电流测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电流测量装置及方法，该装置包括：选择单元和N个测量单元，该N个测量单元中的每个测量单元中均包括采样电阻；该N个测量单元根据参考电流分别获取每个测量单元中采样电阻的实际电阻值；以及根据对应的采样电阻的实际电阻值对待测电流的电流值进行测量，其中，待测电流的实际电流值等于N个测量单元所获得的电流值之和，其中，N为正整数。该电流测量装置及方法能够由多个高精度小量程的测量装置共同实现对大电流的精确的叠加测量，解决了现有测试机的测量结构无法同时实现对高精度要求的大电流的精确测量问题。对高精度要求的大电流的精确测量问题。对高精度要求的大电流的精确测量问题。

【技术实现步骤摘要】
电流测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及电流测量
，具体涉及一种电流测量装置及方法。

技术介绍

[0002]在集成电路测试中，需要电压电流源(后面称作VI源)对被测器件(后面称为DUT，Device Under Test)进行信号激励及电压电流的测量。
[0003]现有技术的测试机(如STS8200测试机)中，通常为利用测量板卡的FOVI测量端和FPVI测量端进行被测芯片的电流测量。但是在这两种测量板卡的测量端中，FOVI测量端对应的电流最大量程档为
±
1A，电流档位的精度为
±
5mA，因此单纯采用FOVI测量端无法测试大于1A的待测电流。而FPVI测量端对应的
±
1A电流档的精度为
±
1mA，但是该测量端对应的输出端口数量太少，不能满足对大电流的叠加测量，而FPVI测量端对应的电流最大量程档为
±
10A，但该电流档位的精度仅为
±
50mA，因此单纯采用FOVI测量端对于精度要求较高的大电流也无法满足测量条件。
[0004]现有的解决方案为在芯片实际测量时将大电流进行折算，但是其折算值与真实值之间存在偏差，因此，即使对折算值进行精确测量，其最终所获得测量结果相对该大电流的真实值而言还是不够准确。
[0005]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电流测量装置及方法，能够由多个高精度小量程的测量装置共同实现对大电流的精确的叠加测量，解决了现有测试机的测量结构无法同时实现对高精度要求的大电流的精确测量问题。
[0007]一方面，根据本专利技术提供的一种电流测量装置，包括：选择单元，第一输入端接收参考电流，第二输入端接收待测电流，输出端选择输出所述参考电流和所述待测电流的其中之一；
[0008]N个测量单元，所述N个测量单元中的每个测量单元的第一端均与所述选择单元的输出端连接，每个测量单元的第二端均与电流拉取装置连接，每个测量单元的第三端均与电压测量装置连接，
[0009]其中，每个测量单元中均包括采样电阻；
[0010]在所述选择单元的输出端选择输出所述参考电流的情况下，该N个测量单元用以根据所述参考电流分别获取每个测量单元中采样电阻的实际电阻值；以及
[0011]在所述选择单元的输出端选择输出所述待测电流的情况下，该N个测量单元中的每个测量单元均用以根据对应的采样电阻的实际电阻值对所述待测电流的电流值进行测量，其中，所述待测电流的实际电流值等于所述N个测量单元中每个测量单元测量所获得的电流值之和，
[0012]其中，N为正整数。
[0013]可选地，所述电流拉取装置于所述N个测量单元中每个测量单元的第二端所拉取的电流均与所述参考电流相等。
[0014]可选地，每个测量单元均还包括：第一开关、第二开关和第三开关；
[0015]差分放大器，所述差分放大器的第一输入端通过所述第一开关与所述第一端连接，所述差分放大器的第二输入端通过所述第二开关与参考地连接，以及所述差分放大器的第二输入端还通过所述第三开关与所述第二端连接，所述差分放大器的输出端与所述第三端连接，
[0016]其中，所述采样电阻连接于所述差分放大器的第一输入端和所述差分放大器的第二输入端之间。
[0017]可选地，所述选择单元包括：
[0018]第四开关，连接于所述选择单元的第一输入端与所述选择单元的输出端之间；
[0019]第五开关，连接于所述选择单元的第二输入端与所述选择单元的输出端之间。
[0020]可选地，所述选择单元为多选一选择开关。
[0021]可选地，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关均为按键开关、拨动开关、旋钮开关中的任一。
[0022]可选地，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关均为双极型晶体管、场效应晶体管和继电器中的任一。
