專利名稱：模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償裝置的制作方法
技術領域：
本發明是一種在集成電路測試系統的程控電源中使用零伏電壓檢測補償技術來 消除內外接地點電位偏差而導致實際輸出電壓減小的技術，屬于半導體測試技術領 域。
背景技術：
現代半導體電路的發展對半導體測試提出了越來越高的要求，而對測試設備的 關注點中，程控電源模塊中的電源精度更是重點，它是整個測試的基礎，所有的測 試結果都以它為基準。目前的測試系統，對程控電源精度上的改進有多種方式，增 加DA位數，提高DA精度、分辨率，提高功放性能，比例電阻精度、穩定度等多 方面都可正向提高電源精度，隨著現代技術的發展，目前測試設備對電源也可進行 軟件的自校準，在這些技術中，，基本都是對電壓源的輸出正方向進行改進，沒有關 注程控電源的電流在傳輸導線上造成的損耗，導致設備內外接地點的電位不一致， 使得實際施加于負載的電壓降低及不穩定，更沒有進行逆向的補償或消除，而在實 際電路測試過程中，由于內外接地點電位的誤差而導致的測試誤差卻時常出現，使 消除此類誤差成為測試系統必須面對的問題，正是基于此技術需求，我公司發明了 消除內外接地點電位誤差的程控電源零電位檢測補償技術。
發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償 裝置，即在電源輸出中的零點電位誤差檢測及補償技術。消除集成電路測試系統程 控電源模塊中的輸出電壓與負載實際電壓由于設備內外接地點電位的不一致而產 生的誤差。
技術方案本發明的模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償裝置包括由第四 運算放大器組成的等比例反向電路和由第三運算放大器組成的跟隨電路，使用第四 運算放大器進行l: l反相，第三運算放大器跟隨反饋至第二運算放大器輸入端，其中，第三運算放大器輸出端連接的第十二電阻與第二運算放大器反饋回路第十電 阻值相同；第二地(外接地點)連接第四運算放大器，第二十三個電阻阻值等于第 二十四電阻的阻值，第四運算放大器輸出端連接第三運算放大器的同向輸入端，第 三運算放大器使用跟隨方式，第十二電阻阻值等于第十電阻阻值。
有益效果比較(圖O和(圖2)，在圖1中，負載為RL，假設條件如下-
一、 參考零點電位為GND_1，理想狀態下，GND一1 =GND_2 = 0V;
二、 需要的負載電壓為VO，即VO = VFORCE—GND—2; 理論上可以計算出需要從VDA端給出的電壓VoA- — (VF0RCE—GND—2)* "
i 10
(式l)，軟件設定電壓即使用此計算公式，由假設條件一中的GND一1-GND—2 = OV可知實際軟件計算為VoA- —VF0RCE*!，即Vforce-—Vd^，(式2)，
然而在實際測試中，由于測試設備到用戶測試板上的導線電阻等的影響，GNG_2 與GND—1有一定的壓差，假設壓差為VD = GND—2 —GND—1，即GND_2 = VD+GNDI = VD，由于設定輸出為VO，所以當VD不為零時，實際輸出為VO = Vfokce—VD，最終負載得到的電壓與軟件設定電壓相比小了 VD。
為了消除VD誤差產生的電壓輸出偏差問題，增加如圖2的零伏電壓檢測反饋 技術，圖2中主電壓輸出部分即U2保留不變，增加了U4， U3的反饋部分。外部 零伏參考點電位通過U4進行反相(R23-R24)，再通過U3傳回U2的輸入級，選用 合適的電阻值，并且使R12-R10，增加此線路后將使VFORCE點的電位抬高VD，
這樣就使負載RL上的壓差為實際所需的VO，使得VO- —VDA*^Q+VD*|^ =
iB 及IO
一《他
通過上面的計算分析，我們可以發現:在常規采用的電源輸出技術中，因GND一2 和GNG—1的壓差會導致輸出電壓產生偏差，進而影響輸出電壓的精度，更嚴重的 是如果GND一2為不穩定狀態，會使得輸出電壓穩定度受到極大影響，而通過零電 位檢測技術，可以完全消除由于GND一2與GND_1的壓差導致的輸出電壓精度穩定 度誤差。
