專利名稱：功率vdmos開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種功率VDMOS 開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
功率VDMOS晶體管(Vertical Double-diffiisionMOSFET)兼有雙
極功率管與MOS器件的優(yōu)點(diǎn)，具有開關(guān)速度快、輸入電阻高、驅(qū)動功 耗小、頻率特性好、驅(qū)動能力高、跨導(dǎo)高度線性等特點(diǎn)，而且具有負(fù) 溫度系數(shù)，沒有雙極功率管的二次擊穿問題，安全工作區(qū)大，是理想 的功率器件，因此廣泛應(yīng)用于空間系統(tǒng)的電子元器件電路。
但是，在空間帶電粒子和射線的照射下，其性能會受輻照累積劑 量的影響，甚至功能失效。與其它電路相比，Power VDMOS的性能對 衛(wèi)星的可靠性保證更為關(guān)鍵，作為衛(wèi)星中常用的二次電源的功率開關(guān) 器件，其性能下降也可能會造成衛(wèi)星功能失效，所以在航天電子元器 件中對Power VDMOS抗輻射能力提出了更高的要求。
近二十年的研究表明，VDMOS在輻照中產(chǎn)生的氧化物俘獲電荷 和位于Si-Si02的界面態(tài)電荷對器件性能有很大影響，主要導(dǎo)致開啟電 壓的漂移，在地面Co-60源Y射線環(huán)境下可以模擬空間總劑量輻照環(huán) 境，但是Y射線特別是劑量比較大(100krad左右)的Y射線對人體損 傷比較大，必須進(jìn)行遠(yuǎn)程測試，本發(fā)明就是為滿足此種極限環(huán)境的測 試而產(chǎn)生的。
目前對功率VDMOS的測量一般都采用QT2等晶體管測試儀，這 些設(shè)備采用屏幕讀數(shù)的落后技術(shù)，目前無法實(shí)現(xiàn)電腦控制、電腦精確 讀數(shù)的功能。這導(dǎo)致了測試精度偏差比較大，人為讀數(shù)誤差比較大。 本發(fā)明也是在目前這種測試條件下應(yīng)用而生的，以實(shí)現(xiàn)精確讀數(shù)、沒 有人為誤差的功能。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問題
有鑒于此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種功率VDMOS開啟電 壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對總劑量輻照、劑量率輻照、單粒 子、中子輻照等實(shí)驗(yàn)人員無法進(jìn)入現(xiàn)場的輻照環(huán)境中的VDMOS開啟 電壓遠(yuǎn)程在線精確測量，并在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時顯示測試曲線，實(shí)時 顯示和處理測試結(jié)果開啟電壓。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在 線自動測試方法，以實(shí)現(xiàn)對總劑量輻照、劑量率輻照、單粒子、中子 輻照等實(shí)驗(yàn)人員無法進(jìn)入現(xiàn)場的輻照環(huán)境中的VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程 在線精確測量，并在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時顯示測試曲線，實(shí)時顯示和處 理測試結(jié)果開啟電壓。
(二) 技術(shù)方案
為達(dá)到上述一個目的，本發(fā)明提供了一種功率VDMOS開啟電壓 遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
控制計(jì)算機(jī)，用于運(yùn)行圖形監(jiān)控測試程序，向數(shù)據(jù)采集卡輸出控 制信號，接收數(shù)據(jù)采集卡返回的的開啟電壓測試結(jié)果并顯示；
數(shù)據(jù)采集卡，用于根據(jù)接收自控制計(jì)算機(jī)的控制信號向測試開發(fā) 板輸出時鐘信號；
測試開發(fā)板，用于根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一 數(shù)字信號，對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，對該模擬信 號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，然后將該0至10V的程控 電壓通過電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板；
輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板，用于將接收的0至10V的程控電壓施 加至待測器件上，對器件的開啟電壓進(jìn)行測試，并將得到的開啟電壓 測試結(jié)果通過電纜線、測試開發(fā)板、數(shù)據(jù)采集卡返回給控制計(jì)算機(jī)。
上述方案中，所述控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行一圖形監(jiān)控測試程序，該 圖形監(jiān)控測試程序通過兩個While循環(huán)、 一個Case結(jié)構(gòu)嵌套形成，由LABVIEW程序語言通過模塊化可視化的編程實(shí)現(xiàn)，用于控制數(shù)據(jù)采
集卡輸出時鐘信號。
上述方案中，所述數(shù)據(jù)采集卡為8210USB數(shù)據(jù)采集卡，用于進(jìn)行 模擬電壓采集、脈沖信號輸出，以及波形編程輸出。
上述方案中，所述測試開發(fā)板包括
計(jì)數(shù)器，用于根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字
信號，并將該數(shù)字信號輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；
