專利名稱：輸出裝置及測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸出裝置及測試裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，電流輸出型的DA變換裝置設(shè)置有并聯(lián)連接在輸出端上的多個電流源， 其根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)切換連接在輸出端上的電流源。由于此種DA變換裝置是通過電流的通斷切換輸出電流的，因而可實現(xiàn)高速響應(yīng)。專利文獻1 日本國專利公報H07-147541號專利文獻2 美國專利第6473015號說明書專利文獻3 美國專利第5021784號說明書然而，這種DA變換裝置難以高精度地設(shè)定多個電流源各自的電流量，其結(jié)果是難以使之高精度地動作。此外，也可考慮通過在這類DA變換裝置中內(nèi)置AD變換器，實施多個電源的校準(zhǔn)，但這樣一來電路構(gòu)成必然變大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第1實施方式提供一種輸出裝置以及具有這樣的輸出裝置的測試裝置，輸出裝置包括多個電流源；多個保持部，其與前述多個電流源分別對應(yīng)設(shè)置，保持指定對應(yīng)的電流源輸出的電流的指定電壓；設(shè)定用DAC，其依次產(chǎn)生前述多個保持部各自應(yīng)保持的前述指定電壓；供給部，其將前述設(shè)定用DAC依次產(chǎn)生的前述指定電壓依次進行切換并提供給前述多個保持部中對應(yīng)的保持部。上述發(fā)明概要并未列舉本發(fā)明的全部必要特征。而這些特征群的次級組合也可構(gòu)成發(fā)明。


圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的DA變換裝置10的構(gòu)成。圖2是本發(fā)明的實施方式涉及的DA變換裝置10的處理流程。圖3是圖2的步驟Sll的詳細處理流程。圖4是圖2的步驟S12的詳細處理流程。圖5是本實施方式涉及的設(shè)定用DAC30、控制部40、一個保持部M以及一個傳送開關(guān)42。圖6是在給保持部M提供指定電壓的情況中，傳送開關(guān)42的切換定時以及各節(jié)點的電壓波形的一例。圖7是本實施方式涉及的設(shè)定用DAC30的構(gòu)成一例。圖8是本實施方式涉及的設(shè)定用DAC30以及多個傳送開關(guān)42的連接例。圖9是控制部40給本實施方式涉及的多個保持部M提供指定電壓時的處理流程的一例。
圖10是本實施方式的第1變形例涉及的DA變換裝置10的構(gòu)成。圖11是本實施方式的第2變形例涉及的DA變換裝置10的構(gòu)成的一部分。圖12是與被測試器件300 —并示出的本發(fā)明的實施方式涉及的測試裝置200的構(gòu)成。
具體實施例方式下面通過實施方式說明本發(fā)明，但以下的實施方式并不限定權(quán)利要求范圍涉及的發(fā)明。此外，實施方式中說明的全部特征組合未必是發(fā)明的解決手段所必須的。圖1是本實施方式涉及的DA變換裝置10的構(gòu)成。本實施方式涉及的DA變換裝置10把與從外部接收到的數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流提供給第1輸出端12。DA變換裝置10針對第 1輸出端12中的電流，把以公共電流為中心反轉(zhuǎn)的電流提供給第2輸出端14。在本實施方式中，第1輸出端12可經(jīng)第1電阻16與第1基準(zhǔn)電位(例如電源電位)相連接。此外，第2輸出端14可經(jīng)第2電阻18與第1基準(zhǔn)電位(例如電源電位)相連接。本實施方式涉及的DA變換裝置10通過將與輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流提供給第1輸出端 12以及第2輸出端14，得以從第1輸出端12及第2輸出端14分別輸出與輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的輸出電壓。而第1電阻16及第2電阻18即可設(shè)置在該DA變換裝置10的內(nèi)部，也可在DA 變換裝置10的外部連接。DA變換裝置10設(shè)置有多個電流源22、多個保持部24、多個切換部26、設(shè)定用 DAC30、供給部32、比較器；34、測定用開關(guān)36、DAC用開關(guān)38、控制器40。多個電流源22中的每一個分別是給電流設(shè)定端提供與施加的指定電壓對應(yīng)的電流的恒定電源。多個電流源22中的每一個，例如一端與第2基準(zhǔn)電位(例如接地電位)連接，另一端經(jīng)對應(yīng)的切換部沈與第1輸出端12或第2輸出端14連接。多個電流源22中的每一個例如與輸入數(shù)據(jù)的各個比特對應(yīng)設(shè)置，提供與對應(yīng)的比特權(quán)重對應(yīng)的電流。此種多個電流源22中的每一個從與最低位對應(yīng)的電流源起依次提供乘以2的整數(shù)指數(shù)冪而變大的電流。多個電流源22中的每一個也可具有彼此相同的電路。在此情況下，多個電流源22例如可分別按照乘以2的整數(shù)指數(shù)冪提供不同的指定電壓。多個保持部M各自與多個電流源22中的每一個對應(yīng)設(shè)置。而且，多個保持部M 分別保持指定對應(yīng)的電流源22中的電流的指定電壓。在本實施方式中，多個保持部M分別是設(shè)定在對應(yīng)的電流源22的電流設(shè)定端和基準(zhǔn)電位間的電容器。多個保持部M分別通過設(shè)定用DAC30充入適當(dāng)?shù)闹付妷?。并且多個保持部M中的每一個把保持的指定電壓施加給對應(yīng)的電流源22的電流設(shè)定端。多個切換部沈分別與多個電流源22分別對應(yīng)設(shè)置。多個切換部沈中的每一個根據(jù)輸入數(shù)據(jù)切換對應(yīng)的電流源22中的電流并提供給第1輸出端12或第2輸出端14。例如，多個切換部26中的每一個，如果輸入數(shù)據(jù)中對應(yīng)的比特數(shù)是1，則把對應(yīng)的電流源22中的電流提供給第1輸出端12，如果輸入數(shù)據(jù)中對應(yīng)的比特數(shù)是0，則把對應(yīng)的電流源22中的電流提供給第2輸出端14。設(shè)定用DAC30在該DA變換裝置10的電流輸出動作之前以及電流輸出動作期間適當(dāng)?shù)匾来萎a(chǎn)生多個保持部M各自應(yīng)保持的指定電壓。設(shè)定用DAC30例如可以是電荷再分
