DE69026212T2

DE69026212T2 - Wechselstromvorrichtung zum Prüfen eines IC-Testgerätes

Info

Publication number: DE69026212T2
Application number: DE69026212T
Authority: DE
Inventors: Masahisa Hirai; Shigemi Komagata
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2010-12-05
Also published as: DE69026212D1; JPH03176678A; KR910012748A; EP0431560A3; EP0431560B1; US5059893A; EP0431560A2; KR940002724B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechselstrom-Bewertungsanordnung zur Prüfung, ob ein Signalgenerator und ein Digitalisierer, die in einem analogen Testteil eines IC-Testgerätes verwendet werden, innerhalb vorbestimmter Toleranzen liegen.
In einem IC-Testgerät werden ein Signalgenerator und ein Wellenformanalysator gelegentlich geprüft, damit festgestellt wird, ob sie noch innerhalb vorbestimmter Toleranzen liegen, das heißt, sie werden einer Wechselstrombewertung unterzogen. Wenn sie nicht innerhalb der Toleranzen liegen, das heißt, wenn festgestellt wird, daß sie sich verschlechtert haben, dann werden sie zum Zwecke des genauen Testens repariert. Der Wellenformanalysator, der üblicherweise Digitalisierer genannt wird, tastet periodisch ein Eingangswellenformsignal ab, wandelt jeden Abtastwert in digitale Daten um und unterzieht die Daten einer schnellen Fouriertransformation, um dann die Frequenzkomponenten des Eingangswellenformsignal und ihre Pegel auszugeben.
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Anordnung zur Wechselstrombewertung für das IC-Testgerät. Ein analoger Testteil 100 des IC-Testgeräts enthält neben einer Spannungsmeßeinheit (nicht gezeigt) mehrere Wechselstromsignalgeneratoren 11 und 24, einen Gleichspannungsgenerator 21, einen Taktsignalgenerator 17, einen Digitalisierer 15 und einen Testprozessor 18, die hauptsächlich zum analogen Testen von ICs verwendet werden. Für die Wechselstrombewertung des Wechselstromsignalgenerators 11 oder des Digitalisierers 15 in dem analogen Testteil 100 sind außerhalb des analogen Testteils 100 und mit ihm verbunden ein Standardsignalgenerator 16, Niederfrequenz- und Hochfrequenz-Präzisionsspannungsmeßeinheiten 12 und 13 und ein Klirrfaktormesser 14 vorgesehen. Beispielsweise läßt man den zu bewertenden Wechselstromsignalgenerator 11 in dem Analogtestteil 100 ein Wechselstromsignal erzeugen, das von der Niederfrequenz- oder der Hochfrequenz-Wechselspannungsmeßeinheit 12 oder 13 gemessen wird, abhängig davon, ob das Wechselstromsignal niederfrequent oder hochfrequent ist, um festzustellen, ob der Wechselstromsignalgenerator 11 ein Wechselstromsignal einer vorbestimmten Amplitude innerhalb einer gegebenen Toleranz erzeugt. Darüberhinaus wird das Wechselstromsignal von dem Wechselstromsignalgenerator 11 an den Klirrfaktormesser 14 angelegt, durch den die Amplituden der Grundwelle und jeweiliger Harmonischer des Wechselstromsignals gemessen werden und das Verhältnis zwischen den Amplituden der Grundwelle und der höchsten Harmonischen als Klirrfaktor erhalten wird (das heißt der Dynamikbereich oder die Frequenzreinheit), um festzustellen, ob der Dynamikbereich des Wechselstromsignalgenerators 11 einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Als nächstes wird von dem Standardsignalgenerator 16 an den zu bewertenden Digitalisierer 15 in dem Analogtestteil 100 des IC-Testgeräts ein Wechselstrom einer auf der Basis eines Taktsignals voreingestellten Frequenz angelegt. Die Genauigkeit des Wechselstrom pegels des Digitalisierers 15 wird anhand des Ausgangspegels seiner Grundwelle in bezug auf den Pegel des Eingangswechselstromsignals bewertet, und sein Dynamikbereich wird aufgrund des Verhältnisses zwischen dem Ausgangspegel der Grundwelle und einem maximalen Ausgangspegel der anderen Frequenzkomponenten (oder Rauschen) bewertet. Dann läßt man den Standardsignalgenerator 16 ein Wechselstromsignal einer anderen Frequenz erzeugen, und der entsprechende Ausgangspegel der Digitalisierers 15 wird zur Bewertung von dessen Frequenzcharakteristik (das heißt der Flachheit) gemessen. Während dieser Messungen wird von dem Taktsignalgenerator 17 an den Standardsignalgenerator 16 und an Digitalisierer 15 ein Taktsignal einer Referenzfrequenz geliefert, um dadurch die Frequenz des Wechselstromsignals von dem Standardsignalgenerator 16 mit der Abtastfrequenz des Digitalisierers 15 zu synchronisieren.
Die Niederfrequenz-Wechselspannungsmeßeinheit 12, die Hochfrequenz-Wechselspannungsmeßeinheit 13, der Klirrfaktormesser 14 und der Standardsignalgenerator 16 sind alle Einheiten hoher Präzision, die entsprechend nationalen Normen kalibriert sind und die deshalb teuer sind. Diese Vorrichtungen werden nicht für den IC-Test benötigt, was die hauptsächliche Aufgabe des IC-Testgeräts ist, sondern werden nur für die Bewertung des Wechselstromsignalgenerators 11 und des Digital isierers 15 in dem analogen Testteil 100 benötigt. Im Fall ihrer Bewertung werden die oben erwähnten Meßeinheiten über einen GP-IB-Bus 19 der Steuerung des Testprozessors 18 ausgesetzt. Da jedoch der GP-IB-Bus 19 langsam ist, erfordert die Bewertung viel Zeit, während derer das IC-Testgerät seinen Testbetrieb unterbrechen muß. Darüberhinaus muß die Bewertung periodisch ausgeführt werden, und dies beeinträchtigt unvermeidbar den Nutzungsgrad des IC-Testgeräts.
