校准装置误差测量系统、方法及测试系统校准方法、系统与流程

1.本发明涉及集成电路测试系统计量技术领域，尤其是涉及一种校准装置误差测量系统、方法及测试系统校准方法、系统。


背景技术：

2.武器装备或重点型号任务中使用的数字集成电路主要通过数字集成电路测试系统保障其性能和质量，因此数字集成电路测试系统作为现代武器装备的保障设备对其准确的计量具有举足轻重的地位。
3.在对数字集成电路测试系统进行校准时，对于直流电流参数校准通常采用加压测流的方法，即通过操作数字集成电路测试系统，使其发出指定大小的电压，电压加载到与测试系统外接的标准电阻上，此时数字集成电路测试系统回读测试回路中的直流电流大小并与回路中实际测量得到的电流大小进行比较，即可完成对数字集成电路测试系统直流参数的校准。
4.为了覆盖数字集成电路测试系统的直流参数范围，会通过改变数字集成电路测试系统的输出电压与外接标准电阻的阻值大小，以此得到不同范围内的电流。在对数字集成电路直流参数校准过程中，要依据测试系统的量程范围、标准电阻所能承受的电压和电流范围以及外接测试设备的量程。
5.但是在实际校准中，会存在着多种输出电压与标准电阻组合均能满足以上所述的条件，因此如何能选择最为准确与合理的组合形式，使数字集成电路测试系统校准装置能够最为稳定准确地进行校准，是急需研究与解决的问题，也是提高校准工作效率，规范校准流程的重要手段。


