獲得時域反射響應信息的裝置、方法和電腦程式的製作方法

2023-06-23 23:15:36

專利名稱：獲得時域反射響應信息的裝置、方法和電腦程式的製作方法
獲得時域反射響應信息的裝置、方法和電腦程式
本發明一般涉及用於獲得時域反射(time-domain-reflection)響應信息 的裝置、方法和電腦程式。具體地，本發明涉及數字時域反射(TDR) 測量的改進方法。
自動測試裝備(ATE)，尤其是當用來測試數字集成電路(IC)時， 日益面臨如下挑戰測試高速設備，並且確保乾淨信號到達被測設備 (DUT)以及由DUT提供的信號不失真地到達分析電路所在的位置。
應當注意，在大多數情況中，DUT板(例如，提供自動測試裝備的 ATE接口和被測設備之間的連接的電路板)不由ATE製造商設計、建造 或控制。因此，DUT板的特性對ATE的製造商來說通常是未知的。然 而，DUT板的未知特性或參數可能對測試精度以及最終的收益率帶來嚴重 影響。
下面，將參考圖IO描述典型的數字ATE管腳電子器件。 換言之，圖IO示出了來自典型數字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 動器1012。驅動器1012的輸出經由電阻器1014耦合到信號節點1020。 出現在驅動器1012的輸出處的信號以SIG0表示，並且出現在信號節點 1020處的信號以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節點1020。比較器1030的第二輸入接收閾值信號 1032，閾值信號1032也表示為VTH。比較器1030的輸出連接到鎖存器 1040的數據輸入。鎖存器1040接收時鐘信號1042，時鐘信號1042也表示 為SCLK。
信號節點1020經由傳輸線或線纜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和被測設備的管腳(例如，集成電路的 封裝管腳或印刷電路板的測試焊點)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)。這裡應當注意，假設線纜
1060包括特徵阻抗ZT，並且DUT板的傳輸線1080包括特徵阻抗ZD。此 外，在ATE接口 1070處通常存在阻抗中斷。除此之外，應當注意，線纜 1060和傳輸線1080 —般包括與頻率有關的衰減特性。
下面，將參考

圖10和11描述管腳電子器件1010的操作。
圖ll示出了出現在圖IO的電路IOOO中的信號的圖形表示。圖11的 圖形表示整體上以1100表示。第一信號表示1110示出了驅動器1020的輸 出處的信號SIGO的時間演變。第二信號表示1120描述了 ATE接口 1070 處的信號"POGO"的時間演變。第三信號表示1130描述了信號節點 1020處的信號SIG的時間演變。
在操作中，驅動器1020 (D)產生階躍信號SIGO，其經由源阻抗R (例如由電阻器1014形成)被發射到傳輸線，例如線纜1060。線纜1060 在ATE接口 1070 (其通常由POGO管腳表示)處結束。DUT板例如經由 印刷電路板(DUT板)上的帶狀線或微帶線從這裡(例如，從ATE接 口)將信號連接到被測設備1074。
源阻抗R通常等於線纜1060的特徵阻抗ZT。優選地，DUT板軌線 (trace) 1080的阻抗ZD也是一樣(或者至少類似)。
驅動器1020和串聯電阻器1014被繪製為用於任何源的符號。換言 之，源可以被實現為具有並聯阻抗的電流源。
比較器1030位於發射發生的點處。比較器1030將當前信號SIG與靜 態閾值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 試儀時鐘對得到的數位訊號(例如當SIGVTH時由邏輯高表示)進行數字採樣。
常規的時域反射技術是利用兩個不同的比較器閾值電壓來測量DUT 板軌線1080的未知時間延遲以便消除DUT處的和來自DUT的信號的扭 斜而被應用的。這種情況中，沒有被測設備被插入，從而DUT板軌線 1080的端部是開放的。
圖11示出了當應用傳統的TDR概念時出現的信號。階躍信號SIGO 由驅動器1020產生，並且經由電阻器1014被發射到線纜1060。在ATE接口 1070處，可以觀測信號POGO。信號SIGO包括邊沿或階躍1140。信 號POGO的邊沿或階躍1142是由在線纜1060上向前行進的波引起的對邊 沿或階躍1140的響應。由於線纜1060上的傳播延遲，邊沿或階躍1142相 對於邊沿或階躍1140被延遲。信號再沿著傳輸線1080行進。傳輸線1080 的開路端(DUT)引起了對行波的反射。因此，信號POGO表現出第二邊 沿或階躍1144，這是由來自傳輸線1080的開路端的反射引起的。
由於傳輸線1080的高頻衰減，邊沿1144的上升時間大於邊沿1142的 上升時間。
