TWI474019B - 電源裝置與其測試裝置 - Google Patents

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Description

電源裝置與其測試裝置
本發明是有關於一種向被測試裝置供給電源電壓或電源電流的電源裝置。
測試裝置包括電源裝置，向被測試裝置(device under testing，DUT)供給電源電壓或電源電流(以下，稱作電源電壓Vdd)。圖1是示意性表示以往的電源裝置的方塊圖。電源裝置1100包括電源輸出部1026、控制電源輸出部1026的頻率特性控制器(frequency characteristic controller)(以下，稱作控制器)1024。例如，電源輸出部1026是運算放大器(緩衝器)、直流/直流(Direct Current/Direct Current，DC/DC)轉換器或線性調節器(linear regulator)、或者恆定電流源(constant current source)，生成應供給至DUT1的電源電壓或電源電流(輸出信號OUT)。
於DUT1的電源端子近旁，設有去耦電容器(Decoupling Capacitor)C1，且電源裝置1100的輸出端子與DUT1的電源端子之間經由纜線而連接。電源裝置1100的控制對象並非電源輸出部1026的輸出信號OUT，而是實際施加於DUT1的電源端子的電源電壓Vdd。以往控制器1024是以反饋的觀測值(控制對象)與預定的參照值(基準值)的差分值為零的方式，輸出控制值。作為觀測值，例示有與供給至DUT1的電源電壓或電源電流等相應的反 饋信號。例如，圖1中以減算器符號表示的電路要素1022是誤差放大器(演算放大器)，將觀測值與基準值的誤差放大。類比的控制器1024以將誤差調整成為零的方式生成控制值。電源輸出部1026的狀態是根據控制值而受到反饋控制，其結果為使得作為控制對象的電源電壓Vdd穩定化為目標值。對控制對象1010進行控制時應考慮的參數示意性地表示為寄生參數1030。寄生參數1030中則包含電源纜線或電源裝置1100內部的寄生阻抗、寄生電容以及寄生電感等。
以往，控制器1024主要是使用類比電路所組成。因此，存在其綜合性能固定地由組成控制器的類比元件的性能而決定的問題。即，假設由某一控制對象1010及寄生參數1030而設計的電源裝置1100，控制對象1010或寄生參數1030與設計時的假設值不同時，則無法發揮如設計般的性能。
以往，關於控制對象1010及寄生參數1030，是使用與該等良好地擬合的等效電路進行近似，但對於此種近似無法期待高精度。因此，以往是將控制器1024的反饋帶域設計得較窄，儘管並非故意但仍會導致特性劣化，從而必須使電路動作實現穩定化。
本發明是鑒於上述問題研究而成者，本發明一實施例的例示目的之一在於提供一種可以實現與負載或寄生阻抗相應的最佳控制的電源裝置。
本發明的一實施例關於一種測試裝置用的電源裝置，經由電源線向被測試裝置的電源端子供給電源信號。電源裝置包括：第一類比/數位(Analog/Digital,A/D)轉換器，其經由反饋線接收類比觀測值，其中類比觀測值相應於供給至被測試裝置的電源端子的電源信號，第一類比/數位轉換器對類比觀測值進行類比/數位轉換而生成數位觀測值。數位信號處理電路，其藉由數位演算處理以調節來自第一類比/數位轉換器的數位觀測值與預定的基準值一致的方式生成控制值；數位/類比轉換器，其對控制值進行數位/類比轉換，經由電源線，將結果所得的類比的電源信號供給至被測試裝置的電源端子；及負載估計部，其生成包含預定的頻率成分的測試信號，經由電源線，將測試信號施加於應連接被測試裝置的電源端子的節點，經由施加測試信號而於節點上產生類比觀測值，並且經由反饋線接收類比觀測值，根據測試信號及類比觀測值，生成數位信號處理電路的控制參數。
測試信號經由電源線、設置於被測試裝置周邊的旁路電容器(Bypass Condenser)、安裝被測試裝置的插口(Performance Board，性能板)等引發的寄生阻抗，而作為類比觀測值回傳。即，根據類比觀測值與測試信號的關係，可以測定寄生阻抗的特性，藉由使該特性反映於數位信號處理電路的信號處理中的控制參數上，可以實現與寄生阻抗相應的最佳控制。
在本發明一實施例中，電源裝置更包括第一選擇器， 第一選擇器的輸出端子連接於電源線，第一選擇器的第一輸入端子接收來自數位/類比轉換器的電源信號，且第一選擇器的第二輸入端子中輸入有測試信號。
負載估計部則更包括：信號產生器，其生成測試信號；第二類比/數位轉換器，其將類比觀測值轉換成數位的觀測值；及演算部，其基於第二類比/數位轉換器的輸出值、及與測試信號相應的數位值，生成控制參數。
