JPH04305164A - 電圧信号を電気光学的に測定する方法および装置 - Google Patents
電圧信号を電気光学的に測定する方法および装置Info
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- JPH04305164A JPH04305164A JP3265541A JP26554191A JPH04305164A JP H04305164 A JPH04305164 A JP H04305164A JP 3265541 A JP3265541 A JP 3265541A JP 26554191 A JP26554191 A JP 26554191A JP H04305164 A JPH04305164 A JP H04305164A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧信号を電気光学的
に測定する方法および装置に関するものであり、更に詳
細には、被測定信号を電圧信号の電気的平均と比較する
ランタイム精密オフセット校正を行うことにより電圧信
号をｄｃの確度で電気光学的に測定する方法および装置
に関する。このようにして電圧信号を校正ずみのシステ
ムを用いて測定する。
に測定する方法および装置に関するものであり、更に詳
細には、被測定信号を電圧信号の電気的平均と比較する
ランタイム精密オフセット校正を行うことにより電圧信
号をｄｃの確度で電気光学的に測定する方法および装置
に関する。このようにして電圧信号を校正ずみのシステ
ムを用いて測定する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＣＬおよびＧａＡｓの技術の進歩によ
り可能となった集積回路の速さの増大のため、優れた時
間的精度で最大ギガヘルツの速さで試験データ信号を供
給することにより、前記のような技術に基づいた装置を
試験することができるより一層高速の試験システムの必
要が生じてきた。このような試験データ信号に対する応
答パターンのｄｃ精度の測定値を得ることは困難である
ことがわかっている。
り可能となった集積回路の速さの増大のため、優れた時
間的精度で最大ギガヘルツの速さで試験データ信号を供
給することにより、前記のような技術に基づいた装置を
試験することができるより一層高速の試験システムの必
要が生じてきた。このような試験データ信号に対する応
答パターンのｄｃ精度の測定値を得ることは困難である
ことがわかっている。
【０００３】電気光学式試験システムは典型的には、高
速試験データ信号に対する応答信号を測定するのにＡＣ
結合のような同期検波法を利用している。このような方
法では電気光学式システムの流動オフセットのため瞬時
電圧レベルのｄｃ精度の測定値を得ることができなかっ
た。
速試験データ信号に対する応答信号を測定するのにＡＣ
結合のような同期検波法を利用している。このような方
法では電気光学式システムの流動オフセットのため瞬時
電圧レベルのｄｃ精度の測定値を得ることができなかっ
た。
【０００４】光屈折結晶および電気光学センサのアレイ
を備えている電気光学式システムでは、システムの校正
は、各種結晶に対する補償オフセットを格納した参照用
テーブルを使用して行われる。しかしながら、結晶に加
えられる熱的および機械的影響により応力誘起複屈折を
生じ、これが必要なオフセットを流動させる。その結果
、参照用テーブル内のオフセットが終始不正確になりま
たはねじれることがある。瞬時ｄｃ応答レベル、または
信号レベルを極端に正確なタイミング制約に合わせて測
定しようとすると、オフセットの変化がかなり重要にな
ってくる。その結果、極端なタイミング制約下で電気光
学的信号レベルをｄｃ精度で測定することは長い間変わ
らない困難な問題であった。典型的なＡＣ結合法はこの
ような精度を達成することができない。
を備えている電気光学式システムでは、システムの校正
は、各種結晶に対する補償オフセットを格納した参照用
テーブルを使用して行われる。しかしながら、結晶に加
えられる熱的および機械的影響により応力誘起複屈折を
生じ、これが必要なオフセットを流動させる。その結果
、参照用テーブル内のオフセットが終始不正確になりま
たはねじれることがある。瞬時ｄｃ応答レベル、または
信号レベルを極端に正確なタイミング制約に合わせて測
定しようとすると、オフセットの変化がかなり重要にな
ってくる。その結果、極端なタイミング制約下で電気光
学的信号レベルをｄｃ精度で測定することは長い間変わ
らない困難な問題であった。典型的なＡＣ結合法はこの
ような精度を達成することができない。
【０００５】本発明者により一部が作り出された電気光
学式電圧作像システムは、（１）Ｆｒａｎｃｏｉｓ
Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙによる「Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｕｐｐｏｒｔｓ Ｇ
ｉｇａｈｅｒｔｚ Ｓｐｅｅｄｓ」、Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ Ｔｅｓｔ，１９８８年９月、（２）Ｌｙｌ
ｅ Ｈ．ＭｃＣａｒｔｙによる「Ｓｙｓｔｅｍ Ｔ
ｅｓｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｔ ＧＨｚＲａｔｅ
ｓ」、Ｄｅｓｉｇｎ Ｎｅｗｓ，１９８９年４月１０
日、（３）Ｊｏｈｎ Ｎｏｖｅｌｌｉｎｏによる「Ｅ
ｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ ＤｅｖｉｃｅＴｅｓｔｅ
ｒ Ｔｏｐｓ １ ＧＨｚ」、ＥＬｅｃｔｒｏｎ
ｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ、１９８８年９月８日、および（
４）Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙによる「Ａ
ｎ Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｔｅ
ｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」、ＩＥＥＥ Ｄｅｓｉｇｎ
＆ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ、１
９８９年２月、に述べられている。電気光学式試験シス
テムのブロック図については、Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ
．Ｈｅｎｌｅｙによる「Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ
−Ｏｐｔｉｃ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ Ｆｏｒ Ａｃｃｕｒａｔｅ Ｇｉｇａｈ
ｅｒｔｚＡＴＥ：Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ
Ａｒｔ」、１９９０ ＩＥＥＥ ＶＬＳＩ
Ｔｅｓｔ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、で説明されている。 試験システム用高速パターン発生器については、Ｄｅａ
ｎ Ｊ．Ｋｒａｔｚｅｒ，Ｓｔｅｖｅ Ｂａｒｔｏ
ｎ，Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．ＨｅｎｌｅｙおよびＤａ
ｖｉｄ Ａ．Ｐｌｏｍｇｒｅｍによる「Ｈｉｇｈ
Ｓｐｅｅｄ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ａｎｄ ＧａＡｓ Ｐｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ ｆｏｒ ａ Ｇｉｇａｈｅｒｔｚ
Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」
、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＩＥＥＥ １
９８８ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｓｔ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９８８年９月、で説明され
ている。電気光学式試験システムの試験ヘッドの設計に
ついてはＦｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙおよび
Ｈｅｅ−Ｊｕｎｅ Ｃｈｏｉによる「Ｔｅｓｔ Ｈ
ｅａｄ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ
Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ ａｎｄ ＧａＡｓ Ｐ
ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｆｏｒ ａ
Ｇｉｇａｈｅｒｔｚ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅ
ｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆ ＩＥＥＥ １９８８ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｔｅｓｔ Ｃｏｎｆｒｅｎｃｅ、１９８
８年９月、に説明されている。
学式電圧作像システムは、（１）Ｆｒａｎｃｏｉｓ
Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙによる「Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｕｐｐｏｒｔｓ Ｇ
ｉｇａｈｅｒｔｚ Ｓｐｅｅｄｓ」、Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ Ｔｅｓｔ，１９８８年９月、（２）Ｌｙｌ
ｅ Ｈ．ＭｃＣａｒｔｙによる「Ｓｙｓｔｅｍ Ｔ
ｅｓｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｔ ＧＨｚＲａｔｅ
ｓ」、Ｄｅｓｉｇｎ Ｎｅｗｓ，１９８９年４月１０
日、（３）Ｊｏｈｎ Ｎｏｖｅｌｌｉｎｏによる「Ｅ
ｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ ＤｅｖｉｃｅＴｅｓｔｅ
ｒ Ｔｏｐｓ １ ＧＨｚ」、ＥＬｅｃｔｒｏｎ
ｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ、１９８８年９月８日、および（
４）Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙによる「Ａ
ｎ Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｔｅ
ｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」、ＩＥＥＥ Ｄｅｓｉｇｎ
＆ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ、１
９８９年２月、に述べられている。電気光学式試験シス
テムのブロック図については、Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ
．Ｈｅｎｌｅｙによる「Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ
−Ｏｐｔｉｃ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ Ｆｏｒ Ａｃｃｕｒａｔｅ Ｇｉｇａｈ
ｅｒｔｚＡＴＥ：Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ
Ａｒｔ」、１９９０ ＩＥＥＥ ＶＬＳＩ
Ｔｅｓｔ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、で説明されている。 試験システム用高速パターン発生器については、Ｄｅａ
ｎ Ｊ．Ｋｒａｔｚｅｒ，Ｓｔｅｖｅ Ｂａｒｔｏ
ｎ，Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．ＨｅｎｌｅｙおよびＤａ
ｖｉｄ Ａ．Ｐｌｏｍｇｒｅｍによる「Ｈｉｇｈ
Ｓｐｅｅｄ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ａｎｄ ＧａＡｓ Ｐｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ ｆｏｒ ａ Ｇｉｇａｈｅｒｔｚ
Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」
、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＩＥＥＥ １
９８８ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｓｔ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９８８年９月、で説明され
ている。電気光学式試験システムの試験ヘッドの設計に
ついてはＦｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙおよび
Ｈｅｅ−Ｊｕｎｅ Ｃｈｏｉによる「Ｔｅｓｔ Ｈ
ｅａｄ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ
Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ ａｎｄ ＧａＡｓ Ｐ
ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｆｏｒ ａ
Ｇｉｇａｈｅｒｔｚ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅ
ｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆ ＩＥＥＥ １９８８ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｔｅｓｔ Ｃｏｎｆｒｅｎｃｅ、１９８
８年９月、に説明されている。
【０００６】その他の関連刊行物には、（１）１９８９
年８月の国際試験会議で提示された、Ｆｒａｎｃｏｉｓ
Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙによる「ＡｃｈｉｅｖｉｎｇＡＴ
ＥＡｃｃｕｒａｃｙ ａｔ Ｇｉｇａｈｅｒｔｚ
Ｔｅｓｔ Ｒａｔｅｓ：Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｅｉｅｃ
ｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｓａｎｐｌｉｎｇ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｉｅｓ」、（２）Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．
ＨｅｎｌｅｙおよびＤｏｕｇｌａｓ Ｂ．ＭｃＤｏｎ
ａｌｄによる「Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉ
ｃ Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｏ Ｈｉｇｈ Ｓｐ
ｅｅｄ ＩＣ ＴｅｓｔＰｒｏｂｌｅｍｓ」、ＳＰ
ＩＥ ｖｏｌ．７９５ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａ
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅ
ｅｄ Ｓｐｅｅｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
Ｄｅｖｉｃｅｓ ＆ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ（１９８７），ｐｐ．３４５〜３５１
、および（３）Ｓｔｅｖｅｎ Ｂａｒｔｏｎによる「
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇ
ｈ Ｓｐｅｅｄ（Ａｂｏｖｅ ５００ＭＨｚ）Ｄａ
ｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ ＡｄｖａｎｃｅｄＡＴＥ
−Ｔｅｃｈｉｇｕｅｓ，Ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ
Ｄｅｖｉｃｅ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ １９８９
、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｓｔ Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ，１９８９年８月、がある。
年８月の国際試験会議で提示された、Ｆｒａｎｃｏｉｓ
Ｊ．Ｈｅｎｌｅｙによる「ＡｃｈｉｅｖｉｎｇＡＴ
ＥＡｃｃｕｒａｃｙ ａｔ Ｇｉｇａｈｅｒｔｚ
Ｔｅｓｔ Ｒａｔｅｓ：Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｅｉｅｃ
ｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｓａｎｐｌｉｎｇ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｉｅｓ」、（２）Ｆｒａｎｃｏｉｓ Ｊ．
ＨｅｎｌｅｙおよびＤｏｕｇｌａｓ Ｂ．ＭｃＤｏｎ
ａｌｄによる「Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉ
ｃ Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｏ Ｈｉｇｈ Ｓｐ
ｅｅｄ ＩＣ ＴｅｓｔＰｒｏｂｌｅｍｓ」、ＳＰ
ＩＥ ｖｏｌ．７９５ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａ
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅ
ｅｄ Ｓｐｅｅｄ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
Ｄｅｖｉｃｅｓ ＆ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ（１９８７），ｐｐ．３４５〜３５１
、および（３）Ｓｔｅｖｅｎ Ｂａｒｔｏｎによる「
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇ
ｈ Ｓｐｅｅｄ（Ａｂｏｖｅ ５００ＭＨｚ）Ｄａ
ｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ ＡｄｖａｎｃｅｄＡＴＥ
−Ｔｅｃｈｉｇｕｅｓ，Ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ
Ｄｅｖｉｃｅ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ １９８９
、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｓｔ Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ，１９８９年８月、がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述により電圧信号を
ｄｃ精度で正確に測定することができる電気光学式シス
テムの必要性が存在する。このような能力は、これに限
定されるものではないが、マルチチャネルオシロスコー
プ、電圧作像システム、および高速集積回路装置の試験
を含む用途について望ましい。
ｄｃ精度で正確に測定することができる電気光学式シス
テムの必要性が存在する。このような能力は、これに限
定されるものではないが、マルチチャネルオシロスコー
プ、電圧作像システム、および高速集積回路装置の試験
を含む用途について望ましい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電気光
学的電圧信号は、電気光学式測定システムのランタイム
精密オフセット校正を行い、次いでこの校正ずみシステ
ムを用いて信号を測定することによりギガヘルツ範囲の
信号に対して、優れたタイミングおよび信号レベルの精
度で、測定される。精密オフセット校正は、被測定信号
を印加信号の電気的平均と比較してドリフトエラーを除
去している。複数のこのような信号は、システムを精密
オフセット校正し、複数の信号の各々について信号を測
定して測定される。本発明によれば、複数の金属点状接
点を有する電気光学結晶が試験中の装置（ＤＵＴ）に結
合される。ＤＵＴは、種々な入力ピンで複数の試験デー
タ信号を受け、これに応じて、種々の出力ピンに複数の
電圧信号を発生する。ＤＵＴのピンは、結晶のそれぞれ
の点状接点に電気的に結合される。その結果、種々の出
力ピンからの応答信号が対応する点状接点に加えられる
。その他、応答信号および試験データ信号は、平均基準
回路に加えられる。
学的電圧信号は、電気光学式測定システムのランタイム
精密オフセット校正を行い、次いでこの校正ずみシステ
ムを用いて信号を測定することによりギガヘルツ範囲の
信号に対して、優れたタイミングおよび信号レベルの精
度で、測定される。精密オフセット校正は、被測定信号
を印加信号の電気的平均と比較してドリフトエラーを除
去している。複数のこのような信号は、システムを精密
オフセット校正し、複数の信号の各々について信号を測
定して測定される。本発明によれば、複数の金属点状接
