GB T 14028-1992 半导体集成电路模拟开关测试方法的基本原理.pdf

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1、中华人民共和国国家标准半导体集成电路模拟开关测试方法的基本原理国家技术监督局 批准 实施本标准规定了 和结型场效应半导体集成电路模拟开关以下简称器件或模拟开关 电参数测试的基本原理模拟开关与 电路相同的静态参数和动态参数测试可参照 半导体集成电路电路测试方法的基本原理总的要求若无特殊说明测试期间环境或参考点温度偏离规定值的范围应符合器件详细规范的规定测试期间 应避免外界干扰对测试精度的影响 测试设备引起的测试误差应符合器件详细规范的规定测试期间 施于被测器件的电参量的精度应符合器件详细规范的规定被测器件与测试系统连接或断开时 不应超过器件的使用极限条件若有要求时应按器件详细规范规定的顺序接通电

2、源若电参数值是由几步测试的结果经计算而确定时这些测试的时间间隔应尽可能短参数测试模拟电压工作范围目的在导通电流为额定值时测试模拟开关传送的模拟电压范围测试原理图测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平电流源的电流值模拟输入电压测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上规定的控制信号使被测开关通路接通按详细规范的规定将电流源电流 调至规定值 把 端源极模拟输入电压调至零伏按详细规范的规定逐步改变模拟输入电压值同时观察电压表 和 端 漏极的模拟输出电压 的读数记录下满足条件 为被测模拟开关的导通电阻 的 的最大读数 和最小读数 则模拟电压工

3、作范围 如式 所示如被测器件为多路开关或模拟多路转换器则每一通路都按 至 进行测试所有通路中 的最小值取为被测器件的导通电阻目的测试模拟开关导通时 开关两端间的电阻测试原理图测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平电流源的电流值模拟输入电压测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上规定的控制信号使被测开关通路接通按详细规范的规定将电流源电流 调至规定值按详细规范的规定将 端源极 模拟输入电压调至规定值在被测器件 端漏极 测出模拟输出电压 由式 求出模拟开关的导通电阻如被测器件含多个模拟开关 或者被测器件为模拟多路转换器 则需按 至条的步

4、骤分别对每个开关通路进行测试取所有通路中 的最大值为被测器件的导通电阻值导通电阻路差目的对于含多个模拟开关的器件或模拟多路转换器测试各路开关导通电阻间的最大差值测试条件环境温度电源电压控制信号电平电流源的电流值测试程序按本标准第 条的规定测得被测器件每一开关通路的导通电阻 构成该器件的导通电阻集取该导通电阻集的最大值 和最小值 由式 求出导通电阻路差截止态漏极漏电流目的在模拟开关截止时测试流经模拟开关漏极的电流测试原理图测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平端源极 模拟输入电压端 漏极模拟输入电压测试程序将被测器件接入测试系统接通电源

5、加上规定的控制信号使被测器件的开关通路全部处于截止状态按详细规范规定 将 端模拟输入电压和 端模拟输入电压调至规定值测出流经 端的电流 即为截止态源极漏电流目的在模拟开关截止时测试流经模拟开关源极的电流测试原理图测试原理图见图 或图图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平端源极 模拟输入电压端 漏极模拟输入电压测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上规定的控制信号使被测开关通路处于截止状态按详细规范规定 将 端模拟输入电压和 端模拟输入电压调至规定值测出流经被测 端的电流 即为若被测器件含多个模拟开关 需重复第 至 条的步骤 分别对每个开关通路进

6、行测试取所有通路中 的最大值为被测器件的若被测器件为模拟多路转换器 需将非被测 端与 端短路其接法如图 所示然后重复第 至 条的步骤分别对其每个开关通路进行测试 取所有通路中 的最大值为被测器件的导通态漏电流目的测试模拟开关的导通通路与电路其他部分之间的漏电流测试原理测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平模拟输入电压测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上规定的控制信号使被测开关导通按详细规范规定 将 端源极模拟输入电压调至规定值测出从 端流出的电流值即为若被测器件为多路开关需对每一路重复 至 条的步骤取其中最大的作为本器件的若被测

7、器件为多路转换器 在导通通路与截止通路之间需加上规定的电压 则测试原理图如图 所示 然后重复 至 的步骤 分别对每个开关通路进行测试 取所有通路中 的最大值为被测器件的图开启时间目的在控制信号作用下测试模拟开关开启所需要的时间测试原理图测试原理图见图图测试波形图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平和上升 下降时间模拟输入电压负载电阻和负载电容测试程序将被测器件接入测试系统接通电源按详细规范的规定将 端源极 模拟输入电压调至规定值加上规定的开启控制信号观察双踪示波器取控制信号作用沿 幅值点至模拟开关 端 漏极输出信号变化到幅值之间的时间间隔 即

