自动设备检测和连接验证制造技术

本发明专利技术涉及自动设备检测和连接验证。公开了一种包括多个端口的测试和测量仪器。端口被配置成将测试信号源发到待测设备（DUT）中并从DUT接收信号响应。该测试和测量仪器还包括测量单元，其被配置成测量信号响应。该测试和测量仪器进一步包括处理器，其被配置成将信号响应与数据结构进行比较。该处理器还基于比较的结果来确定耦合到端口中的至少一个的至少一个DUT组件的分类和/或与所述至少一个DUT组件的连接。

【技术实现步骤摘要】
自动设备检测和连接验证相关申请的交叉引用本申请要求来自2017年3月10日提交的且题为“AutomaticDeviceDetectionAndConnectionVerification（自动设备检测和连接验证）”的美国临时专利申请序列号62/469,932的权益，该申请通过引用并入本文，就如同其整体地被复制一样。
本公开涉及与测试和测量系统的各方面相关联的系统和方法，并且更具体地，涉及用于在测试和测量系统中自动地验证连接和/或识别/分类连接的系统和方法。
技术介绍
某些测试和测量系统被设计成源发（source）电流/电压或吸收电流/电压，而同时测量设备的响应。这允许此类测试和测量系统识别并表征宽范围的设备。要测试的设备可以称为待测设备（DUT）。复杂的测试系统可以允许将许多测试设备和/或子组件耦合到测试和测量系统并同时地、按预定义的顺序等对其进行测试。相应地，DUT可以通过复杂的线缆阵列耦合到测试和测量系统。在这样的测试设置中，可能期望用户在测试之前向测试和测量系统指明所有的测试组件。这样的指明可能会被不正确地录入，或者甚至当在不更新测试和测量系统的情况下改变线缆连接时显现为不正确的。这一问题在多个用户能够访问同一测试设置时尤其严重。本公开中的示例解决了这些和其他问题。附图说明本公开的实施例的方面、特征和优点将根据参考附图的实施例的以下描述而变得显而易见，在附图中：图1是包括用于测试DUT的多个组件的源测量单元（SourceMeasurementUnit，SMU）的示例测试和测量系统的示意图。图2是用于自动地分类DUT组件的示例方法的示例流程图。图3是用于自动地分类DUT组件的示例测试仪器的示意图。具体实施方式所公开的主题的示例包括具有多个端口的测试和测量系统，诸如SMU或SMU的集合。所述测试和测量系统被配置成例如通过跨所述端口施加测试信号并且测量信号响应来分类被耦合到每个端口的DUT组件。作为具体示例，所述测试和测量系统可以执行跨所述端口中的一个或多个的电压扫描和/或电流扫描，并且测量在所述端口中的一个或多个处的所得到的信号响应。然后可以将所述信号响应与数据结构进行比较以分类附接到每个端口的DUT组件，所述数据结构诸如是一组简档、一组规则、决策树、神经网络等。作为具体示例，所述测试和测量系统可以采用这样的信息来确定DUT电阻器被耦合到第一端口、DUT晶体管的栅极被耦合到第二端口等等。第一端口上的DUT组件可以通过第一端口和/或相关端口（例如，第二端口、第三端口等）上的电流、电压和/或信号响应来进行分类。作为非限制性示例，电阻器、二极管、发光二极管（LED）、肖特基二极管、电感器、电容器、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、负MOSFET（n-FET）、正MOSFET（p-FET）、双极结型晶体管（BJT）等都可以根据一个或多个相关端口处的时域和/或频域中的信号响应来进行分类。一旦完成了（一个或多个）DUT组件的分类，就可以采用针对每个组件的分类来使得能够实现各种功能。在一个示例中，用户可以录入DUT组件到SMU端口的映射。SMU然后可以分类DUT组件并验证所提供的映射是正确的或者指示任何错误线缆连接。在另一示例中，SMU可以基于所确定的分类自动地生成这样的映射。这可以在例如接收到请求测试设置的自动配置的用户输入时完成。在又一示例中，SMU可以使用这样的分类来确定DUT中的DUT组件之间的路径。在又一示例中，SMU可以采用这样的分类来提供特定的图形用户接口（GUI）、建议特定的测试和/或自动地对对应的DUT组件执行特定的测试。在又一示例中，SMU可以采用一般分类（例如，晶体管）来选择附加测试以确定子分类（例如，MOSFET）。图1是包括用于测试DUT120的多个组件的源测量单元（SMU）110的示例测试和测量系统100的示意图。SMU110是能够同时源发并测量电压和/或电流的任何设备。SMU110可以被配置成执行跨由正电压和正电流、负电压和正电流、正电压和负电流以及负电流和负电压所定义的四个操作象限中的任意的电流扫描和/或电压扫描。虽然描绘了单个SMU110，但是应指出的是，多个SMU110可以作为测试和测量系统100的一部分来共同操作。SMU110包括多个端口111。端口111是被配置成将测试信号耦合到DUT120并且从DUT120接收信号响应的接口。因此，端口111是双向的。端口111可以经由多个线缆123耦合到DUT120。线缆123是任何电气双向信号耦合介质（例如，同轴线缆）。线缆123被耦合到DUT120中的各种DUT组件121。DUT120是用户期望测试的任何设备。DUT组件121是DUT120的任何组件。DUT组件121可以包括任何电子组件。例如，DUT组件121可以包括电阻器、二极管、LED、肖特基二极管、电感器、电容器、MOSFET、n-FET、p-FET、BJT等。前述列表是示例性的，因为许多电子设备都可以由DUT120使用并且由SMU110测试。如图1中所示，DUT组件121可以包含各种数量的测试点。例如，可以在源极、漏极、栅极和接地处测试晶体管，而可以在输入端和输出端处测试电阻器。此外，用户可能并未选择要测试全部的潜在测试点。复杂的DUT120可以包含DUT组件121的复杂阵列。照此，端口111与DUT组件121之间的线缆123连接可能同样复杂。此外，可以在同一测试设置中采用多个DUT120。照此，系统100的潜在复杂度仅由终端用户的需求所限制。另外的复杂事情在于，大多数DUT组件都不包含内部逻辑，并且因此不能够经由信令协议来识别它们本身。如上所述，错误连接的线缆123导致不期望的和/或不精确的结果，并且甚至能够导致正被测试的组件的故障（例如，由于施加了过多的电压）。相应地，SMU110被配置成确定哪个DUT组件121被连接到哪个端口111，以便支持系统100的操作。具体来说，SMU110的端口111被配置成朝向DUT120源发测试信号131。测试信号131可以是由SMU110中的电源生成的任何正的或负的电流和/或正的或负的电压。例如，测试信号131可以是时域和/或频域中的电流扫描/电压扫描。在另一示例中，测试信号131可以是具有预定持续时间的信号脉冲。测试信号131可以跨单个端口111、按顺序跨多个端口111、同时跨多个端口111等进行转送。然后跨线缆123从DUT组件121接收信号响应132。信号响应132是由施加测试信号131引起的任何电气信号。端口111处的信号响应132取决于DUT组件121而变化，并且在一些情况下，甚至取决于耦合到对应端口111的DUT组件121的接口而变化。照此，SMU110中的测量单元被配置成测量例如跨每个端口的信号响应132。然后将信号响应132与数据结构进行比较以（例如，基于该比较的结果）确定耦合到端口111的DUT组件121的分类。由于每个端口111处的信号响应132取决于哪个DUT组件121耦合到端口111而是不同的，因此可以采用该分类来确定和/或验证DUT组件121与端口111之间的映射。数据结构可以是决策树、多个DUT组件简档、神经网络、数据库或其组合。数据结构可以存储在SMU110上和/或可以例如经由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试和测量仪器，包括：多个端口，其被配置成：朝向待测设备（DUT）源发测试信号，以及从所述DUT接收信号响应；测量单元，其被配置成测量所述信号响应；以及处理器，其被配置成：将所述信号响应与数据结构进行比较，基于所述比较的结果来确定耦合到所述端口中的至少一个的至少一个DUT组件的分类；以及基于所述分类来执行一个或多个动作。

