在如今的半導體領域，要確定集成電路器件的功能性是否滿足要求，往往需要對其進行多種電測試。其中一項就是測量器件的時序，這時必須用到測時儀(TMU)。
什么是測時儀？
測時儀是一種半導體自動測試設備(ATE)，負責測量兩次事件之間間隔的時間或計算事件的個數(shù)。由于半導體產(chǎn)業(yè)中測試的復雜度日益增大，而且IC設計師希望保證他們所設計的IC在速度和響應上能夠滿足設計要求，因此大多數(shù)測時儀在出售時內(nèi)部都自帶一臺TMU。不論測試設備是用于測試模擬IC、數(shù)字IC還是混合信號IC，TMU都是必需的。
通常，TMU用于測量頻率/周期、傳輸延遲、建立和保持時間、上升/下降沿、占空比和信號斜率等交流參數(shù)。
TMU主要由兩部分組成(見圖1)：
1． 信號檢測器
此部分用于在輸入信號出現(xiàn)后檢測一次事件的發(fā)生。通過設置感興趣的參數(shù)閾值(通常是電壓參數(shù))和信號共模電感變化的斜率(正或者負)，檢測器可以在輸入信號到達預先設置的閾值時觸發(fā)計數(shù)器模塊，使其開始計數(shù)或停止計數(shù)。開始計數(shù)和停止計數(shù)的觸發(fā)信號可以由一個檢測器產(chǎn)生，但如今大多數(shù)TMU制造商都會集成至少兩個檢測器，因為兩個檢測器能夠檢測到低于1mV的信號電壓變化，并且無延遲地將觸發(fā)信號送至計數(shù)器模塊。
2． 計數(shù)器
在TMU中，計算事件發(fā)生次數(shù)或時間間隔的核心是開始和停止觸發(fā)器。對此部分而言，為了得到更精確的結(jié)果，分辨率和精度是最重要的因素。如今，TMU制造商可以輕易造出分辨率達到皮秒(pico-second)或飛秒(fe功率電感器mto-second)級的高速TMU，同時，計數(shù)器的最大可計算時間仍保持在幾秒。
TMU應用舉例：
例1 中在TMU輸入端口送入一個幅度為1V的正弦波。
檢測器設置：
感興趣的閾值電壓= 0.5V
感興趣的信號變化斜率符號=正( positive，由低至高變化)
圖1 ：TMU模塊框圖
從圖2 中可以看出，A點將被檢測到兩次，而B點則會被忽略，因為B點的信號變化斜率為負(由高變低)。
圖2 ：將正弦波送入TMU
第一次和第二次檢測到A點的時間差就是輸入信號的周期。
例2中 數(shù)字IC的輸入和輸出管腳被送至TMU的輸入端口。
根據(jù)圖3，設電壓輸入和輸出的低電平(VIL和VOL)為0V，高電平((VIH和VOH)為5V，則表1給出了相應的TMU設置和待測參數(shù)。
圖3 ：邏輯波形時序的例子
RF測試儀和RF器件
為了節(jié)約成本，半導體測試服務提供商在購買測試儀時很少會將可選配置全部配齊。通常他們只會根據(jù)測試需求考慮選擇哪些配置，然后將測試儀中的可用資源與待測產(chǎn)品配對。以RF測試儀為例，此類測試儀僅用于測試RF器件，因此只包含RF資源和一些外圍支持資源，例如DC源、精密測量單元(PM插件電感器U)、TMU和很少幾個電感計算數(shù)字管腳通道。
而另一方面，為了滿足現(xiàn)代RF應用的需求，RF器件的性能在不斷提高。如今的RF器件已經(jīng)不只工作在RF頻段，還可以產(chǎn)生和/或捕獲中/低頻信號。因此，測試工程師在決定升級測試儀之前一定要仔細消化和理解器件的測試要求。例如，我們現(xiàn)在有一只待測的RF器件，需要測量其DC偏移，測量參數(shù)如下：頻率10 MHz、幅度300-600mV、輸出阻抗~300?、最大DC偏移1.5V ± 10%(見圖4)。
圖4 ：帶DC偏移的AC信號及其測量參數(shù)限制
表1 ：圖4所示的TMU設置和待測參數(shù)
當然，對此例，最理想的測量方案是將測試儀升級為具備數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號處理(DSP)能力，但這樣會使測試成本變得非常高。于是我們會想到，如果RF測試儀本身就具備有限的一些資源能夠滿足以上要求呢？對此，我們做如下說明： 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