在本發明一實施例中，電源裝置更包括第二選擇器，第二選擇器的輸入端子與反饋線連接，第2選擇器的第一輸出端子連接於第一類比/數位轉換器的輸入端子，且第二選擇器的第二輸出端子與第第二類比/數位轉換器的輸入端子連接。
負載估計部亦可基於測試信號及類比觀測值，計算包含電源線及反饋線的路經的傳遞函數，根據傳遞函數而生成控制參數。
測試信號亦可為偽隨機二進制信號(Pseudo Random Binary Sequence)、脈衝信號(pulse signal)、掃頻信號(frequency sweep signal)中的任一者。
於本發明一實施例中，電源裝置更包括信號疊加部，信號疊加部將與負載估計部取得的傳遞函數相應的信號疊加於基準值上。
於本發明一實施例中，電源裝置更包括信號疊加部，信號疊加部將與負載估計部取得的傳遞函數相應的信號疊加於數位觀測值與基準值的差分值上。
於本發明一實施例中，電源裝置更包括信號疊加部，信號疊加部將與負載估計部取得的上述傳遞函數相應的信號疊加於上述控制值上。
本發明的另一實施例亦為電源裝置。電源裝置包括：電源單元，其經由反饋線接收與供給至被測試裝置的電源端子的電源信號相應的觀測值，以調節觀測值與預定的基準值一致的方式生成電源信號；及負載估計部，其經由電源線，向應連接有被測試裝置的電源端子的節點，施加包含預定的頻率成分的測試信號，經由施加測試信號而於節點上產生類比觀測值，並且經由反饋線接收類比觀測值，根據測試信號及類比觀測值，設定電源單元的信號處理。
根據上述本發明之實施例，可以實現與寄生阻抗相應的最佳控制。
本發明的另一實施例是測試裝置。測試裝置包括向被測試裝置供給電源的上述任一實施例的電源裝置。
根據所述實施例，可以抑制電源的影響同時判定被測試裝置的良否或不良部位。
還有，以上構成要素的任意組合、或者於方法、裝置、系統等之間相互置換本發明的構成要素或表現所得者作為本發明的形態亦有效。
本發明提供一種可以實現與負載或寄生阻抗相應的最佳控制的電源裝置。
以下，基於較佳實施例，一面參照圖式一面說明本發 明。對於各圖式中所示的相同或等同的構成要素、構件、處理，標註相同的符號，且適當省略重複的說明。又，實施形態僅為例示而非限定發明者，且實施形態中所記述的所有特徵及其組合並非必須為發明的本質內容。
於本說明書中，所謂「構件A與構件B連接的狀態」，除了包含構件A與構件B物理性地直接連接的情形以外，亦包括構件A與構件B經由不對該等構件的電性連接狀態造成實質性的影響、或者不損害藉由該等構件的結合所發揮的功能或效果的其他構件而間接連接的情形。
同樣地，所謂「構件C設置於構件A與構件B之間的狀態」，除了包含構件A與構件C、或構件B與構件C直接連接的情形以外，亦包括經由不對該等構件的電性連接狀態造成實質性的影響、或者不損害藉由該等構件結合所發揮的功能或效果的其他構件而間接連接的情形。
圖2是表示根據本發明一實施例，包括電源裝置100的測試裝置2的方塊圖。測試裝置2向被測試裝置1(以下稱DUT1)提供信號，將來自DUT1的信號與期望值進行比較，判定DUT1的良否或不良部位。
測試裝置2包括驅動器(driver)DR、比較器(時序比較器)CP、及電源裝置100等。驅動器DR對DUT1輸出測試圖案信號。測試圖案信號是藉由未圖示的時序產生器(Timing Generator)TG、圖案產生器(Pattern Generator)PG及波形整形器(Format Controller)FC等而生成，且輸入至驅動器DR。DUT1所輸出的信號輸入至比較器CP。 比較器CP將來自DUT1的信號與預定的閾值進行比較，並以恰當的時序將比較結果鎖定。將比較器CP的輸出與其期望值進行比較。以上是測試裝置2的概要。
電源裝置100生成針對DUT1的電源電壓Vdd或電源電流(以下，亦稱作電源信號S1)，經由電源纜線(電源線)4等，向DUT1的電源端子P1供給。以下將供給至DUT1的電源端子P1的電源信號記作S2，以便與S1加以區分。
寄生參數30與圖1中所說明的相同，示意性表示對控制對象10進行控制時應考慮的參數。即，寄生參數30並非於實際的電路中作為明示的要素而存在，而是理解為由於電源線4或連接器(未圖示)引發的阻抗成分。
測試裝置2一面動態地切換DUT1的狀態，一面測試DUT1。因此，DUT1的消耗電流即電源裝置100的負載動態地變動。於本實施例中，電源信號S1為電源電壓Vdd。
就一般的電源裝置而言，若負載急遽地變動，則反饋的電源信號的控制變得無法追隨，輸出信號自目標值偏離。於測試裝置2中，若電源裝置的輸出信號變動，則會對DUT1所輸出的信號造成影響。即，無法區分藉由比較器CP而判定的不良(Fail)是由於DUT1本身引發，還是由於電源裝置引發。