Das Dokument EP-A-0 242 700 offenbart ein Wechselstrompegel-Kalibrierungsverfahren und eine Vorrichtung für einen analogen Testteil eines IC-Testgeräts. Dieser Stand der Technik sieht analoge Schaltmittel zwischen einer Präzisionsstromquelle und einer analogen Signalmeßeinheit vor. Zur Wechselstrompegelkalibrierung legen die Schaltmittel, als Antwort auf einen digitalen Signalgenerator, intermittierend die Spannung von der Präzisionsstromquelle an einen Digitalisierer an. Der Digitalisierer empfängt damit eine Rechteckspannung einer genauen und bekannten Amplitude. Das Ausgangssignal von dem Digitalisierer wird an einen digitalen Signalprozessor geliefert, wo es zu einem Spektralwert fouriertransformiert wird, dessen Pegel mit dem richtigen Wert verglichen wird, um einen Wechselstrompegel-Fehlerwert zu erhalten. Wechselstrompegel- Fehlerwerte werden in einer Kalibrierungsdatendatei gespeichert und während des Testens abgerufen, um die Testwerte im Hinblick auf den Wechselstrompegel-Fehler zu kompensieren.
Das Dokument EP-A-0 340 749 offenbart ein modulares elektronisches Instrumentensystem mit automatisierter Kalibrierfähigkeit, wobei das System einen Systemcontroller und mehrere Kalibrierungsinstrumente zur Kalibrierung eines Zielinstruments umfaßt und der Controller, die Kalibrierungsinstrumente und das Zielinstrument an einen gemeinsamen Interface-Bus angeschlossen sind.
Das Dokument EP-A-0 430 256 (Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPC) offenbart eine Kalibrierungsanordnung zum Kalibrieren einer Wellenformanalysatorvorrichtung zum Analysieren von Frequenzkomponenten einer Eingangssignalwellenform und ihrer Pegel in einem IC-Testgerät, umfassend ein analoges Testteil mit mehreren Signalgeneratoren zur Erzeugung von Wechselstromsignalen gewünschter voreingestellter Frequenzen und Pegel; einen Gleichspannungsgenerator zur Erzeugung einer Gleichspannung eines voreingestellten Pegels; einen Zeitsteuersignalgenerator zur Erzeugung eines Zeitsteuersignal einer gewünschten voreingestellten Frequenz; einen Digitalisierer; eine Gleichspannungsmeßvorrichtung; und einen Testprozessor. Der Testprozessor ist über Busmittel mit den Signalgeneratoren, dem Gleichspannungsgenerator, dem Zeitsteuersignalgenerator, dem Digitalisierer und der Gleichspannungsmeßvorrichtung zu deren Steuerung und Ausführung einer Kalibrierungsverarbeitung verbunden. Die Anordnung enthält ferner eine an dem analogen Testteil angebrachte sogenannte Performance-Platte, um darauf einen zu testenden IC zu montieren. Auf der Performance-Platte sind analoge Schaltmittel montiert, die mit den Ausgängen des Gleichspannungsgenerators und des Zeitsteuersignalgenerators zur Erzeugung eines Rechtecksignals der Frequenz des Zeitsteuersignals mit einem Pegel entsprechend der eingegebenen Gleichspannung verbunden sind; eine Signaldetektorschaltung, deren Eingang und Ausgang eine flache Frequenzcharakteristik in einem weiten Frequenzbereich aufweisen; und eine Schalterschaltung zur selektiven Herstellung von Verbindungen zwischen den Ausgängen der Signalgeneratoren, der analogen Schaltmittel und der Detektorschaltung und den Eingängen der Detektorschaltung, des Digitalisierers und der Gleichspannungsmeßvorrichtung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach strukturierte Wechselstrombewertungsanordnung zu schaffen, die die Notwendigkeit des Einsetzens teuerer Meßeinheiten ausschließt, aber ermöglicht, daß innerhalb einer kurzen Zeit verschiedene Wechselstrombewertungen eines IC-Testgeräts erreicht werden.
Diese Aufgabe wird mit einer Wechselstrombewertungsanordnung gelöst, wie sie im Anspruch 1 beansprucht wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind wenigstens ein analoger Schalter, ein Detektor, ein Bandpaßfilter, ein Bandsperrfilter und eine Schalterschaltung auf einer Performance-Platte vorgesehen, die in Verbindung mit einem analogen Testteil des IC-Testgeräts angeordnet ist, der wenigstens einen ersten und einen zweiten Wechselstromsignalgenerator, einen Gleichspannungsgenerator, einen Zeitsteuergenerator, einen Digitalisierer, eine Präzisionsspannungsmeßeinheit und einen Testprozessor aufweist. Eine vorbestimmte Spannung von dem Gleichspannungsgenerator wird an den analogen Schalter geliefert, dessen Ein-Aus-Betrieb auf der Basis eines Zeitsteuersignals einer vorbestimmten Frequenz und eines vorbestimmten Tastverhältnisses von dem Zeitsteuersignalgenerator gesteuert wird, wodurch ein Rechteckwellensignal eines vorbestimmten Pegels, eines vorbestimmten Tastverhältnisses und einer vorbestimmten Frequenz geschaffen wird. Das so erzeugte Rechtecksignal wird über die Schalterschaltung an den Digitalisierer in dem analogen Testteil angelegt. Der Wechselstromausgangspegel und die Frequenzcharakteristik des Digitalisierers können auf der Basis theoretischer Werte der Pegel der jeweiligen Frequenzkomponenten des Rechtecksignals bewertet werden. Durch Anlegen eines Wechselstromsignals von dem ersten Wechselstromsignalgenerator über die Schalterschaltung an den Digitalisierer, der als innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegend bewertet wurde, kann die Frequenzcharakteristik des ersten Wechselstromsignalgenerators im Niederfrequenzbereich anhand des Ausgangspegels des Digitalisierers bewertet werden. Durch Erzeugen, von dem ersten Wechselstromsignalgenerator, eines Wechselstromsignals eines Frequenzbereichs oberhalb des zuvor genannten Niederfrequenzbereichs, durch Anlegen des Wechselstromsignals über die Schalterschaltung an den Detektor einer kalibrierten Eingangs/Ausgangs-Charakteristik und dann durch Messen des Detektorausgangssignals mittels der kalibrierten Präzisionsspannungsmeßeinheit kann die Frequenzcharakteristik des ersten Wechselstromsignalgenerators