專利名稱：獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序
本發(fā)明一般涉及用于獲得時(shí)域反射(time-domain-reflection)響應(yīng)信息 的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序。具體地，本發(fā)明涉及數(shù)字時(shí)域反射(TDR) 測(cè)量的改進(jìn)方法。
自動(dòng)測(cè)試裝備(ATE)，尤其是當(dāng)用來(lái)測(cè)試數(shù)字集成電路(IC)時(shí)， 日益面臨如下挑戰(zhàn)測(cè)試高速設(shè)備，并且確保干凈信號(hào)到達(dá)被測(cè)設(shè)備 (DUT)以及由DUT提供的信號(hào)不失真地到達(dá)分析電路所在的位置。
應(yīng)當(dāng)注意，在大多數(shù)情況中，DUT板(例如，提供自動(dòng)測(cè)試裝備的 ATE接口和被測(cè)設(shè)備之間的連接的電路板)不由ATE制造商設(shè)計(jì)、建造 或控制。因此，DUT板的特性對(duì)ATE的制造商來(lái)說(shuō)通常是未知的。然 而，DUT板的未知特性或參數(shù)可能對(duì)測(cè)試精度以及最終的收益率帶來(lái)嚴(yán)重 影響。
下面，將參考圖IO描述典型的數(shù)字ATE管腳電子器件。 換言之，圖IO示出了來(lái)自典型數(shù)字ATE管腳電子器件的示意圖的摘 錄。圖IO所示的管腳電子器件整體上以1000表示。輸出電路1010包括驅(qū) 動(dòng)器1012。驅(qū)動(dòng)器1012的輸出經(jīng)由電阻器1014耦合到信號(hào)節(jié)點(diǎn)1020。 出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)器1012的輸出處的信號(hào)以SIG0表示，并且出現(xiàn)在信號(hào)節(jié)點(diǎn) 1020處的信號(hào)以SIG表示。管腳電子器件1000還包括比較器1030，其第 一輸入被耦合到信號(hào)節(jié)點(diǎn)1020。比較器1030的第二輸入接收閾值信號(hào) 1032，閾值信號(hào)1032也表示為VTH。比較器1030的輸出連接到鎖存器 1040的數(shù)據(jù)輸入。鎖存器1040接收時(shí)鐘信號(hào)1042，時(shí)鐘信號(hào)1042也表示 為SCLK。
信號(hào)節(jié)點(diǎn)1020經(jīng)由傳輸線或線纜1060與POGO管腳1050耦合。 POGO管腳是ATE接口 1070的一部分。在典型配置中，DUI板與POGO 管腳1050耦合以在ATE接口 1070和被測(cè)設(shè)備的管腳(例如，集成電路的 封裝管腳或印刷電路板的測(cè)試焊點(diǎn))之間提供電連接。為此，DUT板一般
7包括傳輸線(例如，帶狀線或微帶線1080)。這里應(yīng)當(dāng)注意，假設(shè)線纜
1060包括特征阻抗ZT，并且DUT板的傳輸線1080包括特征阻抗ZD。此 外，在ATE接口 1070處通常存在阻抗中斷。除此之外，應(yīng)當(dāng)注意，線纜 1060和傳輸線1080 —般包括與頻率有關(guān)的衰減特性。
下面，將參考

圖10和11描述管腳電子器件1010的操作。
圖ll示出了出現(xiàn)在圖IO的電路IOOO中的信號(hào)的圖形表示。圖11的 圖形表示整體上以1100表示。第一信號(hào)表示1110示出了驅(qū)動(dòng)器1020的輸 出處的信號(hào)SIGO的時(shí)間演變。第二信號(hào)表示1120描述了 ATE接口 1070 處的信號(hào)"POGO"的時(shí)間演變。第三信號(hào)表示1130描述了信號(hào)節(jié)點(diǎn) 1020處的信號(hào)SIG的時(shí)間演變。
在操作中，驅(qū)動(dòng)器1020 (D)產(chǎn)生階躍信號(hào)SIGO，其經(jīng)由源阻抗R (例如由電阻器1014形成)被發(fā)射到傳輸線，例如線纜1060。線纜1060 在ATE接口 1070 (其通常由POGO管腳表示)處結(jié)束。DUT板例如經(jīng)由 印刷電路板(DUT板)上的帶狀線或微帶線從這里(例如，從ATE接 口)將信號(hào)連接到被測(cè)設(shè)備1074。
源阻抗R通常等于線纜1060的特征阻抗ZT。優(yōu)選地，DUT板軌線 (trace) 1080的阻抗ZD也是一樣(或者至少類似)。
驅(qū)動(dòng)器1020和串聯(lián)電阻器1014被繪制為用于任何源的符號(hào)。換言 之，源可以被實(shí)現(xiàn)為具有并聯(lián)阻抗的電流源。
比較器1030位于發(fā)射發(fā)生的點(diǎn)處。比較器1030將當(dāng)前信號(hào)SIG與靜 態(tài)閾值VTH相比較。還可以利用某種類型的鎖存器或寄存器(S)以及測(cè) 試儀時(shí)鐘對(duì)得到的數(shù)字信號(hào)(例如當(dāng)SIG<VTH時(shí)由邏輯低表示而當(dāng) SIG>VTH時(shí)由邏輯高表示)進(jìn)行數(shù)字采樣。
常規(guī)的時(shí)域反射技術(shù)是利用兩個(gè)不同的比較器閾值電壓來(lái)測(cè)量DUT 板軌線1080的未知時(shí)間延遲以便消除DUT處的和來(lái)自DUT的信號(hào)的扭 斜而被應(yīng)用的。這種情況中，沒(méi)有被測(cè)設(shè)備被插入，從而DUT板軌線 1080的端部是開(kāi)放的。
圖11示出了當(dāng)應(yīng)用傳統(tǒng)的TDR概念時(shí)出現(xiàn)的信號(hào)。階躍信號(hào)SIGO 由驅(qū)動(dòng)器1020產(chǎn)生，并且經(jīng)由電阻器1014被發(fā)射到線纜1060。在ATE接口 1070處，可以觀測(cè)信號(hào)POGO。信號(hào)SIGO包括邊沿或階躍1140。信 號(hào)POGO的邊沿或階躍1142是由在線纜1060上向前行進(jìn)的波引起的對(duì)邊 沿或階躍1140的響應(yīng)。由于線纜1060上的傳播延遲，邊沿或階躍1142相 對(duì)于邊沿或階躍1140被延遲。信號(hào)再沿著傳輸線1080行進(jìn)。傳輸線1080 的開(kāi)路端(DUT)引起了對(duì)行波的反射。因此，信號(hào)POGO表現(xiàn)出第二邊 沿或階躍1144，這是由來(lái)自傳輸線1080的開(kāi)路端的反射引起的。
由于傳輸線1080的高頻衰減，邊沿1144的上升時(shí)間大于邊沿1142的 上升時(shí)間。
信號(hào)節(jié)點(diǎn)1020處的信號(hào)SIG表現(xiàn)出直接由邊沿1140引起的第一邊沿 或階躍1152以及由傳輸線1080的開(kāi)路端處的反射引起的第二邊沿或階躍 1154。
換言之，信號(hào)SIG的第一階躍1152表示驅(qū)動(dòng)器的輸出而信號(hào)SIG的 第二階躍1154是來(lái)自開(kāi)路線1080的反射。反射階躍1154比第一階躍 1152慢(表現(xiàn)出更長(zhǎng)的上升時(shí)間)，這是因?yàn)榉瓷潆A躍1154經(jīng)歷了兩次 通過(guò)信號(hào)路徑(通過(guò)線纜1060和傳輸線1080)行進(jìn)的衰減。
這里應(yīng)當(dāng)注意，反射波，即第二階躍1154的波形是信號(hào)路徑(包括 線纜1060和傳輸線1080)的衰減的精確表示。然而，通過(guò)合理努力獲取 與自動(dòng)測(cè)試裝備中的時(shí)域反射響應(yīng)有關(guān)的信息仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是創(chuàng)建帶來(lái)精度和資源消耗之間的合理折衷 的用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的概念。
這個(gè)問(wèn)題由根據(jù)權(quán)利要求1的裝置、根據(jù)權(quán)利要求22的方法和根據(jù) 權(quán)利要求24的計(jì)算機(jī)程序來(lái)解決。
本發(fā)明創(chuàng)建了一種用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的裝置。該裝置包括信 號(hào)驅(qū)動(dòng)器，該信號(hào)驅(qū)動(dòng)器適于將不同脈沖長(zhǎng)度的兩個(gè)脈沖施加到TDR端 口，以便激發(fā)與第一脈沖相對(duì)應(yīng)的第一 TDR響應(yīng)信號(hào)以及與第二脈沖相 對(duì)應(yīng)的第二 TDR響應(yīng)信號(hào)。該裝置還包括定時(shí)測(cè)定器，該定時(shí)測(cè)定器適 于基于第一 TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值相交時(shí)的第一瞬間并且基于第二 TDR響 應(yīng)信號(hào)與該閾值相交時(shí)的第二瞬間提供定時(shí)信息。此外，該裝置包括TDR 響應(yīng)信息計(jì)算器，其適于基于該定時(shí)信息計(jì)算與TDR響應(yīng)有關(guān)的信息。本發(fā)明的重要想法是可以根據(jù)對(duì)于不同脈沖長(zhǎng)度的激發(fā)脈沖指示
TDR響應(yīng)信號(hào)何時(shí)與閾值相交的定時(shí)信息，來(lái)獲得與時(shí)域反射(TDR)響 應(yīng)有關(guān)的特別精確的信息。已發(fā)現(xiàn)當(dāng)激發(fā)脈沖的脈沖長(zhǎng)度改變時(shí)，TDR響 應(yīng)信號(hào)的定時(shí)改變。此外，已發(fā)現(xiàn)可以基于所述定時(shí)改變來(lái)計(jì)算與TDR 響應(yīng)有關(guān)的信息。因此，可以通過(guò)改變激發(fā)脈沖的定時(shí)(例如，改變脈沖 長(zhǎng)度)并且通過(guò)評(píng)估與TDR響應(yīng)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的定時(shí)信息來(lái)測(cè)量TDR脈沖 響應(yīng)。這種概念特別有利，這是因?yàn)槠渫ǔＤ軌蛟O(shè)置定時(shí)以測(cè)量自動(dòng)測(cè)試 裝備中的極高精度(甚至可能在皮秒范圍)的定時(shí)。這是由于高精度定時(shí) 機(jī)器通常包括在多管腳自動(dòng)測(cè)試裝備的通道模塊中的事實(shí)。例如可以利用 可調(diào)節(jié)的延遲線來(lái)獲得高定時(shí)分辨率。因此，為了允許獲得時(shí)域反射響應(yīng) 信息，不必大幅度地修改自動(dòng)測(cè)試裝備的傳統(tǒng)通道模塊的硬件。
