JP5202738B2 - 測定回路および試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定回路および試験装置に関する。

被試験デバイスを試験する試験装置において、被試験デバイスが出力する出力信号のレベルと、参照レベルとを比較することで、出力信号をデジタル信号に変換するコンパレータが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００１−９９８９４号公報

コンパレータが出力する論理値は、入力される信号レベルと、参照レベルとの大小関係が変化したときに変化する。しかし、入力される信号レベルおよび参照レベルの大小関係が変化してから、コンパレータが出力する論理値が変化するまでの応答時間は、入力される信号レベルが参照レベルを越えて変化する量（オーバードライブ量）に依存する。

具体的には、オーバードライブ量が大きいほど、コンパレータの応答時間は高速になる。このため、コンパレータに入力される信号レベルによって、コンパレータの応答時間が変化することになり、コンパレータに入力される信号を、精度よくデジタル信号に変換できない場合が生じてしまう。

このような課題に対して、コンパレータのゲインの向上等により、コンパレータの応答時間をより高速化することで、応答時間のバラツキの絶対値を小さくすることも考えられる。しかし、応答時間のバラツキ自体を零にすることはできない。このため、例えば高周波信号をコンパレータに入力する場合には、問題が生じてしまう。また、コンパレータ自体の高性能化により、応答時間を高速化することにも限界がある。

そこで本発明の１つの側面においては、上記の課題を解決することのできる測定回路および試験装置を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

本発明の第１の態様によると、入力される被測定信号を測定する測定回路であって、被測定信号の信号レベルと、設定される閾値レベルとの比較結果に応じた論理値を出力するレベル比較部と、レベル比較部が出力する論理値を、入力される比較タイミングで取得する論理比較部と、レベル比較部が出力する信号と、比較タイミングとの相対位相を、被測定信号の期待値パターンおよび閾値レベルに基づいて調整して、論理比較部に入力するタイミング調整部とを備える測定回路を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

半導体チップ等の被試験デバイス２００を試験する試験装置１００の構成例を、被試験デバイス２００とあわせて示す。 レベル比較部１４におけるオーバードライブ量と、レベル比較部１４における応答速度との関係を説明する。 タイミング調整部１６の動作例を示す。 タイミング調整部１６の構成例を示す。 特性情報格納部３０が格納する特性情報の一例を示す。 タイミング調整部１６の他の構成例を示す。 測定回路６０の他の構成例を示す。 タイミング調整部１６の動作例を示す。 測定回路６０の他の構成例を示す。 図９に示した試験装置１００の動作例を示す。 図９に示した試験装置の他の動作例を示す。 図１に関連して説明した試験装置１００の他の動作例を示す。 測定回路６０の他の構成例を示す。 図１３に示したタイミング調整部１６の動作例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明の（一）側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、半導体チップ等の被試験デバイス２００を試験する試験装置１００の構成例を、被試験デバイス２００とあわせて示す。試験装置１００は、タイミング発生部２０、パターン発生部２２、および、測定回路６０を備える。

タイミング発生部２０は、被試験デバイス２００に信号を入力するタイミングを規定するタイミング信号を生成する。また、タイミング発生部２０は、被試験デバイス２００が出力する被測定信号を測定するタイミングを規定するストローブ信号を生成する。

パターン発生部２２は、所定の論理パターンを有する試験パターン信号を生成して、被試験デバイス２００に入力する。試験パターン信号の周波数は、予め定められる試験サイクルの整数倍または整数分の１倍であってよい。本例では、試験サイクルと同一の周波数を有する試験パターン信号を用いて説明する。試験パターン信号の各エッジのタイミングは、タイミング発生部２０が各試験サイクルに対して発生するタイミング信号により定められる。

測定回路６０は、被試験デバイス２００から入力される被測定信号を測定する。例えば測定回路６０は、被測定信号の論理パターンを測定する。測定回路６０は、レベル比較部１４、タイミング調整部１６、閾値レベル発生部１８、および、論理比較部５０を有する。

レベル比較部１４は、被測定信号の信号レベルと、設定される閾値レベルＶＴＨとの比較結果に応じた論理値を出力する。例えばレベル比較部１４は、被測定信号の信号レベルが閾値レベルより大きいときに論理値Ｈを出力し、被測定信号の信号レベルが閾値レベル以下のときに論理値Ｌを出力する。

