GB T 14114-1993 半导体集成电路电压 频率和频率 电压转换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 频率和频率 电压转换器测试方法的基本原理国家技术监督局 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频率和频率电压转换器以下简称器件测试方法的基本原理本标准适用于半导体集成电路电压频率和频率电压转换器的电参数测试引用标准半导体集成电路 电路测试方法的基本原理半导体集成电路运算电压放大器测试方法的基本原理半导体集成电路 电路测试方法的基本原理总的要求若无特殊说明测试期间环境或参考点温度偏离规定值的范围应符合器件详细规范的规定测试期间应避免外界干扰对测试精度的影响 测试设备引起的测试误差应符合器件详细规范的规定测试期间 施于被测试器件的电参量

2、应符合器件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若有要求时应按器件详细规范规定的顺序接通电源测试期间 被测器件应按器件详细规范的规定连接外接网络测试期间 被测器件应避免出现自激现象若电参数值是由几步测试的结果经计算而确定时这些测试的时间间隔应尽可能短电压频率转换器参数测试失调误差目的测试器件输出频率为规定的起始值时实际输入电压与理想输入电压之差测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压外接网络定频定标网络起始输出频率满量程输入电压满量程输出频率测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压

3、调节直流输入电压使被测器件输出频率达到规定的起始值 读出这时的输入电压按式 计算对应于起始输出频率 的理想输入电压式中 满量程输入电压满量程输出频率按式 计算失调误差失调误差温度系数目的在规定的温度范围内 测试单位温度变化引起的器件失调误差的变化测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度范围电源电压外接网络定频定标网络起始输出频率满量程输入电压满量程输出频率测试程序将被测器件置于规定的环境温度 按规定条件接入测试系统中接通规定的电源电压待稳定后按 条的程序测出 下的失调误差将被测器件置于另一规定温度 待稳定后按 条的程序测出 下的失调误差按式

4、 计算失调误差温度系数增益误差目的测试器件实际满量程输出频率与规定的满量程输出频率的相对偏差测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压外接网络定频定标网络 失调误差调节网络输出逻辑电平满量程输入电压满量程输出频率测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节失调误差 使失调误差为零调节直流输入电压使被测器件输入电压为满量程电压 测出这时的输出频率按式 计算增益误差式中 满量程输出频率增益误差温度系数目的在规定的温度范围内 测试单位温度变化引起的器件增益误差的变化测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测

5、试条件应符合器件详细规范的规定环境温度范围电源电压外接网络定频定标网络 失调误差调节网络输出逻辑电平满量程输入电压满量程输出频率测试程序将被测器件置于规定的环境温度 按规定条件接入测试系统中接通规定的电源电压待稳定后调节失调误差使失调误差为零按 条的程序测出 下的增益误差将被测器件置于另一规定温度 待稳定后调节失调误差使失调误差为零 按条的程序测出 下的增益误差按式 计算增益误差温度系数线性误差目的在失调误差和增益误差都调节到零后测试器件转换特性曲线与其最佳拟合直线间的最大相对偏差测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压外接网络定频

6、定标网络 失调误差调节网络增益误差调节网络输出逻辑电平满量程输入电压满量程输出频率测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节失调误差 使失调误差为零调节增益误差 使增益误差为零调节直流输入电压 在规定的满量程输入电压范围内逐点测试输入电压 并测出对应于这些输入电压的输出频率根据 条的测试结果 确定最佳拟合直线找出实际特性曲线与最佳拟合直线之间的最大偏差按式 计算线性误差式中 满量程输出频率电源电压灵敏度目的测试单位电源电压变化引起的器件输出频率的相对变化测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压范围外接网络定频定

7、标网络 失调误差调节网络增益误差调节网络输出逻辑电平输入电压测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节失调误差 使失调误差为零调节增益误差 使增益误差为零调节直流输入电压使被测器件输入规定的测试电压 并测出对应的输出频率在规定的电源电压范围内 将电源电压 变化 并测出对应的输出频率按式 计算电源电压灵敏度静态电源电流目的在空载和静态条件下 测试电源供给器件的电流测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压外接网络定频定标网络测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节直流输入电压使被测器件停止振

