JPH10307168A - 信号発生器及び測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補正演算部を設けることにより、使用者がケ
ーブルによる信号の減衰量を考慮する必要がない信号発
生器及び測定器を実現することを目的にする。 【解決手段】 本発明は、被試験対象にケーブルを介し
て信号を出力する信号発生器に改良を加えたものであ
る。本装置は、被試験対象に与える信号の設定レベルと
設定周波数とを入力し、ケーブルによる減衰量を補正す
る近似式により出力レベルを演算するレベル補正演算部
と、このレベル補正演算部からの出力レベルと設定周波
数とを入力し、ケーブルを介して被試験対象に信号を出
力する信号発生部とを有することを特徴とするものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＩＣ試験装
置に用いられる信号発生器及び測定器に関し、ケーブル
の減衰量を補正でき、正確な被試験対象（ＩＣ，ＬＳＩ
等）の試験を行える信号発生器及び測定器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ試験装置は、アナログ信号処理部を
有する被試験対象（以下ＤＵＴと略す）を試験するため
にアナログ信号を加えたり、ＤＵＴから出力されるアナ
ログ信号の測定を行いＤＵＴの機能試験を行っている。

【０００３】このとき、ＤＵＴに出力するアナログ信号
が高周波（例えばＵＨＦ帯域等）になると、ケーブルに
よるアナログ信号の減衰量が問題となる。

【０００４】すなわち、信号発生器からアナログ信号を
発生し、ＤＵＴに所望のアナログ信号を加えたつもりで
あっても、そのＤＵＴに至るまでのケーブルによる減衰
で、実際にＤＵＴに加えられるアナログ信号は減衰して
しまう。

【０００５】同様に、ＤＵＴからアナログ信号が出力さ
れたとしても、アナログ信号を測定する測定器までにケ
ーブルにより信号が減衰されてしまう。そのため、ＤＵ
Ｔが良品であっても、アナログ信号の減衰により、誤っ
て不良品と判断されてしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】使用者は、ケーブルに
よる減衰量を見込んで、ＤＵＴに与えるアナログ信号の
設定レベルや、ＤＵＴからの測定値を補正値により補正
して、正常にＤＵＴが動作しているかどうかの判定をし
なければなず、設定等が大変であった。そこで、本発明
の目的は、補正演算部を設けることにより、使用者がケ
ーブルによる信号の減衰量を考慮する必要がない信号発
生器及び測定器を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、被試験対象に
ケーブルを介して信号を出力する信号発生器において、
前記被試験対象に与える信号の設定レベルと設定周波数
とを入力し、前記ケーブルによる減衰量を補正する近似
式により出力レベルを演算するレベル補正演算部と、こ
の補正演算部からの出力レベルと前記設定周波数とを入
力し、前記ケーブルを介して被試験対象に信号を出力す
る信号発生部とを有することを特徴とするものである。

【０００８】また、被試験対象からケーブルを介して信
号を測定する測定器において、前記被試験対象からの信
号を入力し、測定周波数での入力信号レベルを測定する
選択レベル測定部と、この選択レベル測定部からの入力
信号レベルと前記測定周波数とにより、ケーブルによる
減衰量を補正する近似式により出力レベルを演算するレ
ベル補正演算部とを有することを特徴とするものであ
る。

【０００９】このような本発明では、レベル補正演算部
が被試験対象に与える設定レベルと設定周波数とを入力
し、近似式によりケーブルによる減衰量を補正し、出力
レベルを求める。この出力レベルにより信号発生部は被
試験対象に信号を出力するので、所望の信号を被試験対
象に与えることができる。

【００１０】また、選択レベル測定部は、被試験対象か
らの信号を測定周波数から出力レベルを測定する。この
測定レベルをレベル補正演算部が近似式によりケーブル
による減衰量の補正を行うので、正確な測定値である出
力レベルを得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
る。始めに信号発生器について説明する。図１は本発明
の信号発生器の一実施例を示した構成図である。図にお
いて、１は被試験対象（以下ＤＵＴと略す）、２はケー
ブルで、ＤＵＴ１と接続し、周波数ｆ１［Ｈｚ］でのケ
ーブル減衰量ｘ１［ｄＢ］、周波数ｆ２［Ｈｚ］でのケ
ーブル減衰量ｘ２［ｄＢ］の特性を有している。３はレ
ジスタで、周波数ｆ１、ケーブル減衰量ｘ１、周波数ｆ
２、ケーブル減衰量ｘ２を記憶する。４は係数演算部
で、レジスタ３から出力されるｆ１、ｘ１、ｆ２、ｘ２
より係数Ａ，Ｂを演算して出力する。