尤其是測試步驟中的DUT1的負載變動大於DUT1出廠後搭載於組件(電子機器)的狀態下的負載變動。據此，對於搭載於測試裝置2上的電源裝置100，嚴格要求相對 於負載變動的追隨性。以下，對可以較佳地用於測試裝置2中的電源裝置100的組成進行說明。
電源裝置100包括第一類比/數位轉換器22(以下稱第一A/D轉換器22)、數位信號處理電路24、第一數位/類比轉換器26(以下稱第一D/A轉換器26)、負載估計部40、第一選擇器50、及第一選擇器52。
第一A/D轉換器22經由反饋線6接收與供給至DUT1的電源端子P1的電源信號S2相應的類比觀測值S2'，對該類比觀測值S2'進行類比/數位轉換，生成數位觀測值S3。類比觀測值S2'既可以是供給至DUT1的電源電壓Vdd本身，亦可為電源電壓Vdd藉由分壓而降壓後的電壓。
數位信號處理電路24藉由數位演算處理生成數位的控制值S4。數位控制值S4是以來自第一A/D轉換器22的數位觀測值S3與預定的基準值(reference value)Ref一致的方式調節得到。例如，數位信號處理電路24可以由中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)或現場可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等組成。
數位信號處理電路24的組成可變更其信號處理的內容、換言之可變更控制特性。例如，數位信號處理電路24亦可基於數位觀測值S3與基準值Ref的差分，進行比例、積分、微分(Proportion-Integration-Differentiation，PID)控制。該情形時，信號處理的內容的變更亦可為PID控制中的各種參數(例如增益、過濾次數或截止頻率)的變更、 或演算式的變更。或者，數位信號處理電路24亦可進行P控制、PI控制、PD控制中的任一者，代替PID控制。
又，數位信號處理電路24亦可於變更信號處理的內容時，切換PID、P、PI、PD等控制方式自身。
第一D/A轉換器26對數位控制值S4進行數位/類比轉換，經由電源線4，將結果所得的類比的電源信號S1向DUT1的電源端子P1供給。
電源裝置100構成為能夠切換通常模式與校準(calibration)模式。電源裝置100於測試DUT1時設定成通常模式，對DUT1供給電源信號。
電源裝置100於通常模式之前先設定成校準模式。於校準模式下，電源裝置100估計寄生參數30、控制對象10等的負載特性，根據所估計的負載特性，設定數位信號處理電路24的控制參數S8。
第一選擇器50的輸出端子連接於電源線4，第1選擇器50的第一輸入端子(0)接收來自第一D/A轉換器26的電源信號S1，且第一選擇器50的第二輸入端子(1)中輸入來自負載估計部40的測試信號S7。
第二選擇器52的輸入端子與反饋線6連接，第2選擇器52的第一輸出端子(0)連接於第一A/D轉換器22的輸入端子，且第二選擇器52的第2輸出端子(1)與第二A/D轉換器44的輸入端子連接。
第一選擇器50及第二選擇器52分別於通常模式下使第一輸入端子(0)側接通，於校準模式下使第2輸入端子 (1)側接通。
負載估計部40於校準模式下，估計負載特性，生成與負載特性相應的控制參數S8。負載估計部40經由電源線4向應連接DUT1的電源端子P1的節點N1施加包含預定的頻率成分的測試信號S7。施加測試信號S7而於節點N1上產生類比觀測值S2'，而且，經由反饋線6接收類比觀測值S2'，根據測試信號S7及類比觀測值S2'，生成數位信號處理電路24的控制參數，設定至數位信號處理電路24。
具體而言，負載估計部40包括信號產生器42、第二類比/數位轉換器44(以下稱第二A/D轉換器44)、第三類比/數位轉換器46(以下稱第三A/D轉換器46)及演算部48。
信號產生器42產生預先設定的測試信號S7。測試信號S7較佳為含有廣域的頻率成分，例如較佳為偽隨機二進制信號，滿足上述之條件且易於生成。代替於此，可以利用脈衝信號、掃頻信號、或類似於該等信號的各種各樣的信號。
藉由信號產生器42生成的測試信號S7經由電源線4到達節點N1，經由反饋線6輸入至負載估計部40中作為類比觀測值S2'。於藉由電源線4、反饋線6及控制對象10形成的路經無損耗且不具有頻率依存性時，類比觀測值S2'與測試信號S7相等。然而，現實中的測試裝置2由於寄生參數30或控制對象10的阻抗的影響，類比觀測值S2' 與測試信號S7不同。
第二A/D轉換器44將類比觀測值S2'轉換成數位的觀測值。演算部48基於第二A/D轉換器44的輸出值、及與測試信號S7相應的數位值，生成控制參數S8。與測試信號S7相應的數位值既可以藉由利用第三A/D轉換器46將測試信號S7轉換成數位值而生成，亦可自信號產生器42直接接受數位值。