8、荡读出流经器件的电源电流即为满量程建立时间目的在器件输入端施加满量程阶跃电压测试输出频率达到规定的满量程频率误差范围所需要的时间测试原理图测试原理图如图 所示 测试波形图见图图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压满量程输入阶跃电压外接网络 定频定标网络增益误差调节网络输出逻辑电平满量程输出频率及误差范围测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压输入规定的满量程阶跃电压 调节增益误差使输出为满量程频率再次输入规定的满量程阶跃电压在波形记录仪的输出波形图上找出达到满量程输出频率误差范围内的波形周期 所对应的频率为在误差范围内的满量程输出频率图

9、中的 即为满量程建立时间频率电压转换器参数测试失调误差目的测试器件输入频率为规定的起始值时的实际输出电压与理想输出电压之差测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压输入信号波形及幅度起始输入频率满量程输入频率满量程输出电压外接网络 定频定标网络测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节信号源频率 使之达到规定的起始值 测出这时的输出电压按式 计算对应于 的理想输出电压式中 满量程输入频率满量程输出电压按式 计算失调误差失调误差温度系数目的在规定的温度范围内 测试器件单位温度变化引起的器件失调误差的变化测试原理图测

10、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器件详细规范的规定环境温度范围电源电压输入信号波形及幅度起始输入频率满量程输入频率满量程输出电压外接网络 定频定标网络测试程序将被测器件置于规定的环境温度 按规定条件接入测试系统中接通规定的电源电压待稳定后按 条的程序测出 下的失调误差将被测器件置于另一规定温度 待稳定后按 条测出 下的失调误差按式 计算失调误差温度系数增益误差目的测试器件实际满量程输出电压与规定的满量程输出电压的相对偏差测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压外接网络定频定标网络 失调误差调节网络输入信号波形

11、及幅度满量程输入频率满量程输出电压测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节失调误差 使失调误差为零调节方波信号源频率使之达到满量程输入频率 测出这时的输出电压按式 计算增益误差式中 器件的满量程输出电压增益误差温度系数目的在规定的温度范围内 测试单位温度变化引起的器件增益误差的变化测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度范围电源电压外接网络定频定标网络 失调误差调节网络输入信号波形及幅度满量程输入频率满量程输出电压测试程序将被测试器件置于规定的环境温度 按规定条件接入测试系统中接通规定的电源电压待稳定后调节失调误差使

12、失调误差为零按 条的程序测出 下的增益误差将被测器件置于另一规定温度 待稳定后调节失调误差使失调误差为零 按条的程序测出 下的增益误差按式 计算增益误差温度系数线性误差目的在失调误差和增益误差都调节到零后测试器件转换特性曲线与其最佳拟合直线间的最大相对偏差测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压外接网络定频定标网络 失调误差调节网络增益误差调节网络输入信号波形及幅度满量程输入频率满量程输出电压测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节失调误差 使失调误差为零调节增益误差 使增益误差为零调节信号源在规定的满量程输

13、入频率范围内逐点测试输入频率 并测出对应于这些输入频率的输出电压根据 条的测试结果 确定最佳拟合直线找出实际特性曲线与最佳拟合直线之间的最大偏差按式 计算线性误差式中 满量程输出电压电源电压灵敏度目的测试单位电源电压变化引起的器件输出电压的相对变化测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压范围外接网络定频定标网络 失调误差调节网络增益误差调节网络输入信号频率输入信号波形及幅度测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节失调误差 使失调误差为零调节增益误差 使增益误差为零调节信号源使被测器件输入规定的测试频率 并测出

14、对应的输出电压在规定的电源电压范围内 将电源电压 变化 并测出对应的输出电压按式 计算出电源电压灵敏度静态电源电流目的在空载和输入频率为零的条件下 测试电源供给器件的电流测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压外接网络定频定标网络测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节信号源使输入频率为零读出流经器件的电源电流即为输出纹波电压目的在规定的输入频率下 测试器件输出直流电平上的交流电压峰 峰值测试原理图测试原理图如图 所示图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压输入信号波形及幅度输入信号频率外接网络定频定标网络 失调误差调节网络增益误差调节网络测试程序按规定条件将被测器件接入测试系统中接通规定的电源电压调节失调误差 使失调误差为零调节增益误差 使增益误差为零调节信号源使被测器件输入规定的测试频率读出输出电压交流分量的峰 峰值即为附录电参数符号与名称对照表补充件表符 号名称增益误差线性误差失调误差静态电源电流电源电压灵敏度满量程建立时间输出纹波电压增益误差温度系数失调误差温度系数附加说明本标准由全国集成电路标准化分技术委员会提出本标准由上海元件五厂负责起草主要起草人洪运丰高信龄刘国荣