JPH0452901B2 - - Google Patents
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- JPH0452901B2 JPH0452901B2 JP59020705A JP2070584A JPH0452901B2 JP H0452901 B2 JPH0452901 B2 JP H0452901B2 JP 59020705 A JP59020705 A JP 59020705A JP 2070584 A JP2070584 A JP 2070584A JP H0452901 B2 JPH0452901 B2 JP H0452901B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、被試験電気素子の直線性及び被直線
性を検出する方法に関する。
性を検出する方法に関する。
受動素子及び半導体素子を種々組合せて相互接
続された回路の測定に、電気抵抗計がしばしば使
用される。多くの抵抗計は、半導体接合に順バイ
アスを印加できるので、この半導体接合の抵抗値
を容易に測定できる。半導体接合が順バイアスさ
れているか否かを判断するには、極性を変更して
少なくとも２回抵抗値を読取ることが必要であ
り、どちらが所望の読取り値なのか判断しなけれ
ばならない。換言すれば、被試験電気素子（以下
「DUT」と略称する。）が非直線性素子であるか
否かを判断するのに、従来の抵抗計では操作者の
操作を必要とし、しかも測定ミスの可能性があつ
た。更に、DUTを評価するには、通常、異なる
モード又はレンジに切替える必要があつた。
続された回路の測定に、電気抵抗計がしばしば使
用される。多くの抵抗計は、半導体接合に順バイ
アスを印加できるので、この半導体接合の抵抗値
を容易に測定できる。半導体接合が順バイアスさ
れているか否かを判断するには、極性を変更して
少なくとも２回抵抗値を読取ることが必要であ
り、どちらが所望の読取り値なのか判断しなけれ
ばならない。換言すれば、被試験電気素子（以下
「DUT」と略称する。）が非直線性素子であるか
否かを判断するのに、従来の抵抗計では操作者の
操作を必要とし、しかも測定ミスの可能性があつ
た。更に、DUTを評価するには、通常、異なる
モード又はレンジに切替える必要があつた。
したがつて、本発明の目的は、DUTが非直線
性素子であるか否かを自動的に判断できる方法の
提供にある。
性素子であるか否かを自動的に判断できる方法の
提供にある。
本発明は、DUTと既知インピーダンスの抵抗
を含む分圧器に一定レベルの直流電圧と矩形波電
圧等の繰返し波計電圧を順次印加する装置を設け
る。この矩形波は、ほぼ接地レベルに等しい値か
ら上記一定レベル直流電圧値のぼほ２倍のレベル
までの振幅を有する。したがつて、矩形波電圧の
平均値は、上記一定レベルの直流電圧値にほぼ等
しい。
を含む分圧器に一定レベルの直流電圧と矩形波電
圧等の繰返し波計電圧を順次印加する装置を設け
る。この矩形波は、ほぼ接地レベルに等しい値か
ら上記一定レベル直流電圧値のぼほ２倍のレベル
までの振幅を有する。したがつて、矩形波電圧の
平均値は、上記一定レベルの直流電圧値にほぼ等
しい。
これらの電圧信号をそれぞれ一時に１つだけ上
記分圧器に印加し、DUT両端の電圧を低域通過
波器（LPF）を介して電圧検出器に加える。
各印加電圧信号に対するLPFの出力は、DUT両
端に現われる電圧信号の平均値である。これらの
平均電圧値を記憶し比較する。両平均値がほぼ等
しければ、DUTは直線性であり、その平均電圧
値、一定レベル直流電圧値及び既知抵抗値より
DUTの抵抗値が計算できる。DUT両端電圧の平
均値が一定レベル直流電圧を印加した場合と矩形
波電圧を印加した場合とで変化すれば、DUTは
非直線性で例えばダイオードかトランジスタ接合
であると判断しうる。
記分圧器に印加し、DUT両端の電圧を低域通過
波器（LPF）を介して電圧検出器に加える。
各印加電圧信号に対するLPFの出力は、DUT両
端に現われる電圧信号の平均値である。これらの
平均電圧値を記憶し比較する。両平均値がほぼ等
しければ、DUTは直線性であり、その平均電圧
値、一定レベル直流電圧値及び既知抵抗値より
DUTの抵抗値が計算できる。DUT両端電圧の平
均値が一定レベル直流電圧を印加した場合と矩形
波電圧を印加した場合とで変化すれば、DUTは
非直線性で例えばダイオードかトランジスタ接合
であると判断しうる。
以下、図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。第１図は、本発明を実施する装置の例を示す
簡略ブロツク図である。この測定回路は、直流電
圧計１０、LPF１２、既知の直線性電気素子と
しての基準抵抗器RREF、第２及び第３図に示す波
形を発生する励起電圧発生器１４、電圧計の読み
を判断し発生器１４を制御し抵抗値を表示するた
めの計算を行なう制御器１６を具えている。
る。第１図は、本発明を実施する装置の例を示す
簡略ブロツク図である。この測定回路は、直流電
圧計１０、LPF１２、既知の直線性電気素子と
しての基準抵抗器RREF、第２及び第３図に示す波
形を発生する励起電圧発生器１４、電圧計の読み
を判断し発生器１４を制御し抵抗値を表示するた
めの計算を行なう制御器１６を具えている。
これらのブロツクにより、試験線２４に接続し
たDUTの抵抗値を測定することができる。この
測定を行なうには、まず、制御器１６の制御信号
を「低」レベルに設定し、制御線１８を介してこ
の制御信号を発生器１４に供給する。そうする
と、基準抵抗器RREFを線２２を介して励起する直