in dem hochfrequenten Bereich bewertet werden. Durch Anlegen eines Wechselstromsignal von dem zweiten Wechselstromsignalgenerator über das Bandpaßfilter und die Schalterschaltung an den Digitalisierer kann dessen Dynamikbereich anhand des Ausgangspegels der Grundwellenkomponente des Wechselstromsignals und der Ausgangspegel anderer Frequenzkomponenten (Rauschen) bewertet werden, die von dem Digitalisierer geliefert werden. Darüberhinaus wird das Wechselstromsignal von dem ersten Wechselstromsignalgenerator an das Bandsperrfilter angelegt, welches seine Grundwellenkomponente entfernt, und das Ausgangssignal des Bandsperrfilters und das nicht an dieses angelegte Wechselstromsignal werden selektiv über die Schalterschaltung an den Digitalisierer angelegt, der als innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegend bewertet wurde, wodurch der Dynamikbereich (oder die Frequenzreinheit) des ersten Wechselstromsignalgenerators anhand des Ausgangssignals des Digitalisierers bewertet werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche Wechselstrombewertungsanordnung zeigt,
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Aufbaus der Bewertungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Anordnung zur Bewertung des Wechselstrompegels und der Frequenzcharakteristik eines Digitalisierers in der Bewertungsanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 4A ist ein Wellenformdiagramm eines Rechtecksignals, das für die Bewertung in Fig. 3 verwendet wird,
Fig. 4B ist ein Diagramm, das sein Frequenzspektrum zeigt,
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Anordnung zur Bewertung der Frequenzcharakteristik eines Signalgenerators im Niederfrequenzbereich in der Bewertungsanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Anordnung zur Bewertung der Frequenzcharakteristik des Signalgenerators in dem Hochfrequenzbereich in der Bewertungsanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Anordnung zur Bewertung des Dynamikbereichs des Digitalisierers in der Bewertungsanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt, und
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Anordnung zur Bewertung des Dynamikbereichs des Signalgenerators in der Bewertungsanordnung der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen soll nun das Wechselstrombewertungssystern für ein IC-Testgerät gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Fig. 2 zeigt in Blockform eine Ausführungsform der Wechselstrombewertungsanordnung für ein IC-Testgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Teile entsprechend solchen in Fig. 1 mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind. Der analoge Testteil 100 des IC-Testgeräts enthält die Mehrzahl von Wechselstromsignalgeneratoren 11 und 24, den Gleichspannungsgenerator 21, einen Zeitsteuersignalgenerator 23, den Digitalisierer 15, den Testprozessor 18 und eine Präzisionsspannungsmeßeinheit 26, die hauptsächlich für den analogen Test von ICS vorgesehen sind. Gewöhnlich ist auf dem analogen Testteil 100 eine Performance-Platte 32 montiert, auf welcher (nicht gezeigte) Sockel zur Aufnahme von zu testenden lcs angeordnet sind. Zusätzlich sind gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Performance-Platte 32 ein analoger Schalter 22, eine Detektorschaltung 25, ein Bandpaßfilter 28, ein Bandsperrfilter 29 und eine Schalterschaltung 31 vorgesehen, wie in Fig. 2 gezeigt.
Der Wechselstromsignalgenerator 11 erzeugt ein Wechselstromsignal (eine Sinuswelle) einer Frequenz und eines Pegels, die von dem Testprozessor 18 über einen Testgerätebus 33 eingestellt werden. Das Wechselstromsignal wird an die Schalterschaltung 31 direkt und über das Bandsperrfilter 29 angelegt. Der Wechselstromsignalgenerator 24 erzeugt ein Wechselstromsignal einer Frequenz und eines Pegels, die von dem Testprozessor 18 eingestellt werden, und dieses Signal wird über das Bandpaßfilter 28 an die Schalterschaltung 31 geliefert. Der Gleichspannungsgenerator 21 erzeugt mit hoher Präzision eine Gleichspannung eines von dem Testprozessor 18 eingestellten Pegels und legt sie an den analogen Schalter 22 an. Ein Zeitsteuersignalgenerator 23 erzeugt ein Zeitsteuersignal einer Frequenz und eines Tastverhältnisses, die von dem Testprozessor 18 eingestellt werden. Das Zeitsteuersignal von dem Zeitsteuersignalgenerator 23 wird als Ein-Aus-Steuersignal an den analogen Schalter 22 angelegt, um ihn zu veranlassen, ein Rechtecksignal gleicher Amplitude wie die Gleichspannung von dem Gleichspannungsgenerator 21 und gleicher Frequenz und gleichen Tastverhältnisses wie jene des Zeitsteuersignals zu erzeugen. Das so erzeugte Rechtecksignal wird an die Schalterschaltung 31 angelegt. Die Schalterschaltung 31 ist so aufgebaut, daß sie gewünschte der Ausgangssignale des Wechselstromsignalgenerators 11, des Bandsperrfilters 29, des Bandpaßfilters 28, des analogen Schalters 22 und der Detektorschaltung 25 an gewünschte von Digitalisierer 15, Präzisionsspannungsrneßeinheit 26 und Detektorschaltung 25 liefern kann. Nebenbei bemerkt sind das Bandpaßfilter 28 und das Bandsperrfilter 29 austauschbar auf der Perforrnance-Platte 32 angeordnet, so daß bedarfsweise Filter unterschiedlicher Mittenfrequenzen montiert werden können. Verschiedene Wechselstrombewertungen, die mit solch einer Wechselstrombewertungsanordnung für ein IC-Testgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die für die einzelne Bewertung verwendeten Hauptbestandteile, die in Fig. 2 gezeigt sind, beschrieben.