此外，發(fā)明概念帶來(lái)了這樣的顯著優(yōu)點(diǎn)當(dāng)記錄時(shí)域反射響應(yīng)信息 時(shí)，不必改變閾值。因此，當(dāng)處理針對(duì)不同激發(fā)脈沖的TDR響應(yīng)信號(hào) 時(shí)，通過(guò)使閾值恒定，可以避免由電路組件的非線性特性引起的誤差。特 別地，利用發(fā)明概念，可以避免依賴于若干個(gè)電路組件(例如，比較器) 的傳播延遲的改變的閾值。
另外，基于根據(jù)定時(shí)信息確定時(shí)域反射響應(yīng)的發(fā)明概念排除了需要實(shí) 現(xiàn)用作傳統(tǒng)示波器中的多比特模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
綜上所述，發(fā)明概念帶來(lái)了這樣的可能性僅僅基于對(duì)信號(hào)定時(shí)的精 確確定來(lái)確定TDR響應(yīng)，其允許利用適度的電路努力獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。
還應(yīng)當(dāng)注意，將定時(shí)改變轉(zhuǎn)化為電壓改變(At》Av)的基本概念不僅 適用于衰減信號(hào)(例如，像無(wú)源測(cè)量路徑中的TDR響應(yīng)信號(hào))，而且適 用于不同類型的信號(hào)。因此，即使信號(hào)包括頻率超高(superelevation) (例如，過(guò)沖)，也可以利用上述概念很好地對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。
本發(fā)明的有利實(shí)施例由相關(guān)權(quán)利要求進(jìn)一步限定。
此外，本發(fā)明創(chuàng)建了用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的相應(yīng)方法和對(duì)應(yīng)的 計(jì)算機(jī)程序。
隨后將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于獲取時(shí)域反射響應(yīng)信息的發(fā)明裝置的示意框圖2示出了出現(xiàn)在圖1的裝置中的信號(hào)的圖形表示；
圖3示出了用于測(cè)量TDR響應(yīng)信號(hào)的擺率(slew rate)的方法的圖形 表不；
圖4示出了出現(xiàn)在發(fā)明裝置中的多個(gè)信號(hào)的圖形表示；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于獲取時(shí)域反射響應(yīng)信息的發(fā)
明裝置的示意框圖6A示出了可能出現(xiàn)在圖5的裝置中的信號(hào)的圖形表示；
圖6B示出了可能出現(xiàn)在圖5的裝置中的信號(hào)的圖形表示；
圖6C示出了可能出現(xiàn)在圖5的裝置中的信號(hào)的另一圖形表示；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于獲取時(shí)域反射響應(yīng)信息的裝
置的示意框圖8A示出了可能出現(xiàn)在圖7的裝置中的信號(hào)的圖形表示；
圖8B示出了可能出現(xiàn)在圖7的裝置中的信號(hào)的圖形表示；
圖9A示出了可能出現(xiàn)在發(fā)明裝置中的不同長(zhǎng)度的脈沖的圖形表示；
圖9B示出了用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的發(fā)明方法的流程圖IO示出了傳統(tǒng)ATE管腳電子器件的示意框圖；以及
圖11示出了可能出現(xiàn)在圖10的裝置中的信號(hào)的圖形表示。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的發(fā)明裝置的示意框圖。圖1 的裝置整體上以100表示。裝置100包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110。信號(hào)驅(qū)動(dòng)器 110的輸出耦合到TDR端口 120。 TDR端口 120例如可以是電(或光)節(jié) 點(diǎn)。此外，裝置IOO包括定時(shí)測(cè)定器130，其輸入與TDR端口 120耦合。 因此，定時(shí)測(cè)定器從TDR端口 120接收TDR響應(yīng)信號(hào)132。此外，定時(shí) 測(cè)定器130向TDR響應(yīng)信息計(jì)算器140提供定時(shí)信息134。 TDR響應(yīng)信息 計(jì)算器140提供TDR響應(yīng)信息142。另外，應(yīng)當(dāng)注意，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110適 于產(chǎn)生被饋送到TDR端口 120的多個(gè)脈沖112。
基于對(duì)裝置100的上述結(jié)構(gòu)描述，下面將描述與裝置100的操作有關(guān)的許多細(xì)節(jié)。在操作中，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110向TDR端口 120施加不同脈沖長(zhǎng)
度的至少兩個(gè)脈沖112。換言之，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110被激勵(lì)(例如通過(guò)未示
出的脈沖生成器單元或者定時(shí)生成器單元)以生成至少兩個(gè)脈沖。脈沖從
信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110的輸出被轉(zhuǎn)發(fā)到TDR端口 120以激發(fā)出相應(yīng)的TDR響應(yīng) 信號(hào)。換言之，由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110產(chǎn)生的第一脈沖引起了第一 TDR響應(yīng) 信號(hào)，而由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110產(chǎn)生的第二脈沖引起了第二 TDR響應(yīng)信號(hào)。 定時(shí)測(cè)定器130適于接收TDR響應(yīng)信號(hào)132并且提供相應(yīng)的定時(shí)信息 134。例如，定時(shí)測(cè)定器130適于確定當(dāng)?shù)谝?TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值電平相 交時(shí)的第一瞬間，并且確定當(dāng)?shù)诙?TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值電平相交時(shí)的第 二瞬間。由定時(shí)測(cè)定器130獲得的定時(shí)信息例如可以是相對(duì)于信號(hào)驅(qū)動(dòng)器 110提供的脈沖的，如下面更詳細(xì)描述的。因此，定時(shí)測(cè)定器130例如提 供相對(duì)定時(shí)信息，第一相對(duì)定時(shí)信息描述由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110提供的第一脈 沖的后沿與當(dāng)?shù)谝?TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值電平相交時(shí)的瞬間之間的時(shí)間 段。此外，定時(shí)信息例如可以包括第二相對(duì)定時(shí)信息，其描述由信號(hào)驅(qū)動(dòng) 器110提供的第一脈沖的后沿與當(dāng)?shù)诙?TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值電平相交時(shí) 的瞬間之間的時(shí)間段。優(yōu)選地，閾值電平在確定第一瞬間和第二瞬間時(shí)保 持不變。
此外，TDR響應(yīng)信息計(jì)算器140優(yōu)選地適于基于定時(shí)信息134計(jì)算與 TDR信息有關(guān)的信息。因此，TDR響應(yīng)信息計(jì)算器140優(yōu)選地提供TDR 響應(yīng)信息142，其例如可以描述TDR響應(yīng)的波形。換言之，TDR響應(yīng)信 息可以以絕對(duì)電平或相對(duì)電平的改變來(lái)描述出現(xiàn)在裝置100的TDR端口 120處的TDR響應(yīng)的時(shí)間演變。
下面，將參考圖2更詳細(xì)地描述本發(fā)明的操作原理。圖2示出了可能 出現(xiàn)在裝置100中的信號(hào)的圖形表示。圖2的圖形表示整體上以200表 示。第一信號(hào)表示120描述第一脈沖的時(shí)間演變，這里以理想化的形式示 出。時(shí)間軸212描述時(shí)間，而電平軸214按任意單位描述第一脈沖的信號(hào) 電平。這里，第一脈沖以理想化的方式被示為持續(xù)時(shí)間為lpl的矩形脈沖 216。脈沖216由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110提供。
第二信號(hào)表示220描述形成了對(duì)脈沖216的TDR響應(yīng)的TDR響應(yīng)信號(hào)。時(shí)間軸222描述時(shí)間，而電平軸224按任意單位描述電平。這里應(yīng)當(dāng) 注意，由于不可避免TDR路徑上的高頻信號(hào)組件的衰減，因此第一 TDR 響應(yīng)信號(hào)226包括非理想平滑邊沿。還應(yīng)當(dāng)注意，由于TDR路徑上的傳 播延遲，TDR信號(hào)226相對(duì)于第一脈沖216在時(shí)間上被延遲。這里還應(yīng)當(dāng) 注意，第一脈沖在時(shí)間t2處開(kāi)始。第一 TDR響應(yīng)信號(hào)226在時(shí)間t3處開(kāi) 始上升并持續(xù)上升直到時(shí)間t4為止。時(shí)間t3和t4之間的時(shí)間間隔等于第 一脈沖216的持續(xù)時(shí)間lpl。
下面，將描述更長(zhǎng)的第二脈沖的情形。為此，第三信號(hào)表示230描述 由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110提供的第二脈沖的時(shí)間演變。時(shí)間軸232描述時(shí)間，而 電平軸234描述第二脈沖236的電平。這里應(yīng)當(dāng)注意，圖2的信號(hào)表示被 布置以使得第一脈沖216和第二脈沖236好像具有在相同瞬間的后沿。然 而，這種表示形式僅選用于比較的目的。實(shí)際上，第一脈沖216和第二脈 沖236是相繼被發(fā)射的。