5配型DAC。關(guān)于設(shè)定用DAC的構(gòu)成例的情況將在后文中詳述。供給部32依次切換設(shè)定用DAC依次產(chǎn)生的指定電壓，并提供給多個保持部M中對應(yīng)的保持部對。供給部32例如具有多個傳送開關(guān)42。多個傳送開關(guān)42與多個電流源22各個對應(yīng)設(shè)置。多個傳送開關(guān)42分別設(shè)定在設(shè)定用DAC30的電壓發(fā)生端和對應(yīng)的電流源22之間。并且多個傳送開關(guān)42在給某個保持部M提供指定電壓的情況下，使之產(chǎn)生應(yīng)指定對應(yīng)的電流源22的指定電壓的設(shè)定用DAC30 的電壓發(fā)生端和對應(yīng)的電流源22的電流設(shè)定端之間導(dǎo)通，切斷設(shè)定用DAC30的電壓發(fā)生端和其它電流源22的電流設(shè)定端之間的連接。此處，當(dāng)設(shè)定用DAC30是電荷再分配型的情況下，多個傳送開關(guān)42中的每一個通過反復(fù)接通及切斷設(shè)定用DAC30的電壓發(fā)生端和對應(yīng)的電流源22的電流設(shè)定端之間的連接，即可把設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的指定電壓充入保持部M，使保持部M的電壓逐漸接近指定電壓。這樣一來，多個傳送開關(guān)42中的每一個可把設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的指定電壓提供給保持部M。關(guān)于利用電荷再分配型的設(shè)定用DAC使多個保持部M保持指定電壓的處理例將在后文中詳述。電容器34在校準(zhǔn)時比較設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的電壓和第1輸出端12的電壓的大小。 電容器34還可改為對設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的電壓和第2輸出端14的電壓的大小進行比較。測定用開關(guān)36設(shè)置在比較器34 —方的輸入端和第1輸出端12之間。測定用開關(guān)36在校準(zhǔn)時接通比較器34 —方的輸入端和第1輸出端12，在電流輸出動作時間中，切斷比較器34 —方的輸入端和第1輸出端12。在比較器34比較設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的電壓和第 2輸出端14的電壓的大小時，測定用開關(guān)36設(shè)置在比較器34 —方的輸入端和第2輸出端 14之間。DAC用開關(guān)38設(shè)置在比較器34中的第1輸出端12為被連接一側(cè)的另一輸入端和設(shè)定用DAC30電壓產(chǎn)生端之間。DAC用開關(guān)38校準(zhǔn)時接通比較器34的另一輸入端和設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端，電流輸出動作時切斷比較器34的另一輸入端和設(shè)定用DAC30的電
壓產(chǎn)生端?？刂撇?0在校準(zhǔn)時間中，根據(jù)設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的電壓和與電流源22中輸出的電流相對應(yīng)的電壓的比較結(jié)果。調(diào)整從設(shè)定用DAC30提供給多個保持部M各自的指定電壓。進而言之，首先，控制部40從多個電流源22中選擇出某個調(diào)整對象的電流源22。 接著，控制部40根據(jù)比較器34對設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的電壓和調(diào)整對象的電流源22中的電流對應(yīng)的電壓進行比較的比較結(jié)果，測定與選出的調(diào)整對象的電流源22中的電流對應(yīng)的電壓。作為一例，控制部40根據(jù)比較器34及使用設(shè)定用DAC30的逐次比較處理結(jié)果測定連接了第1電阻16狀態(tài)下的第1輸出端12的電壓(或在連接第2電阻18狀態(tài)下的第 2輸出端14的電壓)。并且，控制部40根據(jù)該測定結(jié)果調(diào)整提供給調(diào)整對象的電流源22 的指定電壓，使調(diào)整對象的電流源22中的電流達到預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)值。本實施方式涉及的DA變換裝置10由于是通過切換多個電流源22中的電流給輸出端提供電流的，因而能以高響應(yīng)性輸出與輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流。還有，DA變換裝置10測定多個電流源22輸出的電流，調(diào)整成與目標(biāo)一致的狀態(tài)，所以能夠精確地輸出與輸入數(shù)據(jù)
