JPH0641174Y2 - 電圧−電流測定装置 - Google Patents
電圧−電流測定装置Info
- Publication number
- JPH0641174Y2 JPH0641174Y2 JP1985118445U JP11844585U JPH0641174Y2 JP H0641174 Y2 JPH0641174 Y2 JP H0641174Y2 JP 1985118445 U JP1985118445 U JP 1985118445U JP 11844585 U JP11844585 U JP 11844585U JP H0641174 Y2 JPH0641174 Y2 JP H0641174Y2
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- Japan
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- voltage
- measured
- dut
- measuring unit
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- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は例えばIC試験装置における直流パラメータの
測定に用いられる電圧−電流測定装置に関する。
測定に用いられる電圧−電流測定装置に関する。
「従来の技術」 定電圧を被測定物に印加して被測定物に流れる電流を測
定する従来の測定器を第５図に示す。測定ユニット11の
第１、第２の電圧−電流印加用端子12,13を第１、第２
の電圧−電流印加用導線14,15を通じて被測定物16の両
端に接続すると共に、第１、第２の電圧検出用端子17,1
8を第１、第２の電圧検出用導線21,22を通じて被測定物
16の両端に接続する。測定ユニット11内において例えば
DA変換器23から設定した電圧VSを発生し、その電圧VSを
抵抗器24を通じて演算増幅器25の反転入力端へ供給す
る。演算増幅器25の非反転入力端は電圧検出用端子18に
接続され、出力端は電流検出用抵器26を通じて第１の電
圧−電流印加用端子12に接続される。第１の電圧検出用
端子17はバッファ回路27を通じ、更に抵抗器28を通じて
演算増幅器25の反転入力端に接続される。
定する従来の測定器を第５図に示す。測定ユニット11の
第１、第２の電圧−電流印加用端子12,13を第１、第２
の電圧−電流印加用導線14,15を通じて被測定物16の両
端に接続すると共に、第１、第２の電圧検出用端子17,1
8を第１、第２の電圧検出用導線21,22を通じて被測定物
16の両端に接続する。測定ユニット11内において例えば
DA変換器23から設定した電圧VSを発生し、その電圧VSを
抵抗器24を通じて演算増幅器25の反転入力端へ供給す
る。演算増幅器25の非反転入力端は電圧検出用端子18に
接続され、出力端は電流検出用抵器26を通じて第１の電
圧−電流印加用端子12に接続される。第１の電圧検出用
端子17はバッファ回路27を通じ、更に抵抗器28を通じて
演算増幅器25の反転入力端に接続される。
被測定物16の一端の電圧がバッファ回路27を介して演算
増幅器25に帰還され、演算増幅器25はその二つの入力端
間の差がゼロになるように作用するから、被測定物16の
両端間に、DA変換器24で設定した電圧VSが印加される。
この電圧VSの印加により被測定物16に流れる電流IMは電
流検出用抵抗器26に流れ、その電流検出用抵抗器26の両
端電圧が電流検出回路29で検出され、その検出電圧がAD
変換器31でディジタル値に変換されて、被測定物16に流
れた電流IMが測定される。
増幅器25に帰還され、演算増幅器25はその二つの入力端
間の差がゼロになるように作用するから、被測定物16の
両端間に、DA変換器24で設定した電圧VSが印加される。
この電圧VSの印加により被測定物16に流れる電流IMは電
流検出用抵抗器26に流れ、その電流検出用抵抗器26の両
端電圧が電流検出回路29で検出され、その検出電圧がAD
変換器31でディジタル値に変換されて、被測定物16に流
れた電流IMが測定される。
「考案が解決しようとする問題点」 測定ユニット11と被測定物16とが比較的離れ、導線14,1
5,21,22の各長さが10m程度にもなることがある。しかも
被測定物16を流れる電流IMが1nA程度の微弱な場合があ
る。このような場合は、導線14,15の対地容量が比較的
大きくなり、その充電に時間がかかり、高速に、かつ高
い精度の測定は困難になる。また前記微弱な電流が影響
を受けない程度に長い導線に対し、高い絶縁を保持する
ことも困難となる。複数の測定ユニットと、複数の被測
定物とをマトリクススイッチで切替えて測定するよう
に、途中に切替えスイッチなどが挿入されると、これら
切替えスイッチにより、前記対地容量や、絶縁の問題が
一層大きくなる。更に電源や論理回路などからの磁気結