点を有する電気光学結晶が試験中の装置（ＤＵＴ）に結
合される。ＤＵＴは、種々な入力ピンで複数の試験デー
タ信号を受け、これに応じて、種々の出力ピンに複数の
電圧信号を発生する。ＤＵＴのピンは、結晶のそれぞれ
の点状接点に電気的に結合される。その結果、種々の出
力ピンからの応答信号が対応する点状接点に加えられる
。その他、応答信号および試験データ信号は、平均基準
回路に加えられる。
【０００９】応答信号を測定するには、試験パターンを
繰り返す期間中応答を形成するために応答信号を反復サ
ンプルする。応答を測定する前に、電気光学式システム
を所定の応答信号に結合された点状接点について精密オ
フセット校正する。
繰り返す期間中応答を形成するために応答信号を反復サ
ンプルする。応答を測定する前に、電気光学式システム
を所定の応答信号に結合された点状接点について精密オ
フセット校正する。
【００１０】精密オフセット校正をしている間、平均基
準回路により応答信号を選定し、対応する点状接点を電
気光学式電圧測定システムによりサンプルする。平均基
準回路は電気光学的にサンプルされた応答信号と比較さ
れる基準信号を発生する。応答信号の連続サンプルは校
正中平均信号を形成するので、電気光学的に測定された
平均信号が平均基準信号と比較される。平均を形成する
電気光学的に測定された応答信号について、試験信号の
ＤＵＴの各種ピンへの印加と応答信号のサンプリングと
の間のタイミングが不規則にされる。
準回路により応答信号を選定し、対応する点状接点を電
気光学式電圧測定システムによりサンプルする。平均基
準回路は電気光学的にサンプルされた応答信号と比較さ
れる基準信号を発生する。応答信号の連続サンプルは校
正中平均信号を形成するので、電気光学的に測定された
平均信号が平均基準信号と比較される。平均を形成する
電気光学的に測定された応答信号について、試験信号の
ＤＵＴの各種ピンへの印加と応答信号のサンプリングと
の間のタイミングが不規則にされる。
【００１１】電気光学的に測定された平均電圧信号が相
関二重サンプリング増幅器で発生される。電気光学的に
測定された平均信号および平均基準信号は積分器に入力
され、積分器は相関二重サンプリング増幅器のオフセッ
ト入力にフィードバックされるオフセット信号を発生す
る。このようにして、増幅器と積分器との間にフィード
バックループが形成され、これにより電気光学的に測定
された平均信号が強制的に平均基準信号に等しくされる
。ループが安定すると、発生したオフセット信号は、校
正ずみ精密オフセットになる。校正ずみ精密オフセット
は次に、サンプルホールド装置をサンプルモードからホ
ールドモードに切り替えることにより増幅器オフセット
信号として格納される。
関二重サンプリング増幅器で発生される。電気光学的に
測定された平均信号および平均基準信号は積分器に入力
され、積分器は相関二重サンプリング増幅器のオフセッ
ト入力にフィードバックされるオフセット信号を発生す
る。このようにして、増幅器と積分器との間にフィード
バックループが形成され、これにより電気光学的に測定
された平均信号が強制的に平均基準信号に等しくされる
。ループが安定すると、発生したオフセット信号は、校
正ずみ精密オフセットになる。校正ずみ精密オフセット
は次に、サンプルホールド装置をサンプルモードからホ
ールドモードに切り替えることにより増幅器オフセット
信号として格納される。
【００１２】次に試験ベクトルと応答のサンプリングと
の間のタイミングを回復するので、電気光学的に測定さ
れた信号はもはや平均信号ではなく、所定応答信号の瞬
時電圧測定値である。次に応答信号を試験パターン期間
中いろいろな時刻に信号を反復サンプルすることにより
測定する。各サンプルは、サンプルした点状接点で瞬時
電圧信号のｄｃ精度の測定値を与える。
の間のタイミングを回復するので、電気光学的に測定さ
れた信号はもはや平均信号ではなく、所定応答信号の瞬
時電圧測定値である。次に応答信号を試験パターン期間
中いろいろな時刻に信号を反復サンプルすることにより
測定する。各サンプルは、サンプルした点状接点で瞬時
電圧信号のｄｃ精度の測定値を与える。
【００１３】他の点状接点での他の応答信号を測定する
には、精密オフセット校正測定プロセスを測定すべき別
の各応答信号について行う。その結果、電気光学結晶の
点状接点に加えられる高周波の未知電圧信号をｄｃ精度
までの優れたタイミングで測定することができる。
には、精密オフセット校正測定プロセスを測定すべき別
の各応答信号について行う。その結果、電気光学結晶の
点状接点に加えられる高周波の未知電圧信号をｄｃ精度
までの優れたタイミングで測定することができる。
【００１４】本発明による電気光学式測定装置は、電気
光学結晶、光学系、相関二重サンプリング増幅器、積分
回路、サンプルホールド回路、平均基準回路、およびシ
ステム制御器から構成されている。電気光学式システム
に粗オフセットを加える補償結晶も設けられている。点
状接点は電気光学結晶の一表面上に構成されている。各
点状接点は、レーザビームを反射する反射面を備えてい
る。点状接点は、レーザビームを反射し、点状接点に加
えられる電圧レベルに比例してビームの偏りを変える。 レーザビームは光学系を通して反射し、アナライザおよ
び相関二重サンプリング増幅器に戻されて、反射レーザ
ビームの偏りに比例する電気光学的電圧信号を発生する
。
光学結晶、光学系、相関二重サンプリング増幅器、積分
回路、サンプルホールド回路、平均基準回路、およびシ
ステム制御器から構成されている。電気光学式システム
に粗オフセットを加える補償結晶も設けられている。点
状接点は電気光学結晶の一表面上に構成されている。各
点状接点は、レーザビームを反射する反射面を備えてい
る。点状接点は、レーザビームを反射し、点状接点に加
えられる電圧レベルに比例してビームの偏りを変える。 レーザビームは光学系を通して反射し、アナライザおよ
び相関二重サンプリング増幅器に戻されて、反射レーザ
ビームの偏りに比例する電気光学的電圧信号を発生する
。
【００１５】平均基準回路は、多重化装置に結合された
高インピーダンス抵抗器チャネルの回路網を備えている
。多重化装置は、サンプルされた点状接点と同じ電圧信
号を受けるチャネルを選択する。ＲＣ回路網のような平
均化装置が多重化装置の出力に結合されて平均基準信号
を発生する。
高インピーダンス抵抗器チャネルの回路網を備えている
。多重化装置は、サンプルされた点状接点と同じ電圧信
号を受けるチャネルを選択する。ＲＣ回路網のような平
均化装置が多重化装置の出力に結合されて平均基準信号
を発生する。
【００１６】
【実施例】システムの概観
図１を参照すると、主システムユニット１２および試験
ヘッド１４を備えている電気光学式試験システム１０の
ブロック図が示されている。このような試験システムの
電圧作像システムについては、共通に譲渡された１９９
０年２月１５日出願の、関連米国特許出願０７／４８１
，４２９、「Ｖｏｌｔａｇｅ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓ
ｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔ
ｉｃｓ」および１９８９年１０月１７日発行された共通
に譲渡された米国特許第４，８７５，００６号、「Ｕｌ
ｔｒａｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔ
ｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｓｉｇｎａｌ Ｓａｍｐｌｉｎ
ｇ」に述べられている。この出願および特許の内容をこ
こに参照により取り入れてある。
ヘッド１４を備えている電気光学式試験システム１０の
ブロック図が示されている。このような試験システムの
電圧作像システムについては、共通に譲渡された１９９
０年２月１５日出願の、関連米国特許出願０７／４８１
，４２９、「Ｖｏｌｔａｇｅ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓ
ｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔ
ｉｃｓ」および１９８９年１０月１７日発行された共通
に譲渡された米国特許第４，８７５，００６号、「Ｕｌ
ｔｒａｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔ
ｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｓｉｇｎａｌ Ｓａｍｐｌｉｎ
ｇ」に述べられている。この出願および特許の内容をこ
こに参照により取り入れてある。
【００１７】再び図１を参照すると、主システムユニッ
ト１２は、データ獲得システム１６、高速パターン発生
器１８、システムタイムベース２０、システム制御器２
２、および連続波モード固定Ｎｄ：Ｙａｇレーザ２６を
備えている。
ト１２は、データ獲得システム１６、高速パターン発生
器１８、システムタイムベース２０、システム制御器２
２、および連続波モード固定Ｎｄ：Ｙａｇレーザ２６を
備えている。
【００１８】パターン発生器１８は、試験データベクト
ルを格納し、試験期間中、データ信号を試験中の装置（
ＤＵＴ）２８のピンに時間多重する試験ヘッド１４に送
る。タイムベース２０はパターン発生器の発信およびデ
ータ信号のＤＵＴピンへの印加のタイミングを規定する
。レーザ２６は連続パルスレーザ源である。好適実施例
によれば、レーザ２６は高いＱを持っており、パルス幅
８０ないし１００ピコ秒のパルスを発生し、７６ＭＨｚ
の光学発振器を使用している。
ルを格納し、試験期間中、データ信号を試験中の装置（
ＤＵＴ）２８のピンに時間多重する試験ヘッド１４に送
る。タイムベース２０はパターン発生器の発信およびデ
ータ信号のＤＵＴピンへの印加のタイミングを規定する
。レーザ２６は連続パルスレーザ源である。好適実施例
によれば、レーザ２６は高いＱを持っており、パルス幅
８０ないし１００ピコ秒のパルスを発生し、７６ＭＨｚ
の光学発振器を使用している。
【００１９】試験ヘッド１４は、電気光学センサ結晶３
０、電気光学式電圧測定システム３２、平均基準回路３
３、およびピンドライバ３４を備えている。試験ベクト
ルは、ピンドライバ３４を通してＤＵＴ３０のピンに加
えられ、ピンドライバ３４は、時間領域で信号を多重化
し、データをＤＵＴ３０に転送されたときより低い速さ
でヘッド１４に転送することができるようにする。
０、電気光学式電圧測定システム３２、平均基準回路３
３、およびピンドライバ３４を備えている。試験ベクト
ルは、ピンドライバ３４を通してＤＵＴ３０のピンに加
えられ、ピンドライバ３４は、時間領域で信号を多重化
し、データをＤＵＴ３０に転送されたときより低い速さ
でヘッド１４に転送することができるようにする。
【００２０】図２を参照すると、ＤＵＴの周囲が破断図
で示されている。ＤＵＴ２８はＤＵＴボード５４および
エラストマ５６、５８を通して電気光学センサ３０のそ
れぞれの点状接点５２に電気的に結合されている複数の
ピン５０を備えている。ＤＵＴボード５４は、エラスト