負載估計部40的硬體資源(hardware resource)亦可儘量與其他硬體資源共有化。例如，可使一個A/D轉換器於通常模式下作為第一A/D轉換器22而動作，於校準模式下作為第二A/D轉換器44而動作。又，硬體資源亦可挪用設置於以往測試裝置中的既存硬體資源。例如，信號產生器42等亦可利用測試裝置的圖案產生器等組成。
演算部48基於測試信號S7及類比觀測值S2'，計算包含電源線4及反饋線6的路徑的傳遞函數G(z)，根據該傳遞函數G(z)生成控制參數S8。傳遞函數G(z)的算出可以利用公知的方法，例如可以利用使用自我回歸外源(Auto-Regressive eXogenous，ARX)模型的最小二乘估計。還有，該方法僅為無數存在方法中的一個，亦可使用其他方法，例如傅立葉轉換法(Fourier Transform)、振幅-相位繪圖(amplitude-phase plot)的方法等，並無特別限定。
又，對於基於傳遞函數G(z)的最佳控制參數的決定，亦提出有各種各樣的方法。例如於PID控制系統中， 可以使用作為階段回應法的CHR(Chein,Hrones and Reswick)法。或者，亦可使用為極限靈敏度法(Ultimate Sensitivity Method)或階段回應法的ZN法(Ziegler Nichols，齊格勒-尼科爾斯)。
以上是電源裝置100的組成。繼而對電源裝置100的動作進行說明。
首先電源裝置100設定成校準模式。然後負載估計部40產生測試信號S7，測定與測試信號S7相應的類比觀測值S2'，藉此估計包含電源線4及反饋線6的路徑的頻率特性、即傳遞函數G(z)。
圖3(a)、(b)分別是表示離散時間型的PRBS信號、及將PRBS信號提供給由圖2所示的LCR型過濾器所構成的寄生參數30時的觀測值S2'的模擬波形圖。於模擬中，假設L=200nH、C=6μF、R=0.1Ω。
LCR電路的離散時間傳遞函數G(z)可以利用5個參數a1 ~a2 、b0 ~b2 藉由式(1)表達。
G(z)=(b0 +b1 ．z-1 +b2 ．Z-2 )/(1+a1 ．z-1 +a2 ．Z-2 )…(1)
若自1000個輸入輸出資料、及對應的1000個輸出資料，藉由使用ARX模型的最小二乘估計，計算各參數a1 ~a2 、b0 ~b2 ，則得到a1 =-1.5976480388938801
a2 =0.778804285207282
b0 =0.000000003744685
b1 =0.094373091781548
b2 =0.086783120071316。
另一方面，LCR電路的連續時間傳遞函數GLCR (s)可以藉由式(2)提供。
GLCR (s)=(1/LC)/{s2 +R/L．s+1/(LC)}…(2)於L=200nH，C=6μF，R=0.1Ω時，若以2Msps將式(2)的傳遞函數GLCR (s)離散化，則得到a1 =-1.598
a2 =0.7788
b0 =0
b1 =0.09438
b2 =0.08678，可知與自測試信號S7及類比觀測值S2'估計的參數精度良好地一致。
基於以此方式估計的傳遞函數G(z)，負載估計部40將數位信號處理電路24的控制參數S8最佳化。控制參數S8是考慮寄生參數30及控制對象10的實際阻抗而最佳化。
繼而設定成通常模式。於通常模式下，使用於校準模式下最佳化的控制參數S8，進行反饋控制，使電源信號S2(Vdd)與基準值Ref一致。藉此，可以使電源端子P1上產生的電源信號S2較以往更穩定，從而可以於電源變動較少的環境下測試DUT1。
以上是電源裝置100的動作。
寄生參數30或控制對象10因利用測試裝置2的環境不同而存在較大差異。以往電源裝置100的設計者於設計階段，假設控制對象10及控制對象10的阻抗，基於所假設的阻抗決定電源裝置的控制特性。因此，若連接與假設不同的寄生參數30或控制對象10，則產生電源裝置100的性能劣化的問題。性能劣化表現為鈴流增大或穩定時間變長。
相對於此，根據實施實施例的電源裝置100，使用相對於每個測試裝置2的寄生參數30及控制對象10的阻抗而經最佳化的控制參數S8生成電源信號S2，故而較以往相比可提高電源信號S2的穩定性。
由於負載估計部40的構成要素可以挪用測試裝置2的既存的硬體，所以負載估計部40亦有對測試裝置2的成本所造成的衝擊並不太大的優點。
以上，基於實施例說明了本發明。上述實施例僅為例示，且各者的各構成要素或各處理過程、及其等組合中，可存在各種各樣的變形例。以下，對這些變形例進行說明。
圖4是表示變形例的電源裝置100a的方塊圖。一般的電源裝置要求使提供給DUT1的電源端子P1的電源信號S2穩定為固定的目標值，圖4的電源裝置100a具有向電源信號S2上疊加隨機雜訊(random noise)、正弦波、矩形波等任意波形ny 的功能。
