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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Emulieren
eines Verhaltens eines Legacy- bzw. Alt-Testsystems.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Automatische
Testanlagen (ATE) spielen eine Rolle in der Herstellung von Halbleitergeräten und
Schaltkreisbaugruppen. Hersteller benutzen im Allgemeinen automatische
Testanlagen oder „Tester” um den
Betrieb der Geräte
während
des Herstellungsprozesses zu verifizieren. Solche Geräte werden
als ein „Gerät im Test” (DUT =
device under test) oder als „Einheit
im Test” (UUT
= unit under test) bezeichnet. Das frühe Erkennen von Fehlern eliminiert Kosten,
die andernfalls durch das Verarbeiten von defekten Geräten gemacht
würden,
und reduziert somit die Gesamtkosten der Herstellung. Hersteller
benutzen ebenso automatische Testanlagen, um verschiedene Spezifikationen
einzustufen. Geräte
können
gemäß unterschiedlichen
Performance-Levels in Bereiche, wie z. B. Geschwindigkeit, getestet
und eingeteilt werden. Geräte
können
gemäß deren
eigentlichen Performance-Levels gekennzeichnet und verkauft werden.
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Testprogramme
wurden für
das was hierin als „Legacy” bzw. „Alt” oder schon
existierende automatische Testanlagen bezeichnet werden, entwickelt.
Einige Testprogramme wurden entwickelt, um Signale zu berücksichtigen,
die auf inaktiven Kommunikationskanälen der automatischen Testanlage erscheinen.
Ein inaktiver Kommunikationskanal kann einen Kommunikationskanal
beinhalten, in dem ein Treiber, ein Detektor, eine aktive Last und/oder
PMU ausgeschaltet wurden oder andernfalls inaktiv gemacht wurden.
Obwohl inaktiv können
einige Kommunikationskanäle
immer noch Signalpegel bei den ATE-Detektoren registrieren.
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Dies
kann sein wegen z. B. Leckstrom von dem Treiber der automatischen
Testanlage oder von einigen anderen unbeabsichtigten Signalen. Unterschiedliche
Typen von Legacy-ATE haben typischerweise konsistente Signalpegel
für inaktive
Kanäle. Testprogramme
wurden deswegen entwickelt, um solche Signale zu erwarten und um
diese erwarteten Signale während
des Testens zu berücksichtigen. Für solche
Testprogramme kann ein Fehler beim Registrieren eines erwarteten
Signals von einem inaktiven Kommunikationskanal in einer Anzeige
resultieren, dass ein DUT den Test nicht bestanden hat, wenn die
Fehlanzeige tatsächlich
nur ein Resultat eines unerwarteten Signals auf einem inaktiven
Kommunikationskanal ist.
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In
den letzten Jahren wurden viele Typen von Legacy-ATEs mit neueren,
höher performanten
ATEs ersetzt. Obwohl solche neueren Tester viele neue Merkmale haben,
wurden viele von den Testprogrammen, die auf den neueren Testern
laufen, bereits geschrieben und hängen von den Performance-Charakteristika der
Legacy-ATEs ab. Ein Testprogramm kann sich z. B. auf erwartete Bias-
bzw. Vorspannungsbedingungen von einem Kommunikationskanal verlassen,
wenn seine Treiber und aktive Last abgeschaltet sind (z. B. ist
dann der Kommunikationskanal inaktiv). Eine neuere ATE kann jedoch
nicht notwendigerweise die gleichen Performance-Charakteristika wie
die Legacy-ATE haben. Dies kann die Benutzung von existierenden
Testprogrammen mit neueren oder Nachfolger-ATEs beeinflussen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese
Patentanmeldung beschreibt Verfahren und eine Vorrichtung, einschließlich Schaltkreis zum
Emulieren eines Verhaltens eines Legacy-Testsystems.
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Hierin
beschrieben ist ein System und eine Vorrichtung für die Verwendung
beim Testen eines Geräts,
das einen Kommunikationskanal beinhaltet, der einen Satz von programmierbaren
Parametern hat, der damit assoziiert ist. Die programmierbaren Parameter
resultieren in einer Bias- bzw. Vorspannungsbedingung auf dem Kommunikationskanal.
Ein Bias-Schaltkreis wird benutzt, um die Bias-Bedingung zu beeinflussen,
die von den programmierbaren Parametern resultiert, um eine gewünschte Bias-Bedingung
zu emulieren. Andere Aspekte, Merkmale und Implementierungen sind
ebenso beschrieben.
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Die
Details von einem oder mehreren Beispielen sind in den begleitenden
Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale,
Aspekte und Vorteile werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen
und den Ansprüchen ersichtlich.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm von ATE-Komponenten, die benutzt werden können, um
eine Bias-Bedingung auf einem Kommunikationskanal zu erzeugen, der
eine gewünschte
Bias-Bedingung emuliert.
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2 ist
ein Blockdiagramm einer ATE für
zu testende Geräte.
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Testers, der in dem ATE benutzt wird.
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4 ist
ein Schaltkreisdiagramm, das benutzt werden kann, um das Verhalten
einer Legacy-ATE auf einem inaktiven Kommunikationskanal zwischen
der ATE und einem DUT zu emulieren.
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5 zeigt
ein Beispiel eines Graphen, der benutzt wird, um die Vorspannung
des inaktiven Kommunikationskanals für einen Satz von programmierbaren
Parametern zu bestimmen.
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Gleiche
Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren zeigen gleiche Elemente
an.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 zeigt
ein Blockdiagramm von Komponenten, die Teil eines ATE 1 sein
können.
ATE 1 kann ein Nachfolger zu einem Legacy-ATE sein, wie
ein neueres Modell eines existierenden ATEs oder ein komplett neues
Modell eines ATEs. Diese Komponenten können in dem ATE 1 benutzt
werden, um die Bias-Bedingungen des Legacy-ATE's oder jede andere gewünschte Bias-Bedingung zu emulieren.