數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于對接收的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信 號，并將該模擬信號輸出給運(yùn)算放大器；
運(yùn)算放大器，用于對接收的模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V 的程控電壓，并將該0至10V的程控電壓輸出給矩陣開關(guān)；
矩陣開關(guān)，用于對接收的程控電壓執(zhí)行轉(zhuǎn)換功能，將該0至10V 的程控電壓通過轉(zhuǎn)接口、電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
上述方案中，所述計(jì)數(shù)器為54HC590計(jì)數(shù)器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器由 DAC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)，所述運(yùn)算放大器為LF351運(yùn)算放大器， 所述矩陣開關(guān)為偏置測試矩陣開關(guān)。
上述方案中，所述電纜線為35米長24芯屏蔽電纜線，用于將接 收自測試開發(fā)板矩陣開關(guān)的0至10V的程控電壓傳遞至輻照源內(nèi)DUT 插拔開發(fā)板。
上述方案中，所述輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板內(nèi)部至少可插器件8 個，通過24芯屏蔽電纜線與測試開發(fā)板相連接，每個器件3個引出端 口， 8個器件共24個引出端口通過24芯電纜線引出。
為達(dá)到上述另一個目的，本發(fā)明提供了一種功率VDMOS開啟電 壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，該方法包括
控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行圖形監(jiān)控測試程序，向數(shù)據(jù)采集卡輸出控制信號； 數(shù)據(jù)采集卡根據(jù)接收的控制信號向測試開發(fā)板輸出時鐘信號 ， 測試開發(fā)板根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字信 號，對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，對該模擬信號進(jìn)行 信號放大得到0至10V的程控電壓，然后將該0至10V的程控電壓通
7過電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板；
輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板將接收的0至10V的程控電壓施加至待
測器件上，對器件的幵啟電壓進(jìn)行測試，并將得到的開啟電壓測試結(jié)
果通過電纜線、測試開發(fā)板、數(shù)據(jù)采集卡返回給控制計(jì)算機(jī)；
控制計(jì)算機(jī)接收并顯示數(shù)據(jù)采集卡返回的的開啟電壓測試結(jié)果。
上述方案中，所述控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行的圖形監(jiān)控測試程序通過 兩個While循環(huán)、 一個Case結(jié)構(gòu)嵌套形成，由LAB VIEW程序語言通 過模塊化可視化的編程實(shí)現(xiàn)，用于控制數(shù)據(jù)采集卡輸出時鐘信號。
上述方案中，所述數(shù)據(jù)采集卡為8210USB數(shù)據(jù)采集卡，用于進(jìn)行 模擬電壓采集、脈沖信號輸出，以及波形編程輸出。
上述方案中，所述測試開發(fā)板執(zhí)行的處理步驟具體包括
測試幵發(fā)板的計(jì)數(shù)器根據(jù)接收自數(shù)據(jù)采集卡的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù) 分頻功能得到一數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；
數(shù)模轉(zhuǎn)換器對接收的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，并 將該模擬信號輸出給運(yùn)算放大器；
運(yùn)算放大器對接收的模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控 電壓，并將該0至10V的程控電壓輸出給矩陣開關(guān)；
矩陣開關(guān)對接收的程控電壓執(zhí)行轉(zhuǎn)換功能，將該0至10V的程控 電壓通過轉(zhuǎn)接口、電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
上述方案中，所述計(jì)數(shù)器為54HC590計(jì)數(shù)器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器由 DAC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)，所述運(yùn)算放大器為LF351運(yùn)算放大器， 所述矩陣開關(guān)為偏置測試矩陣開關(guān)。
上述方案中，所述電纜線為35米長24芯屏蔽電纜線，用于將接 收自測試開發(fā)板矩陣開關(guān)的0至10V的程控電壓傳遞至輻照源內(nèi)DUT 插拔開發(fā)板。
上述方案中，所述輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板內(nèi)部至少可插器件8 個，通過24芯屏蔽電纜線與測試開發(fā)板相連接，每個器件3個引出端 口， 8個器件共24個引出端口通過24芯電纜線引出。
(三)有益效果
8從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果
1、 本發(fā)明提供的這種功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系