(A) Niederfrequenzausgangspegelbewertung des Digitalisierers.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Verbindungsanordnung zur Bewertung des Wechselstrompegels und der Frequenzcharakteristik (oder Flachheit) des Digitalisierers 15 im Niederfrequenzbereich von beispielsweise unter 100 kHz Der Gleichspannungsgenerator 21 in dem analogen Testteil 100 erzeugt eine voreingestellte Gleichspannung mit hoher Präzision, die an den analogen Schalter 22 angelegt wird. Auf der anderen Seite erzeugt der Zeitsteuersignalgenerator 23 in dem anab gen Testteil 100 ein Rechtecksignal eines vorbestimmten Tastverhältnisses und einer vorbestimmten Frequenz (100 kHz oder niedriger), das an den analogen Schalter 22 angelegt wird, um dessen Ein-Aus-Betrieb zu steuern. Im Fall einer relativ niedrigen Frequenz unter 100 kHz ist es möglich mit solch einem einfach Aufbau ein Rechtecksignal hoher Präzision zu erzeugen. Das Rechtecksignal von dem analogen Schalter 22 wird an den Digitalisierer 15 geliefert. Die Frequenz des Rechtecksignals von dem Zeitsteuersignalgenerator 23 und die Abtastfrequenz des Digitalisierers 15 sind miteinander synchronisiert.
Es sei nun angenommen, daß die Ausgangsspannung des Gleichspannungsgenerators 21 2Vs sei, das Tastverhältnis des von dem Zeitsteuersignalgenerator 23 erzeugten Rechtecksignals 50% betrage und dessen Frequenz fs sei. Das Ausgangssignal des analogen Schalters 22 wird ein Rechtecksignal, das zwischen den Spannungen 2Vs und 0V wechselt und ein Tastverhältnis von 50% aufweist und dessen Frequenz fs ist, wie in Fig. 4A gezeigt. Allgemein gesprochen können die in dem Rechtecksignal enthaltenen Frequenzkomponenten und ihre Pegel theoretisch berechnet werden, wenn dessen Amplitude, Tastverhältnis und Frequenz bekannt sind. Bei dem Beispiel von Fig. 4A sind die Frequenzkomponenten die Grundwelle fs und Harmonische 3fs, 5fs, ..., und die theoretischen Werte ihrer Pegel sind 4Vs/r,, 4Vs/3rr, 4Vs/5ff, ..., wie in Fig. 48 gezeigt. Der Ausgangspegel des Digital isierers 1 5 bei der Grundfrequenz fs und der entsprechende theoretische Wert 4Vs/ri werden zur Bewertung der Wechselstrompegelgenauigkeit des Digitalisierers 1 5 miteinander verglichen (das heißt zur Bestimmung, ob der Fehler zwischen dem Ausgangspegel und dem theoretischen Wert innerhalb eines gegebenen Grenzbereichs liegt). Die Ausgangspegel des Digitalisierers 15 bei der Grundwelle fs und den Harmonischen 3f5, 5fs, ... und die entsprechenden theoretischen Werte werden zur Bewertung der Frequenzcharakteristik (oder Flachheit) des Digitalisierers 15 verglichen.

