CN103728549B - 晶体振荡电路的测试方法及测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶体振荡电路的测试方法及测试装置。其中，该方法包括：采用至少一种模式，对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，并对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，其中，不同的模式用于对应不同外加时钟源；确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。

Description

晶体振荡电路的测试方法及测试装置

技术领域

本发明涉及芯片测试技术，尤其涉及一种晶体振荡电路的测试方法及测试装置。

背景技术

晶体振荡电路是通用微控制器(MicroControlUnit，以下简称：MCU)的一个主要组成模块。其与外部晶体振荡器一起组成一个最基本的时钟发生电路，为通用MCU提供一个频率稳定的主系统时钟。而其中的外部晶体振荡器是外加的，因此对时钟发生电路的测试实际就是要测试MCU内部的晶体振荡电路是否正常。

现有的晶体振荡电路的测试方法是在晶圆级测试过程中，在晶体振荡电路端口外接一个提供单一时钟源的外部振荡器，如：2MHz陶瓷振荡器或晶体振荡器等，测试晶体振荡电路输出端口频率，确认该单一时钟源下晶体振荡电路是否正常工作。若该时钟源下晶体振荡电路工作正常，说明MCU中集成的晶体振荡电路能够工作；若该时钟源下晶体振荡电路未能正常工作，则说明MCU中集成的晶体振荡电路异常，无法正常工作。

以上现有技术在一次测试过程中，只能测试晶体振荡电路在外部晶体振荡器提供的单一时钟源下是否正常工作，如果需要测试晶体振荡电路在其它时钟源（例如8M或者16M的时钟源）下是否正常工作，则需要多次更换外部晶体振荡器，操作较复杂，不利于大规模的芯片测试。

发明内容

本发明提供一种晶体振荡电路的测试方法及测试装置，用于在晶圆级测试过程中，对晶体振荡电路进行高效的测试。

本发明一方面提供一种晶体振荡电路的测试方法，包括：

采用至少一种模式，对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，并对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，其中，不同的模式用于对应外加不同的时钟源；

确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；

若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。

进一步的，所述对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，包括：

给所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值；或者，

给所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值。

再者，所述对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，包括：

在所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为低电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外灌一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口低电平输出的上拉电压值；所述上拉电压值为所述反向驱动力参数值；或者，

在所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为高电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外拉一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口高电平输出的下拉电压值；所述下拉电压值为所述反向驱动力参数值。

再者，所述对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，包括：

在所述晶体振荡电路的输入端口加第一测试点的所述输入端口的电压值Vi1，测试所述第一测试点的所述输出端口的电压值Vo1，加第二测试点的所述输入端口的电压值Vi2，测试所述第二测试点的所述输出端口的电压值Vo2，获取所述电压传输特性参数值对应为所述第一测试点和所述第二测试点的输入电压值Vi1和Vi2及输出电压值Vo1和Vo2。

优选的，所述至少一种模式，具体包括下述三种模式中的至少一种模式：

第一模式，对应外加时钟源频率小于8MHz；

第二模式，对应外加时钟源频率大于等于8MHz；

第三模式，对应外加时钟源频率小于100KHz。

在所述第一模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.4MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于0.7V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.8V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.5V时，Vo2<1.0V，其中，所述Vi1为所述第一测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo1为所述第一测试点的所述输出端口的电压值；所述Vi2为所述第二测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo2为所述第二测试点的所述输出端口的电压值；

在所述第二模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.0V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V；

在所述第三模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.5MΩ～2.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.2V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V。

本发明另一方面提供一种测试装置，包括：

测试模块，用于采用至少一种模式，对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，并对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，其中，不同的模式用于对应不同外加时钟源；

确定模块，用于确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。

进一步的，所述测试模块，包括：

第一测试单元，用于给所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值；或者，用于给所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值。

再者，所述测试模块，还包括：

第二测试单元，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为低电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外灌一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口低电平输出的上拉电压值；所述上拉电压值为所述反向驱动力参数值；或者，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为高电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外拉一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口高电平输出的下拉电压值；所述下拉电压值为所述反向驱动力参数值。