6相對應(yīng)的電流。此外，DA變換裝置10由于是用一個設(shè)定用DAC30依次切換并提供指定多個電流源22各自的電流的指定電壓的，因而可以用簡單結(jié)構(gòu)高精度地輸出電流。設(shè)定用DAC30，比較器34以及控制部40也可采用針對多個電流輸出型的DA變換裝置共同設(shè)置的結(jié)構(gòu)。此外，設(shè)定用DAC30、比較器34以及控制部40若是設(shè)置了多個電流源22以及多個保持部M的裝置，則并不局限于電流輸出型的DA變換裝置，也可設(shè)置在電流驅(qū)動器等其它輸出裝置中。圖2是本實施方式涉及的DA變換裝置10的處理流程。DA變換裝置10在電流輸出動作之前實施測定輸出端電壓的校準(zhǔn)動作(Sll)。DA變換裝置10既可在接通電源后或剛一重啟后實施校準(zhǔn)動作，也可定期地實施校準(zhǔn)動作。校準(zhǔn)完畢后，DA變換裝置10實施電流輸出動作(S12)。DA變換裝置10在電流輸出動作期間給輸出端提供與從外部接收到的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的電流。圖3是圖2的步驟Sll的詳細處理流程。DA變換裝置10在校準(zhǔn)動作期間針對多個電流源22中的每一個，實施步驟S22 S27的處理(步驟S21和S28間的循環(huán)處理)。首先，控制部40將初始的指定電壓充入調(diào)整對象的電流源22對應(yīng)的保持部M并使之保持(S22)。具體而言，控制部40在使設(shè)定用DAC30產(chǎn)生提供給調(diào)整對象的電流源22 的初始指定電壓的同時，通過控制供給部32把設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的電壓施加給調(diào)整對象的電流源22對應(yīng)的保持部對。這樣一來，控制部40就能使調(diào)整對象的電流源22對應(yīng)的保持部M充入并保持初始的指定電壓。而初始的指定電壓即可以是用戶等預(yù)設(shè)的指定電壓，在過去曾實施過校準(zhǔn)的情況下，也可以是最近的校準(zhǔn)提供的指定電壓。關(guān)于把電壓充入保持部M情況下的，設(shè)定用DAC30以及供給部32的動作示例，將在圖5 圖8中進一步說明。接著，控制部40實施供給部32內(nèi)的多個傳送開關(guān)42、測定用開關(guān)36以及DAC用開關(guān)38的切換(S23)。具體而言，控制部40通過控制供給部32內(nèi)的多個傳送開關(guān)42，切斷設(shè)定用DAC30的電壓輸出端和多個電流源22中的每一個之間的連接。此外，控制部40 通過控制測定用開關(guān)36接通第1輸出端12和比較器34。此外，控制部40通過控制DAC用開關(guān)38將設(shè)定用DAC30的電壓發(fā)生端和比較器34之間連接。接著，控制部40以使調(diào)整對象的電流源22的電流提供給第1輸出端12，同時調(diào)整對象以外的電流源22的電流不進入第1輸出端12的方式切換多個切換部沈中的每一個(S24)。S卩，控制部40把調(diào)整對象的電流源22對應(yīng)的切換部沈切換到第1輸出端12 — 側(cè)，而把調(diào)整對象以外的電流源22對應(yīng)的切換部沈切換到第2輸出端14 一側(cè)。接著，控制部40通過控制比較器34及設(shè)定用DAC30，通過逐一比較處理測定第1 輸出端12的電壓(S25)。S卩，控制部40通過使提供給設(shè)定用DAC30的比較數(shù)據(jù)依次改變， 使設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的電壓改變。并且，控制部40根據(jù)比較器34依次變化的設(shè)定用DAC30 產(chǎn)生的電壓和第1輸出端12的電壓的比較結(jié)果特別指定使第1輸出端12的電壓和DAC30 輸出的電壓基本一致的比較數(shù)據(jù)。這樣一來，控制部40就可測定第1輸出端12的電壓。控制部40在逐次比較處理中，根據(jù)比較器34的比較結(jié)果，按照對半檢索使提供給設(shè)定用DAC30的比較數(shù)據(jù)改變。這樣一來，控制部40就可調(diào)整確定使第1輸出端12的電壓和設(shè)定用DAC30輸出的電壓基本一致的比較數(shù)據(jù)。接著，控制部40根據(jù)在步驟S22中充入調(diào)整對象的電流源22對應(yīng)的保持部M中的初始指定電壓以及在步驟S25中測定的第1輸出端12的電壓，即可計算出將調(diào)整對象的電流源22中的電流作為預(yù)定目標(biāo)值的指定電壓6 )。例如，控制部40根據(jù)步驟S25中測定的第1輸出端12的電壓計算出把初始的指定電壓提供給電流源22時的第1輸出端12 的電流。并且，控制部40根據(jù)計算出的電流和初始指定電壓之比計算出使調(diào)整對象的電流源22中的電流達到目標(biāo)值的指定電壓?？刂撇?0把這樣計算出的指定電壓的值作為應(yīng)提供給調(diào)整對象的電流源22對應(yīng)的保持部M的指定電壓值保持在存儲器中。接著，控制部40將調(diào)整對象的電流源22中的電流作為目標(biāo)值的指定電壓充入調(diào)整對象的電流源22對應(yīng)的保持部M并使之保持(S27)。把電壓充入保持部M時的設(shè)定用 DAC30以及供給部32的動作與步驟S22相同，在圖5 圖8中將對其動作的一例進一步說明。通過以上處理，控制部40可根據(jù)第1輸出端12的電壓測定結(jié)果，為使調(diào)整對象的電流源22中的電流達到預(yù)定目標(biāo)值而調(diào)整提供給調(diào)整對象的電流源22的指定電壓。并且，控制部40針對多個電流源22中的每一個，實施步驟S22 步驟S27的處理。這樣，控制部40即可使多個電流源22各自的電流與目標(biāo)值一致。控制部40也可針對一個電流源22多次實施步驟S22 S27的處理。在此情況下， 控制部40在第2次以后的處理中不實施步驟S22的處理。這樣一來，控制部40就可使調(diào)整對象的電流源22中的電流逐漸接近目標(biāo)值，使之以更高的精度與目標(biāo)值一致。