於圖4中數位信號處理電路24a除了具有圖2的數位信號處理電路24以外，更包括信號疊加部25。信號疊加 部25將與負載估計部40取得的傳遞函數G(z)相應的信號n疊加於基準值Ref上。信號疊加部25包括生成與傳遞函數G(z)相應的信號n的信號產生器62、及將信號n與基準值Ref相加的加算器60。
圖5(a)是圖4的電源裝置100a的方塊圖。y相當於電源端子P1上產生的電源信號S2，Gc 表示圖2的數位信號處理電路24的傳遞函數，Gβ 表示包含反饋線6或第1A/D轉換器22等的反饋路徑的傳遞函數，Gp 表示包括寄生參數30及控制對象10在內的傳遞函數。
於圖5(a)中，式(3)成立。
y=Ref．Gc Gp /(1+Gβ Gc Gp )+ny ．Gn Gc Gp /(1+Gβ Gc Gp )…(3)
因此，於滿足Gn =Gβ +(Gc Gp )-1 …(4)
時，y=Ref．Gc Gp /(1+Gβ Gc Gp )+ny …(5)
成立。即，若將使藉由式(4)提供的傳遞函數Gn 作用在應疊加於控制量y上的信號ny 所得的信號n=ny ．Gn 疊加於基準值ref上，便可使信號ny 於控制量y下直接產生。
此處Gc 、Gp 、Gβ 均可自設計值、藉由負載估計部40所得的估計值或上述各值的組合而算出，並且可因此計算得到式(4)的傳遞函數Gn 。例如，亦可利用Gβ =Gp 的近似。或者，根據經驗，反饋線的寄生參數不會對控制特 性造成較大影響，因此Gβ 亦可使用基於設計參數的計算值。圖5(a)及圖4的信號產生器62只要生成使滿足式(4)的傳遞函數Gn 作用在應疊加於電源信號S2上的信號ny 所得的信號n即可。
如此，利用負載估計部40所估計的傳遞函數G(z)生成信號n，而可使電源信號S2中產生所需的信號成分ny。
圖5(b)是表示變形例的電源裝置100b的方塊圖。圖5(b)的電源裝置100b與圖4或圖5(a)的電源裝置的不同點在於，信號疊加部25b是配置於反饋迴路內。即，該變形例中信號疊加部25b是設於控制器24的後段，將與負載估計部40取得的傳遞函數Gn (z)相應的信號n=Gn (z)．ny ，疊加於數位信號處理電路24的輸出值(控制值S4)上。
於圖5(b)的電源裝置100b中，式(6)成立。
y=Ref．Gc Gp /(1+Gβ Gc Gp )+ny ．Gn Gp /(1+Gβ Gc Gp )…(6)
因此，於滿足Gn =Gp -1 +Gβ Gc …(7)
時，式(5)成立，可使信號ny 於控制量y下直接產生。
圖5(c)是表示另一變形例的電源裝置100c的方塊圖。圖5(c)的電源裝置100c除了具備圖5(b)的電源 裝置100b以外，還包括信號疊加部25c。信號疊加部25c將與負載估計部40取得的傳遞函數Gn1 (z)相應的信號n1 =Gn1 (z)．ny 疊加於數位觀測值Gβ ．y與基準值Ref的差分值(Gβ ．y-Ref)上。信號疊加部25b將與負載估計部40取得的傳遞函數Gn2 (z)相應的信號n2 =Gn2 ．ny 疊加於數位信號處理電路24的輸出值(控制值S4)上。
於圖5(c)的電源裝置100c中，式(8)成立。
y=Ref．Gc Gp /(1+Gβ Gc Gp )+ny ．(Gn2 Gp +Gn1 Gc Gp )/(1+Gβ Gc Gp )…(8)
於圖5(c)中，當滿足Gn1 =Gβ ，Gn2 =Gp -1 時，式(5)成立，可使信號ny 於控制量y下直接產生。
於圖5(c)中，省略信號疊加部25b的變形例亦有效。該情形時，將Gn2 =0代入至式(8)中而獲得的式(9)成立。
y=Ref．Gc Gp /(1+Gβ Gc Gp )+ny ．(Gn1 Gc Gp )/(1+Gβ Gc Gp )…(9)
因此，於滿足Gn1 =(1+Gβ Gc Gp )/(Gc Gp )…(10)
時，式(5)成立，可以使信號ny 於控制量y下直接產生。
於實施例中，對切換通常模式與校準模式的情形進行了說明，但本發明並不限定於此。例如亦可於通常模式下使DUT1實際動作的狀態(線上)下，運行負載估計部40 而估計負載，基於所估計的負載來設定數位信號處理電路24的控制參數。在上述情形時，亦可設置將控制值S1與測試信號S7合成的電路來代替選擇器50，且設置將信號分配至2條路徑上的分配機來代替第二選擇器52。
於實施例中，對電源裝置100主要由數位電路構成的情形進行了說明，但電源裝置100亦可全部由類比電路構成。在上述情形時，可設置類比的電源單元，來代替由圖2的數位信號處理電路24、第一D/A轉換器26、第一A/D轉換器22所構成的電源單元。電源單元經由反饋線6接收與供給至DUT1的電源端子P1的電源信號S2相應的觀測值S2'，以調節觀測值S2'與預定的基準值Ref一致的方式生成電源信號S1。而且，負載估計部40生成包含預定的頻率成分的測試信號S7，經由電源線4將測試信號S7施加於應連接DUT1的電源端子P1的節點N1，經由施加測試信號S7而於節點N1上產生類比觀測值S2'，並且經由反饋線6接收類比觀測值S2'，根據測試信號S7及類比觀測值S2'，設定電源單元的信號處理。
