管脚电路(The Pin Electronics,也叫PinCard、PE、PEC或I/O Card)是测试系统资源部和待测期间之间的接口,它给待测器件提供输入信号并接收待测器件的输出信号。
每个测试系统都有自己独特的设计但是通常其PE电路都会包括:
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提供输入信号的驱动电路
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驱动转换及电流负载的输入输出切换开关电路
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检验输出电平的电压比较电路
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与PMU的连接电路(点)
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可编程的电流负载
还可能包括:
- 用于高速电流测试的附加电路
- Per pin 的PMU结构

图2-5.典型的Pin Electronics
1. 驱动单元(The Driver)
驱动电路从测试系统的其他相应环节获取格式化的信号,称为FDATA,当FDATA通过驱动电路,从参考电压源(RVS)获取的VIL/VIH参考电平被施加到格式化的数据上。如果FDATA命令驱动单元去驱动逻辑0,则驱动单元会驱动VIL参考电压;VIL(Voltage In Low)指施加到DUT的input管脚仍能被DUT内部电路识别为逻辑0的最高保证电压。
如果FDATA命令驱动单元去驱动逻辑1,则驱动单元会驱动VIH参考电压;VIH(Voltage In High)指施加到DUT的input管脚仍能被DUT内部电路识别为逻辑1的最低保证电压。
F1场效应管用于隔离驱动电路和待测器件,在进行输入-输出切换时充当快速开关角色。当测试通道被程序定义为输入(Input),场效应管F1导通,开关(通常是继电器)K1闭合,使信号由驱动单元(Driver)输送至DUT;当测试通道被程序定义为输出(Output)或不关心状态(don’t care),F1截止,K1断开,则驱动单元上的信号无法传送到DUT上。F1只可能处于其中的一种状态,这样就保证了驱动单元和待测器件同时向同一个测试通道送出电压信号的I/O冲突状态不会出现。
2. 电流负载单元(Current Load)
电流负载(也叫动态负载)在功能测试时连接到待测器件的输出端充当负载的角色,由程序控制,提供从测试系统到待测器件的正向电流或从待测器件到测试系统的负向电流。
电流负载提供IOH(Current Output High)和IOL(Current Output Low)。IOH指当待测器件输出逻辑1时其输出管脚必须提供的电流总和;IOL则相反,指当待测器件输出逻辑0时其输出管脚必须接纳的电流总和。
当测试程序设定了IOH和IOL,VREF电压就设置了它们的转换点。转换点决定了IOH起作用还是IOL起作用:当待测器件的输出电压高于转换点时,IOH提供电流;当待测器件的输出电压低于转换点时,IOL提供电流。
F2和F1一样,也是一个场效应管,在输入-输出切换时充当高速开关,并隔离电流负载电路和待测器件。当程序定义测试通道为输出,则F2导通,允许输出正向电流或抽取反向电流;当定义测试通道为输入,则F2截止,将负载电路和待测器件隔离。
电流负载在三态测试和开短路测试中也会用到。
3. 电压比较单元(Voltage Receiver)
电压比较器用于功能测试时比较待测器件的输出电压和RVS提供的参考电压。RVS为有效的逻辑1(VOH)和逻辑0(VOL)提供了参考:当器件的输出电压等于或小于VOL,则认为它是逻辑0;当器件的输出电压等于或大于VOH,则认为它是逻辑1;当它大于VOL而小于VOH,则认为它是三态电平或无效输出。
4. PMU连接点(PMU Connection)
当PMU连接到器件管脚,K1先断开,然后K2闭合,用于将PMU和Pin Electrics卡的I/O电路隔离开来。
5. 高速电流比较单元(High Speed Current Comparators)
相对于为每个测试通道配置PMU,部分测试系统提供了快速测量小电流的另一种方法,这就是可进行快速漏电流(Leakage)测试的电流比较器,开关K3控制它与待测器件的连接与否。如果测试系统本身就是Per Pin PMU结构的,那么这部分就不需要了。
6. PPPMU(Per Pin PMU)
一些系统提供Per Pin PMU的电路结构,以支持对DUT每个管脚同步地进行电压或电流测试。与PMU一样,PPPMU可以驱动电流测量电压或者驱动电压测量电流,但是标准测试系统的PMU的其它功能PPPMU则可能不具备。