8、为若被测器件为多路开关需设定相应逻辑逐一对每一路进行测试取测试结果值最大者为被测器件的关断时间目的在控制信号作用下测试模拟开关截止所需要的时间测试原理图测试原理图见图图测试波形图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平和上升 下降时间模拟输入电压负载电阻和负载电容测试程序将被测器件接入测试系统接通电源按详细规范的规定将 端源极 的模拟输入电压调至规定值加上规定的关断控制信号观察双踪示波器 取关断作用沿的 幅值点至模拟开关 端漏极 输出信号变化到幅值点之间的时间间隔即为若被测器件为多路开关需设定相应逻辑逐一对每一路进行测试取测试结果值最大者为被测器

9、件的通道转换时间目的对于多路转换器 在控制信号作用下 测试导通通道转换所需的时间测试原理图测试原理图见图图测试波形图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号的电平和上升 下降时间端源极 模拟输入电压 和负载电阻负载电容测试程序将被测器件接入测试系统接通电源将 端 源极模拟输入电压 和 调至规定值对被测器件施加使导通通路从第 路转换至 路的地址变化控制信号观察示波器取通路转换控制信号作用沿的 幅值点至模拟开关 端漏极输出信号变化到 的幅值点间的时间间隔即为若为二路以上的多路转换器 需改变地址对所有的通路均进行 条的测试 取测试结果的最大值为被测器件的最

10、高控制频率目的测试模拟开关输出电压幅度下降到规定值时的控制脉冲的频率测试原理图测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平和占空比模拟输入电压负载电阻测试程序将被测器件接入测试系统接通电源将 端 源极模拟输入电压调到规定值逐渐增加控制端方波信号频率同时观察输出波形当模拟开关 端漏极 输出幅度降到规定值时的控制方波频率即为若被测器件为多路开关 须对每一路都进行测试 取测试结果的最小值为被测器件的截止态隔离度目的测试模拟开关处于截止状态下的输入信号对输出信号幅度之比测试原理图测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定

11、环境温度电源电压控制信号电平输入正弦信号的幅度和频率负载电阻测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上适当的控制信号使被测开关处于关断状态按详细规范规定的幅度和频率对被测开关的 端 源极施加正弦信号 同时测出 端漏极输出信号按式 求出若被测器件为多路开关 应对每一路都进行测试 取测试结果的最小值为被测器件的截止态馈通频率目的截止态隔离度为规定值时测试模拟开关输入端所加正弦信号的最高频率测试原理图的测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平输入正弦信号的幅度和频率负载电阻截止态隔离度测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上规定的控制信号使

12、被测开关处于关断状态按规定调整好输入正弦信号幅度然后改变频率读取 端源极的输入信号幅度 与端 漏极的输出信号幅度 等于规定值时的频率即为若被测器件为多路开关 须对每一路都进行测试 取各路中最小者为被测器件的导通态串扰衰减目的测试多路模拟开关中处于导通状态的模拟开关通路输出电压与处于导通状态的另一模拟开关通路输出电压之比测试原理图的测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平模拟输入交流信号的幅度和频率负载电阻测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上适当的控制信号使被测开关处于导通状态对开关 在 端源极按规定的幅度和频率施加正弦信号分别测出

13、开关 和开关 的 端 漏极正弦信号 和按式 求出输入串扰衰减目的测试多路模拟开关中截止状态通道的输入电压与另一个导通态的通道输出电压之比测试原理图的测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号电平正弦输入信号的频率和幅度负载电阻测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上规定的控制信号使被测开关 和 分别处于规定的导通截止状态按规定的幅度和频率在开关 的 端源极 施加正弦输入信号测出开关 的 端 漏极的输出信号按式 求出控制信号串扰目的模拟开关的输入电压为零 控制端施加规定脉冲信号时 测试模拟输出电压测试原理图的测试原理图见图图测试条件测试期间 下列测试条件应符合器件详细规范的规定环境温度电源电压控制信号频率输入电阻负载电阻测试程序将被测器件接入测试系统接通电源加上规定的控制信号在 端漏极检测输出峰值电压 即为若被测器件为多路开关 需对每一路都进行测试 然后取最大的 为被测器件的附录参数符号对照表补充件符号 含义最高控制频率截止态馈通频率截止态漏极漏电流导通态漏电流截止态源极漏电流截止态隔离率导通电阻关断时间开启时间通道转换时间模拟电压工作范围控制信号串扰符号 含义导通电阻路差输入串扰衰减导通态串扰衰减附加说明本标准由全国集成电路标准化分技术委员会提出本标准由上海元件五厂负责起草本标准主要起草人程正肖伟根