自動測試設備加流測壓及加壓測流的設計

摘要：在集成電路的測試中，通常需要給所測試的集成電路提供穩定的電壓或電流，以作測試信號，同時還要對信號進行測量，這就需要用到電壓電流源；本系統能作為測試設備的電壓電流源，實現加壓測流和加流測壓功能。本系統具有箝位功能，防止負載電壓或電流過大而損壞系統。應用結果表明，該檢測系統運行穩定可靠，測量精度高。
關鍵詞：集成電路測試；電壓電流源；加壓測流；加流測壓；箝位

0 引言
自動測試設備是用于測試分立器件、集成電路、混合信號電路直流參數、交流參數和功能的測試設備。主要通過測試系統軟件控制測試設備各單元對被測器件進行測試，以判定被測器件是否符合器件的規范要求。

1 自動測試設備的組成
自動測試設備主要由精密測量單元(PMU)、器件電壓源(DPS)、電壓電流源(VIS)、參考電壓源(VS)、音頻電壓源(AS)、音頻電壓表(AVM)、時間測量單元(TIMER)、繼電器矩陣、系統總線控制板(BUS)、計算機接口卡(IFC)等幾部分組成。系統框圖如圖1所示。

本文主要介紹其中的電壓電流源部分的設計原理及實現。

2 電壓電流源的基本原理
電壓電流源是自動測試系統必不可少的一部分，其可為被測試器件施加精確的恒定電壓或恒定電流，并能回測其相對的電流值或電壓值。因此，電壓電流源主要有以下兩種工作方式：
(1)加壓測流(FVMI)方式。在FVMI方式中，驅動電壓值通過數模轉換器(ADC)提供給輸出驅動器；驅動電流由采樣電阻采樣，通過差分放大器轉換成電壓值，再由ADC讀回電流值。筘位值可根據負載設值，箝位電路在這里起到限流保護作用，當負載電流超過箝位值時，VIS輸出變為恒流源，輸出電流為箝位電流。測試系統根據箝位值自動選擇測流量程。
(2)加流測壓(FIMV)方式。在FIMV方式中，驅動電流值通過數模轉換器(DAC)提供給輸出驅動器；電壓由ADC讀回。箝位值可根據負載設值，箝位電路在這里起到限壓保護作用，當負載電壓超過箝位值時，VIS輸出變為恒壓源，輸出電壓為箝位電壓。測試系統根據箝位值自動選擇測壓量程。