VOH/IOH
VOH指器件输出逻辑1时输出管脚上需要保证的最低电压(输出电平的最小值);IOH指器件输出逻辑1时输出管脚上的负载电流(为拉电流)。下表是256 x 4静态RAM的VOH/IOH参数说明:
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Parameter |
Description |
Test Conditions |
Min |
Max |
Unit |
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VOH |
Output High Voltage |
VDD=4.75V, IOH= -5.2mA |
2.4 |
V |
测试目的
VOH/IOH测试实际上测量的是输出管脚在输出逻辑1时的电阻,此测试确保输出阻抗满足设计要求,并保证在严格的VOH条件下提供所定义的IOH电流。
测试方法
VOH/IOH测试可以通过静态或动态方式实现,这里我们先说说静态方法。如图4-3,静态测试时,器件的所有输出管脚被预置到输出逻辑1状态,测试机的PMU单元通过内部继电器的切换连接到待测的输出管脚,接着驱动(拉出)IOH电流,测量此时管脚上的电压值并与定义的VOH相比较,如果测量值低于VOH,则判不合格。对于单个PMU的测试机来说,这个过程不断地被重复直到所有的输出管脚都经过测试,而PPPMU结构的测试机则可以一次完成。
注:1)使用VDDmin作为此测试最差情形;
2)IOH是拉出的电流,对测试机来说它是负电流;
3)测试时需要设置电压钳制。
图4-3.VOH测试
阻抗计算
VOH测试检验了器件当输出逻辑1时输出管脚输送电流的能力,另一种检验这种能力的途径则是测量逻辑1状态时输出端口的阻抗。如图4-4,施加在等效电路中电阻上的压降为E=4.75-2.4=2.35V,I=5.2mA,则R=E/I=452ohm,那么此输出端口的阻抗低于452ohm时,器件合格。在调试、分析过程中将管脚电路合理替换为等效电路可以帮助我们简化思路,是个不错的方法。

图4-4.等效电路
故障寻找
开始Trouble Shooting前,打开dataloger纪录测量结果,如果待测器件有自己的标准,测试并纪录测量结果后,所得结果不外乎以下三种情况:
-
VOH电压正常,测试通过;
-
在正确输出逻辑1条件下,VOH电压测量值低于最小限定,测试不通过;
-
在错误的输出条件下,如逻辑0,VOH电压测量值远低于最小限定,测试不通过。
这种情况下,测试机依然试图驱动反向电流到输出管脚,而管脚因为状态不对会表现出很高的阻抗,这样会在PMU上引起一个负压,这时保护二极管会起作用,将电压限制在-0.7V左右。
当故障(failure)发生时,我们需要观察datalog中的电压测量值以确定故障类型,是上述的第2种情况?还是第3种?
Datalog of:VOH/IOH
Serial/Static Test Using The PMU
Pin Force/rng Meas/rng Min Result
Pin1 -5.2mA/ 10mA 4.30V/8V 2.40V Pass
Pin2 -2.0mA/ 10mA 2.34V/8V 2.40V Fall
Pin3 -5.0mA/ 10mA 3.96V/8V 2.40V Pass
Pin4 -5.2mA/ 10mA 3.95V/8V 2.40V Pass
Pin5 3.85mA/ 10mA 3.85V/8V 2.40V Pass
Pin6 -8.0mA/ 10mA -.872V/8V 2.40V Fall
如果只是测量值低于最小限定,则很可能是器件自身的缺陷,如上面datalog中pin2的失效,从中我们可以看到测试发生时预处理成功实现,器件处于正确的逻辑状态,而输出端的阻抗很大。这有可能是测试硬件上的阻抗附加到了其中,因此对测试机及测试配件的校验工作就显得很重要了。
故障也可能是因为器件没有正确地进行预处理而导致逻辑状态不对引起的,上面datalog中pin6的失效就是这种情况。
在进行DC测试之前,应该保证进行预处理的向量正确无误,这就要将预处理工作当作一项功能测试来进行。在测试流程中,代表预处理功能的测试项应该放到相应的DC测试项之前。只有它通过了保证了预处理已经正确实施,我们才去做DC测量;否则我们就要花时间去解决预处理功能的测试问题。只有输出被设定为正确地状态,VOH/IOH测试才有意义。