(B) Niederfrequenzausgangspegelbewertung des Wechselstromsignalgenerators.

Wie in Fig. 5 gezeigt, wird ein Wechselstromsignal von dem Wechselstromsignalgenerator 11 in dem IC-Testgerät an den Digitalisierer 15 angelegt, von dem mittels der oben beschriebenen Bewertung im Niederfrequenzbereich festgestellt wurde, daß er innerhalb einer vorbestimmten Toleranz liegt. In diesem Fall wird die Frequenz des Wechselstromsignals innerhalb des Niederfrequenzbereichs variiert, und für die einzelnen Frequenzen werden die Ausgaben der entsprechenden Grundfrequenzkomponenten des Digitalisierers 15 gemessen, um dadurch die Frequenzcharakteristik des Wechselstromsignalgenerators 11 im Niederfrequenzbereich zu bewerten.

(C) Hochfrequenzausgangspegelbewertung des Wechselstromsignalgenerators

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird eine Mehrzahl von Wechselstromsignalen unterschiedlicher Frequenzen in einem Frequenzbereich (oberhalb 100 kHz bei diesem Beispiel) oberhalb des zuvor genannten Niederfrequenzbereichs nacheinander an die Detektorschaltung 25 angelegt, deren Eingangs/Ausgangs-Charakteristik kalibriert wurde, und deren Ausgangsspannung wird mit der kalibrierten Präzisionsspannungsmeßeinheit 26 in dem IC-Testgerät gemessen. Auf diese Weise wird die Ausgangsspannung des Wechselstromsignalgenerators bei der Mehrzahl von Frequenzen in dem Hochfrequenzbereich gemessen, um die Frequenzcharakteristik des Wechselstromsignalgenerators 11 in dem Hochfrequenzbereich zu bewerten. Die Kalibrierung der Eingangs/Ausgangs-Charakteristik der Detektorschaltung 25 wird in folgender Weise ausgeführt: ein Wechselstromsignal einer relativ niedrigen Frequenz, beispielsweise derselben Frequenz wie die Frequenz fs, die für die oben in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene Bewertung verwendet wurde, wird beispielsweise von dem Wechselstromsignalgenerator 11 an den bewerteten Digitalisierer 15 und die Detektorschaltung 25 geliefert, das Ausgangssignal der Detektorschaltung 25 zu diesem Zeitpunkt wird mittels der kalibrierten Präzisionsspannungsrneßeinheit 26 gemessen, und der Meßwert wird mittels des Ausgangspegels des bewerteten Digitalisierers 15 kalibriert. Die Detektorschaltung 25 ist eine bekannte, einfach aufgebaute Vorrichtung, die sich aus Dioden D1 und D2 und Kondensatoren Cc, C1 und C2 zusammensetzt, wie in Fig. 6 gezeigt. Ihre Eingangs/Ausgangs-Frequenzcharakteristik ist über ein weites Band flach. Daher kann ein bei einer einzigen niedrigen Frequenz kalibrierter Wert auf den Hochfrequenzbereich übertragen werden.