[0023]可选地，所述电流拉取装置和所述电压测量装置均为测试机中的测量板卡。
[0024]可选地，所述电流拉取装置于所述N个测量单元中每个测量单元的第二端所拉取的电流之和等于所述待测电流的目标值。
[0025]另一方面，根据本专利技术提供的一种电流测量方法，该电流测量方法可应用于如上述的电流测量装置，该方法包括：
[0026]向电流测量装置中的N个电流测量单元输入参考电流，基于所述参考电流分别获取每个测量单元中采样电阻的实际电阻值；
[0027]断开所述参考电流的输入，向电流测量装置中的N个电流测量单元输入待测电流，采用电流拉取装置同时从每个电流测量单元中的采样电阻上拉取电流，并基于所获取的每个测量单元对应的采样电阻的实际电阻值对所述待测电流的电流值进行测量，
[0028]其中，所述待测电流的实际电流值等于所述N个测量单元中每个测量单元测量所获得的电流值之和，
[0029]其中，N为正整数。
[0030]可选地，所述电流拉取装置于所述N个测量单元中每个测量单元的第二端所拉取的电流均与所述参考电流相等。
[0031]本专利技术的有益效果是：本专利技术所公开的电流测量装置及方法，由N个测量单元并联的对具有较大电流值的待测电流进行叠加测量，可以实现具有小量程高精度的测量装置对高精度要求的大电流值的精确测量。其中，测量时，通过与每个测量单元连接的电流拉取装置将待测电流对应N个测量单元进行同时拉取，使每个测量单元中的采样电阻上都能有待测电流的分量流过，进而可以在对对应各个测量单元的待测电流分量进行采样后，通过测量采样电阻两端的电压值间接的实现对电流的测量，由于现有的测试机(如STS8200)的电压测量装置的测量精度高于电流测量装置的测量精度，因此采用本公开中的测量单元可以
很好的保证对待测电流的高精确度。同时，在进行待测电流测量前，通过精度较高的参考电流对每个测量单元中的采样电阻的实际阻值进行精确测量，能够很大程度的降低每个测量单元中采样电阻的额定阻值与实际阻值之间的误差对测量结果的影响，进一步提高对待测电流测量的准确度。
[0032]另一方面，设置电流拉取装置将待测电流对应N个测量单元进行同时拉取时，于每个测量单元的第二端所拉取的电流(即对应流经每个测量单元中的采样电阻上的电流)均与预设的参考电流相等，如此，可以使得在进行采样电阻的实际阻值测量时由参考电流引起的温度变化对采样电阻的实际阻值的影响，与测量被测芯片的待测电流时由待测电流的分量所引起的温度变化对采样电阻的实际阻值的影响相同，即消除热效应引起的电阻阻值的变化，更进一步的提高了对待测电流的测量结果的准确度。
[0033]应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0034]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流测量装置，其中，包括：选择单元，第一输入端接收参考电流，第二输入端接收待测电流，输出端选择输出所述参考电流和所述待测电流的其中之一；N个测量单元，所述N个测量单元中的每个测量单元的第一端均与所述选择单元的输出端连接，每个测量单元的第二端均与电流拉取装置连接，每个测量单元的第三端均与电压测量装置连接，其中，每个测量单元中均包括采样电阻；在所述选择单元的输出端选择输出所述参考电流的情况下，该N个测量单元用以根据所述参考电流分别获取每个测量单元中采样电阻的实际电阻值；以及在所述选择单元的输出端选择输出所述待测电流的情况下，该N个测量单元中的每个测量单元均用以根据对应的采样电阻的实际电阻值对所述待测电流的电流值进行测量，其中，所述待测电流的实际电流值等于所述N个测量单元中每个测量单元测量所获得的电流值之和，其中，N为正整数。2.根据权利要求1所述的电流测量装置，其中，所述电流拉取装置于所述N个测量单元中每个测量单元的第二端所拉取的电流均与所述参考电流相等。3.根据权利要求1所述的电流测量装置，其中，每个测量单元均还包括：第一开关、第二开关和第三开关；差分放大器，所述差分放大器的第一输入端通过所述第一开关与所述第一端连接，所述差分放大器的第二输入端通过所述第二开关与参考地连接，以及所述差分放大器的第二输入端还通过所述第三开关与所述第二端连接，所述差分放大器的输出端与所述第三端连接，其中，所述采样电阻连接于所述差分放大器的第一输入端和所述差分放大器的第二输入端之间。4.根据权利要求3所述的电流测量装置，其中，所述选择单元包括：第四开关，连接于所述选择单元的第一输入端与所述选择单元的输出端之间；第五开关，连接于所述选择单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田坤，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：