然而，最好(但非必須)在同一名義(或相對(duì))時(shí)間(相對(duì)于時(shí)鐘信 號(hào))提供兩個(gè)脈沖216、 236的后沿。芯片測(cè)試儀中可用的時(shí)間測(cè)量工 具，例如用于延遲時(shí)鐘信號(hào)的可編程延遲線，具有有限的精度。然而，在 小的時(shí)間窗口中可獲得非常好的局部相對(duì)精度。因此，為了提高定時(shí)精 度，在相對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)的等同時(shí)間位置處提供脈沖216、 236的后沿可以 是有用的。
不過(guò)，定時(shí)測(cè)定器130例如可以適于執(zhí)行相對(duì)于第一脈沖216和第二 脈沖236的后沿的時(shí)間測(cè)量。
第二脈沖236具有脈沖長(zhǎng)度lp2。除此之外，Alp表示第二脈沖236的 脈沖長(zhǎng)度lp2和第一脈沖216的脈沖長(zhǎng)度lpl之間的差。
第四信號(hào)表示240描述響應(yīng)于第二脈沖236的第二 TDR響應(yīng)信號(hào)的時(shí) 間演變。時(shí)間軸242描述時(shí)間，而電平軸244按任意單位描述第二 TDR信 號(hào)246的電平。第二 TDR信號(hào)246在時(shí)間t5處開(kāi)始，在時(shí)間t6處達(dá)到第 一電平y(tǒng)l并在時(shí)間t7處達(dá)到第二電平y(tǒng)2。應(yīng)當(dāng)注意，t6-t5=lpl。由此， 第一電平y(tǒng)i等同于第一 TDR響應(yīng)信號(hào)226到達(dá)時(shí)間t4時(shí)的電平。然而， 在時(shí)間t6和t7之間，第二 TDR響應(yīng)信號(hào)246進(jìn)一步增加以達(dá)到第二電平y(tǒng)2。第一電平y(tǒng)l和第二電平y(tǒng)2之差標(biāo)為Ay。換言之，第二 TDR響應(yīng)信 號(hào)246在時(shí)間t7處的值高于第一 TDR響應(yīng)信號(hào)236在時(shí)間t4處的電平， 這是因?yàn)榈诙}沖236長(zhǎng)于第一脈沖216。進(jìn)一步假設(shè)第一 TDR響應(yīng)信號(hào) 236響應(yīng)于第一脈沖216的后沿而開(kāi)始返回到其零狀態(tài)。此外，還假設(shè)第 二 TDR響應(yīng)信號(hào)246響應(yīng)于脈沖236的后沿開(kāi)始返回到其零狀態(tài)。另外， 這里假設(shè)第一 TDR響應(yīng)信號(hào)236的返回和第二 TDR響應(yīng)信號(hào)246的返回 表現(xiàn)出分別從值yl和y2開(kāi)始，近似等同于時(shí)間演變。由于第一和第二 TDR響應(yīng)信號(hào)226、 246的后沿的初始值yl、 y2不同，因此，容易理解 TDR響應(yīng)信號(hào)226、 246的后沿226b、 246b在不同時(shí)間txl、 tx2處與預(yù)定 閾值電平250相交。這里假設(shè)后沿226b在時(shí)間txl與閾值電平250相交而 TDR響應(yīng)信號(hào)246的后沿246b在時(shí)間tx2處與閾值電平250相交?，F(xiàn)在， 假設(shè)后沿226b和后沿246b處于近似與Ay的電平移動(dòng)平行的閾值電平250 附近的時(shí)間間隔中，并且第一后沿226b和第二后沿246b都具有大約類似 的擺率，電平差A(yù)y可以從定時(shí)移動(dòng)At得出。如果lsi表示后沿226b和后沿 246b在閾值電平250附近的時(shí)間間隔中的(近似相等的)擺率的絕對(duì)值， 則下面的關(guān)系成立 |s|=Ay/At。
換言之，Ay可以使用下面的關(guān)系從對(duì)At的測(cè)量得出。 Ay=js|At。
因此，基于At信息可以以較好的近似來(lái)計(jì)算在時(shí)間上相隔Alp的脈沖 響應(yīng)的兩個(gè)值之差A(yù)y。因此，定時(shí)測(cè)定器130優(yōu)選地適于提供允許確定 At的信息作為定時(shí)信息134。例如，如果知道相對(duì)于第一脈沖216的后沿 的時(shí)間位置的txl以及如果知道相對(duì)于第二脈沖236的后沿的時(shí)間位置的 tx2，則可以計(jì)算At。換言之，txl和tx2被認(rèn)為是相對(duì)于相應(yīng)的脈沖 216、 236的后沿定義的相對(duì)時(shí)間。因此，txl例如可以定義為第一脈沖 216的后沿和當(dāng)?shù)谝?TDR響應(yīng)信號(hào)226與閾值電平250相交時(shí)的瞬間之間 的時(shí)間間隔。類似地，時(shí)間tx2例如可以定義為第二脈沖236的后沿和當(dāng) 第二 TDR響應(yīng)信號(hào)246與閾值電平250相交時(shí)的瞬間之間的時(shí)間間隔。定 時(shí)信息134可以包括與所述時(shí)間間隔有關(guān)的信息或者可以包括與時(shí)間間隔At有關(guān)的信息。然而，定時(shí)信息134可以包括可以得出At的任何其它信
息，例如，第一瞬間和第二瞬間的第一脈沖216的后沿、第二脈沖236的 后沿的絕對(duì)定時(shí)信息。
TDR響應(yīng)信息計(jì)算器140可以適于利用上述斜率lsl、 At和Ay之間的 關(guān)系估計(jì)各個(gè)定時(shí)信息134，并且計(jì)算信息142。
因此，TDR響應(yīng)信息142例如可以被計(jì)算來(lái)描述不同瞬間之間的 TDR響應(yīng)的電平之差A(yù)y。然而，可以在多于兩種的不同長(zhǎng)度脈沖的情況 下重復(fù)測(cè)量。在這種情況中，可以評(píng)估TDR響應(yīng)的時(shí)間演變中的多于兩 個(gè)點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)注意，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算了 TDR響應(yīng)的時(shí)間演變的相對(duì) 值。因此，TDR響應(yīng)的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)被當(dāng)作基準(zhǔn)點(diǎn)，并且計(jì)算不同瞬間的電 平的改變(例如，Ay)。
在替代實(shí)施例中，可以嘗試計(jì)算TDR響應(yīng)信號(hào)的絕對(duì)值。 應(yīng)當(dāng)注意，為了執(zhí)行上述過(guò)程，需要知道在閾值250附近的時(shí)間間隔 中的TDR響應(yīng)信號(hào)的后沿的斜率。下面，將描述怎樣可以通過(guò)測(cè)量確定 該斜率。然而，應(yīng)當(dāng)注意，如果可得到關(guān)于電路的足夠信息，也可以通過(guò) 計(jì)算獲得該斜率。
圖3示出了用于測(cè)量TDR響應(yīng)信號(hào)后沿的斜率的可能出現(xiàn)在圖1的裝 置中的信號(hào)的圖形表示。圖3的圖形表示整體上以300表示。第一信號(hào)表 示310示出了可能由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器IIO提供的脈沖。時(shí)間軸312描述了時(shí)間 而電平軸314描述了電平。為了說(shuō)明，假設(shè)脈沖316為理想的矩形脈沖。 然而，在實(shí)際中，脈沖216可能具有有限的上升時(shí)間和下降時(shí)間。
在第一步驟中，脈沖316由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110發(fā)射以通過(guò)TDR路徑。作 為對(duì)脈沖316的響應(yīng)的TDR響應(yīng)信號(hào)在第二信號(hào)表示320中示出。時(shí)間軸 322描述時(shí)間而電平軸324按任意單位描述信號(hào)電平。但是，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā) 射脈沖316時(shí)，定時(shí)測(cè)定器130可以確定TDR響應(yīng)信號(hào)326何時(shí)與第一斜 率測(cè)量閾值328 (thl)相交。該相交的時(shí)間位置以trdl表示，并且優(yōu)選地 表達(dá)為相對(duì)于脈沖316的后沿的相對(duì)時(shí)間位置。
但是，為了測(cè)量TDR響應(yīng)信號(hào)的后沿的斜率，脈沖316優(yōu)選地第二次被再次發(fā)射。第三信號(hào)表示330示出了響應(yīng)于TDR脈沖316的再次發(fā)射 的TDR響應(yīng)信號(hào)。時(shí)間軸332描述時(shí)間而電平軸334描述信號(hào)電平。但 是，當(dāng)脈沖316第二次被發(fā)射時(shí)，閾值電平被調(diào)節(jié)到最好不同于閾值電平 328的第一值的第二值338 (th2)。因此，相對(duì)于脈沖316的后沿表達(dá)的 并且以trel2表示的TDR響應(yīng)信號(hào)336的后沿與第二閾值338相交時(shí)的時(shí) 間不同于trell。
由此，可以根據(jù)下式來(lái)計(jì)算TDR響應(yīng)信號(hào)326、 336的后沿的擺率 擺率=(th2-thl) /(trel2-tre11)。
換言之，可以執(zhí)行下面的過(guò)程
在第一步驟中，閾值電平被設(shè)為第一值，并且第一脈沖被信號(hào)驅(qū)動(dòng)器
110發(fā)射。描述第一脈沖的后沿和TDR響應(yīng)信號(hào)的后沿與第一閾值相交的 瞬間之間的時(shí)間間隔trell的信息被確定。
在第二步驟中，閾值電平被設(shè)為第二值。此外，第二脈沖被信號(hào)驅(qū)動(dòng) 器發(fā)射，其中，第二脈沖優(yōu)選地與第一脈沖具有相同的脈沖長(zhǎng)度。另外， 第二脈沖的后沿和TDR響應(yīng)信號(hào)的后沿與閾值電平相交的瞬間之間的時(shí) 間間隔trel2被確定。
在第三步驟中，擺率作為閾值電平之差和時(shí)間間隔trdl和trel2之差 之間的商被計(jì)算。
應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)確定擺率時(shí)，與脈沖寬度無(wú)關(guān)。因此，在本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施例中， 一個(gè)長(zhǎng)脈沖或兩個(gè)充分長(zhǎng)的脈沖被用來(lái)確定擺率。
此外，應(yīng)當(dāng)注意，代替改變閾值電平，可以使閾值電平保持恒定而可 以改變驅(qū)動(dòng)器電平。