マ５６を通してＤＵＴピン５０に、およびエラストマ５
８を通して点状接点５２に結合されるよう構成されてい
る。金属被覆エラストマ（ＭＯＥ）リング６０がＤＵＴ
ボード５４を同心的に取り囲み、信号をピンドライバ３
４から伝えるコネクタ６２に、および信号を平均基準回
路３３に伝えるコネクタ６４に電気的に結合している。
で示されている。ＤＵＴ２８はＤＵＴボード５４および
エラストマ５６、５８を通して電気光学センサ３０のそ
れぞれの点状接点５２に電気的に結合されている複数の
ピン５０を備えている。ＤＵＴボード５４は、エラスト
マ５６を通してＤＵＴピン５０に、およびエラストマ５
８を通して点状接点５２に結合されるよう構成されてい
る。金属被覆エラストマ（ＭＯＥ）リング６０がＤＵＴ
ボード５４を同心的に取り囲み、信号をピンドライバ３
４から伝えるコネクタ６２に、および信号を平均基準回
路３３に伝えるコネクタ６４に電気的に結合している。
【００２１】図３を参照すると、タイムベースのブロッ
ク図が示されており、この図ではレーザ２６からの検出
されたレーザパルスがタイムベース２０に入力されてい
る。タイムベース２０は、レーザパルス出力に参照され
る位相ロックループ周波数合成器である。レーザパルス
の入力流れは分割器１１０で、７６ＭＨｚ のレーザの
実施例の場合、７６分割され、データ獲得システム１６
のための１ＭＨｚ のクロック信号を発生する。１ＭＨ
ｚ の信号は、位相検波器１１２、ループフィルタ１１
４、６００〜１２００ＭＨｚ 電圧制御発振器（ＶＣＯ
）１１６、４分割プリスケーラ１１８、およびＮ分割分
割器１２０で形成される位相ロックループに入力される
。位相ロックループの帯域幅は、自走ＶＣＯ１１６の位
相ノイズがループのフィールドバック作用により抑制さ
れるほどに充分大きいが、しかもなおループの安定性お
よび側波帯の抑制が維持されるよう制限されている。
ク図が示されており、この図ではレーザ２６からの検出
されたレーザパルスがタイムベース２０に入力されてい
る。タイムベース２０は、レーザパルス出力に参照され
る位相ロックループ周波数合成器である。レーザパルス
の入力流れは分割器１１０で、７６ＭＨｚ のレーザの
実施例の場合、７６分割され、データ獲得システム１６
のための１ＭＨｚ のクロック信号を発生する。１ＭＨ
ｚ の信号は、位相検波器１１２、ループフィルタ１１
４、６００〜１２００ＭＨｚ 電圧制御発振器（ＶＣＯ
）１１６、４分割プリスケーラ１１８、およびＮ分割分
割器１２０で形成される位相ロックループに入力される
。位相ロックループの帯域幅は、自走ＶＣＯ１１６の位
相ノイズがループのフィールドバック作用により抑制さ
れるほどに充分大きいが、しかもなおループの安定性お
よび側波帯の抑制が維持されるよう制限されている。
【００２２】位相ロックループの出力は、Ｎ分割分割器
１２０で規定される１５０から３００ＭＨｚ の信号で
ある。Ｎ分割器１２０の分割区間はシステム制御器２２
により設定される。位相ロックループの出力信号は、信
号を７、８、または９で割って精密遅れ１２４に入力さ
れる１８．７５ＭＨｚ から３７．５ＭＨｚ の信号を
発生する粗遅れ１２２を通過する。
１２０で規定される１５０から３００ＭＨｚ の信号で
ある。Ｎ分割器１２０の分割区間はシステム制御器２２
により設定される。位相ロックループの出力信号は、信
号を７、８、または９で割って精密遅れ１２４に入力さ
れる１８．７５ＭＨｚ から３７．５ＭＨｚ の信号を
発生する粗遅れ１２２を通過する。
【００２３】粗遅れ１２２は吸い込みおよび吐き出し能
力がある８分割カウンタである。パルス吸い込み（９で
割る）はパターンの初期に四つのＶＣＯクロックサイク
ルをサンプルする。パルス吐き出し（７で割る）はパタ
ーンの後期に四つのＶＣＯクロックサイクルをサンプル
する。制御器２２は、粗遅れ１２２の通常、吸い込み、
または吐き出しの各モードを選択する。
力がある８分割カウンタである。パルス吸い込み（９で
割る）はパターンの初期に四つのＶＣＯクロックサイク
ルをサンプルする。パルス吐き出し（７で割る）はパタ
ーンの後期に四つのＶＣＯクロックサイクルをサンプル
する。制御器２２は、粗遅れ１２２の通常、吸い込み、
または吐き出しの各モードを選択する。
【００２４】説明した実施例の最大粗遅れは６．６７ナ
ノ秒（四４６０ＭＨｚクロックサイクル）である。精密
遅れ１２４は、粗遅れ内部の量子化階段を補間するのに
使用される。精密遅れの出力は、タイムベース出力をピ
ンドライバ３４およびパターン発生器１８に伝えるクロ
ック分配回路１２６に導く。
ノ秒（四４６０ＭＨｚクロックサイクル）である。精密
遅れ１２４は、粗遅れ内部の量子化階段を補間するのに
使用される。精密遅れの出力は、タイムベース出力をピ
ンドライバ３４およびパターン発生器１８に伝えるクロ
ック分配回路１２６に導く。
【００２５】図４を参照すると、ピンドライバ３４のブ
ロック図が示されている。ピンドライバ３４は一続きの
試験ベクトルをＤＵＴ２８のピンに加えるのに使用され
る。ピンドライバ３４は、１６ビットの３７．５ＭＨｚ
ないし７５ＭＨｚ のデータ流れ１３０をパターン発
生器から受け取り、このようなデータ流れに基づいて毎
秒１２００メガバイト（ＭＢ／ｓ）のデータ信号を出力
する。複数のピンドライバはデータ信号を各種ＤＵＴ入
力ピンに供給する。終始、データ信号が反復されて反復
試験パターンを形成する。
ロック図が示されている。ピンドライバ３４は一続きの
試験ベクトルをＤＵＴ２８のピンに加えるのに使用され
る。ピンドライバ３４は、１６ビットの３７．５ＭＨｚ
ないし７５ＭＨｚ のデータ流れ１３０をパターン発
生器から受け取り、このようなデータ流れに基づいて毎
秒１２００メガバイト（ＭＢ／ｓ）のデータ信号を出力
する。複数のピンドライバはデータ信号を各種ＤＵＴ入
力ピンに供給する。終始、データ信号が反復されて反復
試験パターンを形成する。
【００２６】タイムベース２０からの１８．７５ないし
３７．５ＭＨｚ のクロック信号はプログラム可能遅れ
要素１３２でピンドライバ３４に入る。要素１３２の遅
れは、システム制御器２２により規定される。プログラ
ム可能に遅れたクロック信号は、位相検波器１３４、ル
ープフィルタ１３６、６００ないし１２００ＭＨｚ 電
圧制御発振器（ＶＣＯ）１３８、１６分割分割器１４０
、および２分割分割器１４２から形成される位相ロック
ループに入る。プログラム可能に遅れたクロック信号は
、位相検波器１３４の一つの入力で位相ロックループに
入る。 検波器１３４の他の入力はＶＣＯ１３８からフィードバ
ックされる３２分割信号である。検波器１３４は、３２
分割信号の周波数および位相をプログラム可能に遅れた
クロック信号のものと比較する。得られたエラー信号出
力はフィルタ１３６でろ波されてＶＣＯ１３８に対する
ｄｃ同調電圧を形成する。
３７．５ＭＨｚ のクロック信号はプログラム可能遅れ
要素１３２でピンドライバ３４に入る。要素１３２の遅
れは、システム制御器２２により規定される。プログラ
ム可能に遅れたクロック信号は、位相検波器１３４、ル
ープフィルタ１３６、６００ないし１２００ＭＨｚ 電
圧制御発振器（ＶＣＯ）１３８、１６分割分割器１４０
、および２分割分割器１４２から形成される位相ロック
ループに入る。プログラム可能に遅れたクロック信号は
、位相検波器１３４の一つの入力で位相ロックループに
入る。 検波器１３４の他の入力はＶＣＯ１３８からフィードバ
ックされる３２分割信号である。検波器１３４は、３２
分割信号の周波数および位相をプログラム可能に遅れた
クロック信号のものと比較する。得られたエラー信号出
力はフィルタ１３６でろ波されてＶＣＯ１３８に対する
ｄｃ同調電圧を形成する。
【００２７】ＶＣＯ１３８は、６００ないし１２００Ｍ
Ｈｚ の周波数範囲にわたり、すなわちタイムベース２
０からのクロック信号入力の周波数範囲の３２倍、にわ
たって動作する。ＶＣＯ１３８の出力はクロック信号と
して１６ビットの並列対直列シフトレジスタ１４４に入
力される。１６分割パルスは負荷信号としてレジスタ１
４４に入力される。パターン発生器からの１６ビットの
データ流れ１３０は、レジスタ１４４で直列データに変
換され、Ｑ＋およびＱ−出力から出力される。１６パル
スの各群で、１５直列シフトを伴う１並列負荷が行われ
る。 データはシフトされるが、パターン発生器１８は、シフ
トすべきデータの次の１６ビットを発生する。したがっ
て、パターン発生器１８からピンドライバ３４までのデ
ータ転送は、データをＤＵＴピン５０に加えるときのも
のより遅い。５０オームの特性インピーダンスを有する
ＤＵＴピン信号径路の場合、印加電圧信号の立ち上がり
および立ち下がりの時間は約１１０ピコ秒である。図５
を参照すると、それぞれのタイミング図が示されている
。図５はレーザパルスの時間基準、すなわち、タイミン
グを示している。レーザ２６は、７６ＭＨｚの割合でパ
ルスを発生し、システム１０の時間基準を形成する。上
述のように、タイムベース２０は、レーザ２６と比較さ
れる１８．７５から３７．５ＭＨｚ の信号を発生する
。Ｂは、パターン発生器１８およびピンドライバ３４を
駆動する３７．５ＭＨｚ のタイムベースクロック出力
を示す。 上述のようなピンドライバ３４は、試験ベクトルのデー
タ流れを最大１２００ＭＢ／ｓの速さでＤＵＴピンに対
して発生する。Ｃは、レーザおよびタイムベースクロッ
クに対するデータ流れを示す。図示のように、レーザパ
ルスに続く最初の試験ベクトルは、レーザパルスから一
定の遅れだけオフセットしている。この遅れはプログラ
ム可能遅れ１３２で設定される遅れに対応する。精密オ
フセット校正の期間中、この遅れは不規則にされる（Ｄ
を参照）。
Ｈｚ の周波数範囲にわたり、すなわちタイムベース２
０からのクロック信号入力の周波数範囲の３２倍、にわ
たって動作する。ＶＣＯ１３８の出力はクロック信号と
して１６ビットの並列対直列シフトレジスタ１４４に入
力される。１６分割パルスは負荷信号としてレジスタ１
４４に入力される。パターン発生器からの１６ビットの
データ流れ１３０は、レジスタ１４４で直列データに変
換され、Ｑ＋およびＱ−出力から出力される。１６パル
スの各群で、１５直列シフトを伴う１並列負荷が行われ
る。 データはシフトされるが、パターン発生器１８は、シフ
トすべきデータの次の１６ビットを発生する。したがっ
て、パターン発生器１８からピンドライバ３４までのデ
ータ転送は、データをＤＵＴピン５０に加えるときのも
のより遅い。５０オームの特性インピーダンスを有する
ＤＵＴピン信号径路の場合、印加電圧信号の立ち上がり
および立ち下がりの時間は約１１０ピコ秒である。図５
を参照すると、それぞれのタイミング図が示されている
。図５はレーザパルスの時間基準、すなわち、タイミン
グを示している。レーザ２６は、７６ＭＨｚの割合でパ
ルスを発生し、システム１０の時間基準を形成する。上
述のように、タイムベース２０は、レーザ２６と比較さ
れる１８．７５から３７．５ＭＨｚ の信号を発生する
。Ｂは、パターン発生器１８およびピンドライバ３４を
駆動する３７．５ＭＨｚ のタイムベースクロック出力
を示す。 上述のようなピンドライバ３４は、試験ベクトルのデー
タ流れを最大１２００ＭＢ／ｓの速さでＤＵＴピンに対
