• 专利附录
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1988009511A1
    申请号:PCT/DE1988/000274
    申请日:1988-05-05
    公开日:1988-12-01
    发明作者:Klaus Welzhofer；Antun Vuksic
    申请人:Siemens Aktiengesellschaft；
    IPC主号:G01R31-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Feststellung der elektrischen Laufzeit von Signalstrecken
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung der elektrischen Laufzeit von Signalstrecken, die jeweils am einen Ende an einem Anschluß, z.B. für einen integrierten Baustein, angeschlossen sind und die am anderen Ende jeweils einen Sender und einen Empfänger aufweisen.
    [0003] Prüfautomaten dienen dazu, z.B. integrierte Schaltungen auf ihre Fehlerfreiheit zu überprüfen. Dazu weist der Prüfautomat Anschlüsse, z.B. Kontaktelemente, auf, in die der Prüfling hineingesteckt wird. Anschließend werden dem Prüfling Prüfsignale vom Prüfautomaten zugeführt und die daraufhin vom Prüfling abgegebenen Antwortsignale abgenommen und mit Sollsignalen verglichen. Die Übertragung der Prüfsignale und der Antwortsignale erfolgt über Signalstrecken, wobei jeweils eine Signalstrecke einem Anschluß des Prüflings zugeordnet ist. Jede Signalstrecke weist einen Sender zur Erzeugung von Prüfεignalen bzw. einen Empfänger zur Auswertung der Antwortsignale auf. Je nachdem, ob der Anschluß des Prüflings an einer Signalstrecke ein Ausgang oder ein Eingang ist, wird jede Signalstrecke in der einen oder anderen Richtung betrieben.
    [0004] Beim Prüfautomaten für integrierte Schaltungen müssen an der Anschlußstelle für den Prüfling, auch Prüflingsnahtstelle genannt, im Idealfall sämtliche Signalwege die gleiche elektrische Länge aufweisen, d.h. die bei der Prüfung beteiligten Signalstrecken für den Ansteuerfall (Prüflingseingänge) mit Formatierlogik, Treiber, Kabel, usw. oder Empfangsfall (Prüflingsausgänge) mit Kabel, Komparator, Fehlerlogik usw. sollten jeweils dieselbe elektrische Laufzeit aufweisen, bzw. unter differenten Lastbedingungen die hierbei auftretende Verfälschung der Treiberimpulsflanken und deren Duchgang durch die II 1 The - 11.5.87 Schaltkreisschaltschwelle des Prüflings berücksichtigen. Da die einzelnen Signalstrecken jedoch unterschiedliche Laufzeit haben, müssen die über die Signalstrecken übertragenen Signale korrigiert werden. Dieser Vorgang nennt sich "Deskewing". Diese Korrektur kann über aufwendige externe Meßmethoden durchgeführt werden. Zum Beispiel kann man der Prüflingsnahtstelle Impulse über eine integrierte Relaisschaltmatrix in Verbindung mit Spezialtreibern und Komparatorschaltungen einspeisen oder abnehmen und darüber die Laufzeit der einzelnen Signalstrecke feststellen. Dieses Verfahren ist jedoch aufwendig und berücksichtigt nicht, daß auch die zusätzlich eingefügten Schaltkreise eine Laufzeit haben.
    [0005] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei der ohne großen zusätzlichen Aufwand ein Korrekturwert für den Empfangsfall zur Korrektur der unterschiedlichen Lauf-zeiten von Signalstrecken gewonnen werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.
    [0006] Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    [0007] Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß als zusätzliches Element nur eine Kurzschlußbrücke erforderlich ist, die anstelle eines Prüflings an der Prüflingsnahtstelle eingesteckt wird. Das zur Messung der Laufzeit verwendete Signal wird dann automatisch mit Hilfe der vorhandenen Signalstrecken, deren Laufzeit nicht überprüft wird, als Zentralimpuls erzeugt, der für alle zu messenden Signalstrecken etwa die gleiche Form hat. Wenn das zeitliche Auftreten des Ausgangssignals des Empfängers in Abhängigkeit des Zentralimpulses festgestellt wird und dieses für alle Signalstrecken, dann ergeben sich Relativwerte, die die unterschiedliche Laufzeit der Übertragung von Signalen von der Anschlußstelle über die Signalstrecken zu den Empfängern kennzeichnen. Durch Nomierung dieser Werte, z.B. auf den kleinsten Wert, kann ein Korrekturfaktor gewonnen werden, der zur Korrektur der Laufzeiten über die Signalstrecken herangezogen werden kann und der dazu führt, daß die elektrischen Verhältnisse auf den verschiedenen Laufzeitstrecken ausgeglichen sind.