再者，所述测试模块，又包括：

第三测试单元，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加第一测试点的所述输入端口的电压值Vi1，测试所述第一测试点的所述输出端口的电压值Vo1，加第二测试点的所述输入端口的电压值Vi2，测试所述第二测试点的所述输出端口的电压值Vo2，获取所述电压传输特性参数值对应为所述第一测试点和所述第二测试点的输入电压值Vi1和Vi2及输出电压值Vo1和Vo2。

优选的，所述至少一种模式，具体包括下述三种模式中的至少一种模式：

第一模式，对应外加时钟源频率小于8MHz；

第二模式，对应外加时钟源频率大于等于8MHz；

第三模式，对应外加时钟源频率小于100KHz。

在所述第一模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.4MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于0.7V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.8V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.5V时，Vo2<1.0V，其中，所述Vi1为所述第一测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo1为所述第一测试点的所述输出端口的电压值；所述Vi2为所述第二测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo2为所述第二测试点的所述输出端口的电压值；

在所述第二模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.0V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V；

在所述第三模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.5MΩ～2.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.2V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V。

本发明提供的晶体振荡电路的测试方法及测试装置，通过采用至少一种模式，分别对所述晶体振荡电路中的反馈网络、输出端口的反向驱动力、基本运放电路的电压传输特性进行测试，对应获取所述反馈网络的反馈电阻阻值、获取反向驱动力参数值、获取电压传输特性参数值，然后确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。本发明可实现在大规模的芯片测试过程中，对晶体振荡电路进行高效测试，并且测试覆盖率高、操作简单。

附图说明

图1为本发明晶体振荡电路的测试方法实施例的流程图；

图2为图1所示方法实施例的测试原理框图；

图3A为图2所示测试原理框图中反馈网络的反馈电阻阻值的一种测试原理图；

图3B为图2所示测试原理框图中反馈网络的反馈电阻阻值的另一种测试原理图；

图4为本发明测试装置实施例一的结构示意图；

图5为本发明测试装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种晶体振荡电路的测试方法及测试装置，用于在大规模的芯片测试过程中，对晶体振荡电路进行高效的测试。

由于在实际应用中，时钟发生电路中的晶体振荡器是外接的，其参数由晶体振荡器自身决定，这样MCU内部的晶体振荡电路的质量对MCU的正常工作就变得非常关键，因此适用于晶圆级、可以对集成于MCU中的晶体振荡电路进行大批量测试的测试方法显得尤为重要。

在实际测试过程中往往使用的晶体振荡器的频率都不相同，所以保证在不同频率下该晶体振荡电路均能正常工作是非常有必要的，所以需要一个高覆盖率、更合理的测试方案对该电路进行测试，以保证产品的质量，提升晶体振荡电路的生产及设计质量。

图1为本发明晶体振荡电路的测试方法实施例的流程图，如图1所示，本发明一方面提供一种晶体振荡电路的测试方法，包括：

步骤101：采用至少一种模式，对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，并对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，其中，不同的模式用于对应外加不同的时钟源；

具体的，所述至少一种模式为对应用户实际使用中的不同的外加时钟源所采用的外部晶体振荡器的常用频率，如2MHz、8MHz等，而在上述测试过程中只需将该不同的模式写入芯片进行快速测试，并不需要外加时钟源信号，也并不同于现有技术的测试晶体振荡电路输出端口频率的方式来确定芯片是否正常，而是采用分别对所述晶体振荡电路中的反馈网络、输出端口的反向驱动力、基本运放电路的电压传输特性进行测试，对应获取所述反馈网络的反馈电阻阻值、获取反向驱动力参数值、获取电压传输特性参数值。

步骤102：确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。

具体的，经过步骤101获取到反馈网络的反馈电阻阻值、获取反向驱动力参数值、获取电压传输特性参数值，然后将各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值与预存的设计预期值进行比较，确定其是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定晶体振荡电路能够在与至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。

本实施例中的测试方法和测试原理都是针对集成在MCU中的晶体振荡电路的器件的性能展开的，通过采用至少一种模式，分别对所述晶体振荡电路中的反馈网络、输出端口的反向驱动力、基本运放电路的电压传输特性进行测试，对应获取所述反馈网络的反馈电阻阻值、获取反向驱动力参数值、获取电压传输特性参数值，然后确定各模式下测试获得的各参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。该实施例的方法能更合理、有效、直观地反映电路的性能，与现有的测试方法相比，本实施例的测试方法更简单高效，同时可以规避现有技术仅使用单一晶体振荡器进行测试的弊端，提高了测试覆盖率。