して発生する。Ｃは、レーザおよびタイムベースクロッ
クに対するデータ流れを示す。図示のように、レーザパ
ルスに続く最初の試験ベクトルは、レーザパルスから一
定の遅れだけオフセットしている。この遅れはプログラ
ム可能遅れ１３２で設定される遅れに対応する。精密オ
フセット校正の期間中、この遅れは不規則にされる（Ｄ
を参照）。
【００２８】サンプリングの方法
試験中、試験ベクトルの試験パターンはＤＵＴ２８の入
力ピン５０に加えられ、連続して反復される。上述のよ
うに、試験ベクトルは、特定のＤＵＴピン５０にある信
号に対応している。ＤＵＴ２８は、試験パターンに応じ
てＤＵＴの出力ピン５０に一組の応答信号を発生する。 応答信号は応答パターンを形成するそれぞれの応答ベク
トルである。ＤＵＴの出力ピン５０は、試験パターンを
反復する期間中電気光学的にサンプルされ、各出力ピン
での応答信号を測定する。
力ピン５０に加えられ、連続して反復される。上述のよ
うに、試験ベクトルは、特定のＤＵＴピン５０にある信
号に対応している。ＤＵＴ２８は、試験パターンに応じ
てＤＵＴの出力ピン５０に一組の応答信号を発生する。 応答信号は応答パターンを形成するそれぞれの応答ベク
トルである。ＤＵＴの出力ピン５０は、試験パターンを
反復する期間中電気光学的にサンプルされ、各出力ピン
での応答信号を測定する。
【００２９】試験システムは、応答ベクトルを繰り返し
サンプルすることにより応答パターンを測定する。試験
ヘッドの応答ベクトルサンプリング速度は、分割された
レーザ源の周波数（すなわち、１ＭＨｚ ）である。し
かし、ＤＵＴピン５０に加えられる試験ベクトルのデー
タ速度は、更に速く、多数の試験ベクトルが応答ベクト
ルのサンプルの間に送られることを意味している。
サンプルすることにより応答パターンを測定する。試験
ヘッドの応答ベクトルサンプリング速度は、分割された
レーザ源の周波数（すなわち、１ＭＨｚ ）である。し
かし、ＤＵＴピン５０に加えられる試験ベクトルのデー
タ速度は、更に速く、多数の試験ベクトルが応答ベクト
ルのサンプルの間に送られることを意味している。
【００３０】試験パターン全体にわたり応答ベクトルを
サンプルするには、応答ベクトルを電気光学式測定シス
テム３２により反復してサンプルし、各サンプルを、応
答が多数のまたは全ての点で得られるまで試験パターン
の異なる点で行うようにする。試験ベクトルの発生とサ
ンプリングとの間のタイミングを、試験パターンの種々
な点で応答を取ることができるような関係にする。この
関係はプログラム可能遅れ１３２を所定の値に固定する
ことにより得られる。しかし、このような測定の前に、
精密オフセット校正を行う。
サンプルするには、応答ベクトルを電気光学式測定シス
テム３２により反復してサンプルし、各サンプルを、応
答が多数のまたは全ての点で得られるまで試験パターン
の異なる点で行うようにする。試験ベクトルの発生とサ
ンプリングとの間のタイミングを、試験パターンの種々
な点で応答を取ることができるような関係にする。この
関係はプログラム可能遅れ１３２を所定の値に固定する
ことにより得られる。しかし、このような測定の前に、
精密オフセット校正を行う。
【００３１】精密オフセット校正の期間中、所定応答ベ
クトルを反復サンプルするが、試験ベクトルのタイミン
グと電気光学的サンプリングとの間の関係を不規則にす
る。この結果電気光学的に測定した電圧が、試験パター
ンの特定の点に対する瞬時電圧信号応答ではなく、試験
パターン全体にわたる平均電圧応答になる。精密オフセ
ット校正が完了すると、相互関係を格納し、応答ベクト
ルを反復サンプルして応答信号を測定する。次いで次の
応答ベクトルをサンプルし、最初に精密オフセット校正
をしてから測定する。今度は各応答ベクトルを測定して
ベクトルパターンを発生する。
クトルを反復サンプルするが、試験ベクトルのタイミン
グと電気光学的サンプリングとの間の関係を不規則にす
る。この結果電気光学的に測定した電圧が、試験パター
ンの特定の点に対する瞬時電圧信号応答ではなく、試験
パターン全体にわたる平均電圧応答になる。精密オフセ
ット校正が完了すると、相互関係を格納し、応答ベクト
ルを反復サンプルして応答信号を測定する。次いで次の
応答ベクトルをサンプルし、最初に精密オフセット校正
をしてから測定する。今度は各応答ベクトルを測定して
ベクトルパターンを発生する。
【００３２】タイミング関係を不規則にして応答ベクト
ルを平均信号として検出するプロセスをピンプロセスと
言う。電気光学的サンプリングと試験ベクトルの印加と
の間の関係を不規則にするのは、事実、試験ベクトルの
印加に対する電気光学式システムの「スピニング」であ
る。
ルを平均信号として検出するプロセスをピンプロセスと
言う。電気光学的サンプリングと試験ベクトルの印加と
の間の関係を不規則にするのは、事実、試験ベクトルの
印加に対する電気光学式システムの「スピニング」であ
る。
【００３３】電気光学式測定システムおよび平均基準回
路 図６を参照すると、電気光学式電圧測定システム３２の
ブロック図が、光学系７０、走査レンズ７２、補償器結
晶２００、相関二重サンプリング増幅器（ＣＤＳ）７４
、およびＡ／Ｄ変換器７６を備えて示されている。電気
光学センサ結晶３０も図示されている。レーザ源２６は
、レーザパルスのビームＬを発生し、これはファイバコ
リメータ８２に、次いで偏光子８４に送り込まれる。 レーザビームは、枠８８で示すようにプレート８６の出
力で直線偏光になる。直線偏光ビームＬ′は非偏光ビー
ムスプリッタ９０に入り、Ｘ−Ｙスキャナ９２に導かれ
る。スキャナ９２は、ビームＬ′をミラー９４に導き、
ミラー９４はビームＬ′を結晶２００およびレンズ７２
を通して所定の点状接点５２の下側に反射する。
路 図６を参照すると、電気光学式電圧測定システム３２の
ブロック図が、光学系７０、走査レンズ７２、補償器結
晶２００、相関二重サンプリング増幅器（ＣＤＳ）７４
、およびＡ／Ｄ変換器７６を備えて示されている。電気
光学センサ結晶３０も図示されている。レーザ源２６は
、レーザパルスのビームＬを発生し、これはファイバコ
リメータ８２に、次いで偏光子８４に送り込まれる。 レーザビームは、枠８８で示すようにプレート８６の出
力で直線偏光になる。直線偏光ビームＬ′は非偏光ビー
ムスプリッタ９０に入り、Ｘ−Ｙスキャナ９２に導かれ
る。スキャナ９２は、ビームＬ′をミラー９４に導き、
ミラー９４はビームＬ′を結晶２００およびレンズ７２
を通して所定の点状接点５２の下側に反射する。
【００３４】各点状接点５２は結晶３０と接触してレー
ザビームを反射する反射面を備えている。各点状接点は
、それがさらされる印加電圧信号（すなわち、応答信号
）に比例してレーザビームＬ′の偏りを変える。反射ビ
ームＬ″はミラー９４に戻り、Ｘ−Ｙスキャナ９２を通
して非偏光ビームスプリッタ９４および四分の一波長板
８６に導かれる。枠９６で示すように反射ビームは楕円
状に偏光している。反射ビームＬ″は、ビームの偏りを
分割し、各偏りをそれぞれの検出器１００、１０２で検
出するアナライザ９８に入る。一方の検出器１００はｘ
軸に沿う偏りを検出するが、他方の検出器１０２はｙ軸
に沿う偏りを検出する。検出器１００、１０２はそれぞ
れの電圧信号Ａ、Ｂを発生し、これらは相関二重サンプ
リング増幅器７４に入力される。差電圧信号が発生され
、Ａ／Ｄ変換器７６によりアナログからディジタルの形
に変換され、電気光学的に測定された電圧信号としてデ
ータ獲得システム１６に出力される。
ザビームを反射する反射面を備えている。各点状接点は
、それがさらされる印加電圧信号（すなわち、応答信号
）に比例してレーザビームＬ′の偏りを変える。反射ビ
ームＬ″はミラー９４に戻り、Ｘ−Ｙスキャナ９２を通
して非偏光ビームスプリッタ９４および四分の一波長板
８６に導かれる。枠９６で示すように反射ビームは楕円
状に偏光している。反射ビームＬ″は、ビームの偏りを
分割し、各偏りをそれぞれの検出器１００、１０２で検
出するアナライザ９８に入る。一方の検出器１００はｘ
軸に沿う偏りを検出するが、他方の検出器１０２はｙ軸
に沿う偏りを検出する。検出器１００、１０２はそれぞ
れの電圧信号Ａ、Ｂを発生し、これらは相関二重サンプ
リング増幅器７４に入力される。差電圧信号が発生され
、Ａ／Ｄ変換器７６によりアナログからディジタルの形
に変換され、電気光学的に測定された電圧信号としてデ
ータ獲得システム１６に出力される。
【００３５】図７を参照すると、電気光学式電圧測定シ
ステム３２および平均基準回路３３の回路ブロック図が
示されている。それぞれの応答電圧信号は、電気光学式
（Ｅ−Ｏ）測定システム３２および平均基準回路３３に
入力される。Ｅ−Ｏ測定システム３２は、所定応答信号
をサンプルして対応する電気光学的に測定された電圧信
号を発生する。平均基準回路３３は、サンプルした応答
電圧信号を選択して対応する平均基準信号を発生する。
ステム３２および平均基準回路３３の回路ブロック図が
示されている。それぞれの応答電圧信号は、電気光学式
（Ｅ−Ｏ）測定システム３２および平均基準回路３３に
入力される。Ｅ−Ｏ測定システム３２は、所定応答信号
をサンプルして対応する電気光学的に測定された電圧信
号を発生する。平均基準回路３３は、サンプルした応答
電圧信号を選択して対応する平均基準信号を発生する。
【００３６】平均基準回路３３を参照すると、応答電圧
信号が、各チャネルが抵抗器２１４で形成されているそ
れぞれのチャネルに入力されている。抵抗器２１４は、
応答電圧信号を壊さないように応答電圧信号に対して高
インピーダンスおよび低インダクタンスになるように選
定される。たとえば、マイクロ波範囲の高周波応答電圧
信号に対しては、１ｋΩから１０ｋΩの低インダクタン
スの抵抗器を使用する。
信号が、各チャネルが抵抗器２１４で形成されているそ
れぞれのチャネルに入力されている。抵抗器２１４は、
応答電圧信号を壊さないように応答電圧信号に対して高
インピーダンスおよび低インダクタンスになるように選
定される。たとえば、マイクロ波範囲の高周波応答電圧
信号に対しては、１ｋΩから１０ｋΩの低インダクタン
スの抵抗器を使用する。
【００３７】各抵抗器２１４は、多重化装置２１６に結
合されている。制御器２２は、多重化装置２１６を通過
したチャネルを選択してサンプルすべき点状接点５２に
対応させる。コンデンサ２２２は、多重化装置２１６の
出力に結合して、時間平均電圧信号を発生するＲＣ回路
網を形成する。平均電圧信号は、増幅器２２４により増
圧され、次いでプログラム可能利得装置２２６で利得調
節されて利得調節平均基準電圧信号を発生する。
合されている。制御器２２は、多重化装置２１６を通過
したチャネルを選択してサンプルすべき点状接点５２に
対応させる。コンデンサ２２２は、多重化装置２１６の
出力に結合して、時間平均電圧信号を発生するＲＣ回路
網を形成する。平均電圧信号は、増幅器２２４により増
圧され、次いでプログラム可能利得装置２２６で利得調
節されて利得調節平均基準電圧信号を発生する。
【００３８】Ｅ−Ｏ電圧測定システム３２および電気光
学センサ３０を参照すると、点状接点５２のアレイが電
気光学センサ結晶３０の表面に設置されている。レーザ