(D) Bewertung des Dynamikbereichs des Digitalisierers

Wie in Fig. 7 gezeigt, wird ein Wechselstromsignal von dem Wechselstromsignalgenerator 24 in dem analogen Testteil 100 an das Bandpaßfilter 28 angelegt, worin dessen Grundwellenkomponente extrahiert wird, das heißt es wird ein Sinussignal einer hohen Frequenzreinheit erzeugt und an den Digitalisierer 15 geliefert. Anhand des Ausgangspegels Vs der Grundwellenkomponente des Digitalisierers 15 und einem Maximalpegel Vn der anderen Frequenzkomponenten (Rauschen) wird der Dynamikbereich Vs/Vn des Digitalisierers 15 berechnet und geprüft, ob sein Wert einen vorbestimmten Wert übersteigt oder nicht. Auf diese Weise wird der Dynamikbereich des Digitalisierers 15 bewertet. Für diese Bewertung wird der Ausgangspegel des Wechselstromsignalgenerators 24 für jeden Eingangspegel bereich des Digitalisierers 15 geeignet gewählt. Das Bandpaßfilter 28 wird dazu verwendet, einen Meßfehler des Dynamikbereichs des Digitalisierers 15 innerhalb eines vorbestimmten Grenzbereichs zu halten, indem der Dynamikbereich des von dem Wechselstromsignalgenerator 24 gelieferten Wechselstromsignals erhöht wird. Daher ist die in Verbindung mit Fig. 7 beschriebene Bewertungsmethode insbesondere dort wirkungsvoll, wo der Dynamikbereich des Digitalisierers 15 relativ groß ist verglichen mit dem Dynamikbereich des Wechselstromsignalgenerators 24.