Die Bias-Bedingungen können
einen Bias-Strom beinhalten, der ein Leckstrom sein kann, oder einen
Leckstrom beinhalten kann. Die Bias-Bedingungen können eine
Vorspannung beinhalten, die eine Versatzspannung (z. B. nicht Null)
sein kann oder eine Versatzspannung beinhalten kann. Das Testprogramm 2 kann
für die
Verwendung mit der Legacy-ATE
(nicht gezeigt) entwickelt worden sein. In der ATE 1 wird das
Testprogramm 2 benutzt, um Tests von Signalen, die von
einem DUT (nicht gezeigt) über
den Kommunikationskanal 3 empfangen wurden, durchzuführen. Ein
Steuerblock 4, der über
eine Kombination von Software, Firmware und/oder Hardware ausgeführt werden
kann, steuert die Programmierung der Testparameter auf der ATE 1.
Diese Testparameter können
Testschwellen, sind aber nicht darauf begrenzt, für den Detektor 5 (z.
B. Hoch- oder VOH-Pegel und Niedrig- oder
VOL-Pegel), Parameter, um die Spannung und/oder
die Stromausgabe einer aktiven Last(en) zu steuern und/oder Parameter
beinhalten, um andere Funktionen für andere Schaltkreiselemente 7 zu
implementieren.
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Die
Werte der Testparameter beeinflussen die Biasbedingung auf dem Kommunikationskanal. Das
heißt,
unterschiedliche Werte für
die Testparameter können
unterschiedliche Biasbedingungen erzeugen. In einem Beispiel werden
Biasbedingungen, die von spezifischen Werten für diese Parameter auf einem
Legacy-ATE-Kommunikationskanal erzeugt wurden, verglichen mit Biasbedingungen,
erzeugt von den gleichen Parameterwerten auf der Nachfolger-ATE
(z. B. modernerer ATE). Ein Bias-Controller 6 (nachstehend
beschrieben) beeinflusst die Biasbedingung(en) auf dem Kommunikationskanal,
so dass die Biasbedingung(en) für
die Nachfolger-ATE mit dem Legacy-ATE übereinstimmt.
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Während des
Betriebs der ATE 1 können Testsignale
von der ATE 1 zum DUT über
den Kommunikationskanal 3 ausgegeben werden. Das DUT antwortet
durch Vorsehen von Antwortsignalen über den Kommunikationskanal 3.
Die Antwortsignale können
z. B. erzeugt werden durch das DUT, ansprechend auf die Testsignale,
die von der ATE vorgesehen wurden. Alternativ können Signale von dem DUT über den
Kommunikationskanal 3 vorgesehen werden, die unabhängig sind
von den Testsignalen. Alternativ kann das DUT vom dem Kanal insgesamt
getrennt werden, während
das Testprogramm vom Kanal erwarten kann, dass die Bias-Bedingungen
konsistent aufrecht erhalten werden, damit der Systemtest bestanden
wird. In jedem Fall können
Detektoren, wie z. B. der Detektor 5, die Signale empfangen. Es
kann ein Detektor pro Kanal geben (wobei nur ein Kanal in 1 gezeigt
ist).
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Der
Detektor 5 kann einen oder mehrere Komparatoren bzw. Vergleicher
und/oder andere Hardware-Typen beinhalten, um eine Messungsfunktion
zu implementieren. Wenigstens ein Teil des Detektors 5 kann
ebenso in Software implementiert sein. Der Detektor 5 ist
elektrisch verbunden mit dem Kommunikationskanal 3 und
ist konfiguriert, um Signale von dem Kommunikationskanal zu empfangen, diese
Signale mit einem oder mehreren Schwellen zu vergleichen, und Vergleichsergebnisse
an das Testprogramm 2 vorzusehen. Dort werden die Vergleichsergebnisse
evaluiert, um zu bestimmen, z. B. ob das DUT einen bestimmten Test
bestanden oder nicht bestanden hat. Es sei angemerkt, dass elektrische
Verbindung, wenn hierin benutzt, keine direkte physikalische Verbindung
erfordert. Eine elektrische Verbindung kann intervenierende Komponenten
zwischen zwei Komponenten beinhalten. Auf ähnliche Weise kann eine elektrische
Verbindung drahtlose elektrische Verbindungen beinhalten, wie z.
B. diejenigen, die von einem Transformer erzeugt werden.
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Andere
Schaltkreise 7, die aktive und/oder passive Lasten beinhalten
können,
können
ebenso elektrisch mit dem Kommunikationskanal 3 verbunden
sein. Diese anderen Schaltkreise können benutzt werden, z. B.
um eine oder mehrere Lastbedingung(en) für den Kommunikationskanal 3 vorzusehen.
Die Last bedingung(en) können,
sind aber nicht begrenzt darauf, gewünschte Spannung und/oder Strom
für den
Kommunikationskanal 3 beinhalten.
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ATE 1 beinhaltet
ebenso den Bias-Controller 6. Der Bias-Controller 6 kann
benutzt werden um auf dem Kommunikationskanal 3 eine gewünschte Bias-Bedingung zu emulieren,
wie z. B. die Bias-Bedingung von einem Kommunikationskanal einer
Legacy-ATE. Der Bias-Controller 6 kann eine programmierbare,
bi-direktionale (Quelle oder Senke), Bias-Stromquelle 8 beinhalten,
obwohl andere Typen von Signalquellen – beide programmierbar und nicht-programmierbar – benutzt
werden können,
anstatt der Stromquelle 8. Die Stromausgabe durch die Stromquelle 8 in
Verbindung mit den Strömen
und Impedanzen, die bereits auf dem Kommunikationskanal 3 sind,
beeinflussen die existierende Bias-Bedingung auf dem Kommunikationskanal,
um eine neue Bias-Bedingung (z. B. Spannung) auf dem Kommunikationskanal
zu erzeugen. Der Ausgabestrom kann z. B. die Spannung auf dem Kommunikationskanal
verändern,
so dass sie mit einer Vorspannung identisch ist, die von einer Legacy-ATE
auf dem gleichen Kommunikationskanal erwartet werden würde.
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Der
Bias-Controller 6 kann einen Spannungs-Quelle-/Impedanz-Schaltkreis 9 beinhalten, der
eine Spannungsquelle 9a in Kombination mit einem Impedanz-Schaltkreis 9b beinhalten
kann. Die Spannungsquelle 9a kann oder kann nicht programmierbar
sein. Der Impedanz-Schaltkreis 9b kann ein Widerstand sein,
ein resistives Netzwerk, ein variabler Widerstand, ein kapazitives
Element, ein induktives Element, ein Transistor und/oder Kombinationen von
einem oder mehreren der genannten oder anderen Elemente. Im Betrieb
reicht der Schaltkreis Strom an bzw. vom Kommunikationskanal 3 weiter,
um dadurch eine Spannung über
dem Impedanz-Schaltkreis 9b zu erzeugen. Diese Spannung,
wenn kombiniert mit der Spannung von der Quelle 9a und
den Bias-Bedingung(en)
des Kommunikationskanals 3, erzeugt eine Bias-Bedingung
(z. B. Spannung), die die Bias-Bedingungen emuliert, die die Legacy-ATE
auf dem Kommunikationskanal 3 erzeugen würde.