圖4是圖2的步驟S12的詳細流程。DA變換裝置10例如一接到用戶下達的動作開始指令，即實施電流輸出動作(S31)。DA變換裝置10在電流輸出動作期間根據(jù)從外部接收到的輸入數(shù)據(jù)切換多個切換部26，對第1輸出端12輸出與輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流。繼而，DA變換裝置10與電流輸出動作(S31)并行，每隔一定期間即對多個保持部 24中的每一個反復(fù)實施提供指定電壓的處理(S32 S37間的循環(huán)處理)?？刂撇?0例如在多個保持部M各自保持的指定電壓因放電減少一定量期間(例如指定電壓處于預(yù)定的比例以下的時間)更短的各個期間內(nèi)實施提供指定電壓的處理。在提供指定電壓的處理中，控制部40對多個電流源22中的每一個，實施步驟S34 及步驟S35的處理(S33和S36間的循環(huán)處理)。在步驟S34中，控制部40使設(shè)定用DAC30產(chǎn)生與選擇的電流源22對應(yīng)的指定電壓(校準(zhǔn)過程內(nèi)調(diào)整過的指定電壓)。接著，在步驟S35中，控制部40通過控制供給部32， 把設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的指定電壓施加給所選擇的電流源22對應(yīng)的保持部24。這樣一來，選擇的電流源22對應(yīng)的保持部M中即被充入指定電壓，從選擇的電流源22中輸出與目標(biāo)值非常一致的電流?？刂撇?0對多個電流源22依次執(zhí)行步驟S34及步驟S35的處理。在向保持部M 中充入電壓時的設(shè)定用DAC30以及供給部32的動作與步驟S22相同，圖5 圖8中進一步說明其動作的一例。通過上述處理，控制部40可將指定多個電流源22各自電流的指定電壓依次提供給多個保持部M中的每一個，還有，至少在多個保持部M各自保持的指定電壓減少到一定量以上之前，控制部40可給多個保持部M中的每一個補充電壓。這樣一來，控制部40就可使多個電流源22輸出的電流永遠與目標(biāo)值一致?？刂撇?0在電流輸出動作中，還可在第1輸出端12中僅通過多個電流源22中的一個電流源22的電流的定時內(nèi)測定第1輸出端12的電壓。例如，控制部40可在僅有1個比特為1其它比特全部為0的輸入輸入數(shù)據(jù)的時間內(nèi)測定第1輸出端12的電壓。這樣一來，即使在電流輸出動作中，控制部40也能夠?qū)嵤┬?zhǔn)。圖5是本實施方式涉及的設(shè)定用DAC30、控制部40、1個保持部M以及1個傳送開關(guān)42。在本實施方式中，設(shè)定用DAC30是具有電容器陣列52的電荷再分配型的DA變換器。此種設(shè)定用DAC30在輸出與控制部40輸入的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的電壓的情況下，實施把與對照電壓對應(yīng)的電荷存儲進電容器陣列52中的動作(再生模式)，通過根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)切換存儲了電荷的電容器陣列52的連接設(shè)置，實施產(chǎn)生與電壓產(chǎn)生端50輸入的數(shù)據(jù)對應(yīng)電壓的動作(輸出模式)?？刂撇?0在給保持部M充入指定電壓并使之保持的情況下，使設(shè)定用DAC30交替反復(fù)實施再生模式以及輸出模式。這樣一來，控制部40就可通過設(shè)定用DAC30從電壓產(chǎn)生端50反復(fù)產(chǎn)生指定電壓。與此同時，控制部40反復(fù)切換設(shè)置在應(yīng)提供指定電壓的保持部M和設(shè)定用DAC30 的電壓產(chǎn)生端50之間的傳送開關(guān)42的通斷狀態(tài)。更具體而言，控制部40至少在輸出模式的一部分期間內(nèi)接通傳送開關(guān)42。此外，控制部40至少在輸出模式的一部分期間以外切斷傳送開關(guān)42?？刂撇?0例如在再生模式期間切斷傳送開關(guān)42，在輸出模式期間接通傳送開關(guān)42。在此情況下，例如，控制部40與設(shè)定用DAC30的再生模式及輸出模式同步地切換傳送開關(guān)。此處，設(shè)定用DAC30內(nèi)部的電容器陣列52可不經(jīng)過緩沖器等直接與該設(shè)定用 DAC30的電壓產(chǎn)生端50連接。因此，當(dāng)設(shè)定用DAC30處于輸出模式狀態(tài)，傳送開關(guān)42為接通狀態(tài)情況下，電荷在保持部M和設(shè)定用DAC30內(nèi)部的電容器陣列52之間移動，電壓產(chǎn)生端50產(chǎn)生的電壓和保持部M的電壓形成相同的電位。53例如，當(dāng)設(shè)定用DAC30為輸出模式且在傳送開關(guān)42切斷時，如果電壓產(chǎn)生端50 產(chǎn)生的電壓處于比保持部M的電壓高的狀態(tài)，則通過接通傳送開關(guān)42，電壓產(chǎn)生端50的電壓下降，保持部M的電壓上升。此外，當(dāng)設(shè)定用DAC30為輸出模式且傳送開關(guān)42切斷時， 如果電壓產(chǎn)生端50產(chǎn)生的電壓處于比保持部M的電壓低的狀態(tài)，通過接通傳送開關(guān)42，電壓產(chǎn)生端50的電壓上升，保持部M的電壓下降。因此，控制部40可通過交替反復(fù)實施再生模式及輸出模式使設(shè)定用DAC30反復(fù)產(chǎn)生指定電壓，進而通過在輸出模式中接通傳送開關(guān)42，使保持部M的電壓徐徐上升(或下降)，最終成為指定電壓。這樣一來，控制部40可通過反復(fù)實施傳送開關(guān)42的通斷，通過設(shè)定用DAC30把指定電壓逐漸充入保持部M，使保持部M逐漸接近指定電壓。圖6是在給保持部M提供指定電壓情況下，傳送開關(guān)42的切換時間及各節(jié)點的電壓波形的一例。首先，控制部40切斷傳送開關(guān)42。