SE466875B - Anordning foer att oevervaka matningsspaenningen lokalt paa integrerad krets - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 466 875 2 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Tekniken enligt ovanstående referens kräver emellertid avsevärd ledningsdragning, och förlitar sig på resistansskillnader på kort och krets, på koppar resp; aluminium. För att klara avbrott i vilket som helst av matníngsstiften, måste härvid dubbla avkännare användas. Vidare krävs medelvärdesbildning och hante- ring av små spänningar.

Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa en förbättrad möjlighet att övervaka spänningsdistributionssystem på kretskort och åstadkomma en förhållandevis enkel och billig anordning för att övervaka matningsspänningen lokalt på integrerad krets efter montage på kretskort, som ger en distinktare indikation av distributionssystemets tillstånd och möjliggör kontroll där det verkligen erfordras på. kretskortet. genom lokal övervakning' av den direkt relevanta storheten, nämligen den momentana matnings- spänningen.

Detta syfte uppnås med en anordning av inledningsvis angivet slag med i patentkravet 1 angivna kännetecken.

Genom att enligt uppfinningen, bygga in matningsspänningsöver- vakningslogik på lämpliga ställen på kretsytan kan således matningsspänningskvalitên kontrolleras där det verkligen behövs under kortprovningen. Brister i spänningsdistributionen leder till ökat matningsspänningsrippel på kretsarna. Övervakningen kan därför med fördel göras med hjälp av en toppvärdesdetektor lämpligen utförd såsom minivärdesdetektor. På detta sätt detek- teras de brister i spänningsmatningsdistributionssystemet vid kretsar, som kan leda till försämrad funktion.

Vid uppfinningen sker toppvärdesmätning med distinktare indika- tion som resultat, dvs. vid uppfinningen registreras den direkt relevanta storheten, nämligen den 'momentana matningsspänningen såsom nämnts ovan.

Med föreliggande uppfinning kan matningsspänningsdistributionen på kretskort således kontrolleras funktionellt. Komplexitets- 10 15 20 25 30 35 3 466 875 tillskottet på kretsen är härvid måttligt. Metodiken ligger i linje med övrig testlogik, nämligen boundary scan. Avbrott i en eller några av flera parallella matningsstift eller avbrott i anslutning av avkopplingskondensatorer detekteras om de leder till skadligt matningsspänningsrippel. Genom att variera ak- tiviteten genom tillförsel av t ex testsignaler av olika storle- kar och utseenden på kretsen och spänningsmatningen till kortet kan man ordna att "larm" erhålles endast från den nwnitor i testutrustningen ingående, som är placerad där matningsspän- ningen är allra sämst. Detta underlättar felsökningen på kortet. enkelt testbara vid Matningsspänningsmonitorerna är vidare komponenttest.

Vid anordningen enligt uppfinningen är sålunda en komparator inrättad att jämföra det av detektorn avkända spänningsvärdet med ett förutbestämt, boundary scan utrustningen är anordnad för utlösning av resulta- fast eller variabelt spänningsvärde och tet av jämförelsen. Referensspänningsvärdet kommer alltså att tjäna såsom "larm"-nivå. Fel i spänningsdistributionen kan lokaliseras genom variation av referensvärdet.

Enklast realiseras komparatorn genom en inverterare med lämplig triggpunkt. Beslutspunkten "utlösning av larm" blir i detta fall något processberoende. Om detta ej är önskvärt kan enligt en ytterligare utföringsform av anordningen enligt uppfinningen komparatorn utgöras av en differentialkomparator. Förutom dessa vilka kan anses två möjligheter att realisera komparatorn, utgöra tvâ extrema ambitionsnivåer, kan det även vara fördel- aktigt att använda en differentialkomparator med spänningsdelare för referensnivån.

Enligt ännu en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen kan matningsspänningsmonitorn placeras i närheten av kretsblock med hög strömförbrukning i en funktionalstrategi. För diagnos är det dock bättre, enligt ytterligare en fördelaktig utföringsform av anordningen enligt uppfinningen att anordna spänningsmonitorn vid matningspinnarna där spänningen är förhållandevis stabil vid korrekt lödning. För stora chip med många och tätt placerade matningspinnar kan några monitorer per spänning och chipsida 10 15 20 25 30 35 466 875 4 räcka.

