DE19619916C2 - Ratengeneratorschaltung für Halbleiter-Prüfsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Impulsraten- bzw. Raten- oder Impulsfrequenzgeneratorschaltung eines Halbleiter-Prüfsystems und insbesondere eine Ratengeneratorschaltung für eine IC- Prüfvorrichtung, durch die ohne Verwendung von Hochgeschwin­ digkeits-Schaltungskomponenten Prüfmustersignale mit einer hohen Wiederholungsfrequenz bzw. einem hohen Folgegrad erzeugt werden können.

Zum Prüfen eines Halbleiterbausteins durch ein Halbleiter- Prüfsystem werden dem geprüften Halbleiterbaustein Prüfsignale zugeführt, und die erhaltenen Ausgangssignale des Halbleiterbausteins werden mit erwarteten Daten verglichen, um zu bestimmen, ob der Halbleiterbaustein korrekt arbeitet oder nicht. Der Folgegrad der Prüfmustersignale wird als Prüfgerätrate bezeichnet und durch eine Ratengenera­ torschaltung festgelegt. Bei einem modernen Halbleiter-Prüf­ system wird die Prüfgerätrate dynamisch auf einer zyklusbe­ zogenen Basis durch eine Ratengeneratorschaltung variiert, um einen komplizierten Halbleiterbaustein geeignet zu prüfen.

US 5,212,443 A beschreibt eine Systemablaufsteuerung 'Global Sequencer' mit einem Datenspeicher, dessen Daten in einen Vorwahlzähler geschrieben werden. Der Zähler zählt auf der Basis des Taktes vom Oszillator von diesem Wert hoch, bis der Zählerstand einem Wert in einem Register entspricht. Daraus ergibt sich eine Zeitspanne, die ein Vielfaches des Taktes ist. Außerdem enthält der Speicher auch Daten für eine Verzögerungszeit, um ein Signal zu erzeugen, das ermöglichen soll, Prüfsignale mit Periodendauern zu erzeugen, die nicht ganzzahlige, sondern gebrochen-rationale Vielfache des Basistaktes sind.

DE 44 33 512 A1 beschreibt eine Wellenform-Formatierungs­ einrichtung, die eine Takterzeugungseinrichtung enthält. Ein Taktdatenspeicher übergibt einem Verzögerungs-Zählerelement Verzögerungsdaten als Einstellwert. Wenn der Zähler auf Basis des Taktes diesen Einstellwert erreicht, triggert er das Verzögerungselement, das das einlaufende Signal um einen Verzögerungszeitbeitrag, der kleiner ist als eine Signalperiode des Referenztaktes. Die zugrundeliegenden Verzögerungsdaten werden in zwei Taktdatenspeichern getrennt gehalten und jeweils in dem Verzögeruns-Zählerelement und den Verzögerungselementen verarbeitet.

DE 44 36 494 A1 betrifft ein Prüfgerät für Halbleiter-ICs mit einer Mustererzeugungseinrichtung, die einen Zeitgeber­ anteil und einen Musterteil enthält. Bei jedem Zyklus werden daraus Zeitsteuerdaten TS bzw. Musterdaten PAT ausgelesen. Die Zeitsteuerdaten werden einem Impulsfrequenzgenerator und Zeitspeichern zugeführt, woraus in Verbindung mit Gattern und Verzögerungsschaltungen sechs Zeitsteuertakte gebildet werden.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Ra­ tengeneratorschaltung. Die Ratengeneratorschaltung wird aus einem Mustergenerator 12, einem Zwischenspeicher 18, einem Taktgenerator 11 und einem Wellenformgenerator 13 gebildet.

Der Mustergenerator 12 speichert Ratendaten zum Erzeu­ gen eines Prüfmusters. Die Ratendaten werden bei jedem Takt­ zyklus eines Systemtaktes 111 ausgelesen und dem Zwischen­ speicher 18 zugeführt. Die Ratendaten (WDT) werden durch einen mit dem Systemtakt 111 synchronisierten Schreibtakt vorübergehend im Zwischenspeicher 18 gespeichert.

Der Taktgenerator 11 liest die Ratendaten (RDT) mit ei­ nen mit dem Systemtakt synchronisierten Lesetakt aus dem Zwischenspeicher 18 aus. Der Taktgenerator 11 erzeugt für jeden Zyklus einen Zeitimpuls und ein Zeitdatenelement ba­ sierend auf den vom Speicher 18 empfangenen Ratendaten. Der Zeitimpuls stellt eine durch die Ratendaten dargestellte Grobzeit dar, während das Zeitdatenelement eine durch die Ratendaten dargestellte Feinzeit darstellt. Die Grobzeit ist eine Zeitlänge, die einem ganzzahligen Vielfachen eines Zy­ klus eines Referenztaktes das Halbleiter-Prüfsystem ent­ spricht, und die Feinzeit ist eine Zeitlänge, die kürzer ist als ein Referenztaktzyklus.

Der Wellenformgenerator 13 wandelt das Zeitdatenelement in eine Verzögerungszeit um, die zum Zeitimpuls vom Takt­ generator 11 addiert wird. Daher erzeugt der Wellenformge­ nerator 13 ein Prüfmustersignal, indem die Verzögerungszeit zum Zeitimpuls addiert und der Zeitimpuls wellengeformt wird.

Bei modernen Bauweisen dieser Ratengeneratorschaltung weist der Zwischenspeicher 18 eine Pipeline-Struktur auf, bei der mehrere Speicherstufen, wie beispielsweise Schiebe­ register (nicht dargestellt) seriell geschaltet sind, um die Datenübertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Das Ratenda­ tenelement (WDT) vom Mustergenerator 12 wird durch den mit dem Systemtakt synchronisierten Schreibtakt in die erste Stufe der Register geschrieben, während das Ratendatenele­ ment (RDT) durch den mit dem Systemtakt synchronisierten Le­ setakt in der letzten Stufe der Register gelesen und dem Taktgenerator 11 zugeführt wird.

Fig. 5 zeigt ein Impulsdiagramm zum Darstellen einer Arbeitsweise der in Fig. 4 dargestellten Ratengenerator­ schaltung. In diesem Beispiel ist der in Fig. 5A darge­ stellte Systemtakt 111 mit dem in Fig. 5C dargestellten Zeitimpuls 113 identisch. Wie vorstehend erwähnt, wird der Zeitimpuls 113 durch die gemäß den Ratendaten vorgegebenen Grobzeitdaten gebildet. Obwohl nicht dargestellt, wird dem Taktgenerator ein Referenztakt zugeführt, wodurch der Sy­ stemtakt 111 und der Zeitimpuls 113 erzeugt werden. Die durch die Ratendaten bestimmte Grobzeit ist beispielsweise ein ganzzahliges Vielfaches des Referenztaktes. Dadurch wird in jedem Zyklus die Periode des Systemtaktes 111, d. h. des Zeitimpulses 113, basierend auf den dem Taktgenerator 11 zu­ geführten Ratendaten als ein ganzzahliges Vielfaches des Re­ ferenztaktes festgelegt.

