Способ группировки микросхем по быстродействию и устройство для его осуществления

 

1. Способ группировки микросхем по быстродействию, включающий сравнение периодов циркуляции импульсов в рециркуляторах с включенными в них контролируемыми микросхемами, о т л .и чающийся тем, что, с тделью повьшения точности, до включения в рециркуляторы контролируемых микросхем выравнивают периоды циркуляции импульсов в рециркуляторах, затем одновременно запускают рециркуляторы с включенными в них контролируемыми микросхемами, а сравнение периодов циркуляции импульсов производят путем попарного сравнения временных положений импульсов рециркуляторов в течение интервала группировки . 2. Устройство для группировки микросхем по бьютродействию, включающее И рециркуляторов, отличающееся тем, что оно снабжено П()/2 блоками фиксации временного рассогласования, (п-2)(п-3)/2 элементами ИЛИ, блоком задания интервала группировки, П-2 элементами задержки и входом запуска устройства, при этом первые входыh- к блоков фиксации временного рассогласования К-й группы от первой до (п-1)-й соединены с выходом к-го рециркулятора, а второй вход i-го блока фиксации временного рассогласования в К-й группе соединен с выходом (|с + 1) -го рециркулятора (i 1,... ,п-1с), третьи входы п-1 блоков фиксации временного рассогласования первой группы соединены с выходом блока задания временных интервалов и входами выключения рециркуляторов, третьи входы блоков фиксации временного рассогласования K-VL группы С второй соединены внутри групп и с третьими входами блоков фиксации временного рассогласования (К-1)-й грзтпы через соответствующие элементы задержки, четвертый вход первого блока фиксации :времеиного рассогласования -и группы с второй по (п-2)-ю соединен с пятым входом блока фиксации временного рассогласования ()-й группы, четвертые входы блоков фиксации временного; 00 рассогласования второй группы соедио о ел нены с выходами блоков фиксации временного рассогласования соответственно с второго по (п-1)-и из первой группы, четвертые входы -го блока фиксации временного рассогласования в группах с третьей соединены соответственно с выходами 1 -X элементов ИЛИ в группах с первой По (П-З)-ю, первые входы 1-х элементов ИЛИ соединены с выходами, а вто-рые их входы - с четвертыми входами (i+1)-x блоков фиксации временного

СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

5 А (l9) (l 1) 4(з}) С 01 R 31/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЯЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3580434/24-21 (22) 12.04. 83 (46) 30.03. 85. Вюл. В 12 (72) А. Г. Семенов, А.П. Игнатенков и Ю.С.Чемещук (53) 621.382.3(088.8), (56) 1.Микросхемы интегральные. Методы измерения электрических параметров цифровых схем. ОСТ бКО. 005. 000, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 473959, хл. G 01 R 23/00, 29.01.73. (54) СПОСОБ ГРУППИРОВКИ МИКРОСХЕМ

ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ группировки микросхем по быстродействию, включающий сравнение периодов циркуляции импульсов в рециркуляторах с включенными в них контролируемыми микросхемами, о т— личающийся тем, что, с целью повышения точности, до включения в рециркуляторы контролируемых микросхем выравнивают периоды циркуляции импульсов в рециркуляторах, затем одновременно запускают рециркуляторы с включенными в них контролируемыми микросхемами, а сравнение периодов циркуляции импульсов производят путем лопарного сравнения временных положений импульсов рециркуляторов в течение интервала группировки.

2 ° Устройство для группировки микросхем по быстродействию, включающее и рециркуляторов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено

n(n-1)/2 блоками фиксации временного рассогласования, (n-2) (n-3)/2 элементами ИЛИ, блоком задания интервала группировки, л-2 элементами задержки и входом запуска устройства, при этом первые входы h — - х блоков фиксации временного рассогласования к-й группы от первой до (n-1)-й соединены с выходом K†- го рециркулятора, а второй вход q --го блока фиксации временного рассогласования в к-й группе соединен с выходом (К+1)--ro рециркулятора (i =1,...,n- «), третьи входы 0-1 блоков фиксации временного рассогласования первой группы соединены с выходом блока задания временных интервалов и входами выключения рециркуляторов, третьи входы блоков фиксации временного рассогласования 3

