QJ 1525-1988 半导体集成电路.模／数转换器和数／模转换器.测试方法.pdf

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1、Q.J 中华人民共和国航天工业部部标准QJ1525-88 半导体集成电路模/数转换器和数/模转换器测试方法1988一04-17发布1988-12-31实施中华人民共和国航天工业部发布中华人民共和国航天工业部部标准Q.J 1525-88 半导体健成电路模/数转搜器和数/模转换器测试方法丰标准规定f集成电路(包捐厚膜集成电路、f罩腰集成电路租丰导体集成电路慨/数转换器(以F简称器件缩写ADC)相数/模转换器(以F简称器件，缩写DACI 电参数测试方法的某本原理、1 总的要求1 . 1 若无特殊说明.在测试期间.环境温度或参考点的温度偏离规定值的范用血符介被测器件详细规范的规定I1 . 2 在测试期

2、间，以避免外界干恍付测试精度的影响测试设备I起的测试误差庇符介被测器件详细规范的规定。1 3 在测试期时，被iffl器件应按器件详细规范的规定连接辅助电路、1 . 4 被测器件与测试系统连接或断开时，不应超过器件的极限使用条件1 . 5 若有特殊要求时.w接器件详细规范规定的顺序接通电报r1 . 6 对测试仪袤的要求1 . 6. 1 对数字电压表及标准直流电源的要求1 . 6. 1 . 1 对器件进行静态测试时.所使用的数字电际表和标准直流电i陋的位数应不f f表1的规定r麦l散宁电压表1江散ADC 标准直流电源待配位数DAC 峨削试精密柿定3 3 3 4 3 4 。3 4 7 4 5 航天工

3、业部1988-04-17批准1988-12-31实施QJ 1525-88 续表1数字电臣表位数ADC 标准直流电i原待测l位数DAC 一般测试精密检定8 4 5 9 4 5 10 5 6 11 5 6 12 5 6 13 5 6 14 6 町15 6 ，、16 6 叮7 8 18 7 8 注DAC和ADC的位数是一进制位数。1.6.1.2 对器件进行静态测试时，所使用的数字电压表和标准宣流电源的精度应比被测器件的精度高一个数量级。1 . 6. 1 . 3 对器件进行静态测试时，所使用的数字电压麦和标准直流电源应定期进行严格的检定和校准。1 . 6. 2 对示渡嚣的要求1.6.2.1 对ADC(

4、或DAC)进行测试时，所使用的示波器的Y袖灵敏度应高于待调IjADC(或DAC)的L国B.其脉冲建立时间应比输出数字信号的上升及下降时间至少快10倍。1. 6. 2. 2 测量ADC应约模拟输出毛汪之恙，并与理想徨I川格比较且QJ 1525-88 取主主渴差的绝对值是大者I，v，lm出下式的算求出EDla-R m-S A气亏一飞_) X士一(%FSR) 2 2 V FSR 或V 1 + V 2 V LSB Eo = (一一一一一一一)X一一一(LSBJ 2 2 V LSH 3.2.5 注意事项a 输入电压VI变化IVL58的时间应比启动脉冲周期长期得多3b.遵守总的要求。3. 3 增益误差EG

5、3. 3. , 定义也称满度误差。在将ADC的失调误差校正到零之后，对于一个给定的满度数字输出码，实际模拟输入量值与理想值之间的差值。3. 3. 2 测试原理图EG的测试原理图如图10所示。陆;IIDAC18 QJ1525-88 3.3.3 测试条件测试期1乱下列测试条件应符合器件详级规范的翅定a .环境温度z如.电源电压:.参考电压;d.数字输出端负载电流，时铸频率:外接元件33.3.4 测试程序e f . 3.3.4.1 在设定的环撞温度r.将被ilADC接入测试系统中。3.3.4.2 施加规定的电源电压和参考电星33.3.4.3 将零点误差Eo滤整为零D3.3.4.4 输入电压从接近满量

6、程筐开始逐渐变化，使数字输出端自11. 11变为11. 10，记下输入电压V伞。3.3.4.5 向梧反方海逐渐变化输入电压，使数字输出每靠自11. 10变为11. ll, i己F输入电压V2 自下王之计算求也EGEc. = V , + V 2 V LSB _ (一一+一-FSR 2 2 或V , + V 2 V LSB Er. = ( 一一一+-VFSR3. 3. 5 注意事项a .同3.2.5 0 2 2 100 X.:=- (%FSRl , FS夜z-2(Lsg，。、LSBb .对于零点不可谓的ADC.计算E古时应从￥，+飞r2 ) /2中减去零点误差、Eo)。3.4 精度EA3. 4.

