JPH11505031A - フォールト作動デバイス用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プローブ（１０）はトランジスタ（１２）を含み、使用中そのコレクタとエミッタはフォールト挿入ポイント（Ｐｉ）と基準信号レベル（Ｍ；±Ｖ_cc）にそれぞれ接続される。フォールト挿入は、トランジスタを飽和状態にすることにより行われる。トランジスタ（１２）のコレクタとベースの寄生容量性カップリングの効果は、該寄生容量よりも実質的に大きな容量を有するコンデンサ（１９）をベースとエミッタの間に配置することにより除去される。フォールト挿入ポイントに対応して吸収された電流をモニターするための手段（２０）も設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 フォールト作動デバイス用プローブ ここに記載された発明は、一般に電子装置の動作テストに用いられる所謂フォ ールト（fault）作動又は挿入技術に関する。電子装置及びシステムにおいては （特に非常に複雑な場合には、非制限的な例として、通信ネットワークの交換装 置について考えてもよい）、特定のフォールト状態の存在下において装置やシス テムの挙動をチェックする必要が頻繁に生じる。このチェックはテスト段階での み行いうるのではなく、フォールト診断及び／又は識別の一部、又は自動再構成 機能の一部とでき、これらはこのような装置やシステムにしばしば備えられ、フ ォールトの存在下でさえ装置が依然として（少なくとも一部は）動作できること を確認する。 デジタル装置では、ハードウエアレベルで作動又は挿入（以下において用語「 作動」及び「挿入」は同意語として使用する。）されるべき種類のフォールトは 、例えば論理「０」又は論理「１」に対応する所定の信号レベルを装置の特定ポ イントに印加することを必然的に伴う。当該技術で従来採用されている解決策は 、所定信号レベルが印加されるべきポイントに対して、グランドルベル又は所与 の電源レベル（＋Ｖ_cc又は−Ｖ_cc）を電気的接続（通常はジャンパーによる）す ることであった。 この解決策は、その本質的に「固定的」性質の観点からも実際に行うのは特に 容易なものではない。つまり、一旦ジャンパーが取り付けられると、関係するポ イントはジャンパーが接続された信号レベルに絶えず維持される。従って、フォ ールトが挿入された時、及び／又は（少なからぬ興味のある）フォールトが除去 された時の装置の反応を迅速にモニターすることができない。 これらの問題点を解消するために、少なくとも実験レベルにおいて一つの解決 策が提案されており、これはテスト下の装置から電気導体をフォールト挿入ポイ ントに接続することを伴う。このような導体は、設定されるべき基準電圧に所望 の接続を可能にする１組の電気機械式スイッチ（一般にはリレーなど）に通じる 。 この解決策は、幾つかの理由により十分に満足のいくものとは考えられない。 まず、それは本質的に扱いにくい。加えて、フォールト挿入ポイントに接続さ れた導体は常にテスト中の装置に悪影響を与える。このように、テストのために シミュレートされたフォールト状態は、電気的な観点から、装置内で起こりやす いフォールト状態に正確には対応しない（このことは、フォールトポイントでの 電流吸収をも測定する場合に特に当てはまる）。さらに、これらの導体は通常の サービス状態下においてさえ（すなわち、フォールト作動の無い場合に）装置の 動作を妨害する。 よって、上記問題点を解消できる解決策、特に以下の解決策を提供する必要性 が存在する。 （ア）テスト下の装置の通常動作状態からシミュレートされたフォールト状態に 実質的に即座に切り換えできるように、再生フォールト状態を非常にフレキシブ ルにし、 （イ）フォールトがシミュレートされている場合と、フォールトが適用されてい ない装置の通常動作状態の場合の両方において装置の動作を妨害せず、 （ウ）複雑な電子装置の一般的な構造例に従い、例えばキャビネットに挿入され たボードに属するポイントのようなテスト下の装置の幾つかのポイント内に、即 座に又はほぼ即座にフォールトを挿入できるように、実質的に取り扱い難くなく 、そして、 （エ）テスト操作を自動化できること。 さらに、要求されるデバイスは、少なくともテスト下の装置への接続のため直 接使用される構成要素（プローブ）に関して、無視しえるコストであるべきであ り、よって、テストが完了したらそれらは放置できる、すなわち、単一使用製品 とできることにも留意すべきである。 本発明により、テスト下の電子装置のポイントに所与の信号レベルを加えるプ ローブが各々以下のものを含んでいるデバイスのお陰で、上記目的が達成される 。すなわち、各プローブが含んでいるものとは、 （あ）コレクタとエミッタを前記ポイントと前記所与の信号レベルにそれぞれ接 続できるトランジスタ、 （い）トランジスタのベースに作用し、トランジスタをカットオフ状態と飽和状 態の間で選択的に切り換える制御手段であって、使用中、トランジスタの飽和状 態では前記ポイントに前記所与の信号レベルが加えられる、該制御手段、及び （う）トランジスタのベースとエミッタの間に接続されたコンデンサであって、 トランジスタのコレクタとベースの間に存在する寄生容量の値よりも実質的に大 きな容量値を有する該コンデンサ。 