K-й группы с второй соединены внутри групп и с третьими входами блоков фиксации временного рассогласования (K-1)-й группы через соответствующие элементы задержки, четвертый входпервого блока фиксации временного рассогласования К-й группы с второй по (и-2)-ю соединен с пятым входом блока фиксации временного рассогла- >, сования (к+1)-й группы, четвертые,,ф входы блоков фиксации временного рассогласования второй группы соединены с выходами блоков фиксации временного рассогласования соответственно с второго по (я-1)-й из первой группы, четвертые входы 1-ro блока фиксации временного рассогласования в группах с третьей соединены соответственно с выходами i --х элементов ИЛИ в группах с первой по (п-3)-ю, первые входы 1-х элементов ИЛИ соединены с выходами, а вто-. рые их входы — с четвертыми входами (+1)-х блоков фиксации временного

1148005 тель j1) . рассогласования предыдущей группы, выходы первых блоков фиксации временного,рассогласования в К -группе с второй по (л-2)-ю соединены с шестыми входами первых блоков фиксации временного рассогласования в группе +1, выход первого блока фиксации временного рассогласования пер- вой группы соединен с пятыми входами всех блоков фиксации временного рассогласования второй группы, второй вход первого блока фиксации временного рассогласования первой группы соединен с выходом второго рециркулятора, а выход п-ro рециркулятора соединен с вторым входом блока фиксации временного рассогласования (p-1)-й группы.

3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок фиксации временного рассогласования выполнен в виде первого и BTopOFo элементов НК, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока фиксации временного рассогласования, а их выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым входамн блока фикИзобретение относится к контролю электрических параметров готовых полупроводниковых приборов и может быть испОльзОванО для группирОвки цифрО вых микросхем в группы с одинаковым S быстродействием, например, для прецизионных цифровых управляемых линий задержки.

Известен способ измерения быстродействия ИС, включающий установку испйтываемой ИС в рециркулятор и измерение периода генерируемых импульсов. Устройство, реализующее данный способ измерения, включает рециркулятор и парафаэный усилиОднако при реализации данного способа точность ограничена параметра20 сации временного рассогласования, выходы первого и второго элементов И через первый элемент ИЛИ соединены

-co счетным входом первого триггера, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены через второй элемент ИЛИ .с первым входом пятого элемента И и через элемент .задержки с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с шестым, -пятым и четвертым входами. блока фиксации временного рассогласования, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом сброса второго триггера, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом блока фиксации временного рассогласования, а выход соединен с выходом блока фиксации временного рассогласования и входом третьего триггера, выход которого соединен с входом элемента индикации. ми рециркулятора и парафазного усилителя.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым являются способ для определения времени задержки распространения сигнала инвертируюирюх схем, включающий сравнение периодов циркуляции импульсов в рециркуляторах с включенными в них контролируемыми микросхемами и вычисление среднего времени задержки каждой схемы, и устройство для его осуществления, включающее 0 рецнркуляторов и измеритель периода импульсов (2) .

С помощью известных способа и устройства можно решить задачу группировки микросхем с одинаковым или близким быстродействием.

11480

Однако точность группировки ограничена точностью измерителя периодов, так как осуществляется непосредственное измерение периодов циркуляции импульсов. 5

Цель изобретения — повышение точности группировки микросхем.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу группировки микросхем по быстродействию, включаю- 1б щему сравнение периодов циркуляции импульсов в рециркуляторах с включенными в них контролируемыми микросхемами, до включения в рециркуляторы контролируемых микросхем выравнивают периоды циркуляции импульсов в рециркуляторах, затем одновременно запускают рециркуляторы с включенными в них контролируемыми микросхемами, а сравнение периодов циркуляции.импульсов производят путем попарного сравнения временных пЮто ейий импульсов рециркуляторов в течение интервала группировки.