7、1 定义在将零点误差和增益误差都校准至零之后，实际转换特位曲线与理想曲线阔的最大差值、3.4.2 ;离试原理蜀EA的测试原理细如蜜II所示。3. 4. 3 溅试条得吉普试期间，下到满试条件应符合器件详缎魏范的统定，a .环壤温度:19 b .电源电压手c . 参主营电压:d .数字输出端负载电流ge .时钟频率1f .外接元件-3. 4.垂直革试程序QJ1525-88 黯黯DAC转接元GW, 因113.4.5.1 在规定的环境温度T.将被jJADC接入;别试系统中c3.4.4.2 施加竣定的电授、电军和参考电压33.4.4.3 开关8，闭合.82新开，将零点误差Eo调整为零(J绝对精度时.此程

8、序略;二3.4.4.4 开关8，闭合，将增益误差EG满整为零(J绝对精度对此程序略口3.4.4.5 调节输入电压，使数字输出端由第j码变为i一I码己F输入电压V, 3.4.4.6 调节输入电压，使数字输出端自第j一1码变为j码.记下稳入电ffi_V, 0 3.4.4.7 溺节输入电压，使数字牢靠出端由第j码变为第j+ 1码.记下输入电压亨303.4.4.8 润节较入电压，使数字输出端由第j+ 1码变为第j弱.记下输入端电压可403. 4.9 E坦F式计算求出第j码的偏差亨，, V, 卫士卫星土豆L土豆主4 式中.v气为理想ADC第j弱的标称值。20 Vj QJ 1525-88 3.4.4.10

9、 根据实际清况的需要，选取适当组数必输出数码结合参号iH录B，接丰标准第3.4.4.5条至3、4.4.9条的规定.j建4得远远的数码拘自差.浓Jt绝w自最支者16V 1 mu 出F式t尊求!:Il我3.4.5 注意事项j百i13.2. 5 3.5 线性误差EL3. 5. 1 定义IL. vl EA=77一m.王旦)0(%F8R ,. FSR I I, Vl E, -主一一旦-(L8B) , 飞UiH实际转换辛辛性毯线与最佳拟合亘线阔前最大偏差3. 5. 2 那试原理理EL的萨H式原王军m如罔i所示3.5.3 ;黯试条伶注1试期间，下辑:测试条件应符合器件详细草草范的规定2a .环境温度zb .

10、 电百事、电压.参考电压z茜.数字输出毒草负载电流z.模拟输入应用zf .时铃频率，g.外接兀件3. 5.母;离试程序3.5.4.1 在埃定的环境温度于句;鸿波泪ADC接入测试系统中3.5.4.2 施加规定的电源电ffi和参考电I五c3.5.4.3 开关矶、8，断汗，接本标准第3.4.4.5条专三3.4.4.8条主号规定.测得第1码豹实际码宽中心值V a .罢, u V 1 +V2 +飞3+V釜-一一一一一一. -4 分别测试所有码的实际码宽中心值21 QJ1525-88 3.5.4.4 根据第3.5.4.3条的数据，愤适当的数学方法确定最佳拟合直线，得到第j码的模拟输入量V， 3.5.4.5

11、 将第3.5.4.3景的数据与3.5.4.4条的数据相比较，取其偏差的绝对值最大者16V 1 m 0 由下式计算出ELEL =丛旦旦二x100 ( %FSRJ l FSR 或16 vl m EL =一一一了一m一x(l配。3.5.5 注意事项同3.2.5。3.6 微分线性误差EDL3. 6. 1 定义l LSB 实际转换特性曲线的码宽与理想码宽1V LSB间的最大差值。3. 6. 2 测试原理图EDL的测试原理图如图11所示。3. 6. 3 测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定2a.环境温度，b.电源电压，c .参考电压:d.数字输出端负载电流te .模拟输入范围;f 时钟频

12、率，g.外接JL件。3. 6. 4 测试程序3.6.4.1 按丰标准第3.4. 4. 1条至3.4.4.8条的规定，测得第j码的实际码宽=v3 + V, 2 分别测试所有码的实际码宽。V j + V, 2 3.6.4.2 将第3.6.4.1条的数据与理想码宽1V LSB相比较，取其偏差的绝对值最大者16Vlm。由下式计算求出EDL22 QJ 1 525-88 En = Vl_m. DL -二-x IIlIl ( % FSRJ 3.6.5 注意事项同3.2.5 0 l FSR Em =l vj旦旦飞LSBlVLSR 3.7 零点误差温度系数EO3. 7. 1 定义在规定的温度范围内，单位温度变化

