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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Testvorrichturg für integrierte
Schaltkreise mit mindestens einem quasi-autonomen Testinstrument.
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Sakamoto
P. et al: High Speed Sampling Capability for a VLSI Mixed Signal
Tester, Proceedings of the International Test Conference, US New
York, IEEE 1993, Seiten 918 bis 927 offenbart ein Meßsystem
für abgetastete
Daten mit hoher Bandbreite zur Integration in einer Testvorrichtung
für digitale
Hochgeschwindigkeits-Komponenten mit einer großen Anzahl an Kontaktstiften.
Das System umfasst eine Hochgeschwindigkeits-Abtastvorrichtung, die zwei Speicherblöcke aufweist,
wovon der eine zum Speichern der Zeit dient, bei der jede Abtastung
erfolgt, und der andere zum Speichern von Daten dient, die sich
auf die werte der durchgeführten
Abtastungen beziehen.
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Eine
Testvorrichtung für
integrierte Schaltkreise wird verwendet, um vorherzusagen, wie sich ein
integrierter Schaltkreis im Betrieb verhalten wird. Eine typische
Testvorrichtung für
integrierte Schaltkreise enthält
einen Testkopf mit mehreren Testmodulen, von denen jedes einen Signalanschluss
hat. Jedes Testvorrichtungs-Modul enthält eine Kontaktstift-Elektronikschaltung,
die das Modul selektiv in einer von mehreren Betriebsarten betreibt,
bei denen es sich üblicherweise
um Ansteuerung Hoch, Ansteuerung Tief, Vergleich Hoch und Vergleich
Tief handelt. In der Ansteuerungs-Hoch-Betriebsart legt die Schaltung
z.B. ein logisches Hoch-Signal an den Signalanschluss, während in
der Vergleich-Tief-Betriebsart die Schaltung die Spannung an dem
Signalanschluss mit einem tiefen Schwellenwert vergleicht. Um einen
Test durchzuführen,
wird der Testkopf mit den Signalanschlüssen der Testvorrichtungs-Module in
Kontakt mit jeweiligen Kontaktflächen
einer Lastplatine positioniert. Die Lastplatine liefert eine parallele
elektrische Schnittstelle zwischen den Signalanschlüssen der
Testvorrichtungs-Module und den Signal-Kontaktstiften der zu prüfenden Vorrichtung (DUT,
Device Under Test). Die Lastplatine kann Verbindungen zu mehreren
Vorrichtungen unterstützen, um
das gleichzeitige Testen mehrerer Vorrichtungen zu ermöglichen.
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Die
Testvorrichtung enthält
eine Stromversorgung für
die zu prüfende
Vorrichtung (DPS, Device Power Supply) mit Kraft/Rückstell-Anschlüssen, die
durch die Lastplatine mit jeweiligen Stromversorgungs-Kontaktstiften
der DUT verbunden sind, um der DUT einen Betriebsstrom zuzuführen. Es
wird ein Test in einer Abfolge von Zyklen durchgeführt, und
für jeden
Zyklus des Tests wird jedes Testvorrichtungs-Modul in eine ausgewählte Betriebsart
seiner vorbestimmten Betriebsarten gebracht. Auf diese Weise wird
die DUT durch eine Sequenz von inneren Zuständen gefahren, und man beobachtet
die Eigenschaften der Ausgabe der DUT in jedem Zustand. Im Falle
einer komplex aufgebauten DUT kann es mehrere tausende Festzyklen
geben, weshalb das Testen lange dauern kann.
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Bei
zwei Gesichtspunkten des Testens einer integrierten Schaltungsvorrichtung
handelt es sich um Funktionstesten und Ruhestromtesten. Der Zweck
des Funktionstestens besteht darin, dass bestimmt wird, ob die DUT
die erwartete Ausgabe in jedem Zustand erzeugt. Der Zweck des Ruhestromtestens
besteht darin, dass man Anomalien des Stromverbrauchs erfasst, indem
man den von der DUT im stationären
Zustand gezogenen Strom misst, wenn keine Änderungen des Zustands auftreten.
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4 zeigt
in vereinfachter Blockform eine herkömmliche Topologie für eine Testvorrichtung 10 für integrierte
Schaltkreise zum Testen einer integrierten Schaltkreisvorrichtung 14.