統(tǒng)及方法，以LABV正W軟件為開發(fā)環(huán)境，并結(jié)合目前業(yè)界現(xiàn)有的測 試儀器，進(jìn)行功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試。其測試結(jié)果 可以圖形接口并存儲成報(bào)表格式與圖形文件，計(jì)算機(jī)實(shí)時顯示開啟電 壓，完成后的自動測試系統(tǒng)對節(jié)省測試成本、測試精度、測試時間都 有很大益處，大大減小了各種輻照實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)人員的電離輻射損傷， 有效改善了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
2、 本發(fā)明提供的這種功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系 統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)了對總劑量輻照、劑量率輻照、單粒子、中子輻照等 實(shí)驗(yàn)人員無法進(jìn)入現(xiàn)場的輻照環(huán)境中的VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線精 確測量，并在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時顯示測試曲線，實(shí)時顯示和處理測試 結(jié)果開啟電壓，從而幫助器件設(shè)計(jì)人員全面了解所設(shè)計(jì)芯片的抗輻射 性能。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明 圖1是本發(fā)明提供的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2是LAB VIEW程序前面板圖； 圖3是LAB VIEW程序圖； 圖4是數(shù)據(jù)采集卡的結(jié)構(gòu)框圖5是測試開發(fā)板的結(jié)構(gòu)框圖6是測試開發(fā)板內(nèi)部電路圖數(shù)據(jù)處理部分；
圖7是測試開發(fā)板內(nèi)部電路圖矩陣開關(guān)部分；
圖8是輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板電路圖9是對功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在 線自動測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)包括控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、
測試開發(fā)板和輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
其中，控制計(jì)算機(jī)用于運(yùn)行圖形監(jiān)控測試程序，向數(shù)據(jù)采集卡輸 出控制信號，接收數(shù)據(jù)采集卡返回的的開啟電壓測試結(jié)果并顯示。數(shù) 據(jù)采集卡用于根據(jù)接收自控制計(jì)算機(jī)的控制信號向測試開發(fā)板輸出時 鐘信號。測試開發(fā)板用于根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到 一數(shù)字信號，對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，對該模擬 信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，然后將該0至10V的程 控電壓通過電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。輻照源內(nèi)DUT 插拔開發(fā)板用于將接收的0至10V的程控電壓施加至待測器件上，對 器件的開啟電壓進(jìn)行測試，并將得到的開啟電壓測試結(jié)果通過電纜線、 測試開發(fā)板、數(shù)據(jù)采集卡返回給控制計(jì)算機(jī)。
上述控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行一圖形監(jiān)控測試程序，如圖2和圖3所 示，該圖形監(jiān)控測試程序通過兩個While循環(huán)、 一個Case結(jié)構(gòu)嵌套形 成，由LABVIEW程序語言通過模塊化可視化的編程實(shí)現(xiàn)，用于控制 數(shù)據(jù)采集卡輸出時鐘信號。
上述數(shù)據(jù)采集卡為8210USB數(shù)據(jù)采集卡,用于進(jìn)行模擬電壓采集、 脈沖信號輸出，以及波形編程輸出。如圖4所示，圖4是數(shù)據(jù)采集卡 的結(jié)構(gòu)框圖。1/0端口主要包括模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字端口、計(jì)數(shù) 器、PFI接口，內(nèi)部模塊主要有時鐘產(chǎn)生模塊、接口模塊等。
如圖5所示，圖5是測試開發(fā)板的結(jié)構(gòu)框圖，該測試開發(fā)板包括 計(jì)數(shù)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、矩陣開關(guān)和偏置保險絲。其中， 計(jì)數(shù)器根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字信號，并將 該數(shù)字信號輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器。數(shù)模轉(zhuǎn)換器對接收的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù) 模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，并將該模擬信號輸出給運(yùn)算放大器。運(yùn)算放 大器對接收的模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，并將 該0至10V的程控電壓輸出給矩陣開關(guān)。矩陣開關(guān)對接收的程控電壓 執(zhí)行轉(zhuǎn)換功能，將該0至10V的程控電壓通過轉(zhuǎn)接口、電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
