本發(fā)明屬于集成電路測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量模擬開關(guān)電荷注入量的裝置，尤其是一種高精度應(yīng)用領(lǐng)域中因模擬開關(guān)寄生電容電荷注入效應(yīng)而導(dǎo)致的電平信號(hào)跳變量的測試裝置；本發(fā)明還涉及一種測量模擬開關(guān)電荷注入量的方法。

背景技術(shù)：

模擬開關(guān)是一種應(yīng)用廣泛的通用電路，可采用CMOS、BICMOS、JFET等工藝實(shí)現(xiàn)單路、多路、雙向及數(shù)據(jù)選擇等功能，大多應(yīng)用在信號(hào)轉(zhuǎn)換選擇領(lǐng)域，如音視頻監(jiān)控、工業(yè)控制等。隨著前端環(huán)境感知、中端數(shù)據(jù)吞吐、后端信號(hào)處理能力的大幅提升，采用模擬開關(guān)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者越來越關(guān)注模擬開關(guān)中涉及開關(guān)精度及速度的指標(biāo)?，F(xiàn)行92版國標(biāo)所涵蓋的測試項(xiàng)及測試方法只能滿足舊工藝條件及早期模擬開關(guān)產(chǎn)品類型的測試要求，隨著產(chǎn)品技術(shù)更迭，使得采用現(xiàn)有國標(biāo)進(jìn)行測試提取的參數(shù)，無法適用于主流高速、高精度應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種測量模擬開關(guān)電荷注入量的裝置；能夠測量出模擬開關(guān)電路的電荷注入量，滿足了現(xiàn)在模擬開關(guān)在高精度應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的測試需求。

本發(fā)明的目的還在于提供一種測量模擬開關(guān)電荷注入量的方法，用來表征模擬開關(guān)噪聲引發(fā)的輸出信號(hào)變化量；該測試方法將提升模擬開關(guān)在高精度相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展，為該通用電路更好的服務(wù)于現(xiàn)代高新電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展做好支撐。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

這種測量模擬開關(guān)電荷注入量的裝置，包括模擬電壓產(chǎn)生模塊，模擬電壓產(chǎn)生模塊與電壓檢測模塊連接，電壓檢測模塊與待測模擬開關(guān)的輸入端連接，待測模擬開關(guān)的輸出端并聯(lián)有雙蹤示波器和電容器，待測模擬開關(guān)還與電源連接，雙蹤示波器還與測試板模塊連接。

更進(jìn)一步的，本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

其中待測模擬開關(guān)與電壓檢測模塊之間連接有隔離電阻。

其中待測模擬開關(guān)使能控制信號(hào)的切換，追蹤輸出端負(fù)載電容的電壓變化。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是，一種測量模擬開關(guān)電荷注入量的方法，包括以下步驟：步驟1，打開測試板模塊，獲取到使能控制信號(hào)期間待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓V_OUT1；步驟2，關(guān)閉測試板模塊，獲取到使能控制信號(hào)斷開期間待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓V_OUT2；步驟3，根據(jù)公式Q_INJ＝C_L×|V_OUT1-V_OUT2|計(jì)算出該待測模擬開關(guān)的電荷注入量Q_INJ，其中C_L為待測模擬開關(guān)輸出端負(fù)載電容值。

更進(jìn)一步的，本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

其中步驟1中V_OUT1為獲取使能控制信號(hào)的使能脈沖由關(guān)閉狀態(tài)至最高信號(hào)電壓中間點(diǎn)50％時(shí)刻的待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓。

其中步驟2中V_OUT2為使能控制信號(hào)的使能脈沖由最高信號(hào)電壓至關(guān)閉狀態(tài)中間點(diǎn)50％時(shí)刻的待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓。

本發(fā)明的有益效果是：通過待測模擬開關(guān)使能控制信號(hào)的切換，并且追蹤輸出端負(fù)載電容的電壓變化，這種采用通用標(biāo)準(zhǔn)化測試設(shè)備構(gòu)建的測試裝置，能夠滿足對(duì)待測模擬開關(guān)電荷注入量的測量，同時(shí)能夠覆蓋對(duì)國標(biāo)規(guī)定的其他測試性進(jìn)行測試，該裝置能夠最大程度的降低開發(fā)專用測試裝置的研制成本。

本發(fā)明的有益效果還在于：使用該方法獲取待測模擬開關(guān)在使能控制信號(hào)的不同狀態(tài)下的輸出信號(hào)電壓，該方法參數(shù)提取方式簡單、直觀，對(duì)測試裝置的精度要求和信號(hào)鏈路的完整性要求低，易于實(shí)現(xiàn)；同時(shí)該方法相較于常規(guī)模擬開關(guān)的告訴、高精度類指標(biāo)測試系統(tǒng)，降低了測試系統(tǒng)的開發(fā)成本和周期，并且不依賴測試信號(hào)鏈路的高精度控制及匹配，能夠最大程度的發(fā)掘模擬開關(guān)在高精度應(yīng)用領(lǐng)域的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明測試波形圖及參數(shù)定義區(qū)間的示意圖。