图2为图1所示方法实施例的测试原理框图，如图2所示，晶体振荡电路200包括反馈网络201及基本运放电路202，晶体振荡电路200的输入端口为OSC1PAD203，输出端口OSC2PAD204。

具体的，反馈网络201及基本运放电路202被集成于MCU内部组成一个基本的晶体振荡电路200。所以要测试芯片内部晶体振荡电路200就必须有一个合理的方法对这两部分电路进行测试。而两个端口OSC1PAD203和OSC2PAD204是连接正反馈电路和外部晶体振荡电路的接口，所以端口的测试也是有必要的，因此整个晶体振荡电路的测试关键就集中在如何测试反馈网络、基本运放电路及端口性能上了。

通过电路分析发现，可以通过测试反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值这三个方面的测试，就可以确保正反馈网络、基本运放电路及晶振输出端口的性能，而这三部分电路直接组成了MCU中集成的晶体振荡电路。所以测试上述参数已经可以直接或间接的涵盖MCU中晶体振荡电路所包含的所有器件。本实施例只需在测试过程中确保这三个参数与设计预期值相符，则出厂的MCU产品在晶体振荡电路上性能具有高度一致性，并且该电路可正常工作。本实施例的方法，可采用不同的模式进行测试，分别对应实际使用的外部晶体振荡器的各频率范围，因此可预防在生产过程中不可预知的问题对产品质量造成的影响。

上述实施例中的三个参数是通过以下方法实现的。

图3A为图2所示测试原理框图中反馈网络的反馈电阻阻值的一种测试原理图；图3B为图2所示测试原理框图中反馈网络的反馈电阻阻值的另一种测试原理图。在整个反馈网络中最重要的参数就是反馈电阻，所以我们通过测试该电阻阻值，只要这个反馈电阻的阻值与设计预期相符，就可以确保反馈网络的正常工作。

如图3A所示，对晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取反馈网络的反馈电阻阻值，包括：

给晶体振荡电路的输入端口加高电平，测试晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据输入端口和输出端口间的电压值和晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取反馈电阻阻值；

如图3A所示，要测得图中反馈电阻Rf的阻值，需知道Rf回路上的电压U及电流Iirf。测试过程中对OSC1PAD203施加高电平5V，则U为输入端口和输出端口间的电压值，等于施加的5V，然后测试OSC2PAD204的电流，当OSC1PAD203施加高电平，则总回路中生成图3A中的Ipin电流，其中Rf回路上的电流值Iirf＝Ipin－Iint－Iinv，其中Iint为MCU芯片内部其它支路的电流，Iinv为基本运放电路202回路的电流，由于实际的Iint及Iinv非常小，可以忽略不计，所以OSC2PAD204所测得的电流即可等效为Rf回路上的Iirf，根据欧姆定律可以求得Rf回路中反馈电阻Rf的阻值，即Rf＝U/Iirf，其中U为输入端口施加的电压值，Iirf为输出端口测得的电流值。

或者，如图3B所示，给晶体振荡电路的输入端口加低电平，测试晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据输入端口和输出端口间的电压值和晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取反馈电阻阻值。

测试原理同上，在此不再赘述。

经过上述的测试过程，即可方便地实现对晶体振荡电路中的反馈网络的测试，获取反馈网络中的反馈电阻阻值。

再者，下面对反向驱动力参数值的测试过程加以描述。

对晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，包括：

在晶体振荡电路的输入端口加高电平，晶体振荡电路的输出端口的电压值为低电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外灌一个100μA的电流，获取晶体振荡电路的输出端口低电平输出的上拉电压值；上拉电压值为反向驱动力参数值；或者，

在晶体振荡电路的输入端口加低电平，晶体振荡电路的输出端口的电压值为高电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外拉一个100μA的电流，获取晶体振荡电路的输出端口高电平输出的下拉电压值；下拉电压值为反向驱动力参数值。