【技术特征摘要】
2017.03.10 US 62/469932;2017.09.29 US 15/7216171.一种测试和测量仪器，包括：多个端口，其被配置成：朝向待测设备（DUT）源发测试信号，以及从所述DUT接收信号响应；测量单元，其被配置成测量所述信号响应；以及处理器，其被配置成：将所述信号响应与数据结构进行比较，基于所述比较的结果来确定耦合到所述端口中的至少一个的至少一个DUT组件的分类；以及基于所述分类来执行一个或多个动作。2.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，进一步包括用以存储DUT组件到所述多个端口的映射的存储器，并且其中所述一个或多个动作包括基于所确定的分类来修正所述映射。3.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述处理器进一步被配置成：接收耦合到所述多个端口的DUT组件的映射，以及其中所述一个或多个动作包括采用所述至少一个DUT组件的分类来验证所述映射并输出所述验证的结果。4.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，进一步包括电源，其中所述处理器进一步被配置成：促使所述电源在所述端口中的第一个上源发所述测试信号；以及通过比较所述端口中的第二个上的信号响应来确定所述DUT组件的分类。5.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述一个或多个动作包括基于所述DUT组件的分类输出针对所述DUT组件的可能组件测试的列表以供用户选择。6.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述一个或多个动作包括基于所述DUT组件的分类执行针对所述DUT组件的组件测试。7.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中朝向所述DUT源发所述测试信号包括跨所述端口源发多个测试信号，并且其中所述一个或多个动作包括通过将所述信号响应与所述数据结构进行比较来确定多个DUT组件之间的路径规划。8.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述数据结构是决策树、多个DUT组件简档、神经网络、数据库或其组合。9.根据权利要求1所述的测试和测量仪器，其中所述一个或多个动作包括通过促使所述端口源发第二测试信号、促使所述测量单元测量第二信号响应以及将所述第二信号响应与所述数据结构进行比较来基于所述至少一个DUT组件的分类确定所述至少一个DUT组件的子分类。10.一种方法，包括：通过多个端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：G索波列夫斯基，JR诺布尔，FJ弗雷斯四世，
申请(专利权)人：基思利仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US