Der in Fig. 5G dargestellte Schreibtakt 121 wird durch den Mustergenerator synchron mit dem Systemtakt 111 erzeugt, um die in Fig. 5H dargestellten Ratendaten 122 in den Zwi­ schenspeicher 18 zu schreiben. Daher wird durch den in Fig. 5G dargestellten ersten Schreibtakt (1) das Ratendatenele­ ment AA in der ersten Speicherstufe des Zwischenspeichers 18 gespeichert. Die Ratendaten BB, CC, DD . . . werden durch die Schreibtakte (2), (3), (4) . . . aufeinanderfolgend im Zwi­ schenspeicher 18 gespeichert, wie in den Fig. 5G und H dargestellt.

Dar in Fig. 5E dargestellte Lesetakt 112 ist ebenfalls mit dem Systemtakt 111 synchronisiert. Der Lesetakt 112 wird allen Registerstufen des Zwischenspeichers 18 zugeführt, um die Ratendaten bei jedem Lesetakt 112 zur nächsten Register­ stufe zu verschieben bzw. zu übertragen. Daher wird das er­ ste Datenelement AA immer dann zur letzten Registerstufe des Zwischenspeichers 18 geschoben, wenn der Lesetakt 112 zuge­ führt wird. Die anderen Ratendaten BB, CC, DD, . . . werden ebenfalls aufeinanderfolgend zur letzten Registerstufe ge­ schoben.

Wenn beispielsweise die Pipeline-Struktur des Zwischen­ speichers 18 zwei Schieberegisterstufen aufweist, wie im Fall von Fig. 5, wird durch den in Fig. 5E dargestellten Lesetakt (3), der der zweite Takt nach dem ersten Schreib­ takt (1) ist, das das Datenelement AA darstellende, in Fig. 5F dargestellte Ratendatenelement 181 vom Zwischenspeicher 18 ausgegeben. Das Ratendatenelement AA wird durch den Takt­ generator 11 empfangen, um einen Zeitimpuls 113 und ein Zeitdatenelement 114 für den Wellenformgenerator 13 zu er­ zeugen.

Durch den Lesetakt (4) wird das Ratendatenelement BB vom Zwischenspeicher 18 ausgegeben und durch den Taktgenera­ tor 11 empfangen. Auf diese Weise wird das im Mustergenera­ tor 12 gespeicherte Ratendatenelement über den Zwischenspei­ cher 18 immer dann dem Taktgenerator 11 zugeführt, wenn der Schreibtakt 121 und der Lesetakt 112 zugeführt werden.

Wenn der Taktgenerator 11 das Ratendatenelement emp­ fängt, unterscheidet dieser im Ratendatenelement eine Grob­ zeit und eine Feinzeit. Wie vorstehend beschrieben, ist die Grobzeit ein ganzzahliges Vielfaches der Referenztaktperi­ ode, während die Feinzeit eine Verzögerungszeit ist, die kürzer ist als eine Referenztaktperiode. Basierend auf der Grobzeit erzeugt der Taktgenerator 11 Zeitimpulse 113 mit Zeitintervallen, die einem ganzzahligen Vielfachen des Refe­ renztaktes entsprechen.

Die Feinzeit wird zum nächsten Ratendatenelement ad­ diert. Wenn das addierte Datenelement größer ist als die ganze Zahl des Referenztaktes, wird basierend auf der Grob­ zeit, d. h. die durch die Addition gebildete ganze Zahl des Referenztaktes, der Zeitimpuls 113 erzeugt. Der Zeitimpuls 113 wird dem Wellenformgenerator 13 zugeführt. Der Rest der Addition, der kleiner ist als die Referenztaktperiode, wird dem Wellenformgenerator 13 als das Zeitdatenelement 114 zu­ geführt.

Wenn der Wellenformgenerator 13 den Zeitimpuls 113 und das Zeitdatenelement 114 empfängt, wandelt er das Zeitdaten­ element in eine Verzögerungszeit um und addiert die Verzöge­ rungszeit zum Zeitimpuls 113, um ein in Fig. 5B dargestell­ tes Prüfmustersignal zu erzeugen. Auf diese Weise wird ein Prüfmustersignal mit den Zeitintervallen A, B, C basierend auf den im Mustergenerator 12 gespeicherten Ratendaten er­ zeugt.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten herkömmli­ chen Ratengeneratorschaltung ist der Folgegrad des Prüfmu­ stersignals durch die Betriebs- oder Arbeitsgeschwindigkeit der in der Schaltung verwendeten Schaltungskomponenten be­ grenzt. Beispielsweise werden eine Zeitdauer, die erforder­ lich ist, um im Schreibzyklus die Ratendaten vom Mu­ stergenerator 12 in den Zwischenspeicher 18 zu schreiben, und eine Zeitdauer, die erforderlich ist, um im Lesezyklus die Ratendaten für den Taktgenerator 11 aus dem Zwi­ schenspeicher 18 auszulesen, durch die Arbeitsgeschwindig­ keit der im Mustergenerator, im Zwischenspeicher und im Taktgenerator verwendeten Schaltungskomponenten bestimmt. Daher ist es gegenwärtig schwierig, eine Prüfmuster­ signalfrequenz oder eine Prüfgerätrate oder -frequenz von 128 MHz (8 ns je Zyklus) oder mehr durch die herkömmliche Technologie zu erzeugen.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ratengeneratorschaltung für ein Halbleiter-Prüfsystem bereitzustellen, durch die ohne Verwendung von Hochgeschwin­ digkeits-Schaltungskomponenten eine wesentlich höhere Prüf­ mustersignalrate oder -freguenz erzeugt werden kann.

Ferner wird eine Ratengeneratorschaltung für ein Halb­ leiter-Prüfsystem bereitgestellt, durch die durch eine ko­ stengünstige Schaltungsanordnung ein Hochfrequenz-Prüfmu­ stersignal erzeugt werden kann.

Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, wird bei der vorliegenden Erfindung beim Zeitimpulserzeugungsprozeß eine besondere Raummultiplextechnologie bei der Übertragung von Ratendaten und bei Datenakkumulierungsprozessen verwendet. Die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung ist geeignet zur Verwendung in einem Halbleiter-Prüfsystem, durch das Prüfsignale erzeugt werden, deren zeitliche Beziehungen bzw. Zeitabstände sich auf einer zyklusbezogenen Basis dynamisch ändern, um Halbleiterbausteine zu prüfen. Die erfindungsge­ mäße Ratengeneratorschaltung weist auf:
einen Referenztakt zum Festlegen eines Basis- Arbeitstaktes des Halbleiter-Prüfsystems;
einen Mustergenerator, der Ratendaten speichert, die Zeitabstände jedes Impulses für die Prüfsignale darstellen, um mehrere Ratendaten synchron mit einem Systemtakt gleichzeitig parallel auszulesen;
einen Zwischenspeicher, der die mehrere Ratendaten par­ allel vom Mustergenerator empfängt und die mehreren Ra­ tendaten synchron mit dem Systemtakt überträgt;
einen Taktgenerator, der die mehreren Ratendaten paral­ lel vom Zwischenspeicher empfängt und mehrere Sätze aus je­ weils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement erzeugt, wobei jedes der Ratendatenelemente vom Zwischenspeicher eine Kombination aus einer Grobzeit des Impulses, die einem ganz­ zahligen Vielfachen einer Periode des Referenztaktes ent­ spricht, und einer Feinzeit des Impulses ist, die einer Zeitlänge entspricht, die kürzer ist als die Refe­ renztaktperiode, wobei mindestens ein Satz der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente basierend auf einer Summe aus allen der mehreren Ratendaten und einer Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes erzeugt wird und alle anderen Sätze der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente basierend auf entspre­ chenden der mehreren Ratendaten und der Feinzeit des voran­ gehenden Zyklus erzeugt werden; und
einen Wellenformgenerator, der die mehreren Sätze der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente parallel empfängt, um eine durch das Zeitdatenelement, das kleiner ist als die Referenztaktperiode, dargestellte Verzögerungszeit zu einem entsprechenden der Zeitimpulse zu addieren, wobei der Wellenformgenerator die mehreren Zeitimpulse, denen die Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden, in ein serielles Si­ gnal umwandelt.

Durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung für ein Halbleiter-Prüfsystem kann ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten ein hoher Folge­ grad der Prüfmustersignale erhalten werden. Daher können durch eine kostengünstige Schaltungsanordnung Hochfrequenz- Prüfmustersignale erzeugt werden.

Daher können durch die erfindungsgemäße Ratengenerator­ schaltung, wenn beispielsweise vier Ratendaten in der Raten­ generatorschaltung parallel verarbeitet werden, wobei die Frequenz jedes der Ratendatenelemente wie bei der herkömmli­ chen Technologie 125 MHz (8 ns je Zyklus) beträgt, ohne Ver­ wendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungskomponenten Zeitimpulse mit einer vierfach höheren Frequenz, d. h. 500 MHz (2 ns je Zyklus), erzeugt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Ba­ sisaufbaus der erfindungsgemäßen Ratengeneratorschaltung.

Fig. 2 ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Bei­ spiels einer Schaltungsstruktur der vorliegenden Erfindung, wobei vier Ratendaten parallel verarbeitet werden;

Fig. 3 ein Impulsdiagramm zum Darstellen einer Ar­ beitsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Aufbaus einer herkömmlichen Ratengeneratorschaltung;

Fig. 5 ein Impulsdiagramm zum Darstellen der Arbeits­ weise der in Fig. 4 dargestellten herkömmlichen Ratengene­ ratorschaltung und

Fig. 6 ein Beispiel eines bei den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 verwendeten Phasenakkumulators.

Nachstehend wird die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen be­ schrieben. Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist im Blockdiagramm von Fig. 1 dargestellt. In diesem Beispiel wird die Ratengeneratorschaltung aus einem Muster­ generator 22, einem Zwischenspeicher 28, einem Taktgenerator 21 und einem Wellenformgenerator 23 gebildet. Im Beispiel von Fig. 1 werden mehrere Daten und Impulse parallel Über­ tragen. Außerdem wird dem Taktgenerator 21 ein Referenztakt zugeführt, durch den ein Basisarbeitstakt des Halbleiter­ prüfsystems festgelegt wird.

Durch die zeitliche Steuerung durch einen Systemtakt 211 wird auf den Mustergenerator 22 zugegriffen, um n Raten­ datenelemente 222 parallel auszulesen. Der Zwischenspeicher 28 weist mehrere parallele Speicherelemente, wie beispiels­ weise Schieberegister, auf, um die n Ratendaten 222 mit der Taktfrequenz eines Schreibtaktes 221 vorübergehend zu spei­ chern. Dem Zwischenspeicher 28 wird ein mit dem Systemtakt 211 synchronisierter Lesetakt 212 zugeführt, um die n Ra­ tendatenelemente parallel zur nächsten Registerstufe zu übertragen.

Nach der vorgegebene Anzahl von Lesetakten werden die n parallelen Ratendaten durch den Taktgenerator 21 empfangen. Im Taktgenerator 21 werden alle vom Zwischenspeicher 28 par­ allel empfangenen Ratendaten zusätzlich zum eine Feinzeit darstellenden Rest eines vorangehenden Zyklus addiert, um ein Gesamtsummendatenelement zu erzeugen. Wie vorstehend be­ züglich des herkömmlichen Beispiels beschrieben, werden die Ratendaten in eine Grobzeit, die einem ganzzahligen Vielfa­ chen der Referenztaktperiode entspricht, und eine Feinzeit getrennt, die einer Verzögerungszeit entspricht, die kürzer ist als eine Referenztaktperiode.

Basierend auf der Grobzeit des Gesamtsummenda­ tenelements wird ein erster Zeitimpuls erzeugt. Der nächste Zeitimpuls wird basierend auf der Zeitdifferenz bzw. dem Zeitabstand zum ersten Zeitimpuls erzeugt. Außerdem wird ein die Feinzeit darstellendes erstes Zeitdatenelement erzeugt. Die Feinzeit ist in diesem Fall eine Verzögerungszeit, die erhalten wird, indem die Grobzeit aus dem Gesamtsummendaten­ element eliminiert wird.

Ein zweiter Zeitimpuls wird unter Bezug auf den ersten Zeitimpuls basierend auf dem ersten Ratendatenelement der n parallel empfangenen Ratendatenelemente erzeugt. Das erste Ratendatenelement wird in eine Grobzeit und eine Feinzeit getrennt. Daher wird der zweite Zeitimpuls basierend auf der Grobzeit erzeugt, die einer Zeitdauer entspricht, die bezüg­ lich des ersten Zeitimpulses verstrichenen ist und einem ganzzahligen Vielfachen der Referenztaktperiode bezüglich des ersten Zeitimpulses entspricht. Das zweite Zeitdatenele­ ment wird durch Addieren der Feinzeit des ersten Ratendaten­ elements zur Feinzeit des vorangehenden Zyklus erzeugt.

Ein dritter Zeitimpuls wird unter Bezug auf den zweiten Zeitimpuls basierend auf dem zweiten Ratendatenelement der n parallel empfangenen Ratendatenelemente erzeugt. Das zweite Ratendatenelement wird in eine entsprechende Grobzeit und eine Feinzeit getrennt. Daher wird der dritte Zeitimpuls ba­ sierend auf der Grobzeit erzeugt, die einer Zeitdauer ent­ spricht, die bezüglich des zweiten Zeitimpulses verstrichen ist und einem ganzzahligen Vielfachen der Refe­ renztaktperiode bezüglich des zweiten Zeitimpulses ent­ spricht. Das dritte Zeitdatenelement wird durch Addieren der Feinzeit des zweiten Ratendatenelements zum zweiten Zeitda­ tenelement erzeugt.