以下对在OSC1PAD203加低电平和高电平测试过程具体加以说明。在OSC1PAD203加高电平，根据基本运放电路特性，在OSC2PAD204会存在一个低电平的输出，外灌一个100μA左右的电流，则输出端口低电平会出现一定程度的上拉，测试OSC2PAD204的电压，通过该电平被上拉的电压值的多少来确定端口低电平的驱动能力。反之在OSC1PAD203加低电平，根据基本运放电路特性，在OSC2PAD204会存在一个高电平的输出，外拉一个100μA左右的电流，则输出端口高电平会出现一定程度的下拉，测试OSC2PAD204的电压，通过该电平被下拉的电压值的多少来确定输出端口高电平的驱动能力。

通过上述输出端口的电平被上拉或下拉的电压值的多少，可确定输出端口输出电平的驱动能力。上拉电压值或下拉电压值越小，输出端口输出电平的驱动能力越强。

再者，下面对电压传输特性参数值的测试过程加以描述。

对晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，包括：

在晶体振荡电路的输入端口加第一测试点的所述输入端口的电压值Vi1，测试所述第一测试点的所述输出端口的电压值Vo1，加第二测试点的所述输入端口的电压值Vi2，测试所述第二测试点的所述输出端口的电压值Vo2，获取所述电压传输特性参数值对应为所述第一测试点和所述第二测试点的输入电压值Vi1和Vi2及输出电压值Vo1和Vo2。

具体的，电压传输特性是为了测试芯片内部晶体振荡电路中的基本运放电路的特性。该电路的工作特性就是将输入的电平进行反向并输出。只有当电压传输特性与设计预期相一致时，基本运放电路便可正常工作。

设计预期值是在上述量产测试之前事先经过大量测试获取的，该电压传输特性的设计预期值的获取过程是在OSC1PAD203加不同输入电压Vi，测量OSC2PAD204输出电压Vo，从而可得到一个电压传输特性图，表示输出电压与输入电压之间的对应关系曲线，即Vo=f（Vi）。实际量产测试中是取该图中的两个关键点第一测试点和第二测试点，然后对这两个测试点的值进行获取，即在晶体振荡电路的输入端口加不同电压值Vi1和Vi2，分别测试晶体振荡电路的输出端口的电压值Vo1和Vo2，将这两个点的测试结果作为获取的电压传输特性参数值中的两组参数值，即对应第一测试点的（Vi1，Vo1）和对应第二测试点的（Vi2，Vo2）。如果该两组参数值的测试结果符合设计预期，则判定基本运放电路工作正常，反之则工作异常。

优选的，上述实施例中所述至少一种模式，具体包括下述三种模式中的至少一种模式：

第一模式，对应外加时钟源频率小于8MHz；

第二模式，对应外加时钟源频率大于等于8MHz；

第三模式，对应外加时钟源频率小于100KHz。

在第一模式下，反馈电阻阻值的正常范围为0.4MΩ～1.4MΩ，反向驱动力参数值的正常范围为小于0.7V，电压传输特性参数值的正常范围为当Vi1=1.8V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.5V时，Vo2<1.0V，其中，所述Vi1为第一测试点的输入端口的电压值，所述Vo1为第一测试点的输出端口的电压值；所述Vi2为第二测试点的输入端口的电压值，所述Vo2为第二测试点的输出端口的电压值；

在第二模式下，反馈电阻阻值的正常范围为0.4MΩ～1.0MΩ，反向驱动力参数值的正常范围为小于1.0V，电压传输特性参数值的正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V；

在第三模式下，反馈电阻阻值的正常范围为0.5MΩ～2.0MΩ，反向驱动力参数值的正常范围为小于1.2V，电压传输特性参数值的正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V。

上述三种模式下测试的设计预期值可用下列表格1-1表示，具体表示各模式所对应的各参数的统计阈值，可用来作为实际测试中的参照表。

表格1-1

上表中XT为标准晶体/陶瓷振荡器、HS为高速振荡器、LP为低频低功耗振荡器，分别对应使用中的外部晶振频率为小于8MHz、大于等于8MHz、小于100KHz，该表格表明本实施例测试模式可涵盖实际使用中的所有常用时钟源的晶振频率。

以第一模式对应的XT模式为例：当OSC2PAD输出高电平5V的情况下，外拉的100μA电流会使其电平下拉0.7V以内，即此时OSC2PAD输出高电平在4.3V～5.0V都算正确；反之当OSC2PAD输出低电平0V的情况下，外灌的100μA电流会使其电平上升0.7V以内，即此时OSC2PAD输出高电平在0.0V～0.7V都算正确。电压传输特性参数值中的两组参数值，即对应第一测试点的（Vi1，Vo1）和对应第二测试点的（Vi2，Vo2），同样可参照表中所列数值。

