《集成电路 时钟电路测试方法》

13.1时钟电路clockcircuits等处理，以产生满足要求输出时钟信号的电路。3.2fin,r输出时钟信号参数保持在规定值时，器件允许的时钟输入频率范围。3.3输出时钟信号参数保持在规定值时，器件输出的时钟最高频率。3.4差分输入灵敏度differentialinputsensitivity输出时钟信号参数保持在规定值时，器件允许的最小时钟差分输入电平。3.5差分输入电压differentialinputvoltageID器件差分输入时钟信号的正负端电压差值。差分输入范围differentialinputrange2ID,r输出时钟信号参数保持在规定值时，器件允许的时钟差分输入电平范围。3.6器件差分输入时钟信号的正负端电压均值。输出时钟信号参数保持在规定值时，器件允许的时钟共模输入电压范围。3.7差分输出电压differentialoutputvoltage在规定的条件下，器件差分输出时钟信号的正负端输出电压差值。3.8差分输出电压偏差differentialouΔV在两个互补时钟输出状态下，器件差分输出电压的差值。3.9在规定的条件下，器件差分输出时钟信号的正负端输出电压均值。3.10ΔV在两个互补时钟输出状态下，器件共模输出电压的差值。3.11差分输出电源抑制differentialoutputswingsup器件差分输出电压变化与引起此变化的规定电源电压变化之比。3.12tR3.13下降时间falltimetF33.14R3.15F3.16tPtPLHt3.17αtP器件时钟信号传输延时变化与引起此变化的规定温度变化之比。3.18器件时钟信号传输延时变化与引起此变化的规定电源电压变化之比。3.19tsk,p器件时钟信号波形上升沿传输延时和下降沿传输延时的差值。3.20tsk,o4对于多通道输出器件，不同通道间时钟信号传输延时的差值。3.21tjit在规定频率范围内，器件时钟信号随机抖动的积分。3.22(f)在偏离时钟信号基波频率一定频率处，单位带宽内噪声功率与基波功率的比值。3.23fpull器件输出时钟信号频率变化与引起此变化的规定负载变化之比。3.24器件输出时钟信号频率变化与引起此变化的规定电源电压变化之比。3.25器件输出时钟脉冲中，高电平宽度在完整时钟周期中的占比。3.26ODCin,r对于具有占空比校正功能的器件，可以实现正常校正功能的输入时钟信号占空比范围。3.27SSR对于扩频时钟器件，时钟信号扩频带宽与输出中心频率之间的比值。3.28对于扩频时钟器件，对时钟信号进行扩频调制所施加的频率。3.29SSRR54.1测试环境--环境气压：86kPa~106kPa；--如果环境湿度对试验有影响，应在相关文件中规定。4.2测试注意事项a)环境温度或参考点温度偏离规定值的范围符合相关文件c)测试设备在计量有效期内，其引起的测试准确度偏差符合相关文件d)施于被测器件的电源电压与规定值偏差在±1%以内，施于被测器件的其他电参量的准确度符f)被测器件与测试系统连接或断开时，承受的电应力不超过相关文件中规定的最大非破坏应力h)非被测输入端和输出端是否悬空符合相关5.1输入频率范围（fin,r)5.1.1测试目的输出时钟信号参数保持在规定值时，测试时钟输入频率范围。5.1.2方法一（输出摆幅法）5.1.2.1测试原理6图1fin,r、in,r测试原理框图5.1.2.2测试条件）；5.1.2.3测试程序e)相应时钟输出端施加规定的偏置需要时）f)调节输入端时钟频率，监测时钟输出端信号幅度，测试时钟输出端信号幅度满足规定要求的最小输入频率值fin,min和最大输入频率值fin,max，二者之间的频率范围即为输入频率范围fin,r。5.1.3方法二（输出相噪、杂散法）5.1.3.1测试原理图2fin,r测试原理框图5.1.3.2测试条件7）；5.1.3.3测试程序e)相应时钟输出端施加规定的偏置需要时）f)调节输入端时钟频率，监测时钟输出端信号相噪和杂散，测试时钟输出端信号满足规定要求的最小输入频率值fin,min和最大输入频率值fin,max，二者之间的频率范围即为输入频率范围fin,r。