CN114268087B - 一种供电模块及供电方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种供电模块及供电方法，涉及芯片测试技术领域。其中，一种供电模块，包括：输出控制逻辑单元、数模转换单元和线性功率放大单元；所述输出控制逻辑单元用于获取运行时长，根据所述运行时长和预设的映射关系，获取所述运行时长对应的数字量电压值；所述映射关系为运行时长与所述数字量电压值的映射关系；所述数模转换单元用于将所述数字量电压值转换为模拟量电压值；所述线性功率放大单元将所述模拟量电压值放大后输出。该供电模块，输出控制逻辑单元按照运行时长输出数字量电压值，数模转换单元将数字量电压值转换为模拟量电压值，并由线性功率放大单元放大后输出，能够提供高斜率低过冲的输出电压，解决了芯片的安全测试的技术问题。

Description

一种供电模块及供电方法

技术领域

本申请涉及芯片测试技术领域，尤其涉及一种供电模块及供电方法。

背景技术

随着集成电路的不断发展，现代的集成电路芯片规模大、紧密度高，对供电电源的要求越来越高，在对芯片进行测试时，不适当的上电过程会对芯片内部精密电路造成不能恢复的损害，降低芯片的使用寿命和成品率，因此需要一种可以对芯片安全测试的供电模块。

发明内容

为了解决芯片的安全测试的技术问题，本申请提供了一种供电模块及供电方法。

第一方面，本申请提供了一种供电模块，包括：输出控制逻辑单元、数模转换单元和线性功率放大单元；

所述输出控制逻辑单元用于获取运行时长，根据所述运行时长和预设的映射关系，获取所述运行时长对应的数字量电压值；所述映射关系为运行时长与所述数字量电压值的映射关系；

所述数模转换单元用于将所述数字量电压值转换为模拟量电压值；

所述线性功率放大单元将所述模拟量电压值放大后输出；

进一步，所述供电模块还包括控制电压值存储单元；

所述控制电压值存储单元用于获取所述映射关系；所述映射关系中，所述数字量电压值越大，上升斜率越小，所述上升斜率为所述数字量电压值与所述运行时长的比值；

进一步，所述控制电压值存储单元获取的所述映射关系中至少包括两个时间段，每个所述时间段对应一个所述上升斜率；

进一步，所述控制电压值存储单元还用于获取所述供电模块的输出电压设定值；所述映射关系中，所述数字量电压值小于或等于预设控制值时，所述上升斜率相同；所述预设控制值小于所述输出电压设定值；

进一步，所述控制电压值存储单元获取的所述映射关系中还包括：所述数字量电压值大于所述预设控制值，且，小于或等于所述输出电压设定值时，所述上升斜率呈指数曲线降低。

第二方面，本申请提供了一种供电方法，应用于第一方面任一所述的供电模块，所述方法包括：

输出控制逻辑单元获取运行时长，根据所述运行时长和预设的映射关系，获取所述运行时长对应的数字量电压值；所述映射关系为运行时长与所述数字量电压值的映射关系；

数模转换单元将所述数字量电压值转换为模拟量电压值；

线性功率放大单元将所述模拟量电压值放大后输出；

进一步，所述输出控制逻辑单元获取运行时长之前，所述方法还包括：

控制电压值存储单元获取所述映射关系；所述映射关系中，所述数字量电压值越大，上升斜率越小，所述上升斜率为所述数字量电压值与所述运行时长的比值；

进一步，所述映射关系中至少包括两个时间段，每个所述时间段对应一个所述上升斜率；

进一步，所述方法包括：

控制电压值存储单元获取所述供电模块的输出电压设定值；所述映射关系中，所述数字量电压值小于或等于预设控制值时，所述上升斜率相同；所述预设控制值小于所述输出电压设定值；