需要注意的是，当且仅当所有参数均符合上述要求时，才可认定晶体振荡电路功能正常。然而各参数在上述实施例中所描述的测试方式可以择一方式选择，对同时进行的其他两个参数的测试方式可不做限制。

图4为本发明测试装置实施例一的结构示意图，如图4所示，本发明另一方面提供一种测试装置，包括：

测试模块401，用于采用至少一种模式，对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，并对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，其中，不同的模式用于对应不同外加时钟源；

确定模块402，用于确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。

本实施例的测试装置用于执行上述所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本实施例中的测试装置通过设置的测试模块和确定模块，可通过采用至少一种模式，分别对所述晶体振荡电路中的反馈网络、输出端口的反向驱动力、基本运放电路的电压传输特性进行测试，对应获取所述反馈网络的反馈电阻阻值、获取反向驱动力参数值、获取电压传输特性参数值，然后确定获取的各参数是否在其取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作。本实施例的测试装置能更简单高效地对晶体振荡电路进行测试，同时可以规避现有技术仅使用单一晶体振荡器进行测试的弊端，提高了测试覆盖率。

图5为本发明测试装置实施例二的结构示意图，如图5所示，本实施例在图4所示实施例的基础上，进一步地，所述测试模块401，包括第一测试单元501、第二测试单元502和第三测试单元503，其中，

第一测试单元501，用于给所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值；或者，用于给所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值。

第二测试单元502，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为低电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外灌一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口低电平输出的上拉电压值；所述上拉电压值为所述反向驱动力参数值；或者，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为高电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外拉一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口高电平输出的下拉电压值；所述下拉电压值为所述反向驱动力参数值。

第三测试单元503，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加第一测试点的所述输入端口的电压值Vi1，测试所述第一测试点的所述输出端口的电压值Vo1，加第二测试点的所述输入端口的电压值Vi2，测试所述第二测试点的所述输出端口的电压值Vo2，获取所述电压传输特性参数值对应为所述第一测试点和所述第二测试点的输入电压值Vi1和Vi2及输出电压值Vo1和Vo2。

上述实施例中装置的测试过程和测试原理与前述方法实施例所描述的相同，在此不再赘述。

同样对于测试装置，所述至少一种模式，具体也包括下述三种模式中的至少一种模式：

第一模式，对应外加时钟源频率小于8MHz；

第二模式，对应外加时钟源频率大于等于8MHz；

第三模式，对应外加时钟源频率小于100KHz。

在所述第一模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.4MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于0.7V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.8V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.5V时，Vo2<1.0V，其中，所述Vi1为第一测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo1为所述第一测试点的所述输出端口的电压值；所述Vi2为第二测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo2为所述第二测试点的所述输出端口的电压值；

在所述第二模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.0V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V；

在所述第三模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.5MΩ～2.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.2V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1=1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2=2.8V时，Vo2<1.0V。

具体可参照表格1-1中所列的各参数值，来确定测试结果是否符合设计预期值。

本发明以上实施例中的测试方法和测试原理都是针对集成在MCU中的晶体振荡电路的器件的性能展开的，能更合理、有效、直观地反映电路的性能，与现有的测试方法相比，本实施例的测试方法更简单高效，同时可以规避现有技术仅使用单一晶体振荡器进行测试的弊端，提高了测试覆盖率。同时，在对测试成本影响不大的基础上，大大提高了出厂MCU的产品质量。

本发明通过对晶体振荡电路中的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值及电压传输特性参数值的阈值判断，可以直接或间接的涵盖集成于MCU中的晶体振荡电路模块的所包含的所有器件。对这些参数的测试能够保证晶体振荡电路中器件性能的高度一致性，预防由于生产过程和工艺中各类因素所造成的产品与产品之间的差异，更好的确保MCU产品的质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种晶体振荡电路的测试方法，其特征在于，包括：

采用至少一种模式，对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，并对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，其中，不同的模式用于对应外加不同的时钟源；

