半导体集成电路石英钟表电路测试方法的基本原理

半导体集成电路石英钟表电路测试方法的基本原理

国家标准 GB/T15136g4 半导体集成电路石英钟表电路 测试方法的基本原理 Generalprineiplesofmeasuringmethods forquartzclockandwatchcircuits ofsemiconductorintegratedcireuits 1994-06-25发布 1995-02-01实施 发布 到家技术监督局国家标准
目 次 主题内容与适用范围 2 引用标准 总的要求 3 参数测试 电源电压范围VsR 4. 电源电流I .2 4. .3驱动电机电流Iwot 4. 4.4驱动电机电压vsuon .5，起振电压vs1 4 4.6停振电压V9 4.7驱动电机脉冲周期Tuo1 4.8驱动电机脉冲宽度tm 频率电压变化率s 4.9 8 .10频率误差B 44 9 4.11振荡频率温度系数a 10 412报时输出端驱动NPN管电流IM4 41报时精出端驱动PP管电流 11 11) H t.接人高电平电压 (12 15输入低电平电压v 4.16输入高电平电流Im 41?输入低电平电流In t" 4.18输出高电平电压v1 i5) 输出低电平电压ae 4.19 16 420输出高电平电流l 16 输出低电平电流Ia 4.21
国家标准 半导体集成电路石英钟表电路 GB/T15136一94 测试方法的基本原理 Generalprinciplesofmeasuringmethods forquartzclockandwatchcircuits oisemmiconductorintegratedcircuits 主题内容与适用范围 本标准规定了半导体集成电路石英钟表电路(以下简称器件)电参数测试方法的基本原理 本标准适用于指针式和数字式普通计时功能的石英钟表用半导体集成电路的电参数测试 引用标准 GB3431.1半导体集成电路文字符号电参数文字符号 GB3431.2半导体集成电路文字符号引出端功能符号 GB4728电气图用图形符号 3 总的要求 31若无特殊说明,测试期间,环境或参考点温度偏离规定值的范围应符合器件详细规范的规定 3.2测试期间,施于被测器件的电源电压应在规定值的土1%以内,施于被测器件的其他电参景的精度 应符合器件详细规范的规定 33测试期间,应避免外界干扰对测试精度的影响 振荡回路在测试期间应按照详细规范的规定连接 测试仪表 仪表的连接方式不应影响振荡回路的参数指标 3.4被测器件与测试系统连接或断开时,不应超过器件的使用极限条件 35测试期间,被测器件应按器件详细规范规定连接外围网络 3.6若电参数值是由几步测试的结果经计算确定时,这些测试应连续进行 37测试期间,测试设备或操作者应避免因静电感应而引起器件失效 参数测试 4.1 电源电压范围VsR 4.1.1 目的 测试器件处于正常工作状态时的电源电压范围 4.1.2测试原理图 电源电压范围Vx的测试原理图如图1所示 国家技术监督局1994-06-25批准 1995-02-01实施
GB/T15136-94 图1 41.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; 电源电压; b c 定频网络; d. 输入控制条件 负载电阻RL 4.1.4测试程序 4141在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 41.42接通规定的电源电压,各功能输入端施加规定的输入控制条件,使被测器件处于正常工作状 态 4143以电源电压为中心,分别向上调节和向下调节电源电压,通过双踪示波器观察驱动电机输出 端上的波形周期,脉宽、幅度均满足器件正常工作状态,此时被调节的电源电压的最大值和最小值即为 电源电压范围VsR 4.2电源电流lo 4.2.1目的 测试器件在输出蹭空载和额定电源电压条件下流经器件的电源电流 4.2.2测试原理图 电源电流Io的测试原理图如图2所示
GB/T15136一94 V 图2 4.2.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; a b 额定电源电压; 定频网络 c 4.2.4测试程序 4241在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4242接通规定的额定电源电压 4.2.4.3读取直流电流表上数值即为电源电流lao 4.3驱动电机电流Ior .3.1目的 4 测试器件在额定电源电压和规定负载电阻RL的条件下,驱动电机输出端之间有驱动脉冲时的电 流 432测试原理图 驱动电机电流Iwo的测试原理图如图3所示 n vot 图3 4.33测试条件 渊试期间,下列剥试杀件应符合器件详细规范的规定