Die Testvorrichtung arbeitet unter der Steuerung eines Servers bzw. Hauptrechners 16 und
enthält
mehrere Strommessungs-DPS 18, die jeweils Kraft-/Rückstell-Anschlüsse haben,
die mit Stromversorgungs-Kontaktstiften der DUT 14 verbunden
sind. Jede DPS enthält
einen Stromversorgungs-Verstärker 22,
der Gleichspannungsleistung bei einer Spannung liefert, die von
einem analogen Steuerungssignal abhängig ist, das über einen
Digital-/Analog-Wandler (DAC) 24 zugeführt wird. Der Ausgang des Verstärkers 22 ist
mit dem Kraftanschluss der DPS durch einen Stromfühler-Widerstand 26 angeschlossen,
und ein Differenzverstärker 28 liefert
ein Ausgangssignal, das von dem Strom abhängt, der durch den Stromfühler-Widerstand 26 fließt. Das
analoge Ausgangssignal des Differenzverstärkers 28 wird durch
einen Analog-/Digital-Wandler (ADC) 30, der unter der Steuerung
eine Abtast-Steuerungsvorrichtung 32 arbeitet, in digitale Form
umgewandelt. Das digitale Ausgangssignal des ADC wird dem Server über einen
Bus 34 zugeführt.
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Die
Testvorrichtung hat eine mehrere Testvorrichtungs-Module 40,
die jeweils eine Kontaktstift-Elektronikschaltung 46 enthalten,
die mit einem Signal-Kontaktstift 42 der DUT 14 verbunden
ist. Die Kontaktstift-Elektronikschaltung lässt sich in einer von mehreren
Betriebsarten selektiv betreiben. Jedes Testvorrichtungs-Modul 40 enthält auch
einen lokalen Vektorspeicher 44 zum Speichern einer Abfolge
von Befehlen, wovon jeder eine der Betriebsarten der Kontaktstift-Elektronikschaltung 46 definieren kann.
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Die
Testvorrichtung enthält
auch eine Ablauf-Steuerungsvorrichtung
(Sequenzierer) 48 mit einem ihr zugeordneten Anweisungs-Vektorspeicher 50.
Bei einem Funktionstest inkrementiert der Server die Ablauf-Steuerungsvorrichtung
durch eine Sequenz von Testzyklen, und in jedem Testzyklus liest die
Ablauf-Steuerungsvorrichtung eine Anweisung von dem Anweisungs-Vektorspeicher
und gibt einen Befehl auf den Bus 34. Die Testvorrichtungs-Module lesen
den Befehl von dem Bus und verwenden ihn, um auf den lokalen Vektorspeicher
zuzugreifen. Die aus dem Vektorspeicher gelesenen Daten werden verwendet,
um das Testvorrichtungs-Modul in die geeignete Betriebsart, z.B.
Ansteuerung Tief oder Vergleich Hoch, für den Zyklus des Tests zu bringen.
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Bei
einem Ruhestromtest enthalten die in den Vektorspeicher 50 geladenen
Anweisungen eine Anweisung zum Messen des durch eine oder mehrere
DPS zugeführten
Stroms in einem oder mehreren Zielzuständen der Vorrichtung. Um eine
Ruhestrommessung durchzuführen,
sensibilisiert die Ablauf-Steuerungsvorrichtung 48 die
DUT für
einen gewünschten
Zielzustand, indem die Sequenz von Zuständen, die zum Erreichen des
Zielzustands notwendig sind, schrittweise durchlaufen wird. Wenn sich
die DUT in dem Zielzustand befindet, sendet die Ablauf-Steuerungsvorrichtung
ein Triggersignal an den Server 16 aus, und der Server
leitet die Strommessung ein. Der Server programmiert die DPS durch
Zuführen
von Befehlen, die sich z.B. auf den zu messenden Strombereich und
die zu verwendende Anzahl an Abtastungen in dem Messstrom beziehen. Der
Differenzverstärker 28 und
der ADC 30 messen die Spannung an dem Stromfühler-Widerstand 26, und
er ADC gibt digitale Datenwerte auf den Bus 34. Der Server
liest die Datenwerte, und wenn ausreichende Datenwerte gelesen worden
sind, führt
der Server der Ablauf-Steuerungsvorrichtung ein Fertig-Signal zu,
um anzuzeigen, dass der Strommessungstest abgeschlossen wurde. Die
Ablauf-Steuerungsvorrichtung nimmt dann ihren Betrieb wieder auf.
