JP2554590B2

JP2554590B2 - 素子特性測定装置の表示方法

Info

Publication number: JP2554590B2
Application number: JP5105127A
Authority: JP
Inventors: 孝一薄田; 千代子柴田; 義則佐田; 真千子坂本; 修細井
Original assignee: Sony Tektronix Corp
Current assignee: Tektronix Japan Ltd
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH06295342A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、素子特性測定装置に用
いて被測定素子の特性をグラフ表示する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
素子等の直流特性や交流特性を測定したり、測定値から
各種のパラメータを求めた場合、測定結果が観測者に直
感的に認識されるようにするためにグラフ化する表示方
法がある。

【０００３】図５は従来の表示方法による素子特性のグ
ラフ表示例である。グラフ１０には、ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）のゲート・ソース間電圧ＶＧＳ対ドレ
イン電流ＩＤ特性１０及びゲート・ソース間電圧ＶＧ
Ｓ対相互コンダクタンスｇｍ特性１２が表示されてい
る。横軸のゲート・ソース間電圧ＶＧＳは、設定値１
４及び１６に示されるように０ボルトから４ボルトまで
をスケール表示し、１目盛りは設定値１８に示すように
０．５ボルトである。ゲート・ソース間電圧ＶＧＳ対ド
レイン電流ＩＤ１０に対応する縦軸は設定値２０、２２
及び２４に示すように０ミリアンペアから１４ミリアン
ペアまでをスケール表示し１目盛りあたり２ミリアンペ
アである。このときドレイン電流ＩＤの目盛り３２は相
互コンダクタンスｇｍのスケール３４とは別々に表示さ
れる。ゲート・ソース間電圧ＶＧＳ対相互コンダクタン
スｇｍ１２に対応する縦軸は設定値２６及び２８に示す
ように０ミリモーから５ミリモーまでをスケール表示
し、１目盛りは設定値３０に示すように０．５ミリモー
である。ドレイン電流値は実測値であり、相互コンダク
タンス値はゲート・ソース間電圧及びドレイン電流より
求めた計算値である。

【０００４】従来の素子測定装置では、例えば、ゲート
・ソース間電圧対ドレイン電流特性を測定して測定した
場合には、この特性だけで１つのグラフを作成して表示
していた。このように従来の素子測定装置では測定項目
ごと１つのグラフ上に結果を表示しており、したがって
横軸のスケール表示も共通の値のため、上記ゲート・ソ
ース間電圧対ドレイン電流特性と同一グラフ面に、例え
ばドレイン・ソース間電圧対ドレイン電流特性を同時に
表示することはできなかった。

【０００５】また、例えば逆極性で同一型の素子の特性
を比較したい場合も、同一グラフに両方の特性を同時に
表示することができなかったので、グラフ表示を切替え
なければならず、操作が煩雑である上に特性比較上極め
て不便であった。

【０００６】本発明の目的は、グラフ表示を切替えるこ
となく、各座標軸の設定を独立して制御可能な複数のグ
ラフ表示を同時に重畳して表示可能な素子特性測定装置
の表示方法を提供することである。

【０００７】本発明の別の目的は、逆極性の型の素子特
性を同時に表示できる素子特性測定装置の表示方法を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、被測
定素子の特性を表す第１及び第２変数を直交座標とする
第１グラフ表示と、被測定素子の特性を表す第３及び第
４の変数を直交座標とする第２のグラフ表示とをスクリ
ーン上に重ね合わせて表示し、上記第１、第２、第３及
び第４の変数の座標軸の設定を互いに独立して制御する
素子特性測定装置の表示方法を提供する。これによれ
ば、異なる測定項目で得られた被測定素子の特性の比較
を容易に行える。また、本発明は、互いに逆極性の第１
及び第２被測定素子の特性を表示する場合に、第１被測
定素子の特性を表す第１及び第２変数を直交座標軸とす
る第１グラフ表示と、第２被測定素子の特性を表す第１
及び第２変数と逆極性の第３及び第４変数を直交座標軸
とする第２グラフ表示とを表示スクリーン上に同時に重
畳して表示することもできる。これによれば、互いに逆
極性の被測定素子の特性の比較を効果的に行える。