本発明は以下において添付図面を参照して単に非制限的例により説明される。 − 図１は、フォールト作動デバイスの一般的な構成と共にこのようなシステム を使用してテストされている装置を一般ブロック図として示し、 − 図２〜図５は、本発明によるフォールト作動デバイス用プローブの４つの異 なる実施態様の回路図を示し、 − 図６は、本発明によるプローブの実際的な構成例を示す。 図１において、Ａは、一般的なフォールト挿入手順によりテストされるべき電 子装置の全体を示す。非制限的な例として、装置Ａは通信システムのデジタル交 換機又は該交換機の一部（例えばボードＣ上に配置された回路セット）とするこ とができる。同図において、符号Ｐ１、Ｐ２は、例として、フォールトが挿入さ れるべきボードＣの２つのポイントを示す。もちろん、用途からの要求に依存し て、装置全体におけるポイント数はいくらでも含み得る。既に述べたように、フ ォールトを挿入すると、実際には関連ポイント（以下において一般にＰｉとして 示す）に例えば０Ｖ（グランド電圧）又は±５Ｖ（すなわち±Ｖ_cc電源電圧）の ような所定信号レベルを加えることを伴う。デジタル装置において通常示される 信号レベルは、論理レベル「０」と「１」に対応する。 装置Ａは通常は（該装置の必要不可欠な部分を形成する）システムＡ１と関連 し、該システムＡ１は、フォールトを識別／診断し、及び／又は装置Ａを再構成 して特定のフォールトの到来に抵抗するようにする。このようなシステムの特徴 はそれら自身当業者には公知であり、本発明を理解するには興味無いことである から、ここで特に説明する必要はないであろう。 すでに示したように、本発明が特に直面する問題は、装置Ａ内へのフォールト 挿入により引き起こされる反応及びその反応のモニタリングに影響されずに、特 定のポイントＰｉにフォールトを挿入することである。 本発明の特定の内容を形成する１以上の（通常は単一使用タイプの）プローブ を含むデバイス１により、ポイントＰｉへのフォールト挿入が達成される。実際 には、例えばデバイス１は多少複雑な論理ネットワーク２を含むことができ、該 論理ネットワーク２は、それに接続されたプローブ１０に命令信号を与えるよう に構成され、該命令信号は後にさらに詳しく説明するように各プローブを動作さ せることを目的とする。プローブは一時的に又は恒久的にポイントＰｉに接続で きる。好ましい実施態様では、論理ネットワーク２は電子プロセッサを含む制御 装置３により制御され、該電子プロセッサは、所望のスケジュールに従って異な るポイントにフォールト挿入を行わせ、システムＡｌと対話してシステムＡｌ及 び装置Ａの挙動のモニタリングとフォールト作動を調整することもできる。 図４と図５に示された模範的な実施態様では、各プローブはフィードバックユ ニットにも接続され、該フィードバックユニットは、フォールト挿入ポイントＰ ｉに対応した電流吸収を指示する信号をデバイス１に向けて送り返すことができ る。この指示は、フォールトがドライバーのようなユニットに異常ストレス（例 えば短絡負荷）を引き起こすような状況において特に興味を引き得、そのため、 送られた電流の観点からは、そのドライバーにフォールト効果として加えられた 過負荷の強度を求めることが重要である。 図２乃至図５に示された全ての実施態様において、プローブ１０の基本的な構 成要素はトランジスタ１２であり、該トランジスタ１２は、好ましくは、図２及 び図４に示された解決策ではｎ−ｐ−ｎバイポーラトランジスタであり（それぞ れのポイントＰｉをグランド電圧Ｍとすることができるプローブに関する）、図 ３及び図５に示された解決策ではｐ−ｎ−ｐバイポーラトランジスタである（そ れぞれのフォールトポイントＰｉを固定した基準正電圧＋Ｖ_ccとすることができ るプローブに関する）。 実際には、示された全ての実施態様において、トランジスタ１２のコレクタは 、フォールト挿入ポイントＰｉに恒久的に又は一時的に接続されるように定めら れたプローブ１０の端子に対応する。一方、トランジスタ１２のエミッタは、こ こではより恒久的又は一時的に所定の信号レベルに接続するように定められたプ ローブの端子に対応する。トランジスタ１２のエミッタを電圧−Ｖ_cc（図２と図 ４）及びグランド電圧Ｍ（図３と図５）にそれぞれ接続することにより、０Ｖ（ グランドＭ）と−５Ｖ（−Ｖ_cc）の間で動作するＥＣＬ論理回路に対しても、上 記と同じ接続構成が採用できる。より一般的にいうと、ｎ−ｐ−ｎトランジスタ （図２と図４）を用いた解決策により、トランジスタのコレクタに接続されたポ イントＰｉに基準電圧レベル、すなわちＭ（一般に０ボルト）又は−Ｖ_cc（例え ば−５Ｖ）のうち低い方を加えることができる。ｐ−ｎ−ｐトランジスタを用い た解決策（図３と図５）により、代わりにポイントＰｉにより高い基準電圧レベ ル、すなわち＋Ｖ_cc又はＭをそれぞれ加えることができる。 図２及び図３の回路図では、プローブ１０は例えば同軸ケーブルにより制御デ バイス１に接続される。同軸ケーブルのシールド１４は基準電圧（グランドＭま たは電源電圧±Ｖ_cc）に接続され、よってトランジスタ１２のエミッタに接続さ れており、内部導体１６はバイアス抵抗器１８を介してトランジスタ１２のベー スに接続され、該バイアス抵抗器の抵抗は例えば１００オームのオーダーである 。 