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Wenn
es mehrere DPS gibt, programmiert der Server die verschiedenen DPS
sequenziell. Da der Server ein Mehrprogrammbetrieb-Rechner ist, können andere
Server-Operationen gegenüber
dem Programmieren der DPS Vorrang haben, was dazu führt, dass
das Programmieren der DPF nicht wiederholbar ist und es nicht möglich ist,
von einem Test zu einem anderen vorherzusagen, wann eine gegebene DPS
ihre Messung bezüglich
einer anderen DPS macht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäss einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Testvorrichtung
für integrierte
Schaltkreise bereitgestellt zum Testen einer integrierten Schaltungsvorrichtung
(zu prüfende Vorrichtung,
DUT) mit einer Vielzahl von Signal-Kontaktstiften, wobei die Testvorrichtung
für integrierte Schaltkreise
ausgestattet ist mit: einer Vielzahl von Testvorrichtungs-Modulen,
die jeweils einen Signalanschluss zur Verbindung mit einem Signal-Kontaktstift
der DUT haben; einem Mittel zum Zuführen eines Taktsignals; einem
guasiautonomen Testinstrument zum Durchführen einer Erfassungsaufgabe,
wobei das Testinstrument eine Zustandsmaschine, einen Befehlsstapel
zum Speichern von Befehlen, welche Parameter der Erfassungsaufgabe
spezifizieren, eine Erfassungsvorrichtung mit mindestens einem Anschluss
für die
Verbindung mit einem Kontaktstift der DUT zum Erfassen eines Wertes
einer Variablen von der DUT in Übereinstimmung
mit den definierten Parametern der Erfassungsaufgabe sowie einen
Erfassungsspeicher zum vorübergehenden
Speichern erfasster Werte und zum Zugänglichmachen der erfassten
Werte nach dem Test aufweist; und mit einem Ablauf-Steuerungsmittel,
das mit den Testvorrichtungs-Modulen betriebsmäßig gekoppelt ist, um zu bewirken,
dass die Module einen Test durchführen, und mit dem quasi-autonomen
Testinstrument betriebsmäßig gekoppelt
ist, um dem Testinstrument ein Triggersignal zuzuführen; und
wobei die Zustandsmaschine auf das Triggersignal reagiert, um die
Durchführung
der Erfassungsaufgabe einzuleiten, indem ein Befehl von dem Befehlsstapel
gelesen wird, und die Erfassungsaufgabe in Übereinstimmung mit den Parametern
durchzuführen,
die in dem Befehl unter der Steuerung des Taktsignals spezifiziert
sind; dadurch gekennzeichnet, dass das quasi-autonome Testinstrument
eine Strommessungs-Stromversorgung ist, die einen Stromversorgungs-Verstärker enthält, und
dass die Erfassungsvorrichtung eine Strommessungs-Vorrichtung zum Messen
eines Stroms ist, der einem Stromversorgungs-Kontaktstift der DUT
durch den Stromversorgungs-Verstärker
zugeführt
wird.
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Gemäss einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Testvorrichtung
für integrierte
Schaltkreise bereitgestellt zum Testen einer integrierten Schaltungsvorrichtung
(DUT) mit einer Vielzahl von Signal-Kontaktstiften, wobei die Testvorrichtung
für integrierte
Schaltkreise ausgestattet ist mit einer Vielzahl von Testvorrichtungs-Modulen,
die jeweils einen Signalanschluss für die Verbindung mit einem
Signal-Kontaktstift der DUT haben, einen Mittel zum Zuführen eines
Taktsignals, einen ersten und einen zweiten quasi-autonomen Testinstrument
zum Durchführen
einer ersten bzw. einer zweiten Erfassungsaufgabe, wobei jedes Instrument eine
Zustandsmaschine, einen Befehlsstapel zum Speichern von Befehlen,
welche Parameter der Erfassungsaufgabe spezifizieren, eine Erfassungsvorrichtung
mit mindestens einem Anschluss für
die Verbindung mit einem Kontaktstift der DUT zum Erfassen eines
Wertes einer Variablen von der DUT in Übereinstimmung mit den definierten
Parametern der Erfassungsaufgabe, und einen Erfassungsspeicher zum
vorübergehenden
Speichern der erfassten werte und Zugänglichmachen der erfassten
werte nach dem Test enthält;
und mit einem Ablauf-Steuerungsmittel, das mit den Testvorrichtungs-Modulen
betriebsmäßig verbunden
ist, um zu bewirken, dass die Module einen Test durchführen, und
mit dem ersten und dem zweiten quasi-autonomen Testinstrument betriebsmäßig verbunden
sind, um ein erstes und ein zweites Triggersignal dem ersten bzw.