設(shè)定用DAC30在傳送開關(guān)42切斷期間內(nèi)，實施再生模式的動作，接著實施產(chǎn)生指定電壓Vx的輸出模式的動作。而設(shè)定用DAC30 在再生模式中產(chǎn)生公共電位。因此，在傳送開關(guān)42切斷期間內(nèi)，設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50首先形成公共電位，繼而形成指定電壓Vx。圖6中公共電位設(shè)為0伏。接著，控制部40接通傳送開關(guān)42。在傳送開關(guān)42接通期間內(nèi)，設(shè)定用DAC30維持輸出模式。因此，設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50的電壓及保持部M的電壓彼此靠近，一方的電壓上升，另一方的電壓下降。并且，控制部40反復(fù)實施傳送開關(guān)42的此種通斷。傳送開關(guān)42的通斷每反復(fù)一次，傳送開關(guān)42切斷時的設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50和保持部M間的電位差逐漸變小。 因此，控制部40可使保持部M的電壓與指定電壓Vx —致。圖7是本實施方式涉及的設(shè)定用DAC30的構(gòu)成的一例。圖7中所示的設(shè)定用DAC30 產(chǎn)生與N比特(N為3以上的整數(shù))的數(shù)據(jù)對應(yīng)的電壓。設(shè)定用DAC30包括電容器陣列52、DAC內(nèi)切換部M、虛設(shè)開關(guān)56、再生用開關(guān)58、 控制器60。電容器陣列52與電壓產(chǎn)生端50連接。電容器陣列52包括輸出線62、虛設(shè)電容器64、第1到第(N-I)的比特電容器66-1 66-(N-I)。輸出線62可不經(jīng)由緩沖器與電壓產(chǎn)生端50連接。虛設(shè)電容器64—端可與輸出線62連接。虛設(shè)電容器64具有與輸入數(shù)據(jù)的第1比特(最小比特)的權(quán)重對應(yīng)的容量。第1到第(N-I)的比特電容器66-1 66_(N_1)中的每一個，一端可與輸出線62 連接。第1到第(N-I)的比特電容器66-1 66-(N-I)中的每一個，對應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的第 1比特到第(N-I)比特中的每一個比特，具有與對應(yīng)比特的權(quán)重對應(yīng)的容量。例如若設(shè)第1 比特具有C的容量，則第2比特具有2XC、第3比特具有2lC、第(N-I)比特具有2(N_2)XC的容量。DAC內(nèi)切換部M切換電容器陣列52的連接。DAC內(nèi)切換部M包括第1到第(N_l) 的比特開關(guān)68-1 68-(N-I)。第1到第(N-I)的比特開關(guān)68-1 68-(N-I)中的每一個與第1到第(N-I)的比特電容器66-1 66-(Ν-1)各自對應(yīng)。第1到第(N-1)的比特開關(guān) 68-1 68-(Ν-1)中的每一個，將未連接對應(yīng)的比特電容器66的輸出線62的另一端與正極側(cè)的參考電位VKEFP、負正極側(cè)的參考電位VKEFN、以及公共電位Vqi中的某一個連接。虛擬開關(guān)56將未與虛設(shè)電容器64的輸出線62連接的另一端與正極側(cè)的參考電位VKEFP、負極側(cè)的參考電位VKEFN、以及公共電位V。M中的某一個連接。再生用開關(guān)58切換與輸出線62中的電壓產(chǎn)生端50是否將反側(cè)端與公共電位Vqi連接?？刂破?0根據(jù)輸入數(shù)據(jù)控制DAC內(nèi)切換部M、虛擬開關(guān)56以及再生用開關(guān)58的切換。此處的正極側(cè)參考電位VKEFP、以及負極側(cè)參考電位Vkefn是以公共電位Vcm為中心、 極性相反的電壓，是與公共電位Vqi的差彼此相同的電壓。而公共電位Vqi在圖中用倒▽ (倒三角)標(biāo)識來標(biāo)示。公共電位Vqi例如是接地電位。此種設(shè)定用DAC30可產(chǎn)生以N比特的分解能分割正極側(cè)參考電位Vkefp和負極側(cè)參考電位Vkefn間的模擬電壓。圖8是本實施方式涉及的DA變換裝置10中設(shè)置的設(shè)定用DAC30、控制部40、多個保持部M以及多個傳送開關(guān)42的連接例。在本實施方式涉及的DA變換裝置10之中，多個保持部M與設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50并聯(lián)連接。并且，多個傳送開關(guān)42中的每一個與多個保持部M各自對應(yīng)設(shè)置，接通或者切斷設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50和對應(yīng)的保持部M之間的連接。在給多個保持部M依次提供指定電壓情況下，控制部40從多個電流源22中依次選擇1個電流源22。并且，控制部40通過圖5及圖6所示的處理給從多個傳送開關(guān)42中選擇出的與電流源22對應(yīng)的保持部M充入指定電壓。也就是說，控制部40通過反復(fù)實施與選擇出的電流源22對應(yīng)設(shè)置的傳送開關(guān)42的通斷，使設(shè)定用DAC30輸出指定選擇出的電流源22中的電流的指定電壓逐漸充入選擇出的電流源22對應(yīng)的保持部M，使選擇出的電流源22對應(yīng)的保持部M的電壓逐步接近指定電壓。此外，在此情況下，控制部40切斷與多個傳送開關(guān)42中未被選擇的電流源22對應(yīng)設(shè)置的傳送開關(guān)42。這樣一來，控制部40在給多個保持部M依次提供指定電壓的情況下，可避免給未選擇的電流源22對應(yīng)的保持部M施加其它指定電壓。圖9是控制部40給本實施方式涉及的多個保持部M充入指定電壓時的處理流程的一例。