rd current Source, 180 first voltage adjustment unit, 190 second voltage adjustment unit, 200 test apparatus, 210 test signal generation unit, 220 driver, 30 comparators, 240 determination unit, 250 switch controller, 300 a device under test, 310 inversion driving device

Claims (11)

  1. 入力端子に入力させる入力電圧に応じた出力電圧を出力端子から出力する駆動装置であって、
    第1基準電圧を出力する第1基準電圧出力部と、
    前記入力端子および前記第1基準電圧出力部の間に位置する第1端子および第2端子の間に設けられ、前記第1端子から前記第2端子へと流れる電流に応じて電圧を降下させる第1電圧降下部と、
    前記第1端子および前記出力端子の間に接続された第1電流源と、
    第2基準電圧を出力する第2基準電圧出力部と、
    前記出力端子および前記第2端子の間に設けられ、前記第2基準電圧出力部と前記第2端子の電圧との差に応じてオンまたはオフとなる第1スイッチ部と、
    前記入力端子および前記第1端子の間に位置する第3端子および第4端子の間に設けられ、前記第1スイッチ部がオンおよびオフの状態における前記第1電圧降下部が降下させる電圧の変化を補償する補償部と、
    を備える
    駆動装置。
    A drive device that outputs from the output terminal an output voltage corresponding to the input voltage to be input to the input terminal,
    A first reference voltage output unit that outputs a first reference voltage;
    A first terminal provided between the first terminal and the second terminal located between the input terminal and the first reference voltage output unit, wherein the voltage drops according to the current flowing from the first terminal to the second terminal; 1 voltage drop part,
    A first current source connected between the first terminal and the output terminal;
    A second reference voltage output unit for outputting a second reference voltage;
    A first switch unit provided between the output terminal and the second terminal and turned on or off according to a difference between the second reference voltage output unit and the voltage of the second terminal;
    A change in voltage that is provided between a third terminal and a fourth terminal that are located between the input terminal and the first terminal, and that the first voltage drop unit drops when the first switch unit is on and off. A compensation unit for compensating
    A drive device comprising:
  2. 前記補償部は、
    記第3端子から前記第4端子へと流れる電流に応じて電圧を降下させる第2電圧降下部と、
    前記第3端子に一端を接続された第2電流源と、
    前記第2電流源の他端および前記第4端子の間に設けられ、前記第1スイッチ部がオンの場合にはオフとなり、前記第1スイッチ部がオフの場合はオンとなる第2スイッチ部と、
    を有する請求項1に記載の駆動装置。
    The compensation unit
    A second voltage drop unit to lower the voltage in accordance with a current flowing from the front Symbol third terminal to the fourth terminal,
    A second current source having one end connected to the third terminal;
    A second switch unit that is provided between the other end of the second current source and the fourth terminal, and is turned off when the first switch unit is on and turned on when the first switch unit is off. When,
    The drive device according to claim 1, comprising:
  3. 前記第2スイッチ部は、前記出力端子に接続され、出力電圧に応じてオンまたはオフとなる請求項2に記載の駆動装置。   The drive device according to claim 2, wherein the second switch unit is connected to the output terminal and is turned on or off according to an output voltage.
  4. 前記第1電流源および前記第2電流源は、同一の特性を有する請求項2または3に記載の駆動装置。   The driving device according to claim 2, wherein the first current source and the second current source have the same characteristics.
  5. 前記第1電圧降下部および前記第2電圧降下部は、抵抗である請求項2から4のいずれか1項に記載の駆動装置。   5. The drive device according to claim 2, wherein the first voltage drop unit and the second voltage drop unit are resistors. 6.
  6. 前記第1スイッチ部および前記第2スイッチ部は、MIS構造のトランジスタである請求項3から5のいずれか1項に記載の駆動装置。   6. The driving device according to claim 3, wherein the first switch unit and the second switch unit are transistors having a MIS structure. 7.
  7. 前記第1スイッチ部および前記第2スイッチ部は、GaN系HEMTスイッチである請求項6に記載の駆動装置。   The driving apparatus according to claim 6, wherein the first switch unit and the second switch unit are GaN-based HEMT switches.
  8. 前記第2端子および前記第1基準電圧出力部の間を流れる電流を規定する第3電流源を更に備える請求項1から7のいずれか1項に記載の駆動装置。   8. The drive device according to claim 1, further comprising a third current source that regulates a current flowing between the second terminal and the first reference voltage output unit. 9.
  9. 第1スイッチ端子および第2スイッチ端子間を電気的に接続または切断するスイッチ装置であって、
    入力端子への入力電圧に応じた駆動電圧を出力端子から出力する請求項1から8のいずれか1項に記載の駆動装置と、
    前記駆動電圧に応じてオンまたはオフとなるメインスイッチと、
    を備える
    スイッチ装置。
    A switch device for electrically connecting or disconnecting between a first switch terminal and a second switch terminal,
    The drive device according to any one of claims 1 to 8, wherein a drive voltage corresponding to an input voltage to the input terminal is output from the output terminal;
    A main switch that is turned on or off according to the driving voltage;
    A switch device comprising:
  10. 前記スイッチ装置は、
    前記第1スイッチ端子および前記メインスイッチのゲートの間に電気的に接続されたオン用スイッチと、
    前記メインスイッチのゲートおよび前記メインスイッチをオフとするためのオフ電圧との間に接続されたオフ用スイッチと、
    前記オン用スイッチに駆動電圧を供給するオン用駆動回路と、
    をさらに備え、
    前記メインスイッチをオンとする場合に、前記オン用駆動回路は前記オン用スイッチをオン、前記駆動装置は前記オフ用スイッチをオフとし、前記メインスイッチをオフとする場合に、前記オン用駆動回路は前記オン用スイッチをオフ、前記駆動装置は前記オフ用スイッチをオフとする請求項9に記載のスイッチ装置。
    The switch device is
    An ON switch electrically connected between the first switch terminal and the gate of the main switch;
    An off switch connected between the gate of the main switch and an off voltage for turning off the main switch;
    An on drive circuit for supplying a drive voltage to the on switch;
    Further comprising
    When the main switch is turned on, the on drive circuit turns on the on switch, and when the drive device turns off the off switch and turns off the main switch, the on drive circuit The switch device according to claim 9, wherein the on switch is turned off, and the driving device turns off the off switch.
  11. 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を試験するための試験信号を発生する試験信号発生部と、
    前記試験信号発生部および前記被試験デバイスの間に設けられ、前記試験信号発生部および前記被試験デバイスの間を導通または切断する請求項9または10に記載のスイッチ装置と、
    を備える試験装置。
    A test apparatus for testing a device under test,
    A test signal generator for generating a test signal for testing the device under test;
    The switch device according to claim 9 or 10, which is provided between the test signal generator and the device under test, and conducts or disconnects between the test signal generator and the device under test.
    A test apparatus comprising:
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