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Der
Bias-Controller 6 kann eine Kombination von programmierbarer
Bias-Stromquelle 8 und
Spannungsquelle/Impedanz-Schaltkreis 9 sein. Ein Beispiel
eines Schaltkreises, der beide von diesen Elementen beinhaltet,
ist nachstehend beschrieben mit Bezug auf die 4.
Es sei angemerkt, dass der Bias-Controller 6 einen ausreichend
programmierbaren Bereich haben sollte, um Bias-Differenzen zwischen der
Legacy-ATE, die emuliert wird, und der Nachfolger-ATE zu kompensieren.
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Wie
oben beschrieben, kann ein Testprogramm, das für ein Legacy-ATE entwickelt
wurde, eine gewisse Spannung auf einem inaktiven Kommunikationskanal
(z. B. ein Kommunikationskanal, der abgeschaltet ist oder sich im
Transistor-Tri-Zustand befindet) erwarten. Einige Testprogramme
können gewisse
Strom- oder andere Signalpegel auf dem Kommunikationskanal erwarten;
jedoch das Folgende beschreibt ein Beispiel in dem eine gewisse
bzw. bestimmte Spannung erwartet wird. Diese Spannung wird über den
Detektor 5 detektiert und an ein Verarbeitungsgerät (z. B.
einen Computer), das das Testprogramm 2 ausführt, weitergereicht.
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Im
Betrieb kann der Bias-Controller 6 gesteuert werden (z.
B. programmiert), um ein Signal (z. B. einen Strom) an einen inaktiven
Kommunikationskanal 3 vorzusehen, was in einer Bias-Bedingung
(z. B. Strom- und/oder Spannungssignale) auf dem inaktiven Kommunikationskanal 3 resultiert,
die die gleiche ist als, oder im Wesentlichen die gleiche ist als
die Bias-Bedingung, die auf einem inaktiven Kommunikationskanal
einer Legacy-ATE vorliegen würde.
Das Testprogramm 2 erwartet die Bias-Bedingung, z. B. die
Strom- und/oder Spannungssignale von dem Legacy-ATE, für die das
Testprogramm 2 entwickelt wurde. Als Ergebnis, dass der
Bias-Controller 6 die Performance der Legacy-ATE auf dem
inaktiven Kommunikationskanal 3 emuliert, wird das Testprogramm 2 die
Signale empfangen, die es erwartet auf dem inaktiven Kommunikationskanal 3 zu
empfangen und als Ergebnis kann das Testprogramm 2 auf einer
Nicht-Legacy- z. B. Nachfolge- oder modernen ATE 1 benutzt
werden.
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Bezugnehmend
auf die 2 zeigt diese Figur ein Beispiel
eines Systems auf dem der vorangegangene Bias-Bedingungsemulationsprozess
implementiert werden kann. 2 zeigt
ein ATE-System 10 zum Testen eines Geräts-im-Test (DUT) 18m wie z. B. ein Halbleitergerät, das einen
Tester 12 beinhaltet. Um den Tester 12 zu steuern,
beinhaltet das System 10 ein Computersystem 14,
das sich mit dem Tester 12 über eine drahtgebundene Verbindung 16 verbindet.
Typischerweise sendet das Computersystem 14 Befehle zum
Tester 12, um die Ausführung von
Routinen und Funktionen für
das Testen des DUT 18 zu initiieren. Solche ausführenden
Testroutinen können
die Generierung und Sendung von Testsignalen zu dem DUT 18 und
das Sammeln von Antworten von dem DUT initiieren. Verschiedene Typen von
DUTs können
von dem System 10 getestet werden. Zum Beispiel können DUTs
Halbleitergeräte sein,
wie z. B. ein integrierter Schaltkreis-Chip (IC = integrated circuit)
(z. B. Speicherchip, Mikroprozessor, analog-zu-digital Konverter,
digital-zu-analog Konverter etc.).
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Um
Testsignale vorzusehen und Antworten von dem DUT zu sammeln, ist
der Tester 12 verbunden mit einem oder mehreren Verbindungsgins,
die eine Schnittstelle für
den internen Schaltkreise des DUT 18 vorsehen. Um einige
DUTs zu testen, können z.
B. bis zu 64 oder 128 Verbindungsgins (oder mehr) mit dem Tester 12 verbunden
werden. Für
illustrative Zwecke ist in diesem Beispiel der Halbleitergerättester 12 mit
einem Verbindungsgin des DUT 18 über eine drahtgebundene Verbindung
verbunden. Ein Leiter 20 (z. B. Kabel) ist mit dem Pin 22 verbunden und
wird benutzt, um Testsignale (z. B. PMU-Testsignale, PE-Testsignale etc.) zu
dem internen Schaltkreis des DUT 18 zu übertragen bzw. zu liefern.
Der Leiter 20 erkennt ebenso Signale beim Pin 22,
ansprechend auf die Testsignale, die von dem Halbleitergerättester 12 vorgesehen
wurden. Ein Spannungssignal oder ein Stromsignal kann z. B. beim
Pin 22 ansprechend auf ein Testsignal erkannt werden und über den
Leiter 20 zum Tester 12 für die Analyse gesendet werden.
Solche Einzel-Porttests können ebenso
auf anderen Pins, die in dem DUT 18 beinhaltet sind, durchgeführt werden.
Tester 12 kann z. B. Testsignale zu anderen Pins vorsehen
und assoziierte Signale sammeln, die über die Leiter (die die vorgesehenen
Signa le liefern) zurückreflektiert
wurden. Durch Sammeln der reflektierten Signale kann die Eingangs-Impedanz
der Pins und andere Einzel-Porttests-Quantitäten bzw. Messwerte charakterisiert
werden. In anderen Testsszenarien kann ein digitales Signal über den
Leiter 20 zum Pin 22 zum Speichern eines digitalen
Werts auf dem DUT 18 gesendet werden. Sobald gespeichert,
kann auf das DUT 18 zugegriffen werden, um den gespeicherten digitalen
Wert abzurufen und über
den Leiter 20 zum Tester 12 zu senden. Der abgerufene
digitale Wert kann dann identifiziert werden, um zu bestimmen, ob der
richtige Wert in dem DUT 18 gespeichert wurde.
