一种数字集成电路测试系统的设计

2011-09-06 13:13:17来源: 互联网

随着数字集成电路的广泛应用,测试系统就显得越来越重要。在网络化集成电路可靠性试验及测试系统项目中,需要检验某些具有宽电平范围的军用数字集成电路芯片,而市场上常见的中小型测试系统可测电平范围达不到要求,而大型测试系统价格昂贵。本文介绍了为此项目研制的一种数字集成电路测试系统,可测电平范围达±32V,使用方便,且成本较低。

测试系统结构及工作原理
系统需要对集成电路进行功能测试和直流参数测试。功能测试通过向集成电路输入端施加设定的测试向量,检测并比较其输出的测试向量,从而验证器件的逻辑功能是否正常。直流参数测试是以电压或电流的形式验证集成电路的电气参数,要保证较高的测试精度。

为了使系统结构灵活,便于升级,采用了基于总线的模块化结构,其结构如图1所示。系统由通道板、数控电源板(DPS板)、精密测量单元板(PMU板)、测试接口板、单片机系统板(CPU板)和总线板组成。各个板卡通过总线板进行数据连接和交换。DPS板给测试系统提供电源、电压参考,给被测器件(DUT)提供工作电压。测试接口板功能是给DUT提供测试接口,给器件上电。

在功能测试过程中,计算机把预先生成的测试向量送到单片机系统,单片机控制通道板把信号电平转换为测试所需的电平,并把转换后的时序波形施加到待测器件(DUT)的输入管脚上,然后检测DUT的输出,把检测结果通过总线传到单片机进行判断处理。直流参数测试过程是向DUT施加直流参数测试条件,通过PMU实现DUT直流参数的精密测量。

通道板
通道板功能有两个,一是把测试码合成最终的测试信号施加到DUT,另外的功能是对DUT的返回信号进行分析比较,将比较结果通过总线返回到单片机系统。通道板的结构设计如图2所示。控制总线通过译码与逻辑控制单元设定并控制DUT管脚的地址,管脚驱动与控制单元驱动并控制继电器阵列完成DUT管脚数据的输入和输出功能。VIH(VIL)是由DPS板设定产生的测试所需的高(低)驱动电平。总线发送由程序预先生成的测试向量,电平转换与驱动单元把测试向量转换为设定电平的测试时序波形,管脚驱动与控制单元控制继电器阵列把波形施加到DUT的输入管脚。管脚电平比较单元检测输出管脚信号电平,与预期输出数据进行逻辑比较后把比较结果传回下位机。在直流参数测试过程中,继电器控制单元将测试接口板上的DUT连接到PMU,利用PMU模块实现电压或电流的精密测量。在通道板的电平转换部分设计如图3所示。电路在稳定后,在无信号输入时,V1略高于V2,输出为VIH;当TTL输入为低电平时,由于电容电压不能突变,使得V1低于V2,比较器翻转,输出为VIL;当TTL输入为高电平时,同样,V1略高于V2,输出为VIH。由于电容充放电,输出端电平不能长久保持在低电平,选取足够大的电容可满足本系统的测试需要。


[1] [2]

关键字:数字集成电路测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0906/article_3419.html
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