基於實施例對本發明進行了說明，但實施例僅表示本發明的原理及應用，實施例中認為於不脫離申請專利範圍所規定的本發明的思想的範圍內，可施加多種變形例及配置變更。
1‧‧‧被測試裝置(DUT)
2‧‧‧測試裝置
4‧‧‧電源線
6‧‧‧反饋線
10‧‧‧控制對象
22‧‧‧第一類比/數位轉換器
24、24a‧‧‧數位信號處理電路
25、25a、25b、25c‧‧‧信號疊加部
26‧‧‧第一數位/類比轉換器
30‧‧‧寄生參數
40‧‧‧負載估計部
42‧‧‧信號產生器
44‧‧‧第二類比/數位轉換器
46‧‧‧第三類比/數位轉換器
48‧‧‧演算部
50‧‧‧第一選擇器
52‧‧‧第二選擇器
60‧‧‧加算器
62‧‧‧信號產生器
100、100a、100b、100c‧‧‧電源裝置
1100‧‧‧電源裝置
1022‧‧‧誤差放大器(演算放大器)
1024‧‧‧頻率特性控制器
1026‧‧‧電源輸出部
1010‧‧‧控制對象
1030‧‧‧寄生參數
S1‧‧‧控制值
S2‧‧‧電源信號
S2'‧‧‧類比觀測值
S3‧‧‧數位觀測值
S4‧‧‧控制值
S7‧‧‧測試信號
S8‧‧‧控制參數
DR‧‧‧驅動器
CP‧‧‧比較器
Vdd‧‧‧電源電壓
OUT‧‧‧輸出信號
C1‧‧‧去耦電容器
Ref‧‧‧基準值
P1‧‧‧電源端子
N1‧‧‧節點
圖1是示意性表示以往的電源裝置的方塊圖。
圖2是表示根據本發明一實施例，包括電源裝置100 的測試裝置2的方塊圖。
圖3(a)是表示將離散時間型的PRBS信號提供給由圖2所示的LCR型過濾器構成的寄生參數時的觀測值的模擬波形圖，圖3(b)是表示將PRBS信號提供給由圖2所示的LCR型過濾器所構成的寄生參數時的觀測值的模擬波形圖。
圖4是表示變形例的電源裝置的方塊圖。
圖5(a)是圖4的電源裝置的方塊圖，圖5(b)、圖5(c)是表示變形例的電源裝置的方塊圖。
1‧‧‧被測試裝置(DUT)
2‧‧‧測試裝置
4‧‧‧電源線
6‧‧‧反饋線
10‧‧‧控制對象
22‧‧‧第一類比/數位轉換器
24‧‧‧數位信號處理電路
26‧‧‧第一數位/類比轉換器
30‧‧‧寄生參數
40‧‧‧負載估計部
42‧‧‧信號產生器
44‧‧‧第二類比/數位轉換器
46‧‧‧第三類比/數位轉換器
48‧‧‧演算部
50‧‧‧第一選擇器
52‧‧‧第二選擇器
100‧‧‧電源裝置
S1‧‧‧控制值
S2‧‧‧電源信號
S2'‧‧‧類比觀測值
S3‧‧‧數位觀測值
S4‧‧‧控制值
S7‧‧‧測試信號
S8‧‧‧控制參數
DR‧‧‧驅動器
CP‧‧‧比較器
Vdd‧‧‧電源電壓
C1‧‧‧去耦電容器
Ref‧‧‧基準值
P1‧‧‧電源端子
N1‧‧‧節點

Claims (11)

  1. 一種電源裝置，用於經由電源線將電源信號供給至被測試裝置的電源端子的測試裝置中，其中所述電源裝置可於通常模式與校準模式之間切換，所述電源裝置包括：第一類比/數位轉換器，於所述通常模式時，其經由反饋線接收類比觀測值，其中所述類比觀測值相應於供給至所述被測試裝置的所述電源端子的所述電源信號，所述第一類比/數位轉換器對所述類比觀測值進行類比/數位轉換而生成數位觀測值；數位信號處理電路，於所述通常模式時，其藉由數位演算處理，以調節來自所述第一類比/數位轉換器的所述數位觀測值與預定的基準值一致的方式生成控制值；數位/類比轉換器，於所述通常模式時，其對所述控制值進行數位/類比轉換，經由所述電源線將結果所得的類比的電源信號供給至所述被測試裝置的電源端子；以及負載估計部，於所述校準模式時，其經由所述電源線，向應連接有所述被測試裝置的電源端子的節點施加包含預定的頻率成分的測試信號，經由施加所述測試信號於所述節點而產生類比觀測值，並且經由所述反饋線接收所述類比觀測值，根據所述測試信號及所述類比觀測值，生成所述數位信號處理電路於所述通常模式時產生所述控制值所需的控制參數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電源裝置，其更包括第一選擇器，所述第一選擇器的輸出端子連接於所述電源 線，該第一選擇器的第一輸入端子接收來自所述數位/類比轉換器的所述電源信號，且所述第一選擇器的第二輸入端子中輸入有所述測試信號。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電源裝置，其中所述負載估計部包括：信號產生器，其生成所述測試信號；第二類比/數位轉換器，其將所述類比觀測值轉換成數位的觀測值；以及演算部，其基於所述第二類比/數位轉換器的輸出值、及與所述測試信號相應的數位值，生成所述控制參數。