Auf ähnliche Weise wird ein n-ter Zeitimpuls unter Be­ zug auf den (n-1)-ten Zeitimpuls basierend auf dem (n-1)-ten Ratendatenelement der n parallel empfangenen Ratendatenele­ mente erzeugt. Das (n-1)-te Ratendatenelement wird in eine Grobzeit und eine Feinzeit getrennt. Daher wird der n-te Zeitimpuls basierend auf der Grobzeit erzeugt, die einer Zeitdauer entspricht, die bezüglich des (n-1)-ten Zeitimpul­ ses verstrichen ist und einem ganzzahligen Vielfaches der Referenztaktperiode bezüglich des (n-1)-ten Zeitimpulses entspricht. Das n-te Zeitdatenelement wird ebenfalls durch Addieren der Feinzeit des (n-1)-te Ratendatenelements zum (n-1)-ten Zeitdatenelement erzeugt.

Der Wellenformgenerator 23 erzeugt n Sätze aus jeweils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement, die parallel vom Taktgenerator 21 empfangen werden. Der Wellenformgenera­ tor weist n parallele Verzögerungsschaltungen auf, die je­ weils einen entsprechenden Satz der Zeitimpulse und Zeitda­ tenelemente empfangen. In den Verzögerungsschaltungen sind Verzögerungselemente angeordnet, durch die die Verzögerungs­ daten als entsprechende Verzögerungszeit interpretiert wer­ den. Die Verzögerungszeit hat eine höhere Auflösung als die Referenztaktperiode. Jeder der Zeitimpulse durchläuft das entsprechende Verzögerungselement, während dem Zeitimpuls die Verzögerungszeit aufgeprägt wird, die basierend auf den durch die Zeitdaten dargestellten Verzögerungsdaten erzeugt wird.

Der Wellenformgenerator 23 weist eine ODER-Schaltung auf, um alle Zeitimpulse zu kombinieren, denen in den Verzö­ gerungselementen Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden. Am Ausgang der ODER-Schaltung werden die parallelen Zeitimpulse zu einem seriellen Signal kombiniert. Daher werden durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung Taktsignale (Prüf­ signale) mit einem n-mal höheren Folgegrad erzeugt.

Fig. 2 zeigt ein spezifischeres Beispiel der vorlie­ genden Erfindung. Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Bei­ spiels eines erfindungsgemäßen Schaltungsaufbaus, wobei vier Ratendatenelemente parallel verarbeitet werden. Daher können durch diese Ratengeneratorschaltung Prüfsignale mit einem viermal höheren Folgegrad erzeugt werden.

Das Schaltungsdiagramm von Fig. 2 zeigt im wesentli­ chen den Aufbau eines Taktgenerators 31. Ein Referenztakt, der ein Basistakt für den gesamten Betrieb des Halbleiter- Prüfsystems ist, wird dem Taktgenerator 31 für geeignete Schaltungskomponenten des Blockdiagramms zugeführt. Die vier Ratendatenelemente werden durch einen Mustergenerator mit der Taktfrequenz eines Systemtaktes 311 parallel erzeugt. Durch einen Lesetakt 312 werden die Ratendatenelemente schrittweise in mehrere Stufen von Schieberegistern eines Zwischenspeichers 38 übertragen.

Die letzten Stufen von Schieberegistern 51-54 sind im in Fig. 2 dargestellten Zwischenspeicher 38 dargestellt. Obwohl nicht im einzelnen dargestellt, ist, weil jedes der Ratendatenelemente TA-TD aus mehreren Bits gebildet wird, jedes der Register 51-54 aus mehreren Flipflops gebildet, um die mehreren Bits der Ratendatenelemente aufzunehmen. Die vier Ratendatenelemente werden dem Taktgenerator 31 durch den Lesetakt 312 gleichzeitig parallel zugeführt.

Der Taktgenerator 31 weist auf: einen aus drei Akkumu­ latoren gebildeten Datenakkumulator 41, einen in Fig. 6 ausführlicher dargestellten Phasenakkumulator 42, Akkumu­ latoren 46, 47 und 48 und Zähler 43, 44 und 45. Ein Wellen­ formgenerator 33 wird aus Verzögerungsschaltungen 61-64 und einer ODER-Schaltung 68 gebildet. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung wird als Prüfsignal für Halbleiterbausteine verwendet.

Wie nachstehend beschrieben wird, werden der Datenakku­ mulator 41 und der Phasenakkumulator 42 verwendet, um ein Gesamtsummendatenelement zu erzeugen, wie vorstehend unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde. Jeder der Zähler 43-45 wird verwendet, um durch Zählen der Anzahl von Referenztak­ ten einen auf einer Grobzeit basierenden Zeitimpuls 2u er­ zeugen. Jeder der Akkumulatoren 46-48 wird zum Erzeugen ei­ nes dem Zeitimpuls entsprechenden Zeitdatenelements verwen­ det, das eine Verzögerungszeit darstellt, deren Zeitauflö­ sung besser ist als die Referenztaktperiode.

Wie vorstehend beschrieben, werden die vier Ratendaten­ elemente TA, TB, TC und TD von den vier parallelen Registern 51, 52, 53 und 54 im Zwischenspeicher 38 durch den Taktgene­ rator 31 empfangen. Die Ratendatenelemente TA-TD werden dem Datenakkumulator 41 zugeführt und akkumuliert. Das Akkumula­ tionsergebnis wird dem Phasenakkumulator 42 zugeführt. Wie unter Bezug auf Fig. 6 ausführlicher beschrieben wird, weist der Phasenakkumulator 42 ein Addierglied, einen Zäh­ ler, eine Verzögerungsschaltung und ein Verzögerungsflipflop auf. Das Verzögerungsflipflop speichert Zeitdaten PDA, die eine Feinzeit eines vorangehenden Systemtaktzyklus darstel­ len.

Der Phasenakkumulator 42 gibt das die Feinzeit des vor­ angehenden Prüfzyklus darstellende Zeitdatenelement PDA an den Akkumulator 46 aus, wo es zum Ausgangsdatenelement des Datenakkumulators 41 addiert wird, um ein Ge­ samtsummendatenelement zu erhalten. Der Phasenakkumulator 42 erzeugt einen Zeitimpuls PA basierend auf der Grobzeit des Gesamtsummendatenelements und gibt ein die Feinzeit des Zeitimpulses PA darstellendes Zeitdatenelement DA aus. Das Zeitdatenelement DA ist der im Gesamtsummendatenelement ent­ haltene Rest des ganzzahligen Vielfachen der Referenztaktpe­ riode.

Der Zeitimpuls PA wird durch Zählen der Referenztaktim­ pulse für die als Grobzeit definierte Zeitdauer erzeugt. Der Zeitimpuls PA wird außerdem als Zeitreferenz für die anderen drei Zeitimpulse verwendet, die den Ratendaten TA, TB bzw. TC entsprechen. Außerdem gibt der Phasenakkumulator 42 einen Systemtakt und einen Lesetakt synchron mit dem Zeitimpuls PA aus.