Устройство для осуществления спо,.соба группировки микросхем о быстродействию, включающее и рециркуляторов, снабжено п(п-1)/2 блоками фиксации временного рассогласования, (n-2)(n-3) /2 элементами ИЛИ, блоком задания интервала группировки, и-2 элементами задержки и входом запуска устройства, при этом первые входы и-к блоков фиксации временного рассогласования к-й группы от первой . З5 до (n-1)-й соединены с выходом к-го рециркулятора, .а второй вход i-ro блока фиксации временного рассогласования в к-й группе соединен с вы.ходом (к+1)-ro рециркулятора(х=1... 4О п-к), третьи входы и-1 блоков фик сации временного рассогласования первой группы соединены с выходом блока задания временных интервалов и входами выключения рециркуляторов,, 5 третьи входы блоков фиксации временного рассогласования к-й группы с второй соединены внутрп групп и с третьими входами блоков фиксации временного рассогласования (к-1)-й группы через соответствующие элемен. ты задержки, четвертый вход-первого блока фиксации временного рассогласования к-й группы с второй по (n-2)-ю соединен с пятым входом бло- 55 ка фиксации временного рассогласования (к+1)-й группы, четвертые входы блоков фиксации временного рассогласо05 4 вания второй группы соединены с выходами блоков фиксации временного рассогласования соответственно с второго по (n-1)-й из первой группы, четвертые входы i-го блока фиксации временного рассогласования в группах с третьей соединены соответственно с выходами i-х элементов ИЛИ в группах с первой по (n-З)-ю, первые входы i-х элементов ИЛИ с выходами, а вторые их входы — с четвертыми входами (i+1)-х блоков фиксации временного рассогласования предыдущей группы, выходы первых блоков фиксации временного рассогчасования в к-группе с второй по (и-2)-ю соединены с шестыми входами первых блоков фиксации временного рассогласования в группе к+1, выход первого блока фиксации временного рассогласования первой группы соединен с пятыми входами всех блоков фиксации временного, рассогласования второй группы, второй вход первого блока фиксации временного рассогласования первой группы соединен с выходом второго рециркулятора, а выход и-го рециркулятора соединен с вторым входом блока фиксации временного рассогласования (n-1) -й группы. !

Кроме того, блок фиксации временного рассогласования выполнен в виде первого и второго элементов НЕ, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока фиксации временного рассогласования, а их выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым входами блока фиксации временного рассогпасования, выходы первого и второго элементов И через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом первого триггера, выход

-которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены через второй элемент ИЛИ с первым входом пятого элемента И и через элемент задержки с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй, третий и четвертыи входы которого соединены

1148005 соответственно с шестым, пятым и четвертым входами блока фиксации временного рассогласования, а выход третьего элемента ИПИ соединен с входом сброса второго триггера, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом блока фиксации временного рассогласования, а выход соединен с выходом бло- 10 ка фиксации временного рассогласования и входом третьего триггера, выход которого соединен с входом элемента индикации.

На фиг. 1 приведена функциональ- 15 ная схема устройства, реализующего способ группировки микросхем по быстродействию; на фиг. 2 — блок-схема блока фиксации временного рассогласования; на фиг.3 — блок-схема рецир- 20 кулятора; на фиг. 4 — временные диаграммы, поясняющие осуществление способа. устройство для реализации способа группировки микросхем по быстродействию содержит и рециркуляторов 14-1„„ п(п-1)/2 блоков 24 — 2,, 2„- 2" фиксации временнык рассогласований в и-1 группах, (n-2) ° (n-3) /2 элементов 3 - 3, 3 - 3 ИЛИ в п-3 группах, блок 4 задания временных интервалов, и-2 элементов 5„ — 5 задержки и вход 6 запуска устройства, при этом группы блоков фиксации временного рассогласования с первой по (n-1)-ю включают соответственно от и-1 до одного блоков фиксации временного рассогласования, входы запуска рециркуляторов 1 -1я объеди4О иены и соединены с входами 6 запуска устройства и блока 4, импульсный вход которого соединен с выходом

n-ro рециркулятора 1, à выходы рециркуляторов 1 с первого по (и-1)-й

45 соединены с первыми входами всех блоков 2 соответственно с первой по (n-1)-ю групп, вторые входы i-x блоков 2„ в к-й группе соединены с выходами (к+ )-х рециркуляторов, третьи входы блоков 2 -2„ „ первой группы соединены с выходом блока 4 и входами выключения рециркуляторов 1 с первого по п-й, третьи входы блоМ. 1 ков 2,...,2„»,...,2 с второй по (n-1)-ю груйп объединены внутри группы н соединены с третьими входами блоков 21,...,2„ 1,...,2,,2