【０００９】

【実施例】図３は、本発明の素子特性測定装置の基本構
成を示すブロック図である。ＣＰＵ１００はバス１０２
を介して、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１０４内
のプログラム・データ又は入力装置１０６の操作による
入力データを受け取り、これらのデータに従いバス１０
２を介して他の構成ブロックを制御する。入力装置１０
６は、押しボタン及び制御ノブ等を有する操作パネル、
表示画面及び項目選択用押しボタン等を組み合わせた入
力装置、又は表示画面を利用したタッチスクリーンその
他の周知の入力装置でよい。測定回路１０８は、ＣＰＵ
（中央処理装置）１００により制御されて可変電圧源、
可変電流源、電圧測定回路及び電流測定回路として機能
すると共に測定点の接地又は開放を制御する測定ユニッ
トを少なくとも３個含んでいる。ＣＰＵ１００に制御さ
れて、測定回路１０８は、第１セットの出力端子からＤ
ＵＴ（被測定素子）１１０に試験信号を供給する。

【００１０】ＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）１１
２は、ＣＰＵ１００により制御されるクロック発生器１
１４からのサンプリング・クロックｆｓのタイミング
で、Ｘ及びＹアナログ信号をＸ及びＹデジタル・データ
に夫々変換する。ＡＤＣ１１２からのＸ及びＹデジタル
・データは、ＣＰＵ１００によりアドレス制御されてメ
モリ１１６に記憶される。表示制御回路１１８は、陰極
線管の如き表示装置１２０上に、メモリ１１６から読み
出されたＸ及びＹデジタル・データを夫々水平軸用及び
垂直軸用データとしてＤＵＴ１１０の特性を表示する。
ＤＵＴ１１０は例えば、バイポーラ・トランジスタであ
って、ＤＵＴ１１０の各端子に接続された測定ユニット
の機能を制御することにより、ベース・エミッタ間電圧
ＶＢＥ対コレクタ電流ＩＣ特性、ＩＣＢＯ−ＶＣ
ＢＯ特性、β−ＩＣ特性、ＩＣ−ＶＢＥ特性その他の多
様な特性を選択的に測定し、これらのグラフ表示を表示
スクリーン上に同時に重畳して表示すると共に各座標軸
の種々の設定を独立に制御する。

【００１１】図１は本発明の素子特性表示方法による表
示装置１２０の表示スクリーン上の表示例である。グラ
フ５０には、同一素子の、バイポーラ・トランジスタの
コレクタ電流ＩC対電流増幅率ＢＥＴＡ特性曲線５２、
ベース・エミッタ間電圧ＶBE対コレクタ電流ＩC特性曲
線５４及びベース・エミッタ間電圧ＶBE対ベース電流Ｉ
B特性曲線５６が表示されている。

【００１２】コレクタ電流ＩＣ対電流増幅率ＢＥＴＡ特
性曲線５２のグラフ表示の横軸はコレクタ電流ＩＣを変
数としており、そのスケール表示は長方形領域の底辺部
に表示されている。このコレクタ電流ＩＣ軸のスケール
表示は設定値５８及び６０に示すように０．１ピコアン
ペアから１００ミリアンペアまでの範囲を示し、設定値
６２に示すように常用対数スケールである。このグラフ
表示の縦軸は電流増幅率ＢＥＴＡを変数として左側部辺
にスケール表示されている。この電流増幅率ＢＥＴＡの
スケール表示は設定値６４及び６６に示すようにマイナ
ス２０から１００までを示し、設定値６８に示すように
１目盛り当たり２０である。

【００１３】ベース・エミッタ間電圧ＶBE対コレクタ電
流ＩC特性５４のグラフ表示及びベース・エミッタ間電
圧ＶBE対ベース電流ＩB特性５６のグラフ表示に共通し
て用いる横軸はベース・エミッタ間電圧ＶBEを変数とし
て上底辺部にスケール表示されている。このベース・エ
ミッタ間電圧ＶCE軸のスケール表示は設定値７０及び７
２に示すように０ボルトから０．７ボルトまでを示し、
設定値７４に示すように１目盛り当たり０．１ボルトで
ある。縦軸はコレクタ電流ＩC及びベース電流ＩBを変数
として右側辺部にスケール表示されている。このコレク
タ電流ＩC及びベース電流ＩB軸のスケール表示は、設定
値７６及び７８に示すように０．１ピコアンペアから１
００ミリアンペアまでを示し、設定値８０に示すように
常用対数目盛りである。