閾値レベル発生部１８は、設定される閾値レベルを有する電圧を発生して、レベル比較部１４に供給する。例えば閾値レベル発生部１８は、可変電圧源により、当該電圧を発生する。

論理比較部５０は、レベル比較部１４が出力する論理値を、入力される比較タイミングでサンプリングした論理値パターンを取得する。論理比較部５０は、取得した論理値パターンと、入力される期待値パターンとを比較する。論理比較部５０は、当該論理値パターンを取得するタイミング比較部１２と、論理値パターンおよび期待値パターンを比較するデジタル比較部１０とを有する。

タイミング発生部２０は、タイミング比較部１２における比較タイミングを規定するストローブ信号を生成してよい。タイミング発生部２０は、各試験サイクルにおいて、１または複数のストローブ信号を生成してよい。本例のタイミング発生部２０は、各試験サイクルにおいて１つのストローブ信号を生成する。

また、タイミング発生部２０は、各試験サイクル内におけるストローブ信号の時間位置を示すタイミング情報を生成してよい。当該タイミング情報は、試験サイクルより精細な分解能で設定される。タイミング発生部２０は、タイミング信号およびストローブ信号をそれぞれ遅延させる複数の可変遅延回路を有してよい。タイミング比較部１２は、ストローブ信号の各立ち上がりエッジのタイミングで、レベル比較部１４が出力する信号をサンプリングしてよい。

パターン発生部２２は、被試験デバイス２００が出力する被測定信号が有するべき論理値パターンを示す期待値パターンを生成して、デジタル比較部１０に供給する。パターン発生部２２は、被試験デバイス２００に入力する試験パターンに応じて当該期待値パターンを生成する。

タイミング調整部１６は、レベル比較部１４が出力する信号と、比較タイミングとの相対位相を、パターン発生部２２が発生する期待値パターン、および、閾値レベル発生部１８が発生する閾値レベルＶＴＨに基づいて調整して、タイミング比較部１２に入力する。タイミング調整部１６は、ストローブ信号毎にタイミング調整を行うことが好ましい。

図２は、レベル比較部１４におけるオーバードライブ量と、レベル比較部１４における応答速度との関係を説明する。図２の上側の波形は、レベル比較部１４に入力される被測定信号の波形を示し、下側の波形は、レベル比較部１４が出力する信号の波形を示す。

オーバードライブ量は、図２に示すように、レベル比較部１４に入力される被測定信号のレベルが、閾値レベルＶＴＨを越えて変化する量を示す。被測定信号のレベルが、閾値以下から閾値より大きいレベルに変化すると、レベル比較部１４が出力する論理値は、ＬからＨに変化する。

しかし、被測定信号のレベルが遷移するタイミングＴ１に対して、レベル比較部１４が出力する論理値が遷移するタイミングの遅延ｔＬＨは、オーバードライブ量に応じて変化する。例えば、オーバードライブ量が大きくなると、遅延ｔＬＨは小さくなる。

タイミング調整部１６は、レベル比較部１４における遅延ｔＬＨを、レベル比較部１４が出力する信号と、ストローブ信号との相対位相を調整することで補償する。例えばタイミング調整部１６は、レベル比較部１４における遅延ｔＬＨに応じて、ストローブ信号の遅延量を設定する。これにより、レベル比較部１４におけるオーバードライブ量の変動に応じた遅延ｔＬＨの変動を補償することができる。

上述したように、レベル比較部１４における遅延ｔＬＨは、オーバードライブ量に依存する。そして、オーバードライブ量は、レベル比較部１４における閾値レベルＶＴＨと、被測定信号の信号レベルとから算出できる。更に、被測定信号における論理値パターンは、試験パターンに応じて生成される期待値パターンから推測することができるので、被測定信号の信号レベルも、期待値パターンの論理値から推測することができる。

このため、タイミング調整部１６が、閾値レベル発生部１８が生成した閾値レベルＶＴＨと、パターン発生部２２が生成した期待値パターンとに基づいて、レベル比較部１４が出力する信号と、比較タイミングとの相対位相を調整することで、レベル比較部１４における遅延ｔＬＨを精度よく補償することができる。

図３は、タイミング調整部１６の動作例を示す。図３は、レベル比較部１４が出力する波形と、ストローブ信号の時間位置を示す。本例のタイミング調整部１６は、タイミング比較部１２に供給するストローブ信号の遅延量を調整することで、レベル比較部１４における遅延ｔＬＨを補償する。