流電圧VREFは、第２図のVNOMで示すような一定
電圧になる。抵抗器RREFはDUTの抵抗成分と普
通の分圧器を形成するので、DUT両端の電圧VIN
はVNOMの一部（分数）となる。直流電圧計１０
でLPF１２を介して電圧VINを読取り、電圧計１
０の出力を制御器１６に線２０を介して供給す
る。RREF、VIN及びVNOMの値により、制御器１６
はDUTの値を計算する。
たDUTの抵抗値を測定することができる。この
測定を行なうには、まず、制御器１６の制御信号
を「低」レベルに設定し、制御線１８を介してこ
の制御信号を発生器１４に供給する。そうする
と、基準抵抗器RREFを線２２を介して励起する直
流電圧VREFは、第２図のVNOMで示すような一定
電圧になる。抵抗器RREFはDUTの抵抗成分と普
通の分圧器を形成するので、DUT両端の電圧VIN
はVNOMの一部（分数）となる。直流電圧計１０
でLPF１２を介して電圧VINを読取り、電圧計１
０の出力を制御器１６に線２０を介して供給す
る。RREF、VIN及びVNOMの値により、制御器１６
はDUTの値を計算する。
DUTが直線性（バイアス電流の変化に対し端
子電圧が直線的な変化を示す抵抗性）を有する場
合、制御器１６からの制御信号を「高」レベルに
設定し、この制御信号を制御線１８を介して発生
器１４に供給すると、発生器１４は線２２にVREF
として第３図に示す矩形波（繰返し波形）の発生
を開始する。DUTが直線性であれば、この制御
信号によつて制御器１６が計算する抵抗値が変わ
らないようにできる。これは、第３図の矩形波の
平均値をVNOMに等しくすれば可能となる。その
理由は、DUTが直線性のため、矩形波でもVINの
平均値は前の場合の直流電圧と同じになるからで
ある。LPF１２により矩形波VINから交流成分を
除いて直流平均値VIN（ave）のみを通し、直流電
圧計１０でその平均値を読取る。要約すれば、
DUTが直線性の場合、制御信号を「低」レベル
から「高」レベルに変化しても（VREFが一定値か
ら矩形波に変化しても）、測定した抵抗値は変わ
らない。
子電圧が直線的な変化を示す抵抗性）を有する場
合、制御器１６からの制御信号を「高」レベルに
設定し、この制御信号を制御線１８を介して発生
器１４に供給すると、発生器１４は線２２にVREF
として第３図に示す矩形波（繰返し波形）の発生
を開始する。DUTが直線性であれば、この制御
信号によつて制御器１６が計算する抵抗値が変わ
らないようにできる。これは、第３図の矩形波の
平均値をVNOMに等しくすれば可能となる。その
理由は、DUTが直線性のため、矩形波でもVINの
平均値は前の場合の直流電圧と同じになるからで
ある。LPF１２により矩形波VINから交流成分を
除いて直流平均値VIN（ave）のみを通し、直流電
圧計１０でその平均値を読取る。要約すれば、
DUTが直線性の場合、制御信号を「低」レベル
から「高」レベルに変化しても（VREFが一定値か
ら矩形波に変化しても）、測定した抵抗値は変わ
らない。
本装置は、非直線性DUTを検出することもで
きる。これは、制御信号が「高」レベル（第３図
参照）のときに励起電圧VREFが瞬間的に大きく変
化することを利用して可能となる。例えば、第４
図に示す如く、シリコン・ダイオードを試験線２
４に接続した場合を考える。VREFの瞬間値が
「高」レベルのとき、このダイオードを順バイア
スして、VINを約0.62ボルトにクランプする。
VREFが「低」レベル（ほぼ０ボルト）のとき、ダ
イオードは導通せず、その両端電圧VINは０にな
る。したがつて、VINは正のピーク値が約0.62ボ
ルトで負のピーク値が約０ボルトの矩形波とな
り、その平均値は、その矩形波のデユーテイ・フ
アクタにより決まるこれらのピーク値の間の値に
なる。制御信号が「低」レベルの場合は、励起電
圧VREFは一定電圧VNOMになり、VNOMが１ボルト
以上のとき、ダイオードの順方向電圧降下により
VINは再び0.65ボルトにクランプされる。この場
合は状態が安定しているので、VINの平均値も
0.65ボルトである。すなわち、ダイオードの場合
は、「低」レベル制御信号によるVINの平均値
（電圧計１０の読み）が「高」レベル制御信号の
場合と異なることになる。制御器１６でこの変化
を検知し適当な表示を行なつて、操作者にDUT
が非直線性であることを知らせる。
きる。これは、制御信号が「高」レベル（第３図
参照）のときに励起電圧VREFが瞬間的に大きく変
化することを利用して可能となる。例えば、第４
図に示す如く、シリコン・ダイオードを試験線２
４に接続した場合を考える。VREFの瞬間値が
「高」レベルのとき、このダイオードを順バイア
スして、VINを約0.62ボルトにクランプする。
VREFが「低」レベル（ほぼ０ボルト）のとき、ダ
イオードは導通せず、その両端電圧VINは０にな
る。したがつて、VINは正のピーク値が約0.62ボ
ルトで負のピーク値が約０ボルトの矩形波とな
り、その平均値は、その矩形波のデユーテイ・フ
アクタにより決まるこれらのピーク値の間の値に
なる。制御信号が「低」レベルの場合は、励起電
圧VREFは一定電圧VNOMになり、VNOMが１ボルト
以上のとき、ダイオードの順方向電圧降下により
VINは再び0.65ボルトにクランプされる。この場
合は状態が安定しているので、VINの平均値も
0.65ボルトである。すなわち、ダイオードの場合
は、「低」レベル制御信号によるVINの平均値
（電圧計１０の読み）が「高」レベル制御信号の
場合と異なることになる。制御器１６でこの変化
を検知し適当な表示を行なつて、操作者にDUT