換言之，可以使信號(hào)驅(qū)動(dòng)器提供的電平變化，以使得由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器提 供的第一脈沖和第二脈沖包括不同的電平。換言之，可以將驅(qū)動(dòng)信號(hào)向上 位移或向下位移預(yù)定位移值。位移驅(qū)動(dòng)器電平的原理與執(zhí)行實(shí)際TDR測(cè) 量緊密相關(guān)。
圖4示出了在圖1的裝置100中發(fā)生的信號(hào)的另一圖形表示。圖4的 圖形表示整體上以400表示。第一信號(hào)表示410選擇多個(gè)不同脈沖寬度 (或脈沖長(zhǎng)度)的理想脈沖。時(shí)間軸412描述時(shí)間而電平軸414按任意單
16位描述信號(hào)電平。不同脈沖以416a、 416b和416c表示。
第二信號(hào)表示420描述多個(gè)失真脈沖。失真脈沖例如可以是TDR響 應(yīng)信號(hào)，其形成了對(duì)第一信號(hào)表示410所示的激發(fā)脈沖的響應(yīng)。對(duì)于信號(hào) 表示420，時(shí)間軸422描述時(shí)間而電平軸424按任意單位描述失真脈沖的 信號(hào)電平。
這里應(yīng)當(dāng)注意，信號(hào)表示410的脈沖例如可以由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110提 供，并且因此可以經(jīng)由TDR端口 120被輸出。為了說(shuō)明，假設(shè)不同長(zhǎng)度 的脈沖416a、 416b、 416c的后沿在時(shí)間t401處出現(xiàn)。此外，應(yīng)當(dāng)注意， 第一 TDR響應(yīng)信號(hào)426a是對(duì)第一脈沖416a的響應(yīng)，第二 TDR響應(yīng)信號(hào) 426b是對(duì)第二脈沖416b的響應(yīng)，而第三TDR響應(yīng)信號(hào)426c是對(duì)第三脈 沖416c的響應(yīng)。
假設(shè)脈沖416a、 416b、 416c的后沿都發(fā)生在同一時(shí)間t401處，相應(yīng) 的TDR響應(yīng)信號(hào)426a、 426b、 426c (或者，更精確地，其后沿)在不同 時(shí)間與閾值電平428相交。換言之，TDR響應(yīng)信號(hào)的后沿的定時(shí)(即，后 沿與閾值電平428相交的時(shí)間)隨著脈沖426a、 426b、 426c的長(zhǎng)度而變 化。
第三信號(hào)表示430示出了作為脈沖寬度的函數(shù)的定時(shí)改變。脈沖寬度 軸432描述脈沖寬度而定時(shí)改變軸434描述TDR響應(yīng)信號(hào)的后沿的定時(shí)的 變化。作為基準(zhǔn)定時(shí)(定時(shí)改變等于零)，假設(shè)是非常長(zhǎng)的脈沖。從這里 可以看出，定時(shí)改變的絕對(duì)值隨著脈沖寬度或脈沖長(zhǎng)度的減小而增加。換 言之，定時(shí)(當(dāng)后沿與閾值相交時(shí)的瞬間)在脈沖寬度變短時(shí)變化相當(dāng) 大。相反，對(duì)于較長(zhǎng)的脈沖寬度，定時(shí)改變較小。
如上所討論的，定時(shí)改變是針對(duì)電平變化的測(cè)量。在理想條件下，定 時(shí)改變與電壓改變成比例。換言之，如果定時(shí)改變例如為零，則可以假設(shè) TDR響應(yīng)信號(hào)已達(dá)到其穩(wěn)定狀態(tài)值。相反，當(dāng)定時(shí)改變發(fā)生時(shí)，可以計(jì)算 出在后沿發(fā)生(或開(kāi)始)時(shí)，TDR響應(yīng)信號(hào)已達(dá)到偏離穩(wěn)定狀態(tài)值的值。 因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，定時(shí)改變(參考非常長(zhǎng)的脈沖)與TDR 響應(yīng)信號(hào)從其穩(wěn)定狀態(tài)值的偏離(至少近似地)成比例。因此，作為脈沖
寬度的函數(shù)的定時(shí)改變的表示可以有效地認(rèn)為是TDR響應(yīng)信號(hào)的時(shí)間演
17變的表示。
與發(fā)明概念的實(shí)際實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)，TDR響應(yīng)信號(hào)的波形可以按絕對(duì)值或相 對(duì)表示(例如，相對(duì)于長(zhǎng)脈沖的穩(wěn)定狀態(tài)值)來(lái)確定。
這里應(yīng)當(dāng)注意，可以根據(jù)上述概念將定時(shí)改變轉(zhuǎn)化為信號(hào)電平(例 如，電壓或電流)表示。
在第四信號(hào)表示440中，示出了相對(duì)TDR信號(hào)電平形式的TDR響應(yīng) 信號(hào)的描述。時(shí)間軸442描述時(shí)間而信號(hào)電平軸444描述相對(duì)TDR響應(yīng)信 號(hào)電平。應(yīng)當(dāng)注意，相對(duì)TDR響應(yīng)信號(hào)電平與定時(shí)改變成比例，TDR響 應(yīng)信號(hào)的后沿的擺率是比例因子。
第五信號(hào)表示450示出了絕對(duì)TDR響應(yīng)信號(hào)電平的圖形表示。時(shí)間 軸452描述時(shí)間，而信號(hào)電平454描述絕對(duì)TDR響應(yīng)信號(hào)電平。絕對(duì) TDR響應(yīng)信號(hào)電平的時(shí)間演變可以利用線性映射基于定時(shí)改變來(lái)計(jì)算，其 中，擺率s或lsl優(yōu)選地可以用作線性縮放因子(scaling factor)。換言之， TDR響應(yīng)信號(hào)的重建(以絕對(duì)信號(hào)電平表達(dá))可由TDR響應(yīng)信息計(jì)數(shù)器 140基于在圖形表示430中表示的定時(shí)改變而獲得。
下面，將綜述上述概念。與更精確的測(cè)量一起提出的技術(shù)可以描述為 如下
觀測(cè)恒定比較器閾值時(shí)的名義恒定邊沿，并且移動(dòng)前一邊沿。為了該 觀測(cè)，例如可以掃描采樣時(shí)鐘。換言之，后沿相對(duì)于名義脈沖寬度PW的 移動(dòng)被記錄。得到的特性表示波形。在一個(gè)實(shí)施例中，僅高于閾值(或閾 值電平)的一部分波形由得到的特性表示。然而，該約束對(duì)于用于測(cè)量由 DUT板軌線引起的額外的衰減的預(yù)期應(yīng)用來(lái)說(shuō)通常不是問(wèn)題。
從定時(shí)改變到所希望的電壓改變的轉(zhuǎn)化因子是擺率 電壓改變一罷率X定時(shí)改變。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)輕微地改變比較器閾值同時(shí)保持脈沖(或 脈沖寬度)恒定并且通過(guò)測(cè)量得到的時(shí)間延遲來(lái)確定擺率。擺率可以如下
這樣計(jì)算
擺率-A電壓/A時(shí)間
或者，代替改變比較器閾值，可以使比較器閾值保持恒定并且可以改變驅(qū)動(dòng)器電平。換言之，可以將驅(qū)動(dòng)器信號(hào)的電平向上位移或向下位移某 個(gè)位移值。該原理也非常接近于執(zhí)行實(shí)際的TDR測(cè)量。
下面，將描述發(fā)明概念的進(jìn)一步改進(jìn)。為此，圖5示出了將用作對(duì)本 發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的基礎(chǔ)的發(fā)明電路的示意示圖。圖5的電路整體上以
500表示，并且包括可以代替信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110的信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元510。信 號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元510包括驅(qū)動(dòng)器512。驅(qū)動(dòng)器512例如從未在此示出的定時(shí) 生成器接收輸入信號(hào)514。驅(qū)動(dòng)器512—般放大輸入信號(hào)514以向預(yù)加重 (pre-emphasis)電路518提供放大的輸出信號(hào)516。預(yù)加重電路518提供 相應(yīng)的輸出信號(hào)520，其經(jīng)由適當(dāng)?shù)鸟詈显获詈系絋DR節(jié)點(diǎn)522。在 這里給出的示例中，電阻器524承擔(dān)耦合元件的功能。但是，還可以使用 包括有源和/或無(wú)源元件在內(nèi)的其它耦合元件。然而，優(yōu)選地，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器 單元510表示到TDR節(jié)點(diǎn)522的預(yù)定阻抗。此外，應(yīng)當(dāng)注意，預(yù)加重電路 518優(yōu)選地適于加重輸出信號(hào)516中與較低頻分量相比時(shí)的較高頻分量。 因此，在信號(hào)520中，與信號(hào)516相比，較高頻分量相對(duì)于較低頻分量被 加重。
另外，電路500包括定時(shí)測(cè)定器單元530，其可以可選地取代圖1的 電路100的定時(shí)測(cè)定器130。定時(shí)測(cè)定器單元530優(yōu)選地包括(可選)均 衡器電路532。均衡器電路532的輸入直接地或經(jīng)由耦合網(wǎng)絡(luò)與TDR節(jié)點(diǎn) 522耦合。此外，均衡器電路532的輸出與比較器534的第一輸入耦合。 比較器534的第二輸入適于接收閾值電平信號(hào)536。閾值電平信號(hào)536例 如可以由電壓源或電流源提供。應(yīng)當(dāng)注意，閾值電平信號(hào)536調(diào)節(jié)比較器 534的切換閾值，并且允許調(diào)節(jié)參考圖l至圖4描述的閾值電平。
比較器532的輸出與鐘控鎖存器537的數(shù)據(jù)輸入耦合。鐘控鎖存器 537還包括用于接收時(shí)鐘信號(hào)538的時(shí)鐘輸入。此外，鐘控鎖存器537包 括用于數(shù)據(jù)信號(hào)540的數(shù)據(jù)輸出。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元510提供 相同脈沖的序列時(shí)，定時(shí)測(cè)定器單元530可以適于通過(guò)連續(xù)改變時(shí)鐘信號(hào) 538的定時(shí)來(lái)確定信號(hào)中(例如，在均衡器電路532的輸入處提供的信號(hào) 中)的邊沿。換言之，優(yōu)選地，相同脈沖的序列由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元生成， 并且使時(shí)鐘信號(hào)528的相對(duì)定時(shí)(相對(duì)于由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元510提供的脈沖的后沿或上升沿)變化。因此，在該相對(duì)定時(shí)的變化期間，可以通過(guò)監(jiān)