技术实现要素：

6.本发明提出一种校准装置误差测量系统、方法及测试系统校准方法、系统，以克服上述技术不足。
7.为达到上述技术目的，本发明提供一种数字集成电路测试系统校准装置的误差测量系统，其包括：
8.标准电压源，所述标准电压源与所述校准装置的信号输入端电性连接的标准电压源，用于模拟数字集成电路测试系统向校准装置输出标准电压信号；
9.校准装置，所述校准装置用于根据数字集成电路测试系统输入的电压信号对数字集成电路测试系统进行校准；
10.其中，所述校准装置包括标准电阻模块以及电压测量模块，所述标准电阻模块为校准测试提供设定范围内各种阻值的电阻，所述电压测量模块用于检测校准装置中标准电阻模块上的电压值。
11.本发明还提供一种数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法，其包括如下步骤：
12.向数字集成电路测试系统校准装置中输入标准电压信号；
13.测量校准装置中通过标准电阻模块的电压值；
14.根据标准电压值与标准电阻阻值计算标准电流，根据测量的电压值与标准电阻阻值计算测量电流，将标准电流与测量电流进行比对，得到校准装置的测量误差。
15.本发明再提供一种采用所述误差测量方法的数字集成电路测试系统的优化校准方法，其包括如下步骤：
16.采用数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法匹配多组标准电压值及标准电阻阻值，并分别记录每一组标准电压值及标准电阻阻值匹配下校准装置的测量误差值；
17.构建标准电压值与标准电阻阻值对测量误差值的数据集，仿真得到标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型；
18.利用标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型，选择与施加电压一致的标准电压值所对应的测量误差值最小的标准电压值与标准电阻组合；
19.以施加电压与选定的标准电阻产生的的电流值对数字集成电路测试系统进行校准。
20.本发明又提供一种采用所述误差测量方法的数字集成电路测试系统的优化校准系统，其包括如下功能模块：
21.误差测量模块，用于采用数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法匹配多组标准电压值及标准电阻阻值，并分别记录每一组标准电压值及标准电阻阻值匹配下校准装置的测量误差值；
22.模型构建仿真模块，用于构建标准电压值与标准电阻阻值对测量误差值的数据集，仿真得到标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型；
23.电阻选择模块，用于利用标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型，选择与施加电压一致的标准电压值所对应的测量误差值最小的标准电压值与标准电阻组合；
24.校准模块，用于以施加电压与选定的标准电阻产生的的电流值对数字集成电路测试系统进行校准。
25.与现有技术相比，本发明所述数字集成电路测试系统校准装置的误差测量系统及方法，其通过向数字集成电路测试系统校准装置中输入标准电压信号，计算得到标准电流和测量电流，根据测量电流与标准电流之间的差值，能够得到在该标准电压信号与该标准电阻模块匹配下校准装置的测量误差。
26.本发明所述数字集成电路测试系统的优化校准方法及系统，其通过采用数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法匹配多组标准电压值及标准电阻阻值，构建标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型，从而能够根据施加电压选择出与施加电压形成最佳匹配的标准电阻的阻值，使得校准装置在该施加电压与标准电阻的组合下，测量误差值最小，进而提高数字集成电路测试系统的直流电流参数的校准精度。
附图说明
27.图1是数字集成电路测试系统校准示意图；
28.图2是本发明实施例所述数字集成电路测试系统校准装置的误差测量系统的示意
图；
29.图3是本发明实施例所述数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法的流程框图；
30.图4是本发明实施例所述数字集成电路测试系统的优化校准方法的流程框图；
31.图5是本发明实施例所述数字集成电路测试系统的优化校准系统的模块示意图。
具体实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.图1为本领域技术人员采用加压测流的方法对数字集成电路测试系统的直流电流参数进行校准时的数字集成电路测试系统校准示意图，其校准方法如下：
34.首先依据被校准的直流电流档位确定标准电阻阻值大小r1，并控制数字集成电路测试系统通过校准装置给标准电阻两端施加电压，然后测试系统回读整个校准回路中的电流为a2，与此同时由数字万用表读取电阻两端的电压值u1，可以得到由数字万用表测得的电流大小为u1/r1，比较a2与u1/r1即可完成校准。
35.由于在校准时，同一档位的直流电流可以由多组电压与电阻的组合得到，其对于电流值较大的档位组合方式的校准结果影响不大，但是对于电流值较小的档位，选择的电压与电阻组合不同会对结果有很大的影响。因此需要构建电压、电阻与数字万用表测量精度间的关系模型，从而得到同一直流电流档位测量精度最高的电压和电阻组合。
36.基于上述内容，本发明实施例首先提供一种数字集成电路测试系统校准装置的误差测量系统。如图2所示，所述数字集成电路测试系统校准装置的误差测量系统包括标准电压源10和校准装置20；所述标准电压源10与所述校准装置20的信号输入端电性连接的标准电压源10，用于模拟数字集成电路测试系统向校准装置20输出标准电压信号。所述校准装置20用于根据数字集成电路测试系统输入的电压信号对数字集成电路测试系统进行校准。其中，所述校准装置20包括标准电阻模块21以及电压测量模块22，所述标准电阻模块21为校准测试提供设定范围内各种阻值的电阻，所述电压测量模块22用于检测校准装置20中标准电阻模块21上的电压值。
37.具体的，标准电压源10通过线缆与校准装置20上的信号输入接口电性连接，所述标准电阻模块21串联设置在校准装置20中，所述电压测量模块22优选为数字万用表。
38.相应的，基于上述数字集成电路测试系统校准装置的误差测量系统，本发明还提供一种数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法，如图3所示，其包括如下步骤：
39.s1、向数字集成电路测试系统校准装置中输入标准电压信号；
40.s2、测量校准装置中通过标准电阻模块的电压值；
41.s3、根据标准电压值与标准电阻阻值计算标准电流，根据测量的电压值与标准电阻阻值计算测量电流，将标准电流与测量电流进行比对，得到校准装置的测量误差。
42.由于向数字集成电路测试系统校准装置中输入的是标准电压信号，因此，通过将标准电流与测量电流进行比对，根据测量电流与标准电流之间的差值，即可以得到在该标准电压信号与该标准电阻模块匹配下校准装置的测量误差。
43.在对数字集成电路测试系统的直流电流参数进行校准时，同一档位的直流电流可以由多组电压与电阻的组合得到，因此，在数字集成电路测试系统校准装置的误差测量系统及方法的基础上，本发明针对数字集成电路测试系统的直流电流参数的校准，提出一种数字集成电路测试系统的优化校准方法及系统。
44.如图4所示，所述数字集成电路测试系统的优化校准方法包括如下步骤：
45.s1、采用数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法匹配多组标准电压值及标准电阻阻值，并分别记录每一组标准电压值及标准电阻阻值匹配下校准装置的测量误差值；
46.s2、构建标准电压值与标准电阻阻值对测量误差值的数据集，仿真得到标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型；
47.s3、利用标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型，选择与施加电压一致的标准电压值所对应的测量误差值最小的标准电压值与标准电阻组合；
48.s4、以施加电压与选定的标准电阻产生的的电流值对数字集成电路测试系统进行校准。
49.其中，所述标准电压值设定范围以及标准电阻阻值选择范围依据数字集成电路测试系统直流电流参数测量范围来确定。优选的，所述标准电压值设定范围为：1mv～10v，步进单位为1mv；标准电阻阻值选择范围范围为：0.1ω、1ω、10ω、100ω、1kω、10kω、100kω、1mω。
50.所述标准电压值与标准电阻阻值对测量误差值的数据集如下：
[0051][0052]
根据上述数据表确定标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型结构，以标准电压源电压数值与标准电阻阻值为模型输入，测量误差为输出；利用matalab软件，对标准电压信号源电压数值、标准电阻阻值以及测量误差进行函数关系的仿真，得到匹配选择模型结果。
[0053]
当采用加压测流的方法对数字集成电路测试系统的直流电流参数进行校准时，数字集成电路测试系统向校准装置施加1mv的电压，通过标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型可知，选择0.1ω或者100kω的标准电阻能够使当前校准装置的测量误差最小，从而提高了校准装置的校准精度，进而保证了数字集成电路测试系统的直流电流参数的校准精度。
[0054]
本发明所述数字集成电路测试系统的优化校准方法，其通过构建标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型，从而能够根据施加电压选择出与施加电压形成最佳匹配的
标准电阻的阻值，使得校准装置在该施加电压与标准电阻的组合下，测量误差值最小，进而提高数字集成电路测试系统的直流电流参数的校准精度。
[0055]
基于上述数字集成电路测试系统的优化校准方法，本发明还提供一种数字集成电路测试系统的优化校准系统，如图5所示，其包括如下功能模块：
[0056]
误差测量模块30，用于采用数字集成电路测试系统校准装置的误差测量方法匹配多组标准电压值及标准电阻阻值，并分别记录每一组标准电压值及标准电阻阻值匹配下校准装置的测量误差值；
[0057]
模型构建仿真模块40，用于构建标准电压值与标准电阻阻值对测量误差值的数据集，仿真得到标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型；
[0058]
电阻选择模块50，用于利用标准电压值与标准电阻相对应的匹配选择模型，选择与施加电压一致的标准电压值所对应的测量误差值最小的标准电压值与标准电阻组合；
[0059]
校准模块60，用于以施加电压与选定的标准电阻产生的的电流值对数字集成电路测试系统进行校准。
[0060]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0061]
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。