在本例中，DA變換裝置10設(shè)置有M個(M為2以上的整數(shù))電流源22，控制部40 針對與M個電流源22對應(yīng)的M個保持部M中的每一個充入不同的指定電壓。首先，控制部40把1代入作為確定選擇的電流源22的變量X中(S41)。這樣一來，控制部40在該流程的最初處理中選擇M個電流源22中的第1個電流源22。接著，控制部40使設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50產(chǎn)生應(yīng)施加給第X個電流源22 的指定電壓(S42)。接著，控制部40接通與第X個電流源22對應(yīng)的傳送開關(guān)42，切斷第X 個電流源22以外的其它電流源22對應(yīng)的傳送開關(guān)42(S43)。這樣一來，控制部40即可把設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50的電壓充入對應(yīng)的保持部M中。此時，設(shè)定用DAC30的電壓產(chǎn)生端50的電壓，以及保持部M的電壓以彼此接近的形態(tài)一方的電壓上升，另一方的電壓下降。接著，控制部40在經(jīng)過預(yù)定時間(足夠電荷傳送的時間)后，切斷所有傳送開關(guān) (S44)。接著，控制部40把設(shè)定用DAC30設(shè)為再生模式(S45)。接著，控制部40判斷是否X = M(S46)。當(dāng)X不等于M時(S46為No)，控制部40對 X加1(S47)。并且控制部40將處理返回到步驟42，重復(fù)從步驟42起的處理。這樣一來，控制部40即可通過依次選擇M個電流源22中的1個，依次充入對應(yīng)的指定電壓。此外，當(dāng)X等于M時(S46為yes)，控制部40將1代入X (S48)，并且，控制部40返回步驟S42的處理。重復(fù)從步驟S42起的處理。這樣一來，控制部40就可通過返回性地選擇M個電流源22，把指定電壓充入M個保持部M各自之中。如上所述，控制部40循環(huán)選擇多個電流源22，每次選一個，在選擇出各個電流源 22的狀態(tài)下，使設(shè)定用DAC30至少產(chǎn)生1次指定電壓。并且，控制部40在設(shè)定用DAC30產(chǎn)生了與選擇出的電流源22對應(yīng)的指定電壓狀態(tài)下，接通與選擇的電流源22對應(yīng)的傳送開關(guān)42。這樣一來，控制部40可使多個保持部M各自的電壓并行地向?qū)?yīng)的指定電壓徐徐罪近。此外，控制部40還可在電流輸出動作期間反復(fù)實施步驟S42 S48的處理。這樣一來，控制部40就可在電流輸出動作中，補充分別從多個保持部M各自放電的電荷。在此情況下，控制部40也可在步驟S48之后，待機與保持部M的下降相對應(yīng)的時間。圖10是本實施方式的第1變形例涉及的DA變換裝置10的構(gòu)成。由于本變形例涉及的DA變換裝置10與圖1所示的DA變換裝置10具有大體相同的構(gòu)成及功能，因而與圖1所示的DA變換裝置10設(shè)置的部件具有大體相同構(gòu)成及功能的部件標(biāo)注相同的標(biāo)號， 除下述不同點外，省略其說明。本變形例涉及的DA變換裝置10沒有測定用開關(guān)36，而是設(shè)置有第1測定用開關(guān) 36-1、第2切換部沈-2。此外，本變形例涉及的DA變換裝置10在該裝置內(nèi)部設(shè)置有第1電阻16。第1測定用開關(guān)36-1接通或切斷第1輸出端12和比較器34 —方的輸入端。第2測定用開關(guān)36-2接通或切斷第2輸出端14和比較器34 —方的輸入端?？刂撇?0在校準(zhǔn)中，當(dāng)測定第1輸出端12的電壓時，接通第1測定用開關(guān)36_1， 切斷第2測定用開關(guān)36-2。此外，控制部40在校準(zhǔn)中，在測定第2輸出端14的電壓的情況下，切斷第1測定用開關(guān)36-1，接通第2測定用開關(guān)36-2。這樣一來，若采用本變形例涉及的DA變換裝置10，可在校準(zhǔn)期間測定第1輸出端12及第2輸出端14任一方的電壓。此外，在本變形例中，第1電阻16設(shè)置在比較器34的一方輸入端(連接第1輸出端12或第2輸出端14的輸入端)和基準(zhǔn)電壓之間。這樣一來，即使在設(shè)定為該DA變換裝置10給負載直接提供電流的連接的情況下(也就是說，即使電阻未連接在第1輸出端12 或第2輸出端14和基準(zhǔn)電位之間的情況下)仍可測定電流源22中的電流對應(yīng)的電壓。圖11是本實施方式的第2變形例涉及的DA變換裝置10的構(gòu)成的一部分。由于本變形例涉及的DA變換裝置10與圖1所示的DA變換器10具有大體相同的構(gòu)成及功能， 因而與圖1所示的DA變換裝置10設(shè)置的部件具有大體相同的結(jié)構(gòu)及功能的部件標(biāo)注相同的標(biāo)號，除下述不同點外省略其說明。本變形例涉及的DA變換裝置10還設(shè)置有多個差動單端放大器72。多個差動單端放大器72與多個電流源22對應(yīng)設(shè)置。多個差動單端放大器72中的每一個給對應(yīng)的電流源22的電流設(shè)定端提供輸入差動電壓與輸入的差動電壓對應(yīng)的單端電壓。此外，本變形例涉及的設(shè)定用DAC30產(chǎn)生差動的指定電壓。此外，本變形例涉及的供給部32通過切換到多個差動單端放大器72中的每一個，提供設(shè)定用DAC30產(chǎn)生的差動的指定電壓。作為一例，供給部32具有與多個電流源22各自對應(yīng)的多個正極側(cè)的傳送開關(guān) 42-P以及多個負極側(cè)的傳送開關(guān)42-n。多個正極側(cè)傳送開關(guān)42-P接通或切斷設(shè)定用DAC30 的正極側(cè)電壓產(chǎn)生端和對應(yīng)的差動單端放大器72的正極側(cè)輸入端。多個負極側(cè)的傳送開關(guān)42-n接通或切斷設(shè)定用DAC30的負極側(cè)的電壓產(chǎn)生端和對應(yīng)的差動單端放大器72的負極側(cè)輸入端。