ビームは、光学系７０を通過し、補償器結晶２００およ
び電気光学センサ結晶３０を通して所定の点状接点５２
に導かれる。所定の点状接点５２は制御器２２により決
まる。
学センサ３０を参照すると、点状接点５２のアレイが電
気光学センサ結晶３０の表面に設置されている。レーザ
ビームは、光学系７０を通過し、補償器結晶２００およ
び電気光学センサ結晶３０を通して所定の点状接点５２
に導かれる。所定の点状接点５２は制御器２２により決
まる。
【００３９】光学系７０は、偏りが変わった（すなわち
、楕円偏光）反射レーザビームＬ″を二つの差動検出器
１００、１０２（すなわち、ｘ軸、ｙ軸）で検出する。 反射ビームＬ″の偏りは、それぞれの軸に沿うビームの
偏りを検知する各差動検出器１００、１０２を有するア
ナライザ９８により分離される。一方の差動検出器１０
２は相関二重サンプリング増幅器７４に入力される信号
Ａを発生するが、他方の検出器１００はやはり相関二重
サンプリング増幅器７４に入力される信号Ｂを発生する
。相関二重サンプリング増幅器７４は、偏りの変化に、
したがって応答ベクトルの電圧信号に比例する差信号Ａ
−Ｂを発生する。円偏光ビームＬ″（すなわち、接地）
の場合には、Ａ信号およびＢ信号は等しく、差信号は０
である。オフセット信号Ｃも差信号を校正するため相関
二重サンプリング増幅器に入力される。
、楕円偏光）反射レーザビームＬ″を二つの差動検出器
１００、１０２（すなわち、ｘ軸、ｙ軸）で検出する。 反射ビームＬ″の偏りは、それぞれの軸に沿うビームの
偏りを検知する各差動検出器１００、１０２を有するア
ナライザ９８により分離される。一方の差動検出器１０
２は相関二重サンプリング増幅器７４に入力される信号
Ａを発生するが、他方の検出器１００はやはり相関二重
サンプリング増幅器７４に入力される信号Ｂを発生する
。相関二重サンプリング増幅器７４は、偏りの変化に、
したがって応答ベクトルの電圧信号に比例する差信号Ａ
−Ｂを発生する。円偏光ビームＬ″（すなわち、接地）
の場合には、Ａ信号およびＢ信号は等しく、差信号は０
である。オフセット信号Ｃも差信号を校正するため相関
二重サンプリング増幅器に入力される。
【００４０】差信号はＡ／Ｄ変換器７６に入力され、次
にデータ獲得システム１６およびＤ／Ａ変換器２４２に
入力される。Ｄ／Ａ２４２は電気光学的に測定された電
圧信号を積分回路２４４の一方のチャネルに供給する。 積分回路２４４の他方のチャネルは、利得調節平均基準
電圧信号を受ける。積分回路２４４は、サンプルホール
ド回路２４６を通して相関二重サンプリング増幅器７４
のオフセット入力Ｃに結合する出力信号を発生する。サ
ンプルホールド回路２４６のサンプルモード中、相関二
重サンプリング増幅器７４の出力を平均基準信号に強制
的に近づけるループが形成される。精密オフセット校正
の期間中はサンプルモードを設定してループを閉じる。
にデータ獲得システム１６およびＤ／Ａ変換器２４２に
入力される。Ｄ／Ａ２４２は電気光学的に測定された電
圧信号を積分回路２４４の一方のチャネルに供給する。 積分回路２４４の他方のチャネルは、利得調節平均基準
電圧信号を受ける。積分回路２４４は、サンプルホール
ド回路２４６を通して相関二重サンプリング増幅器７４
のオフセット入力Ｃに結合する出力信号を発生する。サ
ンプルホールド回路２４６のサンプルモード中、相関二
重サンプリング増幅器７４の出力を平均基準信号に強制
的に近づけるループが形成される。精密オフセット校正
の期間中はサンプルモードを設定してループを閉じる。
【００４１】安定なループを得るには、電気光学的に測
定された電圧を平均信号にする。上述のとおり、この平
均Ｅ−Ｏ信号はスピンプロセスにより得られる。平均測
定信号を、回路が安定するにつれて平均測定信号を強制
的に平均基準信号値にして、積分回路２４４により平均
基準信号と比較する。測定信号が安定するにつれて、積
分回路２４４のオフセット信号出力も安定する。安定オ
フセット信号は校正ずみ精密オフセットである。
定された電圧を平均信号にする。上述のとおり、この平
均Ｅ−Ｏ信号はスピンプロセスにより得られる。平均測
定信号を、回路が安定するにつれて平均測定信号を強制
的に平均基準信号値にして、積分回路２４４により平均
基準信号と比較する。測定信号が安定するにつれて、積
分回路２４４のオフセット信号出力も安定する。安定オ
フセット信号は校正ずみ精密オフセットである。
【００４２】安定すると直ちに、サンプルホールド回路
２４６は、制御器２２によりホールドモードに入り、校
正ずみ精密オフセットを相関二重サンプリング増幅器７
４のオフセット信号Ｃとして格納する。こうしてからス
ピンプロセスを終了し、印加電圧信号の通常測定ができ
るようにする。
２４６は、制御器２２によりホールドモードに入り、校
正ずみ精密オフセットを相関二重サンプリング増幅器７
４のオフセット信号Ｃとして格納する。こうしてからス
ピンプロセスを終了し、印加電圧信号の通常測定ができ
るようにする。
【００４３】始動校正
試験システム１０の一般的動作の前に電気光学式測定シ
ステム３２はシステム校正を受けるが、この校正には電
気光学的校正および平均基準校正が含まれる。電気光学
的校正は粗オフセット校正および電気光学的利得校正か
らなる。平均基準校正はシステム利得調節校正からなる
。
ステム３２はシステム校正を受けるが、この校正には電
気光学的校正および平均基準校正が含まれる。電気光学
的校正は粗オフセット校正および電気光学的利得校正か
らなる。平均基準校正はシステム利得調節校正からなる
。
【００４４】最初に、電気光学的校正について説明する
。粗オフセット校正を、点状接点５２への印加電圧信号
を接地し、結晶３０の表面２５４に形成される電極を接
地し、かつサンプルホールド回路２４６から出力される
オフセット信号Ｃを接地して行う。各点状接点に対し相
関二重サンプリング増幅器７４から出力される差信号を
補償器結晶２００に結合されているＤＡＣ補償器２５６
を調節し、かつ調節値を所定点接点の粗オフセットとし
て参照用テーブルに格納することにより０にする。この
プロセスを反復して各点状接点５２に対応する粗オフセ
ットを発生する。この校正により結晶３０および２００
の、および光学系７０のオフセットエラーが補正される
。
。粗オフセット校正を、点状接点５２への印加電圧信号
を接地し、結晶３０の表面２５４に形成される電極を接
地し、かつサンプルホールド回路２４６から出力される
オフセット信号Ｃを接地して行う。各点状接点に対し相
関二重サンプリング増幅器７４から出力される差信号を
補償器結晶２００に結合されているＤＡＣ補償器２５６
を調節し、かつ調節値を所定点接点の粗オフセットとし
て参照用テーブルに格納することにより０にする。この
プロセスを反復して各点状接点５２に対応する粗オフセ
ットを発生する。この校正により結晶３０および２００
の、および光学系７０のオフセットエラーが補正される
。
【００４５】次に、各点状接点に対する電気光学的利得
校正を、それぞれの点状接点を接地し、結晶３０の表面
２５４により形成される電極を接地し、オフセット信号
Ｃを強制的に接地し、補償器２５６を参照用テーブルか
らの適切な粗オフセットを用いて設定して計算する。次
に差信号を或る値Ｅ０ として検出する。次に表面２５
４の電圧を、たとえば、５ボルトに変え、差信号を再び
測定して或る値、Ｅ５ 、を検出する。こうして所定点
状接点５２ｎ に対する電気光学的利得を次の公式から
得ることができる。 ｇｎ ＝（０Ｖ−５Ｖ）／（Ｅ０ −Ｅ５）ただし
ｇｎ ＝電気光学的利得 Ｅ０ ＝０ボルトでの測定差信号 Ｅ５ ＝５ボルトでの測定差信号 電気光学的利得を各点状接点に対して計算し参照用テー
ブルに格納する。
校正を、それぞれの点状接点を接地し、結晶３０の表面
２５４により形成される電極を接地し、オフセット信号
Ｃを強制的に接地し、補償器２５６を参照用テーブルか
らの適切な粗オフセットを用いて設定して計算する。次
に差信号を或る値Ｅ０ として検出する。次に表面２５
４の電圧を、たとえば、５ボルトに変え、差信号を再び
測定して或る値、Ｅ５ 、を検出する。こうして所定点
状接点５２ｎ に対する電気光学的利得を次の公式から
得ることができる。 ｇｎ ＝（０Ｖ−５Ｖ）／（Ｅ０ −Ｅ５）ただし
ｇｎ ＝電気光学的利得 Ｅ０ ＝０ボルトでの測定差信号 Ｅ５ ＝５ボルトでの測定差信号 電気光学的利得を各点状接点に対して計算し参照用テー
ブルに格納する。
【００４６】システム利得を調節するための平均基準校
正を次に行う。いずれか点状接点を選択して点状接点５
２を接地電位に接続し、表面２５４の電極を接地電位と
し、対応する粗オフセットを設定する。増幅器２２４へ
の入力を精密測定ユニット（ＰＭＵ）２６０により接地
電位に設定し、Ａ／Ｄ７６から出力される電圧信号Ｅ０
を測定する。増幅器２２４へのＰＭＵ２６０の出力を
、たとえば、１０ボルトに調節し、差信号Ｅ１０を測定
する。こうしてシステム利得Ｇは次の公式から求まれる
。
正を次に行う。いずれか点状接点を選択して点状接点５
２を接地電位に接続し、表面２５４の電極を接地電位と
し、対応する粗オフセットを設定する。増幅器２２４へ
の入力を精密測定ユニット（ＰＭＵ）２６０により接地
電位に設定し、Ａ／Ｄ７６から出力される電圧信号Ｅ０
を測定する。増幅器２２４へのＰＭＵ２６０の出力を
、たとえば、１０ボルトに調節し、差信号Ｅ１０を測定
する。こうしてシステム利得Ｇは次の公式から求まれる
。
【００４７】Ｇ＝（０Ｖ−１０Ｖ）／（Ｅ０ −Ｅ１０
）ただし、 Ｇ＝システム利得 Ｅ０ ＝０ボルトでの測定差信号 Ｅ１０＝１０ボルトでの測定差信号 次にプログラム可能利得装置をシステム利得の計算値Ｇ
を用いてプログラムする。
）ただし、 Ｇ＝システム利得 Ｅ０ ＝０ボルトでの測定差信号 Ｅ１０＝１０ボルトでの測定差信号 次にプログラム可能利得装置をシステム利得の計算値Ｇ
を用いてプログラムする。
【００４８】ランタイム精密オフセット校正予備校正が
完了したので、電気光学式システム３２はいつでも通常
動作可能の状態にある。電気光学的利得およびシステム
利得の値は比較的安定である。しかし、オフセットは、
ドリフト、温度変化、その他の原因で終始変わることが
ある。そのため、通常動作中精密オフセット校正を行っ
て測定の精度を高める。
完了したので、電気光学式システム３２はいつでも通常
動作可能の状態にある。電気光学的利得およびシステム
利得の値は比較的安定である。しかし、オフセットは、
ドリフト、温度変化、その他の原因で終始変わることが
ある。そのため、通常動作中精密オフセット校正を行っ
て測定の精度を高める。
【００４９】精密オフセット校正は応答電圧信号を測定
しようとするたびに行う。通常動作中、それぞれの応答
電圧信号を対応する点状接点に供給し、点状接点をサン
プリングのため選定し、選択した点状接点に対して精密
オフセット校正を行い、次に電気光学的電圧測定値をＡ
／Ｄ変換器７６の出力として得る。それぞれの点状接点
を精密オフセット校正を用いて走査し、印加電圧信号を
測定しようとするたびに信号測定を各点状接点について
行う。
しようとするたびに行う。通常動作中、それぞれの応答
電圧信号を対応する点状接点に供給し、点状接点をサン