dem zweiten Testinstrument zuzuführen;
und wobei die Zustandsmaschine des ersten Testinstruments auf das
erste Triggersignal reagiert, um die Durchführung der ersten Erfassungsaufgabe
einzuleiten, indem ein Befehl aus dem Befehlsstapel gelesen wird,
um die Erfassungsaufgabe in Übereinstimmung
mit den Parametern durchzuführen,
die in dem Befehl unter der Steuerung des Taktsignals spezifiziert
werden; und wobei die Zustandsmaschine des zweiten Testinstruments auf
das zweite Triggersignal reagiert, um die Durchführung der zweiten Erfassungsaufgabe
einzuleiten, indem ein Befehl aus dem Befehlsstapel gelesen wird,
und zum Durchführen
der Erfassungsaufgabe in Übereinstimmung
mit den Parametern, die in dem Befehl unter der Steuerung des Taktsignals
spezifiziert sind.
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Gemäss einem
dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Testen einer integrierten Schaltungsvorrichtung (DUT) mit einer
Vielzahl von Signal-Kontaktstiften
bereitgestellt, wobei das Verfahren Schritte aufweist zum Wechselwirken
mit der DUT durch mindestens einen der Signal-Kontaktstifte, um
die DUT schrittweise durch eine Sequenz von Zuständen hindurchzuführen; Ausgeben
eines Trig gersignals, nachdem ein vorausgewählter Zustand erreicht ist;
als Reaktion auf das Triggersignal Einleiten des Durchführens einer Erfassungsaufgabe
unter der Steuerung eines Taktsignals durch Lesen eines Befehls,
der die Parameter der Erfassungsaufgabe spezifiziert, aus einem
Befehlsstapel; Durchführen
der Erfassungsaufgabe in Übereinstimmung
mit den in dem Befehl spezifizierten Parametern unter der Steuerung
eines Taktsignals, wodurch Werte einer mit der DUT in Beziehung stehenden
Variablen gemessen werden; vorübergehendes
Speichern der Werte in einem lokalen Speicher; Fortsetzen des schrittweisen
Durchlaufens der Sequenz von Zuständen; und nach dem Abschließen der
Sequenz Lesen der Inhalte des lokalen Speichers; dadurch gekennzeichnet,
dass die Erfassungsaufgabe das Messen von Strom ist, welcher dem
Stromversorgungs-Kontaktstift der DUT zugeführt wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Um
das Verständnis
der Erfindung zu fördern und
darzulegen, wie diese durchgeführt
werden kann, wird nun beispielhaft auf die begleitende Zeichnung
Bezug genommen, wobei:
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1 ein
Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Testvorrichtung für integrierte
Schaltkreise ist;
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2 ein
ausführlicheres
Blockdiagramm einer Strommessvorrichtungs-Stromversorgung ist, die in
der in 1 gezeigten Testvorrichtung verwendet wird;
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3 eine ähnliche
Ansicht einer abgewandelten Form der in 2 gezeigten
Vorrichtungs-Stromversorgung ist; und
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4 ein
Blockdiagramm einer dem Stand der Technik entsprechenden Testvorrichtung
für integrierte
Schaltkreise ist.
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Bei
den verschiedenen Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugsziffern
entsprechende Elemente.
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Ausführliche
Beschreibung
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Die
in 1 und 2 gezeigte Testvorrichtung umfasst
mehrere Strommessvorrichtungs-Stromversorgungen 52, wovon
jede ein quasi-autonomes Testinstrument bildet und eine Zustandsmaschine 54 enthält, um den
Betrieb des Instruments als Reaktion auf ein Haupt-Taktsignal CLK zu
steuern, das jeder DPS zugeführt
wird. Jede DPS 52 enthält
einen Stromversorgungs-Verstärker 56, dessen
Ausgangsanschluss durch eine Strommessvorrichtung 58 mit
dem Kraftanschluss der DPS verbunden ist. Der Stromversorgungs-Verstärker liefert eine
Spannung, die von einem digitalen Signal abhängt, das einem DAC 60 durch
den Server 16 zugeführt
wird, und kann selektiv in einer Hochstrom-Betriebsart oder in einer
Tiefstrom-Betriebsart betrieben werden. Die Hochstrom-Betriebsart
wird zum Funktionstesten der DUT verwendet, während die Tiefstrom-Betriebsart
zum Ruhestromtesten verwendet wird, da in der Tiefstrom-Betriebsart weniger
Stromrauschen erzeugt wird.