信號節點1020處的信號SIG表現出直接由邊沿1140引起的第一邊沿 或階躍1152以及由傳輸線1080的開路端處的反射引起的第二邊沿或階躍 1154。
換言之，信號SIG的第一階躍1152表示驅動器的輸出而信號SIG的 第二階躍1154是來自開路線1080的反射。反射階躍1154比第一階躍 1152慢(表現出更長的上升時間)，這是因為反射階躍1154經歷了兩次 通過信號路徑(通過線纜1060和傳輸線1080)行進的衰減。
這裡應當注意，反射波，即第二階躍1154的波形是信號路徑(包括 線纜1060和傳輸線1080)的衰減的精確表示。然而，通過合理努力獲取 與自動測試裝備中的時域反射響應有關的信息仍然是一個很大的挑戰。
因此，本發明的一個目的是創建帶來精度和資源消耗之間的合理折衷 的用於獲得時域反射響應信息的概念。
這個問題由根據權利要求1的裝置、根據權利要求22的方法和根據 權利要求24的電腦程式來解決。
本發明創建了一種用於獲得時域反射響應信息的裝置。該裝置包括信 號驅動器，該信號驅動器適於將不同脈衝長度的兩個脈衝施加到TDR端 口，以便激發與第一脈衝相對應的第一 TDR響應信號以及與第二脈衝相 對應的第二 TDR響應信號。該裝置還包括定時測定器，該定時測定器適 於基於第一 TDR響應信號與閾值相交時的第一瞬間並且基於第二 TDR響 應信號與該閾值相交時的第二瞬間提供定時信息。此外，該裝置包括TDR 響應信息計算器，其適於基於該定時信息計算與TDR響應有關的信息。本發明的重要想法是可以根據對於不同脈衝長度的激發脈衝指示
TDR響應信號何時與閾值相交的定時信息，來獲得與時域反射(TDR)響 應有關的特別精確的信息。已發現當激發脈衝的脈衝長度改變時，TDR響 應信號的定時改變。此外，已發現可以基於所述定時改變來計算與TDR 響應有關的信息。因此，可以通過改變激發脈衝的定時(例如，改變脈衝 長度)並且通過評估與TDR響應信號相對應的定時信息來測量TDR脈衝 響應。這種概念特別有利，這是因為其通常能夠設置定時以測量自動測試 裝備中的極高精度(甚至可能在皮秒範圍)的定時。這是由於高精度定時 機器通常包括在多管腳自動測試裝備的通道模塊中的事實。例如可以利用 可調節的延遲線來獲得高定時解析度。因此，為了允許獲得時域反射響應 信息，不必大幅度地修改自動測試裝備的傳統通道模塊的硬體。
此外，發明概念帶來了這樣的顯著優點當記錄時域反射響應信息 時，不必改變閾值。因此，當處理針對不同激發脈衝的TDR響應信號 時，通過使閾值恆定，可以避免由電路組件的非線性特性引起的誤差。特 別地，利用發明概念，可以避免依賴於若干個電路組件(例如，比較器) 的傳播延遲的改變的閾值。
另外，基於根據定時信息確定時域反射響應的發明概念排除了需要實 現用作傳統示波器中的多比特模數轉換器。
綜上所述，發明概念帶來了這樣的可能性僅僅基於對信號定時的精 確確定來確定TDR響應，其允許利用適度的電路努力獲得準確的結果。
還應當注意，將定時改變轉化為電壓改變(At》Av)的基本概念不僅 適用於衰減信號(例如，像無源測量路徑中的TDR響應信號)，而且適 用於不同類型的信號。因此，即使信號包括頻率超高(superelevation) (例如，過衝)，也可以利用上述概念很好地對其進行測量。
本發明的有利實施例由相關權利要求進一步限定。
此外，本發明創建了用於獲得時域反射響應信息的相應方法和對應的 電腦程式。
隨後將參考附圖描述本發明的優選實施例，在附圖中
圖1示出了根據本發明第一實施例的用於獲取時域反射響應信息的發明裝置的示意框圖2示出了出現在圖1的裝置中的信號的圖形表示；
圖3示出了用於測量TDR響應信號的擺率(slew rate)的方法的圖形 表不；
圖4示出了出現在發明裝置中的多個信號的圖形表示；
圖5示出了根據本發明第二實施例的用於獲取時域反射響應信息的發
明裝置的示意框圖6A示出了可能出現在圖5的裝置中的信號的圖形表示；
圖6B示出了可能出現在圖5的裝置中的信號的圖形表示；
圖6C示出了可能出現在圖5的裝置中的信號的另一圖形表示；
圖7示出了根據本發明第三實施例的用於獲取時域反射響應信息的裝
置的示意框圖8A示出了可能出現在圖7的裝置中的信號的圖形表示；
圖8B示出了可能出現在圖7的裝置中的信號的圖形表示；
圖9A示出了可能出現在發明裝置中的不同長度的脈衝的圖形表示；
圖9B示出了用於獲得時域反射響應信息的發明方法的流程圖IO示出了傳統ATE管腳電子器件的示意框圖；以及
圖11示出了可能出現在圖10的裝置中的信號的圖形表示。
具體實施例方式
圖1示出了用於獲得時域反射響應信息的發明裝置的示意框圖。圖1 的裝置整體上以100表示。裝置100包括信號驅動器110。信號驅動器 110的輸出耦合到TDR埠 120。 TDR埠 120例如可以是電(或光)節 點。此外，裝置IOO包括定時測定器130，其輸入與TDR埠 120耦合。 因此，定時測定器從TDR埠 120接收TDR響應信號132。此外，定時 測定器130向TDR響應信息計算器140提供定時信息134。 TDR響應信息 計算器140提供TDR響應信息142。另外，應當注意，信號驅動器110適 於產生被饋送到TDR埠 120的多個脈衝112。