GB/T15136一94 环境温度; b. 定电源电压 定频网络; c. 输入控制条件 d 负载电阻RL 4.3.4测试程序 4341在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 43.42接通规定的额定电源电压,各功能输入端施加规定的输入控制条件,使被测器件处于正常工 作状态 4343当被测器件驱动电机输出端驱动规定的负载电阻R时,读出电流表上的数值 43.4.4电流表上的电流值必须取正、负各一次,其中绝对值小者即为驱动电机电流Iuon 4.4驱动电机电压vor 4.4.1目的 测试器件在额定电源电压和规定负载电阻R的条件下,驱动电机输出端之间有驱动脉冲时的脉 冲幅度 4.4.2测试原理图 驱动电机电压Vwor的测试原理图如图4所示 N6 Vwer 图4 4.4.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; ? 额定电源电压 b 定频网络; 输入控制条件; 负载电阻R 4.4.4测试程序 在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.4.4.1 4.4.4.2接通规定的额定电源电压,各功能输入端施加规定的输入控制条件,使被测器件处于正常工 作状态
GB/T15136-94 4443当被测器件驱动电机输出端驱动规定的负载电阻R时,读出电压表上的数值 4.4.4.4电压表上的电压值必须取正、负各一次,其中绝对值小者即为驱动电机电压Vu MOT 4.5起振电压Vs野 4.5.1目的 在输出端空载条件下,测试器件振荡回路在规定时间范围内从停振状态至正常振荡状态时的电源 电压 4.5.2测试原理图 起振电压s的测试原理图如图5所示 临 Hz 图5 4.5.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; b. 定频网络; 起振时间 4.5.4测试程序 4541在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4542对被测器件施加从零开始的阶跃电源电压 4543观察频率计,若被测器件操荡回路在规定时间内未起振,将电源电压置于零 4544电源电压增加一个电压量,重复45.4.2条程序,直至被测器件振荡回路在规定时间内达到 正常振荡状态时的电源电压即为起振电压V虹 4.6停振电压Ve 4.6.1目的 在输出端空载条件下,测试器件振荡回路从正常振荡状态至停振状态时的电源电压 4.6.2测试原理图 停振电压都的测试原理图如图6所示
GB/T15136-94 图6 4.6.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; a 电源电压范围; b 定频网络 e. 46.4测试程序 46.41在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4642接通规定的电源电压,此时被测器件振荡回路处于正常振荡状态 46.43逐步下调电源电压,观察赖率计,测得器件振荡回路从正常振荡状态至停振状态时的电谋电 压值即为停振电压V. 驱动电机脉冲周期Tor 4.7.1目的 在输出潮李载条件下,测试器件驱动电机输出端的驱动膝冲周期 4.7.2测试原理图 驱动电机脉冲周期Tmn的谢试原理图如图了所示 Vao0 图7 4.7.3测试条件
GB/T15136一94 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度 a 电源电压; 定频网络 c. d 振荡频率; 输入控制条件 e. 47.4测试程序 4741在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 47.42接通规定的电源电压,各功能输入端施加规定的输入控制条件,使被测器件处于正常工作状 态 4.7.4.3观察频率计,调节定频网络,使被测器件振荡回路的振荡频率为规定值 4.7.4.4观察示波器,分别测出两个驱动电机出端的输出脉冲周期TNor 4.8驱动电机脉冲宽度twor 4.8.1目的 在输出端空载条件下,测试器件驱动电机输出端的驱动脉冲宽度 48.2测试原理图 驱动电机脉神宽度twMr的测试原理图如图8所示 图8 48.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; 电源电压; o 定频网络 d. 振荡频率; 输入控制条件 e. 4.8.4测试程序 48.41在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.8.4.2接通规定的电源电压,各功能输入端施加规定的输入控制条件,使被测器件处于正常工作状 态
GB/T15136一94 48.43观察频率计,调节定频网络,使被测器件振荡回路的振荡频率为规定值 4.8.4.4观察示波器,测出驱动电机输出端的驱动脉冲宽度tm wMOT 4.9频率电压变化率S 4.g.1目的 在输出端空载条件下,测试器件由电源电压变化所引起的振荡频率的相对变化 4g.2测试原理图 频率电压变化率S的测试原理图如图9所示 图9 4.g.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度 a. 电源电压变化量; b 定频网络 4.9.4测试程序 4.9.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 49.4.2接通规定的电源电压,使被测器件处于正常振荡状态 4g.43在器件详细规范规定的电源电压范围内确定电源电压v,测得振荡频率月 按器件详细规 范规定的电源电压变化量调节电源电压为Von,测得振荡频率 4.9.4.4按下式计算S A-A S== V-VT 4.10频率误差E 4.10.1目的 在输出端空载条件下,测试器件振荡回路的振荡频率f与标称值f的相对偏差 4.10.2测试原理图 频率误差E的测试原理图如图10所示
