芯片电阻检测装置和芯片器件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种芯片电阻检测装置和芯片器件，该装置包括电流产生电路、电压比较电路和输出转换电路：电流产生电路用于连接外接电阻，产生基准电流；基准电流为被测芯片器件的带隙参考电压与外接电阻的阻值之比。电压比较电路电流输入端连接电流产生电路的电流输出端，用于产生与基准电流对应的测试电压，并输出测试电压与带隙参考电压的比较结果。输出转换电路输入端连接电压比较电路的输出端，用于将比较结果转为数字信号输出至芯片器件的数字电路。通过电流产生电路、电压比较电路和输出转换电路的设计，内部电阻检测过程通过外接电阻产生基准电流，检测过程无需引入芯片器件内部的参考时钟与寄存器电路，达到大幅降低检测功耗的目的。

Chip resistance detection device and chip device

【技术实现步骤摘要】
芯片电阻检测装置和芯片器件
本专利技术涉及电阻检测
，特别是涉及一种芯片电阻检测装置和芯片器件。
技术介绍
电阻检测技术常会应用到各类芯片器件上的电阻实际阻值的检测，例如但不限于ADC(Analog-to-digitalconverter，模拟数字转换器)和PLL(PhaseLockedLoop，锁相环)等芯片器件。由于芯片生产工艺的局限和受温度的影响，芯片上的电阻等无源元件的精度较低，例如电阻的实际阻值通常相对其标称值要变化20％，甚至更多。因此，设计人员无法准确获知芯片内的电阻的实际阻值，以使之与标称值相等，进而保证芯片上电路的性能。为了获知芯片内的电阻的实际阻值，传统的电阻检测技术是设计专门的电阻检测装置，并使用基准电阻和引入芯片内部参考时钟与寄存器电路，对芯片的内部电阻进行测试。然而，在实现专利技术过程中，专利技术人发现。传统的电阻检测技术至少存在着检测功耗较大的问题。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可以大幅降低检测功耗的芯片电阻检测装置。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：本专利技术实施例提供一种芯片电阻检测装置，包括：电流产生电路，用于连接外接电阻，产生基准电流；基准电流为被测芯片器件的带隙参考电压与外接电阻的阻值之比；电压比较电路，电流输入端连接电流产生电路的电流输出端，用于产生与基准电流对应的测试电压，并输出测试电压与带隙参考电压的比较结果；输出转换电路，输入端连接电压比较电路的输出端，用于将比较结果转为数字信号输出至芯片器件的数字电路。在其中一个实施例中，电压比较电路包括电阻网络单元和比较器；电阻网络单元的输入端分别连接电流产生电路的电流输出端和比较器的正相输入端，电阻网络单元的输出端接地，比较器的反相输入端用于接入带隙参考电压，比较器的输出端连接输出转换电路的输入端。在其中一个实施例中，电阻网络单元包括第一电阻网络和第一开关组；第一电阻网络包括依次串联的N个电阻R0，第一开关组包括与电阻R0一一对应的N个选通开关K1，N为大于或等于2的正整数；第一电阻网络的输入端分别连接电流产生电路的电流输出端和比较器的正相输入端，第一电阻网络的输出端接地；各选通开关K1一端均连接至第一电阻网络的输入端，各选通开关K1的另一端分别连接至相应电阻R0的输出端。在其中一个实施例中，电阻网络单元还包括第二电阻网络和第二开关组；第二电阻网络包括M个依次串联的子网络，任一子网络均包括并联的若干电阻R1，第二开关组包括与子网络一一对应的M个选通开关K2，M为大于或等于1的正整数；第二电阻网络的输入端连接第一电阻网络的输出端，第二电阻网络的输出端接地，各选通开关K2分别与相应子网络的电阻R1并联。在其中一个实施例中，电阻网络单元还包括接地电阻R2，第二电阻网络的输出端通过接地电阻R2接地；各子网络中并联的电阻R1的数量不相同；选通开关K1为场效应管或开关三极管，选通开关K2为场效应管或开关三极管。在其中一个实施例中，电流产生电路包括运算放大器、电流镜MP0、电流镜MP2、电流镜MP1和电流镜MP3和ESD保护电路；运算放大器的反相输入端用于接入带隙参考电压，运算放大器的输出端分别连接电流镜MP0和电流镜MP2的栅极；电流镜MP0和电流镜MP2的源极分别用于连接供电源，电流镜MP0的漏极连接电流镜MP1的源极，电流镜MP2的漏极连接电流镜MP3的源极；电流镜MP1和电流镜MP3的栅极分别连接运算放大器的正相输入端，电流镜MP1的漏极用于接入外接电阻，电流镜MP3的漏极连接电压比较电路的电流输入端；ESD保护电路并联在电流镜MP1的栅极和漏极之间，用于对电流镜MP1进行过压保护。在其中一个实施例中，ESD保护电路包括保护电阻Rs和二级ESD保护管Q；二级ESD保护管Q为二极管或场效应管MN；保护电阻Rs的一端连接电流镜MP1的栅极，保护电阻Rs的另一端连接电流镜MP1的漏极；二级ESD保护管Q的负端连接保护电阻Rs的一端，二级ESD保护管Q的正端接地。在其中一个实施例中，输出转换电路包括电流镜MP4、电流镜MP5、电流镜MP6、电流镜MN1、电流镜MN2和电流镜MN3；电流镜MP4、电流镜MP5和电流镜MP6的集电极分别用于接入数模转换参考电压，电流镜MP4和电流镜MN1的栅极相连并连接至电压比较电路的输出端，电流镜MP6和电流镜MN3的漏极相连并用于连接被测芯片的数字电路；电流镜MP4和电流镜MN1的漏极相连，且分别连接至电流镜MP5和电流镜MN2的栅极，电流镜MP5和电流镜MN2的漏极相连，且分别连接至电流镜MP6和电流镜MN3的栅极；电流镜MN1、电流镜MN2和电流镜MN3的源极均接地。在其中一个实施例中，输出转换电路还包括电流镜MN4；电流镜MN4的源极分别连接电流镜MP4和电流镜MN1的栅极，电流镜MN4的栅极连接电压比较电路的输出端，电流镜MN4的漏极用于接入数模转换参考电压。另一方面，还提供一种芯片器件，包括上述的芯片电阻检测装置。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：上述芯片电阻检测装置和芯片器件，通过电流产生电路、电压比较电路和输出转换电路的设计，电流产生电路外接电阻时产生的基准电流，已消除了寄生电阻带来的误差影响；基准电流输入电压比较电路后产生相应的测试电压，电压比较电路将该测试电压与被测芯片器件的带隙参考电压进行比较，输出的比较结果经过输出转换电路进行数字转换后即可输出给芯片器件的数字电路，从而使得该数字电路可以根据比较结果对应的数字信号输出该芯片器件的内部电阻的实际阻值。如此，内部电阻的检测过程中可通过外接电阻直接产生所需的基准电流，不再需要依赖芯片器件内部的带隙参考电压产生该基准电流，基准电流精度高且没有引入芯片器件内部的参考时钟与寄存器电路，能最大程度地降低检测成本和检测功耗，达到大幅降低检测功耗的目的。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一实施例中芯片电阻检测装置的结构示意图；图2为另一实施例中芯片电阻检测装置的结构示意图；图3为一实施例中电压比较电路的结构示意图；图4为另一实施例中电压比较电路的结构示意图；图5为一实施例中电流产生电路的结构示意图；图6为另一实施例中电流产生电路的结构示意图；图7为一实施例中输出转换电路的结构示意图；图8为另一实施例中输出转换电路的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片电阻检测装置，其特征在于，包括：/n电流产生电路，用于连接外接电阻，产生基准电流；所述基准电流为被测芯片器件的带隙参考电压与所述外接电阻的阻值之比；/n电压比较电路，电流输入端连接所述电流产生电路的电流输出端，用于产生与所述基准电流对应的测试电压，并输出所述测试电压与所述带隙参考电压的比较结果；/n输出转换电路，输入端连接所述电压比较电路的输出端，用于将所述比较结果转为数字信号输出至所述芯片器件的数字电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯片电阻检测装置，其特征在于，包括：
电流产生电路，用于连接外接电阻，产生基准电流；所述基准电流为被测芯片器件的带隙参考电压与所述外接电阻的阻值之比；
电压比较电路，电流输入端连接所述电流产生电路的电流输出端，用于产生与所述基准电流对应的测试电压，并输出所述测试电压与所述带隙参考电压的比较结果；
输出转换电路，输入端连接所述电压比较电路的输出端，用于将所述比较结果转为数字信号输出至所述芯片器件的数字电路。


