Способ определения времени задержки распространения сигнала интегральными микросхемами и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения задержки распространения сигнала интегральными микросхемами, основанный на сое- . тавлении кольца циркуляции, в которое включена измеряемая микросхема, запуске кольца циркуляции стартовым импульсом, изменении структурной схемы кольца в процессе измерения и вычислении времени задержки, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, через эталонные интервалы времени после подачи старTogoro импульса в кольцо подают стоповый импульс, который дополнительно задерживают на заданное время, причем измеряемую интегральную микросхему в это время шунтируют, задерживают выходную последовательность импульсов кольца, состоящую из чередующихся стартовых и стоповмх импульсов на время , равное дополнительной задержке стопового импульса, и сравнивают временное положение стартовых импульсов задержанной последовательности со стоповыми импульсами незадержанной последовательности, осуществляют текущий подсчет-числа циркуляции до момента фиксац ш совпадения передних фронтов сравниваемых импульсов, а определение времени задержки осуществляют путем деления значения эталонного интервала времени между стартовым и стоповым импульсом, выраженного в единицах заданной точности измерения , на значение зафиксированного числа циркуляции. 2. Устройство для определения времени задержки распространения сигнала интегральными микросхемами, содержащее рециркулятор с включенной в его кольцо измеряемой интегральной микро (Л схемой, отличающийся тем, что, в него введены генератор импульсов , подключенный первым входом к первому входу первого элемента ИЛИ рециркулятора, а вторым - через последовательно соединенные второй эле1мент РШИ, первые .элемент задержки | и распределитель импульсов с вторым входом первого элемента ИЛИ рецир s| кулятора, при этом второй вход перd ) вого распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И и связан через последовательно соединенные первый элемент НЕ и второй элемент И со счетным входом триггера, вход сброса которого связан через последовательно соединенные первый элемент И и второй элемент НЕ с вторыми входами второго элемента И и второго элемента ИЛИ, с третьим входом первого элемента ШЖ и выходом ключа рециркулятора , вход выключения ключа соединен с выходом триггера и с управляющим входом управляемого делителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц4 С 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ВтО1 СИОММ СВИДКтЕЛЬСтВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3707204/24-21 (22) 07.03.84 (46) 07.09.85. Бюл. ¹ 33 (72) А.Г. Семенов, А.П. Игнатенков и Ю.С. Чемещук (53) 621.317 (088.8) (56) Микросхемы интегральные. Мето-. ды измерения электрических параметров цифровых схем. ОСТ К0.005.000.

Авторское свидетельство СССР № 473959, кл. С 01 R 23/00, 1973. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАPEP)KKH РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА ИНТЕГРАЛЬНЫМИ МИКРОСХЕМАМИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . (57) 1. Способ определения задержки распространения сигнала интегральными микросхемами, основанный на составлении кольца циркуляции, в которое включена измеряемая микросхема, запуске кольца циркуляции стартовым импульсом, изменении структурной схемы кольца в процессе измерения и вычислении времени задержки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, через эталонные интервалы времени после подачи. стартового импульса в кольцо подают стоповый импульс, который дополнительно задерживают на заданное время, причем измеряемую интегральную микросхему в это время шунтируют, задерживают выходную последовательность импульсов кольца, состоящую из чередующихся стартовых и стоповых импульсов на время, равное дополнительной задержке стопового импульса, и сравнивают временное положение стартовых импульсов задержанной последовательности со стоповыми импульсами незадержанной

„„Я0„„11777 1 последовательности, осуществляют текущий подсчет числа циркуляций до момента фиксации совпадения передних фронтов сравниваемых импульсов, а определение времени задержки осуществляют путем деления значения эталонного интервала времени между стартовым и стоповым импульсом, выраженного в единицах заданной точности измерения, на значение зафиксированного числа циркуляций.

2. Устройство для определения времени задержки распространения сигнала интегральными микросхемами, содержащее рециркулятор с включенной в его кольцо измеряемой интегральной микросхемой, отличающийся тем, что, в него введены генератор импульсов, подключенный первым входом к первому входу первого элемента ИЛИ рециркулятора, а вторым — через последовательно соединенные второй элеIìåHò ИЛИ, первые .элемент задержки и распределитель импульсов с вторым входом первого элемента ИЛИ рециркулятора, при этом второй вход первого распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента

И и связан через последовательно соединенные первый элемент НЕ и второй элемент И со счетным входом триггера, вход сброса которого связан через последовательно соединенные первый элемент И и второй элемент НЕ с вторыми входами второго элемента И и второго элемента ИЛИ, с третьим входом первого элемента ИЛИ и выходом ключа ре.— циркулятора, вход выключения ключа соединен с выходом триггера и с управляющим входом управляемого делителя, 1177 входы делимого которого подключены к выходам разрядов регистра, а входы делителя его . — к выходам разрядов счетчика, счетный вход которого соединен с входом интегральной микросхемы рециркулятора, причем рециркулятор выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента ИЛИ, вторых

761 элемента задержки и распределителя импульсов измеряемой интегральной микросхемы, третьего элемента ИЛИ и ключа, при этом второй вход второго распределителя. импульсов подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, а выходом устройства является выход управляемого делителя.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения электрических параметров интегральных микросхем (ИИС).