【００１４】グラフ５０のベース・エミッタ間電圧ＶBE
対コレクタ電流ＩC特性曲線５４及びベース・エミッタ
間電圧対ベース電流ＩB特性曲線５６は、測定回路１０
８の供給したベース・エミッタ間電圧に対応するコレク
タ電流値ＩC及びベース電流ＩB値の測定データをそのま
ま表示できるが、コレクタ電流ＩC対電流増幅率ＢＥＴ
Ａ曲線５２のように演算を必要とする特性もある。この
場合は、ＣＰＵ１００で演算が行われる。

【００１５】このように、長方形の４つの辺の各々に独
立したスケール表示を割り当て、少なくとも２つのグラ
フ表示を重畳して表示し、各スケール表示を適切に設定
することにより、ＤＵＴの複数の特性の比較測定を極め
て容易に行える。また、右側辺部のＩCとＩBの座標軸の
ように、２つの変数を同一のスケール表示に割り当てて
表示してもよい。これにより３つ又はそれ以上のグラフ
表示を重畳して表示できる。

【００１６】図２は本発明の素子特性表示方法による表
示装置１２０の画面上の他の表示例である。グラフ１５
０には、逆極性（ＮＰＮ形及びＰＮＰ形）の２つの型の
バイポーラ・トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧
ＶCE対コレクタ電流ＩC特性１５２及び１５４が表示さ
れている。夫々のコレクタ・エミッタ間電圧特性１５２
及び１５４は、ベース電流を０マイクロアンペアから
７．５マイクロアンペアまで１．５マイクロアンペア毎
のステップで５回ずつ測定した結果、夫々５本、計１０
本の特性曲線によって表示されている。

【００１７】コレクタ・エミッタ間電圧ＶCE対コレクタ
電流ＩC特性１５２のグラフ表示の横軸はＶCEを変数と
して底辺部にスケール表示されている。このコレクタ・
エミッタ間電圧ＶCEのスケール表示は設定値１５６及び
１５８に示すように０ボルトからマイナス１ボルトまで
を示し、設定値１６０に示すように１目盛り当たり０．
１ボルトである。縦軸は、コレクタ電流ＩCを変数とし
て左側辺部にスケール表示されている。コレクタ電流Ｉ
C軸のスケール表示は設定値１６２及び１６４に示すよ
うに０ミリアンペアからマイナス１ミリアンペアまでを
示し、設定値１６８に示すように１目盛り当たり０．１
ミリアンペアである。

【００１８】コレクタ・エミッタ間電圧ＶCE対コレクタ
電流ＩC特性１５４のグラフ表示の横軸は、コレクタ・
エミッタ間電圧ＶCEを変数として上底辺部にスケール表
示されている。このコレクタ・エミッタ間電圧ＶCE軸の
スケール表示は、設定値１７０及び１７２に示すように
０ボルトから１ボルトまでを示し、設定値１７４に示す
ように１目盛り当たり０．１ボルトである。縦軸はコレ
クタ電流ＩCを変数として右側辺部にスケール表示され
ている。このコレクタ電流ＩC軸のスケール表示は、設
定値１７６及び１７８に示すように０ミリアンペアから
１ミリアンペアまでを示し、設定値１８０に示すように
１目盛り当たり０．１ミリアンペアである。

