获取测试信号的时延的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种获取测试信号的时延的测量装置，所述测量装置包括：时钟单元、信号触发单元、鉴相器、时钟脉冲计数单元和处理单元；时钟单元包括：第一时钟和第二时钟，第一时钟提供第一频率的脉冲信号，第二时钟提供第二频率的脉冲信号，第一信号触发第一时钟开始计时，第二信号触发第二时钟开始计时；鉴相器获取第一时钟和第二时钟的计时终止时间点；时钟脉冲计数单元分别记录第一时钟的脉冲次数和第二时钟的脉冲次数；处理单元根据第一时钟所产生的脉冲总次数、第二时钟所产生的脉冲总次数计算时延的结果。本发明专利技术实现了在不需要更高频率的时钟的前提下，提高了时钟脉冲信号的测量精度。量精度。量精度。

【技术实现步骤摘要】
获取测试信号的时延的测量装置


[0001]本专利技术涉及集成电路测试
，尤其涉及一种获取测试信号的时延的测量装置。

技术介绍

[0002]在集成电路自动测试机(Automatic Test Equipment，ATE)领域，对被测芯片的信号时序进行高精度测量是判断芯片品质的重要测试要素之一；另外，在通讯设备信号测量领域，能够对信号的时序实现高精度的测量，一直是产品的高可靠性保证。
[0003]目前，基于时钟信号测量的脉冲精度受时钟频率限制，示例性地，如图1所示，通过一个频率为200MHz的时钟脉冲计数(上升沿)来测量一个时间点t1
‑
时间点t2之间的时间，其测量误差为一个时钟周期，在该示例中所得到的测试误差为
±
5ns，在此测试方案下，若要进一步提高测量精度，即得到数量级在纳秒以下的测量结果，则需要增加时钟的频率，即该测量结果的数量级受限于时钟频率。
[0004]而时钟频率的增加会给系统带来功耗、电磁兼容(EMC)、成本等问题，且受当前工艺及技术限制，用于测量脉冲精度的时钟频率有上限，一般系统仅能做到GHz水平，所以能得到的测量误差的精度也因此而受限。
[0005]此时钟测量方案在一些高精度测试要求系统里，显然不能满足要求。因此，本专利技术提出了一种获取测试信号的时延的测量装置，以在提高时钟脉冲信号的测量精度的前提下，不受时钟具体频率的限制。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种获取测试信号的时延的测量装置，实现了在不需要更高频率的时钟的前提下，提高了时钟脉冲信号的测量精度。
[0007]本专利技术提供一种获取测试信号的时延的测量装置，包括：时钟单元、信号触发单元、鉴相器、时钟脉冲计数单元和处理单元，所述处理单元分别与所述时钟单元、信号触发单元、鉴相器、时钟脉冲计数单元电连接；所述时钟单元包括：第一时钟和第二时钟，所述第一时钟提供第一频率F1的脉冲信号，所述第二时钟提供第二频率F2的脉冲信号，其中，第一频率F1>第二频率F2，且(第一频率F1‑
第二频率F2)/第一频率F1≤5％；所述信号触发单元通过所述处理单元电连所述第一时钟和第二时钟，用于在时延的起点t1和终点t2分别生成第一信号和第二信号，所述第一信号触发所述第一时钟开始计时，所述第二信号触发所述第二时钟开始计时；所述鉴相器分别电连所述第一时钟、所述第二时钟，用于在所述第一时钟和所述第二时钟的计时过程中，实时记录所述第一时钟的相位和所述第二时钟的相位，并获取所述第一时钟和所述第二时钟的计时终止时间点t3，所述计时终止时间点t3为所述第一时钟的相位和所述第二时钟的相位首次对齐的时刻；所述时钟脉冲计数单元分别电连所述第一时钟、所述第二时钟，用于分别记录所述第一时钟的脉冲次数和所述第二时钟的脉冲次数；所述处理单元在所述起点t1和所述终点t2分别控制所述时钟脉冲计数单元开始记
录所述第一时钟的脉冲次数和所述第二时钟的脉冲次数，并根据所述起点t1、所述终点t2、所述计时终止时间点t3触发所述第一时钟的计数终止点t4和所述第二时钟的计数终止点t5，以在所述时钟脉冲计数单元的计数过程中，分别获取所述第一时钟所产生的脉冲总次数n1、所述第二时钟所产生的脉冲总次数n2；所述处理单元，还用于根据所述第一时钟所产生的脉冲总次数n1、所述第二时钟所产生的脉冲总次数n2计算所述时延的结果Δ
t
。
[0008]本专利技术所提供的获取测试信号的时延的测量装置的有益效果在于：本专利技术通过设立不同频率的时钟，也即提供第一频率F1的脉冲信号和第二频率F2的脉冲信号，且(F1‑
F2)/F1≤5％，可给后续的时延测量过程提供精确的测量基准；通过所述第一信号和所述第二信号，实现对所述第一时钟和所述第二时钟的独立控制过程；并根据所述起点t1、所述终点t2、所述计时终止时间点t3触发所述第一时钟的计数终止点t4和所述第二时钟的计数终止点t5，以在得到所述时延的更加精准的结果Δ
t
的前提下，实现了不需要更高频率的时钟的专利技术目的。
[0009]可选地，所述时钟单元还包括：时延预估单元和频率选择单元；所述时延预估单元用于根据待测芯片的历史时间数据获取预估时延T0，并将所述预估时延T0传输给所述频率选择单元；所述频率选择单元用于根据所述预估时延T0确定所述第一频率F1、以及根据(F1‑