Der Zähler 43 gibt einen Zeitimpuls PB aus, der bezüg­ lich des Zeitimpulses PA um die Zeitdauer der Grobzeit verzögert ist, die durch das Ratendatenelement TA vom Regi­ ster 51 des Zwischenspeichers 38 bestimmt ist. Dem Zähler 43 wird der Referenztakt zugeführt, und der Zähler zählt die Anzahl der Referenztakte für die durch die Grobzeit der Ra­ tendaten TA definierte Zeitdauer. Daher wird der Zeitimpuls PB durch Zählen der geeigneten Anzahl von Referenztakten er­ zeugt und anschließend dem Wellenformgenerator 33 zugeführt.

Der Zähler 44 gibt einen Zeitimpuls PC aus, der bezüg­ lich des Zeitimpulses PB um die Zeitdauer der Grobzeit verzögert ist, die durch das Ratendatenelement TB vom Regi­ ster 52 des Zwischenspeichers 38 bestimmt ist. Dem Zähler 44 wird der Referenztakt zugeführt, und der Zähler zählt die Anzahl der Referenztakte für die durch die Grobzeit des Ra­ tendatenelements TB definierte Zeitdauer. Daher wird der Zeitimpuls PC durch Zählen der geeigneten Anzahl von Refe­ renztakten erzeugt und anschließend dem Wellenformgenerator 33 zugeführt.

Der Zähler 45 gibt einen Zeitimpuls PD aus, der bezüg­ lich des Zeitimpulses PC um die Zeitdauer der Grobzeit verzögert ist, die durch das Ratendatenelement TC vom Regi­ ster 53 des Zwischenspeichers 38 bestimmt ist. Dem Zähler 45 wird der Referenztakt zugeführt, und der Zähler zählt die Anzahl der Referenztakte für eine durch die Grobzeit des Ratendatenelements TC definierte Zeitdauer. Daher wird der Zeitimpuls PD durch Zählen der geeigneten Anzahl von Referenztakten erzeugt und dem Wellenformgenerator 33 zuge­ führt.

Der Akkumulator 46 addiert das die Feinzeit des voran­ gehenden Prüfzyklus darstellende Zeitdatenelement PDA vom Phasenakkumulator 42 zum Feindatenelement des Ratendaten­ elements TA vom Register 51. Basierend auf dieser Addition erzeugt der Akkumulator 46 ein eine Feinzeit für den Zeitimpuls PB darstellendes Zeitdatenelement DB.

Der Akkumulator 47 addiert das durch den Akkumulator 46 erzeugte und die Feinzeit für den Zeitimpuls PB darstellende Zeitdatenelement DB zum Feinzeitdatenelement des Ratendaten­ elements TB vom Register 52. Basierend auf dieser Addition erzeugt der Akkumulator 47 ein Zeitdatenelement DC, das eine Feinzeit für den Zeitimpuls PC darstellt.

Der Akkumulator 48 addiert das durch den Akkumulator 47 erzeugte und die Feinzeit für den Zeitimpuls PC darstellende Zeitdatenelement DC zum Feinzeitdatenelement des Ratendaten­ elements TB vom Register 53. Basierend auf dieser Addition erzeugt der Akkumulator 48 ein Zeitdatenelement DD, das eine Feinzeit für den Zeitimpuls PD darstellt.

Der Wellenformgenerator empfängt die vier Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdatenelementen parallel vom Taktgenera­ tor 31. Der Wellenformgenerator weist vier parallele Verzö­ gerungsschaltungen 61-64 auf, die jeweils einen ent­ sprechenden Satz der Zeitimpulse und Zeitdatenelemente emp­ fangen. Jede der Verzögerungsschaltungen weist einen Satz von Verzögerungselementen auf, durch die die Verzögerungsda­ ten in eine entsprechende Verzögerungszeit umgewandelt wer­ den. Jeder der Zeitimpulse durchläuft das entsprechende Verzögerungselement, wobei den Zeitimpulsen die Verzöge­ rungszeit aufgeprägt wird, die basierend auf der durch die Verzögerungsdaten dargestellte Feinzeit erzeugt wird.

Dadurch wird der Zeitimpuls PA in der Verzögerungs­ schaltung 61 um eine durch das Zeitdatenelement DA defi­ nierte Verzögerungszeit verzögert, und der Zeitimpuls PB wird in der Verzögerungsschaltung 62 um eine durch das Zeit­ datenelement DB definierte Verzögerungszeit verzögert. Ähn­ licherweise wird der Zeitimpuls PC in der Verzögerungsschal­ tung 63 um eine durch das Zeitdatenelement DC definierte Verzögerungszeit verzögert, und der Zeitimpuls PD wird in der Verzögerungsschaltung 64 um eine durch das Zeitdatenele­ ment DD definierte Verzögerungszeit verzögert.

Der Wellenformgenerator 33 weist ferner eine ODER- Schaltung 68 auf, um alle Zeitimpulse, denen in den Verzöge­ rungselementen eine Verzögerungszeit aufgeprägt wurde, zu kombinieren. Dadurch werden die parallelen Zeitimpulse in ein serielles Zeitsignal umgewandelt, wobei jeder Impulsab­ stand bezüglich dem vorangehenden Impuls definiert ist. Da­ her werden durch die erfindungsgemäße Ratengenerator­ schaltung Zeitsignale (Prüfsignale) mit einem viermal höhe­ ren Folgegrad erzeugt.

Fig. 3 zeigt ein Impulsdiagramm zum Darstellen einer Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Beispiel von Fig. 3 haben die Ratendatenelemente die Werte AA = 2.2 ns, BB = 2.8 ns, CC = 3.0 ns bzw. DD = 2.6 ns, wobei diese Dateneinstellung für zwei Prüfsignalzyklen beibehalten wird. Es wird vorausge­ setzt, daß die Feinzeit eines vorangehenden Zyklus null be­ trägt. Es wird außerdem vorausgesetzt, daß die Referenztakt­ periode 1 ns beträgt, so daß eine Grobzeit in diesem Beispiel ein ganzzahliges Vielfaches der Taktperiode von 1 ns beträgt. Daher ist in diesem Fall eine Feinzeit kürzer als 1 ns und hat eine Auflösung von 0.1 ns.

Zu einem Zeitpunkt 0 ns werden der Systemtakt 311 und der Lesetakt 312 synchron mit einem Zeitimpuls PA erzeugt, wie in den Fig. 3A, 3C und 3K dargestellt. Wenn der Lese­ takt 312 durch den Zwischenspeicher 38 empfangen wird, wer­ den die vier Ratendatenelemente AA, BB, CC und DD parallel zum Taktgenerator 31 übertragen, wie in den Fig. 3L-30 dargestellt. Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die vier Ra­ tendatenelemente durch den Datenakkumulator 41 addiert, und das Additionsergebnis wird durch den Phasenakkumulator 42 empfangen. Im Phasenakkumulator 42 wird das vom Datenak­ kumulator 41 erhaltene Ergebnis zum vom vorangehenden Zyklus übrigen Zeitdatenelement addiert, um ein Gesamtsummen­ datenelement zu erhalten.