が非直線性であることを知らせる。
本発明の基本思想は、RREFとDUTとを接続し
た分圧器を利用し、選択可能な励起電圧波形によ
り抵抗測定を行ない、非直線性素子の存在を検出
することである。
た分圧器を利用し、選択可能な励起電圧波形によ
り抵抗測定を行ない、非直線性素子の存在を検出
することである。
第５図は本発明を実施する装置の例を詳細に示
すブロツク図であり、第１図と対応するブロツク
には同じ符号を付した。この図では、直流電圧計
１０にスイツチS2及び電圧・周波数変換器２８
を含ませており、励起電圧発生器１４を詳細に示
している。更に、制御器１６は、点線１８及び２
６で示す如く発生器１４及び直流電圧計１０のス
イツチS1及びS2をそれぞれ制御している。
すブロツク図であり、第１図と対応するブロツク
には同じ符号を付した。この図では、直流電圧計
１０にスイツチS2及び電圧・周波数変換器２８
を含ませており、励起電圧発生器１４を詳細に示
している。更に、制御器１６は、点線１８及び２
６で示す如く発生器１４及び直流電圧計１０のス
イツチS1及びS2をそれぞれ制御している。
第５図と第１図の装置の大きな違いは、直流電
圧計１０が電圧・周波数変換器２８を含んでいる
ことである。出力周波数Fxが測定電圧Vxと正確
に対応しなくなる可能性があるので、変換器２８
は、一定電圧Vopn及び接地電位Vgodを測定すると
きはよいが、DUT両端電圧Vioを測定するときは
LPF１２を介して測定する必要がある。
圧計１０が電圧・周波数変換器２８を含んでいる
ことである。出力周波数Fxが測定電圧Vxと正確
に対応しなくなる可能性があるので、変換器２８
は、一定電圧Vopn及び接地電位Vgodを測定すると
きはよいが、DUT両端電圧Vioを測定するときは
LPF１２を介して測定する必要がある。
まず、DUTを抵抗と仮定し、これをRUTと呼
ぶことにする。スイツチS1を開くと、直流電圧
源３２からの直流一定電圧Vopnのみが電圧加算
器３０に供給される。基準抵抗器Rref及びRUT
（DUT）が分圧器を形成し、RUT両端電圧Vioは
Vopnの分数となる。制御器１６がスイツチS1を
開いている間、この制御器は、スイツチS2を３
接点間で順次切替えてVopn，Vio（ave）（Vioの平
均値）及びVgodを変換器２８に供給する。変換器
２８は、これらの各電圧VXを対応する周波数Fx
に変換し、線２０を介して制御器１６に送る。制
御器１６は、これらの信号を記憶してRUTの値
を計算する。
ぶことにする。スイツチS1を開くと、直流電圧
源３２からの直流一定電圧Vopnのみが電圧加算
器３０に供給される。基準抵抗器Rref及びRUT
（DUT）が分圧器を形成し、RUT両端電圧Vioは
Vopnの分数となる。制御器１６がスイツチS1を
開いている間、この制御器は、スイツチS2を３
接点間で順次切替えてVopn，Vio（ave）（Vioの平
均値）及びVgodを変換器２８に供給する。変換器
２８は、これらの各電圧VXを対応する周波数Fx
に変換し、線２０を介して制御器１６に送る。制
御器１６は、これらの信号を記憶してRUTの値
を計算する。
変換器２８の伝達関数は、式(1)に示す如きもの
である。
である。
Fx＝Fp−KVx（Fp＞KVx） ………(1)
ここで、Fxは出力周波数、Vxは入力電圧、Fp
及びＫは定数である。
及びＫは定数である。
(1)式よりVxを求めると、
Vx＝（Fp−Fx）／Ｋ ………(2)
となる。標準分圧器公式からRUTの抵抗値を求
めると、 RUT＝Rref〔（Vio−Vgod）／（Vopn−Vio）〕………(3) となる。次に式(2)を式(3)に代入すると、 RUT＝Rref〔（Fgod−Fio）／（Fio−Fopn）〕………(4) となる。
めると、 RUT＝Rref〔（Vio−Vgod）／（Vopn−Vio）〕………(3) となる。次に式(2)を式(3)に代入すると、 RUT＝Rref〔（Fgod−Fio）／（Fio−Fopn）〕………(4) となる。
DUTがダイオードであるかどうかをチエツク
するため、制御器１６はスイツチS1を閉じる。
すると、矩形波発生器３４からの出力電圧がＲ−
Ｃフイルタ３６を介して電圧加算器３０の第２入
力端に供給される。この矩形波信号を直流電圧
Vopnに重畳して励起電圧Vref（第３図参照）にす
る。この信号は、Rrefを介してDUTに供給され
る。
するため、制御器１６はスイツチS1を閉じる。
すると、矩形波発生器３４からの出力電圧がＲ−
Ｃフイルタ３６を介して電圧加算器３０の第２入
力端に供給される。この矩形波信号を直流電圧
Vopnに重畳して励起電圧Vref（第３図参照）にす
る。この信号は、Rrefを介してDUTに供給され
る。
矩形波はフイルタ３６のコンデンサＣを介して
供給されているので、Rrefに加わる平均直流レベ
ルは、安定状態のレベルから全くシフトしない。
また、フイルタ３６の時定数を充分大きく選択し
てあるので、矩形波が目だつて微分されることは
ない。矩形波の振幅は、加算器３０の出力が接地
レベルにまで振動する（第３図参照）ように選択
する。
供給されているので、Rrefに加わる平均直流レベ
ルは、安定状態のレベルから全くシフトしない。
また、フイルタ３６の時定数を充分大きく選択し
てあるので、矩形波が目だつて微分されることは
ない。矩形波の振幅は、加算器３０の出力が接地
レベルにまで振動する（第３図参照）ように選択
する。
第１〜第４図を参照して上述した如く、DUT
が抵抗の場合は、スイツチS1を開閉しても、
LPF１２からのVio（ave）は同じ値である。しか
し、DUTが陽極をRrefに接続したダイオードの
