用于芯片测试的电压调节系统及电压调节方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于芯片测试的电压调节系统及电压调节方法，涉及芯片测试技术领域，包括可调电源和主控单元MCU，所述可调电源的电压反馈端FB经电阻R1接地，所述电压反馈端FB与可调电源的电压输出端VOUT之间串联有电阻R2，其特征在于，还包括并联电阻队列和模拟开关SW，所述并联电阻队列中每一个电阻的一端均与所述电压反馈端VFB连接，每一个电阻的另一端分别与所述模拟开关SW中的每一个子通道的一端一一对应连接，模拟开关SW中的每一个子通道的另一端均与所述主控单元MCU的数模转换模块DAC连接；本发明专利技术提高了电压调节的精度。本发明专利技术提高了电压调节的精度。本发明专利技术提高了电压调节的精度。

【技术实现步骤摘要】
用于芯片测试的电压调节系统及电压调节方法


[0001]本专利技术涉及芯片测试
，特别是一种用于芯片测试的电压调节系统及电压调节方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的快速发展，芯片功能越来越强大，市场对芯片的需求量也在逐日增加，这对芯片的研发、生产、制造又提出了不同的要求。芯片测试作为芯片开发中重要的一个环节，如果能够更加高效、高质量的完成芯片测试，将会为芯片的快速开发和优良性能提供强大助力。
[0003]偏压测试是芯片可靠性测试中重要的一个环节，用来测试芯片在常规电压上下一定范围内波动时，是否还能正常工作。在做偏压测试时，会对供电电源的电压进行一定范围内的调节，目前常用的电源调压系统如图1所示，其电压调节原理参考式（1）： （式1）从式（1）可以看出的是，调压系统主要在于R2和R3的比值以及VFB和VIN的差值，此电路在应用时，会存在如下几个问题：1、R2在不同电源芯片中是不同的值，R3需要进行手动切换电阻值，才能保证达到想要的步进精度，如R2是100K，R3在上个电路中是1K，那么R2与R3的比值是100，如果VFB和VIN的最小差值是1mV，那么输出电压最小可调步进只能是100mV，这在电路调节中是不合理的。
[0004]2、VIN在初始状态时可能输出为0，参考上式，这会让VOUT处于一个最大值状态，这个电压值可能损坏被测芯片。
[0005]3、本测试属于开环调压系统，调压精度较差，抗干扰能力弱，电压输出值和理论值会存在较大偏差，且芯片不同还需要做不同的偏压补偿，这会导致测试结果的可信度较差。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于芯片测试的电压调节系统及方法，本专利技术提高了电压调节的精度。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于芯片测试的电压调节系统，包括可调电源和主控单元MCU，所述可调电源的电压反馈端FB经电阻R1接地，所述电压反馈端FB与可调电源的电压输出端VOUT之间串联有电阻R2，还包括并联电阻队列和模拟开关SW，所述并联电阻队列中每一个电阻的一端均与所述电压反馈端VFB连接，每一个电阻的另一端分别与所述模拟开关SW中的每一个子通道的一端一一对应连接，模拟开关SW中的每一个子通道的另一端均与所述主控单元MCU的数模转换模块DAC连接。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述电压输出端VOUT还通过依次串联的电阻R3和电阻R4接地，且所述电阻R3和电阻R4的公共端与所述主控单元MCU的模数转换模块ADC连接，所
述模数转换模块ADC用于采集输出电压VOUT经电阻R3与电阻R4分压后得到的电压Vc。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述主控单元MCU的通用输入输出GPIO模块通过上拉电阻组和下拉电阻组和所述模拟开关SW的控制端口CTRL连接，所述上拉电阻组和下拉电阻组用于固定模拟开关SW默认状态下所接通的子通道。
[0010]本专利技术还提供一种用于芯片测试的电压调节方法，采用如上所述的用于芯片测试的电压调节系统，所述的电压调节方法通过闭环控制算法PID实现对输出电压VOUT的闭环调节，具体包括：通过模数转换模块ADC采集输出电压VOUT经电阻R3与电阻R4分压后得到的电压Vc，主控单元根据电压Vc通过计算,实时获取输出电压VOUT的电压值：
[0011]设置理论输出电压为VOUT1，实际输出电压为VOUT2，理论输入电压为VIN1，根据上式计算模数转换模块ADC理论采集到的电压为Vc1，实际采集到的电压为Vc2，Vc1和Vc2存在的电压差为Verror：
