本发明专利技术涉及电源装置以及使用该电源装置的试验装置，在包括负载的系统变动时能以高速使电源信号稳定化。电源装置经由电源线对设备的电源端子提供电源信号SPS。A/D转换器经由反馈线接收与提供给设备的电源端子的电源信号SPS相应的模拟观测值VM，并转换为数字观测值DM。数字运算部通过数字运算处理生成控制值DOUT，该控制值被调节为来自A/D转换器的数字观测值DM与规定的基准值Ref一致。D/A转换器对控制值DOUT进行数字/模拟转换，将模拟的电源信号SPS经由电源线提供给设备的电源端子。反馈比计算部计算出控制值DOUT与数字观测值DM的比。数字运算部根据反馈比计算部计算出的比能够变更其运算处理的内容。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及电源装置以及使用该电源装置的试验装置，在包括负载的系统变动时能以高速使电源信号稳定化。电源装置经由电源线对设备的电源端子提供电源信号SPS。A/D转换器经由反馈线接收与提供给设备的电源端子的电源信号SPS相应的模拟观测值VM，并转换为数字观测值DM。数字运算部通过数字运算处理生成控制值DOUT，该控制值被调节为来自A/D转换器的数字观测值DM与规定的基准值Ref一致。D/A转换器对控制值DOUT进行数字/模拟转换，将模拟的电源信号SPS经由电源线提供给设备的电源端子。反馈比计算部计算出控制值DOUT与数字观测值DM的比。数字运算部根据反馈比计算部计算出的比能够变更其运算处理的内容。【专利说明】电源装置以及使用该电源装置的试验装置
本专利技术涉及一种对设备提供电源电压或者电源电流的电源装置。
技术介绍
试验装置具备:对被试验设备(DUT)提供电源电压或者电源电流(以下称为电源电压Vdd)的电源装置。图1是示意性地表示以往的电源装置的框图。电源装置1100具备:电源输出部1026 ;以及控制电源输出部1026的频率控制器(以下称为控制器)1024。例如，电源输出部1026是运算放大器(缓冲器)、DC/DC转换器、线性稳压器或者恒定电流源，并生成要提供给DUTl的电源电压或者电源电流(输出信号OUT)。在DUTl的电源端子的最近处设置去耦电容器Cl，并且电源装置1100的输出端子与DUTl的电源端子之间经由线缆进行连接。电源装置1100的控制对象不是电源输出部1026的输出信号0UT，而是实际施加给DUTl的电源端子的电源电压VDD。以往，控制器1024以反馈的观测值(控制对象)与规定的参照值(基准值)的差分值成为零的方式，输出控制值。作为观测值，例示了与提供给DUTl的电源电压、电源电流等相对应的反馈信号。例如在图1中用减法器的符号表示的电路元件1022是误差放大器(运算放大器)，其对观测值与基准值的误差进行放大。模拟的控制器1024以使误差为零的方式生成控制值。电源输出部1026的状态与控制值相对应而进行反馈控制，其结果是，将作为控制对象的电源电压Vdd稳定为目标值。作为对控制对象1010进行控制时要考虑的参数，示意性地表示了寄生参数1030。寄生参数1030包括电源线缆、电源装置1100内部的寄生电阻、寄生电容、寄生电感等。现有技术文献专利文献1:日本特开平6-249889号公报专利文献2:日本特开2012-2666号公报
技术实现思路
以往，使用模拟电路而构成控制器1024。因此存在以下问题:其综合性能被构成该控制器1024的模拟元件的性能所决定。也就是说，假设某一控制对象1010和寄生参数1030而进行设计的电源装置1100在控制对象1010、寄生参数1030与设计时的假设值不同时，无法发挥如设计那样的性能。另外，以往虽然使用与控制对象1010和寄生参数1030很好地匹配的等效电路、将这些控制对象1010和寄生参数1030进行近似，但是在这种近似中无法实现高精度。因此，以往将控制器1024的反馈频带设计得较窄，虽然不是本意但会使特性恶化，从而需要实现电路动作的稳定化。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其某一方式的例示的目的之一是，提供一种在包括负载的系统的变动时、能够以高速使电源信号稳定化的电源装置。本专利技术的某一方式涉及一种经由电源线对设备的电源端子提供电源信号的电源装置。电源装置具备:A/D转换器，其经由反馈线接收与提供给设备的电源端子的电源信号相对应的模拟观测值，并对模拟观测值进行模拟/数字转换而生成数字观测值；数字运算部，其通过数字运算处理而生成控制值，所述控制值被调节为来自A/D转换器的数字观测值与规定的基准值一致；D/A转换器，其对控制值进行数字/模拟转换，并将其结果所得到的模拟的电源信号，经由电源线提供给设备的电源端子；以及反馈比计算部，其计算出控制值与数字观测值的比。