Способ измерения времени переключения

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПЕРЕКЛИИЕНИЯ, основанньй на формировании и подаче на испытуемый объект двух импульсных последовательностей, задний фронт первой из которых в первоначальный момент совпадает с передним фронтом второй импульсной последовательности , последующем постеneJiHOM сдвиге переднего фронта второй импульсной последовательности в сторону первой импульсной последовательности и определении момента достижения амплитуды выходных импульсов испытуемого объекта значения опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, сдвиг переднего фронта второй импульсной последовательности приводят в соответствие с цифровым кодом, значение которого в первоначальный момент равно нулю, а затем наращивают при поступлении импульсов третьей импульсной последовательности , а время переключения определяют по количеству-импульсов i третьей импульсной последовательности , прошедших от начала измерения (Л до момента равенства амплитуды выходного сигнала испытуемого объекта опорному сигналу.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1(5У С 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3670216/24-21 (22) 08. 12. 83 (46) 15.04.85. Бюп. В 14 (72) П.П. Куликов, В.A.Ðåçâèöêèé, В.А.Родионов и Б.Н.Смоленков (53) 531.761(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 586399, кл. С 01 R 25/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 879497, кл. G 01 и 25/ОО, 1981. (54)(52) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ, основанный на формировании и подаче на испытуемый объект двух импульсных последовательностей, задний Фронт первой из которых в пер. воиачальный момент совпадает е передним фронтом второй импульсной носледовательности, последующем постепеином сдвиге переднего фронта второй импульсной последовательности в сторону первой импульсной последовательности и определении момента достижения амплитуды выходных импульсов испытуемого объекта значения опорного сигнала, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, сдвиг переднего фрон та второй импульсной последовательности приводят в соответствие с цифровым кодом, значение которого в первоначальный момент равно нулю, а затем наращивают при поступлении импульсов третьей импульсной последовательности, а время переключения определяют по количеству импульсов третьей импульсной последовательности, прошедших от начала измерения до момента равенства амплитуды выходного сигнала испытуемого объекта опорному сигналу.

1150577

Изобретение относится к измери.тельной технике и может быть использовано для определения быстродействия микросхем.

Известен способ, основанный на 5 сравнении исследуемой частоты с опорной, выделении момента равенства фаз, формировании импульсов, совпадающих с моментами равенства фаз исследуемо. го и опорного сигналов f1(.

Недостатком этого способа является его низкая точность из-за трудности определения моментов равенства фаз.

Известен способ, основанный на формировании и подаче на испытуемый объект двух импульсных последовательностей, задний фронт первой из которых в первоначальный момент совпадает с передним фронтом второй 20 импульсной последовательности, последующем постепенном сдвиге переднего фронта второй импульсной последовательности в сторону первой импульсной последовательности и определении момента достижения амплитуды выходных импульсов нснытуемогообъекта значения в этот момент временного сдвига между передним фронтом второй и задним фронтом первой ЗО импульсной последовательности (2) .

Недостатком известного способа является низкая его точность, связанная со сложностью измерения коротких импульсов времени между фронтами 35 импульсов.

Цель изобретения " повышение точности измерения времени переключения, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, основан- ц ному на формировании и подаче на испытуемый объект двух импульсных последовательностей, задний фронт первой из которых в первоначальный момент совпадает с передним фронтом второй импульсной последовательности, последующем постепенном сдвиге переднего фронта второй импульсной последовательности в сторону первой импульсной последовательности и определении момента достижения амплитуды выходных импульсов испытуемого объекта значения опорного сигнала, сдвиг переднего фронта второй импульсной последовательности приводят в у соответствие с цифровым кодом, значение которого в первоначальный момент равно нулю, а затем наращивают при поступлении импульсов третьей импульсной последовательности, а время переключения определяют по количеству импульсов третьей импульсной последовательности, прошедших от начала измерения до момента равенства амплитуды выходного сигнала испытуемого объекта опорному сигналуi

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу. устройство, реализующее данный способ, состоит из основного генератора 1 прямоугольных импульсов, связанного через блок 2 регулируемой задержки синхронизации с синхрогенератором 3 прямоугольных импульсов.