13、所引起零点误差的变化量c3. 7. 3 测试原理圈a EO的测试原理图如罔9所示。3.7.3 测试条件测试期间.f列测试条件应符合器件详细规范的规定:a.环境温度;b.电摄电压c .参考电压，d .数字输出端负载电流，e .时钟频率;f 外接尼件o3.7.4 测试程序3. 7. 4. 1 在规定的环境温度(T，)下，按本标准第3.2.4条的规定测得Eo飞T，.( % FSR )。3.7.4.2 在规定的环境温度(T2)F.按本标准第3.2.4条的规定测得Eo(T2! ( % FSR) 由下式求出E，EO =.Eu_土工二E且T一X 10 (ppm FSR/Tl T2-T, 3.7.5 注意事项

14、向3.2. 5 0 3.8 增益误差温度系擞BG3. 8. 1 定义在规泣的温度范围内，单位温度变化所引起的增益误差的变化量。23 QJ1525-88 3.8.2 测试原理图凹，的测试隙R盟则如l到10所J3.6. 3 测试条件削试期间，下JiIJ测试条件成符合栋Jtt详细规拟的规定:a.环境温度:b. 叶:!.i席叶E陈:c .参考电ff., d.数字输ili瑞负被电流e .时钟频率，f .外接JG忡。3.8.4 测试程序3.8.4.11如盹定的环境t且度(T 1 )下，按中标准第3.3.4条的规7JriW)j导EGlTl、(%旷日RJ3.6 4.2 在规定的环榄温度(Tz、下，愤本标准第3

15、.3.4条的规定捆得Ec(T:、( % FSR) 由下式计算求iliEGEr. (12) EG = 3.8.5 注意察项同3.2.5, 3.四精度温底系擞EA3. 9. 1 定义x 10 (ppm FSRrC)。在规泛的激Jt币2网内，岛主flL憾!蜜变化引|极辆破的变化蟹。3. 9. 2 测试原理固阳的测试挂在网白白如!刻11所附3.9. 3 测试条件测试期间，下列测试条件威特ET器件详细规范的规定ea .环境损度b .电I跟电服;c .参考电压.d .数字输i如端负载电流e 时钟频率吁f .外j费元件飞3.9.4 测试稳序3.9.4.1 tE规定的环境漏度(T, )下，接丰标樵第3.4.4

16、条的媲7Jr测得EA(Tl) 24 QJ 1525-88 % FSR) 3.9.4.2 在纽工部环境温度(T，)下.接本标准第3.4.4条致规定翻得EAT2) ( % FSR) 自F式计算求出aEAEA (引乱A Tl、= 一二- x 10 (pprn FSRrCl a EA 3.9.5 注意事项同3.2.50 T2- T, 3. 10 线性漠差系数EL3.10.1 定义在规定的温度范围内，单位温度变化所寻l起线性误差的变化量。3.10.2 ).月j试原理医u主号;鼻H主原理图主O自1I所示3.10.3 测试条件理些试期间.下歹IJ测试条件应符合器件详细规范剖烧定a.环境温凌ab 电源电ffi

17、_，c .参考电压=d 数字输出端负载电流e .模拟输入范嚣，f .时钟频率4g.外接元件。3.10.4 测试程序3.10.4.1 在搜走的环境温度飞T，)下，按本标准第3.5.4条的规定那得EL(T(%FSR) 0 3.10.4.2 在堤定的环凄温度(T2)下，按本标准第3.5.4条的烧定测得EL(T墅、( % FSR)。sH式求出ELaEL =_E_L_二主止一-二kT1、X 10 (pprn FSRrc) 3.10.5 注意事项同3.2.5 0 z-T1 3. 11数分续性误差温度系数aEDL 3.11.1 定义25 QJ 1525-88 在规定豹温度范围内，单位温度变化所创起楼分续性误

18、差的变化量3.11.2 测试原理医a F:DI的测试原理图盘西图11以示33.11 .3测试条件测试期间，下列测试条件应符合器件详细蜒范的烧定a .环境温变zb .电源电压zc .参考电星:d.数字输出端负我电流ze .模m输入范fl!，f .对钟频率g.外接元件3.11.4测试程序3.11.4.1在娩定的环境温度飞T1)下，按本标准第3.6, 4条协规定测得EIJL(T1 3.11.4 , 2 在规定的环境温度(T 2 )下.按本标准第3，6，4件的规定混得EDL(Tz由F式计算求出G三nLE DL n2: - EOUT . .lO6 X V LSB EDL =-=_,_._-:.-:-X_