場合、スイツチS1の各接続状態によりVio（ave）
は異なる。第６及び第７図は、スイツチS1が開
いた場合及び閉じた場合のそれぞれにおいて、
DUTが抵抗器及びダイオードのときのVio及び
Vio（ave）の関係を示す。第７図において、DUT
がシリコン・ダイオードならば、S1が開いたと
きの代表的なVio及びVio（ave）の値は0.65ボルト
であり、S1が閉じ且つVopnが１ボルト（直流）
以上のときの代表的なVio（ave）の値は0.32ボル
トである。また、代表的なVopnは値の2.5ボルト
（直流）である。
が抵抗の場合は、スイツチS1を開閉しても、
LPF１２からのVio（ave）は同じ値である。しか
し、DUTが陽極をRrefに接続したダイオードの
場合、スイツチS1の各接続状態によりVio（ave）
は異なる。第６及び第７図は、スイツチS1が開
いた場合及び閉じた場合のそれぞれにおいて、
DUTが抵抗器及びダイオードのときのVio及び
Vio（ave）の関係を示す。第７図において、DUT
がシリコン・ダイオードならば、S1が開いたと
きの代表的なVio及びVio（ave）の値は0.65ボルト
であり、S1が閉じ且つVopnが１ボルト（直流）
以上のときの代表的なVio（ave）の値は0.32ボル
トである。また、代表的なVopnは値の2.5ボルト
（直流）である。
第５図の回路を最高状態にするには、フイルタ
３６のRC回路網の時定数を適当な値にして、発
生器３４からの矩形波信号が微分されないよう
に、且つスイツチS1が切替えられたあと安定す
るまでの時間が長過ぎないようにしなければなら
ない。これは、自動化する場合に非常に重要なこ
とである。しかし、RC時定数が短か過ぎると、
矩形波信号が歪（ひず）む。このような場合、電
圧加算器３０の出力信号レベルをその1/2サイク
ル期間中接地レベルにするため、クランプ回路が
必要となる。クランプ回路を用いれば、DUTが
ダイオードのとき、ダイオードはその1/2サイク
ル期間中確実にオフになる。
３６のRC回路網の時定数を適当な値にして、発
生器３４からの矩形波信号が微分されないよう
に、且つスイツチS1が切替えられたあと安定す
るまでの時間が長過ぎないようにしなければなら
ない。これは、自動化する場合に非常に重要なこ
とである。しかし、RC時定数が短か過ぎると、
矩形波信号が歪（ひず）む。このような場合、電
圧加算器３０の出力信号レベルをその1/2サイク
ル期間中接地レベルにするため、クランプ回路が
必要となる。クランプ回路を用いれば、DUTが
ダイオードのとき、ダイオードはその1/2サイク
ル期間中確実にオフになる。
発生器３４からの矩形波信号の周波数によつて
は、DUTがダイオードであるか抵抗器であるか
を検知できなくなることもある。すなわち、或る
ダイオードには比較的大きな並列容量があり、矩
形波の周波数が非常に高くなると、この容量が
DUT両端の矩形波の最小レベル及び最大レベル
を減衰させ、ダイオードがオフしなくなる（すな
わち、Vioが０ボルトにならなくなる）。この理由
により、矩形波周波数はできるだけ低くすべきで
ある。
は、DUTがダイオードであるか抵抗器であるか
を検知できなくなることもある。すなわち、或る
ダイオードには比較的大きな並列容量があり、矩
形波の周波数が非常に高くなると、この容量が
DUT両端の矩形波の最小レベル及び最大レベル
を減衰させ、ダイオードがオフしなくなる（すな
わち、Vioが０ボルトにならなくなる）。この理由
により、矩形波周波数はできるだけ低くすべきで
ある。
本発明を実施する場合に、考慮しなければなら
ないもう１つの重要な事項がある。実際の測定装
置においては、自動周波数連続測定の際、ダイオ
ードであるかどうかに拘わりなくDUTをランダ
ムに接続したり取外したりすることになる。した
がつて、その装置でVioを測定する際にDUTを接
続したり取外したりすると、DUTが抵抗器の場
合も、装置がダイオードを検出したと判断する可
能性がある。例えば、スイツチS1が開いた状態
で装置がVioを測定している間にDUT（抵抗器）
を接続し、スイツチS1が閉じた状態で装置がVio
を測定している間にDUTを取外すと、装置は、
Vio（ave）の変化を検出してDUTがダイオードで
あると誤表示することになる。
ないもう１つの重要な事項がある。実際の測定装
置においては、自動周波数連続測定の際、ダイオ
ードであるかどうかに拘わりなくDUTをランダ
ムに接続したり取外したりすることになる。した
がつて、その装置でVioを測定する際にDUTを接
続したり取外したりすると、DUTが抵抗器の場
合も、装置がダイオードを検出したと判断する可
能性がある。例えば、スイツチS1が開いた状態
で装置がVioを測定している間にDUT（抵抗器）
を接続し、スイツチS1が閉じた状態で装置がVio
を測定している間にDUTを取外すと、装置は、
Vio（ave）の変化を検出してDUTがダイオードで
あると誤表示することになる。
上述の問題を解決するため、測定装置制御器１
６に、連続的なVio（Fio）測定値を比較させ、ま
ずVio（スイツチS1は開状態）が安定しているかを
判断させる（第８図参照）。なお、Fioは、Vioに
対応する変換器２８の出力周波数である。Fioが
安定していなければ、装置にDUTの見かけの抵
抗値を表示させる。装置は、Fioの２つの連続し
た測定値が非常に接近していることを検出したと
き、はじめてダイオード検査（チエツク）（第８
図６２）を行なうように構成される。
６に、連続的なVio（Fio）測定値を比較させ、ま
ずVio（スイツチS1は開状態）が安定しているかを