5.2最高输出频率（fo,max)5.2.1测试目的输出时钟信号参数保持在规定值时，测试最高输出频率。5.2.2方法一（输出摆幅法）5.2.2.1测试原理5.2.2.2测试条件8）；5.2.2.3测试程序e)被测时钟输出端施加规定的偏置需要时）f)调节输入端时钟频率和（或）器件配置，监测时钟输出端信号幅度，测试时钟输出端信号幅度满足规定要求的最高输出频率值fo,max。5.2.3方法二（输出相噪、杂散法）5.2.3.1测试原理5.2.3.2测试条件9）；5.2.3.3测试程序e)被测时钟输出端施加规定的偏置需要时）f)调节输入端时钟频率和（或）器件配置，监测时钟输出端信号相噪和杂散，测试时钟输出端信号满足规定要求的最高输出频率值fo,max。5.3差分输入灵敏度（VID,min)5.3.1测试目的输出时钟信号参数保持在规定值时，测试最小时钟差分输入电压。5.3.2测试原理ID,r、5.3.3测试条件5.3.4测试程序d)调节被测输入端时钟信号差分电压，测试使输出端时钟信号满足规定要求的最小时钟差分输入电压，即为差分输入灵敏度VID,min。5.4差分输入范围（VID,r)5.4.1测试目的输出时钟信号参数保持在规定值时，测试时钟信号差分输入电压范围。5.4.2测试原理5.4.3测试条件5.4.4测试程序d)调节被测输入端时钟信号差分电压，测试使输出端时钟信号满足规定要求的最小时钟差分输入电压VID,min和最大时钟差分输入电压VID,max，二者之间的差分电压范围即为差分输入范围VID,r。5.5共模输入范围（VICM,r)5.5.1测试目的输出时钟信号参数保持在规定值时，测试时钟信号共模输入电压范围。5.5.2测试原理5.5.3测试条件5.5.4测试程序d)调节被测输入端时钟信号共模电压，测试使输出端时钟信号满足规定要求的最小时钟共模输入电压VICM,min和最大时钟共模输入电压VICM,max，二者之间的共模电压范围即为共模输入范围VICM,r。5.6.1测试目的测试器件差分输出时钟信号的差分输出电压值。5.6.2方法一（单端测量法）5.6.2.1测试原理5.6.2.2测试条件）；5.6.2.3测试程序）；g)采用单端测量方式，分别测量被测时钟差分输出端正端电压VOP和负端电压VON；5.6.3方法二（差分测量法）5.6.3.1测试原理5.6.3.2测试条件）；5.6.3.3测试程序）；5.7差分输出电压偏差(ΔVOD)5.7.1测试目的在器件两个互补时钟输出状态下，测试时钟信号差分输出电压的差值。5.7.2测试原理5.7.3测试条件）；5.7.4测试程序）；g)按5.6规定的测试方法，分别测试互补差分输出电压VOD1和VOD2；5.8.1测试目的测试器件差分输出时钟信号的共模输出电压值。5.8.2方法一（单端测量法）5.8.2.1测试原理5.8.2.2测试条件）；5.8.2.3测试程序）；g)采用单端测量方式，分别测量被测时钟差分输出端正端电压VOP和负端电压VON；5.8.3方法二（差分测量法）5.8.3.1测试原理5.8.3.2测试条件）；5.8.3.3测试程序）；5.9共模输出电压偏差(ΔVOC)5.9.1测试目的在器件两个互补时钟输出状态下，测试时钟信号共模输出电压的差值。5.9.2测试原理5.9.3测试条件）；5.9.4测试程序）；g)按5.8规定的测试方法，分别测试互补共模输出电压VOC1和VOC2；5.10.1测试目的在电源电压变化时，测试时钟信号差分输出电压随之变化情况。5.10.2测试原理5.10.3测试条件）；5.10.4测试程序）；g)按规定调节电源电压，按5.6规定的测试方法，分别测试规定电源电压最小值VCC,min和最大值VCC,max时的差分输出电压VOD,vmin、VOD,vmax；=（VOD,vmax-VOD,vmin）/（VCC,max-VCC,min）………………（5）VOD,vmax、VOD,vmin—电源电压最大值、最小值分别对应的差分输出电压；VCC,max、VCC,min—电源电压最大值、最小值。5.11输出上升时间（tR)5.11.1测试目的5.11.2方法一（单端测量法）5.11.2.1测试原理测试原理见图6，波形图见图8。