Im Beispiel von Fig. 3 wird, weil die Summe der vier Ratendatenelemente 10.6 ns beträgt und die vom vorangehenden Zyklus übrige Feinzeit 0 ns beträgt, im Phasenakkumulator 42 der Gesamtwert 10.6 ns (Gesamtsummendatenelement) erhalten. Daher wird im nächsten Zyklus der zweite Zeitimpuls PA 10 ns nach dem ersten Zeitimpuls PA erzeugt, wie in Fig. 3C dar­ gestellt, weil die Grobzeit 10 ns beträgt und die Feinzeit, d. h. das in Fig. 3G dargestellte Zeitdatenelement DA, 0.6 ns beträgt. Der zweite Zeitimpuls PA wird beispielsweise durch Zählen der Anzahl von Referenztakten erzeugt. Der Zeitimpuls PA und das Zeitdatenelement DA werden dem Wellenformgenera­ tor 33 zugeführt.

Im nächsten Zyklus beträgt, weil bei diesem Beispiel die Ratendatenelemente AA, BB, CC und DD die gleichen sind wie im vorangehenden Zyklus, die Summe der vier Ratendaten­ elemente wiederum 10.6 ns. Die Feinzeit im vorangehenden Zy­ klus beträgt, wie vorstehend erwähnt, 0.6 ns, so daß im Pha­ senakkumulator 42 ein Gesamtsummendatenelement von 11.2 ns erhalten wird. Daher wird der dritte Zeitimpuls PA 1 ns nach dem zweiten Zeitimpuls PA erzeugt, d. h. 21 ns nach dem er­ sten Zeitimpuls PA, wie in Fig. 3C dargestellt.

Der in Fig. 3D dargestellte Zeitimpuls PB ist durch die Grobzeit des Ratendatenelements TA bezüglich des Zeitim­ pulses PA bestimmt. Im Beispiel von Fig. 3 wird, weil das Ratendatenelement TA den Wert AA = 2.2 ns hat, durch die Grob­ zeit von 2 ns der Zeitabstand des Zeitimpulses PB festgelegt. Daher wird der erste Zeitimpuls PB 2 ns nach dem ersten Zei­ timpuls PA erzeugt.

Der in Fig. 3E dargestellte Zeitimpuls PC ist durch die Grobzeit des Ratendatenelements TB bezüglich des Zeitim­ pulses PB bestimmt. Im Beispiel von Fig. 3 wird, weil das Ratendatenelement TB den Wert BB = 2.8 ns hat, durch die Grob­ zeit von 2 ns der Zeitabstand des Zeitimpulses PC festgelegt. Daher wird der erste Zeitimpuls PC 2 ns nach dem ersten Zei­ timpuls PB erzeugt. Ähnlich ist der in Fig. 3F dargestellte Zeitimpuls PD durch die Grobzeit des Ratendatenelements TC bezüglich des Zeitimpulses PC bestimmt. Weil das Ratendaten­ element TC den Wert CC = 3.0 ns hat, wird der erste Zeitimpuls PD 3 ns nach dem ersten Zeitimpuls PC erzeugt.

Wie vorstehend erwähnt, werden die Zeitimpulse PB, PC und PD lediglich basierend auf der Grobzeit der Ratendaten erzeugt. Weil die Ratendaten für den nächsten Zyklus die gleichen sind wie für den aktuellen Zyklus, werden die Zeit­ impulse PB, PC und PD im nächsten Zyklus auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben unter Bezug auf den zweiten Zeitimpuls PA erzeugt, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PA um 10 ns verzögert ist.

Das in Fig. 3G dargestellte Zeitdatenelement DA für den Zeitimpuls PA wird berechnet, indem die vier Ratendaten­ elemente durch den Datenakkumulator 41 addiert und ferner die vom vorangehenden Zyklus übrige Feinzeit durch den Pha­ senakkumulator 42 hinzuaddiert wird, wodurch das Gesamtsum­ mendatenelement erhalten wird. Im Beispiel von Fig. 3 be­ trägt, weil die Summe der vier Ratendatenelemente 10.6 ns be­ trägt und vorausgesetzt wird, daß die Feinzeit des vorange­ henden Zyklus 0 ns beträgt, der Gesamtzeitwert (das Gesamtsummendatenelement) ebenfalls 10.6 ns. Daher wird durch den Phasenakkumulator 42 das die Feinzeit von 0.6 ns darstel­ lende Zeitdatenelement DA erzeugt, indem nur die Daten ver­ wendet werden, die kleiner sind als 1 ns.

Das Zeitdatenelement DA wird zusammen mit dem zweiten Zeitimpuls PA durch den Phasenakkumulator 42 erzeugt. Dem in Fig. 3C dargestellten zweiten Zeitimpuls PA, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PA um 10 ns verzögert ist, wird durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 61 eine zusätzliche kleine Verzögerungszeit von 0.6 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Im nächsten Zyklus der Zeitimpulse PA beträgt die Summe der vier Ratendatenelemente wiederum 10.6 ns, und die Fein­ zeit des vorangehenden Zyklus beträgt 0.6 ns. Das durch den Phasenakkumulator erhaltene Gesamtsummendatenelement beträgt 11.2 ns. Daher wird durch den Phasenakkumulator 42 das die Feinzeit von 0.2 ns darstellende Zeitdatenelement DA zusammen mit dem dritten Zeitimpuls PA erzeugt. Dem in Fig. 3C dar­ gestellten dritten Zeitimpuls PA, der bezüglich des zweiten Zeitimpulses PA um 11 ns verzögert ist, wird durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 61 eine weitere kleine Verzögerungszeit von 0.2 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Das in Fig. 3H dargestellte Zeitdatenelement DB wird durch die Summe aus der vom Phasenakkumulator 42 erhaltenen Feinzeit PDA des vorangehenden Zyklus und der Feinzeit des Ratendatenelements TA des aktuellen Zyklus gebildet. Der Ak­ kumulator 46 berechnet das den Summenwert darstellende Zeit­ datenelement DB und gibt dieses aus. Im Beispiel von Fig. 3 beträgt die Feinzeit für den ersten Zeitimpuls PB, weil die Feinzeit des vorangehenden Zyklus 0 ns beträgt und das Raten­ datenelement TA den Wert AA = 2.2 ns darstellt, in diesem Fall 0.2 ns, so daß der Summenwert der Feinzeiten ebenfalls 0.2 ns beträgt. Daher erzeugt der Akkumulator das Zeitdatenelement DB, das eine Verzögerungszeit von 0.2 ns darstellt. Diese kleine Verzögerungszeit wird durch die in Fig. 2 darge­ stellte Verzögerungsschaltung 62 zum Zeitimpuls PB vom Zäh­ ler 43 addiert, wie in Fig. 3B dargestellt.

