[发明专利]集成电路直流参数测试的测量单元电路

权利要求书

1.一种集成电路直流参数测试的测量单元电路，其特征是，由现场可编程门阵列FPGA、模/数转换器ADC、数/模转换器DAC、运算放大器、功率放大器和继电器开关构成，FPGA根据输入的指令经DAC、运算放大器、功率放大器给被测器件施加激励值，被测器件对所述激励做出的响应经ADC发送给FPGA，由FPGA输出测试结果，继电器开关用来完成对电路测量模式切换和量程选择的控制。

2.如权利要求1所述的集成电路直流参数测试的测量单元电路，其特征是，所述测量单元电路有四种工作模式：加电压测电流FVMI、加电压测电压FVMV、加电流测电压FIMV和加电流测电流FIMI；

a)当电路工作在FVMI模式下，关闭继电器开关KS17、KS2、KS18、KS10或KS19、KS11形成测试回路：由DAC提供激励电压，继电器开关KS18、KS19连接通往DUT管脚的不同阻值的采样电阻，通过开断继电器开关KS18、KS19选择不同的电流量程，将电压施加在DUT的管脚上；再选择关闭对应量程的继电器开关KS10、KS11，其中，KS18对应KS10，KS19对应KS11，把采样电阻两端电压送入V-I转换电路，V-I转换将电压值转换为对应电流值后，关闭继电器开关KS17,由ADC采样转换后传回FPGA；

b)当电路工作在FVMV模式下，关闭继电器开关KS2、KS17、KS18/KS19、KS12/KS13/KS14形成测试回路，DAC的电压输出管脚提供所需的测试电压，因为ADC的输入电压范围为0～5V，根据施加的电压大小，选择关闭继电器开关KS12、KS13或者KS14，用来选择将不同的衰减电路连接到ADC的输入端来保护ADC，ADC采样到电路中的电流值并转换后传回FPGA判断结果，衰减电路的作用是将电路中的电压按比例缩小到ADC的电压输入范围内；

c)当电路工作在FIMI模式下，继电器开关KS3、KS4导通，通过V-I转换电路将电压转换为对应的电流值，和FVMI模式下一样，通过闭合继电器开关KS18或KS19选择不同的电流量程，将电压施加在DUT的管脚上，再选择关闭对应量程的继电器开关KS10、KS11其中KS18对应KS10，KS19对应KS11，把采样电阻两端电压送入V-I转换电路，V-I转换将电压值转换为对应电流值后，关闭开关KS17,由ADC采样转换后传回FPGA；

d)当电路工作下FIMV模式下，继电器开关KS3、KS4导通，通过V-I转换电路将电压转换为对应的电流值，根据施加的电压大小，选择关闭继电器开关KS12、KS13或者KS14，用来选择将不同的衰减电路连接到ADC的输入端来保护ADC，ADC采样到电路中的电流值并转换后传回FPGA判断结果。衰减电路的作用是将电路中的电压按比例缩小到ADC的电压输入范围内。

3.如权利要求1所述的集成电路直流参数测试的测量单元电路，其特征是，FPGA状态机转换状态如下：

状态IDLE：状态机的初始状态，时钟SCK<＝0，CNV<＝0；

状态CONV：令CNV<＝1启动模数转换；

状态SCKH：在此状态下SCK<＝1，CNV<＝0，16位转换数据通过SDO管脚从高位开始回传；

状态SCKL：在此状态下SCK<＝0，CNV<＝0，状态SCKH和状态SCKL重复执行，直到16位数据全部送出；

状态END：结束状态，等待ADC完成一次转换后状态机跳回IDLE状态。