控或記錄鐘控鎖存器537的輸出信號(hào)來(lái)確定均衡器電路532的輸入信號(hào)的 邊沿或轉(zhuǎn)換的時(shí)間。因此，可以應(yīng)用"shmoo"過(guò)程以便確定邊沿或轉(zhuǎn)換 的位置。
此外，應(yīng)當(dāng)注意，DUT連接560例如經(jīng)由線纜570 (例如，具有阻抗 ZT) 、 POGO管腳572和DUT板上的傳輸線(例如具有阻抗ZD并且例如 由DUT板軌線形成)與TDR節(jié)點(diǎn)533相連。這里應(yīng)當(dāng)注意，線纜570、 POGO管腳572和傳輸線574例如可以等同于參考圖10描述的元件 1060、 1050、 1080。
綜上所述，應(yīng)當(dāng)注意，稱作"預(yù)加重"(PE)的技術(shù)可以被實(shí)現(xiàn)或者 被內(nèi)置在現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)試裝備(ATE)的驅(qū)動(dòng)器中。驅(qū)動(dòng)器(或者，信號(hào)驅(qū) 動(dòng)器單元510)不生成"干凈"(即，近似理想或矩形)階躍，而生成較 高頻被增大的信號(hào)。這種較高頻的增加例如由預(yù)加重電路518來(lái)獲得。預(yù) 加重的量以及甚至受影響的頻率范圍可以被編程。換言之，預(yù)加重電路 518可以被編程為不同的預(yù)加重設(shè)置和/或頻率轉(zhuǎn)移特性。類似地，在比較 器或定時(shí)測(cè)定器單元530中，可以實(shí)現(xiàn)稱作"均衡"(EQ)的類似技術(shù)。 換言之，均衡器單元532可以是定時(shí)測(cè)定器單元532的一部分或者甚至可 以集成在比較器534中。從其它方面而言，上述比較器和/或上述均衡技術(shù) 可以在現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)試裝備中實(shí)現(xiàn)。均衡器電路532的功能還可以類似于預(yù) 加重電路518的功能。換言之，均衡器電路532可以適于加重較低頻率中 的較高頻率?；蛘撸馄麟娐?32可以適于加重較高頻率中的較低頻 率，以便平衡預(yù)加重的效果。然而，最好加重較高頻率。
在一個(gè)實(shí)施例中，ATE制造商設(shè)置參數(shù)(例如，預(yù)加重電路的參數(shù)和 /或均衡器電路532的參數(shù))，以使得來(lái)回ATE接口的信號(hào)路徑的高頻損 耗完全得到補(bǔ)償，并且使得在該點(diǎn)以及在比較器534處看見(jiàn)"干凈"驅(qū)動(dòng) 器階躍。換言之，預(yù)加重電路518的參數(shù)例如可以被預(yù)先設(shè)置，以使得當(dāng) 驅(qū)動(dòng)器512產(chǎn)生階躍或脈沖時(shí)，POGO管腳572處的信號(hào)包括最優(yōu)或接近 最優(yōu)的邊沿特性(例如，最小上升時(shí)間和/或最小過(guò)沖或下沖)。此外，均 衡器電路532可以適于使得當(dāng)在POGO管腳572處出現(xiàn)理想信號(hào)時(shí)在比較
20器532的第一輸入處出現(xiàn)最優(yōu)脈沖。換言之，預(yù)加重電路518可以適于至 少部分地補(bǔ)償預(yù)加重電路518和POGO管腳572的輸出之間的信號(hào)路徑的 與頻率相關(guān)的衰減。此外，均衡器電路532可以適于至少部分地補(bǔ)償 POGO管腳572和均衡器電路532之間的與頻率相關(guān)的衰減。
但是，應(yīng)當(dāng)注意，電路500不一定包括預(yù)加重電路518和均衡器電路 532兩者。而是，在其它實(shí)施例中，只出現(xiàn)預(yù)加重電路518和均衡器電路 532中的一個(gè)。在另一實(shí)施例中，預(yù)加重電路518和均衡器電路532還可
然而，還應(yīng)當(dāng)注意，預(yù)加重技術(shù)的使用給發(fā)明概念的執(zhí)行帶來(lái)了某些 困難。為了闡明這些困難，參考圖6A。圖6A示出了可能出現(xiàn)在圖5的電 路500的操作中的信號(hào)。圖6A的圖形表示整體上以600表示。第一信號(hào) 表示610描述經(jīng)預(yù)加重的脈沖，其可能出現(xiàn)在預(yù)加重電路518的輸出處。 換言之，第一信號(hào)表示610描述在圖5中以SIG0表示的信號(hào)。時(shí)間軸612 描述時(shí)間，而電平軸614描述信號(hào)SIG0的電平。曲線616描述信號(hào)SIG0 的時(shí)間演變，其中，可以看出，信號(hào)SIG0表現(xiàn)出了由預(yù)加重電路518生 成的過(guò)沖618。
第二信號(hào)表示620描述POGO管腳572處出現(xiàn)的信號(hào)的時(shí)間演變。時(shí) 間軸622描述時(shí)間而電平軸624描述信號(hào)的電平?？梢钥闯?，信號(hào)POGO 表現(xiàn)出近似理想的第一階躍轉(zhuǎn)換或邊沿626a，這是因?yàn)轭A(yù)加重電路518補(bǔ) 償了線纜570的與頻率相關(guān)的衰減。但是，信號(hào)POGO的后續(xù)轉(zhuǎn)換或邊沿 626b由于傳輸線574的損耗而不再是理想的。
第三信號(hào)表示630描述信號(hào)節(jié)點(diǎn)或TDR節(jié)點(diǎn)522處的信號(hào)SIG的時(shí) 間演變。時(shí)間軸632描述時(shí)間，而電平軸634按任意單位描述電平。信號(hào) SIG以636表示。應(yīng)當(dāng)注意，信號(hào)SIG是由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元510提供的激 發(fā)信號(hào)與從傳輸線574的DUT端反射回來(lái)的反射信號(hào)相重疊而形成的。 然而，如果來(lái)自傳輸線574的DUT端的反射在信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元510 (直 接)提供的信號(hào)的預(yù)加重作用減弱之前到達(dá)，則信號(hào)SIG由于預(yù)加重的作 用而包括電壓誤差(當(dāng)與理想TDR結(jié)果相比時(shí))。換言之，如果來(lái)自傳 輸線574的DUT端的反射在信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元510提供的激發(fā)脈沖固定(settle)之前到達(dá)，則存在信號(hào)SIG的不希望的失真。
因此，預(yù)加重電路518的引入使上述shmoo，ing技術(shù)更完整，這是因 為初始驅(qū)動(dòng)器階躍(由驅(qū)動(dòng)器單元510提供的)在反射出現(xiàn)之前可能未固 定，并且由于未固定而產(chǎn)生的這種電壓誤差使任何再建反射波形失真。
這里應(yīng)當(dāng)注意，初始驅(qū)動(dòng)器階躍僅在時(shí)間t601處固定，其中，反射響 應(yīng)在時(shí)間t602處，即在初始驅(qū)動(dòng)器階躍固定之前到達(dá)TDR節(jié)點(diǎn)522。
下面，將參考圖6B和6C描述可能出現(xiàn)在傳統(tǒng)TDR測(cè)量系統(tǒng)中的其 它問(wèn)題。圖6B示出了可能在根據(jù)圖1的電路100或根據(jù)圖5的電路5的 操作期間出現(xiàn)的不同長(zhǎng)度的脈沖的圖形表示。圖6B和6C的每個(gè)中所示的 信號(hào)示出了初始驅(qū)動(dòng)器階躍(例如，由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器110或信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元 510提供的)和反射(例如，起源于TDR路徑的DUT端)。這里可以區(qū) 分圖6B和6C的信號(hào)應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為在具有時(shí)間軸652a、 652b、 652c、 652d、 652e、 652f的各自的坐標(biāo)系統(tǒng)中。此外，圖6B和6C的信號(hào)應(yīng)當(dāng)參 考各自的電平軸654a、 654b、 654c、 654d、 654e、 654f來(lái)考慮。從圖6B 和6C可以看出，在傳統(tǒng)的TDR布置中，發(fā)明方法可能面臨這樣的限制 對(duì)于短脈沖(短于初始階躍和反射階躍之間的延遲)工作尤其好。
圖6B和6C示出了當(dāng)應(yīng)用三個(gè)不同脈沖寬度時(shí)在承載信號(hào)SIG的 TDR節(jié)點(diǎn)處所發(fā)生的。應(yīng)當(dāng)注意，不能利用傳統(tǒng)的管腳電子器件來(lái)合理地 分析圖6B和6C所示的波形的種類。當(dāng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)器或信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元進(jìn)行 了預(yù)加重時(shí)，該限制甚至變得更嚴(yán)重，這是因?yàn)槌跏疾ㄐ?由信號(hào)驅(qū)動(dòng)器 或信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元提供的)可能仍未固定。
換言之，圖6C示出了如果未出現(xiàn)預(yù)加重并且如果所發(fā)送的脈沖足夠 理想則可以以正常方式來(lái)應(yīng)用參考圖4所描述的原理。
現(xiàn)在參考圖7，描述對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)。這里應(yīng)當(dāng)注意，圖7的 裝置或電路整體上以700表示。裝置700也包括已經(jīng)參考圖5描述的多個(gè) 元件。因此，在這里不再描述這些元件。而是，在電路500和700中這些 元件以相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。
然而，與圖5的電路500相比，圖7的電路700還包括信號(hào)組合器 720。信號(hào)組合器720適于將TDR節(jié)點(diǎn)522處的信號(hào)與預(yù)加重電路518的輸出提供的信號(hào)組合。換言之，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器512 (結(jié)合