19、-.=-(ppm FSR!它2 -T: VF:-R 3.11 , 5 注意事项同3，2.5 c 3. 12 静态电源电流lD3.12.1 定义输出. O码或全I .码时.在烧定的负载条件下经电源端通过器件的电流。3.12.2 测试原理图10的J试原理图如图12所示3.12.3 测试条件26 测试期坷.r列型号试条件应持合器件详细烧范的规定a .环境温蜜、b .电ZE电汪zc .参考电里，d .模拟输出端负载条件e .模拟涌入电汪=f . 时号中频率:g.外接;r:件QJ 1525-88 被海IJDAC题123.12.4 测试程序3.12.4.1 在草草定的环发温度f，将被理ADC接入;黔试系统

20、中3.12.4.2 施报规定的电源电压和参考电压33.12.4.3 调节输入电压，使输出端为全.0 .码。3.12.4.4 在每个电源端(和参考电i原端)V +j溃l得电流IDOjF式计算求出输出全O电码时的静态电源电流1DO100二五IDOj (mA 3.12.4.5 调节输入电足，使输出端为全1.，码。3.12.4.6 在每个电源端飞和参考电源端)V+】iJ!IJ得电流IDI 由F式计算求出输出-1: J .，码时的静态电源电流lD1PD1 =2: IH; (mA) 3.12.4.7 比较100和1刀，莫较大者在p为玩。3. 12. 5 注意事项i奎、T忌、古句安求。3. 13 电源宅压灵

21、敏度豆553.13.1 定义!位l仨t以电压变化所引起等效模拟输入电压始变范景。3.13.2 jj!l试原理国K、凹的激试原理图如罔11所示c27 QJ1525-88 3.13.3 测试条件测试期间.I、刘J试条件应符合器件洋细地范边城忘a . 王平案温度b .电i原屯压c .参号电1王d .数字输出端负载电流ze. 01钟频率f .外接元ft.输出l鸡叫3.13.4 测试程序3.13.4.1 按丰标准第3.4.4.1条全3.4.4.8条的烧Jti划得烧定弱的实际码宽本心徨V.P， V雳V , +V，+V3十飞14a a圣3.13.4.2 将电源电压按规定变化A飞气，按本标准第3.4.4.5条

22、至3.4.4.8条的规定.IJ!lj得烧码的实际码宽巾心值Vg 由F式算求出Ksvs; CVR-VHXOtJ 1 Ksvs = . x飞ppmFSRiV) VPSR D V-+-或Ksvs (v延亨R)X 00 VLSB 3. 13. 4. 3 别极试有关电源33. 13. 5 注意事项a. I百:l、2.5 x-.:-: (Y, LHB/V ) ID A飞今-如.对p手去豆、增益不可谓的ADl二别在不满零或不说增益下测拭c3.14. ADC数字输出端董事态参数3.14.1 定义3.14.1.1 捻LIl高、卡电压VOH，输入端在施加规运的模拟输入量电IE或电流)r f金钱出为逻辑高电平1lt

23、1r1电压。3.14. 1. 2 始出fij;电子对的电压VOL涂入耳盖在施Jmli定的模拟输入重电压丘克电流p下.l宅楼出毒草为逻辑低电子町的电压。3.14.1.3 能出短路电流Ios:输入端在施加规定前模拟输入最飞电泛或电流干328 QJ1525-88 卡，使涂出为逻缉高电f.t输出端对地短路约电iI1.卢3. 14. 2 ADC数字输也端静态参数的测试)jJ军图.测试条件刹那试步骤根据采弱的数字电路类塑分别参黑下列有关标准GH439-82 半导体集成电路TTL电路翠1试方法韵基本原理l;j GB3441 -82 ，(宇导体集成电路ECL电路攫ti试方法刻基本原翅) GIHs:享4-83t

24、字号体集成电路CIIOS电路测试方法的基本原理x2守QJ 1 525-88 附录A10位DAC误差测试范例(参Jjf宁)A 1 10主DAC误差测试的实际，需i试路线RF(5缸)+ 15V 。B, A 2 10位DA(线性误差测试实际测试点输入数码理论值(V)实际璧(V)OOOO OCO O 。在1000.0000 30 8 B,. -. +ISV E 误差(回飞n。QJ1525-88 续表输入数码理论筐(V ) 实际渲V!误差(mV) Illl!lll l! 10 .23(00 10.2300 。000号000001O.OlOC 6 OOOOOO:) 10 包020062 0000000:0