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電源裝置，其更包括第二選擇器，所述第二選擇器的輸入端子與所述反饋線連接，所述第二選擇器的第一輸出端子連接於所述第一類比/數位轉換器的輸入端子，所述第二選擇器的第二輸出端子與所述第二類比/數位轉換器的輸入端子連接。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電源裝置，其中所述負載估計部基於所述測試信號及所述類比觀測值，計算包含所述電源線及所述反饋線的路徑的傳遞函數，根據所述傳遞函數生成所述控制參數。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電源裝置，其中所述測試信號是偽隨機二進制信號、脈衝信號、掃頻信號中的任一者。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的電源裝置，其更包括信號疊加部，所述信號疊加部將與所述負載估計部取得的 所述傳遞函數相應的信號疊加於所述基準值上。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的電源裝置，其更包括信號疊加部，所述信號疊加部將與所述負載估計部取得的所述傳遞函數相應的信號疊加於所述數位觀測值與所述基準值的差分值上。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的電源裝置，其更包括信號疊加部，所述信號疊加部將與所述負載估計部取得的所述傳遞函數相應的信號疊加於所述控制值上。
  10. 一種電源裝置，用於經由電源線將電源信號供給至被測試裝置的電源端子的測試裝置中，其中所述電源裝置可於通常模式與校準模式之間切換，該電源裝置的特徵在於包括：電源單元，於所述通常模式時，其經由反饋線接收與供給至所述被測試裝置的所述電源端子的所述電源信號相應的觀測值，以調節所述觀測值與預定的基準值一致的方式生成所述電源信號；以及負載估計部，於所述校準模式時，其生成包含預定的頻率成分的測試信號，經由電源線將所述測試信號施加於應連接有被測試裝置的電源端子的節點，經由施加所述測試信號於所述節點而產生類比觀測值，並且經由反饋線接收所述類比觀測值，根據所述測試信號及所述類比觀測值，設定所述電源單元於通常模式所需實行的信號處理。
  11. 一種測試裝置，其特徵在於：包括向被測試裝置供給電源的申請專利範圍第1項、第2項及第10項中任一 項所述的電源裝置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012083208A (ja) * 2010-10-12 2012-04-26 Advantest Corp 試験装置
JP6311223B2 (ja) * 2013-06-07 2018-04-18 日本電産リード株式会社 検査装置、検査装置のキャリブレーション方法及び検査方法
US9651596B2 (en) * 2013-08-30 2017-05-16 Keysight Technologies, Inc. System and apparatus for measuring capacitance
CN103675373B (zh) * 2013-12-17 2016-03-30 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种在fpga内实现的数字信号产生方法
JP6327099B2 (ja) * 2014-10-08 2018-05-23 株式会社デンソー 半導体装置
US10459013B2 (en) * 2016-06-17 2019-10-29 Analog Devices Global Apparatus for and method of providing measurements of uncertainty in respect of a transfer function
US11489535B1 (en) * 2021-05-11 2022-11-01 Nxp B.V. Analog-to-digital converter (ADC) testing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986005604A1 (en) * 1985-03-13 1986-09-25 Analog Devices, Inc. Voltage/current source