进一步，所述方法还包括：

所述数字量电压值大于所述预设控制值，且，小于或等于所述输出电压设定值时，所述上升斜率呈指数曲线降低。

第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第二方面任一项实施例所述的供电方法的步骤。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面任一项实施例所述的供电方法的步骤。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该供电模块，包括：输出控制逻辑单元、数模转换单元和线性功率放大单元；所述输出控制逻辑单元用于获取运行时长，根据所述运行时长和预设的映射关系，获取所述运行时长对应的数字量电压值；所述映射关系为运行时长与所述数字量电压值的映射关系；所述数模转换单元用于将所述数字量电压值转换为模拟量电压值；所述线性功率放大单元将所述模拟量电压值放大后输出。该供电模块，输出控制逻辑单元按照运行时长输出数字量电压值，数模转换单元将数字量电压值转换为模拟量电压值，并由线性功率放大单元放大后输出，能够提供高斜率低过冲的输出电压，解决了芯片的安全测试的技术问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种供电模块的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种供电模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种供电模块的输出电压上升斜率变化示意图；

图4为本申请实施例提供的一种供电模块输出电压随时间变化的示意图；

图5为现有技术中供电模块的使用效果示意图；

图6为本申请实施例提供的一种供电模块的使用效果示意图；

图7为本申请实施例提供的一种供电方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请第一实施例提供了一种供电模块，如图1，包括：输出控制逻辑单元101、数模转换单元102和线性功率放大单元103。

输出控制逻辑单元101用于获取运行时长，根据运行时长和预设的映射关系，获取运行时长对应的数字量电压值；映射关系为运行时长与数字量电压值的映射关系。

数模转换单元102用于将数字量电压值转换为模拟量电压值。

线性功率放大单元103将模拟量电压值放大后输出。

本实施例中，运行时长是指供电模块给目标负载供电的运行时长，目标负载可以是待测试的芯片，以开始供电的时刻为基准点，输出控制逻辑单元按照运行时长，在预设的映射关系中获取对应的数字量电压值，其中，映射关系为运行时长与数字量电压值的映射关系，供电模块可以设定输出的电压值，该设定的输出电压值可称为输出电压设定值。按照预设的映射关系输出的数字量电压值，可以根据预设时长，对输出的电压值逐点控制，使输出的电压在上升过程中的不同时间段实现不同的上升斜率，在上升初段和中段控制输出电压在单位时间内上升较大电压以保证电源的输出具有比较高的上升斜率，在上升末段控制输出电压在单位时间内上升较小的电压，以保证电源输出在到达设定电压时不产生明显的电压过冲。采用这种实现方法就可以实现高斜率低过冲电源输出特性，满足芯片测试时的供电要求。其中，数模转换单元也叫D/A转换单元。

其中，输出控制逻辑单元可以为控制芯片或微控制单元等具有控制功能的器件，数模转换单元可以为D/A转换器，线性功率放大单元可以为具有功率放大功能的器件，需要说明的是，以上只是举例说明，还可以为其它具有类似功能的器件。

一个实施例中，如图2，供电模块还包括控制电压值存储单元201。

控制电压值存储单元201用于获取映射关系；映射关系中，数字量电压值越大，上升斜率越小，上升斜率为数字量电压值与运行时长的比值。

为实现高斜率低过冲的电源输出特性，映射关系中，数字量电压值越大，上升斜率越小，即在电压上升初段和中段设置高斜率，在上升末段设置低斜率，可以保证在电源达到输出电压时不产生明显的电压过冲。可以设置斜率呈曲线逐渐下降，也可设置阶梯性下降。

一个实施例中，控制电压值存储单元获取的映射关系中至少包括两个时间段，每个时间段对应一个上升斜率。

本实施例中，可以设置上升斜率呈阶梯性下降，根据映射关系中包括的时间段的个数，设置不同个上升斜率，并且各个上升斜率随着时间段包含的运行时长的逐渐变大，呈逐渐下降的趋势。其中，时间段可以按照数模转换间隔时间来划定，每个时间段为数模转换间隔时间的整数倍。