Выходы основного генератора 1 и синхрогенератора 3 соединены с входами исследуемого объекта 4, выход которо.

ro через амплитудный преобразователь

5 соединен с первым входом блока 6 сравнения напряжений, второй вход которого соединен с выходом источника 7 опорного напряжения. Выход блоI ка 6 сравнения напряжений соединен с управляющим входом электронного ключа 8, канальный вход которого подключен к выходу генератора 9 импульсов квантования, Канальный выход электронного ключа 8 связан с входом счетчика 10 импульсов„ выход которого в двоичном коде соединен с входом цифроаналогового преобразователя 11, а выход в двоично-десятичном коде — с входом блока 12 дешифрации и индикации. Выход цифро" аналогового преобразователя 11 подключен к управляющему входу блока 2 регулируемой задержки синхронизации, На выходе осно ного генератора 1 формируется первая импульсная последовательность (фиг.2 а). Одновременно сиихросигнал поступает через блок

2 регулируемой задержки синхронизации на синхрогенератор 3, который вырабатывает вторую импульсную последовательность (фиг.2,б), поступающую вместе с сигналом (фиг.2а) на входы исследуемого объекта 4. В исходном состоянии задний фронт сигналов (фиг.2а) совпадает во времени с передним фронтом сигналов (фиг.2 б), поэтому выходной сигнал (фиг.2 в) объекта 4 имеет минимальный логический уровень, выходной сигнал (фиг.2г) 577 „=K N, 3 В 150 амплитудного преобразователя 5 равен нулю, электронный ключ 8 открыт действием управляющего напряжения с выхода блока 6 сравнения напряжений (фиг.2 д), и сигнал выхода генератора 9 импульсов квантования (третья импульсная последовательность) поступает на вход счетчика 10 импульсов (фиг.2 e).

В начале измерения счетчик имнуль-. 10 сов 10 начинает подсчитывать количество входных импульсов квантования, дискретно изменяя в сторону увеличения двоичный код числа на входе цифроаналогового преобразователя 11, 15 что вызывает соответствующее дискретное изменение аналогового сигнала на выходе цифроаналогового преобразователя 11 (фиг.2 ж). Ступенчатое изменение величины сигнала на управ- 20 ляющем входе блока 2 регулируемой задержки синхронизации вызывает пропорциональный дискретный сдвиг по фазе сигнала синхрогенератора 3 относительно сигнала основного генера- 25 тора 1 и постепенное увеличение амплитуды выходного сигнала объекта

4 (фиг.2 в). Процесс продолжается до тех пор, пока время задержки между передним фронтом первой последовательности и задним фронтом второй последовательности станет равным

1 времени переключения, тогда амплитуда выходного сигнала объекта 4 достигнет заданный максимальный

35 уровень. В результате этого напря, I. жение на выходе амплитудного преобразователя S достигает уровня напряжения источника опорного напряжения

7 (фиг. 2 г), что вызывает изменение 4р уровня выходного сигнала блока 6 сравнения напряжений (фиг.2 д) и эапирание электронного ключа 8. Зафиксированное счетчиком 10 число N импульсов третьей последовательности пррпорционально времени задержки, а следовательно, и времени переключения t> измеряемого полупроводникового прибора или интегральной микросхемы (объекта 4). При этом время переключения в общем слу чае определяется по формуле где К вЂ” коэффициент пропорциональности между числом импульсов квантования и величиной времени задержки.

Период повторения импульсов третьей последовательности выбирают с учетом обеспечения устойчивой работы счетчика 10 и цифроаналогового преобразователя 11 при условии получения максимального быстродействия и может быть намного больше периода повторения импульсов первой и второй последовательности.

За базовый образец в данной области техники принят способ измерения динамических временных параметров интегральных микросхем, заложенный в устройстве ИИС 1010/01. Сопоставительный анализ базового образца и предлагаемого способа позволяет выявить следующие преимущества последнего: повышение точности измерения на 2 порядка з"- счет перехода на новый способ измерения и увеличение разрешающей способности при использовании серийного прецизионного

16-разрядного цифроаналогового преобразователя до 2 =65536 единиц из(б мерения, расширение диапазона изме-. ряемых временных интервалов примерно в 2,5 раза при одинаковой дискретности за счет большего количества уровней дискретизации.

1150577

Составитель Н, Коновалов

Редактор В.Ковтун Техред Т.Фанта Корректор С. Шекмар

Заказ 2137/35 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4