【００１９】図４は、図１の本発明の特性表示方法にお
けるＣＰＵ１００の動作を示す流れ図である。ステップ
２００ではユーザから入力された設定項目の情報を読み
とる。設定項目は各種測定モード並びに各グラフ表示の
縦軸及び横軸の変数及び表示範囲、線形スケール表示か
対数スケールのような非線形スケール表示かの選択、１
目盛り当たりの値等である。ステップ２０２では設定項
目の情報に従って測定動作を実行し、得られた測定デー
タを読み取る。ステップ２０４では、ステップ２００に
よる設定値に基づいて第１グラフ及び第２グラフを重畳
して表示する。ステップ２０６では第１グラフの表示設
定値に変更があったか否かを判断する。この表示設定値
は拡大表示や縮小表示等の表示状態のみを規定する情報
である。よって表示設定値のみの変更の場合には新たに
測定動作を実行する必要はない。この表示設定値の変更
があった場合はステップ２０８に進み、変更された表示
設定値に基づいて第１グラフの表示を更新し、さらにス
テップ２１４に進む。ステップ２０６で変更がなかった
場合にはステップ２１０に進み第２グラフの表示設定値
に変更があったか否かを判断し、変更があった場合には
ステップ２１２に進み、変更された表示設定値に従って
第２グラフの表示を更新し、変更がなかった場合には次
のステップ２１４に進む。ステップ２１４では、現在の
重畳グラフ表示を解除する設定がされたか否かを判断
し、解除する設定がなされたときは本発明の特性表示方
法を終了し、解除する設定がなされないときはステップ
２０６に戻る。

【００２０】以上本発明の好適実施例について説明した
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。例えば、表示スクリーンがカラーの場合
には、グラフ表示毎に色を変えて表示し、それに対応し
たスケール表示の色を同一にすることで容易にスケール
表示とグラフ表示の関係が把握できる。また、グラフ表
示毎に表示スクリーンの輝度を変える方法、さらにグラ
フ表示毎に実線と点線で表示する方法等もある。

【００２１】

【発明の効果】被測定素子の特性を表す複数のグラフ表
示を重畳して同時に表示すると共に、各座標軸の変数及
びスケーリング等の設定を独立に制御できるので、異な
る複数の特性グラフ表示を互いに関連させて同時に観測
及び比較することが可能となり、極めて便利である。特
に、被測定素子毎に異なる最適な範囲又は極性の信号を
夫々供給して測定した複数のグラフ表示を重畳して表示
し、比較する場合に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の素子特性表示方法による表示例であ
る。

【図２】本発明の素子特性表示方法による他の表示例で
ある。

【図３】本発明を適用するのに好適な素子特性測定装置
の一例を示す構成ブロック図である。

【図４】本発明の一実施例の手順を示す流れ図である。

【図５】従来の表示方法による素子特性の表示例であ
る。

【符号の説明】

５０グラフ５２コレクタ電流ＩC対電流増幅率ＢＥＴＡ特性曲線
（第１グラフ表示）５４ベース・エミッタ間電圧ＶBE対コレクタ電流ＩC
特性曲線（第２グラフ表示）５６ベース・エミッタ間電圧ＶBE対ベース電流ＩB特
性曲線（第３グラフ表示）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｇ０１Ｒ 13/20 9016−2ＧＧ０１Ｒ 13/20 Ｚ (72)発明者細井修東京都品川区北品川５丁目９番31号ソニー・テクトロニクス株式会社内審査官張谷雅人

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定素子に電圧又は電流の試験信号を
供給し、上記被測定素子に流れる電流又は生じる電圧を
夫々測定し、上記被測定素子の特性を直交座標平面上の
グラフとして表示スクリーン上に表示する素子特性測定
装置の表示方法において、上記被測定素子の特性を表す第１及び第２変数を直交座
標軸とする第１グラフ表示と、上記被測定素子の特性を
表す第３及び第４変数を直交座標軸とする第２グラフ表
示とを上記表示スクリーン上に同時に重畳して表示し、上記第１、第２、第３及び第４変数の座標軸の設定を互
いに独立に制御することを特徴とする素子特性測定装置
の表示方法。
【請求項２】互いに逆極性の第１及び第２被測定素子
に電圧又は電流の試験信号を供給したときに上記第１及
び第２被測定素子に流れる電流又は生じる電圧を夫々測
定し、上記第１及び第２被測定素子の特性を直交座標平
面上のグラフとして表示スクリーン上に表示する素子特
性測定装置の表示方法において、上記第１被測定素子の特性を表す第１及び第２変数を直
交座標軸とする第１グラフ表示と、上記第２被測定素子
の特性を表す上記第１及び第２変数と逆極性の第３及び
第４変数を直交座標軸とする第２グラフ表示とを上記表
示スクリーン上に同時に重畳して表示することを特徴と
する素子特性測定装置の表示方法。