一个实施例中，控制电压值存储单元还用于获取供电模块的输出电压设定值；映射关系中，数字量电压值小于或等于预设控制值时，上升斜率相同；预设控制值小于输出电压设定值。

本实施例中，为实现高斜率低过冲的电源输出特性，可以根据供电模块的输出电压设定值，设定一个预设控制值，比如，供电模块的输出电压设置值为X，可以设定预设控制值为0.9X，在电压上升至0.9X之前，上升斜率相同，保持高斜率，减少响应的时间。

一个实施例中，控制电压值存储单元获取的映射关系中还包括：数字量电压值大于预设控制值，且，小于或等于输出电压设定值时，上升斜率呈指数曲线降低。

在电压到达0.9X之后，即在0.9X至X这一段上升末段，降低上升斜率，可以保证在电源达到输出电压设定值X时，不产生明显的电压过冲，实现高斜率低过冲的电源输出特性。

现有技术中供电模块的使用效果，如图5，横坐标为时间，纵坐标为输出电压，可以明显看到出现了过冲现象，并且，输出电压的波动时间较长。

本申请供电模块的使用效果，如图6所示，横坐标为时间，纵坐标为输出电压，可以看到，从开始供电的时刻开始至稳定供电，明显较现有技术中的供电模块的波动时间要短，且基本没有过冲的现象，达到了很好的高斜率低过冲的电源输出的特性。

基于同一技术构思，本申请第二实施例提供了一种供电方法，如图7，方法包括：

步骤701，输出控制逻辑单元获取运行时长，根据运行时长和预设的映射关系，获取运行时长对应的数字量电压值；映射关系为运行时长与数字量电压值的映射关系；

步骤702，数模转换单元将数字量电压值转换为模拟量电压值；

步骤703，线性功率放大单元将模拟量电压值放大后输出。

输出控制逻辑单元获取运行时长，在预设的映射关系中获取对应的数字量电压值，其中，映射关系为运行时长与数字量电压值的映射关系，供电模块可以设定输出的电压值，该设定的输出电压值可称为输出电压设定值。按照预设的映射关系输出的数字量电压值，可以根据预设时长，对输出的电压值逐点控制，使输出的电压在上升过程中的不同时间段实现不同的上升斜率，在上升初段和中段控制输出电压在单位时间内上升较大电压以保证电源的输出具有比较高的上升斜率，在上升末段控制输出电压在单位时间内上升较小的电压，以保证电源输出在到达设定电压时不产生明显的电压过冲。采用这种实现方法就可以实现高斜率低过冲电源输出特性，满足芯片测试时的供电要求。

一个实施例中，输出控制逻辑单元获取运行时长之前，方法还包括：

控制电压值存储单元获取映射关系；映射关系中，数字量电压值越大，上升斜率越小，上升斜率为数字量电压值与运行时长的比值。

一个实施例中，映射关系中至少包括两个时间段，每个时间段对应一个上升斜率。

一个实施例中，方法包括：控制电压值存储单元获取供电模块的输出电压设定值；映射关系中，数字量电压值小于或等于预设控制值时，上升斜率相同；预设控制值小于输出电压设定值。

一个实施例中，方法还包括：数字量电压值大于预设控制值，且，小于或等于输出电压设定值时，上升斜率呈指数曲线降低。

举例说明，可预先将电源输出上升过程中各时间点的输出设置电压值计算好保存在控制电压值存储单元中，在启动电压输出后，输出控制逻辑单元按照D/A转换间隔时间依次将存储单元中的数字量电压值发送到高精度D/A转换单元中转换为高电压精度、低电流的模拟信号，这个模拟信号被送到线性功率放大单元，在这里模拟信号在保持原有的高电压精度的情况下被放大输出电流，形成高电压精度、大输出电流的线性电源信号。

电路中输出控制逻辑单元在不同时间输出给高精度D/A转换单元的不同的数字量电压值使给被测试芯片提供的电源上升过程中的上升初段和中段控制输出电压在单位时间内上升较大电压以保证电源的输出具有比较高的上升斜率，在上升末段逐渐控制输出电压在单位时间内上升较小的电压，以保证电源输出在到达设定电压时基本不产生电压过冲的效果。