F2)/F1≤5％确定所述第二频率F2。其有益效果在于：本专利技术所提供的时钟单元的频率综合预估时延的数量级进行选择，但通过本专利技术可以得到相比于现有技术更加精确的时延测量结果。
[0010]可选地，所述第一频率F1与所述预估时延T0满足以下关系：F1＝1/T0。
[0011]可选地，所述第一时钟的计数终止点t4和所述第二时钟的计数终止点t5均为所述计时终止时间点t3。
[0012]可选地，所述时延的结果Δ
t
通过以下公式计算：Δ
t
＝(n1‑
1)/F1‑
(n2‑
1)/F2。
[0013]可选地，所述第一时钟的计数终止点t4为所述时延的终点t2，所述第二时钟的计数终止点t5为所述计时终止时间点t3。
[0014]可选地，所述时延的结果Δ
t
通过以下公式计算：Δ
t
＝(n1+n2‑
1)/F1+(n2‑
1)/F2。
[0015]可选地，所述信号触发单元包括：第一比较器和第二比较器；所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端均接收测试信号以获取所述测试信号的实际值，所述第一比较器的第二输入端固定接入所述测试信号的起始目标值，所述第二比较器的第二输入端固定接入所述测试信号的终止目标值；所述第一比较器根据所述测试信号的实际值和所述测试信号的起始目标值产生所述第一信号，并将所述第一信号传输至所述处理单元，所述第一信号产生的时间点为所述时延的起点t1，所述处理单元基于所述第一信号在所述时延的起点t1触发所述第一时钟开始计时；所述第二比较器根据所述测试信号的实际值和所述测试信号的终止目标值产生所述第二信号，并将所述第二信号传输至所述处理单元，所述第二信号产生的时间点为所述时延的终点t2，所述处理单元基于所述第二信号在所述时延的终点t2触发所述第二时钟开始计时。其有益效果在于：本专利技术所提供的所述信号触发单元可实现第一时钟和第二时钟的计时启动与否的独立控制过程，且方便快捷。
[0016]可选地，所述测试信号为自动测试系统对待测芯片进行电性能测试过程中产生的电信号。
[0017]可选地，所述电信号包括电压信号、电流信号、电阻值中的至少一种信号。
附图说明
[0018]图1为现有技术中用于测量时间误差的实施例示意图；
[0019]图2为本专利技术提供的一种获取测试信号的时延的测量装置实施例示意图；
[0020]图3为本专利技术提供的又一种获取测试信号的时延的测量装置实施例示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取测试信号的时延的测量装置，其特征在于，包括：时钟单元、信号触发单元、鉴相器、时钟脉冲计数单元和处理单元，所述处理单元分别与所述时钟单元、信号触发单元、鉴相器、时钟脉冲计数单元电连接；所述时钟单元包括：第一时钟和第二时钟，所述第一时钟提供第一频率F1的脉冲信号，所述第二时钟提供第二频率F2的脉冲信号，其中，第一频率F1>第二频率F2，且(第一频率F1‑
第二频率F2)/第一频率F1≤5％；所述信号触发单元通过所述处理单元电连所述第一时钟和第二时钟，用于在时延的起点t1和终点t2分别生成第一信号和第二信号，所述第一信号触发所述第一时钟开始计时，所述第二信号触发所述第二时钟开始计时；所述鉴相器分别电连所述第一时钟、所述第二时钟，用于在所述第一时钟和所述第二时钟的计时过程中，实时记录所述第一时钟的相位和所述第二时钟的相位，并获取所述第一时钟和所述第二时钟的计时终止时间点t3，所述计时终止时间点t3为所述第一时钟的相位和所述第二时钟的相位首次对齐的时刻；所述时钟脉冲计数单元分别电连所述第一时钟、所述第二时钟，用于分别记录所述第一时钟的脉冲次数和所述第二时钟的脉冲次数；所述处理单元在所述起点t1和所述终点t2分别控制所述时钟脉冲计数单元开始记录所述第一时钟的脉冲次数和所述第二时钟的脉冲次数，并根据所述起点t1、所述终点t2、所述计时终止时间点t3触发所述第一时钟的计数终止点t4和所述第二时钟的计数终止点t5，以在所述时钟脉冲计数单元的计数过程中，分别获取所述第一时钟所产生的脉冲总次数n1、所述第二时钟所产生的脉冲总次数n2；所述处理单元，还用于根据所述第一时钟所产生的脉冲总次数n1、所述第二时钟所产生的脉冲总次数n2计算所述时延的结果Δ
t
。2.根据权利要求1所述的获取测试信号的时延的测量装置，其特征在于，所述时钟单元还包括：时延预估单元和频率选择单元；所述时延预估单元用于根据待测芯片的历史时间数据获取预估时延T0，并将所述预估时延T0传输给所述频率选择单元；所述频率选择单元用于根据所述预估时延T0确定所述第一频率F1、以及根据(F1‑
F2)/F1≤5％确定所述第二频率F2。3.根据权利要求2所述的获取测试信号的时延的测量装置，其特征在于，所述第一频率F1与所述预估时延T0满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鑫，
申请(专利权)人：上海精积微半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：