(E) Bewertung des Dynamikbereichs des Wechselstromsignalgenerators

Fig. 8 zeigt eine Anordnung zur Bewertung des Dynamikbereichs des Wechselstromsignalgenerators 11. Das Wechselstromsignal von dem Wechselstromsignalgenerator 11 wird an das Bandsperrfilter 29 angelegt, welches die Grundwellenkomponente des Wechselstromsignals entfernt, und das Ausgangssignal des Wechselstromsignalgenerators 11 und das Ausgangssignal des Bandsperrfilters 29 werden selektiv über die Schalterschaltung 31 an den bewerteten Digitalisierer 15 angelegt. In dem Digitalisierer 15 werden der Grundwellenpegel des von dem Wechselstromsignalgenerator 11 ausgegebenen Wechselstromsignals und der Pegel der maximalen harmonischen Komponente des Wechselstromsignals, der am Ausgang des Bandsperrfilters 29 zur Verfügung steht, gemessen und ihr Verhältnis gebildet, um dadurch den Dynamikbereich des Wechselstromsignalgenerators 11 zu bewerten. Wo der Dynamikbereich des Wechselstromsignalgenerators 11 größer als der Dynamikbereich des Digitalisierers 15 ist, wird die Meßempfindlichkeit (oder der Eingangsbereich) des Digitalisierers 15 zur Vergrößerung des scheinbaren Dynamikbereichs vor der Messung umgeschaltet. Das heißt, im Fall der Messung des Grundwellenpegels, während der Digitalisierer 15 über die Schalterschaltung 31 mit dem Wechselstromsignalgenerator 11 verbunden ist, wird die Empfindlichkeit des Digitalisierers 15 herabgesetzt, während im Fall der Messung des Pegels der harmonischen Komponente, während der Digitalisierer 15 über die Schalterschaltung 31 mit dem Bandsperrfilter 29 verbunden ist, die Empfindlichkeit des Digitalisierers 15 erhöht wird.
Bei den beschriebenen Wechselstrom bewertungen (A) bis (E) steuert der Testprozessor 18 gemäß Darstellung in Fig. 2 über den Testbus 33 die Einstellung verschiedener Werte für die Wechselstromsignalgeneratoren 11 und 24, den Zeitsteuersignalgenerator 23 und den Gleichspannungsgenerator 21 und überträgt Daten zum sowie empfängt Daten von dem Digitalisierer 15. In dem Testprozessor 18 sind Referenzwerte gespeichert, die für die verschiedenen Bewer tungen nötig sind, und auf der Grundlage dieser Referenzwerte und von dem Digitalisierer 15 und der Präzisionsspannungsrneßeinheit 26 empfangenen Daten bewertet der Testprozessor 18 die gemessenen Wechselstrompegel und die Frequenzcharakteristiken bei den oben beschriebenen Bewertungen (A) bis (E) oder bewertet die Dynamikbereiche durch Berechnen und Vergleichen ihrer Werte mit den entsprechenden Referenzwerten.
Der Analogtestteil 100 eines IC-Testgeräts enthält gewöhnlich mehrere Wechselstromsignalgeneratoren, und dementsprechend wird die Frequenzcharakteristik des Wechselstromsignalgenerators, der nur niederfrequente Signale erzeugt, unter Verwendung der in Fig. 5 gezeigten Anordnung bewertet, während die Frequenzcharakteristik des Wechselstromsignalgenerators, der nur hochfrequente Signale erzeugt, unter Verwendung der in Fig. 6 gezeigten Anordnung bewertet wird. Da in dem IC-Testgerät ein Rechteckwellentreibersignal von einem (nicht gezeigten) Treiber zur Ansteuerung eines getesteten ICs gewonnen werden kann, ist es mögliche, eine Bewertung ähnlich der in Fig. 2 gezeigten dadurch auszuführen, daß das Rechteckwellentreiber signal von dem Treiber an den Digitalisierer 15 angelegt wird. In dem Fall, wo der analoge Testteil 100 einen Funktionsgenerator enthält, der in der Lage ist, eine Rechteckwelle zu erzeugen, kann der analoge Schalter 22 in Fig. 3 direkt von einem Rechteckwellensignal gesteuert werden, welches von dem Funktionsgenerator synchron mit der Abtastfrequenz des Digitalisierers 15 gewonnen wird. Einige der Wechselstromsignalgeneratoren in dem analogen Testteil 100 sind von ziemlich hoher Präzision und, obwohl in Fig. 1 nur ein Digitalisierer gezeigt ist, enthält der Testteil 100 auch mehrere Digitalisierer, von denen bei einigen die erforderliche Präzision relativ niedrig ist. Es ist daher möglich, bei der oben in Verbindung mit Fig. 7 genannten Bewertung ein Wechselstromsignal von solch einem Wechselstromsignalgenerator hoher Präzision direkt an den Digitalisierer relativ niedriger Präzision anzulegen, ohne das Bandpaßfilter 28 zu durchlaufen.
Wenn, wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung die Präzisionsspannungsrneßeinheit 26 periodisch kalibriert wird, kann eine einfach strukturierte, billige Wechselstrombewertungsanordnung dadurch einfach aufgebaut werden, daß zusätzlich beispielsweise der analoge Schalter 22, die Detektorschaltung 25, die Filter 28 und 29 und die Schalterschaltung 31 auf der Performance-Platte 32 vorgesehen werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Dies bedeutet, daß die vorliegende Erfindung die Bewertung von Wechselstromsignalgeneratoren und Digitalisierern erlaubt, ohne viele teure Meßeinheiten einzusetzen, die gemäß den nationalen Normen kalibriert sind, wie dies bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen bekannten Verfahren der Fall ist. Darüberhinaus kann eine Bewertung innerhalb des IC-Testgeräts erzielt werden, und die Anzahl von über den GP-IB-Bus 19 zu steuernden Meßeinheiten ist so klein (nur die Spannungsmeßeinheit 26 im Fall von Fig. 2), daß die Bewertung in einer kurzen Zeit ausgeführt werden kann. Demgemäß kann der Nutzungsgrad des IC-Testgeräts verbessert werden.
Es ist ersichtlich, daß viele Modifikationen und Variationen ausgeführt werden können, ohne den Rahmen der anhängenden Ansprüche zu verlassen.

Claims

1. Wechselstrombewertungsanordnung zur Prüfung, ob Wechselstromvorrichtungen, die in einem analogen Testteil eines IC-Testgeräts verwendet werden, innerhalb vorbestimmter Toleranzen liegen, wobei das IC-Testgerät enthält

den analogen Testteil (100) zur hauptsächlichen Ausführung des analogen Testens von ICs, enthaltend:

einen ersten und einen zweiten Wechselstromsignalgenerator (11, 24) zur Erzeugung von Wechselstromsignalen voreingestellter Frequenzen und Pegel,

einen Gleichspannungsgenerator (21) zur Erzeugung einer Gleichspannung eines voreingestellten Pegels,

einen Zeitsteuersignalgenerator (23) zur Erzeugung eines Zeitsteuersignals mit voreingestellter Frequenz und Tastverhältnis,

einen Digitalisierer (15) zur Analysierung von Frequenzkomponenten einer Eingangssignalwellenform und deren Pegel,

eine Präzisionsspannungsmeßeinheit (26) zum Messen einer Gleichspannung mit hoher Genauigkeit, und

einen Testprozessor (18), der über Busmittel (33, 19) mit dem ersten und dem zweiten Wechselstromsignalgenerator, dem Gleichspannungsgenerator, dem Zeitsteuersignalgenerator, dem Digitalisierer und der Präzisionsspannungsmeßeinheit verbunden ist, wobei der Testprozessor sie steuert und von dem Digitalisierer und der Präzisionsspannungsmeßeinheit empfangene Daten verarbeitet, und