判断させる（第８図参照）。なお、Fioは、Vioに
対応する変換器２８の出力周波数である。Fioが
安定していなければ、装置にDUTの見かけの抵
抗値を表示させる。装置は、Fioの２つの連続し
た測定値が非常に接近していることを検出したと
き、はじめてダイオード検査（チエツク）（第８
図６２）を行なうように構成される。
第８図及び第９図は、DUTを測定する際に制
御器１６が行なう制御、計算及び判断作用を示す
流れ図である。なお、これらの流れ図において、
Fthreshold１（第８図）は、スイツチS1の開状
態における Vio（ave）の変動に対する装置の感度を示すもの
である。Fthreshold１の値が小さいと、装置がダ
イオードをチエツクする前には、Vio（ave）が一
層安定になつていなければならない。同様に、
Fthreshold２（第９図）は、DUTの非直線性に
よるVio（ave）の変動に対する装置の感度を示す
ものである。
御器１６が行なう制御、計算及び判断作用を示す
流れ図である。なお、これらの流れ図において、
Fthreshold１（第８図）は、スイツチS1の開状
態における Vio（ave）の変動に対する装置の感度を示すもの
である。Fthreshold１の値が小さいと、装置がダ
イオードをチエツクする前には、Vio（ave）が一
層安定になつていなければならない。同様に、
Fthreshold２（第９図）は、DUTの非直線性に
よるVio（ave）の変動に対する装置の感度を示す
ものである。
Fthreshold２が小さいと、DUTが直線的であ
つてもダイオードとして検出される虞れがある。
つてもダイオードとして検出される虞れがある。
Fthreshold２の最小限界値は、測定装置の固有
ノイズ及び非直線性によつて決まる。装置に最良
の動作をさせるには、Fthreshold１をFthreshold
２よりいくらか小さくするのがよい。
ノイズ及び非直線性によつて決まる。装置に最良
の動作をさせるには、Fthreshold１をFthreshold
２よりいくらか小さくするのがよい。
第８図は、抵抗測定における制御器１６の制
御、計算及び判断作用を示す流れ図である。ステ
ツプ４０において、内部制御値Fio bufferを０
に設定する。次に、スイツチS2を操作して入力
電圧Vopn，Vio（ave）及びVgodを順次電圧・周波
数変換器２８に入力し、制御器１６は、この変換
器２８から順次Fgod（ステツプ４２）、Fio（ステツ
プ４４）及びFopn（ステツプ４６）の値を受ける。
判断ステツプ４８では、制御器１６は、これらの
値を用いて値Fgod−Fioから値Fio bufferを減算
し、その減算結果の絶対値を求める。そして、そ
の絶対値が予め選択した値Fthreshold１よりも小
さいかどうかを判断する。判断結果がノーの場
合、内部制御変数STABLEを「否」に設定する
（ステツプ５０）。また、ステツプ４８の判断結果
がイエスの場合は、内部制御変数STABLEを
「真」に設定する。（ステツプ５２）。ステツプ５
０又は５２の次に、内部制御変数Fio bufferを
Fgod−Fioに設定する（ステツプ５４）。次のステ
ツプ５６では、式(4)によりDUTの抵抗を計算す
る。次に、制御器１６は、ステツプ５８におい
て、ダイオード・チエツクを行なうかどうかを決
定する。この決定を行なうには、内部制御変数
STABLEが「真」が「否」かを調べる。結果が
「否」の場合、ステツプ５６で計算した抵抗値を
表示する（ステツプ６０）。STABLEが「真」の
場合は、ステツプ５８はイエスであり、ステツプ
６２でダイオード・チエツクを行なうことにな
る。ステツプ６０の抵抗値表示又はステツプ６２
のダイオード・チエツクが終わると、Vopn，Vio
（ave）及びVgodの次の値が測定されステツプ４
２，４４及び４６の値Fgod，Fio及びFopnが求めら
れ、計算が再開される。最初内部制御変数
STABLEは「否」であるが、ずつと操作者が
DUTを取外さなければ、ステツプ４８での次の
判断結果はイエスになる筈であり、内部制御変数
STABLEは「真」になる。それで、ダイオー
ド・チエツクはテストが進めばステツプ６２で行
なわれることになる。
御、計算及び判断作用を示す流れ図である。ステ
ツプ４０において、内部制御値Fio bufferを０
に設定する。次に、スイツチS2を操作して入力
電圧Vopn，Vio（ave）及びVgodを順次電圧・周波
数変換器２８に入力し、制御器１６は、この変換
器２８から順次Fgod（ステツプ４２）、Fio（ステツ
プ４４）及びFopn（ステツプ４６）の値を受ける。
判断ステツプ４８では、制御器１６は、これらの
値を用いて値Fgod−Fioから値Fio bufferを減算
し、その減算結果の絶対値を求める。そして、そ
の絶対値が予め選択した値Fthreshold１よりも小
さいかどうかを判断する。判断結果がノーの場
合、内部制御変数STABLEを「否」に設定する
（ステツプ５０）。また、ステツプ４８の判断結果
がイエスの場合は、内部制御変数STABLEを
「真」に設定する。（ステツプ５２）。ステツプ５
０又は５２の次に、内部制御変数Fio bufferを
Fgod−Fioに設定する（ステツプ５４）。次のステ
ツプ５６では、式(4)によりDUTの抵抗を計算す
る。次に、制御器１６は、ステツプ５８におい
て、ダイオード・チエツクを行なうかどうかを決
定する。この決定を行なうには、内部制御変数
STABLEが「真」が「否」かを調べる。結果が
「否」の場合、ステツプ５６で計算した抵抗値を
表示する（ステツプ６０）。STABLEが「真」の