Целью изобретения является повы.,шение точности путем осуществления накопления сколь угодно малых величин задержки до значений, когда суммарная ошибка достигает значений, легко измеряемых обычными средствами. 10

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема второго распределителя импульсов; на фиг. 3 — схема ключа; на фиг. 4 — временные диаграммы, 15 поясняющие. процесс циркуляции и сравнения временного положения импульсов и процесс фиксации совпадения передних фронтов сравниваемых импульсов.

Устройство содержит рециркулятор 20

1, состоящий из элемента ИЛИ 2,элемента 3 задержки, распределителя 4 импульсов, измеряемой ИМС 5, элемента ИЛИ 6 и ключа 7, элемент И 8, элемент ИЛИ 9, элемент НЕ 10, элемент И 25 .11, триггер 12, распределитель 13 импульсов, генератор 14 импульсов, элемент 15 задержки, элемент HE 16, управляемый делитель 17, регистр 18 и счетчйк 19. 30

Распределитель 4 содержит элементы И 20 и 21 и триггер 22,а ключ 7— триггер 23 и элемент И 24.

Рециркулятор 1,включающий последо« вательно соединенные в кольцо элемент

ИЛИ 2, элемент 3 задержки, распределитель 4 импульсов, измеряемую ИИС 5, элемент ИЛИ 6 и ключ 7, выход которо"

ro соединен с вторыми входами элемен" тов И 8 и ИЛИ 9, связан через после- .40 довательно соединенные элемент НЕ 10 и элемент И 11 с входом сброса, триг2 гера 12, а также подключен к третьему входу элемента ИЛИ 2 рециркулятора

1, при этом второй вход элемента ИЛИ !

2 соединен с первым выходом распределителя 13 импульсов, а его первый вход подключен к первому входу генератора

14 импульсов, второй вход которого через последовательно соединенные элемент ИЛИ 9, элемент 15 задержки и распределитель 13 соединен с первым входом элемента И 11 и связан через последовательно соединенные элемент НЕ

16 и элемент И 8 со счетным входом триггера 12,выход которого подключен к управляющим входам ключа 7 и управляемого делителя 17, входы кода которого соединены с выходами разрядов регистра 18 а входы делителя — с выходами разрядов счетчика 19, счетный вход которого подключен к выходу распределителя 4 рециркулятора 1, второй выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ б. Выходом устройства является выход делителя 17.

В распределителе 4 импульсные входы элементов И 20 и 21 объединены и являются его входами, а выходы их, являющиеся выходами распределителя, подключены к входам переключения триггера 22, выходами соединенного с потенциальным входами элементов И 20 и

21.

В ключе 7 управляющий вход подключен к входу выключения триггера 23, соединенного с потенциальным. входом элемента И 24, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом ключа.

Устройство работает следующим образом. . Перед каждым измерением устройство сигналом установки устанавливаетз 11 ся в состояние, в котором счетчик 19 обнулен, в регистре 18 устанавливается код эталонного интервала времени, триггер 12 в нулевом состоянии, распределитель 4 коммутирует выход элемента 3 задержки на входы ИИС 5 и счетчика 19, распределитель 4 коммутирует выходы элемента 15 задержки на второй вход элемента ИЛИ 2, а ключ

7 обеспечивает замыкание цепи обратной связи рециркулятора 1.

Стартовый импульс с генератора 14 поступает на рециркулятор 1 и расправ страняется в нем через элемент ИЛИ

2, элемент 3 задержки, задающий период циркуляции, распределитель 4, HMC 5, элемент ИЛИ 6, ключ 7 и снова подается на третий вход элемента

ИЛИ 2 рециркулятора 1. Проходя распределитель 4, стартовый импульс устанавливает его в состояние, при котором к выходу элемента 3 задержки . подключен его второй вход, а первый отключен.

Через эталонный интервал времени генератор 14 выдает на свой второй выход столовый импульс, который через элемент ИЛИ 9, элемент 15 задержки и распределитель 12 поступает на вход рециркулятора 1 и распространяется в нем по той же цепи, что и стоповый, с той ли1пь разницей, что

77761 4 он минует измеряемую ИИС 5. Вследствие различия путей циркуляции стартового и стопового импульсов .периоды их циркуляции разные, причем период циркуляции стартового больше на величину задержки ИМС 5.

Ф

Из-за разницы в периодах стартовый и стоп6вый импульсы в процессе циркуляции сближаются, при этом сто10 повый импульс, проходя распределитель 4, возвращает его снова в исходное состояние, а распределитель 13 в состояние, в котором он все последующие импульсы выдает на свой второч выход. Выходная импульсная последовательность поступает на входы элемента И 8 и элемента HE 10 и через элемент ИЛИ 9 на вход элемента

15 задержка, который задерживает ее на время задержки входного стопового . импульса и выдает ее на входы элемента И 11 и элемента НЕ 16. Благодаря задержке импульсной последовательности на то же время, что и стопового, исключается влияние на точность измерения нестабильности элемента 15 задержки, а благодаря тому, что оба импульса циркулируют по одной и той же цепи, исключается влияние нестабильности элемента 3 задержки и других элементов рециркулятора.

1177761 г I

1Il 1! 11

111

1 1 11

I lI I 1

jI 11

>о

Фиг,0

Составитель E. Соловьев

Редактор И. Николайчук ТехредИ.Асталош корректор Е, Рошко

Заказ 5550/46 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гб

27

1 I 11 гв

i I j1 I 1 1 II I

I I 1

I I