合，誘導などが導線に電流性雑音として生じると、これ
により微弱な測定電流IMが大きく影響を受ける。
5,21,22の各長さが10m程度にもなることがある。しかも
被測定物16を流れる電流IMが1nA程度の微弱な場合があ
る。このような場合は、導線14,15の対地容量が比較的
大きくなり、その充電に時間がかかり、高速に、かつ高
い精度の測定は困難になる。また前記微弱な電流が影響
を受けない程度に長い導線に対し、高い絶縁を保持する
ことも困難となる。複数の測定ユニットと、複数の被測
定物とをマトリクススイッチで切替えて測定するよう
に、途中に切替えスイッチなどが挿入されると、これら
切替えスイッチにより、前記対地容量や、絶縁の問題が
一層大きくなる。更に電源や論理回路などからの磁気結
合，誘導などが導線に電流性雑音として生じると、これ
により微弱な測定電流IMが大きく影響を受ける。
逆に被測定物に大きな電流が流れる場合があり、この場
合その大きな電流に耐えるように導線14,15,前記マトリ
クススイッチなどを構成しておく必要があり、そのよう
な構成は著しく高価なものとなる。
合その大きな電流に耐えるように導線14,15,前記マトリ
クススイッチなどを構成しておく必要があり、そのよう
な構成は著しく高価なものとなる。
「問題点を解決するための手段」 この考案によれば、測定ユニットと被測定物の両端とを
第1,第２電圧−電流印加用導線及び第1,第２電圧検出用
導線を通じて接続して、電圧−電流を測定する装置にお
いて、被測定物と、第１電圧−電流印加用導線及び第１
電圧検出用導線との間に電流−電流変換器が挿入され
る。
第1,第２電圧−電流印加用導線及び第1,第２電圧検出用
導線を通じて接続して、電圧−電流を測定する装置にお
いて、被測定物と、第１電圧−電流印加用導線及び第１
電圧検出用導線との間に電流−電流変換器が挿入され
る。
電流−電流変換器により、例えば導線側の電流を大と
し、被測定物側の電流を小とすることにより、被測定物
に流れる電流IMが微弱な場合も導線を流れる電流は比較
的大きなものとなるため、導線，切替えスイッチなどの
容量が比較的大きくても問題とならず、また雑音の影響
も受け難い。
し、被測定物側の電流を小とすることにより、被測定物
に流れる電流IMが微弱な場合も導線を流れる電流は比較
的大きなものとなるため、導線，切替えスイッチなどの
容量が比較的大きくても問題とならず、また雑音の影響
も受け難い。
「実施例」 第１図はその考案による電圧−電流測定装置の実施例を
示し、第５図と対応する部分は同一符号を付けてある。
示し、第５図と対応する部分は同一符号を付けてある。
この考案においては第１及び第２の電圧−電流印加用導
線14及び電圧検出用導線21と被測定物16との間に電流−
電流変換器32が挿入される。電流−電流変換器32は第１
の電圧−電流印加用導線14を流れる電流I1と被測定物16
を流れる電流I2とを所望の比率で異なった値となるよう
に変換するものである。
線14及び電圧検出用導線21と被測定物16との間に電流−
電流変換器32が挿入される。電流−電流変換器32は第１
の電圧−電流印加用導線14を流れる電流I1と被測定物16
を流れる電流I2とを所望の比率で異なった値となるよう
に変換するものである。
電流−電流変換器32の具体例を第２図に示す。測定ユニ
ット11からの第１の電圧−電流印加用導線14及び第１の
電圧検出用導線21がそれぞれ接続される入力端子41は演
算増幅器42の非反転入力側に接続され、演算増幅器42の
反転入力側は出力端子43に接続され、出力側は電流−電
圧変換用抵抗器44を通じて出力端子43に接続される。演
算増幅器42の出力側は反転増幅器45の反転入力側にも接
続され、また、出力端子43は反転増幅器45の非反転入力
側にも接続される。反転増幅器45の出力側は電圧−電流
変換用抵抗器46を通じて入力端子41に接続される。反転
増幅器45は、本例では、演算増幅器47とこの演算増幅器
47の出力側と反転入力側間に接続された抵抗器49と反抗
入力側に直列に接続された抵抗器48とから構成されてお
り、上記演算増幅器42の出力側はこの抵抗器48を介して
演算増幅器47の反転入力側に接続され、出力端子43は演
算増幅器47の非反転入力側に直接接続されている。
ット11からの第１の電圧−電流印加用導線14及び第１の
電圧検出用導線21がそれぞれ接続される入力端子41は演
算増幅器42の非反転入力側に接続され、演算増幅器42の
反転入力側は出力端子43に接続され、出力側は電流−電
圧変換用抵抗器44を通じて出力端子43に接続される。演
算増幅器42の出力側は反転増幅器45の反転入力側にも接
続され、また、出力端子43は反転増幅器45の非反転入力
側にも接続される。反転増幅器45の出力側は電圧−電流
変換用抵抗器46を通じて入力端子41に接続される。反転
増幅器45は、本例では、演算増幅器47とこの演算増幅器
47の出力側と反転入力側間に接続された抵抗器49と反抗
入力側に直列に接続された抵抗器48とから構成されてお