プリングのため選定し、選択した点状接点に対して精密
オフセット校正を行い、次に電気光学的電圧測定値をＡ
／Ｄ変換器７６の出力として得る。それぞれの点状接点
を精密オフセット校正を用いて走査し、印加電圧信号を
測定しようとするたびに信号測定を各点状接点について
行う。
【００５０】各ランタイム精密オフセット校正中、光学
系７０に上述のスピンプロセスを施し、電気光学的に測
定した平均信号を発生する。サンプルホールド回路２４
６をサンプルモードにして、測定平均電圧信号を平均基
準電圧信号のレベルに調節する。測定平均電圧信号が安
定すると、オフセット信号Ｃは校正ずみ精密オフセット
になる。サンプルホールド回路２４６は、ホールドに切
り替わって精密オフセット信号を格納し、スピンプロセ
スを終了する。スピンが終了すると、試験ベクトルと電
気光学的サンプリングとの間の相対タイミング関係を回
復する。これでＡ／Ｄ７６の出力を繰り返しサンプルし
て所定点状接点で応答信号に対応する電気光学的に測定
した信号を発生することができる。したがって、高周波
の未知の印加電圧信号を優れたタイミングおよび信号振
幅精度で測定することができる。
系７０に上述のスピンプロセスを施し、電気光学的に測
定した平均信号を発生する。サンプルホールド回路２４
６をサンプルモードにして、測定平均電圧信号を平均基
準電圧信号のレベルに調節する。測定平均電圧信号が安
定すると、オフセット信号Ｃは校正ずみ精密オフセット
になる。サンプルホールド回路２４６は、ホールドに切
り替わって精密オフセット信号を格納し、スピンプロセ
スを終了する。スピンが終了すると、試験ベクトルと電
気光学的サンプリングとの間の相対タイミング関係を回
復する。これでＡ／Ｄ７６の出力を繰り返しサンプルし
て所定点状接点で応答信号に対応する電気光学的に測定
した信号を発生することができる。したがって、高周波
の未知の印加電圧信号を優れたタイミングおよび信号振
幅精度で測定することができる。
【００５１】本発明の好適実施例について図解し、説明
したが、本発明は他の実施例および変更例に置き代える
ことができる。たとえば、平均基準回路に対する時間平
均をＲＣ回路網について説明したが、印加電圧信号を終
始平均する他の回路をも使用することができる。本発明
は、電気光学式測定システムの安定化に一般的に適用す
ることができる。したがって、本発明の範囲を、特許請
求の範囲による他は、限定するつもりはない。
したが、本発明は他の実施例および変更例に置き代える
ことができる。たとえば、平均基準回路に対する時間平
均をＲＣ回路網について説明したが、印加電圧信号を終
始平均する他の回路をも使用することができる。本発明
は、電気光学式測定システムの安定化に一般的に適用す
ることができる。したがって、本発明の範囲を、特許請
求の範囲による他は、限定するつもりはない。
【図１】電気光学式試験システムのブロック図である。
【図２】図１のシステムに対する電気光学センサと試験
中の装置との間のインターフェースの破断面である。
中の装置との間のインターフェースの破断面である。
【図３】図１のタイムベースのブロック図である。
【図４】図１のピンドライバのブロック図である。
【図５】レーザパルス基準、タイムベースクロック信号
、および試験中の装置への出力としての試験ベクトルデ
ータ流れに対する相対タイミング図である。
、および試験中の装置への出力としての試験ベクトルデ
ータ流れに対する相対タイミング図である。
【図６】図１の電気光学式電圧測定システムの回路ブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】本発明の一実施例による図６の電気光学式測定
システムの、平均基準回路と共に示した回路ブロック図
である。
システムの、平均基準回路と共に示した回路ブロック図
である。
１２ 主システムユニット
１６ データ獲得システム
１８ 高速パターン発生器
２０ システムタイムベース
２２ システム制御器
２６ レーザ
Claims (21)
- 【請求項１】 電気光学式測定システムにより電圧信
号を電気光学的に測定する方法であって、印加電圧信号
を発生する工程、印加電圧信号の電気光学的サンプルを
印加電圧信号の電気的平均と比較することにより電気光
学式測定装置を精密オフセット校正を行う工程、および
校正ずみ電気光学式システムを用いて前記印加電圧信号
を電気光学的にサンプルして前記電気光学的に測定した
電圧信号を発生する工程からなることを特徴とする電圧
信号を電気光学的に測定する方法。 - 【請求項２】 前記印加電圧信号の発生と前記電気光
学的サンプリングとの間のタイミング関係は変更可能で
あり、且つ精密オフセット校正の工程が、前記印加電圧
信号から平均基準電圧信号を発生する工程、印加電圧信
号を電気光学的にサンプルする工程、前記印加電圧信号
の発生とサンプリングとの間のタイミング関係を不規則
にする工程、前記サンプル信号を前記基準信号と比較し
て校正ずみ精密オフセット信号を発生する工程、および
前記印加電圧信号の発生とサンプリングとの間のタイミ
ング関係を回復する工程からなることを特徴とする請求
項１記載の電圧信号を電気光学的に測定する方法。 - 【請求項３】 電気光学結晶を有する電気光学式測定
システムにより電圧信号を電気光学的に測定する方法で
あって、前記結晶は、各々が該結晶と接触する反射面を
備えた複数の点状接点を備えており、レーザビームが前
記結晶を通過して前記点状接点の一つに至って前記点状
接点の前記一つを電気光学的にサンプルし、前記点状接
点の前記一つは前記点状接点の前記一つに加えられる入
力電圧信号の電圧レベルに比例してレーザビームの偏り
を変えるようにしたものにおいて、前記点状接点の前記
一つとして一つの点状接点を選択する工程、前記選択し
た点状接点に印加電圧信号を発生する工程、印加電圧信
号を印加電圧信号の電気的平均と比較することにより、
電気光学式測定システムを選択した点状接点について精
密オフセット校正する工程、および校正ずみ電気光学式
システムを用いて前記選択した点状接点をサンプルし、
前記電気光学的に測定した電圧信号を発生する工程から
なることを特徴とする電圧信号を電気光学的に測定する
方法。 - 【請求項４】 前記印加電圧信号の発生と前記電気光
学的サンプリングとの間のタイミング関係は変更可能で
あり且つ精密オフセット校正の工程が、前記選択した点
状接点の前記印加電圧信号から平均基準電圧信号を発生
する工程、前記選択した点状接点で印加電圧信号を電気
光学的にサンプルする工程、前記印加電圧信号の発生と
サンプリングとの間のタイミング関係を不規則にする工
程、前記サンプル信号を前記基準信号と比較して校正ず
み精密オフセット信号を発生する工程、前記印加電圧信
号の発生とサンプリングとの間のタイミング関係を回復
する工程からなることを特徴とする請求項３記載の電圧
信号を電気光学的に測定する方法。 - 【請求項５】 前記タイミング関係が不規則になって
いる間に電気光学的にサンプルした信号が安定するのを
待つ工程、および安定してから前記精密オフセット信号
を校正ずみ精密オフセット信号として格納する工程をさ
らに備えていることを特徴とする請求項４記載の電圧信
号を電気光学的に測定する方法。 - 【請求項６】 電気光学結晶、レーザビームの偏りを
検出する検出器、および信号平均化手段を有する電気光
学式測定システムにより電圧信号を電気光学的に測定す
る方法であって、前記結晶は、各々が該結晶と接触する
反射面を備えた複数の点状接点を備えており、レーザビ
ームが前記結晶を通過して前記点状接点の一つに至って
前記点状接点の一つを電気光学的にサンプルし、前記点
状接点の前記一つは該点状接点の前記一つに加えられる
入力電圧信号の電圧レベルに比例してレーザビームの偏
りを変え、前記点状接点の前記一つはレーザビームを反
射して前記結晶を通して検出器に戻し、検出器はこれに
応じて前記反射レーザビームの偏りに比例する電気光学
的電圧信号を発生し、前記検出器はオフセット信号を受
けるようにしたものにおいて、前記点状接点の前記一つ
として一つの点状接点を選択する工程、前記選択した点
状接点で印加電圧信号を発生する工程、前記選択した点
状接点の前記印加電圧信号から平均基準電圧信号を発生
する工程、前記選択した点状接点で印加電圧信号を電気
光学的にサンプルする工程、前記印加電圧信号の発生と
サンプリングとの間のタイミング関係を不規則にする工
程、前記サンプル信号を前記基準信号と比較して前記オ
フセット信号を発生する工程、前記オフセット信号を前
記検出器に加えて電気光学的サンプリングを校正する工
程、前記印加電圧信号の発生とサンプリングとの間のタ
イミング関係を回復する工程、および校正に続き前記印
加電圧信号を電気光学的にサンプルして前記電気光学的
に測定した電圧信号を発生する工程からなることを特徴
とする電圧信号を電気光学的に測定する方法。 - 【請求項７】 印加入力電圧信号を測定して電気光学
的出力信号を発生する電気光学式測定装置であって、印
加電圧信号をサンプルする電気光学結晶、精密オフセッ
ト信号および前記サンプル電圧信号に応じて、電気光学
的電圧信号を発生する手段、前記印加電圧信号を平均化
して平均基準電圧信号を発生する手段、前記発生した電
気光学的電圧信号および前記平均基準信号からオフセッ
ト信号を発生する手段、前記オフセット信号を前記精密
オフセット信号として前記電気光学的電圧発生手段に印
加する手段から構成されていることを特徴とする電圧信
号を電気光学的に測定する装置。 - 【請求項８】 印加電圧信号と電気光学的に測定した
電圧との間のタイミング関係を不規則にして前記発生し
た信号を安定化できるようにする手段を備えていること
を特徴とする請求項７記載の電圧信号を電気光学的に測
定する装置。 - 【請求項９】 前記平均化手段はその各々が対応する
点状接点に接続されている複数の高インピーダンス抵抗
器手段からなり、前記点状接点の前記一つでの前記印加
電圧信号は前記高インピーダンス抵抗器の対応する一つ
への入力であり、前記抵抗器手段を多重化して、前記抵
抗器の前記一つからなる前記サンプルチャネルを選定す
る手段、および前記サンプルチャネルの抵抗器手段に結
合して、前記積分手段の前記第２の入力チャネルに結合
する時間平均基準信号を発生するキャパシタンス手段、
を備えていることを特徴とする請求項７記載の電圧信号
を電気光学的に測定する装置。 - 【請求項１０】 前記電気光学的電圧信号発生手段は
一組の差動検出器および比較手段から構成され、前記差
動検出器は前記反射レーザビームを受けてそれぞれの電
気光学的電圧信号を発生し、該それぞれの電気光学的電
圧信号は前記精密オフセット信号と共に前記比較手段に
入力されて反射レーザビームの偏りに比例する応答性電
気光学的電圧信号を発生し、該応答性電気光学的電圧信
号は前記積分手段の前記第１のチャネルに結合されるよ
うに構成されていることを特徴とする請求項７記載の電
圧信号を電気光学的に測定する装置。 - 【請求項１１】 印加入力電圧を測定して電気光学的
出力信号を発生する電気光学式測定装置であって、各々
が反射面を有する複数の点状接点を有する電気光学結晶
、レーザビームを前記結晶を通して前記複数の点状接点
の一つに導く手段であって、導かれるレーザビームは偏