場合は、ステツプ５８はイエスであり、ステツプ
６２でダイオード・チエツクを行なうことにな
る。ステツプ６０の抵抗値表示又はステツプ６２
のダイオード・チエツクが終わると、Vopn，Vio
（ave）及びVgodの次の値が測定されステツプ４
２，４４及び４６の値Fgod，Fio及びFopnが求めら
れ、計算が再開される。最初内部制御変数
STABLEは「否」であるが、ずつと操作者が
DUTを取外さなければ、ステツプ４８での次の
判断結果はイエスになる筈であり、内部制御変数
STABLEは「真」になる。それで、ダイオー
ド・チエツクはテストが進めばステツプ６２で行
なわれることになる。
第９図は、ステツプ６２でのダイオード・チエ
ツクの詳細を示す流れ図である。制御器１６は、
まずスイツチS1（第５図）を閉じて回路が安定す
るまで待つ（ステツプ７０）。次に、ステツプ７
２及び７４において、制御器１６がスイツチS2
を制御して変換器２８が電圧Vgod及びVio（ave）
を対応する周波数に変換し、これらの値Fgod及び
Fioを制御器１６が測定する。次は判断ステツプ
７６であり、制御器１６はまずFgodからFioを減
算し、この減算結果からFio bufferを減算する。
第８図のステツプ５４から理解できるように、
Fio bufferの値は前に測定したFgod及びFioの差
である。したがつて、判断ステツプ７６におい
て、これら２つの値の差の絶対値がFthreshold２
より小さければ、DUTはダイオードではない。
そこで、制御は、線６４を介して第８図のステツ
プ４２に戻る。また、判断結果がノーならば、
DUTはダイオードの可能性がある。最終的に判
断するためには、他の測定チエツクが必要であ
る。ステツプ７６の判断結果がノーならば、制御
器１６は、スイツチS1を開いて回路が安定する
のに充分な時間だけ待つ（ステツプ７８）。更に、
上述の如く、値Fgod，Fio及びFopnを再測定する
（ステツプ８０〜８４））。ステツプ８６において、
値Fgodから値Fioを再び減算し、その結果からFio
bufferの前の値を減算する。そして、その結果の
絶対値を求めて、Fthreshold１より小さいかどう
かを判断する。判断結果がノーならば、DUTは
ダイオードでなく、線６４を介して第８図のステ
ツプ４２に戻る。また、判断結果がイエスなら
ば、制御器１６は操作者にダイオードが検出され
たことを指示する（ステツプ８８）。この指示の
後、制御は、線９０を介して第９図のステツプ７
０に戻りテストを継続する。
ツクの詳細を示す流れ図である。制御器１６は、
まずスイツチS1（第５図）を閉じて回路が安定す
るまで待つ（ステツプ７０）。次に、ステツプ７
２及び７４において、制御器１６がスイツチS2
を制御して変換器２８が電圧Vgod及びVio（ave）
を対応する周波数に変換し、これらの値Fgod及び
Fioを制御器１６が測定する。次は判断ステツプ
７６であり、制御器１６はまずFgodからFioを減
算し、この減算結果からFio bufferを減算する。
第８図のステツプ５４から理解できるように、
Fio bufferの値は前に測定したFgod及びFioの差
である。したがつて、判断ステツプ７６におい
て、これら２つの値の差の絶対値がFthreshold２
より小さければ、DUTはダイオードではない。
そこで、制御は、線６４を介して第８図のステツ
プ４２に戻る。また、判断結果がノーならば、
DUTはダイオードの可能性がある。最終的に判
断するためには、他の測定チエツクが必要であ
る。ステツプ７６の判断結果がノーならば、制御
器１６は、スイツチS1を開いて回路が安定する
のに充分な時間だけ待つ（ステツプ７８）。更に、
上述の如く、値Fgod，Fio及びFopnを再測定する
（ステツプ８０〜８４））。ステツプ８６において、
値Fgodから値Fioを再び減算し、その結果からFio
bufferの前の値を減算する。そして、その結果の
絶対値を求めて、Fthreshold１より小さいかどう
かを判断する。判断結果がノーならば、DUTは
ダイオードでなく、線６４を介して第８図のステ
ツプ４２に戻る。また、判断結果がイエスなら
ば、制御器１６は操作者にダイオードが検出され
たことを指示する（ステツプ８８）。この指示の
後、制御は、線９０を介して第９図のステツプ７
０に戻りテストを継続する。
以上、電圧・周波数変換器の出力周波数の変化
により非直線性素子を検出する好適なアルゴリズ
ムについて説明したが、他のパラメータ（すなわ
ち、入力端子電圧の変化又は計算した抵抗値の変
化）を代わりに利用してもよい。同様に（電圧・
周波数変換の代わりに）Ａ／Ｄ変換の他の手段を
用いてもよい。また、確実にダイオード（非直線
性素子）が検出できるならば、励起信号波形及び
回路も実際に応じて変形してもよい。これらの変
形は、当業者には明らかであろう。
により非直線性素子を検出する好適なアルゴリズ
ムについて説明したが、他のパラメータ（すなわ
ち、入力端子電圧の変化又は計算した抵抗値の変
化）を代わりに利用してもよい。同様に（電圧・
周波数変換の代わりに）Ａ／Ｄ変換の他の手段を
用いてもよい。また、確実にダイオード（非直線
性素子）が検出できるならば、励起信号波形及び
回路も実際に応じて変形してもよい。これらの変
形は、当業者には明らかであろう。
上述の如く、本発明によれば、既知の直線性素
子のDUTとにより分圧起を構成し、この分圧器
に直流電圧及び繰返し波形電圧を交互に供給し、
DUT両端の電圧降下の平均値を比較することに
より、操作者がレンジを切替える等の必要がなく
自動的にDUTが直線性素子か非直線性素子かを