り、上記演算増幅器42の出力側はこの抵抗器48を介して
演算増幅器47の反転入力側に接続され、出力端子43は演
算増幅器47の非反転入力側に直接接続されている。
入力端子41の電圧をVi、電流をIi、出力端子43の電圧を
V0、電流をI0、抵抗器44,46,48,49の各抵抗値をそれぞ
れR1，R2，R3，R4とすると、入力端子41に定電圧Viを印
加すると、演算増幅器42の反転入力側に出力端子43の出
力電圧V0が帰還され、演算増幅器42はその両入力側の入
力の差がゼロになるように作用するため、出力端子43の
出力電圧V0は、 V0＝Vi ……（１） となる。また電流−電圧変換用抵抗器44における降下電
圧I0R1が、出力端子43を基準として反転増幅器45で増幅
され、反転増幅器45の利得はR4／R3であり、かつ反転増
幅器45の出力側の電圧は演算増幅器42の非反転入力側、
つまり出力端子43に対し、抵抗器46の降下電圧IiR2だけ
定価しているから次式が成立つ。
V0、電流をI0、抵抗器44,46,48,49の各抵抗値をそれぞ
れR1，R2，R3，R4とすると、入力端子41に定電圧Viを印
加すると、演算増幅器42の反転入力側に出力端子43の出
力電圧V0が帰還され、演算増幅器42はその両入力側の入
力の差がゼロになるように作用するため、出力端子43の
出力電圧V0は、 V0＝Vi ……（１） となる。また電流−電圧変換用抵抗器44における降下電
圧I0R1が、出力端子43を基準として反転増幅器45で増幅
され、反転増幅器45の利得はR4／R3であり、かつ反転増
幅器45の出力側の電圧は演算増幅器42の非反転入力側、
つまり出力端子43に対し、抵抗器46の降下電圧IiR2だけ
定価しているから次式が成立つ。
また、入力端子41に定電流Iiを供給すると、同様にして Vi＝V0＝I0RL ……（４） が成立つ。RLは被測定物16の抵抗値である。これらから
入力電流Iiと出力電流I0との比ｎは、 となる。従ってこれら抵抗値R1〜R4を適当に選ぶことに
より任意の入出力電流比ｎが得られる。この電流比ｎを
変化する場合、演算増幅器42の出力側は低インピーダン
スであるから抵抗値R1を変化させることが好ましい。な
お出力電流I0を微小電流にする場合は演算増幅器42,47
の各入力インピーダンスを十分高くすることが好まし
く、出力電流I0を大電流にする場合は演算増幅器42は電
流供給能力が大であることが望ましい。
入力電流Iiと出力電流I0との比ｎは、 となる。従ってこれら抵抗値R1〜R4を適当に選ぶことに
より任意の入出力電流比ｎが得られる。この電流比ｎを
変化する場合、演算増幅器42の出力側は低インピーダン
スであるから抵抗値R1を変化させることが好ましい。な
お出力電流I0を微小電流にする場合は演算増幅器42,47
の各入力インピーダンスを十分高くすることが好まし
く、出力電流I0を大電流にする場合は演算増幅器42は電
流供給能力が大であることが望ましい。
この考案の電圧−電流測定装置により電流を測定する例
を第３図に示す。この場合、第５図に示した従来の構成
とほぼ同様になるが、電流−電流変換器32の入力端子41
は導線14,21と接続され、出力端子43は被測定物16に接
続される。被測定物16に定電圧VSを印加して被測定物16
に電流IMが流れた時に、電圧−電流印加用導線14に流れ
る電流はnIMとなる。このnIMをAD変換器31で測定するた
め、その測定値をｎ分の１として被測定物16を流れる電
流IMを求める。
を第３図に示す。この場合、第５図に示した従来の構成
とほぼ同様になるが、電流−電流変換器32の入力端子41
は導線14,21と接続され、出力端子43は被測定物16に接
続される。被測定物16に定電圧VSを印加して被測定物16
に電流IMが流れた時に、電圧−電流印加用導線14に流れ
る電流はnIMとなる。このnIMをAD変換器31で測定するた
め、その測定値をｎ分の１として被測定物16を流れる電
流IMを求める。
定電流Iiを被測定物16に供給して、その時の被測定物16
の降下電圧を測定するには第４図に示すように測定ユニ
ット11内を変更すればよい。すなわち電流検出回路29の
出力を抵抗器28を介して演算増幅器25の反転入力側に帰
還し、電流検出用抵抗器26を流れる電流が一定値Iiとな
るようにする。またバッファ回路27の出力をAD変換器31
で測定する。この場合、電圧−電流印加用導線14に流れ
る電流Iiのｎ分の１の電流が被測定物16に流れる。この
電流により被測定物16に発生した電圧は電流−電流変換
器32の入力端子41に（４）式で示したように現われ、こ
れがAD変換器31で測定される。
の降下電圧を測定するには第４図に示すように測定ユニ
ット11内を変更すればよい。すなわち電流検出回路29の
出力を抵抗器28を介して演算増幅器25の反転入力側に帰
還し、電流検出用抵抗器26を流れる電流が一定値Iiとな
るようにする。またバッファ回路27の出力をAD変換器31
で測定する。この場合、電圧−電流印加用導線14に流れ