【００１２】５はレベル補正演算部で、係数演算部４か
らの係数Ａ，Ｂと、ＤＵＴ１に与える信号の設定レベル
ｍ［ｄＢ］と設定周波数ｆ［Ｈｚ］とを入力し、ケーブ
ル２による減衰量を補正する出力レベルｙ［ｄＢ］を近
似式により演算する。６は信号発生部で、レベル補正演
算部５からの出力レベルｙと設定周波数ｆとを入力し、
ケーブル２を介してＤＵＴ１に例えば一定の周波数の信
号を出力する。なお、一定周波数の信号発生部を組み合
わせて複数の周波数の信号を出力する信号発生部の場合
もある。

【００１３】このような装置の動作を以下で説明する。
レジスタ３のパラメータは、予め使用者によってケーブ
ル２の特性を測定することによって与えられる。ここ
で、十分高い周波数ｆ［Ｈｚ］ではケーブルの減衰量ｘ
［ｄＢ］は、Ａ，Ｂを係数として下記の式で近似でき
る。 ｘ＝Ａ√ｆ+Ｂ・ｆ ［ｄＢ］ （１）

【００１４】上記の式は以下のように求められる。伝播
定数γとケーブルの単位長当たりの直列抵抗Ｒ、直列イ
ンダクタンスＬ，並列コンダクタンスＧ、並列容量Ｃと
の関係は以下のようになる。

【数１】 そして、減衰定数α、伝送定数βで表わすと以下のよう
近似できる。

【数２】

【数３】

【００１５】減衰定数αの直列抵抗Ｒは表皮効果により
√ｆに比例し、並列コンダクタンスＧは誘電体損によ
り、ｆに比例する。従って、Ａ’，Ｂ’とを定数とする
と、下記のように表わせる。 α＝Ａ’√ｆ＋Ｂ’・ｆ 長さｚのケーブルの減衰量は、（２）式で与えられ、新
たな定数をＡ，Ｂとすると、（３）式のようになる。

【数４】

【数５】

【００１６】このように求められた式により、レジスタ
３より与えられるパラメータｆ１、ｘ１、ｆ２、ｘ２に
より、（１）式は下記のように表わすことができる。 ｘ１＝Ａ√ｆ１+Ｂ・ｆ１ ［ｄＢ］ ｘ２＝Ａ√ｆ２+Ｂ・ｆ２ ［ｄＢ］ 上記の２式により、係数演算部４は、係数Ａ，Ｂを演算
する。

【００１７】レベル補正演算部５は、係数演算部４が演
算した係数Ａ，ＢとＤＵＴ１に入力される信号の設定レ
ベルｍ［ｄＢ］と設定周波数ｆ［Ｈｚ］とを入力する。
レベル補正演算部５は、設定レベルｍに減衰量（Ａ√ｆ
+Ｂ・ｆ［ｄＢ］）を加算して、出力レベルｙを求め
る。つまり、下記のようになる。 ｙ＝ｍ＋ Ａ√ｆ+Ｂ・ｆ ［ｄＢ］

【００１８】信号発生部６は、出力レベルｙと設定周波
数ｆの値の信号をケーブル２を介してＤＵＴ１に出力す
る。このとき、信号がケーブル２を伝送されるときに、
減衰され、ＤＵＴ１に与えられる信号のレベルはｍとな
る。

【００１９】このように、予めレベル補正演算部５でケ
ーブル２による減衰量を補正し出力レベルを演算し、信
号発生部６は補正した出力レベルで信号を出力できるの
で、ＤＵＴ１には試験のための正確な信号を与えること
ができる。また、２組の周波数とこの周波数でのケーブ
ル減衰量により、係数演算部４は近似式の係数の演算を
行うので、近似式の設定が容易にできる。

【００２０】次に、測定器について説明する。図２は本
発明の測定器の一実施例を示した構成図である。ここ
で、図１と同一のものは同一符号を付して説明を省略す
る。

【００２１】図において、７はケーブルで、ＤＵＴ１と
接続し、周波数ｆ１でのケーブル減衰量ｘ１、周波数ｆ
２でのケーブル減衰量ｘ２の特性を有している。つま
り、図１におけるケーブル２と同一の特性を有するもの
とする。これにより、レジスタ３が記憶しているパラメ
ータは同一でよい。

【００２２】８は選択レベル測定部で、ＤＵＴ１からの
信号を入力し、測定周波数（設定周波数）ｆでの入力信
号レベルを測定する。９はレベル補正演算部で、係数演
算部４からの係数Ａ，Ｂと、選択レベル測定部８からの
入力レベルｎ［ｄＢ］と測定周波数ｆとにより、ケーブ
ル７による減衰量を補正する出力レベルｚ［ｄＢ］を近
似式により演算する。

【００２３】このような装置の動作を以下に説明する。
図１と同一のものは図１と同じ動作をするので説明を省
略する。選択レベル測定部８は、ケーブル７を介してＤ
ＵＴ１からの信号を入力し、測定周波数ｆでのレベルを
測定し、入力信号レベルｎを出力する。