数字运算部的结构为，根据反馈比计算部计算出的比，能够变更其运算处理的内容。在控制值Dtot与数字观测值Dm之间，DOUT≥ DM的关系成立，作为它们之比的反馈比β =DM/DOUT在0~1的范围内发生变动。根据该方式,通过响应控制部，以反馈比β越小则系统的响应越快的方式来控制数字运算部30，由此能够在短时间内将电源信号收敛为目标值和/或能够抑制电源信号的变动。数字运算部可以包括:减法器，其生成表示数字观测值与基准值的误差的误差信号；缩放部，其将误差信号乘以与反馈比计算部计算出的比相对应的系数；以及控制器，其根据从缩放部输出的误差信号来生成控制值。通过缩放误差信号，能够使系统的响应速度发生变化。数字运算部还可以包括选择器，所述选择器选择从减法器输出的误差信号和从缩放部输出的误差信号中的任一个，并将其输出到控制器。由此，能够切换成以下状态:即根据控制值Dtot与数字观测值Dm的比而使系统的响应速度发生变化的状态、以及不发生变化的状态。反馈比计算部可以通过下式，计算出作为控制值Dott与数字观测值Dm之比的反馈比β:β =Dm/D0UT缩放部可以以实际上与反馈比β成反比的方式决定系数。反馈比计算部可以通过下式，计算出作为控制值Dott与数字观测值Dm之比的反馈比的倒数I/β:I/β =D0UT/Dm缩放部可以以实际上与反馈比的倒数l/β成正比的方式决定系数。数字运算部可以包括:减法器，其生成表示数字观测值与基准值的误差的误差信号；控制器，其根据误差信号，通过比例控制、比例/积分控制、比例/积分/微分控制中的任一个，生成控制值；以及系数控制部，其根据反馈比计算部计算出的比，而使控制器的比例系数、积分系数、微分系数中的至少一个发生变化。通过使控制器的系数发生变化，能够使系统的响应速度发生变化。数字运算部的结构为，能够切换成第一模式和第二模式，所述第一模式是固定其运算处理的内容；所述第二模式根据反馈比计算部计算出的比，来控制其运算处理的内容。例如在将电源装置用于半导体试验装置的情况下，能够预先预测出系统的变动。在该情况下，在系统的变动之前通过切换为第二模式，能够使电源信号稳定化。数字运算部可以在产生以下至少一个事件之前，先选择第二模式:(I)电源信号Sps的启动(接通电源)；(2)检测电阻Rs的电阻值的切换；(3)负载阻抗的变动；(4)电源电压Vdd的目标值的变更；(5)电源电流Idd的目标值的变更。模拟观测值可以表示提供给电源端子的电压。模拟观测值也可以表示:经由电源线提供给电源端子的电流。电源装置还具备检测电阻和读出放大器，所述检测电阻设置于电源线上；所述读出放大器生成与检测电阻的两端之间的电压相对应的模拟观测值。模拟观测值也可以表示:从提供给电源端子的电压、以及经由电源线提供给电源端子的电流中所选出的任一个。本专利技术的另一方式涉及一种试验装置。试验装置具备:对被试验设备提供电源信号的所述电源装置。根据该方式，能够抑制电源的影响，同时能够判断出被试验设备的好坏、不良部位。此外，以上的结构要素的任意组合、或者在方法、装置、系统等之间相互替换了本专利技术的结构要素或表现后的方式，作为本专利技术的方式都是有效的。根据本专利技术的某一方式，在包括负载的系统的变动时，能够使电源信号高速地稳定化。【专利附图】【附图说本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电源装置，其经由电源线对设备的电源端子提供电源信号，其特征在于，所述电源装置具备：A/D转换器，其经由反馈线，接收与提供给所述设备的所述电源端子的所述电源信号相对应的模拟观测值，并对所述模拟观测值进行模拟/数字转换而生成数字观测值；数字运算部，其通过数字运算处理而生成控制值，所述控制值被调节为，来自所述A/D转换器的所述数字观测值与规定的基准值一致；D/A转换器，其对所述控制值进行数字/模拟转换，将其结果所得到的模拟的电源信号，经由所述电源线提供给所述设备的电源端子；以及反馈比计算部，其计算出所述控制值与所述数字观测值的比，所述数字运算部的结构为，根据所述反馈比计算部计算出的比，能够变更其运算处理的内容。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水贵彦，出川胜彦，
申请(专利权)人：株式会社爱德万测试，
类型：发明
国别省市：
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