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Die
Strommessungs-Vorrichtung 58 umfasst einen Stromfühler-Widerstand 62 und
einen Differenzverstärker 64,
der ein Ausgangssignal liefert, das für den durch die DUT gezogenen
Strom repräsentativ
ist.
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Das
analoge Ausgangssignal des Verstärkers 64 wird
durch einen ADC 66 digitalisiert, der das Analogsignal
als Reaktion auf Abtastimpulse, die von einer Abtast-Steuerungsvorrichtung 68 geliefert
werden, abtastet, und die Abtastwerte quantisiert. Das digitale
Ausgangssignal des ADC 66 wird in einen Erfassungsspeicher 76 geladen.
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Jede
DPS 52 enthält
auch einen Befehlsstapel 78, der bei jeder Adresse Befehlswerte
für verschiedene
Parameter speichert, die dem Betrieb des Testinstruments zugeordnet
sind. Diese Parameter enthalten z.B. die Startverzögerung und
die Anzahl der Abtastungen. Die Parameter können auch den Strompegel und
die Filter-Zeitkonstante enthalten.
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Der
der Ablauf-Steuerungsvorrichtung 48 zugeordnete Vektorspeicher 80 speichert
nicht nur die Anweisungen für
die Bereitstellung an die Testvorrichtungs-Module 40 über den
Bus 34, sondern führt auch
eine Triggerung durch, die den DPS 52 über einen Triggerbus 82 zugeführt werden
kann, um einen Ruhestrom-Messbetrieb einzuleiten. Jede Triggerung
ist ein Drei-Bit-Wort, das einen von bis zu acht Triggerbefehlen
identifizieren kann. Jede Zustandsmaschine kann programmiert werden,
um auf jede beliebige Kombination von Triggerbefehlen zu reagieren.
Die Zustandsmaschine 54 jeder DPS liest kontinuierlich
den Triggerbus, und wenn eine Zustandsmaschine einen Triggerbefehl
erfasst, auf den sie reagiert, leitet sie eine Sequenz von Aktionen
unter der Steuerung des Haupt-Taktsignals
CLK ein.
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Beim
Erfassen eines Triggerbefehls, auf den sie reagiert, liest die Zustandsmaschine 54 eine Adresse
von einem Adressenregister 84 und verwendet diese Adresse,
um den Inhalt eines Speicherorts in den Befehlsstapel 78 einzulesen.
Der Inhalt des Speicherorts definiert alle Parameter, die notwendig sind,
um die gewünschte
Ruhestrommessung durchzuführen.
Die Zustandsmaschine führt
die Anzahl der Abtastungen dem Abtast- Impulsgenerator 68 zu. Die Zustandsmaschine
kann den Verstärker 56 automatisch
zu seiner Tiefstrom-Betriebsart für eine Ruhestrommessung umschalten.
Alternativ kann der aus dem Befehlsstapel gelesene Befehl die Tiefstrom-Betriebsart
spezifizieren und dem Verstärker 56 zugeführt werden.
Die Startverzögerung
wird der Zustandsmaschine 52 zugeführt, um die Startzeit der Abtastung
nach dem Empfang der Triggerung zu steuern. Auf diese Weise wird
die DPS zur Durchführung
einer Strommessung eingestellt.
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Die
Startverzögerung
reicht aus, um zu ermöglichen,
dass sich der Ruhestrom beruhigt, und um Zeit bereitzustellen, um
die DPS für
die Durchführung
der Ruhestrommessung einzustellen. Wenn die spezifizierte Startverzögerung vorüber ist,
ist daher die DPS bereit, um die Strommessung durchzuführen, und
die Zustandsmaschine 54 führt der Ablauf-Steuerungsvorrichtung 68 ein
Startsignal zu. Die Ablauf-Steuerungsvorrichtung
führt der
ADC 66 Abtastimpulse zu, um das analoge Ausgangssignal
des Differenzverstärkers
abzutasten. Die Abtastungen werden quantisiert, und die sich ergebenden
digitalen Werte werden in den Erfassungsspeicher 76 geladen.