レベル比較部１４に入力される被測定信号のレベルが、タイミングＴ１においてＬレベルからＨレベルに遷移したとする。このとき、レベル比較部１４が出力する信号の論理値は、タイミングＴ１から遅延ｔＬＨだけ遅れて、論理値Ｌから論理値Ｈに遷移する。

タイミング発生部２０は、当該遅延ｔＬＨを考慮せずに、タイミングＴ１に対して所定の時間だけ遅延したタイミングＳ１においてストローブ信号を生成する。しかし、オーバードライブ量に応じた遅延ｔＬＨが大きくなると、タイミングＳ１よりも遅れて、レベル比較部１４の出力論理値が遷移する。

この場合、タイミング比較部１２は、本来取得すべき論理値とは異なる論理値を取得してしまう。これに対し、試験装置１００は、タイミング調整部１６が、ストローブ信号のタイミング調整を行うことで、精度よく論理値を取得する。なお、タイミング調整部１６は、期待値パターンの論理値が遷移する場合に、ストローブ信号のタイミングを調整する。つまり、タイミング調整部１６は、期待値パターンの論理値が遷移しない場合（被測定信号の論理値が遷移しない場合）には、タイミング調整をおこなわなくともよい。

タイミング調整部１６は、期待値パターンの論理値が遷移するタイミングＴ１を検出する。当該遷移におけるオーバードライブ量は、遷移後の期待値パターンの論理値に対応する信号レベルと、閾値レベルＶＴＨから算出できる。

タイミング調整部１６は、遷移後の期待値パターンの論理値に基づいて、レベル比較部１４が出力する信号において期待値パターンの論理値の遷移に対応するエッジと、比較タイミングとの相対位相を調整する。例えばタイミング調整部１６は、当該遷移に対応する試験サイクルにおいてタイミング発生部２０が発生したストローブ信号（または、レベル比較部１４が出力する信号）の遅延量を制御する。タイミング調整部１６には、被測定信号の各論理値における信号レベルの情報を含む情報が、予め与えられてよい。

例えばタイミング調整部１６は、被測定信号の各論理値における信号レベルを示す情報と、オーバードライブ量およびレベル比較部１４における遅延量との関係を示す情報とが予め与えられてよい。この場合、タイミング調整部１６は、遷移後の期待値パターンの論理値に対応する信号レベルと、閾値レベルＶＴＨとの差分からオーバードライブ量を算出する。そして、算出したオーバードライブ量に基づいて、レベル比較部１４における遅延量を算出してよい。タイミング調整部１６は、算出した遅延量に基づいて、ストローブ信号の遅延量を制御する。

また、タイミング調整部１６には、被測定信号の論理値毎に、ストローブ信号を遅延させるべき遅延量の情報が予め与えられてよい。当該遅延量の情報は、被測定信号の各論理値における信号レベルの情報に基づいて、使用者等により予め算出されてよい。この場合、タイミング調整部１６は、遷移後の期待値パターンの論理値に対応する遅延量を検出して、ストローブ信号を遅延させる。

このような処理により、ストローブ信号は、オーバードライブ量に応じた遅延量ｔＬＨで遅延される。このため、オーバードライブによるレベル比較部１４での遅延を補償して、被測定信号の論理値を精度よく検出することができる。

図４は、タイミング調整部１６の構成例を示す。本例のタイミング調整部１６は、可変遅延回路２４、加算器２６、遅延設定部２８、および、特性情報格納部３０を有する。可変遅延回路２４は、タイミング比較部１２に入力される比較タイミング（ストローブ信号）、および、レベル比較部１４が出力する信号の少なくとも一方を、期待値パターンにおける論理値および閾値レベルに応じて遅延させる。図４における可変遅延回路２４は、ストローブ信号を遅延させる。

なお、可変遅延回路２４は、タイミング発生部２０に設けられる可変遅延回路であってよい。また、タイミング調整部１６の他の構成要素（加算器２６、遅延設定部２８、および、特性情報格納部３０）も、タイミング発生部２０の内部に設けられてよい。つまり、タイミング発生部２０が、タイミング調整部１６として更に機能してもよい。

特性情報格納部３０は、オーバードライブ量に応じて生じる、レベル比較部１４が出力する信号の遅延量を、被測定信号の論理値毎に示す特性情報が与えられる。または、特性情報格納部３０は、レベル比較部１４が出力する信号の遅延量を補償するべくストローブ信号に対して設定する遅延設定値が、被測定信号の論理値毎に与えられる。閾値レベル発生部１８が生成する閾値レベルＶＴＨが可変である場合、これらの遅延量の情報は、閾値レベルＶＴＨ毎に予め与えられることが好ましい。