4 h-2 и-2 соответственно с первой по (n-2)-ю групп через элементы 5 — 5„ задержки соответственно с первого по (n-2)-й, четвертые входы первых блоZ э 3)- ков 2„,2,...,2 групп с второй по (n-2)-ю соединены с пятыми входаи- мн блоков 21, ° ° °,2 1 ...,21 групп с третьей по (n-1)-ю соответственно„ г четвертые входы блоков 2 — 2 с первого по (n-2)-й второй группы с соединены с выходами блоков 22 — 2„» соответственно с второго по (n-1)-й из первой группы, четвертые входы п-1

i ro блока 2; — 2 . в группах с третьей по последнюю соединены соответственно с выходами i-x элеменп- тов 3„ — 3; в группах с первой по (n-3)-ю, первые входы i-х элемен4 tl- тов 3, — 3 соединены с выходами, 4 а вторые их входы — с четвертыми входами (i+1)-х блоков 2; „ — 2„

2 предыдущей группы, выходы первых блоков 2 s группе с номером к,начиная

3 с второй по (n-2)-ю, соединены с шес тыми входами первых блоков 2 ! в группе к+1, выход первого блока 24

4 первой группы соединен с пятыми входами всех блоков 2 — 2„ второй

4 группы, второй вход первого блока 2 перйой группы соединен с выходом второго рециркулятора 1, а выход и-го рециркулятора 1д соединен с вторым входом блока 2„ (n-1)-й

Ь- 1 группы. Причем N означает i-й

t блок в к-й группе.

Блок 2 фиксации временного рассогласования (фиг. 2). выполнен в виде первого 7 и второго 8 элементов НЕ, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока 2, а их выходы — соответственно с перными входами первого 9 и второго 10 элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым входами блока 2, выходы первого 9 и второго 10 элементов И через первый элемент 11 ИЛИ соединены со счетным входом первого триггера 12, выход которого соединен с первыми входами, третьего 13 и четвертого 14 элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого 9 и второго 10 элементов И, выходы третьего 13 и четвертого 14 элементов И соединены через второй элемент 15 ИЛИ с первым входом пятого элемента 16 И и через элемент 17 задержки с вторым входом пятого элемента 16 И, выход

148005 которого соединен с первым входом третьего элемента 18 ИЛИ, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с шестым, пятым и четвертым входами блока фиксации временного рассогласования, а выход третьего элемента 18 ИЛИ соединен с входом сброса второго триггера 19, выход которого соединен с первым входом шестого элемента 20 И, !0 второй вход которого соединен с третьим входом блока фик ации временного рассогласования, а выход соединен с выходом блока 2 и входом третьего триггера 2.1, выход которого соединен с входом индикатора 22.

На фиг. 3 приведена схема рециркулятора 1, содержащего замкнутые в кольцо последовательно соединенные элемент 23 ИЛИ, контролируемую микро- 20 схему 24, элемент 25 задержки и ключ 26, при этом вход элемента 23 ИЛИ, соединенный с входом включения ключа 26, и выход элемента 25 являются соответственно входом и выходом рециркулятора, а вход выключения ключа 26 является входом выключения рециркулятора 1.

Группировка микросхем по быстродействию осуществляется следующим образом.

По сигналу 27 запуска (фиг. 4), в качестве которого предпочтительнее испольэовать прямоугольный импульс с, крутыми фронтами, запускаются рециркуляторы в 1,, в блоках 2 триггеры 12 обнуляются, триггеры 19 и 21 устанавливаются в состояние, в котором они вьщают соответственно разрешающий и запрещающий сигналы

40 на управляемые ими элемент 20 И и индикатор 22.

В блоке 4, выполненном, например, . в виде делителя с управляемым коэф-. фициентом деления, по этому сигналу

45 устанавливается код, определяющий длительность временного интервала t, в пределах. которого осуществляется анализ микросхем.

l.

При этом временный интервал зада- 50 ют из условия — -Т

5с

t где 3 — допустимое рассогласование периодов циркуляции за вре- 55 мя t мкс;

Π— заданная точность группиров- ки мкс

Т вЂ” период циркуляции импульсов, мкс.

