JP5498478B2 - プログラム可能な利得トランスインピーダンス増幅器過負荷回復回路 - Google Patents
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Description
実施形態に係る発明の特徴について、以下に更に詳細に述べる。
マルチレイヤセラミックコンデンサ(MLCCs:multi-layer ceramic capacitors)のような容量成分の漏れ電流を検査する場合、流れる電流の大部分は充電ダイオード(charging diodes)に流れ込むが、充電電流の一部をセンス回路に流す未充電の容量成分により、センス回路が耐えることのできる大電流がある。理想的には、いったん完全に充電されたら容量成分は電流を流さないことが望ましいが、実際には、漏れ電流が流れ、この電流の正確な測定値は容量成分の品質、特に絶縁抵抗の重要な基準になる。
図1は、本願発明の一実施形態に係るトランスインピーダンス増幅器(trans-impedance amplifier)を示す。図1は、定電流Iinを供給する電流源10を含む。電流源10は、所望の出力値を与える本技術分野の当業者の知る限り、いかなる数の回路設計によっても実施可能である。例えば、電流源10は、参照によって完全に本願明細書に組み込まれる、同一出願人による米国特許公開番号2008/0290879A1に記載されるように、プログラム可能な電流源に接続される可変電圧を供給する電圧源の組合せとして表すことができる。
DUT20は直列に電流源10に接続され、DUT20を流れる電流は、抵抗器14を介して電流センス増幅器(current sense amplifier)12として配置される演算増幅器の反転入力(inverting input)に供給される。電流センス増幅器12の非反転入力(non-inverting input)は接地される。Voutから電流センス増幅器12への反転入力への帰還(feedback)は、コンデンサ18と並列接続される抵抗器16によって行われる。抵抗器16の値はRfである。
実働環境の容量成分漏れ電流測定では、精度および速度の両方を必要とする。過負荷回復を実行するトランスインピーダンス増幅回路の実施形態では、フロントエンド回路機構(front end circuitry)におけるいかなる初期の過負荷においても迅速な減少を可能にすることにより、検査される容量成分が完全に充電される時を過ぎた漏れ電流の測定の遅延を制限する。さらに、トランスインピーダンス増幅回路の実施形態を実施することは、実際の漏れ電流の代わりにその回復を反映するという計測により生じる危険性を減らす。
Claims (9)
- 少なくとも一つの演算増幅器を含む容量成分の漏れ電流を測定する装置であって、
反転入力で直列接続された容量成分から入力を受け取るように構成される第1段の増幅器と、
前記第1段の増幅器の帰還経路と、
前記第1段の増幅器の出力に接続される第2段の増幅器と、を備え、
前記帰還経路の抵抗値は、前記漏れ電流の予測値と、前記第1段の増幅器の対応する最大測定限界電圧とに依存し、
前記第2段の増幅器はプログラム可能な利得を含むことを特徴とする装置。 - 前記帰還経路の抵抗値はプログラム可能であり、
前記抵抗値を複数の値のうちの1つにプログラムする手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記第1段の増幅器の前記出力は、前記第2段の増幅器の非反転入力に接続されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装置。
- 前記第2段の増幅器は、出力信号を増幅させないユニティー利得から前記ユニティー利得より大きい値へプログラム可能な利得を切替えるように構成されるスイッチをさらに備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装置。
- 前記第2段の増幅器の出力から前記第1段の増幅器の反転入力の加算接合点への帰還経路をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記第2段の増幅器の前記出力から前記第1段の増幅器の前記反転入力の前記加算接合点までの前記帰還経路は、
前記第2段の出力が規定の値の範囲を超えるまで、前記第2段の増幅器の前記出力から前記第1段の増幅器の前記反転入力の前記加算接合点への電流の流れを阻止する手段と、
前記加算接合点から前記第2段の増幅器の前記出力への方向の電流の流れを制限する手段と、を備えることを特徴とする請求項5に記載の装置。 - 前記規定の範囲は、前記第2段の増幅器の飽和電圧より大きい値を含むことを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記第1段の増幅器の出力から前記第1段の増幅器の前記反転入力への帰還経路をさらに備え、
前記帰還経路は、前記第1段の増幅器の出力値が前記第1段の増幅器の飽和を示すときに、前記反転入力への入力を減少させるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記第2段の増幅器の出力から前記第1段の増幅器の前記反転入力への帰還経路をさらに備え、
前記帰還経路は、前記第2段の増幅器の出力値が前記第2段の増幅器の飽和を示すときに、前記反転入力への入力を減少させるように構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装置。
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