2.根据权利要求1所述的芯片电阻检测装置，其特征在于，所述电压比较电路包括电阻网络单元和比较器；
所述电阻网络单元的输入端分别连接所述电流产生电路的电流输出端和所述比较器的正相输入端，所述电阻网络单元的输出端接地，所述比较器的反相输入端用于接入所述带隙参考电压，所述比较器的输出端连接所述输出转换电路的输入端。


3.根据权利要求2所述的芯片电阻检测装置，其特征在于，所述电阻网络单元包括第一电阻网络和第一开关组；所述第一电阻网络包括依次串联的N个电阻R0，所述第一开关组包括与所述电阻R0一一对应的N个选通开关K1，N为大于或等于2的正整数；
所述第一电阻网络的输入端分别连接所述电流产生电路的电流输出端和所述比较器的正相输入端，所述第一电阻网络的输出端接地；
各所述选通开关K1一端均连接至所述第一电阻网络的输入端，各所述选通开关K1的另一端分别连接至相应所述电阻R0的输出端。


4.根据权利要求3所述的芯片电阻检测装置，其特征在于，所述电阻网络单元还包括第二电阻网络和第二开关组；所述第二电阻网络包括M个依次串联的子网络，任一所述子网络均包括并联的若干电阻R1，所述第二开关组包括与所述子网络一一对应的M个选通开关K2，M为大于或等于1的正整数；
所述第二电阻网络的输入端连接所述第一电阻网络的输出端，所述第二电阻网络的输出端接地，各所述选通开关K2分别与相应所述子网络的电阻R1并联。


5.根据权利要求4所述的芯片电阻检测装置，其特征在于，所述电阻网络单元还包括接地电阻R2，所述第二电阻网络的输出端通过所述接地电阻R2接地；各所述子网络中并联的所述电阻R1的数量不相同；所述选通开关K1为场效应管或开关三极管，所述选通开关K2为场效应管或开关三极管。


6.根据权利要求1至5任一项所述的芯片电阻检测装置，其特征在于，所述电流产生电路包括运算放大器、电流镜MP0、电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭振宇，韩智毅，
申请(专利权)人：广东华芯微特集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44