預(yù)加重電路518)提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)在其中占主要部分的信號(hào)722與TDR節(jié) 點(diǎn)522處的信號(hào)組合，其受驅(qū)動(dòng)器512 (結(jié)合預(yù)加重電路518)提供的初 始脈沖或激發(fā)脈沖以及反射自傳輸線574的DUT端(或者， 一般地，來(lái) 自TDR路徑)的反射信號(hào)兩者的影響。
或者，將由解耦元件(例如，電阻器524)從承載反射信號(hào)的TDR節(jié) 點(diǎn)522解耦出的第一信號(hào)與TDR節(jié)點(diǎn)522處的信號(hào)組合。因此，在一個(gè)優(yōu) 選實(shí)施例中，由驅(qū)動(dòng)器512提供的驅(qū)動(dòng)脈沖、激發(fā)脈沖或初始階躍從TDR 節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)SIG被(至少部分地)移除，以便獲得定時(shí)測(cè)定器單元530 的輸入信號(hào)724 (SIGC)。換言之，初始階躍或激發(fā)脈沖在信號(hào)724 (SIGC)中至少部分地被抑制。因此，信號(hào)724主要包括反射信號(hào)。
這里應(yīng)當(dāng)注意，在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)"TDR響應(yīng)信號(hào)"指TDR節(jié)點(diǎn) 522處的信號(hào)SIG，以及，替代地，組合器720的輸出信號(hào)724 (SIGC) 兩者。因此，信號(hào)SIG或信號(hào)SIGC可以用作定時(shí)測(cè)定器130的輸入信 號(hào)，這是因?yàn)閮蓚€(gè)信號(hào)都包括TDR響應(yīng)。
在這里可以區(qū)分信號(hào)組合器720例如可以是信號(hào)相減單元?；蛘撸?可以使用組合網(wǎng)絡(luò)。在PCT/EP 2006/060395中描述了信號(hào)組合網(wǎng)絡(luò)的示
還應(yīng)當(dāng)注意，在組合器720中從信號(hào)SIG移除的信號(hào)722不一定等于 信號(hào)SIG0。而是，信號(hào)SIG0的縮放形式(優(yōu)選地成比例縮放的)可以用 作組合器720的輸入信號(hào)722。這是由于以下事實(shí)由于信號(hào)驅(qū)動(dòng)器單元 510和線纜570之間的阻抗匹配，信號(hào)SIG0的信號(hào)電平的僅僅一段(例 如，50%)在TDR節(jié)點(diǎn)522可見(jiàn)。
綜上所述，圖7示出了可以與參考圖1至4描述的發(fā)明概念組合的新 提出的TDR布置700。通過(guò)從TDR信號(hào)SIG (出現(xiàn)在TDR節(jié)點(diǎn)522處) 中減去原始驅(qū)動(dòng)器信號(hào)SIG0的一部份(例如，50%)來(lái)創(chuàng)建信號(hào)SIGC (也以724表示)。這里應(yīng)當(dāng)注意，在上面的示例中給出的比率50%對(duì)于 電阻524 (R)等于線纜570的阻抗ZT (R=ZT)的情況是有效的。然而， 可以根據(jù)阻抗選擇其它比率。此外，應(yīng)當(dāng)注意，存在生成信號(hào)722的各種已知方法，例如，其可以
等于信號(hào)SIG0的一半。另外，存在從信號(hào)SIG減去信號(hào)722 (例如， SIG0/2)的各種已知方法。具體地，參考PCT/EP 2006/060395。
圖8示出了可能出現(xiàn)在圖7的電路700中的信號(hào)的圖形表示。圖8A 的圖形表示整體上以800表示。第一信號(hào)表示810描述信號(hào)SIG0的時(shí)間 演變，第二信號(hào)表示820描述信號(hào)POGO的時(shí)間演變，第三信號(hào)表示830 描述信號(hào)SIG的時(shí)間演變，而第四信號(hào)表示840描述信號(hào)SIGC的時(shí)間演 變。信號(hào)表示810、 820、 830、 840包括時(shí)間軸812、 822、 832、 842和電 平軸814、 824、 834、 844。各個(gè)信號(hào)以816、 826、 836、 846表示。
從圖8A可以看出，與圖6A所示的時(shí)間演變相比，信號(hào)SIG0、 POGO、 SIG未改變。然而，信號(hào)SIGC僅表示反射波形，并且因此可以利 用具有特殊優(yōu)點(diǎn)的方式來(lái)分析。
圖8B示出了可能出現(xiàn)在圖7的電路700中的信號(hào)的另一圖形表示。 圖8B的圖形表示整體上以850表示。第一信號(hào)表示860描述信號(hào)SIGO， 第二信號(hào)表示870描述信號(hào)POGO，第三信號(hào)表示880描述信號(hào)SIG，而 第四信號(hào)表示890描述信號(hào)SIGC，其中，SIGOSIG-SIG0/2。各個(gè)時(shí)間軸 以862、 872、 882和892表示。電平軸以864、 874、 884和894表示。信 號(hào)表示960示出了被預(yù)加重電路518處理的初始驅(qū)動(dòng)器階躍或激發(fā)脈沖。 因此，信號(hào)SIG0示出了前沿和后沿處的過(guò)沖。這里應(yīng)當(dāng)注意，信號(hào)SIG 受信號(hào)SIG0的過(guò)沖的影響。具體地，信號(hào)SIG0在信號(hào)SIG的后沿時(shí)仍未 固定，這是由于發(fā)生了來(lái)自TDR路徑的反射。信號(hào)SIG的自身的后沿用 896表示。因此，信號(hào)SIG0的過(guò)沖的沖擊減弱了信號(hào)SIG的后沿896的定 時(shí)。換言之，如果所發(fā)送的信號(hào)(例如，信號(hào)SIG0)在反射到達(dá)時(shí)由于預(yù) 加重而仍未固定，則這可能導(dǎo)致所觀測(cè)到的負(fù)(或后)沿，如從圖8B中 的信號(hào)SIG可以看見(jiàn)的。例如可以通過(guò)執(zhí)行減法來(lái)防止這種不利影響。作 為減法的結(jié)果(或者， 一般地，作為由組合器720執(zhí)行的信號(hào)組合的結(jié) 果)，導(dǎo)致信號(hào)SIG仍未固定的狀況的預(yù)加重從信號(hào)SIG中被減去。換言 之，信號(hào)SIGC不包括仍未固定的影響。
換言之，當(dāng)在組合器720中形成信號(hào)SIGC時(shí)，信號(hào)SIG的仍未固定
24部分從信號(hào)SIG被減去。因此，信號(hào)SIG表示不存在未固定影響的反射信 號(hào)。
除此之外，圖9A示出了三個(gè)脈沖的圖形表示。圖9A的圖形表示整體 上以900表示。第一信號(hào)表示910示出了短脈沖，第二信號(hào)表示920示出 了中等脈沖，而第三信號(hào)表示930示出了長(zhǎng)脈沖。這里應(yīng)當(dāng)注意，圖形表 示910、 920、 930示出了可能出現(xiàn)在信號(hào)SIGC中的脈沖。
各個(gè)時(shí)間軸用912、 922、 932表示，并且各個(gè)電平軸用914、 924、 934表示。
換言之，圖9A示出了三個(gè)不同脈沖寬度如何出現(xiàn)在SIGC處。利用 圖9A所示的信號(hào)，可以應(yīng)用用于測(cè)量相對(duì)于脈沖寬度的定時(shí)改變的所提 出的算法。換言之，信號(hào)SIGC非常適合于參考圖1至4描述的發(fā)明概念 的應(yīng)用?；蛘?，在圖9A所示的情形中，可以沒(méi)有任何困難地應(yīng)用用于測(cè) 量相對(duì)于脈沖寬度的定時(shí)改變的所提出的算法。
圖9B示出了用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的發(fā)明方法的流程圖。圖9B 的流程圖整體上以980表示。圖9B所示的方法包括第一步驟982，在步驟 982中，將兩個(gè)不同脈沖施加到TDR端口以便激發(fā)與第一脈沖相對(duì)應(yīng)的第 一 TDR響應(yīng)信號(hào)以及與第二脈沖相對(duì)應(yīng)的第二 TDR響應(yīng)信號(hào)。圖9B的 方法還包括第二步驟984，在步驟984中，基于定時(shí)信息計(jì)算與TDR響應(yīng) 有關(guān)的TDR響應(yīng)信息。定時(shí)信息是基于第一 TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值相交時(shí) 的第一瞬間以及第二 TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值相交時(shí)的第二瞬間的。
這里應(yīng)當(dāng)注意，參考流程圖980描述的方法可以由相對(duì)于發(fā)明裝置在 本申請(qǐng)中描述的任何步驟和/或特征來(lái)補(bǔ)充。
取決于發(fā)明方法的某些實(shí)施要求，可以用硬件或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方 法?？梢岳么鎯?chǔ)有電可讀控制信號(hào)的、與使得本發(fā)明方法被執(zhí)行的可編 程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)同操作的例如軟盤、DVD、 CD、 ROM、 PROM、 EPROM、 EEPROM或閃存中的數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)執(zhí)行該實(shí)施方式。通常， 本發(fā)明因此是具有存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上的程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品， 當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，該程序代碼可操作用于執(zhí)行發(fā)明方 法。換言之，發(fā)明方法因此是具有當(dāng)計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行發(fā)明方法的程序代碼的計(jì)算機(jī)程序。
綜上所述，本發(fā)明創(chuàng)造了數(shù)字TDR的改進(jìn)方法。本發(fā)明輔助確保干
凈信號(hào)到達(dá)自動(dòng)測(cè)試裝備中的被測(cè)設(shè)備(DUT)。此外，本發(fā)明還輔助確 保DUT提供的信號(hào)不失真地到達(dá)分析電路駐留的位置。