    [0008] Anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Signalstrecken, die zu den Anschlußstellen für einen Prüfling führen und deren unterschiedliche Laufzeit festgestellt werden soll, Fig. 2 ein Impulsdiagramm aufgetragen über der Zeit t, anhand dem das Verfahren erläutert wird.
    [0009] Aus Fig. 1 ergeben sich z.B. acht Signalstrecken SS, die an Anschlußstellen AS angeschlossen sind. An den Anschlußstellen AS wird z.B. im Prüffall ein Prüfling, z.B. ein integrierter Schaltkreis, eingesteckt. Nach dem Verfahren sind diese Anschlußstellen jedoch über eine Kurzschlußbrücke KB miteinander verbunden. Die Anzahl der Signalstrecken kann in Wirklichkeit sehr viel größer sein, z.B. 1024 sein.
    [0010] Die Signalstrecken können z.B. aus einem Sender S, einer Leitung L, einem Empfänger E bestehen. Der Sender S kann z.B. eine Treiberstufe sein, der Empfänger E eine Komparatorstufe. Am Ausganng des Senders S, vor der Leitung L, kann noch ein Widerstand R eingefügt sein.
    [0011] Im Prüffall werden über den Sender S Prüfsignale abgegeben, die über die Leitung L an die Anschlußstelle AS übertragen werden und von dort zu einem Prüflingseingang gelangen. Ist eine Anschlußstelle AS mit einem Prüflingsausgang verbunden, dann wird ein vom Prüfling abgegebenes Antwortsignal über die Leitung L zum Empfänger E übertragen. Der Empfänger E bewertet das Antwortsignal mit Hilfe einer Referenzspannung UR und gibt ein entsprechendes Signal K am Ausgang ab. Dieser Betrieb eines Prüfautomaten ist bekannt und braucht deshalb nicht weiter erläutert zu werden.
    [0012] Um die unterschiedlichen Laufzeiten der einzelnen Signalstrekken SS festzustellen, werden die Anschlußstellen AS für den Prüfling mit Hilfe der Kurzschlußbrücke KB kurzgeschlossen. Dann werden alle Sender S bis auf den Sender der zu messenden Signalstrecke eingeschaltet, alle Empfänger E bis auf den Empfänger der zu messenden Signalstrecke ausgeschaltet. Soll z.B. die Signalstrecke SS1 überprüft werden, dann wird der Sender S1 dieser Signalstrecke abgeschaltet, der Empfänger E1 dieser Signalstrecke eingeschaltet. Die eingeschalteten Sender S der nicht zu messenden Signalstrecken werden dann gleichzeitig aktiviert und geben am Ausgang A einen Sendeimpuls ab. Da die einzelnen Sender S bereits unterschiedliche Laufzeit haben können, erscheinen die Impulse am Ausgang der aktiven Sender S zu verschiedenen Zeitpunkten. Dies ist in der Zeile Z1 der Fig.2 angedeutet, z.B. sei die erste Impulsflanke die Impulsflanke, die am Ausgang A2 der Signalstrecke SS2 erscheint. Die letzte Impulsflanke der Zeile Z1 sei die Impulsflanke, die am Ausgang A8 der Signalstrecke SS8 erscheint. Das Impulsdiagramm der Zeile Z1 ist eine Überlagerung der an den Stellen A der Signalstrecken auftretenden Impulse in ihrer zeitlichen Beziehung zueinander.
    [0013] An der Stelle B der Signalstrecken SS treten dann die in der Zeile Z2 gezeigten Impulsflanken auf. Im Ausführungsbeispiel besteht an der Stelle B ein Spannungsteiler, der die Amplitude des Impulses der Stelle A halbiert. Wiederum ist der erste Impuls der Impuls an der Stelle B2 der Signalstrecke SS2, der letzte Impuls der Impuls an der Stelle B8 der achten Signalstrecke SS8. Die einzelnen Impulse der verschiedenen Signalstrecken sind wiederum in der Zeile Z2 überlagert dargestellt.