容易に検出することができる。また、本発明によ
れば、DUTがダイオードなどのように電圧を供
給する方向により特性が異なるものであつても、
その接続方向に関係なく、DUTが非直線性であ
ることを確実に検出できる。
子のDUTとにより分圧起を構成し、この分圧器
に直流電圧及び繰返し波形電圧を交互に供給し、
DUT両端の電圧降下の平均値を比較することに
より、操作者がレンジを切替える等の必要がなく
自動的にDUTが直線性素子か非直線性素子かを
容易に検出することができる。また、本発明によ
れば、DUTがダイオードなどのように電圧を供
給する方向により特性が異なるものであつても、
その接続方向に関係なく、DUTが非直線性であ
ることを確実に検出できる。
第１図は本発明を実施する装置の例を示す簡略
ブロツク図、第２及び第３図は第１図の装置を説
明するための波形図、第４図は被試験ダイオード
を試験線に接続した図、第５図は本発明を実施す
る装置の例を詳細に示すブロツク図、第６及び第
７図は第５図の装置を説明するための波形図、第
８及び第９図は第５図の装置を説明するための流
れ図である。 DUT……被試験電気素子、RREF，Rref……イ
ンピーダンス値が既知の直線性電気素子、VNOM，
Vopn……直線電圧、１４……励起信号発生器
（分圧器に電圧を供給する手段）、１０……測定手
段、１６……制御器（検出手段）。
ブロツク図、第２及び第３図は第１図の装置を説
明するための波形図、第４図は被試験ダイオード
を試験線に接続した図、第５図は本発明を実施す
る装置の例を詳細に示すブロツク図、第６及び第
７図は第５図の装置を説明するための波形図、第
８及び第９図は第５図の装置を説明するための流
れ図である。 DUT……被試験電気素子、RREF，Rref……イ
ンピーダンス値が既知の直線性電気素子、VNOM，
Vopn……直線電圧、１４……励起信号発生器
（分圧器に電圧を供給する手段）、１０……測定手
段、１６……制御器（検出手段）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被試験電気素子が直線性であるか非直線性で
あるかを検出する方法であつて、 上記被試験電子素子にインピーダンス値が既知
の直線性電気素子を直列接続して分圧器を形成す
る第１ステツプと、 該分圧器に所定直流電圧を供給する第２ステツ
プと、 上記第２ステツプにおける所定直流電圧に応じ
て上記被試験電気素子に生じた直流電圧値を測定
する第３ステツプと、 平均値が上記所定直流電圧にほぼ等しい正方向
の矩形波電圧信号を上記被試験電気素子に供給す
る第４ステツプと、 上記第４ステツプにおける矩形波電圧信号に応
じて上記被試験電気素子に生じた電圧の平均値を
測定する第５ステツプと、 上記第３ステツプで測定した直流電圧値と上記
第５ステツプで測定した平均電圧値とを比較し
て、この比較結果がほぼ等しければ上記被試験電
気素子が直線性であると判断し、上記比較結果が
そうでなければ上記被試験電気素子が非直線性で
あると判断する第６ステツプと を含むことを特徴とする電気素子の直線性及び非
直線性の検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/464,796 US4547724A (en) | 1983-02-07 | 1983-02-07 | Method and apparatus for detection of non-linear electrical devices |
| US464796 | 1990-01-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59171869A JPS59171869A (ja) | 1984-09-28 |
| JPH0452901B2 true JPH0452901B2 (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=23845257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020705A Granted JPS59171869A (ja) | 1983-02-07 | 1984-02-07 | 電気素子の直線性及び非直線性の検出方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4547724A (ja) |
| JP (1) | JPS59171869A (ja) |
| DE (1) | DE3404192A1 (ja) |
| FR (1) | FR2540634B1 (ja) |
| GB (1) | GB2135066B (ja) |
| NL (1) | NL188481C (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0785096B2 (ja) * | 1986-10-08 | 1995-09-13 | 横河・ヒユ−レツト・パツカ−ド株式会社 | セトリング特性測定方法 |
| GB9002811D0 (en) * | 1990-02-08 | 1990-04-04 | Du Pont Uk | Inductance and resistance measuring circuit |
| JPH0716838U (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-20 | 株式会社長谷川工業所 | 雨樋吊り固定具 |