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Neben
dem Durchführen
von Einzel-Portmessungen kann auch ein Zeit-Porttest von dem Halbleitergerättester 12 durchgeführt werden.
Ein Testsignal kann z. B. über
den Leiter 20 in den Pin 22 eingespeist werden
und ein Antwortsignal kann von einem oder mehreren anderen Pins
des DUT 18 gesammelt werden. Dieses Antwortsignal wird
für den Halbleitergerättester 12 vorgesehen,
um Messwerte zu bestimmen, wie z. B. Verstärkungsantwort, Phasenantwort
und andere Durchsatz-Messwerte.
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Bezugnehmen
auf 3 beinhaltet der Halbleitergerättester 12 eine Schnittstellenkarte 24, die
mit zahlreichen Pins kommunizieren kann, um Testsignale von vielfachen
Verbindungsgins von einem DUT (oder vielfachen DUTs) zu senden und
zu sammeln. Die Schnittstellenkarte 24 kann z. B. Testsignale
an z. B. 32, 64 oder 128 Pins senden und entsprechende Antworten
sammeln. Jede Kommunikationsverbindung zu einem Pin weist einen
Kanal auf und durch Vorsehen von Testsignalen zu einer großen Anzahl
von Kanälen
wird die Testzeit reduziert, da vielfache Tests gleichzeitig durchgeführt werden können. Neben
der Tatsache, dass viele Kanäle
auf einer Schnittstellenkarte durch Beinhalten von vielfachen Schnittstellenkarten
im Tester 12 vorgesehen sind, erhöht sich die gesamte Anzahl
der Kanäle,
um dadurch noch mehr die Testzeit zu reduzieren. In diesem Beispiel
sind zwei zusätzliche
Schnittstellenkarten 26 und 28 gezeigt, um zu
demonstrieren, dass vielfache Schnittstellenkarten in dem Tester 12 bestückt sein
können.
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Jede
Schnittstellenkarte beinhaltet einen dedizierten integrierten Schaltkreis- bzw. IC-Chip (IC
= integrated circuit) (z. B. einen anwendungs-spezifischen integrierten
Schaltkreis (ASIC = application specific integrated circuit)) zum
Durchführen
von bestimmten Testfunktionen. Die Schnittstellenkarte 24 beinhaltet
z. B. eine Pin-Elektronik- bzw. PE-(PE = pin electronics)-Stufe 34,
die Schaltkreis beinhaltet zum Durchführen von PE-Tests. PE-Stufe 34 kann ebenso
Schaltkreis beinhalten zum Durchführen von parametrischer Messungseinheit
(PMU = parametric measurement unit)-Tests. Zusätzlich beinhalten die Schnittstellenkarten 26 und 28 entsprechend
PE-Stufen 36 und 38, die PE-Schaltkreis aufweisen.
Typischerweise involviert das PUM-Testen das Vorsehen eines (programmierbaren)
DC-Spannungs- oder Stromsignals an das DUT, um solche Messwerte
wie Eingangs- und Ausgangsimpedanz, Leckstrom und andere Typen von
DC-Performance-Charakteristika zu bestimmen. Das PE-Testen involviert
das Senden von DC- oder AC-Testsignalen oder Wellenformen zu einem
DUT (z. B. DUT 18) und das Sammeln von Antworten, um die
Performance des DUTs weiter zu charakterisieren. Die PE-Stufe 34 kann
z. B. (zum DUT) AC-Testsignale senden, die einen Vektor von binären Werten
für die
Speicherung auf dem DUT repräsentieren.
Sobald diese binären
Werte gespeichert wurden, kann von dem Tester 12 auf das
DUT zugegriffen werden, um zu bestimmen, ob die richtigen binären Werte
gespeichert worden sind.
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Um
beide DC- und AC-Testsignale von der Schnittstellenkarte 24 zum
DUT 18 weiterzuleiten (2), verbindet
eine leitende Spur bzw. Pfad 40 die PE-Stufe 34 mit
einem Schnittstellen-Board-Verbindungselement 42, das es
ermöglicht,
Signale von und zu der Schnittstellenkarte 24 weiterzureichen. Das
Schnittstellen-Board-Verbindungselement 42 ist ebenso mit
einem Leiter 44 verbunden, der mit einem Schnittstellen-Verbindungselement 46 verbunden
ist, das es ermöglicht,
dass Signale zu dem Tester 12 weitergereicht werden. In
diesem Beispiel ist der Leiter 20 mit dem Schnittstellen-Verbindungselement 46 für bi-direktionalen
Signalweg zwischen Tester 12 und Pin 22 des DUT 18 verbunden.
In einigen Anordnungen kann ein Schnittstellengerät benutzt
werden, um einen oder mehrere Leiter von dem Tester 12 zum DUT
zu verbin den. Zum Beispiel kann das DUT mit einem Schnittstellentester-Adapter
(ITA = Interface Test Adapter) verbunden werden, der mit einem Schnittstellenverbindungs-Adapter
(ICA = Interface Connection Adapter) verbunden ist, der mit dem
Tester verbunden ist. Das DUT (z. B. DUT 18) kann auf ein
Geräteschnittstellen-Board
(DIB = device interface board) montiert werden zum Vorsehen eines
Zugriffs auf jeden DUT-Pin. In solch einer Anordnung kann der Leiter 20 mit
dem DIB verbunden werden, und zwar zum Platzieren von Testsignalen
auf dem geeigneten Pin(s) (z. B. Pin 22) des DUT.