光しており、、反射レーザビームの偏りが前記点状接点
の前記一つでの印加電圧入力信号の電圧レベルに比例し
て変わるレーザビーム伝達手段、精密オフセット信号お
よび前記反射レーザビームに応じて、前記反射レーザビ
ームの偏りに比例する電気光学的電圧信号を発生する手
段、前記印加電圧信号を平均化して平均基準電圧信号を
発生する手段、前記発生した電気光学的電圧信号および
前記平均基準信号からオフセット信号を発生する手段、
前記オフセット信号が安定すると直ちに該オフセット信
号を保持し、保持されたオフセット信号が前記精密オフ
セット信号として前記電気光学的電圧発生手段に入力さ
れるようにする手段から構成されていることを特徴とす
る電圧信号を電気光学的に測定する装置。 - 【請求項１２】 印加電圧信号と電気光学的に測定し
た電圧との間のタイミング関係を不規則にして前記発生
したオフセット信号が安定することができるようにする
手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１１記
載の電圧信号を電気光学的に測定する装置。 - 【請求項１３】 前記平均化手段は各々が対応する点
状接点に接続されている複数の高インピーダンス抵抗器
手段からなり、前記点状接点の前記一つでの前記印加電
圧信号は前記高インピーダンス抵抗器の対応する一つへ
の入力であり、前記抵抗器手段を多重化して、前記抵抗
器の前記一つからなるサンプルチャネルを選定する手段
、および前記サンプルチャネルの抵抗器手段に結合して
、前記積分手段の前記第２の入力チャネルに結合する時
間平均基準信号を発生するキャパシタンス手段を備えて
いることを特徴とする請求項１１記載の電圧信号を電気
光学的に測定する装置。 - 【請求項１４】 前記電気光学的電圧信号発生手段は
一組の差動検出器および比較手段から構成され、前記差
動検出器は前記反射レーザビームを受けてそれぞれの電
気光学的電圧信号を発生し、該それぞれの電気光学的電
圧信号は前記精密オフセット信号と共に前記比較手段に
入力されて反射レーザビームの偏りに比例する応答性電
気光学的電圧信号を発生し、該応答性電気光学的電圧信
号は前記積分手段の前記第１のチャネルに結合されるよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１１記載の
電圧信号を電気光学的に測定する装置。 - 【請求項１５】 印加入力電圧信号を測定して電気光
学的出力信号を発生する電気光学式測定装置であって、
各々が反射面を有する複数の点状接点を有する電気光学
結晶、レーザビームを前記結晶を通して前記複数の点状
接点の一つへ導く手段であって、導かれるレーザビーム
は偏光しており、反射レーザビームの偏りは前記点状接
点の前記一つでの印加電圧入力信号の電圧レベルに比例
して変わるレーザビーム伝達手段、精密オフセット信号
および前記反射レーザビームに応じて、前記反射レーザ
ビームの偏りに比例する電気光学的電圧信号を発生する
手段、第１の入力チャネル、第２の入力チャネル、およ
び出力チャネルを備え、前記第１の入力チャネルは前記
電気光学的電圧信号を受ける積分手段、前記印加電圧信
号を平均化して前記積分手段の前記第２の入力チャネル
に入力される平均基準電圧信号を発生し、前記積分手段
が前記電気光学的電圧信号および前記基準信号に応じて
前記出力チャネルにオフセット信号を発生するようにす
る手段、前記オフセット信号を受け、該オフセット信号
をサンプルしまたは保持し、サンプルし、または保持し
たオフセット信号を前記精密オフセット信号として前記
発生手段に出力するサンプルホールド手段、サンプルホ
ールド手段のサンプルホールドモードを選択し、印加電
圧信号と応答性電気光学的電圧信号との間の相対的タイ
ミングを制御するタイミング制御手段から構成されて、
前記精密オフセット信号は、印加電圧信号とサンプルさ
れた電気光学的電圧信号との相対的タイミングを不規則
にして発生される電気光学的電圧信号が、平均電気光学
的電圧信号であるようにするサンプルモードの期間中に
校正され、平均電気光学的電圧信号は、前記積分手段で
前記平均基準電圧と比較されて該平均基準電圧の値に安
定化され、安定化期間中のオフセット信号は校正ずみ精
密オフセット信号を規定し、該校正ずみ精密オフセット
信号は前記ホールドモードに切り替えることにより格納
され、前記相対的タイミングは校正後回復され、前記発
生手段は前記校正ずみの精密オフセット値および前記反
射レーザビームに応じて前記電気光学的出力信号を発生
することを特徴とする電圧信号を電気光学的に測定する
装置。 - 【請求項１６】 更に、前記時間平均基準信号に利得
を加えて、前記積分手段の前記第２の入力チャネルに結
合される基準信号として利得調整時間平均基準信号を発
生するプログラム可能手段を備えていることを特徴とす
る請求項１５記載の電圧信号を電気光学的に測定する装
置。 - 【請求項１７】 電気光学式測定システムを校正する
方法であって、該測定システムは第１および第２の電気
光学結晶およびサンプリング手段を備えており、前記第
２の結晶は、各々が前記第２の結晶と接触する反射面を
有する複数の点状接点を備えており、レーザビームが前
記第１および第２の結晶を通過して前記点状接点の一つ
に至り、前記点状接点の前記一つは前記点状接点の前記
一つでの印加電圧信号の電圧レベルに比例してレーザビ
ームの偏りを変え、前記点状接点の前記一つはレーザビ
ームを反射し、前記第２の結晶および前記第１の結晶を
通して前記サンプリング手段に戻し、該サンプリング手
段はこれに応じて前記反射レーザビームの偏りに比例す
る電気光学的差信号を発生し、前記サンプリング手段は
オフセット信号入力を備えている構成のものにおいて、
各点状接点について、前記第１の結晶に加えるべきそれ
ぞれの粗オフセット電圧を校正する工程、各点状接点の
位置について電気光学的利得を校正する工程、および前
記増幅器手段へのオフセット信号入力となるランタイム
精密オフセット信号を校正する工程からなることを特徴
とする電圧信号を電気光学的に測定する方法。 - 【請求項１８】 ランタイム精密オフセットの校正を
行う工程は、前記選択された点状接点に前記印加電圧信
号から平均基準電圧信号を発生する工程、前記選択され
た点状接点で印加電圧信号を電気光学的にサンプルする
工程、前記印加電圧信号の発生とサンプリングとの間の
タイミング関係を不規則にする工程、前記サンプル信号
を前記基準信号と比較して校正ずみ精密オフセット信号
を発生する工程、および前記印加電圧信号の発生とサン
プリングとの間のタイミング関係を回復する工程からな
ることを特徴とする請求項１７記載の電圧信号を電気光
学的に測定する方法。 - 【請求項１９】 前記タイミング関係が不規則になっ
ている期間中に電気光学的サンプル信号が安定するのを
待つ工程、および安定してから前記精密オフセット信号
を校正ずみ精密オフセット信号として格納する工程をさ
らに備えていることを特徴とする請求項１８記載の電圧
信号を電気光学的に測定する方法。 - 【請求項２０】 前記点状接点の各一つについて粗オ
フセットを校正する工程は、前記サンプリング手段に前
記オフセット信号として接地信号を印加する工程、前記
点状接点の前記一つに接地信号を印加する工程、適切な
値の粗オフセット信号を前記第１の結晶に印加して前記
電気光学的に測定した信号に対する接地信号レベルを得
る工程、および前記粗オフセット信号を格納する工程か
らなることを特徴とする請求項１７記載の電圧信号を電
気光学的に測定する工程。 - 【請求項２１】 前記点状接点の各一つについて電気
光学的利得を校正する工程は、前記サンプリング手段に
前記オフセット信号として接地信号を印加する工程、前
記点状接点の前記一つに接地信号を印加する工程、前記
点状接点の前記一つについてそれぞれの粗オフセット電
圧を前記第１の結晶に印加する工程、第１の電圧を前記
第２の結晶に印加し、応答性電気光学的測定信号を測定
する工程、第２の電圧を前記第２の結晶に印加し、応答
性電気光学的測定信号を測定する工程、前記点状接点の
前記一つに対する電気光学的利得を、前記第１の電圧と
前記第２の電圧との差を応答性電気光学的差信号間の差
で割ったものとして求める工程、前記電気光学的利得を
格納する工程からなることを特徴とする請求項１７記載
の電圧信号を電気光学的に測定する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/585,586 US5157327A (en) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | Method and apparatus for electro-optically measuring a voltage signal |
| US585,586 | 1990-09-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305164A true JPH04305164A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=24342090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3265541A Pending JPH04305164A (ja) | 1990-09-19 | 1991-09-18 | 電圧信号を電気光学的に測定する方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5157327A (ja) |
| JP (1) | JPH04305164A (ja) |
Cited By (1)
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| JP2015118088A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | テクトロニクス・インコーポレイテッドＴｅｋｔｒｏｎｉｘ，Ｉｎｃ． | アクセサリ及びその校正方法 |
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1990
- 1990-09-19 US US07/585,586 patent/US5157327A/en not_active Expired - Lifetime
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1991
- 1991-09-18 JP JP3265541A patent/JPH04305164A/ja active Pending
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Also Published As
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| US5157327A (en) | 1992-10-20 |
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