説明した構成により、トランジスタ１２がカットオフ状態のときは、エミッタ 及びコレクタの端子は電気的に互いに絶縁されていると見なすことができ、その ため、たとえプローブ１０がフォールト挿入ポイントＰｉに接続されていても、 プローブ１０は実際には装置Ａに衝撃を与えない（以下の考察を除いて）。カッ トオフ状態を得る方法は周知である。トランジスタ１２が同様に周知の方法で飽 和状態にされると、トランジスタはコレクタ及びエミッタの端子の間で短絡して いるように振る舞う。実際にはポイントＰｉはグランドレベルに接続される（図 ２と図４）か又は電源電圧Ｖ_ccに接続される（図３と図５）。このような条件下 で、要求されるフォールト挿入が行われる。 図４及び図５に示された解決策は、それぞれ図２及び図３に示された解決策と は、抵抗が例えば１オームのオーダーである抵抗器２０が存在している故に、異 なる。好ましくは、抵抗器２０はトランジスタ１２のエミッタと直列に接続され る。従って、トランジスタ１２が飽和状態のとき、すなわち故障挿入が行われて いるときは、トランジスタ１２（コレクタとエミッタの間）を流れる電流は抵抗 器２０を通過する。抵抗器２０の間の電圧は、その電流値を表す信号であり、こ の信号はフィードバック線を介してデバイス１に送り返すことができる。該フィ ードバック線も例えばシールド２１（通常はトランジスタ１２のベースを駆動す るケーブルのシールド１４に２２を介して電気的に接続される）及びトランジス タ１２のエミッタに接続された内部導体２３を有する同軸ケーブルから成る。従 って、ケーブル２１、２３は、フォールト挿入ポイントＰｉに対応した電流吸収 を表す信号を伝送し、よって、フォールト挿入により装置Ａに引き起こされた電 気的負荷についての指示が得られる。 本発明によるプローブ１０の一般的な動作原理を説明するために記載した挙動 は、トランジスタ１２のコレクタとベース間の寄生容量（Ｃ_CB）の存在を考慮し ていない理想的なモデルを構成する。容量値が１ピコファラッド（ｐＦ）のオー ダーの該寄生容量が存在することにより、ポイントＰｉに接続されたプローブ１ ０の存在は、特にフォールト挿入が行われていない場合には完全に無影響ではな い。 このことを理解するために、図２の回路図を参照されたい（図４の回路図と状 況は同じであり、図３及び図５の回路図とは相補的である）。 装置の通常動作状態下、すなわちフォールト挿入が行われていないときは、ポ イントｐｉのレベルは、そのポイントに存在する信号（一般にバイナリ信号）の 挙動に依存して変わる。例として、ポイントＰｉはグランドレベルＭ（論理「０ 」）とレベルＶ_cc（論理「１」）の間で切り換えられる。ポイントＰｉに存在す る信号の立ち上がりエッジに対応して、トランジスタ１２のコレクタとベース間 に存在する寄生容量は、少なくとも短い間トランジスタのベースがベース・エミ ッタ接合を導通させるに十分なレベルとなるように、それらの端子間の電気的カ ップリングを作り出す傾向にある。従って、トランジスタ１２自体のコレクタと エミッタを通って電流が流れる。このことにより実際には「歪んだ」立ち上がり エッジとなる。すなわち、ポイントＰｉの電圧が急激には増加（ステップ電圧） せず、むしろトランジスタ１２内に引き起こされた導通フェーズにより影響され て多少丸められたエッジを有する。 図４の場合の挙動も全く同様である。一方、図３及び図５に示された解決策で は、類似の現象が立ち下がりエッジに影響を与える。この場合にも、トランジス タ１２のコレクタとベース間の寄生容量性カップリングにより、少なくとも短い 間エミッタ・ベース接合を導通させる。従って、トランジスタ１２は少なくとも 一時的に導通し、よって再度上述の立ち下がりエッジを「歪ませる」。 上記欠点を取り除くために、本発明によりコンデンサ１９がトランジスタ１２ のベースとエミッタの間に直接接続される。該コンデンサは、一般にコレクタと ベースの間に存在する寄生容量よりも好ましくは少なくとも２オーダーの大きさ だけ大きな容量値（よって例えば１００ｐＦの容量）を有する。 出願人の実験により示され且つ解析的に確かめることもできるように、コンデ ンサ１９の存在により、トランジスタ１２のコレクタとベース端子間に存在する 寄生容量性カップリング故にベースによるコレクタのトラッキングを対照できる （また、実際上の目的に対しては相殺できる）。 実際、コンデンサ１９（トランジスタ回路の従来の設計ルールに反した選択） が存在するお陰で、ローカルレベルで故障挿入を非常に正確に信頼性高く実行す る間、プローブ１０は幾分かも装置Ａを妨害しない（従って、より長い又は短い 導体を介して外部へのポイントＰｉの一種の「転送(transfer)」を伴う上記解決 策の典型的な欠点を回避する）。 本発明によるプローブは、好ましくは図６に概略示されたように作られる。 プローブ１０の本体は回路要素１２、１８、１９（図４及び図５に示された実 施態様の場合には抵抗器２０も）を含み、好ましくは例えばＳＭＤ（表面実装デ バイス）技術による小型化回路として作られる。よってプローブ本体は小さな容 器のように見え、通常は樹脂に含浸され、そのサイズは数ミリメートルのオーダ ーである。トランジスタ１２のエミッタとコレクタに対応する２つの端子１２０ 、１２１が容器から出ており、これらは上述のようにしてボードに接続される。 図６（図４及び図５に示された実施態様を特に参照）は、デバイス１と接続す るための２つの同軸ケーブルのシールドを示し、これらのケーブルにはプローブ 本体から離れた端にてそれぞれのコネクタ１４０、２１０を備える。明らかに、 図２及び図３に示された実施態様では、ただ１つのケーブルのみが存在する。同 軸接続ケーブルを使用することは、特に吸収電流のモニタリング（抵抗器２０と ケーブル２１、２３）に関して信号波形を正確に維持する目的には有利である。 もちろん、本発明の原理を変えることなく、構成の詳細をこれまで説明してき たことに対して大きく変えることはできる。このことは、特にトランジスタ１２ を同じ動作特性の構成要素と置換する可能性に対して適用される。請求の範囲に 用いられている用語「トランジスタ」や特に用語「バイポーラトランジスタ」は 、このような等価電子デバイスをも含む。このことは、バイポーラトランジスタ の端子を識別する用語「コレクタ」、「エミッタ」及び「ベース」にも当てはま る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年３月１９日 【補正内容】 補正明細書 フォールト作動デバイス用プローブ ここに記載された発明は、一般に電子装置の動作テストに用いられる所謂フォ ールト(fault)作動又は挿入技術に関し、テスト中の電子装置のテストポイント に所与の信号レベルを加えるよう構成されたフォールト作動デバイス用プローブ に係る。該プローブは、制御電極と２つの回路端子を有するトランジスタ、及び トランジスタの制御電極に作用してカットオフ状態と導通状態の間でトランジス タを選択的に切り換える制御手段を含む。上記回路端子は、上記テストポイント と上記所与の信号レベルにそれぞれ接続される。 上記プローブと幾つかの類似点のあるプローブがＥＰ−Ａ−０２６１３６７か ら公知である。そのプローブは機械式のプローブであり、電子的構成要素のテス トポイントと電気的に接触されて、交流矩形波テスト信号がトランジスタを介し てテストポイントに加えられ、プローブに接続された回路を介して抽出される。 電界効果トランジスタであるトランジスタにより、テストポイントに上記可変信 号が加えられ、構成要素の通常の動作状態をシミュレートする。トランジスタ内 の寄生容量は、増幅された矩形波電圧に幾らかの歪みをもたらすであろう。 電子装置及びシステムにおいては（特に非常に複雑な場合には、非制限的な例 として、通信ネットワークの交換装置について考えてもよい）、特定のフォール ト状態の存在下において装置やシステムの挙動をチェックする必要が頻繁に生じ る。このチェックはテスト段階でのみ行いうるのではなく、フォールト診断及び ／又は識別の一部、又は自動再構成機能の一部とでき、これらはこのような装置 やシステムにしばしば備えられ、フォールトの存在下でさえ装置が依然として（ 少なくとも一部は）動作できることを確認する。 デジタル装置では、ハードウエアレベルで作動又は挿入（以下において用語「 作動」及び「挿入」は同意語として使用する。）されるべき種類のフォールトは 、例えば論理「０」又は論理「１」に対応する所定の信号レベルを装置の特定ポ イントに印加することを必然的に伴う。当該技術で従来採用されている解決策は 、所定信号レベルが印加されるべきポイントに対して、グランドルベル又は所与 の電源レベル（＋Ｖ_cc又は−Ｖ_cc）を電気的接続（通常はジャンパーによる）す ることであった。 この解決策は、その本質的に「固定的」性質の観点からも実際に行うのは特に 容易なものではない。つまり、一旦ジャンパーが取り付けられると、関係するポ イントはジャンパーが接続された信号レベルに絶えず維持される。従って、フォ ールトが挿入された時、及び／又は（少なからぬ興味のある）フォールトが除去 された時の装置の反応を迅速にモニターすることができない。 これらの問題点を解消するために、少なくとも実験レベルにおいて一つの解決 策が提案されており、これはテスト下の装置から電気導体をフォールト挿入ポイ ントに接続することを伴う。このような導体は、設定されるべき基準電圧に所望 の接続を可能にする１組の電気機械式スイッチ（一般にはリレーなど）に通じる 。 この解決策は、幾つかの理由により十分に満足のいくものとは考えられない。 まず、それは本質的に扱いにくい。加えて、フォールト挿入ポイントに接続さ れた導体は常にテスト中の装置に悪影響を与える。このように、テストのために シミュレートされたフォールト状態は、電気的な観点から、装置内で起こりやす いフォールト状態に正確には対応しない（このことは、フォールトポイントでの 電流吸収をも測定する場合に特に当てはまる）。さらに、これらの導体は通常の サービス状態下においてさえ（すなわち、フォールト作動の無い場合に）装置の 動作を妨害する。 よって、上記問題点を解消できる解決策、特に以下の解決策を提供する必要性 が存在する。 （ア）テスト下の装置の通常動作状態からシミュレートされたフォールト状態に 実質的に即座に切り換えできるように、再生フォールト状態を非常にフレキシブ ルにし、 （イ）フォールトがシミュレートされている場合と、フォールトが適用されてい ない装置の通常動作状態の場合の両方において装置の動作を妨害せず、 （ウ）複雑な電子装置の一般的な構造例に従い、例えばキャビネットに挿入され たボードに属するポイントのようなテスト下の装置の幾つかのポイント内に、即 座に又はほぼ即座にフォールトを挿入できるように、実質的に取り扱い難くなく 、そして、 （エ）テスト操作を自動化できること。 さらに、要求されるデバイスは、少なくともテスト下の装置への接続のため直 接使用される構成要素（プローブ）に関して、無視しえるコストであるべきであ り、よって、テストが完了したらそれらは放置できる、すなわち、単一使用製品 とできることにも留意すべきである。 本発明により、この目的は上記前段で述べたようなデバイスのお陰で達成され る。該デバイスの特徴は、その導通状態において使用中のトランジスタが飽和状 態にされ、それにより前記テストポイントに前記所与の信号レベルが加えられ、 また、コンデンサが、該ポイントと反対側のトランジスタの回路端子と制御電極 の間に直接接続され、該コンデンサが、テストポイントに連結されたトランジス タの回路端子と制御端子の間に存在する寄生容量の値よりも実質的に大きい容量 値を有することである。 ＤＥ−Ｂ−２３６３３６０から、この場合には増幅器においてコンデンサと抵 抗器の直列接続が、増幅器トランジスタのベースとエミッタの間に連結されるこ とが知られている。この抵抗器は電圧分割器の一部である。増幅器として用いら れるトランジスタは、入力信号に比例した出力信号を与えるために、特性が線形 な範囲において動作する。従って、公知の回路構成は当業者に対して、本発明に より提案されている方法でフォールト作動用プローブを構成することについて如 何なるヒントも与えない。 電子式スイッチとして働くトランジスタと称されるものに関し、本発明の概念 の範囲内で構成の詳細を大きく変えることができる。「トランジスタ」は、等価 的な動作特性を有する如何なる電子構成要素でも可能である。従って、用語「ト ランジスタ」は、このような等価電子デバイスを含むものである。このことは、 バイポーラトランジスタの端子を識別する用語「コレクタ」、「エミッタ」及び 「ベース」についても当てはまる。 本発明は以下において添付図面を参照して単に非制限的例により説明される。 − 図１は、フォールト作動デバイスの一般的な構成と共にこのようなシステム を使用してテストされている装置を一般ブロック図として示し、 − 図２〜図５は、本発明によるフォールト作動デバイス用プローブの４つの異 なる実施態様の回路図を示し、 − 図６は、本発明によるプローブの実際的な構成例を示す。 図１において、Ａは、一般的なフォールト挿入手順によりテストされるべき電 子装置の全体を示す。非制限的な例として、装置Ａは通信システムのデジタル交 換機又は該交換機の一部（例えばボードＣ上に配置された回路セット）とするこ とができる。同図において、符号Ｐ１、Ｐ２は、例として、フォールトが挿入さ れるべきボードＣの２つのポイントを示す。もちろん、用途からの要求に依存し て、装置全体におけるポイント数はいくらでも含み得る。既に述べたように、フ ォールトを挿入すると、実際には関連ポイント（以下において一般にＰｉとして 示す）に例えば０Ｖ（グランド電圧）又は±５Ｖ（すなわち±Ｖ_cc電源電圧）の ような所定信号レベルを加えることを伴う。デジタル装置において通常示される 信号レベルは、論理レベル「０」と「１」に対応する。 装置Ａは通常は（該装置の必要不可欠な部分を形成する）システムＡ１と関連 し、該システムＡ１は、フォールトを識別／診断し、及び／又は装置Ａを再構成 して特定のフォールトの到来に抵抗するようにする。このようなシステムの特徴 はそれら自身当業者には公知であり、本発明を理解するには興味無いことである から、ここで特に説明する必要はないであろう。 すでに示したように、本発明が特に直面する問題は、装置Ａ内へのフォールト 挿入により引き起こされる反応及びその反応のモニタリングに影響されずに、特 定のポイントＰｉにフォールトを挿入することである。 本発明の特定の内容を形成する１以上の（通常は単一使用タイプの）プローブ を含むデバイス１により、ポイントＰｉへのフォールト挿入が達成される。実際 には、例えばデバイス１は多少複雑な論理ネットワーク２を含むことができ、該 論理ネットワーク２は、それに接続されたプローブ１０に命令信号を与えるよう に構成され、該命令信号は後にさらに詳しく説明するように各プローブを動作さ せることを目的とする。プローブは一時的に又は恒久的にポイントＰｉに接続で きる。好ましい実施態様では、論理ネットワーク２は電子プロセッサを含む制御 装置３により制御され、該電子プロセッサは、所望のスケジュールに従って異な るポイントにフォールト挿入を行わせ、システムＡ１と対話してシステムＡ１及 び装置Ａの挙動のモニタリングとフォールト作動を調整することもできる。 図４と図５に示された模範的な実施態様では、各プローブはフィードバックユ ニットにも接続され、該フィードバックユニットは、フォールト挿入ポイントＰ ｉに対応した電流吸収を指示する信号をデバイス１に向けて送り返すことができ る。この指示は、フォールトがドライバーのようなユニットに異常ストレス（例 えば短絡負荷）を引き起こすような状況において特に興味を引き得、そのため、 送られた電流の観点からは、そのドライバーにフォールト効果として加えられた 過負荷の強度を求めることが重要である。 図２乃至図５に示された全ての実施態様において、プローブ１０の基本的な構 成要素はトランジスタ１２であり、該トランジスタ１２は、好ましくは、図２及 び図４に示された解決策ではｎ−ｐ−ｎバイポーラトランジスタであり（それぞ れのポイントＰｉをグランド電圧Ｍとすることができるプローブに関する）、図 ３及び図５に示された解決策ではｐ−ｎ−ｐバイポーラトランジスタである（そ れぞれのフォールトポイントＰｉを固定した基準正電圧＋Ｖ_ccとすることができ るプローブに関する）。 実際には、示された全ての実施態様において、トランジスタ１２のコレクタは 、フォールト挿入ポイントＰｉに恒久的に又は一時的に接続されるように定めら れたプローブ１０の端子に対応する。一方、トランジスタ１２のエミッタは、こ こではより恒久的又は一時的に所定の信号レベルに接続するように定められたプ ローブの端子に対応する。トランジスタ１２のエミッタを電圧−Ｖ_cc（図２と図 ４）及びグランド電圧Ｍ（図３と図５）にそれぞれ接続することにより、０Ｖ（ グランドＭ）と−５Ｖ（−Ｖ_cc）の間で動作するＥＣＬ論理回路に対しても、上 記と同じ接続構成が採用できる。より一般的にいうと、ｎ−ｐ−ｎトランジスタ （図２と図４）を用いた解決策により、トランジスタのコレクタに接続されたポ イントＰｉに基準電圧レベル、すなわちＭ（一般に０ボルト）又は−Ｖ_cc（例え ば−５Ｖ）のうち低い方を加えることができる。ｐ−ｎ−ｐトランジスタを用い た解決策（図３と図５）により、代わりにポイントＰｉにより高い基準電圧レベ ル、すなわち＋Ｖ_cc又はＭをそれぞれ加えることができる。 図２及び図３の回路図では、プローブ１０は例えば同軸ケーブルにより制御デ バイス１に接続される。同軸ケーブルのシールド１４は基準電圧（グランドＭま たは電源電圧±Ｖ_cc）に接続され、よってトランジスタ１２のエミッタに接続さ れており、内部導体１６はバイアス抵抗器１８を介してトランジスタ１２のベー スに接続され、該バイアス抵抗器の抵抗は例えば１００オームのオーダーである 。 説明した構成により、トランジスタ１２がカットオフ状態のときは、エミッタ 及びコレクタの端子は電気的に互いに絶縁されていると見なすことができ、その ため、たとえプローブ１０がフォールト挿入ポイントＰｉに接続されていても、 プローブ１０は実際には装置Ａに衝撃を与えない（以下の考察を除いて）。カッ トオフ状態を得る方法は周知である。トランジスタ１２が同様に周知の方法で飽 和状態にされると、トランジスタはコレクタ及びエミッタの端子の間で短絡して いるように振る舞う。実際にはポイントＰｉはグランドレベルに接続される（図 ２と図４）か又は電源電圧Ｖ_ccに接続される（図３と図５）。このような条件下 で、要求されるフォールト挿入が行われる。 図４及び図５に示された解決策は、それぞれ図２及び図３に示された解決策と は、抵抗が例えば１オームのオーダーである抵抗器２０が存在している故に、異 なる。好ましくは、抵抗器２０はトランジスタ１２のエミッタと直列に接続され る。従って、トランジスタ１２が飽和状態のとき、すなわち故障挿入が行われて いるときは、トランジスタ１２（コレクタとエミッタの間）を流れる電流は抵抗 器２０を通過する。抵抗器２０の間の電圧は、その電流値を表す信号であり、こ の信号はフィードバック線を介してデバイス１に送り返すことができる。該フィ ードバック線も例えばシールド２１（通常はトランジスタ１２のベースを駆動す るケーブルのシールド１４に２２を介して電気的に接続される）及びトランジス タ１２のエミッタに接続された内部導体２３を有する同軸ケーブルから成る。従 って、ケーブル２１、２３は、フォールト挿入ポイントＰｉに対応した電流吸収 を表す信号を伝送し、よって、フォールト挿入により装置Ａに引き起こされた電 気的負荷についての指示が得られる。 本発明によるプローブ１０の一般的な動作原理を説明するために記載した挙動 は、トランジスタ１２のコレクタとベース間の寄生容量（Ｃ_CB）の存在を考慮し ていない理想的なモデルを構成する。容量値が１ピコファラッド（ｐＦ）のオー ダーの該寄生容量が存在することにより、ポイントＰｉに接続されたプローブ１ ０の存在は、特にフォールト挿入が行われていない場合には完全に無影響ではな い。 このことを理解するために、図２の回路図を参照されたい（図４の回路図と状 況は同じであり、図３及び図５の回路図とは相補的である）。 装置の通常動作状態下、すなわちフォールト挿入が行われていないときは、ポ イントｐｉのレベルは、そのポイントに存在する信号（一般にバイナリ信号）の 挙動に依存して変わる。例として、ポイントＰｉはグランドルベルＭ（論理「０ 」）とレベルＶ_cc（論理「１」）の間で切り換えられる。ポイントＰｉに存在す る信号の立ち上がりエッジに対応して、トランジスタ１２のコレクタとベース間 に存在する寄生容量は、少なくとも短い間トランジスタのベースがベース・エミ ッタ接合を導通させるに十分なレベルとなるように、それらの端子間の電気的カ ップリングを作り出す傾向にある。従って、トランジスタ１２自体のコレクタと エミッタを通って電流が流れる。このことにより実際には「歪んだ」立ち上がり エッジとなる。すなわち、ポイントＰｉの電圧が急激には増加（ステップ電圧） せず、むしろトランジスタ１２内に引き起こされた導通フェーズにより影響され て多少丸められたエッジを有する。 図４の場合の挙動も全く同様である。一方、図３及び図５に示された解決策で は、類似の現象が立ち下がりエッジに影響を与える。この場合にも、トランジス タ１２のコレクタとベース間の寄生容量性カップリングにより、少なくとも短い 間エミッタ・ベース接合を導通させる。従って、トランジスタ１２は少なくとも 一時的に導通し、よって再度上述の立ち下がりエッジを「歪ませる」。 上記欠点を取り除くために、本発明によりコンデンサ１９がトランジスタ１２ のベースとエミッタの間に直接接続される。該コンデンサは、一般にコレクタと ベースの間に存在する寄生容量よりも好ましくは少なくとも２オーダーの大きさ だけ大きな容量値（よって例えば１００ｐＦの容量）を有する。 出願人の実験により示され且つ解析的に確かめることもできるように、コンデ ンサ１９の存在により、トランジスタ１２のコレクタとベース端子間に存在する 寄生容量性カップリング故にベースによるコレクタのトラッキングを対照できる （また、実際上の目的に対しては相殺できる）。 実際、コンデンサ１９（トランジスタ回路の従来の設計ルールに反した選択） が存在するお陰で、ローカルレベルで故障挿入を非常に正確に信頼性高く実行す る間、プローブ１０は幾分かも装置Ａを妨害しない（従って、より長い又は短い 導体を介して外部へのポイントＰｉの一種の「転送(transfer)」を伴う上記解決 策の典型的な欠点を回避する）。 本発明によるプローブは、好ましくは図６に概略示されたように作られる。 プローブ１０の本体は回路要素１２、１８、１９（図４及び図５に示された実 施態様の場合には抵抗器２０も）を含み、好ましくは例えばＳＭＤ（表面実装デ バイス）技術による小型化回路として作られる。よってプローブ本体は小さな容 器のように見え、通常は樹脂に含浸され、そのサイズは数ミリメートルのオーダ ーである。トランジスタ１２のエミッタとコレクタに対応する２つの端子１２０ 、１２１が容器から出ており、これらは上述のようにしてボードに接続される。 図６（図４及び図５に示された実施態様を特に参照）は、デバイス１と接続す るための２つの同軸ケーブルのシールドを示し、これらのケーブルにはプローブ 本体から離れた端にてそれぞれのコネクタ１４０、２１０を備える。明らかに、 図２及び図３に示された実施態様では、ただ１つのケーブルのみが存在する。同 軸接続ケーブルを使用することは、特に吸収電流のモニタリング（抵抗器２０と ケーブル２１、２３）に関して信号波形を正確に維持する目的には有利である。 補正請求の範囲 １． テスト中の電子装置（Ａ）のテストポイント（Ｐｉ）に所与の信号レベル （Ｍ；±Ｖ_cc）を加えるよう構成されたフォールト作動デバイス（１）用プロー ブであって、 制御電極と２つの回路端子を有するトランジスタ（１２）であって、該２つの 回路端子は、前記テストポイント（Ｐｉ）と前記所与の信号レベル（Ｍ；±Ｖ_cc ）にそれぞれ接続されている、該トランジスタ（１２）と、 トランジスタ（１２）の制御電極に作用して、カットオフ状態と導通状態の間 でトランジスタ（１２）を選択的に切り換える制御手段（１４、１６、１８）と 、 を含む該プローブ（１０）において、 その導通状態において使用中のトランジスタ（１２）が飽和状態にされ、それ により前記テストポイント（Ｐｉ）に前記所与の信号レベル（Ｍ；±Ｖ_cc）が加 えられ、また、コンデンサ（１９）が、該テストポイント（Ｐｉ）と反対側のト ランジスタの回路端子と制御電極の間に直接接続され、該コンデンサが、テスト ポイント（Ｐｉ）に連結されたトランジスタ（１２）の回路端子と制御端子の間 に存在する寄生容量の値よりも実質的に大きな容量値を有すること、 を特徴とするフォールト作動デバイス用プローブ。 ２． 前記コンデンサ（１９）の容量の大きさが、前記寄生容量の大きさよりも 約２オーダーだけ大きいことを特徴とする請求の範囲第１項記載のプローブ。 ３． 前記コンデンサ（１９）の容量が約１００ピコファラッドのオーダーであ ることを特徴とする請求の範囲第２項記載のプローブ。 ４． 前記トランジスタ（１２）がバイポーラトランジスタであり、そのコレク タが前記テストポイント（Ｐｉ）に接続され、そのエミッタが所与の信号レベル （Ｍ；±Ｖ_cc）に連結されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のい ずれか一項に記載のプローブ。 ５． 前記トランジスタ（１２）がｎ−ｐ−ｎトランジスタであり、そのため、 使用中は前記プローブは前記ポイント（Ｐｉ）に最小信号レベル（Ｍ；−Ｖ_cc） が加えられるように構成されることを特徴とする請求の範囲第４項記載のプロー ブ。 ６． 前記トランジスタ（１２）がｐ−ｎ−ｐトランジスタであり、そのため、 使用中は前記プローブは前記ポイント（Ｐｉ）に最大信号レベル（＋Ｖ_cc；Ｍ） が加えられるように構成されることを特徴とする請求の範囲第４項記載のプロー ブ。 ７． 所与の信号レベル（Ｍ；±Ｖ_cc）に連結されたトランジスタの回路端子が 、抵抗器（２０）を介して該所与の信号レベルに連結され、トランジスタ（１２ ）が飽和状態にある場合、ポイント（Ｐｉ）自体に前記所与の信号レベル（Ｍ； ±Ｖ_cc）が加えられたとき前記ポイントに対応した電流吸収を表す電圧が該抵抗 器の両端間に存在することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか 一項に記載のプローブ。 ８． 小型化回路として作られることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項 のいずれか一項に記載のプローブ。 ９． ＳＭＤ回路として作られることを特徴とする請求の範囲第８項記載のプロ ーブ。 １０． 前記トランジスタ（１２）の回路端子に対応する突出電導端子（１２０ 、１２１）を含むことを特徴とする請求の範囲第８項又は第９項に記載のプロー ブ。 １１． 前記制御手段（１４、１６、１８）が少なくとも一つの同軸接続ケーブ ル（１４、１６）を含むことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１０項のいず れか一項に記載のプローブ。 １２． 前記抵抗器（２０）が少なくとも一つの同軸ケーブル（２１、２３）に 結合し前記電流吸収を表す信号をフォールト作動デバイスに伝送することを特徴 とする請求の範囲第７項記載のプローブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． テスト中の電子装置（Ａ）のポイント（Ｐｉ）に所与の信号レベル（Ｍ； ±Ｖ_cc）を加えるよう構成されたフォールト作動デバイス（１）用プローブであ って、該プローブ（１０）が、 （ア）コレクタとエミッタが前記ポイント（Ｐｉ）と前記所与の信号レベル（Ｍ ；±Ｖ_cc）にそれぞれ接続され得るトランジスタ（１２）と、 （イ）トランジスタ（１２）のベースに作用してカットオフ状態と飽和状態の間 でトランジスタ（１２）を選択的に切り換える制御手段（１４、１６、１８）で あって、トランジスタ（１２）の飽和状態では使用中前記ポイント（Ｐｉ）に前 記所与の信号レベル（Ｍ；±Ｖ_cc）が加えられる、該制御手段と、 （ウ）トランジスタ（１２）のベースとエミッタの間に接続されたコンデンサ（ １９）であって、トランジスタ（１２）のコレクタとベース間に存在する寄生容 量の値よりも実質的に大きな容量値を有する該コンデンサと、 を含むフォールト作動デバイス用プローブ。 ２． 前記コンデンサ（１９）の容量の大きさが、前記寄生容量の大きさよりも 約２オーダーだけ大きいことを特徴とする請求の範囲第１項記載のプローブ。 ３． 前記コンデンサ（１９）の容量が約１００ピコファラッドのオーダーであ ることを特徴とする請求の範囲第２項記載のプローブ。 ４． 前記トランジスタ（１２）がバイポーラトランジスタであることを特徴と する請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか一項に記載のプローブ。 ５． 前記トランジスタ（１２）がｎ−ｐ−ｎトランジスタであり、そのため、 使用中は前記プローブは前記ポイント（Ｐｉ）に最小信号レベル（Ｍ；−Ｖ_cc） が加えられるように構成されることを特徴とする請求の範囲第４項記載のプロー ブ。 ６． 前記トランジスタ（１２）がｐ−ｎ−ｐトランジスタであり、そのため、 使用中は前記プローブは前記ポイント（Ｐｉ）に最大信号レベル（＋Ｖ_cc；Ｍ） が加えられるように構成されることを特徴とする請求の範囲第４項記載のプロー ブ。 ７． トランジスタ（１２）のエミッタが抵抗器（２０）に接続され、トランジ スタ（１２）が飽和状態にあるとき、トランジスタのコレクタとエミッタ間を流 れる電流が該抵抗器（２０）を通過し、ポイント自身に前記所与の信号レベル（ Ｍ；±Ｖ_cc）が加えるられるとき、前記ポイント（Ｐｉ）に対応した電流吸収を 表す電圧が前記抵抗器（２０）間に存在することを特徴とする請求の範囲第１項 乃至第６項のいずれか一項に記載のプローブ。 ８． 小型化回路として作られることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項 のいずれか一項に記載のプローブ。 ９． ＳＭＤ回路として作られることを特徴とする請求の範囲第８項記載のプロ ーブ。 １０． 前記トランジスタ（１２）のコレクタとエミッタに対応する突出電導端 子（１２０、１２１）を含むことを特徴とする請求の範囲第８項又は第９項に記 載のプローブ。 １１． 前記制御手段（１４、１６、１８）が少なくとも一つの同軸接続ケーブ ル（１４、１６）を含むことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１０項のいず れか一項に記載のプローブ。 １２． 前記抵抗器（２０）が少なくとも一つの同軸ケーブル（２１、２３）に 結合し前記電流吸収を表す信号をフォールト作動デバイスに伝送することを特徴 とする請求の範囲第７項記載のプローブ。