GB/T15136-94 图10 4.10.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 a.环境温度 电源电压; b. 定频网络 4.10.4测试程序 4.10.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.10.4.2接通规定的电源电压,使被测器件处于正常振荡状态 4.10.4.3测得振荡频率f,按下式计算E f一 E 4.11振荡频率温度系数a 4.11.1目的 在规定的环境温度范围内,输出端空载条件下,测试温度变化引起的器件振荡频率的变化 4.11.2测试原理图 振荡频率温度系数a的测试原理图如图11所示 V 图1m
GB/T15136一94 4.11.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度范围; a b. 电源电压; 定频网络 4.11.4测试程序 4.11.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.11.4.2接通规定的电源电压,使被测器件处于正常振荡状态 4.11.4.3将被测器件置于规定的环境温度T下,测得振荡频率f 4.11.4.4将被测器件置于规定的环境温度T下,测得振荡频率f 4.11.45按下式计算a 二会 a一 4.12报时输出端驱动NPN管电流l 4.12.1目的 在规定的报时输出电压条件下,测试器件报时输出端驱动NPN管的电流 4.12.2测试原理图 报时输出端驱动NPN管电流l的测试原理图如图12所示 图12 4123测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度 b 电源电压; 定频网络 输入控制条件， d 报时输出波形， 可调报时输出负载 f 4.12.4测试程序 10
15136 GB/T 94 4.12.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 412.42接通规定的电源电压,各功能输人端施加规定的输入控制条件 观察示波器,确认被测器件 报时输出端处于正常工作状态 41243观察直流电压表,调节报时输出负载,使报时输出端的波形幅度符合详细规范的规定值 4.12.4.4读出直流电流表上电流值即为报时输出端驱动NPN管电流IA 4.13报时输出端驱动PNP管电流I 4.13.1目的 在规定的报时输出电压条件下,测试器件报时输出端驱动PNP管的电流 4.13.2测试原理图 报时输出端驱动PNP管电流I的测试原理图如图13所示 舞 图13 4.13.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; b 电源电压; 定濒网络; c d 输入控制条件; 报时输出渡形; e. 可调报时输出负载 f 4.13.4测试程序 4.13.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.13.4.2接通规定的电源电压,各功能输入端施加规定的输入控制条件 观察示波器,确认被测器件 报时输出端处于正常工作状态 41343观察直流电压表,调节报时输出负载,使报时输出端的波形幅度符合详绷规范的规定值 41344该出直流电流表上电流值即为报时输出端整动NP瞥电流Int 4.14输入高电平电压V 4.14.1目的 使各输出端输出规定的波形时,测试输入端所施加的最小高电平电压 4.14.2测试原理图 1
GB/T15136-94 输入高电平电压V叫的测试原理图如图14所示 Voo 图14 4.143测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; a b 电源电压 输入控制条件 C. 输出波形 d 4.14.4测试程序 4.14.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4. 1442接通规定的电源电压 .144.3非被测抽入端按器件详细规范规定施加输入控制条件 4 41444输出端开路 41445被测输入端电压v由vw值逐渐下降,使输出端的波形为器件详细规范规定的波形,该输 入电压即为输入高电平电压Vm 4.15输入低电平电压Vn 415.1目的 使各输出端输出规定的波形时,测试输入端所施加的最大低电平电压 415.2测试原理图 输入低电平电压V的测试原理图如图15所示 Voe 图15 12