此外，在本變體例中，DA變換裝置10設(shè)置有與多個電流源22各自對應(yīng)的多個正極側(cè)保持部M-P以及多個負極側(cè)保持部M-n。多個正極側(cè)保持部M-P中的每一個設(shè)置在對應(yīng)的差動單端放大器72的正極側(cè)輸入端和基準(zhǔn)電位(例如接地)之間。多個負極側(cè)保持部M-n中的每一個設(shè)置在對應(yīng)的差動單端放大器72的負極側(cè)輸入端和基準(zhǔn)電位(例如接地)之間。此種變形例涉及的DA變換裝置10可使設(shè)定用DAC30產(chǎn)生差動的指定電壓。這樣一來，若采用此種變形例涉及的DA變換裝置10，可減少設(shè)定用DAC30給各保持部M提供指定電壓時施加的噪聲。圖12是本實施方式涉及的測試裝置200的構(gòu)成，一并示出被測試器件300。測試裝置200測試半導(dǎo)體裝置等的被測試器件。測試裝置200設(shè)置有波形發(fā)生裝置210、輸出裝置212、驅(qū)動裝置214、取得裝置 222、判定裝置224。波形發(fā)生裝置210產(chǎn)生表示提供給被測試器件300的測試信號的波形數(shù)據(jù)。輸出裝置212輸出與波形發(fā)生裝置210產(chǎn)生的波形數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流。由于輸出裝置 212具有與參照圖1至圖11說明過的DA變換裝置10同樣的構(gòu)成，因而省略其說明。驅(qū)動裝置214輸出與輸出裝置212輸出的電流對應(yīng)的電壓測試信號。驅(qū)動裝置214把輸出的測試信號提供被測試器件300。取得裝置222取得根據(jù)提供的測試信號輸出的響應(yīng)信號。取得裝置222即可測定響應(yīng)信號的波形，也可取得響應(yīng)信號的邏輯值。判定裝置2M根據(jù)取得裝置222取得的響應(yīng)信號，判定被測試器件300是否良好。若采用此種測試裝置200，通過從輸出裝置212輸出精度高且響應(yīng)快的電流，可通過高速測試信號高精度地測試被測試器件300。此外，若采用此種測試裝置200，可通過壓縮輸出裝置212的結(jié)構(gòu)，減少裝置的整體成本。以上用實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實施方式中所述的范圍。業(yè)內(nèi)人士顯然知道可對上述實施方式施加多種變更或改進。從權(quán)利要求的范圍可明顯看出，此種施加了變更或改進的方式同樣可包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。需要注意的是，權(quán)利要求范圍、說明書以及圖中所示的裝置、系統(tǒng)、程序以及方法中、動作、順序、步驟以及階段的各處理的實施順序，只要沒有明確標(biāo)示出“更早”、“此前”， 此外，只要不是后續(xù)處理中使用前一處理的輸出的情況下，均能以任意順序?qū)崿F(xiàn)。在權(quán)利要求范圍、說明書以及關(guān)于圖中的動作流程，為方便起見，使用了“首先”、“接著”等加以說明，但并不意味著必須以該順序?qū)嵤?。附圖標(biāo)記說明10、DA變換裝置，12、第1輸出端，14、第2輸出端，16、第1電阻，18、第2電阻，22、 電流源，M、保持部，沈、切換部，30、設(shè)定用DAC，32、供給部，34、比較器，36、測定用開關(guān)，38、 DAC用開關(guān)，40、控制部，42、傳送開關(guān)，50、電壓產(chǎn)生端，52、電容器陣列，54、DAC內(nèi)切換部， 56、虛擬開關(guān)，58、再生用開關(guān)，60、控制器，62、輸出線，64、虛設(shè)電容器，66、比特電容器，68、 比特開關(guān)，72、差動單端放大器，200、測試裝置，210、波形發(fā)生裝置，212、輸出裝置，214、驅(qū)動裝置，222、取得裝置，224、判定裝置，300被測試器件。
權(quán)利要求
1.一種輸出裝置，其特征在于包括多個電流源；多個保持部，其與前述多個電流源分別對應(yīng)設(shè)置，保持指定對應(yīng)的電流源中的電流的指定電壓；設(shè)定用DAC，其依次產(chǎn)生前述多個保持部各自應(yīng)保持的前述指定電壓；供給部，其依次切換前述設(shè)定用DAC依次產(chǎn)生的前述指定電壓并提供給前述多個保持部中對應(yīng)的保持部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出裝置，該輸出裝置是把與從外部接收到的輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流提供給輸出端的DA變換裝置；所述輸出裝置還具有多個切換部，其與前述多個電流源中的每一個分別對應(yīng)設(shè)置，根據(jù)前述輸入數(shù)據(jù)，切換是否對前述輸出端提供對應(yīng)的電流源輸出的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸出裝置，前述多個保持部的各個分別是設(shè)置在所對應(yīng)的前述電流源的電流設(shè)定端和基準(zhǔn)電位之間的電容器；前述供給部具有多個傳送開關(guān)，所述傳送開關(guān)與前述多個電流源中的每一個對應(yīng)設(shè)置，接通或切斷前述設(shè)定用DAC的電壓產(chǎn)生端和對應(yīng)的電流源的前述電流設(shè)定端之間的連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸出裝置，其特征在于還設(shè)置有控制部，其反復(fù)實施前述多個傳送開關(guān)中與所選擇的電流源對應(yīng)設(shè)置的傳送開關(guān)的接通或斷開，通過使輸出用于指定所選擇出的電流源中的電流的指定電壓的前述設(shè)定用DAC，將與所選擇出的電流源對應(yīng)的保持部充電，使選擇出的電流源對應(yīng)的所述保持部的電壓依次接近指定電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出裝置，其特征在于前述控制部切斷與前述多個傳送開關(guān)中未被選擇的電流源對應(yīng)設(shè)置的傳送開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出裝置，其特征在于前述設(shè)定用DAC是電荷再分配型DAC。