GB T 4377-1996 半导体集成电路 电压调整器测试方法的基本原理.pdf

1、中华人民共和国国家标准半导体集成电路电压调整器测试方法的基本原理代替国家技术监督局 批准 实施主题内容与适用范围本标准规定了半导体集成电路电压调整器以下简称器件 电特性测试方法的基本原理本标准适用于半导体集成电路电压调整器电特性的测试 不适用于双端单端口 器件引用标准半导体集成电路文字符号电参数文字符号总的要求在所有测试期间应注意查明没有寄生振荡出现输入电源对测试中所使用的信号频率应基本上具有零阻抗应避免不希望有的瞬态输入电压和电流如果测试结果由热效应影响则测试应在短时间内完成 例如推荐脉冲法在这种情况中 应规定脉冲条件所有测试设备应仅引入忽略不计的误差 上述适用于静态测试和动态测试相对于被测

2、电压差 输出电压测试设备应必须具有满足要求的灵敏度 相适应的方法即是输出电压 与高稳定预调基准电压 相比较 然后 与 之差被检测和放大最好采用增益稳定放大器若无特殊说明在器件测试期间 环境或参考点温度偏离规定值的范围应符合详细规范的规定被测器件与测试系统连接或断开时不应超过器件的使用极限条件测试期间 被测器件应连接详细规范所规定的附加网络图 为总测试电路 图 图 为图 分解后各参数的测试电路本标准使用的电参数文字符号按 的规定注 连同限制输出电流和 或调节输出电压所需的任何附加网络图 测试电路电特性测试电压调整率 和电压稳定系数目的通过改变直流输入电压和记录相应的输出电压变化来确定电压调整率和

3、电压稳定系数测试原理图电压调整率和电压稳定系数的测试原理图如图 所示图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压及其变化量输出电压提供所需输出电流的负载网络其他外部网络 适用时测试重复频率和最大占空比测试程序在规定的环境温度 下将被测器件接入图 的测试系统中将图 所示的开关 置于位置 使被测器件输入端加上规定的直流输入电压调节器件的输出电压至规定值 记为 见图将图 所示的开关 置于位置 使器件输入端加上输入电压 并测出此时器件的输出电压 记为 见图按式 或 计算出电压调整率式中按式 计算出电压稳定系数电流调整率 和电流稳定系数目的通过改变直流输出电流和记录相应

4、的直流输出电压变化来确定电流调整率和电流稳定系数测试原理图电流调整率和电流稳定系数测试原理图如图 所示图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压提供所需输出电流及其变化量的负载网络其他外部网络 适用时测试重复频率和最大占空比测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入图 测试系统中在被测器件的输入端加上规定的输入电压在规定的输出电流 下读取输出电压值 记为 见图输出电流 加输出脉冲电流时读取输出电压值 见图按式 计算出电流调整率式中按式 计算出电流稳定系数纹波抑制比目的通过测量输入输出纹波电压来确定纹波抑制比测试原理图纹波抑制比的测试原理图如图 所示图测

5、试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入纹波信号为正弦波 频率应在 范围内选定输入电压输出电压滤波电容和补偿电容提供所需输出电流的 负载网络其他外部网络适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件的输入端加上规定输入电压 使输出电压 达到规定值在被测器件的输入端加上规定的纹波信号 将开关 置于位置 测出输入的纹波电压峰峰值然后将开关 置于位置 测出输出的纹波电压峰峰值按式 计算出纹波抑制比输出电压温度系数目的通过测量在不同温度下的调整输出电压来确定调整输出电压的温度系数测试原理图输出电压温度系数测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条

6、件应符合详细规范的规定环境或参考点温度测试温度范围输入电压输出电压提供所需输出电流的负载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件的输入端加上规定的直流输入电压调节被测器件的输出电压至规定值将被测器件置于恒温箱中 在较低的恒定温度 下测出输出电压记为调节恒温箱内温度至较高的温度 并稳定后 测出输出电压记为按式 计算出输出电压温度系数注意事项当被测器件为可调电压调整器时应尽量避免外接电阻网络的温度系数对测试结果的影响在整个测试过程中 应防止超过温度和功率的极限值输出电压长期稳定性目的测试输出电压值随时间的变化测试原理图输出电压长期稳定性测试原理图如图 所

7、示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压稳定时间提供所需输出电流 的 负载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件的输入端加上规定的直流输入电压调节被测器件的输出电压至规定值 记为 保持输出电流 不变在规定的时间范围 内测出器件的终点输出电压按式 计算出输出电压长期稳定性当需要时 可按式 计算出时间漂移输出噪声电压目的在规定的直流输入电压下测量均方根输出噪声电压测试原理图输出噪声电压测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压噪声带宽 带通滤波器

8、的中心频率低通或适用处带通滤波器输出端电容及补偿电容提供所需输出电流的负载网络其他外部网络适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件的输入端加上规定的直流输入电压调节被测器件的输出电压至规定值 测出输出噪声电压 均方根值备用消耗电流 和备用消耗电流变化目的在输入电压和输出电流为规定值时确定备用消耗电流在输入和输出条件变化时确定备用消耗电流变化测试原理图备用消耗电流备用消耗电流变化测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压提供所需输出电流的负载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试