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In
diesem Beispiel verbinden nur der leitende Pfad 40 bzw.
der Leiter 44 die PE-Stufe 34 mit dem Schnittstellen-Board 24 zum Übertragen
und Sammeln von Signalen. Die PE-Stufe 34 (neben den PE-Stufen 36 und 38)
hat jedoch typischerweise vielfache Pins (z. B. acht, sechzehn etc.),
die entsprechend mit den vielfachen leitenden Pfaden und entsprechenden
Leitern verbunden sind, und zwar zum Vorsehen und Sammeln von Signalen
von dem DUT (via einem DIB). Zusätzlich,
in einigen Anordnungen, kann der Tester 12 sich mit zwei
oder mehr DIBs verbinden, zum Verbinden der Kanäle, die von den Schnittstellenkarten 24, 26 und 28 vorgesehen
sind, mit einem oder mehreren Geräten im Test.
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Um
das Testen, das durch die Schnittstellenkarten 24, 26 und 28 durchgeführt wird,
zu initiieren und zu steuern, beinhaltet der Tester 12 einen PE-Steuerschaltkreis 50,
der Testparameter (z. B. Testsignal-Spannungspegel, Testsignal-Strompegel, digitale
Werte etc.) vorsieht, und zwar zum Erzeugen von Testsignalen und
zum Analysieren von DUT-Antworten. Der PE-Steuerschaltkreis kann implementiert werden
unter Verwendung von einem oder mehreren Verarbeitungsgeräten. Beispiele
von Verarbeitungsgeräten
beinhalten, sind aber nicht begrenzt auf einen Mikro-Prozessor,
einen Mikro-Controller,
einer programmierbaren Logik (z. B. ein feldprogrammierbares Gate-Array)
und/oder Kombinationen davon.
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Der
Tester 12 beinhaltet ebenso eine Computerschnittstelle 52,
die es ermöglicht,
dass das Computersystem 14 die Operationen, ausgeführt durch
den Tester 12, steuert und ebenso ermöglicht, dass die Daten (z.
B. Testparameter, DUT-Antworten etc.) zwischen Tester 12 und
Computersystem 14 weitergereicht werden.
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Der
Computer 14 oder ein anderes Verarbeitungsgerät, das mit
dem ATE 10 benutzt wird oder damit assoziiert ist, kann
konfiguriert sein um ein Testprogramm auszuführen, um ein DUT auf aktiven Kommunikationskanälen mit
dem ATE zu testen. Das Testprogramm kann konfiguriert sein, um eine
gewisse bzw. bestimmte Spannung auf einem oder mehreren inaktiven
Kommunikationskanälen
zu erwarten. Demgemäß beinhaltet
die ATE 10 Hardware (z. B. Schaltkreise) und/oder Software,
um die erwarteten Bias-Bedingungen auf dem inaktiven Kommunikationskanal
bzw. -kanälen
zu generieren. Jeglicher Schaltkreistyp kann benutzt werden, um
diese Funktion durchzuführen,
einschließlich
aber nicht begrenzt auf eine oder mehrere PMUs.
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Ein
Beispiel eines Schaltkreises, der benutzt werden kann um die Bias-Bedingungen einer
Legacy-ATE zu emulieren, die in ein ATE 10-System eingebaut werden
kann, ist in 4 gezeigt. Der Schaltkreis kann
z. B. Teil der Pin-Elektronik oder der Schnittstellenkarten, wie
oben beschrieben, sein.
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Bezugnehmend
auf 4 beinhaltet die ATE 10 einen Treiber 55,
um Testsignale zu einem DUT auszugeben, wie z. B. DUT 18,
und zwar über
den Kommunikationskanal 56 und beinhaltet einen Detektor
(oder Empfänger) 57,
um Signale von dem DUT über
den Kommunikationskanal 56 zu empfangen. Der Detektor 57 kann
einen oder mehrere Vergleicher und/oder andere Detektions-Schaltkreistypen
beinhalten. Die empfangenen Signale können Ausgaberesultate sein,
erzeugt von dem DUT, ansprechend auf die Testsignale, vorgesehen
von dem Treiber 55 oder können Signale sein, die vorgesehen wurden
von dem DUT, unabhängig
von den Signalen, vorgesehen von dem Treiber 55. Die Last 59 kann eine
aktive Last sein, die den Kommunikationskanal 56 einer
Lastbedingung aussetzt. In diesem Beispiel ist die Last 59 steuerbar
(z. B. programmierbar), um eine von mehreren Lastbedingungen an
den Kommunikationskanal vorzusehen. Die aktiven Lastströme können durch das
Programmieren der IOH- und IOL-Stromwerte
gesteuert werden. Eine Kommutierungs-Spannung (VCOM)
kann programmierbar sein und eine Spannung für die Stromquellen IOL und IOH vorsehen,
um den Kanal 56 auf eine bestimmte Spannung zu ziehen.
Andere Lasten, die benutzt werden, können vielleicht nicht programmierbar
sein.
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Ein
Puffer 60 kann benutzt werden, um einen Lastwiderstand
von der Spannungsquelle 63 (VCOM) an
den Kommunikationskanal 56 vorzusehen. In einer Implementierung
kann der Eingang des Puffers 60 unabhängig von VCOM sein.
Ein Einschaltsignal 58 (Rpull_Enable)
steuert den Pfad bzw. Weg der Spannung, z. B. VCOM durch
den Puffer 60. Das Einschaltsignal kann von dem PE-Steuerschalter 50 ausgegeben und
eingestellt werden von einem Verarbeitungsgerät, wie z. B. Computer 14.
Ein Schaltkreiselement 61 kann elektrisch verbunden sein
zwischen der Last 59 und dem Kommunikationskanal 56.
In diesem Beispiel ist das Schaltkreiselement 61 ein Widerstandselement
(z. B. ein Widerstand Rpull); andere Typen von
Schaltkreiselementen können
jedoch anstatt oder zusätzlich
zu einem Widerstand benutzt werden. Beispiele von Schaltkreiselementen,
die benutzt werden können,
sind oben mit Bezug auf die 1 beschrieben.
Vielfache Instanzen des Puffers 60 und Rpull mit
einem oder mehreren Eingängen
können ebenso
elektrisch verbunden sein mit dem Kanal 56, um die Funktionen,
die hierin beschrieben sind, zu implementieren.
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Eine
Signalquelle 62 (bezeichnet als BIAS_CTRL-Strom in 4)
ist elektrisch verbunden mit dem Kommunikationskanal 56.
So wie es der Fall war in dem Beispiel, wie oben beschrieben, mit
Bezug auf die 1, ist die Signalquelle 62 programmierbar,
bi-direktional (Quelle oder Senke), Bias-Stromquelle, obwohl andere Typen von
Signalquellen – sowohl
programmierbar als auch nicht programmierbar – anstatt der Signalquelle 62 benutzt werden
können.