标引符号说明：V—低电压参考点；V—高电压参考点；t—输出上升时间；t—输出下降时间。R5.11.2.2测试条件）；5.11.2.3测试程序）；f)采用单端测量方式，测量输出时钟信号单端上升沿规定电平参考点之间的时间间隔，即为输5.11.3方法二（差分测量法）5.11.3.1测试原理测试原理见图7，波形图见图8。5.11.3.2测试条件）；5.11.3.3测试程序）；f)使用具有差分电压测量功能的设备，采用差分测量方式，直接测量输出差分时钟信号上升沿规定电平参考点之间的时间间隔，即为输出上升时间tR。5.12输出下降时间（tF)5.12.1测试目的5.12.2方法一（单端测量法）5.12.2.1测试原理测试原理见图6，波形图见图8。5.12.2.2测试条件）；5.12.2.3测试程序）；f)采用单端测量方式，测量输出时钟信号单端下降沿规定电平参考点之间的时间间隔，即为输5.12.3方法二（差分测量法）5.12.3.1测试原理测试原理见图7，波形图见图8。5.12.3.2测试条件）；5.12.3.3测试程序）；f)使用具有差分电压测量功能的设备，采用差分测量方式，直接测量输出差分时钟信号下降沿规定电平参考点之间的时间间隔，即为输出下降时间tF。5.13.1测试目的5.13.2方法一（单端测量法）5.13.2.1测试原理测试原理见图6，波形图见图9。标引符号说明：V—上升沿低电压参考点；V—上升沿高电压参考点；V—下降沿高电压参考点；V—下降沿低电压参考点；Δt—输出上升参考点间隔时间；Δt—输出下降参考点间隔时间。RF波形图5.13.2.2测试条件）；5.13.2.3测试程序）；—测得时间间隔。5.13.3方法二（差分测量法）5.13.3.1测试原理测试原理见图7，波形图见图9。5.13.3.2测试条件）；5.13.3.3测试程序）；f)使用具有差分电压测量功能的设备，采用差分测量方式，直接测量输出差分时钟信号上升沿5.14.1测试目的5.14.2方法一（单端测量法）5.14.2.1测试原理测试原理见图6，波形图见图9。5.14.2.2测试条件）；5.14.2.3测试程序）；5.14.3方法二（差分测量法）5.14.3.1测试原理测试原理见图7，波形图见图9。5.14.3.2测试条件）；5.14.3.3测试程序）；f)使用具有差分电压测量功能的设备，采用差分测量方式，直接测量输出差分时钟信号下降沿5.15由低电平到高电平传输延迟时间（tPLH)5.15.1测试目的时钟信号由低电平向高电平转换时，测试其从器件时钟输入端到时钟输出端的传输时间。5.15.2测试原理测试原理见图10，波形图见图11。sk,p、tsk,o测试原理框图标引符号说明：CLK—输入时钟信号；CLK—输出时钟信号；V—上升沿电平参考点；V—下降沿参考点；—由低电平到高电平传输延迟时间；—由高电平到低电平传输延迟时间。sk,p波形图5.15.3测试条件）；5.15.4测试程序）；f)时钟信号由低电平向高电平转换时，测量时钟信号输入端电平参考点和输出端对应点之间的时间间隔，即为由低电平到高电平传输延迟时间tPLH。5.16由高电平到低电平传输延迟时间（tPHL)5.16.1测试目的时钟信号由高电平向低电平转换时，测试其从器件时钟输入端到时钟输出端的传输时间。5.16.2测试原理测试原理见图10，波形图见图11。5.16.3测试条件）；5.16.4测试程序）；f)时钟信号由高电平向低电平转换时，测量时钟信号输入端电平参考点和输出端对应点之间的时间间隔，即为由高电平到低电平传输延迟时间tPHL。5.17传输延时温度系数(αtP)5.17.1测试目的5.17.2测试原理测试原理见图10，波形图见图11。5.17.3测试条件）；5.17.4测试程序）；αtP=（tP2-tP1）/（T2T2—待评估温度范围的高低两个温度。5.18.1测试目的5.18.2测试原理测试原理见图10，波形图见图11。