計(jì)數(shù)器為54HC590計(jì)數(shù)器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器由DAC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換芯 片實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算放大器為LF351運(yùn)算放大器，矩陣開關(guān)為偏置測試矩陣 開關(guān)。
再參照圖5，計(jì)數(shù)器54HC590接受到時鐘輸入，然后輸出一數(shù)字 信號，此數(shù)字信號經(jīng)DAC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出一模擬信號，此模擬信 號經(jīng)LF351N放大為0-10V程控電壓，運(yùn)放輸出的0-10V程控電壓輸
入到矩陣開關(guān)，進(jìn)行輸出選擇。
圖6示出了一種測試開發(fā)板內(nèi)部電路圖。數(shù)據(jù)采集卡輸出的方波 信號輸入到54HC590AJ計(jì)數(shù)器，8位計(jì)數(shù)器54HC590AJ正常工作輸出 數(shù)字信號，此數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC0808轉(zhuǎn)換為模擬信號， 此模擬電壓信號經(jīng)運(yùn)算放大器放大為0-10V循環(huán)線形變化程控電壓 Vout。
矩陣開關(guān)示意圖如圖7所示，輻照偏置電壓施加在矩陣開關(guān)的輸 入端口，線形變化電壓Vout也施加在矩陣開關(guān)的輸入端口，通過一機(jī) 械開關(guān)在輻照偏置電壓和Vout之間做一選擇。矩陣開關(guān)使輻照源內(nèi)某 器件處于測試狀態(tài)，線形變化電壓加在器件G和D端口，器件S端口 通過一電流采樣電阻和地連接，或者矩陣開關(guān)使器件處于輻照狀態(tài)， 進(jìn)行輻射源輻照。通過此矩陣開關(guān)，能實(shí)現(xiàn)輻照偏置電壓接口 SGD、 測試接口 SGD分別和輻照源內(nèi)器件SGD的一對一連接。
上述電纜線為35米長24芯屏蔽電纜線，用于將接收自測試開發(fā) 板矩陣開關(guān)的0至10V的程控電壓傳遞至輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
如圖8所示，圖8是輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板電路圖，該輻照源 內(nèi)DUT插拔開發(fā)板內(nèi)部至少可插器件8個，通過24芯屏蔽電纜線與 測試開發(fā)板相連接，每個器件3個引出端口， 8個器件共24個引出端 口通過24芯電纜線引出。
基于上述對功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)的描 述，圖9示出了對功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試的方法流 程圖，該方法包括
ii步驟901:控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行圖形監(jiān)控測試程序，向數(shù)據(jù)采集卡輸出 控制信號；
步驟902:數(shù)據(jù)采集卡根據(jù)接收的控制信號向測試開發(fā)板輸出時鐘 信號；
步驟903:測試開發(fā)板根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到
一數(shù)字信號，對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，對該模擬
信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，然后將該0至10V的程 控電壓通過電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板；
步驟904:輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板將接收的0至10V的程控電 壓施加至待測器件上，對器件的開啟電壓進(jìn)行測試，并將得到的開啟 電壓測試結(jié)果通過電纜線、測試開發(fā)板、數(shù)據(jù)采集卡返回給控制計(jì)算 機(jī)；
步驟905:控制計(jì)算機(jī)接收并顯示數(shù)據(jù)采集卡返回的的開啟電壓測 試結(jié)果。
上述步驟903，即測試開發(fā)板執(zhí)行的處理步驟，具體包括
1) 、測試開發(fā)板的計(jì)數(shù)器根據(jù)接收自數(shù)據(jù)采集卡的時鐘信號執(zhí)行 計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；
2) 、數(shù)模轉(zhuǎn)換器對接收的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號， 并將該模擬信號輸出給運(yùn)算放大器；
3) 、運(yùn)算放大器對接收的模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的 程控電壓，并將該0至10V的程控電壓輸出給矩陣開關(guān)；
4) 、矩陣開關(guān)對接收的程控電壓執(zhí)行轉(zhuǎn)換功能，將該0至10V的 程控電壓通過轉(zhuǎn)接口、電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一歩的詳細(xì)說明。
1:首先按附圖1所示連接好整個系統(tǒng)，把輻照源內(nèi)DUT插拔開 發(fā)板置于輻照環(huán)境中，通過電纜線連接到外部安全環(huán)境中。