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸出裝置，其特征在于前述設(shè)定用DAC包括與前述電壓產(chǎn)生端連接的電容器陣列；切換前述電容器陣列的連接的DAC內(nèi)切換部；控制器；前述控制器在再生模式中，給前述電容器陣列充電至參考電位，在前述再生模式之后的輸出模式中，根據(jù)從外部輸入的數(shù)據(jù)切換前述電容器陣列中的前述電壓產(chǎn)生端以及公共電位間的容量與前述電壓產(chǎn)生端以及參考電位間的容量的比率， 使前述電壓產(chǎn)生端產(chǎn)生與前述數(shù)據(jù)對應(yīng)的指定電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸出裝置，其特征在于前述多個電流源具有彼此相同的電路，按照乘以2的整數(shù)指數(shù)冪提供不同的指定電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸出裝置，其特征在于該輸出裝置還設(shè)置有多個放大器，其與前述多個電流源中的每一個對應(yīng)設(shè)置，輸入差動電壓，把與輸入的差動電壓對應(yīng)的單端電壓提供給所對應(yīng)的前述電流源的電流設(shè)定端；前述設(shè)定用DAC產(chǎn)生差動的指定電壓；前述多個保持部與前述多個放大器各自的正極側(cè)輸入端以及負極側(cè)輸入端各自對應(yīng)設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸出裝置，其特征在于還設(shè)置有控制部，其根據(jù)比較前述設(shè)定用DAC產(chǎn)生的電壓和與前述電流源輸出的電流對應(yīng)的電壓的比較結(jié)果，調(diào)整前述設(shè)定用DAC提供給前述多個保持部中的每一個的指定電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸出裝置，其特征在于還具有設(shè)置在輸出端和基準(zhǔn)電位間的電阻。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輸出裝置，還設(shè)置有比較前述設(shè)定用DAC產(chǎn)生的電壓和前述輸出端的電壓的大小的比較器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輸出裝置，還設(shè)置有測定用開關(guān)，其設(shè)置在前述比較器一方的輸入端和前述輸出端之間，在校準(zhǔn)時被接通，在電流輸出動作時被斷開；前述電阻設(shè)置在前述比較器的前述一方的輸入端和基準(zhǔn)電位之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輸出裝置，其特征在于前述控制部通過使用前述比較器以及前述設(shè)定用DAC的逐次比較處理，測定前述輸出端的電壓，并根據(jù)前述輸出端的電壓測定結(jié)果，調(diào)整提供給前述調(diào)整對象的電流源的前述指定電壓，以前述多個電流源中的調(diào)整對象的電流源中的電流作為目標(biāo)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的輸出裝置，其特征在于前述控制部，在將與從外部接收的輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流向前述輸出端輸出的電流輸出動作之前，測定前述輸出端的電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的輸出裝置，其特征在于前述控制部，在將與從外部接收的輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流向前述輸出端輸出的電流輸出動作中，在僅僅前述多個電流源中一個電流源的電流對前述輸出端輸出的定時內(nèi)測定前述輸出端的電壓。
17.—種測試被測試裝置的測試裝置，其特征在于，具有波形發(fā)生裝置，其發(fā)生表示應(yīng)施加給所述被測試器件的信號的波形的波形數(shù)據(jù)；權(quán)利要求2 16任一項所述的輸出裝置，其輸出與前述波形數(shù)據(jù)對應(yīng)的電流；驅(qū)動裝置，其把與前述輸出裝置輸出的電流對應(yīng)的電壓施加給前述被測試器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輸出裝置，可高精度地輸出信號。其設(shè)置有多個電流源；多個切換部，其根據(jù)輸入數(shù)據(jù)切換是否使輸出端輸出對應(yīng)的電流源中的電流；多個保持部，其與多個電流源中的每一個對應(yīng)設(shè)置，保指定對應(yīng)的電流源中的電流的指定電壓；設(shè)定用DAC，其依次產(chǎn)生多個保持部各自應(yīng)保持的指定電壓并保持之；供給部，其通過依次切換把設(shè)定用DAC依次產(chǎn)生的指定電壓提供給多個保持部中對應(yīng)的保持部。
文檔編號H03M1/66GK102195653SQ20111002160
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者倉持泰秀 申請人:愛德萬測試株式會社