為了實(shí)現(xiàn)這些，自動(dòng)測(cè)試裝備優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)具有(或獲得)與高頻衰減 有關(guān)的一些信息，高頻衰減發(fā)生在從自動(dòng)測(cè)試裝備與用戶(或者用戶提供 的DUT板)接口的點(diǎn)到DUT所在的點(diǎn)的DUT板上。利用這些信息，自 動(dòng)測(cè)試裝備可以施加正確的預(yù)加重和均衡技術(shù)，以便提供并看見(jiàn)最好的信 號(hào)。在具有(或描述)兩倍信號(hào)路徑的衰減特性的TDR信號(hào)重建之后， 可以應(yīng)用軟件算法來(lái)獲得一條信號(hào)路徑的(近似的)衰減，以使得可以得 到預(yù)加重設(shè)置和/或均衡設(shè)置。例如可以由預(yù)加重電路518和均衡器電路 532來(lái)執(zhí)行預(yù)加重和均衡。
由于在大多數(shù)情況中不由自動(dòng)測(cè)試裝備的制造商設(shè)計(jì)、建造和/或控制 DUT板，因此，這種未知參數(shù)(例如，像DUT板上的傳輸線的衰減特 性)可能對(duì)測(cè)試精度以及最終的收益率產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
為了改善自動(dòng)測(cè)試裝備的特性，描述了通過(guò)利用可在自動(dòng)測(cè)試裝備中 獲得的資源、使用數(shù)字TDR技術(shù)測(cè)量衰減影響的方法。換言之，本發(fā)明 提出了一種用于測(cè)量自動(dòng)測(cè)試裝備中的傳輸線上(例如，在信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電 路和(物理地)連接被測(cè)設(shè)備的測(cè)試管腳之間)的衰減影響的概念。發(fā)明 方法可以應(yīng)用于描述DUT板上的傳輸線的特征或者描述信號(hào)驅(qū)動(dòng)器電路 和被測(cè)設(shè)備的封裝管腳之間的完整信號(hào)路徑的特征。
本發(fā)明是基于如下發(fā)現(xiàn)的為了描述信號(hào)路徑的特征，時(shí)域反射測(cè)量 是非常有力的工具。然而，發(fā)現(xiàn)構(gòu)建精確捕獲波形的電路(例如，示波 器)是不實(shí)際的(例如，在自動(dòng)測(cè)試裝備中)，這是因?yàn)榇笮妥詣?dòng)測(cè)試裝 備系統(tǒng)可以容易地具有數(shù)以千計(jì)的上述帶有各自信號(hào)路徑的管腳連接。
在先前使用的方法中，可在自動(dòng)測(cè)試裝備中獲得的比較器(例如，管 腳模塊中用于對(duì)管腳模塊的輸入信號(hào)是高于還是低于某個(gè)閾值進(jìn)行判定 的、包括采樣電路的比較器)用來(lái)順序地捕獲波形(例如，從激發(fā)脈沖的 反射得到的波形)上的點(diǎn)。完成之后，可以使用軟件來(lái)再建波形(例如，使用所謂的shmoo'ing技術(shù))。
然而， 一些物理方面限制了上述方法的精度。比較器的閾值必須改 變，這引起了一些數(shù)模轉(zhuǎn)換器的非線性特性。更重要地，比較器自身不是 理想的，并且表現(xiàn)出了當(dāng)閾值，從而操作點(diǎn)改變時(shí)傳播延遲改變。即使采 樣時(shí)鐘SCLK (用于采樣比較器的輸出信號(hào))是理想的，任何傳播延遲都 直接影響再建的波形的時(shí)間軸的精度。
鑒于上述問(wèn)題，在將比較器閾值維持在恒定值的同時(shí)將不同長(zhǎng)度的脈 沖施加到信號(hào)路徑并評(píng)估響應(yīng)的發(fā)明方法帶來(lái)了顯著的精度提高。由比較 器傳播延遲的變化引起的閾值電平不再對(duì)TDR結(jié)果的精度產(chǎn)生影響。當(dāng) 使用發(fā)明概念時(shí)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的非線性特性對(duì)精度也沒(méi)有影響。
對(duì)于所獲得的TDR響應(yīng)信息的使用，幾種方法是可能的。 一方面， 可以獲得信號(hào)路徑的特性的時(shí)間表示，用于將TDR響應(yīng)描述為三個(gè)或更 多個(gè)采樣點(diǎn)的序列，由此描述了 TDR響應(yīng)的時(shí)間演變?；蛘撸瑸榱说贸?TDR響應(yīng)的上升時(shí)間或斜率的近似值，被采樣的TDR響應(yīng)的兩個(gè)采樣點(diǎn) 可以是足夠的。
可以以各種方式來(lái)使用上述信息。例如，可以將TDR信息與基準(zhǔn)值 或基準(zhǔn)間隔比較。如果確定的TDR響應(yīng)超過(guò)了預(yù)定閾值電平或者位于預(yù) 定的允許間隔以外，則可以發(fā)出警告。
此外，自動(dòng)測(cè)試裝備的不同參數(shù)可以適合于不同的TDR響應(yīng)信息。 例如預(yù)加重電路518的設(shè)置々P/或均衡器電路532的設(shè)置可以適合于不同的 TDR響應(yīng)信息。另外，采樣時(shí)鐘538的定時(shí)可以適合于不同的TDR響應(yīng) 信息。
替代地或者另外地，為了消除管腳模塊和被測(cè)設(shè)備的物理連接之間的 信號(hào)路徑的影響，可以將TDR響應(yīng)信息考慮在內(nèi)，在計(jì)算上校正被測(cè)設(shè) 備的測(cè)試結(jié)果。因此，可以補(bǔ)償(至少部分地)測(cè)試環(huán)境(管腳模塊和/或 管腳模塊和DUT管腳之間的信號(hào)路徑)的特性。
在另一替代實(shí)施例中，在對(duì)被測(cè)設(shè)備的測(cè)試期間，可以根據(jù)TDR響 應(yīng)信息來(lái)調(diào)節(jié)適于驅(qū)動(dòng)器512的數(shù)據(jù)信號(hào)的定時(shí)。
這里應(yīng)當(dāng)注意，在一優(yōu)選實(shí)施例中，在沒(méi)有被測(cè)設(shè)備的情況下來(lái)計(jì)算
27TDR響應(yīng)信息。換言之，優(yōu)選地，DUT板上的DUT連接保持開(kāi)路，或者
以預(yù)定阻抗或短路端接。
綜上所述，本發(fā)明提出了用于執(zhí)行時(shí)域反射(TDR)測(cè)量的特別有利 的概念，其可以以相對(duì)小的硬件需求和小的自動(dòng)測(cè)試裝備成本實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的裝置(100；500；700)，該裝置包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)器(110；510)，適于將不同脈沖長(zhǎng)度(lp1，lp2)的至少兩個(gè)脈沖施加到TDR端口(120；522)，以便激發(fā)與第一脈沖相對(duì)應(yīng)的第一TDR響應(yīng)信號(hào)(226)以及與第二脈沖相對(duì)應(yīng)的第二TDR響應(yīng)信號(hào)(246)；定時(shí)測(cè)定器(130；530)，適于基于所述第一TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值相交時(shí)的第一瞬間(tx1)并且基于所述第二TDR響應(yīng)信號(hào)與所述閾值相交時(shí)的第二瞬間(tx2)來(lái)提供定時(shí)信息(Δt)；以及TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)，適于基于所述定時(shí)信息(Δt)計(jì)算與TDR響應(yīng)有關(guān)的信息(Δy)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時(shí)測(cè)定器(130; 530)適于提供描述由所述兩個(gè)脈沖的不同脈沖長(zhǎng)度(lpl，lp2)引起的所述第一 TDR響應(yīng)信號(hào)(226)和所述第二 TDR響應(yīng)信號(hào)(246)的邊沿的時(shí)間位移的信息，作為所述定時(shí)信息(At);并且其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)適于基于所述時(shí)間位移(At)計(jì)算與所述TDR響應(yīng)有關(guān)的信息。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述第一脈沖包括相對(duì)邊沿方向上的兩個(gè)連續(xù)的邊沿，其中，所述第二脈沖包括相對(duì)邊沿方向上的兩個(gè)連續(xù)的邊沿，其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)適于基于一方面在所述第一脈沖的第二邊沿和所述第一瞬間之間的延遲，基于另一方面在所述第二脈沖的第二邊沿和所述第二瞬間之間的延遲之間的比較，來(lái)計(jì)算與所述TDR響應(yīng)有關(guān)的信息。
4. 如權(quán)利要求1至3中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)適于利用在所述第一瞬間或所述第二瞬間附近的時(shí)間間隔中的所述第一 TDR響應(yīng)信號(hào)(226)或所述第二TDR響應(yīng)信號(hào)(246)的擺率(S)有關(guān)的測(cè)得的、估計(jì)出的或預(yù)定的信息，來(lái)計(jì)算與所述TDR響應(yīng)有關(guān)的信息。
5. 如權(quán)利要求1至4中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)適于將所述定時(shí)信息(At)所述轉(zhuǎn)化為信號(hào)電平信息，所述信號(hào)電平信息描述兩個(gè)瞬間處的TDR階躍響應(yīng)的絕對(duì)信號(hào)電平。
6. 如權(quán)利要求1至4中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)適于將所述定時(shí)信息(At)轉(zhuǎn)化為信號(hào)電平信息(Ay)，所述信號(hào)電平信息描述兩個(gè)瞬間之間的TDR階躍響應(yīng)的信號(hào)電平的相對(duì)變化。
7. 如權(quán)利要求1至6中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時(shí)測(cè)定器(130; 530)包括比較器(534)，該比較器(534)適于將所述TDR響應(yīng)信號(hào)(226， 246)與預(yù)定閾值電平(250)相比較，并且提供指示所述比較器的輸出信號(hào)響應(yīng)于所述第一脈沖的后沿而改變其狀態(tài)時(shí)的瞬間以及所述比較器的輸出信號(hào)響應(yīng)于所述第二脈沖的后沿而改變其狀態(tài)時(shí)的瞬間的信息，作為所述定時(shí)信息(134; At)。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時(shí)測(cè)定器(130; 530)適于在處理所述第一 TDR響應(yīng)信號(hào)和所述第二 TDR響應(yīng)信號(hào)時(shí)，將所述閾值電平(250)設(shè)置為相同電平。