遅延設定部２８は、特性情報格納部３０が格納した特性情報において、閾値レベルＶＴＨと、期待値パターンの遷移後の論理値とに対応する遅延量を抽出する。遅延設定部２８は、抽出した遅延量に応じて設定値を、可変遅延回路２４に設定する。具体的には、遅延設定部２８は、抽出した遅延量に応じた設定値を、加算器２６に供給する。加算器２６は、初期設定としてタイミング発生部２０から与えられるストローブ信号の遅延設定値に、遅延設定部２８から与えられる設定値を加算して、可変遅延回路２４の遅延量を設定する。

このような構成により、タイミング比較部１２に入力されるストローブ信号を遅延させて、レベル比較部１４におけるオーバードライブにより生じる遅延量を補償することができる。なお、遅延設定部２８は、被測定信号の各ビットがレベル比較部１４に入力されるより前に、期待値パターンの対応するビットを先読みしてよい。そして、期待値パターンの論理値が遷移するタイミングにおいて、可変遅延回路２４に設定すべき遅延量を予め算出してよい。

図５は、特性情報格納部３０が格納する特性情報の一例を示す。上述したように、特性情報格納部３０は、被測定信号の論理値（Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎ）毎、且つ、閾値レベル（ＶＴＨ１、ＶＴＨ２、・・・、ＶＴＨｍ）毎に、ストローブ信号を遅延させるべき遅延量の設定値（Ｄ１１、Ｄ１２、・・・、Ｄ１ｍ、・・・、Ｄｎｍ）を格納する。遅延設定部２８は、入力される期待値パターンの遷移後の論理値と、期待値パターンの遷移時の閾値レベルＶＴＨとに対応する遅延設定値を抽出する。

図６は、タイミング調整部１６の他の構成例を示す。本例のタイミング調整部１６は、図４に関連して説明したタイミング調整部１６の構成に加え、特性補正部３２を更に備える。特性補正部３２は、被測定信号の信号レベルを論理値毎に予め測定し、測定した論理値毎の信号レベルに基づいて、特性情報格納部３０が格納した特性情報における遅延量の値を補正する。

上述したように、レベル比較部１４におけるオーバードライブ量は、被測定信号の信号レベルおよび閾値レベルＶＴＨの差分で定まる。特性情報格納部３０は、被測定信号の論理値毎の信号レベルを既知のレベルとして、ストローブ信号の遅延量を格納したが、当該信号レベルに誤差があると、ストローブ信号の遅延量にも誤差が生じてしまう。

特性補正部３２は、被測定信号の論理値毎の実際の信号レベルを測定することで、当該誤差を補正する。特性補正部３２には、オーバードライブ量と、レベル比較部１４における遅延量との関係を示す情報が予め与えられてよい。そして、測定した被測定信号の論理値毎の信号レベルに基づいて、レベル比較部１４において生じる遅延量を、被測定信号の論理値毎に算出してよい。特性補正部３２は、算出した遅延量に基づいて、特性情報格納部３０が格納した特性情報において対応する遅延量を更新してよい。

特性補正部３２は、レベル比較部１４に既知の論理値の被測定信号を入力させ、且つ、レベル比較部１４における閾値レベルＶＴＨを順次変化させることで、当該論理値を示す被測定信号の信号レベルを測定してよい。具体的には、特性補正部３２は、パターン発生部２２に、所定の論理値の試験パターンを生成させて、レベル比較部１４に入力させる。試験装置１００は、パターン発生部２２が出力する信号を、レベル比較部１４に入力する経路を有してよい。

また、特性補正部３２は、閾値レベル発生部１８が生成する閾値レベルＶＴＨを順次変化させる。そして、デジタル比較部１０における比較結果に基づいて、レベル比較部１４に入力される信号の信号レベルを検出する。このような処理により、被測定信号の論理値毎の信号レベルを測定することができる。

図７は、測定回路６０の他の構成例を示す。本例におけるタイミング調整部１６は、レベル比較部１４が出力する信号を、閾値レベルＶＴＨおよび期待値パターンの論理値に基づいて遅延させて、タイミング比較部１２に供給する。