る電流Iiのｎ分の１の電流が被測定物16に流れる。この
電流により被測定物16に発生した電圧は電流−電流変換
器32の入力端子41に（４）式で示したように現われ、こ
れがAD変換器31で測定される。
「考案の効果」 以上述べたようにこの考案の電圧−電流測定装置によれ
ば第１の電圧−電流印加用導線14を通じて測定ユニット
11から印加される入力電圧と等しい出力電圧を発生する
電流−電流変換器32を用いたため、この電流−電流変換
器32に供給される入力電流に対して、その出力電流は電
流−電圧変換用抵抗器と電圧−電流変換用抵抗器との抵
抗比のみで正確に決まる電流となる。よって、任意の電
流比の出力電流が得られるから、例えばこの電流−電流
変換器32の電流比ｎを大きくすることにより被測定物16
に流れる微弱な電流でも高い精度でかつ高速で測定する
ことができる。すなわち、電流−電流変換器32を設ける
ことにより、この変換器32と被測定物16との間の長さを
著しく短くすることができ、この部分を高絶縁化するこ
とが容易となり、耐雑音遮蔽を行うことも簡単であり、
対地容量を著しく小さくすることができる。更にこの部
分の対地容量が小さいため、電流−電流変換器32及び被
測定物16間の導線の電荷が被測定物16に対し、出入した
りする量が少なく、被測定物16が発振したり、これにス
トレスが与えられたりするおそれが少ない、また微少電
流を扱う部分の容量が小さいため応答が早くなる。
ば第１の電圧−電流印加用導線14を通じて測定ユニット
11から印加される入力電圧と等しい出力電圧を発生する
電流−電流変換器32を用いたため、この電流−電流変換
器32に供給される入力電流に対して、その出力電流は電
流−電圧変換用抵抗器と電圧−電流変換用抵抗器との抵
抗比のみで正確に決まる電流となる。よって、任意の電
流比の出力電流が得られるから、例えばこの電流−電流
変換器32の電流比ｎを大きくすることにより被測定物16
に流れる微弱な電流でも高い精度でかつ高速で測定する
ことができる。すなわち、電流−電流変換器32を設ける
ことにより、この変換器32と被測定物16との間の長さを
著しく短くすることができ、この部分を高絶縁化するこ
とが容易となり、耐雑音遮蔽を行うことも簡単であり、
対地容量を著しく小さくすることができる。更にこの部
分の対地容量が小さいため、電流−電流変換器32及び被
測定物16間の導線の電荷が被測定物16に対し、出入した
りする量が少なく、被測定物16が発振したり、これにス
トレスが与えられたりするおそれが少ない、また微少電
流を扱う部分の容量が小さいため応答が早くなる。
一方、電流−電流変換器32及び測定ユニット11間、また
測定ユニット11では、電流比ｎを例えば1000にすると、
被測定物16に流れる電流の1000倍の電流の測定又は発生
を行うため、絶縁抵抗，電流雑音，対地容量などに対す
る対策が1000倍容易になり、導線容量による応答遅れは
単純比で1000分の１に軽減され、従って高速にかつ高精
度で、しかも低価格で微少電流の発生，測定が可能とな
る。
測定ユニット11では、電流比ｎを例えば1000にすると、
被測定物16に流れる電流の1000倍の電流の測定又は発生
を行うため、絶縁抵抗，電流雑音，対地容量などに対す
る対策が1000倍容易になり、導線容量による応答遅れは
単純比で1000分の１に軽減され、従って高速にかつ高精
度で、しかも低価格で微少電流の発生，測定が可能とな
る。
被測定物16に大電流が流れ、又はこれに流す場合には電
流−電流変換器32のｎを１以下にする。このようにすれ
ば電流−電流変換器32及び測定ユニット11間と、測定ユ
ニット11で使う電流は被測定物16に流す（又は流れる）
電流よりも著しく小さなものとすることができ、その電
流の発生，測定が容易になる。
流−電流変換器32のｎを１以下にする。このようにすれ
ば電流−電流変換器32及び測定ユニット11間と、測定ユ
ニット11で使う電流は被測定物16に流す（又は流れる）
電流よりも著しく小さなものとすることができ、その電
流の発生，測定が容易になる。
また電圧印加電流測定，電流供給電圧測定の何れの場合
も一つの測定ユニットにより行うことができる。
も一つの測定ユニットにより行うことができる。
第１図はこの考案による電圧−電流測定装置の一例を示
すブロック図、第２図は第１図中の電流−電流変換器32
の具体例を示す接続図、第３図はこの考案の装置を電圧
印加電流測定とした状態を示す図、第４図はこの考案の
装置を電流供給電圧測定とした状態を示す図、第５図は
従来の電圧印加電流測定器を示す接続図である。 11:測定ユニット、14,15:電圧−電流印加用導線、16:被
測定物、21,22:電圧検出用導線、32:電流−電流変換
器。
すブロック図、第２図は第１図中の電流−電流変換器32
の具体例を示す接続図、第３図はこの考案の装置を電圧
印加電流測定とした状態を示す図、第４図はこの考案の
装置を電流供給電圧測定とした状態を示す図、第５図は