Enligt en annan fördelaktig utföringsform av anordningen enligt uppfinningen är spänningsmonitorn anordnad att aktiveras samti- digt som lämpligt testmönster exekveras under viss tid, varvid Test- mönstret måste köras under en tid av viss längd, eftersom boun- monitorn registrerar lägsta momentana matningsspänning. dary scan inte medger kontinuerlig parallell access.

FIGURBESKRIVNING Såsom exempel valda utföringsformer av anordningen enligt upp- finnignen kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar på vilka fig. 1 visar ett blockdiagram över anordningen enligt uppfinningen, fig. 2 två komplementära. ut- föranden av extremvärdesdetektorn i form av en minvärdesdetektor vid anordningen enligt uppfinningen, fig. 3 illustrerar funktio- nen och användningen av minvärdesdetektorn, i två komplementära utföranden, fig. 4 illustrerar ett praktiskt utförande av min- värdesdetektorn vid anordningen enligt uppfinningen och fig. 5 visar en del av' tillståndsgrafen för s.k. boundary scan test excess port controller vid anordningen enligt uppfinningen.

FÖREDRAGEN Urrönmcsronu Anordningen enligt uppfinningen innefattar en spänningsmonitor tillsammans med s.k. boundary scan för utläsning av testresul- taten av det slag som finns beskrivet i IEEE Standard P1l49.1 IEEE Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture.

Spänningsmonitorn innefattar en toppvärdesdetektor 2, som är anordnad att avkänna den momentana matningsspänningen lokalt på kretsytan, där spänningsövervakning önskas.

Det avkända spänningsvärdet jämförs i en komparatar 4 med ett fast eller varierbart referensvärde och resultatet lagras i en boundary scan cell 6 med utläsningslogik för utskiftning av resultatet enligt boundary scan konceptet, se fig. 1. f: 10 15 20 25 30 35 5 466 '875 Komparatorns 4 referensnivå kan vara fast eller reglerbar, varvid referensvärdet kan regleras för lokalisering av fel i matningsspänningsdistributionssystemet. Referensnivån, som således utgör gräns för om matningsspänningen är godkänd eller ej, är även lämpligen utförd som en larmnivå.

Vid användning av anordningen enligt uppfinningen aktiveras spänningsmonitorn samtidigt som lämpligt testmönster exekveras under en lämpligt lång tid, eftersom boundary scan inte medger kontinuerlig parallell access. Under denna tid registrerar monitorn lämpligen det lägsta momentana värdet på matningsspän- ningen, dvs. toppvärdesdetektorn 2 är, som tidigare nämnts, utförd som en minvärdesdetektor.

Minvärdesdetektorn 2 kan utföras på ett flertal sätt och i fig. 2a och b visas två komplementära utföranden innefattande en transistor 8 resp. 10.

I fig. detektorerna i fig. 2a och b. Härvid anordnas så att kapacitan- 3a och 3b illustreras funktionen och användningen av sen Cl mellan Vcc och utgången "out" dominerar över parasit- kapacitansen Co.

I fig. 4 visas ett praktiskt utförande av en detektor av den i fig. 2a visade typen. Såsom nämnts har detektorn enligt fig. 2b komplementär funktion med avseende på logiska nivåer.

Den i fig. 4 visade detektorn innefattar, förutom transistorn 8, en andra transistor 12, inkopplad mellan Vcc och utgången "out" såsom illustreras i figuren. sätt.

Detektorn fungerar på följande Före mätperiodens början aktiveras reset signalen. Signalen "out" antar därvid spänningen GND, dvs. jordpotential. När reset signalen deaktiveras börjar mätperioden. Härvid kommer spän- ningen i noden "out" att 'vara beroende av' matningsspänningen enligt följande relation G1 V = V + A Vcc (Cl + C2) out out reset 10 15 20 25 30 35 466 875 6 Om Vcc minskar kommer Vout att bli negativ eftersom Vout reset är lika med noll. Vout kan dock ej gå särskilt mycket negativ innan clamping inträder. Beroende på använd teknologi aktiveras härvid endera parasitdioden 14 eller transistorn 8 eller båda vid Vclamp (-1V - 0,5V), se fig. 3a.