この場合、タイミング調整部１６は、レベル比較部１４における遅延量がより小さい場合には、レベル比較部１４の出力信号をより大きい遅延量で遅延させ、レベル比較部１４における遅延量がより大きい場合には、レベル比較部１４の出力信号をより小さい遅延量で遅延させる。これにより、オーバーシュートにより生じるレベル比較部１４での遅延を補償することができる。また、タイミング調整部１６は、レベル比較部１４が出力する信号、および、ストローブ信号の両方に対する遅延量を制御することで、レベル比較部１４での遅延を補償してもよい。

図８は、タイミング調整部１６の動作例を示す。タイミング調整部１６は、期待値パターンにおける論理値の第１の遷移および第２の遷移の間における比較タイミングと、レベル比較部１４が出力する信号との相対位相を調整する。本例のタイミング調整部１６は、期待値パターンの論理値の第１の遷移および第２の遷移の間における試験サイクルにおいて、ストローブ信号の時間位置を調整する。

本例では、タイミングＴ１において、期待値パターンの論理値がＬからＨに遷移する（第１の遷移）。また、タイミングＴ２において、期待値パターンの論理値がＨからＬに遷移する（第２の遷移）。タイミング調整部１６は、第１の遷移の後の期待値パターンの論理値（本例ではＨ）と、第２の遷移の後の期待値パターンの論理値（本例ではＬ）と、それぞれの遷移において用いられた閾値レベルとに基づいて、第１の遷移および第２の遷移の間の試験サイクルにおけるストローブ信号のタイミングを調整する。

より具体的には、タイミング調整部１６は、第１の遷移における期待値パターンの論理値および閾値レベルに基づいて特性情報格納部３０から抽出される遅延量ｔＬＨと、第２の遷移における期待値パターンの論理値および閾値レベルに基づいて特性情報格納部３０から抽出される遅延量ｔＨＬの平均値を用いて、ストローブ信号を遅延させる。これにより、当該試験サイクルにおけるストローブ信号を、被測定信号のアイ開口の略中央に配置することができる。ただし、補正前のストローブ信号の時間位置Ｓ１は、オーバードライブによるレベル比較部１４における遅延を零とした場合の、被測定信号のアイ開口の略中央に配置される。

図９は、測定回路６０の他の構成例を示す。本例の測定回路６０は、図１から図８に関連して説明した測定回路６０に対して、複数のレベル比較部１４−１、１４−２、複数のタイミング比較部１２−１、１２−２、および、複数のデジタル比較部１０−１、１０−２を有する点で相違する。他の構成は、図１から図８に関連して説明した測定回路６０と同一であってよい。

それぞれのレベル比較部１４−１、１４−２は、異なる閾値レベルが閾値レベル発生部１８から与えられる。また、それぞれのレベル比較部１４−１、１４−２は、同一の被測定信号が入力される。なお、それぞれのレベル比較部１４−１、１４−２のいずれかは、出力を反転させてもよい。

それぞれのタイミング比較部１２−１、１２−２は、対応するレベル比較部１４−１、１４−２が出力する信号の論理値を、タイミング調整部１６から与えられるストローブ信号に応じてサンプリングする。タイミング調整部１６は、レベル比較部１４−１、１４−２毎に、レベル比較部１４−１、１４−２が出力する信号と、比較タイミングとの相対位相を、対応する期待値パターンおよび対応する閾値レベルに基づいて調整する。

タイミング調整部１６は、タイミングを調整したストローブ信号を、それぞれのタイミング比較部１２−１、１２−２に供給する。タイミング調整部１６がそれぞれのストローブ信号を調整する方法は、図１から図８に関連して説明した方法と同一である。

それぞれのデジタル比較部１０−１、１０−２は、対応するタイミング比較部１２−１、１２−２が出力する論理値パターンを、対応する期待値パターンと比較する。このような構成により、例えば、被測定信号のアイ開口を測定する場合において、レベル比較部１４−１、１４−２で生じる遅延のバラツキを補償することができる。

図１０は、図９に示した試験装置１００の動作例を示す。また、レベル比較部１４−１には、閾値レベルＶＴＨ1が入力され、レベル比較部１４−２には、閾値レベルＶＴＨ１より小さい閾値レベルＶＴＨ２が入力される。閾値レベルＶＴＨ１は、例えば被測定信号が論理値Ｈを示す場合の信号レベルの８０％程度であり、閾値レベルＶＴＨ２は、例えば被測定信号が論理値Ｈを示す場合の信号レベルの２０％程度である。