其中：1為模擬電壓產(chǎn)生模塊；2為電壓檢測模塊；3為測試板模塊；4為待測模擬開關(guān)；5為電源；6為雙蹤示波器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本發(fā)明一種測量模擬開關(guān)電荷注入量的裝置，如圖1所示，包括模擬電壓產(chǎn)生模塊1，模擬電壓產(chǎn)生模塊1與電壓檢測模塊2連接，電壓檢測模塊2通過隔離電阻與待測模擬開關(guān)4的輸入端連接；待測模擬開關(guān)4接入電源5，電源5向本裝置供電，使本裝置能夠正常工作；模擬電壓產(chǎn)生模塊1按照待測模擬開關(guān)4的參數(shù)要求設(shè)定模擬輸入電壓信號(hào)，并采用電壓檢測裝置2檢測電壓信號(hào)；阻值為0的隔離電阻能夠防止待測模擬開關(guān)的時(shí)鐘潰通效應(yīng)引發(fā)的部分電荷量回注模擬開關(guān)輸入端，保證了測試結(jié)果的精度。

其中待測模擬開關(guān)4的輸出端與雙蹤示波器6的B端口連接，待測模擬開關(guān)4的輸出端與地相連接的負(fù)載電容C_L連接，雙蹤示波器6的A端口與測試板模塊3的導(dǎo)通使能信號(hào)端連接；測試板模塊3能夠產(chǎn)生使能控制信號(hào)并且接入待測模擬開關(guān)4中，使能控制信號(hào)能夠使待測模擬開關(guān)4在導(dǎo)通使能與斷開之間切換。

上述裝置能夠應(yīng)用在待測模擬開關(guān)4工作頻率小于6GHz的測試中。

本發(fā)明還提供了一種測量模擬開關(guān)電荷注入量的方法，其具體過程是：步驟1，打開測試板模塊，獲取到使能控制信號(hào)期間待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓V_OUT1，其中V_OUT1為在使能控制信號(hào)的使能脈沖由關(guān)閉狀態(tài)至最高信號(hào)電壓中間點(diǎn)50％時(shí)刻的待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓；步驟2，關(guān)閉測試板模塊，獲取到使能控制信號(hào)斷開期間待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓V_OUT2，其中V_OUT2為在使能控制信號(hào)的使能脈沖由最高信號(hào)電壓至關(guān)閉狀態(tài)中間點(diǎn)50％時(shí)刻的待測模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓；步驟3，根據(jù)公式Q_INJ＝C_L×|V_OUT1-V_OUT2|計(jì)算出該待測模擬開關(guān)的電荷注入量Q_INJ，其中C_L為待測模擬開關(guān)輸出端負(fù)載電容值。

本發(fā)明的具體實(shí)施例為：待測模擬開關(guān)型號(hào)為美國ADI公司的ADG506，這是一種單通路型模擬開關(guān)器件。首先將待測模擬開關(guān)的供電端口分別接入5V電源及地，并設(shè)定模擬電壓產(chǎn)生模塊產(chǎn)生2V恒定電壓并接入待測模擬開關(guān)的信號(hào)輸入端，電壓檢測模塊與待測模擬開關(guān)的輸入端連接，監(jiān)控輸入信號(hào)情況；將待測模擬開關(guān)的輸入端與模擬電壓產(chǎn)生模塊之間串接隔離電阻R_S，R_S的阻值為0；將待測模擬開關(guān)的輸出端與負(fù)載電容C_L(C_L＝1nF)的一端相連后與雙蹤示波器的B端口連接，負(fù)載電容C_L另一端接地；測試板模塊產(chǎn)生使能控制信號(hào)，并與待測模擬開關(guān)連接，使其產(chǎn)生讓待測模擬開關(guān)由不導(dǎo)通至導(dǎo)通狀態(tài)的使能控制信號(hào)，將雙蹤示波器的A端口與測試板模塊的控制信號(hào)線連接。

完成上述操作過程，然后按照?qǐng)D2所述的波形輸出控制信號(hào)，觀察雙蹤示波器，記錄控制信號(hào)使能期間模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓V_OUT1(采樣時(shí)刻規(guī)定為控制信號(hào)使能脈沖由關(guān)斷狀態(tài)至最高信號(hào)電壓中間點(diǎn)50％時(shí))、控制信號(hào)關(guān)斷期間模擬開關(guān)輸出信號(hào)電壓V_OUT2(采樣時(shí)刻規(guī)定為控制信號(hào)由最高信號(hào)電壓至關(guān)斷中間點(diǎn)50％的時(shí)刻點(diǎn))，在確定模擬開關(guān)輸出端負(fù)載電容值C_L條件下，由公式Q_INJ＝C_L×|V_OUT1-V_OUT2|求出電荷注入量Q_INJ。