圖1A和圖1B是傳統測試系統程控電源的電壓輸出結構。包括DA輸出后的跟 隨，電壓的放大部分，加壓測流部分。圖2A和圖2B是本發明模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償裝置。包括 DA輸出后的跟隨，電壓的放大部分，加壓測流部分，零電位檢測補償部分。
具體實施例方式
模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償裝置采用零伏電壓檢測補償技術的程
控電源電壓輸出結構具體實施方式
為增加一組用于反饋的運放線路第四運算放大
器U4、第三運算放大器U3，把負載端的參考零電位點連接至第四運算放大器U4 反向端，通過第三運算放大器U3跟隨至其輸出端，由于R12-R10，故由GND一2 反饋的電壓最終以同向的方式和VDA產生的輸出電壓最終疊加于第二運算放大器 U2輸出端，從而完成第二地GND—2的零電位檢測與反饋。
模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償裝置包括由第四運算放大器U4組成 的等比例反向電路和由第三運算放大器U3組成的跟隨電路，使用第四運算放大器 U4進行1: 1反相，第三運算放大器U3跟隨反饋至第二運算放大器U2輸入端， 其中，第三運算放大器U3輸出端連接的第十二電阻R12與第二運算放大器U2反 饋回路第十電阻R10值相同；第二地GND—2連接第四運算放大器U4，第二十三個 電阻R23阻值等于第二十四電阻(R24)的阻值，第四運算放大器U4輸出端連接第三 運算放大器U3的同向輸入端，第三運算放大器U3使用跟隨方式，第十二電阻R12 阻值等于第十電阻RIO阻值。
從電壓的輸出上看，電源激勵模式相同，增加的是對外部零點電位的補償。
圖1A，圖1B是傳統的測試系統程控電源的輸出模式，根據瑜出Vforce，第三 電阻R3(第四電阻R4、第五電阻R5)，第十電阻R10比例計算，通過軟件設定VoA， 即可得到所需的VFORCE，此種方式回竭了 GND—1與GND_2的壓差。
圖2A，圖2B是本發明的在測試系統程控電壓輸出部分中增加了零伏電壓的檢 測，通過第四運算放大器U4，第三運算放大器U3反饋回第二運算放大器U2運放 輸入，和VoA再通過第二運算放大器U2最終反饋到負載上，從而消除GND一1與 GND 2的壓差導致的負載電壓與設定電壓偏差的情況。
權利要求
1. 一種模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償裝置，其特征在于該電壓檢測補償裝置包括由第四運算放大器(U4)組成的等比例反向電路和由第三運算放大器(U3)組成的跟隨電路，使用第四運算放大器(U4)進行1∶1反相，第三運算放大器(U3)跟隨反饋至第二運算放大器(U2)輸入端，其中，第三運算放大器(U3)輸出端連接的第十二電阻(R12)與第二運算放大器(U2)反饋回路第十電阻(R10)值相同；第二地(GND_2)連接第四運算放大器(U4)，第二十三個電阻(R23)阻值等于第二十四電阻(R24)的阻值，第四運算放大器(U4)輸出端連接第三運算放大器(U3)的同向輸入端，第三運算放大器(U3)使用跟隨方式，第十二電阻(R12)阻值等于第十電阻(R10)阻值。
全文摘要
模擬測試系統程控電源零伏電壓檢測補償裝置包括由第四運算放大器(U4)組成的等比例反向電路和由第三運算放大器(U3)組成的跟隨電路，使用第四運算放大器(U4)進行1∶1反相，第三運算放大器(U3)跟隨反饋至第二運算放大器(U2)輸入端，其中，第三運算放大器(U3)輸出端連接的第十二電阻(R12)與第二運算放大器(U2)反饋回路第十電阻(R10)值相同；第二地(GND_2)連接第四運算放大器(U4)，第二十三個電阻(R23)阻值等于第二十四電阻(R24)的阻值，第四運算放大器(U4)輸出端連接第三運算放大器(U3)的同向輸入端，第三運算放大器(U3)使用跟隨方式，第十二電阻(R12)阻值等于第十電阻(R10)阻值。極大提高測試系統程控電壓源的精度和穩定度。
文檔編號G01R35/00GK101509965SQ20091002483
公開日2009年8月19日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者朱偉民, 林日興, 卡 蘇, 趙興達 申請人:無錫市晶源微電子有限公司