15136-94 GB/T 4.15.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; b 电源电压; 输入控制条件; c 输出渡形 4.15.4测试程序 4. 15.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.15.4.2接通规定的电源电压 415.43非被测输入端按器件详细规范规定施加输入控制条件 415.44输出端开路 41545被测推入端电压由零电平逐渐上升,使输出端的波形为器件详绸规范规定的波形,该输 入电压即为输入低电平电压Vn 4.16输入高电平电流I 4.16.1目的 测试输入端在施加规定的高电平电压Vm时流入器件的电流 416.2测试原理图 输入高电平电流Im的测试原理图如图16所示 图16 4.16.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度 b 电谋电压， 输入高电平电压 c. d 输入控制条件 4.16.4测试程序 416.41在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.16.4.2接通规定的电源电压 41643被测摘入端输入高电平电压vm调到器件详细规范规定的电压值;其余输入端按器件详细 13
GB/T15136一g4 规范规定施加输入控制条件 4.16.44输出端开路 4.16.4.5在被测输入端测得输入高电平电流IH 4.17输入低电平电流In 4.17.1目的 测试输入端在施加规定的低电平电压V在时流出器件的电流 4.17.2测试原理图 输入低电平电流Iw的测试原理图如图17所示 Vee w 图17 417.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度 a. b 电源电压 输入低电平电压 c. 输入控制条件 d 4174渊试髻序 417.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.17.4.2接通规定的电源电压 4.17.43被测输入端输入低电平电压v.调到器件详细规范规定的电压值;其余输入端按器件详细规 范规定施加输入控制条件 4.17.44输出端开路 417.45在被测输人糊测得输入低电平电流n 418输出高电平电压ve 4.18.1目的 在各功能输入端施加规定的输入控制条件下,测试输出崩为逻辑高电平时的电压 4.18.2测试原理图 输出高电平电压vm的测试原理图如图18所示 14
GB/T15136一94 Ve 图18 4183测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详绷规范的规定 环境温度; . 电源电压; 输入控制条件 4.18.4测试程序 44 ..18.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 44 18.4.2接通规定的电源电压 418.43各功能输入端施加器件详细规范规定的输入控制条件 4.18.4.4输出端开路 4.18.4.5在被测输出端测得输出高电平电压vo 419输出低电平电压V 4.19.1目的 在各功能输入端施加规定的输入控制条件下,测试输出端为逻辑低电平时的电压 4.19.2测试原理图 输出低电平电压Vv的测试原理图如图19所示 V 弄 定 图19 4.19.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度; 15
GB/T15136-94 电源电压; 输入控制条件 4.19.4测试程序 4.19.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.19.4.2接通规定的电源电压 419.43各功能输入端施加器件详细规范规定的输入控制条件 41944输出端开路 419.45在被测输出端测得输出低电平电压ve 4.20输出高电平电流louH 4.20.1目的 各功能输入端施加规定的输入控制条件,使被测输出端为高电平时,测试被测输出端施加规定的电 平下流出器件的电流 4.20.2测试原理图 出高电平电流lo的测试原理图如图20所示 图20 4.20.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 环境温度， a 电源电压 b 输入控制条件， d输出端施加的电平v 4.20.4测试程序 420.41在规定的环境温度下,将被测器件搂入测试系统中 4.20.4.2接通规定的电源电压 420.43各功能输入端施加器件详细规范规定的精入控制条件 4.20.4.4被测输出端施加器件详细规范规定的电平V}其余输出端开路 42045在被测输出端测得输出高电平电流Ia. 4.21输出低电平电流lon 4.21.1目的 16
GB/T15136-94 各功能输入端施加规定的输人控制条件,使被测输出端为低电平时,测试被测输出端施加规定的电 平下流入器件的电流 4.21.2测试原理图 输出低电平电流l的测试原理图如图21所示 Nt 图21 4.21.3测试条件 测试期间,下列测试条件应符合器件详细规范的规定 a.环境温度; 电源电压; b. 输入控制条件; 心" 输出端施加的电平V d. 4.21.4测试程序 4.21.4.1在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中 4.21.4.2接通规定的电源电压 4.21.4.3各功能输入端施加器件详细规范规定的输入控制条件 4.21.4.4被测输出端施加器件详细规范规定的电平v,;其余输出端开路 4.21.4.5在被测输出端测得输出低电平电流lo 附加说明 本标准由机械电子工业部提出 本标准由全国集成电路标准化分技术委员会归口 本标准由上海无线电十九厂、上海元件五厂负责起草 本标准主要起草人刘国荣、郭迎春