数字集成电路测试系统设计模式(doc 5)

1、一种数字集成电电路测试系统统的设计随着数字集成电电路的广泛应应用，测试系系统就显得越越来越重要。在在网络化集成成电路可靠性性试验及测试试系统项目中中，需要检验验某些具有宽宽电平范围的的军用数字集集成电路芯片片，而市场上上常见的中小小型测试系统统可测电平范范围达不到要要求，而大型型测试系统价价格昂贵。本本文介绍了为为此项目研制制的一种数字字集成电路测测试系统，可可测电平范围围达32VV，使用方便便，且成本较较低。 测试系统结构及及工作原理 系统需要对集成成电路进行功功能测试和直直流参数测试试。功能测试试通过向集成成电路输入端端施加设定的的测试向量，检检测并比较其其输出的测试试向量，从而而验证器件

2、的的逻辑功能是是否正常。直直流参数测试试是以电压或或电流的形式式验证集成电电路的电气参参数，要保证证较高的测试试精度。 为了使系统结构构灵活，便于于升级，采用用了基于总线线的模块化结结构，其结构构如图1所示示。系统由通通道板、数控控电源板（DDPS板）、精精密测量单元元板（PMUU板）、测试试接口板、单单片机系统板板（CPU板板）和总线板板组成。各个个板卡通过总总线板进行数数据连接和交交换。DPSS板给测试系系统提供电源源、电压参考考，给被测器器件(DUTT)提供工作作电压。测试试接口板功能能是给DUTT提供测试接接口，给器件件上电。 在功能测试过程程中，计算机机把预先生成成的测试向量量送到单

3、片机机系统，单片片机控制通道道板把信号电电平转换为测测试所需的电电平，并把转转换后的时序序波形施加到到待测器件（DDUT）的输输入管脚上，然然后检测DUUT的输出，把把检测结果通通过总线传到到单片机进行行判断处理。直直流参数测试试过程是向DDUT施加直直流参数测试试条件，通过过PMU实现现DUT直流流参数的精密密测量。 通道板 通道板功能有两两个，一是把把测试码合成成最终的测试试信号施加到到DUT，另另外的功能是是对DUT的的返回信号进进行分析比较较，将比较结结果通过总线线返回到单片片机系统。通通道板的结构构设计如图22所示。控制制总线通过译译码与逻辑控控制单元设定定并控制DUUT管脚的地地址

4、，管脚驱驱动与控制单单元驱动并控控制继电器阵阵列完成DUUT管脚数据据的输入和输输出功能。VVIH（VIIL）是由DDPS板设定定产生的测试试所需的高（低低）驱动电平平。总线发送送由程序预先先生成的测试试向量，电平平转换与驱动动单元把测试试向量转换为为设定电平的的测试时序波波形，管脚驱驱动与控制单单元控制继电电器阵列把波波形施加到DDUT的输入入管脚。管脚脚电平比较单单元检测输出出管脚信号电电平，与预期期输出数据进进行逻辑比较较后把比较结结果传回下位位机。在直流流参数测试过过程中，继电电器控制单元元将测试接口口板上的DUUT连接到PPMU，利用用PMU模块块实现电压或或电流的精密密测量。在通通

5、道板的电平平转换部分设设计如图3所所示。电路在在稳定后，在在无信号输入入时，V1略略高于V2，输输出为VIHH；当TTLL输入为低电电平时，由于于电容电压不不能突变，使使得V1低于于V2，比较较器翻转，输输出为VILL；当TTLL输入为高电电平时，同样样，V1略高高于V2，输输出为VIHH。由于电容容充放电，输输出端电平不不能长久保持持在低电平，选选取足够大的的电容可满足足本系统的测测试需要。 精密测量单元精密测量单元（PPMU）是系系统精密测量量直流参数的的基本单元。系系统采用122位A/D和和D/A转换换器、分档以以及开尔文接接法等手段来来实现高精度度测量。PMMU可实现加加压测流(FFV

6、MI)和和加流测压(FIMV)两种工作方方式。其中PPMU中加压压测流原理图图如图3所示示。Vin作作为输入，器器件施加电压压Vp经测试试接口板施加加到DUT，通通过测试Voout可得到到到测试电流流I。根据电电路图可以计计算出：这样，根据公式式（1），通通过控制Viin就可以向向被测器件施施加设定的电电压Vp，根根据公式（22）可通过测测试Voutt来计算被测测器件管脚上上流过的电流流I。 直流参数测试中中，PMU可可通过测试输输出端高/低低电平、输入入端漏电流、输输出短路电流流以及静态功功耗电流等来来检测器件的的负载特性和和静态功耗。 为了使PMU具具有足够宽的的测试范围和和测试精度，AA3采用具有有FET输入入级的高压运运放OPA4445，接成成跟随器，使使得流入A33的电流极小小，保证了电电流测试的精精度，并且其其高压特性保保证了PMUU的测试范围围。 软件部分的作用用是用计算机机控制测试系系统，并为用用户提供一个个友好、易于于操作的界面面。下位机软软件用C511程序编写，主主程序流程图图如图4所示示。上位机采采用VC#.net编写写。下位机软软件的主要工工作是根据上上位机传