Im nächsten Zyklus des Zeitimpulses PB, der bezüglich des Zeitimpulses PA um 2 ns verzögert ist, beträgt die Fein­ zeit des vorangehenden Zyklus 0.6 ns, und das Ratendatenele­ ment TA stellt den Wert AA = 2.2 ns dar, d. h. die Feinzeit von 0.2 ns. D. h., die durch den Akkumulator 46 erhaltene Summe der Feinzeiten beträgt 0.8 ns. Daher wird dem in Fig. 3D dargestellten zweiten Zeitimpuls PB durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 62 die kurze Verzöge­ rungszeit von 0.8 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Das in Fig. 3I dargestellte Zeitdatenelement DC wird durch die Summe aus dem Zeitdatenelement DB vom Akkumulator 46 und der Feinzeit des Ratendatenelements TB des aktuellen Zyklus gebildet. Der Akkumulator 47 berechnet das den Sum­ menwert darstellende Zeitdatenelement DC und gibt dieses aus. Im Beispiel von Fig. 3 ergibt sich für den ersten Zeitimpuls PC, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PB um 2 ns verzögert ist, weil das Zeitdatenelement DB 0.2 ns be­ trägt und das Ratendatenelement TB den Wert BB = 2.8 ns, d. h. eine Feinzeit von 0.8 ns, darstellt, eine Summe der Feinzei­ ten von 0.1 ns. Daher erzeugt der Akkumulator 47 das Zeitda­ tenelement DC, das eine Verzögerungszeit von 1.0 ns dar­ stellt. Wie in Fig. 3B dargestellt, wird diese Verzöge­ rungszeit von 1.0 ns durch die in Fig. 2 dargestellte Ver­ zögerungsschaltung 63 zum vom Zähler 44 erhaltenen und in Fig. 3E dargestellten Zeitimpuls PC addiert.

Im nächsten Zyklus des Zeitimpulses PC, der bezüglich des zweiten Zeitimpulses PB um 2 ns verzögert ist, beträgt das Zeitdatenelement DB vom Akkumulator 46 0.8 ns (0.6 ns + 0.2 ns), und das Ratendatenelement TB stellt den Wert BB = 2.8 ns, d. h. eine Feinzeit von 0.8 n, dar. D. h., durch den Akkumulator 47 wird ein Summenwert der Feinzeiten von 1.6 ns erhalten. Daher wird durch den Akkumulator 47 das den Zeit­ wert 1.6 ns darstellende Zeitdatenelement DC erzeugt. Dadurch wird dem in Fig. 3E dargestellten zweiten Zeitimpuls PC durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 63 die Verzögerungszeit 1.6 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dar­ gestellt.

Das in Fig. 3J dargestellte Zeitdatenelement DD wird durch die Summe aus dem Zeitdatenelement DC vom Akkumulator 47 und der Feinzeit des Ratendatenelements TC des aktuellen Zyklus gebildet. Der Akkumulator 48 berechnet das den Sum­ menwert darstellende Zeitdatenelement DD und gibt dieses aus. Im Beispiel von Fig. 3 ergibt sich für den ersten Zeitimpuls PD, der bezüglich des ersten Zeitimpulses PC um 3 ns verzögert ist, weil das Zeitdatenelement DC 1.0 ns be­ trägt und das Ratendatenelement TC den Wert CC = 3.0 ns, d. h. eine Feinzeit von 0 ns, darstellt, eine Summe der Feinzeiten von ebenfalls 1.0 ns. Daher erzeugt der Akkumulator 48 das Zeitdatenelement DD, das eine Verzögerungszeit von 1.0 ns darstellt. Wie in Fig. 3B dargestellt, wird diese Verzöge­ rungszeit von 1.0 ns durch die in Fig. 2 dargestellte Ver­ zögerungsschaltung 64 zum vom Zähler 45 erhaltenen und in Fig. 3F dargestellten Zeitimpuls PD addiert.

Im nächsten Zyklus des Zeitimpulses PD, der bezüglich des zweiten Zeitimpulses PC um 3 ns verzögert ist, beträgt das Zeitdatenelement DC vom Akkumulator 47 1.6 ns, und das Ratendatenelement TC stellt den Wert CC = 3.0 ns, d. h. die Feinzeit von 0 ns, dar. Daher wird durch den Akkumulator 48 ein Summenwert der Feinzeiten von 1.6 ns erhalten. D. h., durch den Akkumulator 48 wird das den Zeitwert 1.6 ns dar­ stellende Zeitdatenelement DD erzeugt. Dadurch wird dem in Fig. 3F dargestellten zweiten Zeitimpuls PD durch die in Fig. 2 dargestellte Verzögerungsschaltung 64 die Verzöge­ rungszeit 1.6 ns aufgeprägt, wie in Fig. 3B dargestellt.

Wie vorstehend beschrieben, empfängt der Wellenformge­ nerator 33 die vier Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdaten parallel vom Taktgenerator 31. Durch die Verzögerungsschal­ tungen 61-64 werden die Zeitimpulse PA-PD um die entspre­ chenden durch die Zeitdaten DA-DD dargestellten Verzögerungszeiten verzögert. Die Zeitimpulse von den Verzögerungsschaltungen 61-64 werden durch die ODER-Schal­ tung kombiniert und dadurch in ein serielles Impulssignal umgewandelt, wie in Fig. 3B dargestellt. Daher werden durch die erfindungsgemäße Ratengeneratorschaltung Taktsignale (Prüfsignale) erzeugt, deren Frequenz viermal höher ist als die Frequenz jedes der parallelen Zeitimpulse.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines bei den Ausführungs­ formen von Fig. 1 und 2 verwendeten Phasenakkumulators. Der in Fig. 6 dargestellte Phasenakkumulator weist einen Zähler 73, ein Addierglied 74, eine Verzögerungsschaltung 81 und ein Verzögerungsflipflop 82 auf. Jeder Komponente des Phasenakkumulators wird ein Referenztakt CL zugeführt. Der Phasenakkumulator empfängt die Daten vom in Fig. 2 darge­ stellten Datenakkumulator 41. Die Grobzeit der Daten wird dem Zähler 73 zugeführt, während die Feinzeit der Daten dem Addierglied 74 zugeführt wird. Der Phasenakkumulator gibt einen Zeitimpuls PA und ein Zeitdatenelement DA aus, wie un­ ter Bezug auf die Fig. 1-3 beschrieben wurde.

Basierend auf der Grobzeit des vom Datenakkumulator 41 erhaltenen Datenelements zählt der Zähler 73 die Anzahl der Referenztakte herab. Daher erzeugt der Zähler 73, wenn die Grobzeit 3 ns und die Referenztaktperiode 1 ns betragen, durch Zählen von drei Impulsen des Referenztaktes einen Zeitimpuls PA, der über die Verzögerungsschaltung 81 dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wellenformgenerator zugeführt wird. Der Zeitimpuls PA wird außerdem als Systemtakt und als Schreib- und Lesetakt in Fig. 1-3 verwendet.

Basierend auf der Feinzeit des vom Datenakkumulator 41 erhaltenen Datenelements addiert das Addierglied 74 die Feinzeit des Datenelements zum vom Verzögerungsflipflop 82 zurückgeführten Datenelement. Das Datenelement vom Flipflop 82 stellt die Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Sy­ stemtaktes dar. Das Additionsergebnis wird als Zeitdatenele­ ment DA ausgegeben und über das Verzögerungsflipflop 82 dem Wellenformgenerator zugeführt.