9. 如權(quán)利要求1至8中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時(shí)測(cè)定器(140)適于通過(guò)處理所述第一 TDR響應(yīng)信號(hào)(226)的后沿來(lái)確定所述第一瞬間(txl)，并且其中，所述定時(shí)測(cè)定器適于通過(guò)處理所述第二 TDR響應(yīng)信號(hào)(246)的后沿來(lái)確定所述第二瞬間(tx2)。
10. 如權(quán)利要求1至9中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置適于通過(guò)產(chǎn)生一系列脈沖，并相對(duì)于脈沖的定時(shí)，重復(fù)移位所述第一 TDR響應(yīng)信號(hào)或所述第二 TDR響應(yīng)信號(hào)的電平被評(píng)估時(shí)的瞬間，來(lái)確定所述第一瞬間(txl)或所述第二瞬間(tx2)。
11. 如權(quán)利要求1至10中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)器(110; 510)包括預(yù)加重電路(518)，所述預(yù)加重電路(518)適于與脈沖的較低頻率分量相比加重脈沖的較高頻率分量，以便至少部分地補(bǔ)償隨著頻率增加在所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)器和DUT端口 (560)之間的信號(hào)路徑的損耗。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述預(yù)加重電路(518)是可調(diào)節(jié)的，并且其中，所述裝置適于與所述TDR響應(yīng)信息無(wú)關(guān)地調(diào)節(jié)所述預(yù)加重電路的特性參數(shù)。
13. 如權(quán)利要求1至12中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時(shí)測(cè)定器(130; 530)包括均衡器電路(532)，所述衡器電路(532)適于至少部分地補(bǔ)償隨著頻率增加在所述DUT端口 (560)和所述均衡器的輸入之間的信號(hào)路徑的損耗。
14. 如權(quán)利要求1至13中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置包括發(fā)送脈沖抑制器(720)，所述發(fā)送脈沖抑制器(720)適于減少或消除所述TDR響應(yīng)信號(hào)(132; 724)中的由所述脈沖驅(qū)動(dòng)器(110; 510)提供的發(fā)送脈沖。
15. 如權(quán)利要求1至14中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(114)適于計(jì)算與TDR路徑中的傳輸線的高頻衰減特性有關(guān)的信息。
16. 如權(quán)利要求1至15中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置適于響應(yīng)于由所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)器(110; 510)提供的脈沖的后沿測(cè)量TDR響應(yīng)信號(hào)的擺率。
17. 如權(quán)利要求16所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置包括適于將所述TDR響應(yīng)信號(hào)(132; 524)與閾值電平相比較的比較器(534)，其中，所述裝置適于生成施加到所述TDR端口 (120; 522)的兩種擺率測(cè)量脈沖，其中，所述定時(shí)確定器適于根據(jù)與第一擺率測(cè)量脈沖相對(duì)應(yīng)的TDR響應(yīng)信號(hào)與第一擺率測(cè)量閾值相交的瞬間以及與第二擺率測(cè)量脈沖相對(duì)應(yīng)的TDR響應(yīng)信號(hào)與第二擺率測(cè)量閾值相交的瞬間，來(lái)提供擺率信息，其中，所述第一擺率測(cè)量值不同于所述第二擺率測(cè)量值，并且其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)適于根據(jù)所述定時(shí)信息和所述擺率信息計(jì)算與所述TDR響應(yīng)有關(guān)的信息。
18. 如權(quán)利要求16所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置包括適于將所述TDR響應(yīng)信號(hào)(132; 524)與閾值電平相比較的比較器(534)，其中，所述裝置適于生成施加到所述TDR端口 (120; 522)的相對(duì)于彼此移動(dòng)了電平的兩種擺率測(cè)量脈沖，其中，所述定時(shí)測(cè)定器適于根據(jù)與所述第一擺率測(cè)量脈沖相對(duì)應(yīng)的TDR響應(yīng)信號(hào)與擺率測(cè)量閾值相交的瞬間以及與第二擺率測(cè)量脈沖相對(duì)應(yīng)的TDR響應(yīng)信號(hào)與所述擺率測(cè)量閾值相交的瞬間，來(lái)提供擺率信息，并且其中，所述TDR響應(yīng)信息計(jì)算器(140)適于根據(jù)所述定時(shí)信息和所述擺率信息計(jì)算與所述TDR響應(yīng)有關(guān)的信息。
19. 如權(quán)利要求1至18中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)器(110; 510)包括用于在緩沖放大器輸出處提供多個(gè)緩沖脈沖的緩沖放大器、其信號(hào)路徑輸入被耦合到所述緩沖放大器輸出的預(yù)加重電路(518)，以及被耦合在所述預(yù)加重電路的信號(hào)路徑輸出與TDR節(jié)點(diǎn)(522)之間的阻抗元件(524)，其中，所述阻抗元件適于將所述預(yù)加重電路(518)的輸出阻抗匹配到作為TDR路徑的一部分的傳輸線的傳輸線阻抗；其中，所述裝置還包括信號(hào)組合器(720)，所述信號(hào)組合器(720)適于通過(guò)從所述TDR節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)中減少或移除預(yù)加重形式的緩沖脈沖，來(lái)提供所述TDR響應(yīng)信號(hào)(724);并且其中，所述定時(shí)測(cè)定器(530)包括均衡器(532)、比較器(534)和鎖存器(537)，所述均衡器(532)用于至少部分地補(bǔ)償所述TDR響應(yīng)信號(hào)的傳輸線衰減以獲得均衡的TDR響應(yīng)信號(hào)，所述比較器(534)適于將所述均衡的TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值電平(536)比較以獲得比較結(jié)果信號(hào)，并且所述鎖存器(537)適于接收鎖存時(shí)鐘(538)并且在由所述鎖存時(shí)鐘確定的瞬間鎖存所述比較結(jié)果信號(hào)。
20. 如權(quán)利要求1至19中的一項(xiàng)所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR端口 (120; 522)經(jīng)由傳輸線與自動(dòng)測(cè)試裝備接口相連，其中，所述自動(dòng)測(cè)試裝備接口適于接觸在所述自動(dòng)測(cè)試裝備接口和被測(cè)試設(shè)備之間提供連接的DUT板。
21. —種用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的方法(980)，該方法包括將不同脈沖長(zhǎng)度的兩個(gè)脈沖施加(982)到TDR端口，以便激發(fā)與第一脈沖相對(duì)應(yīng)的第一 TDR響應(yīng)信號(hào)和與第二脈沖相對(duì)應(yīng)的第二 TDR響應(yīng)信號(hào)；以及基于定時(shí)信息計(jì)算(984)與TDR響應(yīng)有關(guān)的TDR響應(yīng)信息，其中，所述定時(shí)信息是基于所述第一 TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值相交的第一瞬間和所述第二TDR響應(yīng)信號(hào)與所述閾值相交的第二瞬間的。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述方法包括測(cè)量與脈沖相對(duì)應(yīng)的TDR響應(yīng)信號(hào)的擺率以獲得擺率信息；并且其中，計(jì)算TDR響應(yīng)信息包括將所述定時(shí)信息與所述擺率信息組合。
23. —種計(jì)算機(jī)程序，用于當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上被執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行權(quán)利要求21或22所述的方法。
全文摘要
一種用于獲得時(shí)域反射響應(yīng)信息的裝置包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)器，該信號(hào)驅(qū)動(dòng)器適于將不同脈沖長(zhǎng)度的兩個(gè)脈沖施加到TDR端口，以便激發(fā)與第一脈沖相對(duì)應(yīng)的第一TDR響應(yīng)信號(hào)以及與第二脈沖相對(duì)應(yīng)的第二TDR響應(yīng)信號(hào)。該裝置包括定時(shí)測(cè)定器，該定時(shí)測(cè)定器適于基于第一TDR響應(yīng)信號(hào)與閾值相交時(shí)的第一瞬間并且基于第二TDR響應(yīng)信號(hào)與該閾值相交時(shí)的第二瞬間提供定時(shí)信息。該裝置包括TDR響應(yīng)信息計(jì)算器，其適于基于該定時(shí)信息計(jì)算與TDR響應(yīng)有關(guān)的信息。
文檔編號(hào)G01R31/11GK101553739SQ200780045481
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者伯恩哈德·魯斯 申請(qǐng)人:惠瑞捷(新加坡)私人有限公司