2:旋動矩陣開關(guān)，使器件處于輻照偏置電壓狀態(tài)，外部偏置電壓 經(jīng)過保險絲、矩陣開關(guān)、電纜線、內(nèi)部電路板直接施加在器件上。
3:如果要測試某輻照中器件的開啟電壓，通過矩陣開關(guān)使該器件處于測試狀態(tài)。
4:執(zhí)行計(jì)算機(jī)中圖形監(jiān)控測試程序，單擊LABVIEW圖形界面
(附圖2)的開始測試按鈕，使按鈕指示燈亮，此時數(shù)據(jù)采集卡清零輸 出端輸出高電平，數(shù)據(jù)采集卡6端口輸出一方波，54HC590計(jì)數(shù)器循 環(huán)計(jì)數(shù)，此數(shù)字信號經(jīng)過DAC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓，此模 擬電壓經(jīng)過運(yùn)算放大器LF351N輸出為0-10V線形變化的電壓。
5:測試開發(fā)板輸出的0-10V線形變化電壓經(jīng)矩陣開關(guān)、電纜線施 加在器件DUT的柵漏端，器件DUT的源端經(jīng)電纜線、矩陣開關(guān)、器 件電流采樣電阻和GND相連接。
6:在給器件DUT施加線形變化電壓的同時，數(shù)據(jù)采集卡采集器 件兩端電壓和電流采樣電阻兩端電壓，電流采樣電阻兩端電壓經(jīng)變換 演變?yōu)槠骷碾娏鳎瑘D形監(jiān)控測試程序通過一數(shù)據(jù)圖像實(shí)時顯示器件 兩端電壓和器件電流，當(dāng)器件開啟時，數(shù)字顯示一開啟電壓Vth在圖 像界面(附圖2)
7:如果要測試其他DUT器件，只需通過矩陣開關(guān)使其他器件處 于測試狀態(tài)即可。
8:如果要使器件兩端的電壓清零，只需點(diǎn)擊開始測試按鈕，使其 指示燈滅，清零信號為零電平，計(jì)數(shù)器處于清零狀態(tài)，輸出為零電平， 運(yùn)算放大器LF351輸出零電壓，器件兩端始終為零電壓。
9:如步驟8所述，清零后，只需點(diǎn)擊開始測試按鈕，使其指示燈 亮，清零信號為高電平，計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，運(yùn)算放大器LF351輸 出從零電壓開始線形變大的電壓，器件兩端施加測試電壓，開始正常 測試器件開啟電壓。
10:如需停止測試，只需點(diǎn)擊停止按鈕。
以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果 進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體 實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)， 所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括控制計(jì)算機(jī)，用于運(yùn)行圖形監(jiān)控測試程序，向數(shù)據(jù)采集卡輸出控制信號，接收數(shù)據(jù)采集卡返回的的開啟電壓測試結(jié)果并顯示；數(shù)據(jù)采集卡，用于根據(jù)接收自控制計(jì)算機(jī)的控制信號向測試開發(fā)板輸出時鐘信號；測試開發(fā)板，用于根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字信號，對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，對該模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，然后將該0至10V的程控電壓通過電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板；輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板，用于將接收的0至10V的程控電壓施加至待測器件上，對器件的開啟電壓進(jìn)行測試，并將得到的開啟電壓測試結(jié)果通過電纜線、測試開發(fā)板、數(shù)據(jù)采集卡返回給控制計(jì)算機(jī)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行一圖形監(jiān)控測試程序，該圖形監(jiān)控測試程序通過兩個While循環(huán)、 一個Case結(jié)構(gòu)嵌套形成，由LABVIEW程序語言通過模塊化可視化的編程實(shí)現(xiàn)，用于控制數(shù)據(jù)采集卡輸出時鐘信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡為8210USB數(shù)據(jù)采集卡，用于進(jìn)行模擬電壓采集、脈沖信號輸出，以及波形編程輸出。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試開發(fā)板包括計(jì)數(shù)器，用于根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于對接收的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，并將該模擬信號輸出給運(yùn)算放大器；運(yùn)算放大器，用于對接收的模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，并將該0至10V的程控電壓輸出給矩陣開關(guān)；矩陣開關(guān)，用于對接收的程控電壓執(zhí)行轉(zhuǎn)換功能，將該0至10V的程控電壓通過轉(zhuǎn)接口、電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器為54HC590計(jì)數(shù)器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器由DAC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)，所述運(yùn)算放大器為LF351運(yùn)算放大器，所述矩陣開關(guān)為偏置測試矩陣開關(guān)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電纜線為35米長24芯屏蔽電纜線，用于將接收自測試開發(fā)板矩陣開關(guān)的0至10V的程控電壓傳遞至輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板內(nèi)部至少可插器件8個，通過24芯屏蔽電纜線與測試開發(fā)板相連接，每個器件3個引出端口， 8個器件共24個引出端口通過24芯電纜線引出。