基於對裝置100的上述結構描述，下面將描述與裝置100的操作有關的許多細節。在操作中，信號驅動器110向TDR埠 120施加不同脈衝長
度的至少兩個脈衝112。換言之，信號驅動器110被激勵(例如通過未示
出的脈衝生成器單元或者定時生成器單元)以生成至少兩個脈衝。脈衝從
信號驅動器110的輸出被轉發到TDR埠 120以激發出相應的TDR響應 信號。換言之，由信號驅動器110產生的第一脈衝引起了第一 TDR響應 信號，而由信號驅動器110產生的第二脈衝引起了第二 TDR響應信號。 定時測定器130適於接收TDR響應信號132並且提供相應的定時信息 134。例如，定時測定器130適於確定當第一 TDR響應信號與閾值電平相 交時的第一瞬間，並且確定當第二 TDR響應信號與閾值電平相交時的第 二瞬間。由定時測定器130獲得的定時信息例如可以是相對於信號驅動器 110提供的脈衝的，如下面更詳細描述的。因此，定時測定器130例如提 供相對定時信息，第一相對定時信息描述由信號驅動器110提供的第一脈 衝的後沿與當第一 TDR響應信號與閾值電平相交時的瞬間之間的時間 段。此外，定時信息例如可以包括第二相對定時信息，其描述由信號驅動 器110提供的第一脈衝的後沿與當第二 TDR響應信號與閾值電平相交時 的瞬間之間的時間段。優選地，閾值電平在確定第一瞬間和第二瞬間時保 持不變。
此外，TDR響應信息計算器140優選地適於基於定時信息134計算與 TDR信息有關的信息。因此，TDR響應信息計算器140優選地提供TDR 響應信息142，其例如可以描述TDR響應的波形。換言之，TDR響應信 息可以以絕對電平或相對電平的改變來描述出現在裝置100的TDR埠 120處的TDR響應的時間演變。
下面，將參考圖2更詳細地描述本發明的操作原理。圖2示出了可能 出現在裝置100中的信號的圖形表示。圖2的圖形表示整體上以200表 示。第一信號表示120描述第一脈衝的時間演變，這裡以理想化的形式示 出。時間軸212描述時間，而電平軸214按任意單位描述第一脈衝的信號 電平。這裡，第一脈衝以理想化的方式被示為持續時間為lpl的矩形脈衝 216。脈衝216由信號驅動器110提供。
第二信號表示220描述形成了對脈衝216的TDR響應的TDR響應信號。時間軸222描述時間，而電平軸224按任意單位描述電平。這裡應當 注意，由於不可避免TDR路徑上的高頻信號組件的衰減，因此第一 TDR 響應信號226包括非理想平滑邊沿。還應當注意，由於TDR路徑上的傳 播延遲，TDR信號226相對於第一脈衝216在時間上被延遲。這裡還應當 注意，第一脈衝在時間t2處開始。第一 TDR響應信號226在時間t3處開 始上升並持續上升直到時間t4為止。時間t3和t4之間的時間間隔等於第 一脈衝216的持續時間lpl。
下面，將描述更長的第二脈衝的情形。為此，第三信號表示230描述 由信號驅動器110提供的第二脈衝的時間演變。時間軸232描述時間，而 電平軸234描述第二脈衝236的電平。這裡應當注意，圖2的信號表示被 布置以使得第一脈衝216和第二脈衝236好像具有在相同瞬間的後沿。然 而，這種表示形式僅選用於比較的目的。實際上，第一脈衝216和第二脈 衝236是相繼被發射的。
然而，最好(但非必須)在同一名義(或相對)時間(相對於時鐘信 號)提供兩個脈衝216、 236的後沿。晶片測試儀中可用的時間測量工 具，例如用於延遲時鐘信號的可編程延遲線，具有有限的精度。然而，在 小的時間窗口中可獲得非常好的局部相對精度。因此，為了提高定時精 度，在相對於時鐘信號的等同時間位置處提供脈衝216、 236的後沿可以 是有用的。
不過，定時測定器130例如可以適於執行相對於第一脈衝216和第二 脈衝236的後沿的時間測量。
第二脈衝236具有脈衝長度lp2。除此之外，Alp表示第二脈衝236的 脈衝長度lp2和第一脈衝216的脈衝長度lpl之間的差。
第四信號表示240描述響應於第二脈衝236的第二 TDR響應信號的時 間演變。時間軸242描述時間，而電平軸244按任意單位描述第二 TDR信 號246的電平。第二 TDR信號246在時間t5處開始，在時間t6處達到第 一電平yl並在時間t7處達到第二電平y2。應當注意，t6-t5=lpl。由此， 第一電平yi等同於第一 TDR響應信號226到達時間t4時的電平。然而， 在時間t6和t7之間，第二 TDR響應信號246進一步增加以達到第二電平y2。第一電平yl和第二電平y2之差標為Ay。換言之，第二 TDR響應信 號246在時間t7處的值高於第一 TDR響應信號236在時間t4處的電平， 這是因為第二脈衝236長於第一脈衝216。進一步假設第一 TDR響應信號 236響應於第一脈衝216的後沿而開始返回到其零狀態。