In diesem Beispiel kann die Signalquelle 62 Quelle oder
Senke sein für
bis zu 200 Mikroampere (μA)
für den
Kommunikationskanal. Ein Verarbeitungsgerät assoziiert mit der ATE 10,
wie z. B. ein Computer 14, kann benutzt werden, um die
Signalquelle 62 zu programmieren, um eine Menge an Strom
zu generieren, die gebraucht wird um einen gewissen Strom und Span nung
auf dem Kommunikationskanal 56, wie nachstehend beschrieben,
zu erlangen. Das Verarbeitungsgerät kann einen Speicher, der
Parameter speichert, wie z. B. Hoch- und Niedrig-Schwellenspannungen
und eine aktive Lastspannung, referenzieren, um die Programmierung
für die
Signalquelle 62 zu bestimmen.
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Die
vorangegangenen Schaltkreiselemente 60, 61, 62 sind
Teil eines Bias-Steuerungsschaltkreises 75 (gekennzeichnet
als BIAS_CTRL-Schaltkreis in 4), der
konfiguriert sein kann, um im Wesentlichen die gleichen Funktionen
als der Bias-Controller 6 der 1, wie beschrieben,
durchzuführen.
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Wie
oben beschrieben kann ein Testprogramm, das für Legacy-ATE entwickelt wurde,
eine gewisse Spannung auf einem inaktiven Kommunikationskanal (z.
B. einem Kommunikationskanal, der seine Quellenelemente tri-stated
oder ausgeschaltet hat) erwarten. Einige Testprogramme können gewisse
Strom- oder andere Signalpegel auf dem Kommunikationskanal erwarten;
das Folgende beschreibt jedoch ein Beispiel in dem eine Spannung
erwartet wird. Diese Spannung wird über dem Detektor 57 detektiert
und an ein Verarbeitungsgerät
(z. B. Computer 14) weitergereicht, das das Testprogramm
ausführt.
In diesem Beispiel kann der Detektor 57 eine Hoch-Detektionsschwelle
VOH und eine Niedrig-Detektionsschwelle
Vor beinhalten, wobei beide programmierbar sind, um Hoch- und Niedrig-Signalpegel
auf dem Kommunikationskanal zu detektieren. Die Spannung, die erwartet
werden kann, kann zwischen VOH und VOL sein, obwohl andere Schwellenspannungen
benutzt werden können.
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Um
das Testprogramm für
die Verwendung mit der ATE einzuschalten, die nicht die gleiche
Performance-Charakteristika als die Legacy-ATEs hat kann die Signalquelle 62 gesteuert
werden (z. B. programmiert), um ein Signal (z. B. einen Strom) an
einen inaktiven Kommunikationskanal 56 vorzusehen, und
Rpull 61 kann durch Einschalten
des Puffers 60 aktiviert werden, um in einen Strom Spannung und/oder
Impedanz für
Signale auf dem inaktiven Kommunikationskanal zu resultieren, die
im Wesentlichen die gleichen sind als diejeni gen, die vorliegen würden auf
einem inaktiven Kommunikationskanal der Legacy-ATE. Durch Simulieren
der Bias-Bedingungen der Legacy-ATE auf diese Art und Weise, können Testprogramme,
die für
die Legacy-ATE entwickelt wurden, auf einer ATE benutzt werden,
die nicht die gleichen Performance-Charakteristika hat.
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Wie
in 4 gezeigt, wenn der Treiber 55 und die
Last 59 inaktiv sind (z. B. aus- oder abgeschaltet), ist
der Detektor 57 immer noch konfiguriert, um ein Signal
auf dem Kommunikationskanal 56 zu detektieren. Weiterhin
kann das DUT auch das Signal auf dem Kommunikationskanal messen.
Wenn das DUT den Kommunikationskanal mit einer schwachen Quelle
oder keine Quelle treibt, dann werden das inaktive Zustandsverhalten
des Treibers 55 und der aktiven Last 59, zusammen
mit den Eingangs-Charakteristika des Detektors 57 (und
jedes anderen Detektors elektrisch verbunden mit dem Kommunikationskanal)
die Bias-Bedingungen – z.
B. Spannung – auf
dem Kommunikationskanal 56 diktieren, wenn der Kommunikationskanal 56 inaktiv
ist.
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Als
Beispiel, wenn der Treiber 55 abgeschaltet wird, läuft immer
noch Leckstrom durch den Treiber 55 auf den Kommunikationskanal 56.
Der Leckstrom kann ebenso über
den Detektor und/oder andere Schaltkreiselemente, die elektrisch
mit dem Kommunikationskanal verbunden sind, einschließlich der
Signalquelle 62, erzeugt werden. Hoch- und Niedrig-Schwellen
des Treibers und des Detektors können
die Menge an Leckstrom, die von diesen Elementen erzeugt wird, beeinflussen.
Dieser Leckstrom zusammen mit anderen Strömen auf dem Kommunikationskanal 56 fließt durch
die Impedanz auf den Kommunikationskanal 56 und erzeugt
eine Spannung auf dem Kommunikationskanal 56. Die Impedanz
auf dem Kommunikationskanal ist die parallele Kombination der Aus-Zustands-Impedanz
und der Elemente (Treiber, aktive Last) und Rpull,
wenn der Puffer 60 eingeschaltet ist. Um die Spannung eines Legacy-ATE-Systems
zu simulieren, kann die Signalquelle 62 programmiert werden,
um einen Bias-Strom durch die Impedanz auf dem Kanal 56 zu erzeugen,
der, wenn er mit dem Strom kombiniert wird, der bereits auf dem
Kommunikationskanal 56 ist, auf dem Kommunikationskanal 56 eine
Span nung erzeugt, die im Wesentlichen die gleiche ist als die Spannung
auf dem Kommunikationskanal 56, die durch die Legacy-ATE
erzeugt werden würde.
Diese Spannung wird durch den Detektor 57 detektiert und durch
das Testprogramm verarbeitet werden. Da die Spannung auf dem inaktiven
Kommunikationskanal sein wird wie von dem Testprogramm erwartet,
werden die Testergebnisse, die durch das Testprogramm erzeugt werden,
nicht negativ für
die Nachfolger, Nicht-Legacy-ATE beeinflusst werden.