通过这种设计方式，使用高精度D/A转换单元的转换间隔时间为2us，线性功率放大单元输出斜率大于9V/us，所以采用本方法实现的电源电路可以向被测试芯片提供上升斜率大于9V/us的电源输出。同时在电源输出上升过程中最后10％幅度范围里，设置电压上升斜率随时间增加按照指数曲线降低，直到最终电源输出电压达到设置值，实现消除电源输出过冲的效果，图5为采用本发明设计前的实际测试效果图，图6为采用本发明设计后的实际测试效果图，可以明显看出，采用本发明的设计方法后，电源输出的过冲基本被完全消除。因此按照本设计可以实现上升斜率大于9V/us，过冲幅度小于0.1％FS的线性供电电源。

如图8所示，本申请第三实施例提供了一种电子设备，包括处理器111、通信接口112、存储器113和通信总线114，其中，处理器111，通信接口112，存储器113通过通信总线114完成相互间的通信，

存储器113，用于存放计算机程序；

在本申请一个实施例中，处理器111，用于执行存储器113上所存放的程序时，实现前述任意一个方法实施例提供的供电模块的供电方法，包括：

获取运行时长，根据所述运行时长和预设的映射关系，获取所述运行时长对应的数字量电压值；所述映射关系为运行时长与所述数字量电压值的映射关系。

上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本申请第四实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述任意一个方法实施例提供的供电模块的供电方法的步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种供电模块，其特征在于，包括：输出控制逻辑单元、数模转换单元和线性功率放大单元；

所述输出控制逻辑单元用于获取运行时长，根据所述运行时长和预设的映射关系，获取所述运行时长对应的数字量电压值；所述映射关系为运行时长与所述数字量电压值的映射关系；

所述数模转换单元用于将所述数字量电压值转换为模拟量电压值；

所述线性功率放大单元将所述模拟量电压值放大后输出；

其中，所述供电模块还包括控制电压值存储单元；

所述控制电压值存储单元用于获取所述映射关系；所述映射关系中，所述数字量电压值越大，上升斜率越小，所述上升斜率为所述数字量电压值与所述运行时长的比值。

2.根据权利要求1所述的供电模块，其特征在于，所述控制电压值存储单元获取的所述映射关系中至少包括两个时间段，每个所述时间段对应一个所述上升斜率。

3.根据权利要求1所述的供电模块，其特征在于，所述控制电压值存储单元还用于获取所述供电模块的输出电压设定值；所述映射关系中，所述数字量电压值小于或等于预设控制值时，所述上升斜率相同；所述预设控制值小于所述输出电压设定值。

4.根据权利要求3所述的供电模块，其特征在于，所述控制电压值存储单元获取的所述映射关系中还包括：所述数字量电压值大于所述预设控制值，且，小于或等于所述输出电压设定值时，所述上升斜率呈指数曲线降低。

5.一种供电方法，应用于权利要求1-4任一所述的供电模块，其特征在于，所述方法包括：

输出控制逻辑单元获取运行时长，根据所述运行时长和预设的映射关系，获取所述运行时长对应的数字量电压值；所述映射关系为运行时长与所述数字量电压值的映射关系；

数模转换单元将所述数字量电压值转换为模拟量电压值；

线性功率放大单元将所述模拟量电压值放大后输出；

其中，所述输出控制逻辑单元获取运行时长之前，所述方法还包括：

控制电压值存储单元获取所述映射关系；所述映射关系中，所述数字量电压值越大，上升斜率越小，所述上升斜率为所述数字量电压值与所述运行时长的比值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述映射关系中至少包括两个时间段，每个所述时间段对应一个所述上升斜率。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

控制电压值存储单元获取所述供电模块的输出电压设定值；所述映射关系中，所述数字量电压值小于或等于预设控制值时，所述上升斜率相同；所述预设控制值小于所述输出电压设定值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述数字量电压值大于所述预设控制值，且，小于或等于所述输出电压设定值时，所述上升斜率呈指数曲线降低。