    [0014] Die Impulsflanke an der Stelle B wird nun über die Leitungen L zum Punkt C, der Anschlußstelle AS übertragen. Nach einer durch die Leitung L festgelegten Laufzeit erscheint die Impulsflanke am Punkt C, wie es in der Fig. 2, Zeile Z3, gezeigt ist. Da die Anschlußstellen AS mit der Kurzschlußbrücke KB kurzgeschlossen sind, überlagern sich die über die Leitungen L übertragenen Impulse zu einem Zentralimpuls Z1, der aus den über die Signalstrecken SS übertragenen Impulsflanken und an der Stelle C reflektierten Impulsflanken aufgebaut ist. Die Form dieses Zentralimpulses Z1 ändert sich kaum, wenn andere Signalstrecken gemessen werden, da durch die Vielzahl von Signalstrecken, über die Impulse gesendet werden, Unterschiede in der Laufzeit der einzelnen Signalstrecken ausgeglichen werden.
    [0015] In Zeile Z2 ist nun weiterhin gezeigt, daß die einzelnen über die Leitungen L übertragenen Impulsflanken an der Stelle C reflektiert werden und zur Stelle B der Signalstrecke zurückübertragen werden. Auf diese Weise wird die Impulsflanke an der Stelle B auf den doppelten Wert angehoben.
    [0016] Der Zentralimpuls Z1 an der Stelle C läuft nun über die Leitung L1 der Signalstrecke SS1 weiter und gelangt zum Punkt B1 der Signalstrecke SSI nach Verstreichen der Laufzeit TL1 der Leitung L1. Dies ist in der Zeile Z4 der Fig. 2 gezeigt. Damit gelangt die Impulsflanke des Zentralimpulses auch zum Empfänger E1. Wenn die Amplitude des Zentralimpulses an dieser Stelle die Referenzspannung UR überschreitet, dann kann der Empfänger E ein Signal abgeben. Der Zeitpunkt des Auftretens dieses Signals wird nun mit Hilfe eines Abtasttaktes CL, der in Zeile 15 dargestellt ist, festgestellt. Das heißt, am Ausgang des Empfängers El erscheint dann ein Signal entsprechend Zeile 16 , wenn der Zentralimpuls die Referenzspannung UR überschreitet und gleichzeitig ein Abtasttakt CL anliegt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist dies z.B. beim Abtasttakt 4 der Fall.
    [0017] Dieser Wert, z.B. bei SSI der Abtasttakt 4, wird in einer Tabelle gespeichert und ist ein Maß für die Laufzeit eines Impulses von der Stelle C zum Ausgang des Empfängers E1.
    [0018] Das eben beschriebene Verfahren wird für alle Signalstrecken SS wiederholt, wobei immer die Sender der nicht zu messenden Signalstrecken gleichzeitig aktiv geschaltet werden und nur der Empfänger der zu messenden Signalstrecke eingeschaltet ist. Wenn der Abtasttakt CL im Vergleich zum Zeitpunkt des Aktivschaltens der Sender S immer zum gleichen Zeitpunkt gestartet wird, dann kann für jede Signalstrecke die Anzahl der Abtasttakte bei Auftreten der Impulsflanke des Zentralimpulses Z1 am Empfänger der zu messenden Signalstrecke festgestellt werden und dieser Meßwert als Maß der Laufzeit herangezogen werden. Auf diese Weise gewinnt man Relativwerte für die verschiedenen Laufzelten der Signalstrecken, die ein Kennzeichen für die unterschiedlichen Laufzeiten der Signalstrecken sind. Werden nun diese Meßwerte noch normiert, z.B. auf den kleinsten Meßwert, dann können die über die Signalstrecken übertragenen Signale mit Hilfe dieses normierten Wertes jeder Signalstrecke korrigiert werden.
    [0019] Wesentlich für das Verfahren ist, daß die Sender gleichzeitig aktiviert werden und daß die Abtasttakte für. alle Signalstrekken gleichzeitig eingeschaltet werden. Der Sender der zu messenden Signalstrecke ist hierbei jeweils abgeschaltet oder dient aufgrund seines angepaßten Ausgangswiderstandes (z.B. R an der Stelle A gleich Z) als Abschlußwiderstand für den Wellenleiter der Signalstrecke. Auf diese Weise erhält man für jede Signalstrecke relativ zur Zentralimpulsflanke einen individuellen Meßwert, der z.B. in einer Tabelle hinterlegt werden kann. In einer weiteren Tabelle können dann die Laufzeitunterschiede als Korrekturwerte (Skewwerte) eingetragen werden.