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In
diesem Beispiel wird die Signalquelle 62 programmiert,
einen Bias-Strom zu erzeugen, um die gewünschte Spannung auf dem Kommunikationskanal 56 zu
erzeugen. Der Bias-Strom kombiniert mit (z. B. vermehrt) dem Strom,
der bereits auf dem Kommunikationskanal ist (z. B. Leckstrom). Das
Einschaltsignal 58 wird gesetzt, um das Fließen der Spannung
zum Ausgang des Puffers 60 zu ermöglichen, was bewirkt, dass
das Schaltkreiselement (Rpull) 61 – hier ein
Widerstand – die
Impedanz auf der Leitung beeinflusst, während die Spannung auf dem Kanal
in Richtung VCOM gezogen wird. Die Bias-/Leck-Ströme, die
von den Elementen auf dem Kanal 56 verursacht werden, erzeugen
eine Spannung über
Rpull, um eine Spannung auf dem Kanal relativ
zu VCOM zu bilden. Wenn die Signalquelle 62 richtig
programmiert ist, entspricht die Spannung, die auf dem Kommunikationskanal
erzeugt wird der Spannung, die vorliegen würde auf einem inaktiven Kommunikationskanal
eines Legacy-ATEs. Der Detektor 57 detektiert diese Spannung
und reicht sie entlang eines Pfades zu einem Verarbeitungsgerät für die Verwendung
durch das Testprogramm weiter.
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In
einem Beispiel wird die kommutierende Spannung (VCOM)
auf 2 Volt (V) programmiert, der Widerstand Rpull hat
einen Wert von 230 KΩ,
und die Signalquelle kann einen programmierbaren Strom von zwischen –40 Mikro-Ampere (μA) und 40 μA erzeugen.
Es sei angemerkt, dass diese Werte jedoch einfach nur Beispiele
sind und dass jegliche Werte benutzt werden können.
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5 zeigt
ein graphisches Beispiel zum Bestimmen von Bias-Bedingungen, basierend
auf einem Satz von Parametern für
ein Beispielgerät
bzw. – instrument.
In 5 zeigt die Kurve 70 den Leckstromanteil,
erzeugt über
das Schaltkreiselement Rpull 61 für einen
bestimmten Satz von programmierbaren Parametern einer Beispiel-Legacy-ATE.
Die Charakteristika der Kurve 70 – das in diesem Beispiel eine
Leitung ist – werden
basierend auf den Werten für
Rpull, VCOM und
die Kanalspannung bestimmt. Für die
Kurve 70 bestimmt VCOM den X-Achsen-Abschnitt und
Rpull bestimmt ihre Steigung.
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Die
Kurve 71 zeigt den Leckstromanteil des Detektors 57 auf
dem Kommunikationskanal der Beispiel-Legacy-ATE für den gleichen
Satz von programmierbaren Parametern, der benutzt wird um die Kurve 70 zu
erzeugen. Bezugnehmend auf die 5 entspricht
der Schritt 77 dem Ruhe-Leckstrom auf dem Kommunikationskanal.
Die X-Achsen stellen der Schritte 78 und 79 basieren
auf den Werten für
die Schwellenspannungen VOH und VOL. Der Übergang vom
Schritt 77 zu 78 tritt auf, wenn eine der Schwellenspannungen
VOH oder VOL gekreuzt
werden, und der Übergang
vom Schritt 78 zu 79 tritt auf, wenn die andere
Schwelle VOH oder VOL gekreuzt
wird. In diesen Beispielen, die in 5 gezeigt
sind, sind die Schwellenspannungen ungefähr in der Mitte der Steigung
für jeden
Schritt. Die Größe der Ströme bei den Schritten
basiert auf den Eigenschaften des Detektors 57.
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Der
Schnittpunkt der zwei Kurven 70 und 71, nämlich Punkt 74,
entspricht der Bias-Spannung 80, die auf der Beispiel-Legacy-ATE
erscheinen würde, und
dass die neue (moderne) ATE aus Gründen der Kompatibilität erreichen
muss. Die neue ATE kann diese Bias-Spannung 80 über den
Bias-Steuerungsschaltkreis 75,
wie oben beschrieben, erreichen. In einem Beispiel repräsentiert
die gerade Linie 70 den Strom, der über Rpull 61 in
den Kanal 56 geht. Die Kurve 71 repräsentiert
den Leckstrom (Schrittstrom), der in den Detektor 57 für einen
Satz von Schwellen geht. Schnittpunkt 74 entspricht dem
Punkt, wo diese zwei Ströme
sich auslöschen
(z. B. gleich sind in der Größe und gegensätzlich sind
in der Richtung bzw. Vorzeichen), das gekennzeichnet ist durch den
Equilibrium- bzw. Gleichgewichtspunkt. An diesem Punkt fließt die Spannung
auf dem Kommunikationskanal 56 zu der Spannung 80 an
dem Equilibrium-Punkt. Dies ist der Spannungs-Bias des Legacy-Testers,
der in dem modernen Tester über
die Elemente des Bias-Steuerungsschaltkreises 75 erreicht
werden kann. Unterschiedliche programmierbare Parameter, wie z.
B. VOH, VOL, VCOM werden entsprechende, aber unterschiedliche
Kurven für 70 und 71 erzeugen
und somit einen unterschiedlichen Schnittpunkt erzeugen. Der Bias-Steuerungsschaltkreis 75 kann
gesteuert werden, um unterschiedliche Spannungen, wie oben beschrieben,
zu erlangen.
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Als
Zusammenfassung resultiert der Strom über Rpull von
VCOM und der Kanalspannung. Die Spannung 80 an
dem Equilibrium-Punkt ist die Spannung, zu der der Kommunikationskanal
fließt,
wenn die Ströme
an dem Equilibrium (Schnittpunkt 74) sind. Dieser Punkt
ist die „Unbekannte”, die der Graph
hilft zu lösen,
und zwar zum Bestimmen welche Bias-Bedingungen der „modernen” ATE erreicht werden
müssen
(und somit wie der Bias-Strom programmiert werden muss).
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Eine ähnliche
Graphtechnik wie die in 4 gezeigte, kann benutzt werden,
um das Verhältnis zwischen
den programmierbaren Parametern einer modernen ATE und dem Equilibrium-Punkt 80 zu
bestimmen. Diese programmierbaren Parameter beinhalten die programmierbaren
Parameter, assoziiert mit dem Bias-Steuerungsschaltkreis 75 (4).