eine an dem analogen Testteil angebrachte Performance-Platte (32), um darauf zu testende ICs zu montieren,

wobei die Wechselstrombewertungsanordnung montiert auf der Performance-Platte (32) weiter umfaßt:

einen analogen Schalter (22), der mit den Ausgängen des Gleichspannungsgenerators (21) und des Zeitsteuersignalgenerators (23) verbunden ist, um ein Rechteckwellensignal der Frequenz und des Tastverhältnisses des ihm eingegebenen Zeitsteuersignals mit einem Pegel entsprechend der ihm eingegebenen Gleichspannung zu erzeugen,

eine Detektorschaltung (25) mit einer Eingangs/Ausgangs-Frequenzcharakteristik, die über ein weites Band im wesentlichen flach ist,

ein mit dem Ausgang des zweiten Wechselstromsignalgenerators (24) verbundenes Bandpaßfilter (28),

ein mit dem Ausgang des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) verbundenes Bandsperrfilter (29), und

eine Schalterschaltung (31) zur wahlweisen Herstellung von Verbindungen zwischen den Ausgängen gewünschter von analogem Schalter, Detektorschaltung, Bandpaßfilter, Bandsperrfilter und erstem Wechselstromsignalgenerator sowie den Eingängen gewünschter von Detektorschaltung, Digitalisierer und Präzisionsspannungsmeßeinheit.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Busmittel (33, 19) einen Testgerätebus (19) enthalten zur Verbindung des ersten und des zweiten Wechselstromsignalgenerators (11, 24), des Gleichspannungsgenerators (21), des Zeitsteuersignalgenerators (23) und des Digitalisierers (15) mit dem Testprozessor (18).

3. Anordnung nach Anspruch 1, bei dem im Fall der Bewertung des Wechselstromausgangspegels und der Frequenzcharakteristik des Digitalisierers (15) der Ausgang des analogen Schalters (22) über die Schalterschaltung (31) mit dem Eingang des Digitalisierers (15) verbunden ist, um diesem das Rechteckwellensignal einzugeben, und der Testprozessor (18) den Wechselstromausgangspegel und die Frequenzcharakteristik des Digitalisierers (15) auf der Basis eines theoretischen Werts des Pegels jeder Frequenzkomponente des Rechteckwellensignals bewertet.

4. Anordnung nach Anspruch 1, bei der im Fall der Bewertung des Ausgangspegels des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) in einem niederfrequenten Bereich der Ausgang des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) über die Schalterschaltung (31) mit dem Eingang des Digitalisierers (15) verbunden ist und der Testprozessor (18) den Ausgangspegel des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) in dem niederfrequenten Bereich auf der Basis des gemessenen Ausgangspegels des Digitalisierers (15) bewertet.

5. Anordnung nach Anspruch 1, bei der im Fall der Bewertung des Ausgangspegels des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) in einem hochfrequenten Bereich der Ausgang des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) über die Schalterschaltung (31) mit dem Eingang der Detektorschaltung verbunden ist, der Ausgang der Detektorschaltung über die Schalterschaltung (31) mit dem Eingang der Präzisionsspannungsmeßeinheit verbunden ist und der Testprozessor (18) den Ausgangspegel des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) in dem hochfrequenten Bereich auf der Basis des gemessenen Ausgangspegels der Präzisionsspannungsrneßeinheit (26) bewertet.

6. Anordnung nach Anspruch 1, bei der im Fall der Bewertung des Dynamikbereichs des Digitalisierers (15) der Ausgang des Bandpaßfilters (28) über die Schalterschaltung (31) mit dem Eingang des Digitalisierers (15) verbunden ist, um ihm ein Wechselstromsignal zu liefern, und der Testprozessor (18) den Dynamikbereich des Digitalisierers (15) bewertet, indem er aus dem Pegel der Grundwellenkomponente und den Pegeln der anderen Frequenzenkomponenten des Wechselstromausgangssignals von dem Digitalisierer (15) berechnet wird.

7. Anordnung nach Anspruch 1, bei der im Fall der Bewertung des Dynamikbereichs des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) der Ausgang des ersten Signalgenerators über die Schalterschaltung (31) mit dem Eingang des Digitalisierers (15) verbunden ist, um ihm ein Wechselstromsignal zur Messung des Pegels der Grundwellenkomponente des Wechselstromsignals zuzuführen, der Ausgang des Bandsperrfilters (29) über die Schalterschaltung (31) mit dem Eingang des Digitalisierers (15) verbunden ist, um Pegel anderer Frequenzkomponenten des Wechselstromsignals als der Grundwellenkomponente zu messen, und der Testprozessor (18) den Dynamikbereich des ersten Wechselstromsignalgenerators (11) durch dessen Berechnung aus den gemessenen Pegeln bewertet.