5.18.3测试条件）；5.18.4测试程序）；f)按5.15或5.16规定的测试方法，分别测试电源电压VCC1、VCC2的传输延迟时间tP=（tP2-tP1）/（VCC2-VCC1）…………（10）、tP2—电压点VCC1、VCC25.19占空比延时偏差（tsk,p)5.19.1测试目的测试时钟信号由低电平到高电平和由高电平到低电平传输延迟时间差值。5.19.2测试原理测试原理见图10，波形图见图11。5.19.3测试条件）；5.19.4测试程序）；f)按5.15和5.16规定的测试方法，分别测试时钟信号由低电平到高电平和由高电平到低电平的传输延迟时间tP,1和tP,2；sk,p—占空比延时偏差；P,1—由低电平到高电平传输延迟时间；P,2—由高电平到低电平传输延迟时间。5.20通道间延时偏差（tsk,o)5.20.1测试目的测试多通道器件内不同通道间传输延时差值。5.20.2方法一（任意两个通道间）5.20.2.1测试原理测试原理见图10，波形图见图12。标引符号说明：CLK—输入时钟信号；CLK—输出时钟信号1；CLK—输出时钟信号2；V—上升沿电平参考点；V—下降沿参考点；t—通道1由低电平到高电平传输延迟时间；t—通道2由低电平到高电平传输延迟时间；t—通道1和通道2由低电平到高电平传输延时偏差；t—通道1由高电平到低电平传输延迟时间。t—通道2由高电平到低电平传输延迟时间。t—通道1和通道2由高电平到低电平传输延时偏差。sk,o波形图5.20.2.2测试条件e)时钟输出端偏置需要时）f)输入端时钟信号电平参考点、输出端时钟信5.20.2.3测试程序e)时钟输出端施加规定的偏置需要时）f)按5.17或5.18规定的测试方法，分别测试两个不同通道M和N的传输延迟时间tP,N和tP,M；g)根据公式（12）计算两个不同通道M和N的通sk,o—通道M和通道N之间传输延时偏差；P,N—通道N的传输延迟时间；P,M—通道M的传输延迟时间。5.20.3方法二（任意通道与传输延时平均值之间）5.20.3.1测试原理测试原理见图10，波形图见图13。标引符号说明：CLK—输入时钟信号；CLK—输出时钟信号1；CLK—输出时钟信号2；CLK—输出时钟信号3；V—上升沿电平参考点；V—下降沿参考点；t—通道1由低电平到高电平传输延迟时间；t—通道2由低电平到高电平传输延迟时间；t—通道3由低电平到高电平传输延迟时间；t—所有通道由低电平到高电平传输延迟时间均值；t—通道1和所有通道均值由低电平到高电平传输延时差值；t—通道1由高电平到低电平传输延迟时间。t—通道2由高电平到低电平传输延迟时间。t—通道3由高电平到低电平传输延迟时间。t—所有通道由高电平到低电平传输延迟时间均值；t—通道1和所有通道均值由高电平到低电平传输延时差值。sk,o波形图5.20.3.2测试条件）；5.20.3.3测试程序）；P,k—通道k（k=1,2N）的传输延迟时间。=tP,k-tP,a…………………（14）sk,o—通道间延时偏差；P,k—通道k（k=1,2N）传输延迟时间。5.21积分随机抖动（tjit)5.21.1测试目的在规定带宽内，测试时钟信号的积分随机抖动值。5.21.2测试原理图14tjit测试原理框图5.21.3测试条件5.21.4测试程序e)时钟输出端施加规定的偏置需要时）f)使用测试设备（示波器、频谱仪或噪声分析仪）抖动测试功能，设置抖动积分区间，在时钟5.22.1测试目的测试器件输出时钟信号在指定频率偏移处单位带宽内的噪声功率与时钟信号功率的比值。5.22.2测试原理(f)测试原理框图5.22.3测试条件5.22.4测试程序）；f)使用测试设备（频谱仪或者噪声分析仪）相位噪声测试功能，测试规定频率时钟信号不同频5.23频率牵引率（fpull）5.23.1测试目的测试负载变化引起的输出时钟信号频率变化。5.23.2测试原理图16fpull测试原理框图5.23.3测试条件5.23.4测试程序=（f1-f0）/（R1-R0）………………（15）5.24频率推移率（fpush）5.24.1测试目的测试电源电压变化引起的时钟信号输出频率变化。5.24.2测试原理5.24.3测试条件5.24.4测试程序c)被测时钟输入端设置规定的时钟输入频率，测量时钟输出端信号频率f0；e)根据公式（16