Dieser Graph kann unter Verwendung der gleichen programmierbaren
Parameter generiert werden, die mit den Elementen auf dem Kommunikationskanal
der modernen ATE assoziiert sind. Der Graph kann Kurven haben, die
mit den gleichen Elementen wie der Legacy-ATE assoziiert sind, und
kann Kurven haben, die mit den Elementen einer modernen ATE assoziiert
sind. In jedem Fall kann der Bias-Steuerungsschaltkreis 75 angepasst
werden, um einen Equilibrium-Punkt 80 auf dem Kommunikationskanal
der modernen ATE zu erzeugen, um mit demjenigen der Beispiel-Legacy-ATE übereinzustimmen.
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Es
sei angemerkt, dass die 5 nur einen Weg zeigt um zu
bestimmen, wie die Bias-Stromquelle zu programmieren ist. Andere
Wege des Programmierens der Bias-Stromquelle können benutzt werden, einschließlich, aber
nicht begrenzt auf die Verwendung eines mathematischen Prozesses,
der eine Funktion der VOH, VOL und
der Lastspannung ist.
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Es
kann einen Emulations-Schaltkreis geben und zwar des Typs, der die
vorangegangenen Funktionen für
jeden Kommunikationskanal einer ATE durchführt. Jeder solcher Schaltkreise
kann programmiert werden, so dass sein entsprechender Kanal die Bias-Bedingungen
(z. B. Spannung und Strom) eines inaktiven Kommunikationskanals
einer Legacy-ATE emuliert. Wenn der entsprechende Kommunikationskanal
ein aktiver Kanal ist, dann kann die Signalquelle 62 entsprechend
programmiert werden.
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Der
Bias-Steuerungsschaltkreis hierin ist nicht begrenzt auf die Verwendung
mit der Hardware und wie oben beschrieben. Die ATE, die hierin beschrieben
ist, kann implementiert werden unter Verwendung von jeglicher Hardware
einschließlich
einer PMU. Da PMUs typischerweise einen programmierbaren Strom forcieren
können,
kann die PMU Fähigkeiten
anbieten, die benötigt
werden, um Bias-Bedingungen zu korrigieren, und Pin-Elektronik,
die eine PMU enthalten, könnten
keine zusätzlichen
Bias-Steuerungsschaltkreise benötigen.
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Die
ATE, die hierin beschrieben ist, ist nicht begrenzt auf die Verwendung
mit Hardware und Software, wie oben beschrieben. Die ATE, die hierin
beschrieben ist, kann unter Verwendung von jeglicher Hardware und/oder
Software implementiert werden. Die hierin beschriebene ATE oder
Teile davon, können
z. B. wenigstens teilweise unter Verwendung von digitalem elektronischen
Schaltkreis oder Computer-Hardware, Firmware, Software oder in Kombinationen
davon implementiert werden. Die hierin beschriebene ATE (z. B. die
Funktionen durchgeführt durch
das Verarbeitungsgerät)
kann implementiert werden wenigstens teilweise über ein Computerprogramm-Produkt,
d. h. ein Computerprogramm, greifbar eingebaut in einem Informationsträger, z.
B. in einem oder in mehreren maschinenlesbaren Medien oder in einem
sich ausbreitenden Signal, für
die Ausführung
durch oder zum Steuern des Betriebs von einer Datenverarbeitungsvorrichtung,
z. B. einem programmierbaren Pro zessor, einem Computer oder vielfachen
Computern. Ein Computerprogramm kann in jeder Form einer Programmierungssprache
geschrieben werden, einschließlich
in Compiler- oder Interpreter-Sprachen, und sie kann in jeder Form
einschließlich
als Stand-Alone-Programm oder als ein Modul, Komponente, Subroutine
oder andere Einheit, geeignet für
die Verwendung in einer Computer-Umgebung, eingesetzt werden. Ein
Computerprogramm kann eingesetzt werden, um auf einem Computer oder
auf vielfachen Computern an einem Standort oder verteilt über vielfache
Standorte und verbunden über
ein Kommunikationsnetzwerk ausgeführt zu werden.
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Aktionen,
assoziiert mit dem Implementieren der ATE können von einem oder mehreren
programmierbaren Prozessoren durchgeführt werden, die ein oder mehrere
Computerprogramme ausführen,
um die Funktionen der ATE, die hierin beschrieben ist, durchzuführen. Die
gesamte oder Teile der ATE können
implementiert werden als Spezial-Zweck-Logik-Schaltkreis, z. B.
ein FPGA (feldprogrammierbares Gate-Array) und/oder ein ASIC (anwendungsspezifischer
integrierter Schaltkreis).
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Prozessoren,
geeignet für
die Ausführung
eines Computerprogramms beinhalten beispielsweise sowohl Allzweck-
und Spezialzweck-Mikroprozessoren, Mikrocontroller und ein oder
mehrere Prozessoren von jeder Art von digitalem Computer. Im Allgemeinen
wird ein Prozessor Instruktionen empfangen und Daten von einem Nur-Lese-Speicher
oder einem Zufalls-Zugriffs-Speicher oder beides empfangen. Elemente
eines Computers beinhalten einen Prozessor zum Ausführen von
Instruktionen und eines oder mehrere Speichergeräte zum Speichern von Instruktionen
und Daten.
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Elemente
von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen,
die hierin beschrieben sind, können kombiniert
werden, um andere Ausführungsbeispiele,
die nicht speziell hierin dargelegt sind, zu bilden. Andere Ausführungsbeispiele,
die nicht speziell hierin beschrieben sind, sind ebenso innerhalb
des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche. Was beansprucht wird:
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Zusammenfassung
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Eine
Vorrichtung für
die Verwendung beim Testen eines Geräts einschließlich eines
Kommunikationskanals (56) mit einem damit assoziierten
Satz von programmierbaren Parametern. Die programmierbaren Parameter
resultieren in eine Bias-Bedingung auf dem Kommunikationskanals.
Ein Bias-Steuerungs-Schaltkreis
(75) wird benutzt, um die Bias-Bedingung, die aus den programmierbaren
Parametern resultiert, zu beeinflussen, um eine gewünschte Bias-Bedingung zu emulieren.