JP2002040090A (ja) * 2000-07-26 2002-02-06 Ando Electric Co Ltd 半導体試験装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5636701A (en) * 1979-09-03 1981-04-10 Omron Tateisi Electronics Co Pi or pid regulator
US4626769A (en) * 1985-03-13 1986-12-02 Analog Devices, Inc. Voltage/current source
JPH01301187A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Hitachi Electron Eng Co Ltd Ｉｃ試験装置における直流電源装置
JPH09178820A (ja) * 1995-12-25 1997-07-11 Advantest Corp Ｄｃ電圧印加装置
EP1325547A2 (en) * 2000-10-13 2003-07-09 Primarion, Inc. System and method for highly phased power regulation using adaptive compensation control
US7352193B2 (en) * 2002-12-11 2008-04-01 Advantest Corporation Voltage-impressed current measuring apparatus and current buffers with switches used therefor
CN100454731C (zh) 2003-03-15 2009-01-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电流驱动装置
JP3708090B2 (ja) * 2003-03-28 2005-10-19 Ｔｄｋ株式会社 スイッチング電源装置用制御装置及びスイッチング電源装置
CN1553562A (zh) 2003-12-19 2004-12-08 清华大学 全数字控制的三相纯正弦波逆变电源系统
JP2006023142A (ja) * 2004-07-07 2006-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｓｉテスタ用電源回路
JP4599146B2 (ja) * 2004-11-30 2010-12-15 株式会社アドバンテスト 試験装置、及び電源回路
CN100413191C (zh) 2005-03-30 2008-08-20 昂宝电子（上海）有限公司 用于控制电源变换器中的开关频率变化的系统和方法
JP2007064900A (ja) 2005-09-02 2007-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置テストシステム
KR101044706B1 (ko) * 2006-06-01 2011-06-28 가부시키가이샤 어드밴티스트 전원 장치, 시험 장치, 및 안정화 장치
JP5194665B2 (ja) * 2007-09-14 2013-05-08 Ｔｄｋラムダ株式会社 電源装置
JP2010268387A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Panasonic Corp 基準電圧発生回路およびａ／ｄ変換器ならびにｄ／ａ変換器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986005604A1 (en) * 1985-03-13 1986-09-25 Analog Devices, Inc. Voltage/current source
JP2002040090A (ja) * 2000-07-26 2002-02-06 Ando Electric Co Ltd 半導体試験装置

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Publication number Publication date
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US9188633B2 (en) 2015-11-17
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