【００２４】レベル補正演算部９は、係数演算部４が演
算した係数Ａ，Ｂと、選択レベル測定部８からの入力信
号レベルｎと測定周波数ｆとを入力する。レベル補正演
算部９は、入力信号レベルｎに減衰量（Ａ√ｆ+Ｂ・ｆ
［ｄＢ］）を加算して、出力レベルｚを求める。つま
り、下記のようになる。 ｚ＝ｎ＋ Ａ√ｆ+Ｂ・ｆ ［ｄＢ］

【００２５】このように、選択レベル測定部８による入
力信号レベルをレベル補正演算部９でケーブル７による
減衰量を補正するので、ＤＵＴ１からの正確な信号を測
定することができる。

【００２６】また、本発明はこれに限定されるものでは
なく、係数演算部４は２点による係数演算ではなく、図
３に示されるように、係数演算部４０は、レジスタ３１
〜３ｎに記憶される複数の減衰値データ（周波数ｆｎで
のケーブル減衰量ｘｎ）を受け取り、最小自乗法によっ
て、係数Ａ，Ｂを推定する演算を行ってもよい。このよ
うにすれば、レジスタ３１〜３ｎに設定されるケーブル
の減衰値データに誤差が含まれている場合に、より高い
精度でケーブルによる減衰の補正が可能となる。

【００２７】つまり、上記の信号発生器と測定器とを用
いたＩＣ試験装置によれば、ケーブルによる減衰量を補
正することができ、所望の試験信号をＤＵＴに与えるこ
とができると共に、ＤＵＴが本来出力する出力信号を得
ることができ、ＤＵＴの正確な判定をすることができ
る。

【００２８】なお、本発明は、信号発生器あるいは測定
器が高周波信号を扱うときに、ケーブルによる信号の減
衰を補正する装置を実現している。従って、低周波信号
について言及していないが、低周波信号の場合、ケーブ
ルによる信号の減衰はほとんどない。従って、本発明の
レベル補正演算部を設ける必要がない。つまり、本発明
は高周波信号がケーブルを通過するときに起こる減衰を
補正する装置である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果があ
る。請求項１，２によれば、予めレベル補正演算部でケ
ーブルによる減衰量を補正し出力レベルを演算し、信号
発生部は補正した出力レベルで信号を出力できるので、
被試験対象には試験のための正確な信号を与えることが
できる。

【００３０】請求項３，６によれば、少なくとも２組の
周波数とこの周波数でのケーブル減衰量により、係数演
算部は近似式の係数の演算を行うので、近似式の設定が
容易にできる。

【００３１】請求項４，５によれば、選択レベル測定部
による入力信号レベルをレベル補正演算部でケーブルに
よる減衰量を補正するので、被試験対象からの正確な信
号を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号発生器の一実施例を示した構成図
である。

【図２】本発明の測定器の一実施例を示した構成図であ
る。

【図３】図１及び図２のその他の実施例を示した構成図
である。

【符号の説明】

１ ＤＵＴ ２，７ ケーブル ５，９ レベル補正演算部 ６ 信号発生部 ８ 選択レベル測定部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験対象にケーブルを介して信号を出
   力する信号発生器において、 前記被試験対象に与える信号の設定レベルと設定周波数
   とを入力し、前記ケーブルによる減衰量を補正する近似
   式により出力レベルを演算するレベル補正演算部と、 このレベル補正演算部からの出力レベルと前記設定周波
   数とを入力し、前記ケーブルを介して被試験対象に信号
   を出力する信号発生部とを有することを特徴とする信号
   発生器。
2. 【請求項２】 レベル補正演算部の近似式は、 ｙ＝ｍ＋Ａ√ｆ＋Ｂ・ｆ （Ａ，Ｂ：係数、ｙ：出力レベル、ｍ：設定レベル、
   ｆ：設定周波数）であることを特徴とする請求項１記載
   の信号発生器。
3. 【請求項３】 少なくとも２組の周波数とこの周波数で
   のケーブル減衰量とにより、近似式の係数Ａ，Ｂを演算
   する係数演算部を有することを特徴とする請求項２記載
   の信号発生器。
4. 【請求項４】 被試験対象からケーブルを介して信号を
   測定する測定器において、 前記被試験対象からの信号を入力し、測定周波数で入力
   信号レベルを測定する選択レベル測定部と、 この選択レベル測定部からの入力信号レベルと前記測定
   周波数とにより、ケーブルによる減衰量を補正する近似
   式により出力レベルを演算するレベル補正演算部とを有
   することを特徴とする測定器。
5. 【請求項５】 レベル補正演算部の近似式は、 ｚ＝ｎ＋Ａ√ｆ＋Ｂ・ｆ （Ａ，Ｂ：係数、ｚ：出力レベル、ｎ：入力信号レベ
   ル、ｆ：測定周波数）であることを特徴とする請求項４
   記載の測定器。
6. 【請求項６】 少なくとも２組の周波数とこの周波数で
   のケーブル減衰量とにより、近似式の係数Ａ，Ｂを演算
   する係数演算部を有することを特徴とする請求項５記載
   の測定器。