此外，還假設第 二 TDR響應信號246響應於脈衝236的後沿開始返回到其零狀態。另外， 這裡假設第一 TDR響應信號236的返回和第二 TDR響應信號246的返回 表現出分別從值yl和y2開始，近似等同於時間演變。由於第一和第二 TDR響應信號226、 246的後沿的初始值yl、 y2不同，因此，容易理解 TDR響應信號226、 246的後沿226b、 246b在不同時間txl、 tx2處與預定 閾值電平250相交。這裡假設後沿226b在時間txl與閾值電平250相交而 TDR響應信號246的後沿246b在時間tx2處與閾值電平250相交。現在， 假設後沿226b和後沿246b處於近似與Ay的電平移動平行的閾值電平250 附近的時間間隔中，並且第一後沿226b和第二後沿246b都具有大約類似 的擺率，電平差Ay可以從定時移動At得出。如果lsi表示後沿226b和後沿 246b在閾值電平250附近的時間間隔中的(近似相等的)擺率的絕對值， 則下面的關係成立 |s|=Ay/At。
換言之，Ay可以使用下面的關係從對At的測量得出。 Ay=js|At。
因此，基於At信息可以以較好的近似來計算在時間上相隔Alp的脈衝 響應的兩個值之差Ay。因此，定時測定器130優選地適於提供允許確定 At的信息作為定時信息134。例如，如果知道相對於第一脈衝216的後沿 的時間位置的txl以及如果知道相對於第二脈衝236的後沿的時間位置的 tx2，則可以計算At。換言之，txl和tx2被認為是相對於相應的脈衝 216、 236的後沿定義的相對時間。因此，txl例如可以定義為第一脈衝 216的後沿和當第一 TDR響應信號226與閾值電平250相交時的瞬間之間 的時間間隔。類似地，時間tx2例如可以定義為第二脈衝236的後沿和當 第二 TDR響應信號246與閾值電平250相交時的瞬間之間的時間間隔。定 時信息134可以包括與所述時間間隔有關的信息或者可以包括與時間間隔At有關的信息。然而，定時信息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衝216的後沿、第二脈衝236的 後沿的絕對定時信息。
TDR響應信息計算器140可以適於利用上述斜率lsl、 At和Ay之間的 關係估計各個定時信息134，並且計算信息142。
因此，TDR響應信息142例如可以被計算來描述不同瞬間之間的 TDR響應的電平之差Ay。然而，可以在多於兩種的不同長度脈衝的情況 下重複測量。在這種情況中，可以評估TDR響應的時間演變中的多於兩 個點。
應當注意，在一個實施例中，計算了 TDR響應的時間演變的相對 值。因此，TDR響應的一個時間點被當作基準點，並且計算不同瞬間的電 平的改變(例如，Ay)。
在替代實施例中，可以嘗試計算TDR響應信號的絕對值。 應當注意，為了執行上述過程，需要知道在閾值250附近的時間間隔 中的TDR響應信號的後沿的斜率。下面，將描述怎樣可以通過測量確定 該斜率。然而，應當注意，如果可得到關於電路的足夠信息，也可以通過 計算獲得該斜率。
圖3示出了用於測量TDR響應信號後沿的斜率的可能出現在圖1的裝 置中的信號的圖形表示。圖3的圖形表示整體上以300表示。第一信號表 示310示出了可能由信號驅動器IIO提供的脈衝。時間軸312描述了時間 而電平軸314描述了電平。為了說明，假設脈衝316為理想的矩形脈衝。 然而，在實際中，脈衝216可能具有有限的上升時間和下降時間。
在第一步驟中，脈衝316由信號驅動器110發射以通過TDR路徑。作 為對脈衝316的響應的TDR響應信號在第二信號表示320中示出。時間軸 322描述時間而電平軸324按任意單位描述信號電平。但是，當第一次發 射脈衝316時，定時測定器130可以確定TDR響應信號326何時與第一斜 率測量閾值328 (thl)相交。該相交的時間位置以trdl表示，並且優選地 表達為相對於脈衝316的後沿的相對時間位置。
但是，為了測量TDR響應信號的後沿的斜率，脈衝316優選地第二次被再次發射。第三信號表示330示出了響應於TDR脈衝316的再次發射 的TDR響應信號。時間軸332描述時間而電平軸334描述信號電平。但 是，當脈衝316第二次被發射時，閾值電平被調節到最好不同於閾值電平 328的第一值的第二值338 (th2)。因此，相對於脈衝316的後沿表達的 並且以trel2表示的TDR響應信號336的後沿與第二閾值338相交時的時 間不同於trell。
由此，可以根據下式來計算TDR響應信號326、 336的後沿的擺率 擺率=(th2-thl) /(trel2-tre11)。
換言之，可以執行下面的過程
在第一步驟中，閾值電平被設為第一值，並且第一脈衝被信號驅動器
110發射。描述第一脈衝的後沿和TDR響應信號的後沿與第一閾值相交的 瞬間之間的時間間隔trell的信息被確定。