従来の電圧印加電流測定器を示す接続図である。 11:測定ユニット、14,15:電圧−電流印加用導線、16:被
測定物、21,22:電圧検出用導線、32:電流−電流変換
器。
Claims (1)
- 【請求項１】測定ユニットと被測定物の両端とが第１、
第２電圧−電流印加用導線を通じて接続されると共に第
１、第２電圧検出用導線を通じて接続され、 前記第１、第２電圧−電流印加用導線を通じて定電圧を
前記測定ユニットから前記被測定物へ印加して前記第１
電圧−電流印加用導線に流れる電流を前記測定ユニット
で測定することにより前記被測定物に流れる電流を測定
し、 前記第１、第２電圧−電流印加用導線を通じて定電流を
前記測定ユニットから前記被測定物に与えて前記第１電
圧検出用導線の電圧を前記測定ユニットで測定すること
により前記被測定物に印加される電圧を測定する電圧−
電流測定装置において、 前記被測定物と、前記第１電圧−電流印加用導線及び前
記第１電圧検出用導線との間に、前記測定ユニットから
与えられる入力電圧と等しい出力電圧を発生して入力電
流と対応した異なる値の電流を出力する電流−電流変換
器を挿入し、 前記電流−電流変換器により前記被測定物へ前記測定ユ
ニットから与えられた定電圧と等しい電圧を印加し、前
記被測定物に入力電流と対応した異なる値の電流を供給
して前記第１の電圧−電流印加用導線に流れる電流を前
記測定ユニットで測定し、前記被測定物に流れる電流を
測定できるようにすると共に、前記電流−電流変換器に
より前記被測定物へ前記測定ユニットから与えられた定
電流と対応した異なる値の定電流を供給し、前記第１の
電圧検出用導線の電圧を前記測定ユニットで測定して前
記被測定物に印加される電圧を測定できるようにしたこ
とを特徴とする電圧−電流測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118445U JPH0641174Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電圧−電流測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118445U JPH0641174Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電圧−電流測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258774U JPS6258774U (ja) | 1987-04-11 |
| JPH0641174Y2 true JPH0641174Y2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=31004902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985118445U Expired - Lifetime JPH0641174Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電圧−電流測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641174Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018029971A1 (ja) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 東京エレクトロン株式会社 | デバイス検査回路、デバイス検査装置及びプローブカード |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6956393B1 (en) * | 2004-05-26 | 2005-10-18 | Advantest Corporation | Source current measurement apparatus and test apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739358A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Toshiba Corp | Electric current measuring device |
| JPS6329290Y2 (ja) * | 1980-11-27 | 1988-08-08 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP1985118445U patent/JPH0641174Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6258774U (ja) | 1987-04-11 |
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