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Wenn
die spezifizierte Anzahl der Abtastungen durchgeführt worden
ist, führt
die Zustandsmaschine der Ablauf-Steuerungsvorrichtung 48 ein
Fertig-Signal zu, und die Ablauf-Steuerungsvorrichtung nimmt ihre
Durchquerung des Vektorspeichers wieder auf. Die Zustandsmaschine
inkrementiert auch die in dem Register 84 gespeicherte
Adresse, so dass beim Empfang des nächsten Triggersignals die Zustandsmaschine
den nächsten
Befehlssatz aus dem Befehlsstapel ausliest.
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Am
Ende des Tests liest der Host-Rechner alle Daten aus dem Erfassungsspeicher 78 aus
und verarbeitet die Daten, um einen Testbericht bereitzustellen.
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Aus
dem vorhergehenden erkennt man, dass die Strommessungs-Vorrichtung 58 für die Messung
unabhängig
von der relativen Priorität
der Operationen eingestellt wird, die durch den Server durchgeführt werden
müssen,
woraus sich ergibt, dass die für
das Einstellen benötigte
Zeit wiederholbar ist. Alle Strommessungen werden wiederholt durchgeführt, da
die Strommessungs-Vorrichtung unter der Steuerung eines Haupttaktes
arbeitet und nicht von der Verfügbarkeit
von Server-Ressourcen
abhängt.
Für den
Fall, dass das Triggersignal eine Gruppe von DPS definiert, werden
die unterschiedlichen DPS in der Gruppe synchron eingestellt und
arbeiten synchron und wiederholt.
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Zusätzlich zur
Messung des Ruhestroms kann es nützlich
sein, einen dynamischen Strom zu messen, das heißt den durch die DUT gezogenen Strom,
wenn man sie eine Sequenz von Zuständen durchlaufen lässt. Der
dynamische Strom ist im allgemeinen wesentlich größer als
der Ruhestrom und ändert
sich mit einer wesentlich höheren
Frequenz als der Ruhestrom. Die in 3 gezeigte
Strommessungs-DPS kann sowohl für
die Messung des Ruhestroms als auch des dynamischen Stroms verwendet werden.
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In
der in 3 gezeigten DPS ist die Empfindlichkeit der Strommessungs-Vorrichtung 58 einstellbar.
Dies ermöglicht
die Messung eines kleinen Stroms mit hoher Genauigkeit und ermöglicht auch die
Messung eines hohen Stroms, obwohl die Genauigkeit geringer ist.
Die hohe Empfindlichkeits-Einstellung wird normalerweise für Ruhestrommessungen
verwendet, während
die Tiefe Empfindlichkeits-Einstellung normalerweise für Mes sungen
des dynamischen Stroms verwendet wird. Eine einstellbare Empfindlichkeit
kann erreicht werden, indem man mehrere Stromfühler-Widerstände und
Schalter bereitstellt, um auszuwählen,
welcher Widerstand wirksam ist, und/oder durch Einstellen der Verstärkung des
Differenzverstärkers 64.
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Weil
der dynamische Strom sich mit einer hohen Frequenz verändern kann,
ist außerdem
auch die Geschwindigkeit veränderlich,
mit der der Abtastimpuls-Generator die Abtastimpulse erzeugt. Die Abtastgeschwindigkeit,
die für
eine spezielle Messung des dynamischen Stroms ausgewählt wird, hängt von
der erwarteten Frequenz des Ausgabesignals des Verstärkers 64 ab.
Um einen Alias-Effekt aufgrund der Abtastung mit einer Geschwindigkeit unterhalb
der Nyquist-Grenze zu verhindern, wird das Ausgangssignal des Verstärkers 64 dem
ADC durch ein programmierbares Tiefpassfilter 74 zugeführt, das
eine einstellbare Grenzfrequenz fc hat. Die Grenzfrequenz ist etwas
geringer als die halbe Abtastgeschwindigkeit bzw. Abtastrate. Die
umgewandelten digitalen Abtastwerte werden gemittelt, um das Rauschen
zu verringern und die Messgenauigkeit zu erhöhen.