在第二步驟中，閾值電平被設為第二值。此外，第二脈衝被信號驅動 器發射，其中，第二脈衝優選地與第一脈衝具有相同的脈衝長度。另外， 第二脈衝的後沿和TDR響應信號的後沿與閾值電平相交的瞬間之間的時 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間間隔trdl和trel2之差 之間的商被計算。
應當注意，當確定擺率時，與脈衝寬度無關。因此，在本發明的一個 實施例中， 一個長脈衝或兩個充分長的脈衝被用來確定擺率。
此外，應當注意，代替改變閾值電平，可以使閾值電平保持恆定而可 以改變驅動器電平。
換言之，可以使信號驅動器提供的電平變化，以使得由信號驅動器提 供的第一脈衝和第二脈衝包括不同的電平。換言之，可以將驅動信號向上 位移或向下位移預定位移值。位移驅動器電平的原理與執行實際TDR測 量緊密相關。
圖4示出了在圖1的裝置100中發生的信號的另一圖形表示。圖4的 圖形表示整體上以400表示。第一信號表示410選擇多個不同脈衝寬度 (或脈衝長度)的理想脈衝。時間軸412描述時間而電平軸414按任意單
16位描述信號電平。不同脈衝以416a、 416b和416c表示。
第二信號表示420描述多個失真脈衝。失真脈衝例如可以是TDR響 應信號，其形成了對第一信號表示410所示的激發脈衝的響應。對於信號 表示420，時間軸422描述時間而電平軸424按任意單位描述失真脈衝的 信號電平。
這裡應當注意，信號表示410的脈衝例如可以由信號驅動器110提 供，並且因此可以經由TDR埠 120被輸出。為了說明，假設不同長度 的脈衝416a、 416b、 416c的後沿在時間t401處出現。此外，應當注意， 第一 TDR響應信號426a是對第一脈衝416a的響應，第二 TDR響應信號 426b是對第二脈衝416b的響應，而第三TDR響應信號426c是對第三脈 衝416c的響應。
假設脈衝416a、 416b、 416c的後沿都發生在同一時間t401處，相應 的TDR響應信號426a、 426b、 426c (或者，更精確地，其後沿)在不同 時間與閾值電平428相交。換言之，TDR響應信號的後沿的定時(即，後 沿與閾值電平428相交的時間)隨著脈衝426a、 426b、 426c的長度而變 化。
第三信號表示430示出了作為脈衝寬度的函數的定時改變。脈衝寬度 軸432描述脈衝寬度而定時改變軸434描述TDR響應信號的後沿的定時的 變化。作為基準定時(定時改變等於零)，假設是非常長的脈衝。從這裡 可以看出，定時改變的絕對值隨著脈衝寬度或脈衝長度的減小而增加。換 言之，定時(當後沿與閾值相交時的瞬間)在脈衝寬度變短時變化相當 大。相反，對於較長的脈衝寬度，定時改變較小。
如上所討論的，定時改變是針對電平變化的測量。在理想條件下，定 時改變與電壓改變成比例。換言之，如果定時改變例如為零，則可以假設 TDR響應信號已達到其穩定狀態值。相反，當定時改變發生時，可以計算 出在後沿發生(或開始)時，TDR響應信號已達到偏離穩定狀態值的值。 因此，在本發明的一個實施例中，定時改變(參考非常長的脈衝)與TDR 響應信號從其穩定狀態值的偏離(至少近似地)成比例。因此，作為脈衝
寬度的函數的定時改變的表示可以有效地認為是TDR響應信號的時間演
17變的表示。
與發明概念的實際實現無關，TDR響應信號的波形可以按絕對值或相 對表示(例如，相對於長脈衝的穩定狀態值)來確定。
這裡應當注意，可以根據上述概念將定時改變轉化為信號電平(例 如，電壓或電流)表示。
在第四信號表示440中，示出了相對TDR信號電平形式的TDR響應 信號的描述。時間軸442描述時間而信號電平軸444描述相對TDR響應信 號電平。應當注意，相對TDR響應信號電平與定時改變成比例，TDR響 應信號的後沿的擺率是比例因子。
第五信號表示450示出了絕對TDR響應信號電平的圖形表示。時間 軸452描述時間，而信號電平454描述絕對TDR響應信號電平。絕對 TDR響應信號電平的時間演變可以利用線性映射基於定時改變來計算，其 中，擺率s或lsl優選地可以用作線性縮放因子(scaling factor)。換言之， TDR響應信號的重建(以絕對信號電平表達)可由TDR響應信息計數器 140基於在圖形表示430中表示的定時改變而獲得。
下面，將綜述上述概念。與更精確的測量一起提出的技術可以描述為 如下
觀測恆定比較器閾值時的名義恆定邊沿，並且移動前一邊沿。為了該 觀測，例如可以掃描採樣時鐘。換言之，後沿相對於名義脈衝寬度PW的 移動被記錄。得到的特性表示波形。在一個實施例中，僅高於閾值(或閾 值電平)的一部分波形由得到的特性表示。然而，該約束對於用於測量由 DUT板軌線引起的額外的衰減的預期應用來說通常不是問題。
從定時改變到所希望的電壓改變的轉化因子是擺率 電壓改變一罷率X定時改變。
在一個實施例中，可以通過輕微地改變比較器閾值同時保持脈衝(或 脈衝寬度)恆定並且通過測量得到的時間延遲來確定擺率。擺率可以如下
這樣計算
擺率-A電壓/A時間
或者，代替改變比較器閾值，可以使比較器閾值保持恆定並且可以改變驅動器電平。換言之，可以將驅動器信號的電平向上位移或向下位移某 個位移值。該原理也非常接近於執行實際的TDR測量。
下面，將描述發明概念的進一步改進。為此，圖5示出了將用作對本 發明的進一步改進的基礎的發明電路的示意示圖。圖5的電路整體上以
500表示，並且包括可以代替信號驅動器110的信號驅動器單元510。信 號驅動器單元510包括驅動器512。驅動器512例如從未在此示出的定時 生成器接收輸入信號514。驅動器512—般放大輸入信號514以向預加重 (pre-emphasis)電路518提供放大的輸出信號516。預加重電路518提供 相應的輸出信號520，其經由適當的耦合元件被耦合到TDR節點522。在 這裡給出的示例中，電阻器524承擔耦合元件的功能。但是，還可以使用 包括有源和/或無源元件在內的其它耦合元件。然而，優選地，信號驅動器 單元510表示到TDR節點522的預定阻抗。此外，應當注意，預加重電路 518優選地適於加重輸出信號516中與較低頻分量相比時的較高頻分量。 因此，在信號520中，與信號516相比，較高頻分量相對於較低頻分量被 加重。
另外，電路500包括定時測定器單元530，其可以可選地取代圖1的 電路100的定時測定器130。定時測定器單元530優選地包括(可選)均 衡器電路532。均衡器電路532的輸入直接地或經由耦合網絡與TDR節點 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的第二輸入適於接收閾值電平信號536。閾值電平信號536例 如可以由電壓源或電流源提供。應當注意，閾值電平信號536調節比較器 534的切換閾值，並且允許調節參考圖l至圖4描述的閾值電平。
比較器532的輸出與鍾控鎖存器537的數據輸入耦合。鍾控鎖存器 537還包括用於接收時鐘信號538的時鐘輸入。此外，鍾控鎖存器537包 括用於數據信號540的數據輸出。應當注意，當信號驅動器單元510提供 相同脈衝的序列時，定時測定器單元530可以適於通過連續改變時鐘信號 538的定時來確定信號中(例如，在均衡器電路532的輸入處提供的信號 中)的邊沿。換言之，優選地，相同脈衝的序列由信號驅動器單元生成， 並且使時鐘信號528的相對定時(相對於由信號驅動器單元510提供的脈衝的後沿或上升沿)變化。因此，在該相對定時的變化期間，可以通過監
控或記錄鍾控鎖存器537的輸出信號來確定均衡器電路532的輸入信號的 邊沿或轉換的時間。因此，可以應用"shmoo"過程以便確定邊沿或轉換 的位置。
此外，應當注意，DUT連接560例如經由線纜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並且例如 由DUT板軌線形成)與TDR節點533相連。這裡應當注意，線纜570、 POGO管腳572和傳輸線574例如可以等同於參考圖10描述的元件 1060、 1050、 1080。
綜上所述，應當注意，稱作"預加重"(PE)的技術可以被實現或者 被內置在現代自動測試裝備(ATE)的驅動器中。驅動器(或者，信號驅 動器單元510)不生成"乾淨"(即，近似理想或矩形)階躍，而生成較 高頻被增大的信號。這種較高頻的增加例如由預加重電路518來獲得。預 加重的量以及甚至受影響的頻率範圍可以被編程。換言之，預加重電路 518可以被編程為不同的預加重設置和/或頻率轉移特性。類似地，在比較 器或定時測定器單元530中，可以實現稱作"均衡"(EQ)的類似技術。 換言之，均衡器單元532可以是定時測定器單元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 可以在現代自動測試裝備中實現。均衡器電路532的功能還可以類似於預 加重電路518的功能。換言之，均衡器電路532可以適於加重較低頻率中 的較高頻率。或者，均衡器電路532可以適於加重較高頻率中的較低頻 率，以便平衡預加重的效果。然而，最好加重較高頻率。
在一個實施例中，ATE製造商設置參數(例如，預加重電路的參數和 /或均衡器電路532的參數)，以使得來回ATE接口的信號路徑的高頻損 耗完全得到補償，並且使得在該點以及在比較器534處看見"乾淨"驅動 器階躍。換言之，預加重電路518的參數例如可以被預先設置，以使得當 驅動器512產生階躍或脈衝時，POGO管腳572處的信號包括最優或接近 最優的邊沿特性(例如，最小上升時間和/或最小過衝或下衝)。此外，均 衡器電路532可以適於使得當在POGO管腳572處出現理想信號時在比較
20器532的第一輸入處出現最優脈衝。換言之，預加重電路518可以適於至 少部分地補償預加重電路518和POGO管腳572的輸出之間的信號路徑的 與頻率相關的衰減。此外，均衡器電路532可以適於至少部分地補償 POGO管腳572和均衡器電路532之間的與頻率相關的衰減。
但是，應當注意，電路500不一定包括預加重電路518和均衡器電路 532兩者。而是，在其它實施例中，只出現預加重電路518和均衡器電路 532中的一個。在另一實施例中，預加重電路518和均衡器電路532還可
然而，還應當注意，預加重技術的使用給發明概念的執行帶來了某些 困難。為了闡明這些困難，參考圖6A。圖6A示出了可能出現在圖5的電 路500的操作中的信號。圖6A的圖形表示整體上以600表示。第一信號 表示610描述經預加重的脈衝，其可能出現在預加重電路518的輸出處。 換言之，第一信號表示610描述在圖5中以SIG0表示的信號。時間軸612 描述時間，而電平軸614描述信號SIG0的電平。曲線616描述信號SIG0 的時間演變，其中，可以看出，信號SIG0表現出了由預加重電路518生 成的過衝618。
第二信號表示620描述POGO管腳572處出現的信號的時間演變。時 間軸622描述時間而電平軸624描述信號的電平。可以看出，信號POGO 表現出近似理想的第一階躍轉換或邊沿626a，這是因為預加重電路518補 償了線纜570的與頻率相關的衰減。但是，信號POGO的後續轉換或邊沿 626b由於傳輸線574的損耗而不再是理想的。
第三信號表示630描述信號節點或TDR節點522處的信號SIG的時 間演變。時間軸632描述時間，而電平軸634按任意單位描述電平。信號 SIG以636表示。應當注意，信號SIG是由信號驅動器單元510提供的激 發信號與從傳輸線574的DUT端反射回來的反射信號相重疊而形成的。 然而，如果來自傳輸線574的DUT端的反射在信號驅動器單元510 (直 接)提供的信號的預加重作用減弱之前到達，則信號SIG由於預加重的作 用而包括電壓誤差(當與理想TDR結果相比時)。換言之，如果來自傳 輸線574的DUT端的反射在信號驅動器單元510提供的激發脈衝固定(settle)之前到達，則存在信號SIG的不希望的失真。
因此，預加重電路518的引入使上述shmoo，ing技術更完整，這是因 為初始驅動器階躍(由驅動器單元510提供的)在反射出現之前可能未固 定，並且由於未固定而產生的這種電壓誤差使任何再建反射波形失真。
這裡應當注意，初始驅動器階躍僅在時間t601處固定，其中，反射響 應在時間t602處，即在初始驅動器階躍固定之前到達TDR節點522。
下面，將參考圖6B和6C描述可能出現在傳統TDR測量系統中的其 它問題。圖6B示出了可能在根據圖1的電路100或根據圖5的電路5的 操作期間出現的不同長度的脈衝的圖形表示。圖6B和6C的每個中所示的 信號示出了初始驅動器階躍(例如，由信號驅動器110或信號驅動器單元 510提供的)和反射(例如，起源於TDR路徑的DUT端)。這裡可以區 分圖6B和6C的信號應當被認為在具有時間軸652a、 652b、 652c、 652d、 652e、 652f的各自的坐標系統中。此外，圖6B和6C的信號應當參 考各自的電平軸654a、 654b、 654c、 654d、 654e、 654f來考慮。從圖6B 和6C可以看出，在傳統的TDR布置中，發明方法可能面臨這樣的限制 對於短脈衝(短於初始階躍和反射階躍之間的延遲)工作尤其好。
圖6B和6C示出了當應用三個不同脈衝寬度時在承載信號SIG的 TDR節點處所發生的。應當注意，不能利用傳統的管腳電子器件來合理地 分析圖6B和6C所示的波形的種類。當信號驅動器或信號驅動器單元進行 了預加重時，該限制甚至變得更嚴重，這是因為初始波形(由信號驅動器 或信號驅動器單元提供的)可能仍未固定。
換言之，圖6C示出了如果未出現預加重並且如果所發送的脈衝足夠 理想則可以以正常方式來應用參考圖4所描述的原理。
現在參考圖7，描述對本發明的進一步改進。這裡應當注意，圖7的 裝置或電路整體上以700表示。裝置700也包括已經參考圖5描述的多個 元件。因此，在這裡不再描述這些元件。而是，在電路500和700中這些 元件以相同的標號來表示。
然而，與圖5的電路500相比，圖7的電路700還包括信號組合器 720。信號組合器720適於將TDR節點522處的信號與預加重電路518的輸出提供的信號組合。換言之，在一個優選實施例中，驅動器512 (結合
預加重電路518)提供的驅動信號在其中佔主要部分的信號722與TDR節 點522處的信號組合，其受驅動器512 (結合預加重電路518)提供的初 始脈衝或激發脈衝以及反射自傳輸線574的DUT端(或者， 一般地，來 自TDR路徑)的反射信號兩者的影響。
或者，將由解耦元件(例如，電阻器524)從承載反射信號的TDR節 點522解耦出的第一信號與TDR節點522處的信號組合。因此，在一個優 選實施例中，由驅動器512提供的驅動脈衝、激發脈衝或初始階躍從TDR 節點處的信號SIG被(至少部分地)移除，以便獲得定時測定器單元530 的輸入信號724 (SIGC)。換言之，初始階躍或激發脈衝在信號724 (SIGC)中至少部分地被抑制。因此，信號724主要包括反射信號。
