[發明專利]參數引腳測量單元高電壓擴展

有效

• 申請號: 201580050517.4
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN107003344B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 帕特里克·G·蘇利萬
• 申請（專利權）人: 艾利維特半導體公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

一種用于測量信號的集成電路，包括發送強制信號的參數引腳測量單元(PPMU)，所述PPMU具有第一放大器、第二放大器，所述第二放大器的輸出端通過公共電阻器連接到所述第一放大器的輸入端；電壓?電流轉換器，連接到所述PPMU輸出并具有第一輸出和第二輸出；n溝道MOSFET，連接到所述電壓?電流轉換器的第一輸出；p溝道MOSFET，連接到所述電壓?電流轉換器的第二輸出；緩沖放大器，連接到所述n溝道MOSFET和所述p溝道MOSFET之間的輸出端口；以及電阻分壓器，連接到所述緩沖放大器的輸出。

技術領域

本發明一般地涉及用于自動化測試設備的集成電路，更具體地涉及一種用于高度集成的片上系統引腳電子IC中的參數引腳測量單元高電壓擴展電路，該電路包含了用于自動化測試設備和ASIC驗證的多種模擬功能和支持數字式的功能。

背景技術

傳統上，自動化測試設備集成芯片制造者通過在單個芯片上集成DAC、定時、驅動器、比較器、負載、以及PPMU來實現更大的電路密度。局限在于很多應用需要高電壓功能，這需要非常大的高電壓器件。這些大器件在標準低壓CMOS工藝中通常無法獲得，并且那些能夠獲得的器件拉高了芯片尺寸，拉低了產量，并且通常還限制了器件所達到的集成度。例如，5V PPMU可以在低電壓工藝中集成到復雜設計中，但是120+V PPMU可能由于工藝限制或成本限制而無法集成。

發明內容

本發明使用傳統低電壓又高度集成的PPMU。這種集成度在其它自動化測試設備芯片中實現。對于需要比目前在自動化測試設備芯片諸如汽車測試設備具有的芯片上可管理的電壓更高的電壓的應用，本發明提供添加最小電路以針對有限數目的引腳提供高電壓PPMU功能的優點。這種HV PPMU必須能夠準確地施加電壓和測量電流，并且相反地，準確地施加電流和測量電壓。

因為以給定工藝中開發的PPMU受限于工藝擊穿電壓限定的電壓范圍，本發明允許在最少添加器件的情況下擴展電壓范圍，同時仍保持較低電壓PPMU的全特征集合。該特征集合包括可編程電壓和電流水平，電流限制和電壓限制。

根據結合附圖考慮的以下描述，將更好地理解作為本發明的特征的其它新穎特征，連同組構和操作方法及其進一步的目的和優點，在附圖中圖示了本發明的優選實施例作為示例。然而，應當清楚地理解，附圖僅用于說明和描述，并且其不應當視為對本發明的限制。表征本發明的新穎性的各種特征在所附的權利要求書中特別指出并且形成本公開的一部分。本發明不在于單獨采用這些特征中的任何一個，而在于針對所指定的功能的所有其結構的特定組合。

附圖說明

本發明在考慮下文的其具體實施方式時將被更好地理解并且除上文闡述的那些目的之外的目的會更加明顯。這樣的描述參照了附圖，其中：

圖1是示出以“強制電壓”模式示出的本發明的引腳參數測量單元集成電路的示意圖；以及

圖2是示出了本發明的電路在“強制電流”模式下的示意圖。

具體實施方式

參照圖1和2，其中圖示了新的、改進的引腳參數測量單元集成電路，此處強制電壓模式通常命名為100(圖1)并且強制電流模式通常命名為200(圖2)。

首先參照圖1，標記為“集成PPMU”的框中的電路代表可見于當前可用的集成產品上的參數測量單元(“PPMU”)。需要四個功能來實現HV PPMU功能。將它們描述如下：

電壓強制：首先，使用放大器_A1在DOUT處施加電壓。在DOUT處施加的電壓由反饋節點EXT_SENSE確定。EXT_SENSE由輸出節點DOUT_HV確定，DOUT_HV經放大器_A2緩沖并且隨后由R1和R2組成的電阻分壓器分壓。EXT_SENSE的值給出如下：

EXT_SENSE＝DOUT_HV*1*R1/(R1+R2)。