    [0020] Das beschriebene Laufzeitkorrekturverfahren benötigt für die Kalibrierung eines Testautomaten außer einer Kurzschlußplatine KB keinerlei weitere elektronische Hilfsmittel. Das heißt, sämtliche Kalibriervorgänge können automatenintern durchgeführt werden. Da dieses Korrekturverfahren sämtliche Meßwerte auf den Abtasttakt CL und dessen Feindelayauflösung bezieht, wird die Kalibrierung umso genauer, je linearer der Abtasttakt und je feinstufiger seine Delayauflösung ist. Selbstverständlich kann dieses Verfahren auch zur Erfassung und Kalibrierung anderer automateninterner Signale verwendet werden, sofern diese über die Anschlußstellen AS zugänglich sind.
    [0021] Auch die Generierung der Zentralimpulsflanke durch die an den Anschlußstellen AS kurzgeschlossenen und parallel angesteuerten Sender bereitet wenig Probleme, da der Innenwiderstand dieser Impulsflanke aus n parallelgeschalteten Signalstrecken besteht. Zum Beispiel sei der Wellenwiderstand einer Signalstrecke R = 100Ω , dann beträgt der Innenwiderstand bei z.B. 100 parallel geschalteten Sendestrecken 100Ω : 100 = 1 Ω , wodurch ein Skewfehler eines einzelnen Senders von z.B. 2 ns sich nur mit 2 ns : 100 = 20 ps bemerkbar macht. Die absolute Lage der Zentralimpulsflanke ist bei diesem Verfahren nicht relevant. Eine Anordnung zur Erzeugung der Abtasttakte ist nicht dargestellt worden, solche Anordnungen sind bekannt und sind in Prüfautomaten in der Regel vorhanden. 2 Figuren 6 Patentansprüche
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Verfahren zur Feststellung der elektrischen Laufzeit von Signalstrecken, die jeweils am einen Ende an einer Anschlußstelle angeschlossen sind und die am anderen Ende jeweils einen Sender und einen Empfänger aufweisen, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Schritte: a) die Anschlußstellen (AS) aller Signalstrecken (SS) werden kurzgeschlossen, b) alle Empfänger (E) bis auf den Empfänger der zu messenden Signalstrecke werden abgeschaltet, c) alle Sender (S) bis auf den Sender der zu messenden Signalstrecke werden eingeschaltet und geben gleichzeitig jeweils einen Sendeimpuls ab, der zur zugehörigen Anschlußstelle übertragen wird, d) an den kurgeschlossenen Anschlußstellen (AS) überlagern sich die Sendeimpulse zu einem Zentralimpuls (Z1), da über die zu messende Signalstrecke zu dem zugehörigen Empfänger übertragen wird, e) der Zeitpunkt des Auftretens eines vom Zentralimpuls ausgelösten Impulses am Ausgang des Empfängers der zu messenden Signalstrecke wird festgestellt und als die Laufzeit kennzeichnender Meßwert in einer Tabelle eingetragen, f) die Schritte a) bis e) werden für alle Signalstrecken durchgeführt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die in der Tabelle gespeicherten Meßwerte normiert werden, wobei die Werte auf den kleinsten Wert bezogen werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zeitpunkt des Auftretens des Zentralimpulses (Z1) am Empfänger der zu messenden Signalstrecke mit Hilfe von Abtasttakten (CL) festgestellt wird, die zu einem festgelegten Zeitpunkt im Vergleich zum Auslösen der Sendeimpulse gestartet werden und deren Anzahl bis zur Beeinflussung des Senders durch den Zentralimpuls gezählt werden.
    4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Empfänger (E) ein Komparator ist, der den Ausgangsimpuls dann abgibt, wenn der durch den Zentralimpuls ausgelöste Impuls einen Referenzwert (UR) überschreitet und ein Abtasttakt (CL) anliegt.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Signalstrecken (SS) den Sender (S), eine am Ausgang angeschlossene Leitung (L) und den am Verbindungspunkt zwischen Sender und Leitung angeschlossenen Empfänger (E) aufweist, wobei das freie Ende der Leitung (L) die Anschlußstelle (AS) bildet.
    6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Signalstrecken (SS) den Empfangssignalweg vom Prüfstift eines Prüfautomaten bilden.
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    引用文献:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE19873718113|DE3718113A1|1987-05-29|1987-05-29|Verfahren zur feststellung der elektrischen laufzeit von signalstrecken|
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