[發明專利]電流測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202011359071.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN114563609A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 田坤
• 申請（專利權）人: 圣邦微電子（北京）股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;李鎮江

本發明公開了一種電流測量裝置及方法，該裝置包括：選擇單元和N個測量單元，該N個測量單元中的每個測量單元中均包括采樣電阻；該N個測量單元根據參考電流分別獲取每個測量單元中采樣電阻的實際電阻值；以及根據對應的采樣電阻的實際電阻值對待測電流的電流值進行測量，其中，待測電流的實際電流值等于N個測量單元所獲得的電流值之和，其中，N為正整數。該電流測量裝置及方法能夠由多個高精度小量程的測量裝置共同實現對大電流的精確的疊加測量，解決了現有測試機的測量結構無法同時實現對高精度要求的大電流的精確測量問題。

技術領域

本發明涉及電流測量技術領域，具體涉及一種電流測量裝置及方法。

背景技術

在集成電路測試中，需要電壓電流源(后面稱作VI源)對被測器件(后面稱為DUT，Device Under Test)進行信號激勵及電壓電流的測量。

現有技術的測試機(如STS8200測試機)中，通常為利用測量板卡的FOVI測量端和FPVI測量端進行被測芯片的電流測量。但是在這兩種測量板卡的測量端中，FOVI測量端對應的電流最大量程檔為±1A，電流檔位的精度為±5mA，因此單純采用FOVI測量端無法測試大于1A的待測電流。而FPVI測量端對應的±1A電流檔的精度為±1mA，但是該測量端對應的輸出端口數量太少，不能滿足對大電流的疊加測量，而FPVI測量端對應的電流最大量程檔為±10A，但該電流檔位的精度僅為±50mA，因此單純采用FOVI測量端對于精度要求較高的大電流也無法滿足測量條件。

現有的解決方案為在芯片實際測量時將大電流進行折算，但是其折算值與真實值之間存在偏差，因此，即使對折算值進行精確測量，其最終所獲得測量結果相對該大電流的真實值而言還是不夠準確。

因此，有必要提供改進的技術方案以克服現有技術中存在的以上技術問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種電流測量裝置及方法，能夠由多個高精度小量程的測量裝置共同實現對大電流的精確的疊加測量，解決了現有測試機的測量結構無法同時實現對高精度要求的大電流的精確測量問題。

一方面，根據本發明提供的一種電流測量裝置，包括：選擇單元，第一輸入端接收參考電流，第二輸入端接收待測電流，輸出端選擇輸出所述參考電流和所述待測電流的其中之一；

N個測量單元，所述N個測量單元中的每個測量單元的第一端均與所述選擇單元的輸出端連接，每個測量單元的第二端均與電流拉取裝置連接，每個測量單元的第三端均與電壓測量裝置連接，

其中，每個測量單元中均包括采樣電阻；

在所述選擇單元的輸出端選擇輸出所述參考電流的情況下，該N個測量單元用以根據所述參考電流分別獲取每個測量單元中采樣電阻的實際電阻值；以及

在所述選擇單元的輸出端選擇輸出所述待測電流的情況下，該N個測量單元中的每個測量單元均用以根據對應的采樣電阻的實際電阻值對所述待測電流的電流值進行測量，其中，所述待測電流的實際電流值等于所述N個測量單元中每個測量單元測量所獲得的電流值之和，

其中，N為正整數。

可選地，所述電流拉取裝置于所述N個測量單元中每個測量單元的第二端所拉取的電流均與所述參考電流相等。

可選地，每個測量單元均還包括：第一開關、第二開關和第三開關；

差分放大器，所述差分放大器的第一輸入端通過所述第一開關與所述第一端連接，所述差分放大器的第二輸入端通過所述第二開關與參考地連接，以及所述差分放大器的第二輸入端還通過所述第三開關與所述第二端連接，所述差分放大器的輸出端與所述第三端連接，

其中，所述采樣電阻連接于所述差分放大器的第一輸入端和所述差分放大器的第二輸入端之間。

可選地，所述選擇單元包括：