25、0 :1 040fJ 63 白0000白1000. 03J 64 OCOOOIOOOO 。.16005 0000:0000夺O.200 66 0010000f; 。.6406 。0100000001.230刊6; 010告。00号召2.5QOO i且100000000号5. 120自Dl i 上数据表中61、卒2、。0.10为对应码的实测输出值与理论输出的差。LlI屯.卒10中豹正值为马匠，所有乌的幸在为艺A主L.6.1lO中的正值为A所在A链的手在为LI矢。A 3 10位DAC微分线性误差测试实际测试点输入数码理论筐(V)实测值(V) 相守在主进位梧邻主选位差辘出差与ILSB之差。00000

26、00锢O.曲O)0.0000 11 l!1 lll1 10 .2300 10.23功。0000000001 0 , 0100 电凹陷公0000100.0200 31 QJ1525-88 续袤猿人数码|理论值、v，实靠高值V ) 福邻主进位把守在主送往差输出差与ILSB之辈O:WO 0000 : j 0.0300 )(O ()jO 1 1台C.040C 02 )(OOOOOlll C.070G 市000001000G.0800 03 000000!111 。1500朗。001出盼), ; 600 a， J 00000 J 111 0.3100 000010削00。3:;005 000011111

27、1 0.6.3 0001000000 0.6400 a， 000111.111 !. 27争300 I 000:;0 O) L 2800 7 00111 1: 1 Jl 2.55仿丁。100毛斗0;:)0002.5600 ， OlllLlll 5. 1! 00 1000000000 0， 5. 1200 -飞句rO(K+口-v 0 K ) - ILS 32 QJ 1525-88 附录B12位ADC误差测试范f91Ji参考件1R 1 12位ADC误差测试的实际测试线路恩ISV - 15V 亘绞地B 2 12位ADC误差测试的实际测试点270 转换结束运动33 clM时mM阴阳恤巡1页目费t码进位

28、理想输入实际输入说挂微分线性说且是2主1 失调说是在0000 0000 0000 十1.22mY丑。81 62断0000 0000 0000 2 精益烧釜1111 1111 111 (i) 十99964v EO 1111 1111 1111 8 0000 0000 0000 E通调R零点误是调零斗2.5mV十25mV。0000 0000 0001 1 - ,. 1 增益误是调零1111 1111 1110 十102375V。日且通调R24 1111 1111 1111 十102375Y0000 00 0001 5OmV 5 筋11位进位0000 0000 0010 0000 0000 0011

29、 7. !j mV 0000 0000 0010 75mV 自第10位进位0000 0000 0011 10OmV 0000 0000 0100 125mV i阶各位1其是0000 0000 0101 0000 0000 0110 175mV 7 第9位进位0000 0000 0111 20OmV 0000 0000 1000 225mV 0000 0000 1001 . . . . . . TS位进位0001 1111 1110 !.2775V 13 0001 1111 1111 1.2800V 叫FSR0010 0000 0000 七个均匀间隔的教码进位8 1.2825 0010 0000

30、 0001 第21ft进位0011 1111 1110 25575V 处的线性误差和微分线性14 .! F S R 0011 1111 III 1 25600V 说垂4 0100 0000 0000 2 5625V 。1000000 0001 ;t: 。叫回M阴阳帽然1医院2嘿想输入实际输入误量费现项目数两进仗微分线性误若3主0101 1111 1110 3.8375 立FSR0101 1111 1111 七个均匀间隔的最15 8 0110 0000 0000 3.8400V 0110 0000 0001 3.8425V 码进位处的线性误第H革进f在0111 1111 1110 5. 1I75

31、V li和微分钱性误撵16 iFRR 0111 1111 1111 5.1200V 2 1000 0000 0000 1)ln 00 0.0 0001 5.1225V 1001 1111 1110 6.3975V 5 1001 1111 1111 一=-FSR 6.4000V 17 8 1010 0000 0000 1010 0000 0001 6.4025V 1011 1111 1110 7, 6775V 18 3 FSR 1011 1111 1111 7.6800V 4 1100 00口。0000 1100 0000 0001 7.6825V 工FSR1101 1111 1110 8.9575V 19 8 1101 1111 1111 8.9600V 1110 0000 0000 1110 0000 0001 8.9625V t心飞36 QJ 1525-88 附录i且想z本标准由中华人民共和国航天工业部七。八所提出。本标准自航天工业部六九一厂负责运草c