それぞれのレベル比較部１４−１、１４−２には、図１０に示されるように、立ち上がりエッジおよび立ち下りエッジを有する被測定信号が繰り返し入力される。パターン発生部２２は、当該被測定信号を被試験デバイス２００に出力させる試験パターンを、繰り返し生成してよい。

タイミング発生部２０は、パターン発生部２２が当該試験パターンを所定の回数繰り返して生成する毎に、ストローブ信号の時間位置を、被測定信号の波形に対して徐々にずらす。論理比較部５０は、それぞれのストローブ位置において、被測定信号の論理値を、所定の期待値と比較する。このような動作により、被測定信号の論理値が期待値と一致する時間範囲を示すアイ開口を測定することができる。

被測定信号のアイ開口を測定する場合、レベル比較部１４−１、１４−２におけるオーバードライブ量による遅延が異なると、アイ開口を精度よく測定することができない。本例のレベル比較部１４−１、１４−２は、測定する被測定信号のレベルおよび閾値レベルの双方が異なるので、オーバードライブ量が異なる。しかし、タイミング調整部１６において、レベル比較部１４−１、１４−２のそれぞれについて、オーバードライブ量による遅延を補償するので、被測定信号のアイ開口を精度よく測定することができる。

図１１は、図９に示した試験装置の他の動作例を示す。本例のレベル比較部１４−１、１４−２は、共に被測定信号を反転せずに測定する。これにより、複数のレベル比較部１４−１、１４−２は、被測定信号の信号レベルと、複数種類の閾値レベルとの比較結果に応じた３値以上の論理値を出力する多値比較部として機能する。この場合、複数のレベル比較部１４−１、１４−２が出力する論理値の組み合わせにより、多値の論理値が表現されるので、複数のレベル比較部１４−１、１４−２における遅延量は等しいことが好ましい。

例えば図１１に示すように、被測定信号の信号レベルがＶＬからＶＨに変化した場合、それぞれのレベル比較部１４−１、１４−２は、共に論理値１を出力する。しかし、レベル比較部１４−１、１４−２に設定される閾値レベルＶＴＨ１、ＶＴＨ２が異なるので、レベル比較部１４−１、１４−２におけるオーバードライブ量ＯＤ１、ＯＤ２は異なる。このため、レベル比較部１４−１、１４−２における遅延量ｔ１、ｔ２が異なってしまう。

これに対し、タイミング調整部１６は、それぞれのレベル比較部１４−１、１４−２に対する閾値レベルおよび期待値パターンに基づいて、ストローブ信号のタイミングを調整する。このため、それぞれの論理比較部５０−１、５０−２は、レベル比較部１４−１、１４−２における遅延量のバラツキを補償して、被測定信号の論理値をサンプリングすることができる。

なお、タイミング調整部１６は、期待値パターンの論理値が遷移する場合に、ストローブ信号のタイミングを調整する。つまり、タイミング調整部１６は、期待値パターンの論理値が遷移しない場合（被測定信号の論理値が遷移しない場合）には、タイミング調整をおこなわなくともよい。

また、タイミング調整部１６は、被測定信号の論理値が遷移しても、被測定信号の信号レベルが閾値レベルを横切らないレベル比較部１４に対しては、タイミング調整を行わずともよい。例えば、図１１に示した例において、期待値が１１から１０に遷移しても、被測定信号の信号レベルは、レベル比較部１４−１の閾値レベルを横切らない。このため、タイミング調整部１６は、レベル比較部１４−１に対しては、タイミング調整を行わなくてもよい。

図１２は、図１に関連して説明した試験装置１００の他の動作例を示す。図１２において横軸は、ストローブ信号のタイミングを示し、縦軸は閾値レベルを示す。本例の試験装置１００は、同一の被測定信号を被試験デバイス２００に繰り返し出力させる。また、閾値レベル発生部１８は、レベル比較部１４に供給する閾値レベルを順次変化させる。

また、タイミング発生部２０は、ストローブ信号のタイミングを順次変化させる。これにより、タイミング比較部１２は、被測定信号に対する比較タイミングの相対タイミングを順次変化させて論理値を取得する。

