三航仪器采购网  
首页
 
产品
 
品牌
 
下载
 
报价
 
学术

我要检索:

 
 您的位置: 首页 >> 集成电路测试 >> 数字集成电路功能测试仪存在的严重问题
 

数字集成电路功能测试仪存在的严重问题


    1985年伴随双列直插数字集成电路在国内的普及应用,集成电路(下称IC)的测试问题逐渐显
 露出来。苹果机数字集成电路测试(下称“数字IC测试”)卡,与苹果机一起构成所谓的“个人测
 试仪”,是这一时期最具代表性的数字IC功能测试仪之一。其实它完全是一种为了配合苹果机销售
 而制作的“业余测试”仪。它的出现使得计划经济体制下,许多希望购买计算机的单位,找到了购
 买计算机的借口;但真正希望对数字IC进行有效测试的单位,很快发现此类IC功能测试仪毫无使用
 价值!然而,此种“业余测试”的数字IC测试仪依然传承至今,数字IC功能测试仪价格低廉是其得
 以传承的主要原因。
 
     数字IC(直流参数)测试仪一般应该具备三个基本部分:测试图形发生器、管脚电路及各种测
 试所必备的测试基准源。它的特点是测试IC输入、输出端的电压、电流及电源端功耗电流,同时完
 成数字IC的真值表功能测试。
 
     数字IC功能测试仪的特点是:对数字IC仅仅进行真值表功能测试。由于数字IC功能测试仪,不
 具备直流参数测试的基础(无测试基准源等),因此只能进行一些简单的逻辑测试,即IC输出端的
 “0”、“1”测试,而“0”、“1”如何定义?当负载电流变化时“0”、“1”的变化范围是否合
 理?这些都无法确定,而这是IC测试者所关心的。
 
     另一方面IC是由输入、输出及电源端组成,此三类端口在使用过程中是互相制约的相互影响的。
 由于功能测试仪不能对IC输入端及电源端测试(不测直流试参数),因此功能测试将产生严重问题。
 下面就上述三类端口的测试,揭示数字IC功能测试仪,测试结果中存在的严重问题。
 
 1、 数字IC输入端的必要测试应包括:输入短路电流及漏电流的测试。由于数字IC功能测试仪无法
 进行有效的直流参数测试,因此也就不能对输入端进行有效的测试。真值表是表征数字IC输出与输
 入对应逻辑关系的状态表,它的应用前提应该是输入端口完好无损。也就是说在输入端完好无损的
 情况下,可以利用真值表的逻辑关系对输出端进行功能(“0”、“1”)判断。
 
 可以负责任地说:某些类型数字IC如果输入端损坏,在功能测试时会出现问题。
 
   比如所有以与门为输入端的数字IC相与关系的输入端之间短路,那么数字IC功能测试仪对其测
 试的结果也会是“通过”(PASS)。比如:与门、与非门及与门输入的计数器等等。
 
     例如:74LS30 是常用的八输入端与非门,将其八个输入端任意短路测试结果也是“通过”(测
 试无效!)。读者可以试想短路其任意2个输入端,并画出其真值表(注意:短路的2个输入端之间
 “0”有效,即一个为“0”另一个也为“0”)。可以看到真值表显示,它与输入端不短路的74LS30
 没有区别,这就是功能测试仪对其测试无效的原因。
 
     当然这是为了说明问题所假设的一种极端的现象,其实输入漏电流过大也会对IC的使用有影响,
 而有效的测试方法就是对输入端的输入漏电流进行测试(必须测试直流参数)。大家熟悉的
 SIMI-100测试仪是数字IC参数测试,如果用其测试74LS30 并在测试时,用51K电阻跨接任意的2个
 输入端,那么测试结果会显示“输入失效”。测试不会通过的原因是因为SIMI-100 对IC输入端进行了漏电流测试。
 
 2、 数字IC的输出端除了“0”、“1”两种状态以外,还有第三种状态:高阻状态,通称“三态”。
 “三态”在真值表里用“Z”表示。对“三态”有效的测试是进行漏电流测试。
 
 数字IC功能测试仪不能测试直流参数,因此不能对所有输出有“三态”功能的数字IC进行有效的测
 试!一般数字IC功能测试仪的被测输出端与电源之间接有电阻,它是把“Z”状态当作“1”状态来
 处理的。这样处理也会产生严重的问题!
 
 例如:74LS125 为4总线逻辑图见图1。
 74LS32 为四-2输入或门逻辑图见图2。

 表1为74LS125 的真值表,表2为74LS32的真值表。 


    如果将74LS125 真值表(表1)里的“Z”改成“1”,则74LS125与74LS32 在真值表上就没有区
 别了。
 
     实际上数字IC功能测试仪正是这样做的。读者可以用此类仪器,在74LS125测试状态下测试
 74LS32,会发现测试结果是通过(PASS),反之在74LS32测试状态下测试74LS125,会发现测试结果
 也是通过(PASS)。而这两种IC芯片毫无相同之处!原因就在于功能测试仪把“Z”当作“1”来处
 理。显然IC功能测试仪,对输出有“三态”的IC测试无效!
 
     在SIMI-100仪器上进行上述操作,就不会出现这个结果,原因是:SIMI-100对74LS125进行了
 有效的“三态”漏电流测试。因此绝对不会将这两种IC混为一谈。
 
 3、由于数字IC功能测试仪不能进行直流参数测试,因此无法进行电源端功耗电流测试。许多功能相
 同但直流参数(芯片材料不同)不相同的数字IC,是不能替换使用的。比如COMS与TTL 芯片,通常在
 定型的电子产品中是不能替换使用的。
 
 例如:74LS00 与74HC00 电源端功耗电流相差甚大,在实际应用中是不能替换使用的,而不测试电
 源端功耗电流就难以能识别这两种IC。
 
     上述种种问题只是数字IC功能测试仪测试问题的一部分,还有例如:“OC”也是一种功能,
 “OC”门如何测试?功能测试仪是否也将管脚相同的“OC”门与非“OC”门混淆了呢?有些计数器
 的输入端也是输出端,对此类端口如何测试?双向总线如何测试?等等。在此笔者不做探究。
 
 另外IC测试仪有具备下面两个基本特征:
 
 1、 集成电路测试仪的测试(插座)管脚,除了正在测试以外的状态,应该维持高阻状态,因为许多被测
 试的IC是不允许带电插拔,否则会造成IC的损坏。
 
 2、 IC测试仪应该保证被测试的IC芯片即便完全损坏,也不应该损坏测试仪。
 
     由于数字IC功能测试仪的管脚电路成本低廉,因此一些此类测试仪,无法保证这两个基本要求。
 
     由于数字IC功能测试仪的价格低廉,因此被一些需要配备测试仪(如:需要通过某种认证),
 但又不实际使用(仅仅是摆设)的单位所采购。此类功能测试仪对电子产品的质量保障毫无意义!
 笔者认为用数字IC功能测试仪测试IC芯片,不如不测!他会给IC使用者带来新的麻烦。
 
     有关数字IC有效的参数测试请参见《电子产品质量问题的最佳解决方案—数字集成电路参数
 测试》一文。笔者极力建议使用IC测试仪的企业;建议将IC测试仪用于教学实验的高校:选用IC
 参数测试仪。
 
     数字IC功能测试仪并未在产品名称中标明“功能测试仪”的字样,还请测试仪的使用者仔细甄别。
 
 笔者在此提供读者选择IC(参数)测试仪的两个简单的标准:
 
 1、 单台仪器的重复性要好:用同一台仪器测试同一个IC芯片重复性要好。
 
 2、 多台仪器的一致性要好:用多台同一机型的仪器,测试同一IC芯片,结果要基本一致。
 
 对上述所讨论的问题感兴趣的读者可与我交流。



 
 邮箱: simitester@163.com   丁巨光

 


各种集成电路测试仪的选型请查看:/main/listmulu1-3.html
 

 
2007/05/19
 最新文章
 ·英国ABI产品技术交流研讨会新 ..
 ·可控硅技术问答二
 ·晶闸管相关技术问答
 ·晶闸管在电路中的主要用途
 ·用万用表可以区分晶闸管的三个 ..
 ·晶闸管的主要工作特性
 ·可控硅的概念和结构
 ·可控硅元件—可控硅元件的结构
 ·可控硅元件的工作原理及基本特性
 ·可控硅参数符号说明
 ·集成电路运算放大器主要参数
 ·比较器和运算放大器的区别
 ·数字集成电路功能测试仪存在的 ..
 ·CirrusLogic推出地震应用集成 ..
 ·生物芯片——第二次芯片革命
 热门文章
 ·整流电路
 ·常用中小功率三极管参数表
 ·电容的类别和符号
 ·TTL电路
 ·二极管 三极管 MOS器件基本原理
 ·继电器基础
 ·电子元件基础
 ·ECL电路
 ·常用电工维修工具及使用
 ·半导体基础
 ·CMOS-IC电路
 ·中外射频功率管参数及互换表
 ·PLC软元件在电气系统可靠性设 ..
 ·电容器的型号命名方法
 ·变压器的基本知识
 

网站首页 - 关于我们 - 联系方式 - 产品大全 - 品牌大全 - 产品报价 - 资料下载 - 学术文章 - 在线咨询
电话:010-82573333 E_mail:h4040@163.com
北京金三航科技发展有限公司版权所有 (C) 2018 All Rights Reserved  
京ICP备05068049号
京公网安备 11010802020646号