[0012]如果Verror（t）不为0，说明输出电压没有达到理论值，此时重新修改输入电压VIN，修改后的输入电压假设为VIN2，根据PID控制算法的计算原理，主控单元MCU将自动根据下式得到VIN2的电压值并通过数模转换模块DAC实时输出：
[0013]上式根据PID公式代入Verror(t)和VIN1计算参数得来，其中：Verror（t）为Vc1与Vc2在时间上实时的差值函数，Kp为比例调节系数，Ti为积分系数，Td为微分系数；PID控制算法持续工作，不断调试输出的VIN2电压值，直到VOUT1=VOUT2，此时Verror（t）=0，被调输出电压达到理论输出值，同时因为Verror（t）=0，那么VIN2输出电压值也不再继续变化，将保持一个恒定值持续输出。
[0014]本专利技术的有益效果是：1、电压调节精度更高，不需要每个芯片做偏压补偿，调节结果可信度更高；2、调节不存在可靠性风险，使用更安全；3、调压串电阻值可软件调节，步进精度调节更加灵活便捷，适用性更广，研发调试效率更高。
附图说明
[0015]图1为传统的电源调压系统的电路结构示意图；图2为本专利技术实施例1的电压调节系统的电路结构示意图；图3为本专利技术实施例2的电压调节系统的电路结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0017]实施例1：
[0018]如图2所示，一种用于芯片测试的电压调节系统，包括可调电源和主控单元MCU，所述可调电源的电压反馈端FB经电阻R1接地，所述电压反馈端FB与可调电源的电压输出端VOUT之间串联有电阻R2，还包括并联电阻队列和模拟开关SW，所述并联电阻队列中每一个电阻的一端均与所述电压反馈端VFB连接，每一个电阻的另一端分别与所述模拟开关SW中的每一个子通道的一端一一对应连接，模拟开关SW中的每一个子通道的另一端均与所述主控单元MCU的数模转换模块DAC连接。
[0019]本实施例中，所述电压输出端VOUT还通过依次串联的电阻R3和电阻R4接地，且所述电阻R3和电阻R4的公共端与所述主控单元MCU的模数转换模块ADC连接，所述模数转换模块ADC用于采集输出电压VOUT经电阻R3与电阻R4分压后得到的电压Vc。
[0020]本实施例中，所述主控单元MCU的通用输入输出GPIO模块通过上拉电阻组和下拉电阻组和所述模拟开关SW的控制端口CTRL连接，所述上拉电阻组和下拉电阻组用于固定模拟开关SW默认状态下所接通的子通道。
[0021]本实施例的电压调节系统在图1传统方案的基础上：a、增加了采集被调电源输出电压的功能，采集的电压由主控单元MCU的模数转换模块ADC完成读取；b、在VFB和VIN之间，将单个串电阻修改为并联的电阻队列以及与电阻队列串联的模拟开关SW，VIN信号需要先经过模拟开关，然后再到电阻队列，最后再到VFB；其中VIN，由主控单元MCU的数模转换模块DAC完成可调电压输出。此外，电阻队列中的每一个电阻，右侧和模拟开关左侧的每一个子通道一一对应连接，电阻队列的左侧统一连接到VFB处，模拟开关的右侧统一输入口，连接到VIN信号线。
[0022]c、模拟开关SW的通道选择由MCU的通用输入输出GPIO模块完成，其中通用输入输出GPIO模块引出信号线组，在外部有增加R_pullup（上拉电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于芯片测试的电压调节系统，包括可调电源和主控单元MCU，所述可调电源的电压反馈端FB经电阻R1接地，所述电压反馈端FB与可调电源的电压输出端VOUT之间串联有电阻R2，其特征在于，还包括并联电阻队列和模拟开关SW，所述并联电阻队列中每一个电阻的一端均与所述电压反馈端VFB连接，每一个电阻的另一端分别与所述模拟开关SW中的每一个子通道的一端一一对应连接，模拟开关SW中的每一个子通道的另一端均与所述主控单元MCU的数模转换模块DAC连接。2.根据权利要求1所述的用于芯片测试的电压调节系统，其特征在于，所述电压输出端VOUT还通过依次串联的电阻R3和电阻R4接地，且所述电阻R3和电阻R4的公共端与所述主控单元MCU的模数转换模块ADC连接，所述模数转换模块ADC用于采集输出电压VOUT经电阻R3与电阻R4分压后得到的电压Vc。3.根据权利要求1或2所述的用于芯片测试的电压调节系统，其特征在于，所述主控单元MCU的通用输入输出GPIO模块通过上拉电阻组和下拉电阻组和所述模拟开关SW的控制端口CTRL连接，所述上拉电阻组和下拉电阻组用于固定模拟开关SW默认状态下所接通的子通道。4.一种用于芯片测试的电压调节方法，其特征在于，采用如权利要求2或3所述的用于芯片测试的电压调节系统，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏飞，张德春，李昱兵，刘运中，
申请(专利权)人：四川奥库科技有限公司，
类型：发明
国别省市：