試験装置１００は、閾値レベルおよびストローブ信号のタイミングの組み合わせ毎に、被測定信号を所定の回数ずつ測定する。つまり、デジタル比較部１０は、被測定信号の論理値が期待値と一致するか否かを、それぞれの相対タイミングについて示す比較結果を、閾値レベルのそれぞれについて生成する。これにより、閾値レベルおよびストローブ信号のタイミングの組み合わせのうち、いずれの組み合わせにおいて被測定信号の論理値が期待値と一致するかを示すｓｈｍｏｏプロットを取得することができる。

このようなｓｈｍｏｏプロットを取得する場合、閾値レベルを順次変化させるので、レベル比較部１４におけるオーバードライブ量が順次変化する。タイミング調整部１６は、閾値レベル発生部１８が発生する閾値レベルに応じて、ストローブ信号のタイミングを補正するので、閾値レベルを変化させたことによるレベル比較部１４における遅延量変化を補償して、ｓｈｍｏｏプロットを精度よく取得することができる。

図１３は、測定回路６０の他の構成例を示す。図１から図１２に関連して説明した測定回路６０は、レベル比較部１４のオーバードライブによる遅延を、レベル比較部１４の出力信号またはストローブ信号の遅延量を調整することで補償したが、本例の測定回路６０は、被測定信号の測定結果を取得した後に、レベル比較部１４のオーバードライブによる遅延を測定結果上で補償する。

本例の測定回路６０は、レベル比較部１４、閾値レベル発生部１８、論理比較部５０、タイミング調整部１６、および、結果格納部３４を備える。レベル比較部１４、閾値レベル発生部１８、および、論理比較部５０は、図１から図１２に関連して説明したレベル比較部１４、閾値レベル発生部１８、および、論理比較部５０と同一であってよい。

結果格納部３４は、デジタル比較部１０における、被測定信号の論理値パターンおよび期待値パターンの比較結果を格納する。例えば結果格納部３４は、図１２に関連して説明したｓｈｍｏｏパターンのように、被測定信号の論理値パターンおよび期待値パターンの比較結果を、ストローブ信号のタイミング情報と対応付けて格納する。

タイミング調整部１６は、閾値レベル発生部１８が生成する閾値レベルと、パターン発生部２２が発生する期待値パターンに基づいて、結果格納部３４が格納した比較結果に対応するタイミング情報を補正する。タイミング調整部１６は、閾値レベルおよび期待値パターンの論理値に対応する遅延量を、特性情報格納部３０から抽出してよい。タイミング調整部１６は、特性情報格納部３０から抽出した遅延量を、結果格納部３４における各比較結果のタイミング情報に加減算してよい。

図１４は、図１３に示したタイミング調整部１６の動作例を示す。図１４の上側の図は、結果格納部３４が格納するｓｈｍｏｏプロットデータを示し、下側の図は、タイミング調整部１６によりタイミング情報が補正されたｓｈｍｏｏプロットデータを示す。

タイミング調整部１６は、それぞれの閾値レベルにおける比較結果のタイミング情報を、期待値パターンおよび閾値レベルに基づいて補正する。本例のタイミング調整部１６は、ｓｈｍｏｏプロットデータに対して、閾値レベルＶＴＨの値毎に、タイミング情報に加減算する値を算出する。これにより、ｓｈｍｏｏプロットデータにおける比較結果（１／０）は、閾値レベル毎にタイミング情報がシフトする。

このような処理により、レベル比較部１４のオーバードライブ量による遅延を、測定結果上で補償することができる。このため、被測定信号の測定結果を精度よく取得することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０・・・デジタル比較部、１２・・・タイミング比較部、１４・・・レベル比較部、１６・・・タイミング調整部、１８・・・閾値レベル発生部、２０・・・タイミング発生部、２２・・・パターン発生部、２４・・・可変遅延回路、２６・・・加算器、２８・・・遅延設定部、３０・・・特性情報格納部、３２・・・特性補正部、３４・・・結果格納部、５０・・・論理比較部、６０・・・測定回路、１００・・・試験装置、２００・・・被試験デバイス

Claims (14)