确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；

若是，则确定所述晶体振荡电路能够在所述至少一种模式下正常工作；

所述对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，包括：

在所述晶体振荡电路的输入端口加第一测试点的输入端口的电压值Vi1，测试所述第一测试点的输出端口的电压值Vo1，加第二测试点的输入端口的电压值Vi2，测试所述第二测试点的输出端口的电压值Vo2，获取所述电压传输特性参数值对应为所述第一测试点和所述第二测试点的输入电压值Vi1和Vi2及输出电压值Vo1和Vo2。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，包括：

给所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述晶体振荡电路的输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值；或者，

给所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述晶体振荡电路的输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，包括：

在所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为低电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外灌一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口低电平输出的上拉电压值；所述上拉电压值为所述反向驱动力参数值；或者，

在所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为高电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外拉一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口高电平输出的下拉电压值；所述下拉电压值为所述反向驱动力参数值。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种模式，具体包括下述二种模式中的至少一种模式：

第一模式，对应外加时钟源频率小于8MHz；

第二模式，对应外加时钟源频率大于等于8MHz。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.4MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于0.7V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1＝1.8V时，Vo1>3.5V以及Vi2＝2.5V时，Vo2<1.0V，其中，所述Vi1为所述第一测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo1为所述第一测试点的所述输出端口的电压值；所述Vi2为所述第二测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo2为所述第二测试点的所述输出端口的电压值；

在所述第二模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.0V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1＝1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2＝2.8V时，Vo2<1.0V。

6.一种晶体振荡电路的测试装置，其特征在于，包括：

测试模块，用于采用至少一种模式，对晶体振荡电路中的反馈网络进行测试，获取所述反馈网络的反馈电阻阻值，对所述晶体振荡电路的输出端口的反向驱动力进行测试，获取反向驱动力参数值，并对所述晶体振荡电路中的基本运放电路的电压传输特性进行测试，获取电压传输特性参数值，其中，不同的模式用于对应不同外加时钟源；

确定模块，用于确定各模式下测试获得的反馈电阻阻值、反向驱动力参数值以及电压传输特性参数值是否均在对应的模式下的各参数取值的正常范围内；若是，则确定所述晶体振荡电路能够在与所述至少一种模式对应的外加时钟源下正常工作；

所述测试模块，包括：第三测试单元，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加第一测试点的输入端口的电压值Vi1，测试所述第一测试点的输出端口的电压值Vo1，加第二测试点的输入端口的电压值Vi2，测试所述第二测试点的输出端口的电压值Vo2，获取所述电压传输特性参数值对应为所述第一测试点和所述第二测试点的输入电压值Vi1和Vi2及输出电压值Vo1和Vo2。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测试模块，包括：

第一测试单元，用于给所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述晶体振荡电路的输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值；或者，用于给所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，测试所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，根据所述晶体振荡电路的输入端口和输出端口间的电压值和所述晶体振荡电路的输出端口的电流值，获取所述反馈电阻阻值。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测试模块，包括：

第二测试单元，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加高电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为低电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外灌一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口低电平输出的上拉电压值；所述上拉电压值为所述反向驱动力参数值；或者，用于在所述晶体振荡电路的输入端口加低电平，所述晶体振荡电路的输出端口的电压值为高电平输出，同时在所述晶体振荡电路的输出端口外拉一个100μA的电流，获取所述晶体振荡电路的输出端口高电平输出的下拉电压值；所述下拉电压值为所述反向驱动力参数值。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一种模式，具体包括下述二种模式中的至少一种模式：

第一模式，对应外加时钟源频率小于8MHz；

第二模式，对应外加时钟源频率大于等于8MHz。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述第一模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.4MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于0.7V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1＝1.8V时，Vo1>3.5V以及Vi2＝2.5V时，Vo2<1.0V，其中，所述Vi1为所述第一测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo1为所述第一测试点的所述输出端口的电压值；所述Vi2为所述第二测试点的所述输入端口的电压值，所述Vo2为所述第二测试点的所述输出端口的电压值；

在所述第二模式下，所述反馈电阻阻值的所述正常范围为0.4MΩ～1.0MΩ，所述反向驱动力参数值的所述正常范围为小于1.0V，所述电压传输特性参数值的所述正常范围为当Vi1＝1.5V时，Vo1>3.5V以及Vi2＝2.8V时，Vo2<1.0V。