Так; если заданы величины Р и 0, то в блоке 4 устанавливается

Jc код частного --.

Р

Импульсы 28, 29 и 30 с рециркуляторов 1! — 1 поступают в группы

5 блоков 2, в которых осуществляется лопарное сравнение взаимного временного положения циркулирующих импульсов.

На выходе элемента 11 блока 2„

4 первой группы формируются импульсы 31 а на выходе триггера 12 — им) пульсы 32. При этом на выходе элемента 15 ИЛИ появляются импульсы 33, которые на выходе элемента 17 задержки дают импульсы 34.. В моменты, когда величина временного рассогласования сравниваемых импульсов превышает величину допускафс, задаваемого элементом 17 задержки, в соответствующем блоке 2 формируется импульс 35.

В блоке 2 на выходе элемента 11 формируются импульсы 36, на выходе триггера 12 — импульсы 37, на выходе элемента 15 — импульсы 38, на выходе элемента 17 задержки этого блока — импульсы 39. При этом в бло1 ке 22 на выходе триггера 19 присутствует сигнал 40 на выходе тригЭ гера 19 блока 2 — сигнал 41. Импульс 35 с выхода элемента 17 через элемент 18 ИЛИ поступает на триггер

19 и переводит его из первоначаль- .. ного единичного состояния в нулевое, при котором триггер 19 выдает на элемент 20 сигнал, запрещающий прохождение через него импульса 42 опроса, а значит, и выдачу его на триггер 21 и на выход блока 2.

Если временное рассогласование сравниваемых импульсов до момента поступления импульса 42 опроса меньше величины с, то импульс с элемента 16 И не поступает и триггер 19 остается в прежнем состоянии. С поступлением сигнала 42 опроса с блока 4 задания временного интервала рециркуляторы выключаются путем размыкания кольца с помощью ключа 26 и начинается опрос состояния триггеров 19 блоков 2. Первой опрашиваМ ю ется первая .группа блоков 2 — 2, подключенная к первому рециркулятору 1, содержащему первую из анализируемых ИИС. Если какая-либо из мик9. 11480 росхем совпадает по быстродействию с первой MNC, на выходе соответствующего блока 2 первой группы появля. ется импульс 43 опроса, а в еамом блоке срабатывает индикатор 22, указывающий на порядковый номер совпавшей ИИС.

По сигналу 42 с данного блока из дальнейшего опроса путем сброса триггеров 19 исключаются все блоки 2; 1п к последующих групп, в которых осуществляется сравнение данной микросхемы со всеми остальными. В качестве индикатора 22 может быть использована широко применяемая сборка, состоя- 15 щая из светодиода и управляющей мик-росхемы с открытым коллектором, а также лампочка с ключом, подсвечивающая табло с .порядковым номером совпавшей микросхемы. 20

После опроса п-1 блоков 2„ первой

1 группы задержанный сигнал опроса последовательно поступает на вторую, третью и т.д. до последней группы и, состоящей из блока 21. Фиксация сов- 25 и падений или несовпадений микросхем между собой н этих группах осуществляется аналогично изложенному.

05 10, После окончания опроса всех групп блоков 2 в устройстве индицируются группы микросхем с одинаковым быстродействием.

Предлагаемые способ и устройство, его реализующее, по сравнению с известными способом и реализующим его устройством позволяют повысить точность и производительность (на несколько порядков) в результате существенного сокращения затрат времени на группировку, при этом выигрыш по времени тем больше, чем большее число микросхем контролируется одновременно.

В предлагаемом устройстве точность может достигать долей наносекунд при использовании элементов с обычным быстродействием, для обеспечения требуемой точности следует выбрать лишь соответствующее время группировки.

Кроме того, предлагаемый способ и устройство позволяют осуществлять группировку по быстродействию целых сборок и узлов, например ячеек за= держки цифровых линий.

1148005 гр.

8P: гр.

1148005

114F:305

Z7

38

29 фиг.,9

Составитель В.Караов

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Иикеш Корректор,А.Зимокосов ч

Эаказ 15Z1/38 Тираж 748 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Иосква, R-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðîä, ул.Проектная, 4