1. 入力される被測定信号を測定する測定回路であって、
   前記被測定信号の信号レベルと、設定される閾値レベルとの比較結果に応じた論理値を出力するレベル比較部と、
   前記レベル比較部が出力する論理値を、入力される比較タイミングで取得する論理比較部と、
   前記レベル比較部が出力する信号と、前記比較タイミングとの相対位相を、前記被測定信号の期待値パターンおよび前記閾値レベルに基づいて調整して、前記論理比較部に入力するタイミング調整部と
   を備える測定回路。
2. 前記論理比較部は、更に、前記比較タイミングで取得した論理値パターンと、入力される前記期待値パターンとを比較する
   請求項１に記載の測定回路。
3. 前記タイミング調整部は、前記論理比較部に入力される前記比較タイミング、および、前記レベル比較部が出力する信号の少なくとも一方を、前記期待値パターンにおける論理値および前記閾値レベルに応じて遅延させる可変遅延回路を有する
   請求項２に記載の測定回路。
4. 前記タイミング調整部は、
   前記レベル比較部に入力される前記被測定信号の信号レベルと、前記閾値レベルとの差分に応じて生じる、前記レベル比較部が出力する信号の遅延量を、前記被測定信号の論理値毎に示す特性情報が与えられる特性情報格納部と、
   前記特性情報において前記期待値パターンの論理値に対応する遅延量に基づいて、前記可変遅延回路における遅延量を設定する遅延設定部と
   を有する請求項３に記載の測定回路。
5. 前記被測定信号の信号レベルを論理値毎に予め測定し、測定した論理値毎の信号レベルに基づいて、前記特性情報格納部が格納した前記特性情報における論理値毎の遅延量の値を補正する特性補正部を更に備える
   請求項４に記載の測定回路。
6. 前記特性補正部は、前記レベル比較部に既知の論理値の前記被測定信号を入力し、且つ、前記レベル比較部における前記閾値レベルを順次変化させることで、当該論理値を示す前記被測定信号の信号レベルを測定する
   請求項５に記載の測定回路。
7. 前記タイミング調整部は、前記期待値パターンの論理値が遷移する場合において、遷移後の前記期待値パターンの論理値および前記閾値レベルに基づいて、前記レベル比較部が出力する信号と、前記比較タイミングとの相対位相を調整する
   請求項１から６のいずれか一項に記載の測定回路。
8. 前記タイミング調整部は、前記レベル比較部が出力する信号において前記期待値パターンの論理値の遷移に対応するエッジと、前記比較タイミングとの相対位相を調整する
   請求項７に記載の測定回路。
9. 前記タイミング調整部は、前記期待値パターンにおける論理値の第１の遷移および第２の遷移の間における前記比較タイミングと、前記レベル比較部が出力する信号との相対位相を、前記第１の遷移および前記第２の遷移の後の前記期待値パターンのそれぞれの論理値および前記閾値レベルに基づいて調整する
   請求項７に記載の測定回路。
10. 前記測定回路は、前記レベル比較部を複数備え、
    それぞれの前記レベル比較部は、前記閾値レベルが互いに異なり、且つ、同一の前記被測定信号が入力され、
    前記タイミング調整部は、前記レベル比較部毎に、前記レベル比較部が出力する信号と、前記比較タイミングとの相対位相を、前記期待値パターンおよび対応する前記閾値レベルに基づいて調整する
    請求項１から８のいずれか一項に記載の測定回路。
11. 前記レベル比較部は、前記被測定信号の信号レベルと、複数種類の前記閾値レベルとの比較結果に応じた３値以上の論理値を出力する
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の測定回路。
12. 入力される被測定信号を測定する測定回路であって、
    前記被測定信号の信号レベルと、設定される閾値レベルとの比較結果に応じた論理値を出力するレベル比較部と、
    前記レベル比較部が出力する論理値を、入力される比較タイミングで取得する論理比較部と、
    前記論理比較部における比較結果のタイミング情報を、前記被測定信号の期待値パターンおよび前記閾値レベルに基づいて補正するタイミング調整部と
    を備える測定回路。
13. 前記レベル比較部は、前記閾値レベルを順次変化させ、
    前記論理比較部は、前記被測定信号に対する前記比較タイミングの相対タイミングを順次変化させて論理値を取得し、前記被測定信号の論理値が期待値と一致するか否かをそれぞれの前記相対タイミングについて示す比較結果を、前記閾値レベルのそれぞれについて生成し、
    前記タイミング調整部は、それぞれの前記閾値レベルにおける前記比較結果の前記タイミング情報を前記期待値パターンおよび前記閾値レベルに基づいて補正する
    請求項１２に記載の測定回路。
14. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
    前記被試験デバイスに入力する試験パターン信号を発生するパターン発生部と、
    前記被試験デバイスが前記試験パターン信号に応じて出力する被測定信号を測定する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の測定回路と、
    前記測定回路における測定結果に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と
    を備える試験装置。

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