8、 一種功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，其特征在于，該方法包括控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行圖形監(jiān)控測試程序，向數(shù)據(jù)采集卡輸出控制信號；數(shù)據(jù)采集卡根據(jù)接收的控制信號向測試開發(fā)板輸出時鐘信號；測試開發(fā)板根據(jù)接收的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字信號，對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，對該模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，然后將該0至10V的程控電壓通過電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板；輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板將接收的0至10V的程控電壓施加至待測器件上，對器件的開啟電壓進(jìn)行測試，并將得到的開啟電壓測試結(jié)果通過電纜線、測試開發(fā)板、數(shù)據(jù)采集卡返回給控制計(jì)算機(jī)；控制計(jì)算機(jī)接收并顯示數(shù)據(jù)采集卡返回的的開啟電壓測試結(jié)果。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，其特征在于，所述控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部運(yùn)行的圖形監(jiān)控測試程序通過兩個While循環(huán)、 一個Case結(jié)構(gòu)嵌套形成，由LABV正W程序語言通過模塊化可視化的編程實(shí)現(xiàn)，用于控制數(shù)據(jù)采集卡輸出時鐘信號。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡為8210USB數(shù)據(jù)采集卡，用于進(jìn)行模擬電壓采集、脈沖信號輸出，以及波形編程輸出。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，其特征在于，所述測試開發(fā)板執(zhí)行的處理步驟具體包括測試開發(fā)板的計(jì)數(shù)器根據(jù)接收自數(shù)據(jù)采集卡的時鐘信號執(zhí)行計(jì)數(shù)分頻功能得到一數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器對接收的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換得到一模擬信號，并將該模擬信號輸出給運(yùn)算放大器；運(yùn)算放大器對接收的模擬信號進(jìn)行信號放大得到0至10V的程控電壓，并將該0至10V的程控電壓輸出給矩陣開關(guān)；矩陣開關(guān)對接收的程控電壓執(zhí)行轉(zhuǎn)換功能，將該0至10V的程控電壓通過轉(zhuǎn)接口、電纜線輸出給輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器為54HC590計(jì)數(shù)器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器由DAC0808數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)，所述運(yùn)算放大器為LF351運(yùn)算放大器，所述矩陣幵關(guān)為偏置測試矩陣開關(guān)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，其特征在于，所述電纜線為35米長24芯屏蔽電纜線，用于將接收自測試開發(fā)板矩陣開關(guān)的0至10V的程控電壓傳遞至輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法，其特征在于，所述輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板內(nèi)部至少可插器件8個，通過24芯屏蔽電纜線與測試開發(fā)板相連接，每個器件3個引出端口， 8個器件共24個引出端口通過24芯電纜線引出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試系統(tǒng)，包括控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、測試開發(fā)板和輻照源內(nèi)DUT插拔開發(fā)板。本發(fā)明同時公開了一種功率VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線自動測試方法。利用本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了對總劑量輻照、劑量率輻照、單粒子、中子輻照等實(shí)驗(yàn)人員無法進(jìn)入現(xiàn)場的輻照環(huán)境中的VDMOS開啟電壓遠(yuǎn)程在線精確測量，并在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時顯示測試曲線，實(shí)時顯示和處理測試結(jié)果開啟電壓。
文檔編號G01R31/26GK101458292SQ200710179370
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者海潮和, 王立新, 蔡小五, 趙發(fā)展, 江 陸 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所