9、系统中在被测器件的输入端加上规定的直流输入电压调节被测器件的输出电压至规定值测出被测器件的输入电流 和输出电流按式 计算出备用消耗电流在被测器件输出端加规定的直流输出电流将图 所示的开关 置于位置 读取电流值将图 所示的开关 置于位置 读取电流值按式 计算出备用消耗电流变化 对应电压在被测器件输出端加规定的输入电压将图 所示的开关 置于位置 读取电流值将图 所示的开关 置于位置 读取电流值按式 计算出备用消耗电流变化 对应电流注意事项通过附加网络的电流应小到可以忽略不计如果不能满足此项要求 在计算时必须进行修正短路电流目的在规定的输入电压下 测量短路电流测试原理图短路电流测试原理图如图 所示图

10、测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压输出端短路持续时间提供所需输出电流的负载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中将图 所示的开关 置于位置在被测器件的输入端加上规定的直流输入电压调节被测器件的输出电压至规定值将开关 置于位置 并在规定时间内测出短路输出电流输出阻抗目的通过测量给定频率下的交流电压与交流电流来确定输出阻抗测试原理图输出阻抗测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压交流电流源的性能 电流幅度 输出阻抗频率范围测试频率提供所需输出电流的 负

11、载网络其他外部网络适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件输入端加上规定的直流输入电压调节被测器件的输出电压至规定值将交流电流源的频率调至规定值测出交流电流 和交流电压按式 计算出输出阻抗注意事项交流电流源输出阻抗应防止寄生阻抗和接线阻抗对测量结果的影响基准电压目的在基准端处 测量器件在规定输入电压及输出条件下的电压测试原理图基准电压测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压提供所需输出电流的负载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件输入端加上规定的电源输入电压

12、调节被测器件的输出电压至规定值 在基准端处测出基准电压启动电压范围目的在规定输出电压建立的时间范围内所得到的电压范围值测试原理图启动电压测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压开关 的开关时间读取脉冲时间提供所需输出电流的负载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件输入端加上规定的直流输入电压确定开关 的闭合时间及读取脉冲时间在规定的时间范围内读取输出电压值热调整率目的在规定时间测量被测器件由于所施加功率引起输出电压的变化来确定热调整率测试原理图热调整率测试原理图如图 所示波形图如图 所示图图测

13、试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压重复频率和最大占空比提供所需输出电流和输出电流变化的负载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件输入端加上规定的直流输入电压在被测器件的输出端加规定的输出电流 和相应的脉冲负载网络在 时间读取 在 时间读取按式 计算热调整率最小输入输出压差目的通过改变直流输入电压和记录相应的输出电压变化来确定最小输入输出压差测试原理图最小输入输出压差测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压及输出电压变化量提供所需输出电流的负

14、载网络其他外部网络 适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件的输入端加上规定的输入电压在被测器件的输出端加上相应的负载网络使输出电压为规定值调节输入电压 使输出电压变化满足规定值 此时输入电压记为 输出电压记为按式 计算出最小输入输出压差输入电压变化瞬态响应时间 和输入电压变化瞬态过冲电压目的测量对于输入电压阶跃变化的输出电压变化值与输出电压稳定在该变化的规定百分数内所需的时间 即为输入电压变化瞬态响应时间 测量对于输入电压阶跃变化的输出电压变化值与终值稳定输出电压之差 即为输入电压变化瞬态过冲电压测试原理图输入电压变化瞬态响应时间和输入电压变化瞬态过冲电压的测试原理

15、图如图 所示测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压输入脉冲状态 振幅 上升时间和下降时间 脉冲持续时间 频率输出电压变化的百分数提供所需输出电流的 负载网络其他外部网络适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中在被测器件的输入端加上规定的直流和脉冲输入电压使输出电压至规定值测量输出电压的变化量 同时测出输出电压从输入电压发生变化时刻起 至恢复到 的规定百分数 内为止的时间即得输入电压瞬态变化响应时间 见图加入脉冲输入电压 见图 波形即得输入电压变化瞬态过冲电压图图负载电流变化瞬态响应时间 和负载电流变化瞬态过冲电压目的测量对于负载电流阶

16、跃变化的输出电压偏差变化值与输出电压稳定在该变化的规定百分数内所需的时间 即为负载电流变化瞬态响应时间测量对于负载电流阶跃变化的输出电压偏差变化值与最终稳态输出电压之差即为负载电流变化瞬态过冲电压测试原理图负载电流变化瞬态响应时间的测试原理图如图 所示测试条件测试期间 下列测试条件应符合详细规范的规定环境或参考点温度输入电压输出电压输入脉冲电流源状态 振幅 上升时间和下降时间脉冲持续时间脉冲频率输出电压变化的百分数提供所需输出电流的 负载网络其他外部网络适用时测试程序在规定的环境温度下将被测器件接入测试系统中打开开关 在被测器件的输入端加上规定的直流输入电压 同时调节输出电压至规定值并测量输出电流将脉冲电流源状态调节至规定值 然后闭合开关 测量输出电压变化量 同时测出输出电压从负载电流发生阶跃变化时刻起 至恢复到 的规定百分数 内为止的时间 即得负载电流变化瞬态响应时间 见图将脉冲电流源状态调节至规定值然后闭合开关 按图 测得负载电流变化瞬态过冲电压图图附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由电子工业部标准化研究所归口本标准由北京半导体器件五厂负责起草本标准主要起草人张宝华李龙文 沈琪本标准于 年 月首次发布 年 月第一次修订