Ytterligare minskning av Vcc urladdar därmed kapacitansen Cl, Då Vcc återtar sin nominella spänning blir Ci Vout = Vclamp + (Vcc nom ' Vcc min) ' cl+co Denna spänning kontrolleras i den efterföljande tröskelkompa- ratorn 4.

Komparatorn 4 kan realiseras på ett flertal sätt. Enklast är den utförd som en inverterare med lämplig triggpunkt. Till detta behövs endast två transistorer. Beslutspunkten blir dock något processberoende. Om detta ej är önskvärt kan en differentialkom- parator användas. En referensspänning och åtta till tio transis- torer behövs för att realisera en sådan. Referensspänningen kan tas in på kretsen från kortet eller alstras på chipet, med spänningsdelare eller> i en bounding scan 'kontrollerad D/A-om- vandlare med två till tre bitars upplösning på chipet. Om så önskas kan komparatorn göras latchande.

En vanlig boundary scan cell 6 erfordras vilken finns beskriven i ovannämnda publikation IEEE Standard P1149.1 IEEE Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture. Utgångsmulti- plexer behövs dock ej eftersom denna länk ej hanterar system- data.

I fig. 5 visas del av tillståndsgrafern för s.k. boundary scan test access port controller (TAP).

Resetsignalen för spänningsmonitorerna genereras då TAP control- lern befinner sig i tillståndet UPDATE. En lämplig signal för reset (HOLDZ) finns redan genererad och distribuerad till dagens boundary-scan carrier.

Claims (9)

466 '875 Patentkrav

1. Anordning för att övervaka matningsspänningen lokalt på integrerad krets efter montage på kretskort, varvid flera parallella matningsspänningsanslutningar är inrättade för till- försel av matningsspänning, vilken anordning innefattar minst en spänningsmonitor samt boundary scan utrustning för utläsning av resultatet av övervakningen, k ä n n e t e c k n a d av att spänningsmonitorn innefattar en extremvärdesdetektor (2) anbrin- gad på det ställe på kretsytan där spänningsövervakning önskas, samt att en komparator (4) är inrättad att jämföra det av detek- torn (2) avkända spänningsvärdet med ett förutbestämt, fast el- ler variabelt, spänningsvärde samt att boundary scan utrustnin- gen (6) är anordnad för utläsning av resultatet av jämförelsen.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att extremvärdesdetektorn är anordnad att avkänna momentant minimivärde.

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att en boundary scan kontrollerad D/A-omvandlare är an- ordnad på kretsens chip för att alstra komparatorns referens- spänning.

4. Anordning enligt något av patentkrav 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att komparatorn (4) är utförd som en invertera- re med lämplig triggpunkt.

5. Anordning enligt något av patentkrav 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att komparatorn (4) är en differentialkompara- tor. ¿

6. Anordning enligt något av patentkrav 1 - 5, k ä n n e - t e c k n a d av att spänningsmonitorn är placerad i närheten av kretsblock med hög strömförbrukning.

7. Anordning enligt något av patentkrav l - 5, k ä n n e - t e c k n a d av att spänningsmonitorn är anordnad vid kretsens spänningsmatningspinnar.

8. Anordning enligt något av patentkrav 1 - 7, k ä n n e - t e c k n a d av att spänningsmonitorn är anordnad att aktive- ras samtidigt som lämpligt testmönster exekveras under viss tid, 466 875 varvid monitorn registrerar lägsta mbmentana matningsspänning.

9. Anordning enligt något av patentkrav 1 - 8, k ä n n e - t e c k n a d av att ett flertal spänningsmonitorer med till- hörande boundary scan utrustning är anordnade på ett flertal ställen på kretsytan där spänningsövervakning önskas.