| JP2715927B2 (ja) * | 1994-09-02 | 1998-02-18 | 日本電気株式会社 | プリスケーラｉｃテスト方法及びプリスケーラｉｃテスト装置 |
| JP4752264B2 (ja) * | 2004-12-21 | 2011-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鉱炉内の溶融物レベル計測方法及び装置 |
| US7808226B1 (en) | 2005-10-26 | 2010-10-05 | Research Electronics International | Line tracing method and apparatus utilizing non-linear junction detecting locator probe |
| US7212008B1 (en) | 2005-11-03 | 2007-05-01 | Barsumian Bruce R | Surveillance device detection utilizing non linear junction detection and reflectometry |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1201477B (de) * | 1963-06-10 | 1965-09-23 | Intermetall | Schaltung zum Ermitteln des Spannungsabfalles an einem Pruefling mit nichtlinearer Stromspannungskennlinie bei einem vorgegebenen konstanten Strom |
| US3443215A (en) * | 1965-09-15 | 1969-05-06 | Frank R Bradley | Impedance measuring bridge with voltage divider providing constant source impedance to bridge |
| CA997481A (en) * | 1972-12-29 | 1976-09-21 | International Business Machines Corporation | Dc testing of integrated circuits and a novel integrated circuit structure to facilitate such testing |
| SE433782B (sv) * | 1977-10-31 | 1984-06-12 | Western Electric Co | Forfarande och anordning for testning av elektriska ledarelement |
| JPS55130222A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-08 | Takayoshi Hirata | Generator of composite pulse for distortion measurement |
| DE2915491A1 (de) * | 1979-04-17 | 1980-10-23 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum messen von widerstaenden oder leitwerten |
-
1983
- 1983-02-07 US US06/464,796 patent/US4547724A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-01-27 GB GB08402220A patent/GB2135066B/en not_active Expired
- 1984-02-07 JP JP59020705A patent/JPS59171869A/ja active Granted
- 1984-02-07 NL NLAANVRAGE8400387,A patent/NL188481C/xx not_active IP Right Cessation
- 1984-02-07 FR FR8401900A patent/FR2540634B1/fr not_active Expired
- 1984-02-07 DE DE19843404192 patent/DE3404192A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59171869A (ja) | 1984-09-28 |
| FR2540634B1 (fr) | 1987-08-28 |
| GB2135066A (en) | 1984-08-22 |
| US4547724A (en) | 1985-10-15 |
| NL188481B (nl) | 1992-02-03 |
| GB8402220D0 (en) | 1984-02-29 |
| DE3404192C2 (ja) | 1987-11-19 |
| DE3404192A1 (de) | 1984-08-30 |
| GB2135066B (en) | 1986-09-24 |
| NL8400387A (nl) | 1984-09-03 |
| NL188481C (nl) | 1992-07-01 |
| FR2540634A1 (fr) | 1984-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |