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技術 論理比較器

出願人 株式会社アドバンテスト
発明者 大島正則
出願日 1994年8月22日 (26年3ヶ月経過) 出願番号 1994-220975
公開日 1996年3月8日 (24年8ヶ月経過) 公開番号 1996-062296
状態 特許登録済
技術分野 その他の電気量の測定 電子回路の試験 電流・電圧の測定 電子回路の試験
主要キーワード 比較タイミング信号 結果保持回路 試験タイミング タイミング比較器 タイミング比較 論理比較回路 比較タイミング OB信号
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年3月8日)のものです。
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図面 (6)

目的

被試験デバイス入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類を短い試験時間で行う論理比較器を実現する。

構成

複数の比較タイミング信号を発生するタイミング発生器を設けている。上記各比較タイミング信号をそれぞれのクロック端子に入力し、上記被試験デバイスの出力をレベル比較器と、比較制御信号で制御されるゲートを通し、クリア端子に入力する、複数のフリップフロップで構成されるタイミング比較器を設ける。そして、上記複数のフリップフロップの出力と期待値を比較する複数の期待値レベル比較器を設ける。上記複数の期待値レベル比較器の出力は、比較タイミング信号の後端で、複数の比較結果保持回路に保持される。以上のように構成される論理比較器で、入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類の数は、拡張可能部を増減することで、任意に設定できる。

概要

背景

図3のように、基本周期Tにおいて、被試験デバイス(DUT)10に入力信号印加した場合、各DUT10はデバイス毎に入力信号に対してばらつきを持った遅延時間で出力信号を発生する。そこで、その遅延時間の幅毎にDUT10を分類することがある。ここでは、ある入力信号に対して、出力信号がHレベルからLレベルに変化し、その変化点が時間T1 の間にあるDUT1、時間T2の間にあるDUT2、時間T3 の間にあるDUT3、時間T4 の間にあるDUT4があったとする。

この出力時間の違いを区別するのに、従来においては図4の回路を用いていた。図4の従来の回路は、DUT10出力信号DoutのHレベルLレベルを決めるレベル比較器11、レベル比較器11から出力した信号をタイミング比較可能とする比較制御信号で制御するゲートを含み、比較タイミング信号(STROB)の発生時上記ゲートの出力がHレベルかLレベルかを検出するタイミング比較器12、STROBを発生するタイミング発生器13、タイミング比較器12の出力信号と期待値とを比較する期待値レベル比較器14、期待値レベルとの比較結果をSTROB信号後端で保持する比較結果保持回路15で構成される。

図5は、ある入力信号に対して、出力信号がHレベルからLレベルに変化し、その変化点が時間T2 の間にあるDUT2についての試験タイミング図である。DUT2の出力Doutは時間T2 の間にHレベルからLレベルに変化する。出力Doutは、レベル比較器11で比較電圧VO と比較され、レベル比較器11の伝播遅延時間だけ遅延してHレベルからLレベルに変化する。

タイミング発生器13の出力であるSTROBは、1回目の基本周期Tにおいて、時間T1 の後端でLレベルからHレベルに変化し、1回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップクリア端子が、レベル比較器11の出力及び比較制御信号がHレベルのため、Hレベルになっており、フリップフロップの出力つまりタイミング比較器12の出力はHレベルを保持する。この例で期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がHレベルであるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にHレベルが保持される。比較結果Hレベルは期待値に対して不一致を表すため、この場合はFAILとなる。

続く2回目の基本周期Tにおいて、STROBは、時間T2 の後端でLレベルからHレベルに変化し、2回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップのクリア端子が、レベル比較器11の出力がLレベル、比較制御信号がHレベルのため、Lレベルになっており、フリップフロップ出力つまりタイミング比較器12の出力はHレベルからLレベルに変化する。期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がLレベルになるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果Lレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

続く3回目の基本周期Tにおいて、STROBは、時間T3 の後端でLレベルからHレベルに変化し、3回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップのクリア端子が、2回目の基本周期Tと同じようにLレベルになっており、タイミング比較器12の出力はHレベルからLレベルに変化する。期待値レベル比較器14の出力がLレベルになるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果Lレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

続く4回目の基本周期Tにおいて、STROBは、時間T4 の後端でLレベルからHレベルに変化し、4回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップのクリア端子が、2回目の基本周期Tと同じようにLレベルになっており、タイミング比較器12の出力はHレベルからLレベルに変化する。期待値レベル比較器14の出力がLレベルになるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果Lレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

DUT1は出力信号のHレベルからLレベルへの変化点が時間T1 の間にあり、DUT3は時間T3 の間にあり、DUT4は時間T4 の間にあるため、1回目、2回目、3回目、4回目の基本周期Tにおいて、それぞれ次のテスト結果を得ることができ、DUT10の信号出力時間の違いによる分類ができる。
DUT1 DUT2 DUT3 DUT4
1回目PASSFAILFAIL FAIL
2回目 PASS PASS FAIL FAIL
3回目 PASS PASS PASS FAIL
4回目 PASS PASS PASS PASS

概要

被試験デバイスの入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類を短い試験時間で行う論理比較器を実現する。

複数の比較タイミング信号を発生するタイミング発生器を設けている。上記各比較タイミング信号をそれぞれのクロック端子に入力し、上記被試験デバイスの出力をレベル比較器と、比較制御信号で制御されるゲートを通し、クリア端子に入力する、複数のフリップフロップで構成されるタイミング比較器を設ける。そして、上記複数のフリップフロップの出力と期待値を比較する複数の期待値レベル比較器を設ける。上記複数の期待値レベル比較器の出力は、比較タイミング信号の後端で、複数の比較結果保持回路に保持される。以上のように構成される論理比較器で、入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類の数は、拡張可能部を増減することで、任意に設定できる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

被試験デバイス(10)の入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類において、複数の比較タイミング信号を発生するタイミング発生器(23)を設け、上記各比較タイミング信号を端子に入力し、上記被試験デバイス(10)の出力をレベル比較器(11)と、比較制御信号で制御されるゲートを通し、別の端子に入力する、複数のフリップフロップで構成されるタイミング比較器(22)を設け、上記複数のフリップフロップの出力と期待値を比較する複数の期待値レベル比較器(14)を設け、上記複数の期待値レベル比較器(14)の出力を保持する複数の比較結果保持回路(15)を設け、以上を具備することを特徴とする論理比較器

技術分野

0001

本発明は、被試験デバイス入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類を行う論理比較器に関するものである。

背景技術

0002

図3のように、基本周期Tにおいて、被試験デバイス(DUT)10に入力信号を印加した場合、各DUT10はデバイス毎に入力信号に対してばらつきを持った遅延時間で出力信号を発生する。そこで、その遅延時間の幅毎にDUT10を分類することがある。ここでは、ある入力信号に対して、出力信号がHレベルからLレベルに変化し、その変化点が時間T1 の間にあるDUT1、時間T2の間にあるDUT2、時間T3 の間にあるDUT3、時間T4 の間にあるDUT4があったとする。

0003

この出力時間の違いを区別するのに、従来においては図4回路を用いていた。図4の従来の回路は、DUT10出力信号DoutのHレベルLレベルを決めるレベル比較器11、レベル比較器11から出力した信号をタイミング比較可能とする比較制御信号で制御するゲートを含み、比較タイミング信号(STROB)の発生時上記ゲートの出力がHレベルかLレベルかを検出するタイミング比較器12、STROBを発生するタイミング発生器13、タイミング比較器12の出力信号と期待値とを比較する期待値レベル比較器14、期待値レベルとの比較結果をSTROB信号後端で保持する比較結果保持回路15で構成される。

0004

図5は、ある入力信号に対して、出力信号がHレベルからLレベルに変化し、その変化点が時間T2 の間にあるDUT2についての試験タイミング図である。DUT2の出力Doutは時間T2 の間にHレベルからLレベルに変化する。出力Doutは、レベル比較器11で比較電圧VO と比較され、レベル比較器11の伝播遅延時間だけ遅延してHレベルからLレベルに変化する。

0005

タイミング発生器13の出力であるSTROBは、1回目の基本周期Tにおいて、時間T1 の後端でLレベルからHレベルに変化し、1回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップクリア端子が、レベル比較器11の出力及び比較制御信号がHレベルのため、Hレベルになっており、フリップフロップの出力つまりタイミング比較器12の出力はHレベルを保持する。この例で期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がHレベルであるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にHレベルが保持される。比較結果Hレベルは期待値に対して不一致を表すため、この場合はFAILとなる。

0006

続く2回目の基本周期Tにおいて、STROBは、時間T2 の後端でLレベルからHレベルに変化し、2回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップのクリア端子が、レベル比較器11の出力がLレベル、比較制御信号がHレベルのため、Lレベルになっており、フリップフロップ出力つまりタイミング比較器12の出力はHレベルからLレベルに変化する。期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がLレベルになるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果Lレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

0007

続く3回目の基本周期Tにおいて、STROBは、時間T3 の後端でLレベルからHレベルに変化し、3回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップのクリア端子が、2回目の基本周期Tと同じようにLレベルになっており、タイミング比較器12の出力はHレベルからLレベルに変化する。期待値レベル比較器14の出力がLレベルになるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果Lレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

0008

続く4回目の基本周期Tにおいて、STROBは、時間T4 の後端でLレベルからHレベルに変化し、4回目の基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROBの立ち上がり時に、タイミング比較器12内のフリップフロップのクリア端子が、2回目の基本周期Tと同じようにLレベルになっており、タイミング比較器12の出力はHレベルからLレベルに変化する。期待値レベル比較器14の出力がLレベルになるため、STROBの後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果Lレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

0009

DUT1は出力信号のHレベルからLレベルへの変化点が時間T1 の間にあり、DUT3は時間T3 の間にあり、DUT4は時間T4 の間にあるため、1回目、2回目、3回目、4回目の基本周期Tにおいて、それぞれ次のテスト結果を得ることができ、DUT10の信号出力時間の違いによる分類ができる。
DUT1 DUT2 DUT3 DUT4
1回目PASSFAILFAIL FAIL
2回目 PASS PASS FAIL FAIL
3回目 PASS PASS PASS FAIL
4回目 PASS PASS PASS PASS

発明が解決しようとする課題

0010

以上のように、従来の回路では、基本周期Tを数回実行し、その回ごとにSTROBの立ち上がりタイミングを変化させて、その回ごとの比較結果により、DUT10の信号出力時間の違いによる分類を行っていた。この部分の試験だけに注目すれば、上記従来例の場合、分類にはT×4の時間が必要である。この様に、従来方式の回路では、DUTの信号出力時間の違いによる分類を行おうとしたとき、STROBの発生タイミングを変化させて数回の試験を実行する必要があり、試験時間が増大するという欠点があった。本発明は、被試験デバイスの入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類を短い試験時間で行う論理比較器を実現することを目的としている。

課題を解決するための手段

0011

上記目的を達成するために、本発明においては、被試験デバイスの入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類において、複数の比較タイミング信号を発生するタイミング発生器を設けている。上記各比較タイミング信号をそれぞれのクロック端子に入力し、上記被試験デバイスの出力をレベル比較器と、比較制御信号で制御されるゲートを通し、クリア端子に入力する、複数のフリップフロップで構成されるタイミング比較器を設ける。そして、上記複数のフリップフロップの出力と期待値を比較する複数の期待値レベル比較器を設ける。上記複数の期待値レベル比較器の出力は、比較タイミング信号の後端で、複数の比較結果保持回路に保持される。以上のように構成される論理比較器で、入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類の数は、拡張可能部を増減することで、任意に設定できる。

0012

上記のように構成された論理比較回路においては、1回の基本周期Tの間に複数の比較タイミング信号が発生し、入力信号に対する複数の信号出力時間の違いによる分類ができる。このため、分類の数をNとすると、従来の回路に比べて分類時間を1/Nに短縮する作用がある。

0013

図3に示すように、基本周期Tにおいて、DUT10に入力信号を印加した場合、DUT10の出力信号がHレベルからLレベルに変化し、その変化点が時間T1 の間にあるDUT1、時間T2 の間にあるDUT2、時間T3 の間にあるDUT3、時間T4 の間にあるDUT4があったとする。

0014

この出力時間の違いを区別するのに、本発明においては、図1の回路を用いる。図1の回路は、DUT10出力信号DoutのHレベルLレベルを決めるレベル比較器11、レベル比較器11から出力した信号をタイミング比較可能とする比較制御信号で制御するゲートを含み、比較タイミング信号(STROB1、STROB2、STROB3、STROB4)の発生時、それぞれの比較タイミングで上記ゲートの出力がHレベルかLレベルかを検出するタイミング比較器22、比較タイミング信号を発生するタイミング発生器23、タイミング比較器22の出力信号と期待値とを比較する期待値レベル比較器14、期待値レベルとの比較結果を比較タイミング信号の後端で保持する比較結果保持回路15で構成される。

0015

図2は、ある入力信号に対して、出力信号がHレベルからLレベルに変化し、その変化点が時間T2 の間にあるDUT2についての試験タイミング図である。DUT2の出力Doutは時間T2 の間にHレベルからLレベルに変化する。出力Doutは、レベル比較器11で比較電圧VO と比較され、レベル比較器11の伝播遅延時間だけ遅延してHレベルからLレベルに変化する。

0016

タイミング発生器23の出力であるSTROB1は、時間T1 の後端でLレベルからHレベルに変化し、基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROB1の立ち上がり時に、タイミング比較器22内のフリップフロップF/F1のクリア端子が、レベル比較器11の出力及び比較制御信号がHレベルのためHレベルになっており、F/F1の出力はHレベルを保持する。本実施例において、期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がHレベルであるため、STROB1の後端で比較結果保持回路15にHレベルが保持される。比較結果1のHレベルは期待値に対して不一致を表すため、この場合はFAILとなる。

0017

続いて、タイミング発生器23の出力であるSTROB2は、時間T2 の後端でLレベルからHレベルに変化し、基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROB2の立ち上がり時に、タイミング比較器22内のフリップフロップF/F2のクリア端子が、レベル比較器11の出力がLレベル、比較制御信号がHレベルのため、Lレベルになっており、F/F2の出力はHレベルからLレベルへ変化する。本実施例において、期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がLレベルであるため、STROB2の後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果2のLレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

0018

続いて、タイミング発生器23の出力であるSTROB3は、時間T3 の後端でLレベルからHレベルに変化し、基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROB3の立ち上がり時に、タイミング比較器22内のフリップフロップF/F3のクリア端子が、STROB2の立ち上がり時と同じように、Lレベルになっており、F/F3の出力はHレベルからLレベルへ変化する。本実施例において、期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がLレベルであるため、STROB3の後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果3のLレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

0019

続いて、タイミング発生器23の出力であるSTROB4は、時間T4 の後端でLレベルからHレベルに変化し、基本周期Tの後端でHレベルからLレベルに変化する。STROB4の立ち上がり時に、タイミング比較器22内のフリップフロップF/F4のクリア端子が、STROB2の立ち上がり時と同じように、Lレベルになっており、F/F4の出力はHレベルからLレベルへ変化する。本実施例において、期待値はLレベルであり、期待値レベル比較器14の出力がLレベルであるため、STROB4の後端で比較結果保持回路15にLレベルが保持される。比較結果4のLレベルは期待値に対して一致を表すため、この場合はPASSとなる。

0020

DUT1は出力信号のHレベルからLレベルへの変化点が時間T1 の間にあり、DUT3は時間T3 の間にあり、DUT4は時間T4 の間にあるため、比較結果1、比較結果2、比較結果3及び比較結果4において、それぞれ次のテスト結果を得ることができる。このため、DUT10の信号出力時間の違いによる分類が、1回の基本周期Tで可能になる。
DUT1 DUT2 DUT3 DUT4
比較結果1PASSFAILFAIL FAIL
比較結果2 PASS PASS FAIL FAIL
比較結果3 PASS PASS PASS FAIL
比較結果4 PASS PASS PASS PASS

0021

なお、本実施例では、4種類の入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類を行っているが、拡張可能部30を増減することで、任意の数Nの分類が可能であり、従来の回路に比べて分類時間を1/Nに短縮できる。

発明の効果

0022

本発明は、以上説明したように構成されているので、拡張可能部の数をNとした時、入力信号に対する信号出力時間の違いによる分類を、従来の回路に比べて1/Nの時間に短縮でき、試験時間の短縮に効果的である。

図面の簡単な説明

0023

図1本発明の論理比較回路のブロック図である。
図2本発明の実施例におけるタイミング図である。
図3入力信号と被測定デバイス出力信号の一例を示すタイミング図である。
図4従来の論理比較回路のブロック図である。
図5従来の論理比較回路におけるタイミング図である。

--

0024

10被試験デバイス(DUT)
11レベル比較器
12、22タイミング比較器
13、23タイミング発生器
14期待値レベル比較器
15 比較結果保持回路
30拡張可能部

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