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In
der in 3 gezeigten DPS enthalten die bei jedem Ort des
Befehlsstapels gespeicherten Befehlswerte nicht nur die Startverzögerung und
die Anzahl der Abtastungen, sondern auch die Empfindlichkeit, die
Abtastgeschwindigkeit bzw. Abtastrate, die Grenzfrequenz und den
Strompegel. Wenn die Zustandsmaschine den Inhalt eines Speicherorts
in dem Befehlsstapel liest, führt
sie den Empfindlichkeitswert der Strommessungs-Vorrichtung 58 zu, die durch
Einstellen ihrer Empfindlichkeit auf den spezifizierten Wert reagiert,
und sie führt
die Grenzfrequenz dem Filter 74, die Abtastgeschwindigkeit
dem Abtastimpuls-Generator und den Strompegel dem Stromversorgungs-Verstärker zu.
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Im
Falle der Messung eines dynamischen Stroms führt die Ablauf-Steuerungsvorrichtung
die DUT durch eine Schleife von Mustern hindurch, und die Triggerung
wird entweder in der Schleife durchgeführt oder bevor man in die Schleife
eintritt. Die Startverzögerung
wird ausgewählt,
um zu gewährleisten,
dass die Strommessungs-Vorrichtung zur Durchführung der Messungen bereit
ist, wenn die DUT in dem gewünschten
Zustand bezüglich
der Schleife ist, das heißt
in der Schleife und möglichst auch
kurz vor dem Eintreten in die Schleife.
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Wenn
die DUT durch eine Sequenz von Mustern hindurchgeführt wird,
ist der durch die DUT gezogene Strom im allgemeinen viel höher als
der Ruhestrom, wie oben erklärt
wurde. Um den notwendigen hohen Strom zuzuführen, wird der Stromversorgungs-Verstärker in
seine Hochstrom-Betriebsart umgeschaltet. Weil der Strom hoch ist,
wird die Empfindlichkeit der Strommessungs-Vorrichtung auf einen
tieferen wert eingestellt als er normalerweise bei einer Ruhestrommessung
verwendet würde.
Neben der hohen Frequenz des dynamischen Stroms ist darüber hinaus
die Filter-Grenzfrequenz im allgemeinen für eine Messung des dynamischen
Stroms soviel tiefer als für
eine Ruhestrommessung. Die Abtastgeschwindigkeit bzw. Abtastrate
wird auf der Grundlage der Grenzfrequenz des Filters 74 ausgewählt.
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Eine
Ruhestrommessung kann unter Verwendung der in 3 gezeigten
DPS im wesentlichen auf dieselbe Art und Weise durchgeführt werden
wie dies anhand von 2 beschrieben wurde. Der Strompegel
wird auf den tiefen Pegel eingesellt, die Emp findlichkeit wird auf
den hohen Wert eingestellt, und die Abtastgeschwindigkeit und Grenzfrequenz
sind tief.
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Es
können
andere quasi-autonome Testinstrumente zum Durchführen anderer Tests verwendet werden.
So kann z.B. ein digitales Wellenform-Aufzeichnungsgerät, das mit
einem Signal-Kontaktstift der
DUT verbunden ist, zum Digitalisieren und Speichern eines an dem
Kontaktstift der DUT vorhandenen Signals auch als quasi-autonomes
Testinstrument konfiguriert werden, wobei die in dem Befehlsstapel
gespeicherten Parameter die Abtastgeschwindigkeit, den Quantisierungsbereich,
die Anzahl der Abtastungen und die Filter-Grenzfrequenz enthalten können. In
jedem Fall enthält
das Testinstrument eine Zustandsmaschine, die auf ein Triggersignal
reagiert, indem sie Befehle aus einem Befehlsspeicher liest, das
Instrument auf der Grundlage der Befehle einstellt, um den Test
durchzuführen,
das Testergebnis vorübergehend
in einem lokalen Erfassungsspeicher speichert und ein Fertig-Signal
an die Ablauf-Steuerungsvorrichtung
abgibt, wenn der Test abgeschlossen ist. Da alle Testinstrumente
dasselbe Haupt-Taktsignal empfangen, arbeiten sie alle synchron.
Auch die Testvorrichtungs-Module empfangen dasselbe Haupt-Taktsignal
und arbeiten synchron.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf das spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt, das hier
beschrieben wurde, sondern es können
Abwandlungen durchgeführt
werden, ohne dass man den Bereich der in den beigefügten Ansprüchen definierten
Erfindung verlässt.