Wenn das Addierglied 74 ein Übertragssignal erzeugt, weil das Additionsergebnis größer ist als 1 ns, wird das Übertragssignal der Verzögerungsschaltung 81 zugeführt, so daß nur eine Feinzeit von weniger als 1 ns als Zeitdatenele­ ment DA ausgegeben wird. Wenn die Verzögerungsschaltung das Übertragssignal vom Addierglied 74 empfängt, verzögert sie den Zeitimpuls von Zähler 73 um einen zusätzlichen Zyklus des Referenztaktes. Daher wird in diesem Fall der Zeitimpuls PA, dessen Zeitabstand 1 ns länger ist als das Ausgangssignal des Zählers 73, am Ausgang des in Fig. 6 dargestellten Pha­ senakkumulators bereitgestellt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kann durch die erfin­ dungsgemäße Ratengeneratorschaltung für ein Halbleiter-Prüf­ system ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schaltungs­ komponenten ein hoher Folgegrad von Prüfmustersignalen er­ zeugt werden. Dadurch können kostengünstig Hochfrequenz- Prüfmustersignale erzeugt werden. Daher können durch die er­ findungsgemäße Ratengeneratorschaltung, wenn beispielsweise vier Ratendatenelemente parallel verarbeitet werden und die Frequenz jedes Ratendatenelements 125 MHz (entsprechend ei­ ner Periode von 8 ns) beträgt, wie bei der herkömmlichen Technologie, ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schal­ tungskomponenten Zeitimpulse mit einer viermal höheren Fre­ quenz, d. h. 500 MHz (entsprechend einer Periode von 2 ns), erzeugt werden.

Claims (8)

1. Ratengeneratorschaltung für Halbleiter-Prüfsystem zum Erzeugen von Prüfsignalen, deren Impulsabstände in Bezug auf einen impulsbezogenen Basisarbeitstakt variieren, zum Prüfen von Halbleiterbausteinen, mit:
einem Referenztakt zum Festlegen eines Basisar­ beitstaktes des Halbleiter-Prüfsystems;
einem Mustergenerator, der Ratendaten speichert, die Zeitabstände jedes Impulses der Prüfsignale darstellen und die aus mehreren Ratendatenelementen bestehen, um die mehreren Ratendatenelemente synchron mit einem Systemtakt gleichzeitig parallel auszulesen, wobei jedes der von einem Zwischenspeicher erhaltenen Ratendatenelemente eine Kombination aus einer Grobzeit des Impulses, die einem ganzzahligen Vielfachen einer Periode des Referenztaktes entspricht, und einer Feinzeit des Impulses ist, die einer Zeitlänge entspricht, die kürzer ist als die Periode des Referenztaktes;
einem Zwischenspeicher, der die mehreren Ratenda­ tenelemente parallel vom Mustergenerator empfängt und die mehreren Ratendatenelemente synchron mit dem Systemtakt überträgt;
einem Taktgenerator, der die mehreren Ratendatenelemente parallel vom Zwischenspeicher empfängt und daraus mehrere Sätze bestehend aus jeweils einem Zeitimpuls und einem Zeitdatenelement derart erzeugt, daß mindestens ein Satz der Zeitimpulse und Zeitdaten auf der Summe aller Ratendatenelemente des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes zuzüglich seines, eine Feinzeit darstellenden Restes basiert und jeder der anderen Sätze der Zeitimpulse und der Zeitdaten auf dem entsprechenden der mehreren Ratendatenelemente und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus basiert; und
einem Wellenformgenerator, der die mehreren Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdatenelementen parallel empfängt, um eine durch das Zeitdatenelement, das kleiner ist als die Referenztaktperiode, dargestellte Verzögerungszeit zu einem entsprechenden Zeitimpuls zu addieren, wobei der Wellenformgenerator die mehreren Zeitimpulse, denen die Verzögerungszeiten aufgeprägt wurden, in ein serielles Signal umwandelt.

2. Ratengeneratorschaltung nach Anspruch 1, wobei der Sy­ stemtakt mit dem Zeitimpuls synchron ist, der durch die Grobzeit in der Summe aus allen der mehreren Ratendatenelemente, die durch den Taktgenerator parallel gleichzeitig empfangen werden, und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes erzeugt wird.

3. Ratengeneratorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zwischenspeicher aus mehreren Speicherschaltungen gebildet wird, die parallel angeordnet sind, um die mehreren Ra­ tendatenelemente zu übertragen, wobei jede der Speicherschaltungen aus zwei oder mehr Stufen seriell geschalteter Speicherelemente gebildet ist und die Ra­ tendatenelemente zur nächsten Stufe geschoben werden, wenn den Speicherschaltungen ein mit dem Systemtakt synchro­ nisierter Lesetakt zugeführt wird.

4. Ratengeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Taktgenerator aufweist:
eine Einrichtung zum Akkumulieren aller im aktuellen Zyklus des Systemtaktes parallel empfangener Raten­ datenelemente und der Feinzeit des vorangehenden Zyklus des Systemtaktes, um einen Gesamtsummenzeitwert zu erhalten, und zum Erzeugen eines der Zeitimpulse basierend auf der Grobzeit des Gesamtsummenzeitwertes;
eine Einrichtung zum Halten der Feinzeit des Ge­ samtsummenzeitwertes für den nächsten Zyklus des Sy­ stemtaktes; und
mindestens einen Satz aus einem Akkumulator und einem Zähler, wobei der Zähler basierend auf der Grobzeit eines der Ratendatenelemente einen anderen Zeitimpuls und durch Addieren der Feinzeit des vorangehenden Zyklus zur Feinzeit des einen Ratendatenelements ein Zeitdatenelement für den anderen Zeitimpuls bildet.

5. Ratengeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Taktgenerator aufweist: mehrere Sätze aus jeweils einem Zähler und einem Akkumulator, durch die die mehreren Sätze von Zeitimpulsen und Zeitdaten erzeugt wer­ den, und einen Phasenakkumulator zum Addieren der Feinzeit des vorangehenden Zyklus zur Summe aus allen der mehreren Ratendatenelemente, um einen Gesamtsummenzeitwert zu bilden.

6. Ratengeneratorschaltung nach Anspruch 5, wobei der Pha­ senakkumulator aufweist: ein Addierglied zum Addieren der Feinzeit des vorangehenden Zyklus zur Summe aus allen der mehreren Ratendatenelemente, um einen Gesamtsummenzeitwert zu erzeugen, und eine Zyklusverzögerungsschaltung zum Verzögern eines Zeitimpulses, der der Grobzeit des Gesamtsummenzeitwertes entspricht, um einen Zyklus des Referenztaktes, wenn durch das Addierglied ein Übertragssignal erzeugt wird.

7. Ratengeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wellenformgenerator aufweist: mehrere Ver­ zögerungsschaltungen, die jeweils einen entsprechenden Satz der Zeitimpulse und Zeitdaten vom Taktgenerator empfangen, und eine ODER-Schaltung, durch die die Zeit­ impulse von den Verzögerungsschaltungen kombiniert werden, um das serielle Signal zu erzeugen.

8. Ratengeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anzahl der mehreren Ratendatenelemente gleich vier ist.