這裡應當注意，在本申請中，術語"TDR響應信號"指TDR節點 522處的信號SIG，以及，替代地，組合器720的輸出信號724 (SIGC) 兩者。因此，信號SIG或信號SIGC可以用作定時測定器130的輸入信 號，這是因為兩個信號都包括TDR響應。
在這裡可以區分信號組合器720例如可以是信號相減單元。或者， 可以使用組合網絡。在PCT/EP 2006/060395中描述了信號組合網絡的示
還應當注意，在組合器720中從信號SIG移除的信號722不一定等於 信號SIG0。而是，信號SIG0的縮放形式(優選地成比例縮放的)可以用 作組合器720的輸入信號722。這是由於以下事實由於信號驅動器單元 510和線纜570之間的阻抗匹配，信號SIG0的信號電平的僅僅一段(例 如，50%)在TDR節點522可見。
綜上所述，圖7示出了可以與參考圖1至4描述的發明概念組合的新 提出的TDR布置700。通過從TDR信號SIG (出現在TDR節點522處) 中減去原始驅動器信號SIG0的一部份(例如，50%)來創建信號SIGC (也以724表示)。這裡應當注意，在上面的示例中給出的比率50%對於 電阻524 (R)等於線纜570的阻抗ZT (R=ZT)的情況是有效的。然而， 可以根據阻抗選擇其它比率。此外，應當注意，存在生成信號722的各種已知方法，例如，其可以
等於信號SIG0的一半。另外，存在從信號SIG減去信號722 (例如， SIG0/2)的各種已知方法。具體地，參考PCT/EP 2006/060395。
圖8示出了可能出現在圖7的電路700中的信號的圖形表示。圖8A 的圖形表示整體上以800表示。第一信號表示810描述信號SIG0的時間 演變，第二信號表示820描述信號POGO的時間演變，第三信號表示830 描述信號SIG的時間演變，而第四信號表示840描述信號SIGC的時間演 變。信號表示810、 820、 830、 840包括時間軸812、 822、 832、 842和電 平軸814、 824、 834、 844。各個信號以816、 826、 836、 846表示。
從圖8A可以看出，與圖6A所示的時間演變相比，信號SIG0、 POGO、 SIG未改變。然而，信號SIGC僅表示反射波形，並且因此可以利 用具有特殊優點的方式來分析。
圖8B示出了可能出現在圖7的電路700中的信號的另一圖形表示。 圖8B的圖形表示整體上以850表示。第一信號表示860描述信號SIGO， 第二信號表示870描述信號POGO，第三信號表示880描述信號SIG，而 第四信號表示890描述信號SIGC，其中，SIGOSIG-SIG0/2。各個時間軸 以862、 872、 882和892表示。電平軸以864、 874、 884和894表示。信 號表示960示出了被預加重電路518處理的初始驅動器階躍或激發脈衝。 因此，信號SIG0示出了前沿和後沿處的過衝。這裡應當注意，信號SIG 受信號SIG0的過衝的影響。具體地，信號SIG0在信號SIG的後沿時仍未 固定，這是由於發生了來自TDR路徑的反射。信號SIG的自身的後沿用 896表示。因此，信號SIG0的過衝的衝擊減弱了信號SIG的後沿896的定 時。換言之，如果所發送的信號(例如，信號SIG0)在反射到達時由於預 加重而仍未固定，則這可能導致所觀測到的負(或後)沿，如從圖8B中 的信號SIG可以看見的。例如可以通過執行減法來防止這種不利影響。作 為減法的結果(或者， 一般地，作為由組合器720執行的信號組合的結 果)，導致信號SIG仍未固定的狀況的預加重從信號SIG中被減去。換言 之，信號SIGC不包括仍未固定的影響。
換言之，當在組合器720中形成信號SIGC時，信號SIG的仍未固定
24部分從信號SIG被減去。因此，信號SIG表示不存在未固定影響的反射信 號。
除此之外，圖9A示出了三個脈衝的圖形表示。圖9A的圖形表示整體 上以900表示。第一信號表示910示出了短脈衝，第二信號表示920示出 了中等脈衝，而第三信號表示930示出了長脈衝。這裡應當注意，圖形表 示910、 920、 930示出了可能出現在信號SIGC中的脈衝。
各個時間軸用912、 922、 932表示，並且各個電平軸用914、 924、 934表示。
換言之，圖9A示出了三個不同脈衝寬度如何出現在SIGC處。利用 圖9A所示的信號，可以應用用於測量相對於脈衝寬度的定時改變的所提 出的算法。換言之，信號SIGC非常適合於參考圖1至4描述的發明概念 的應用。或者，在圖9A所示的情形中，可以沒有任何困難地應用用於測 量相對於脈衝寬度的定時改變的所提出的算法。
圖9B示出了用於獲得時域反射響應信息的發明方法的流程圖。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，將兩個不同脈衝施加到TDR埠以便激發與第一脈衝相對應的第 一 TDR響應信號以及與第二脈衝相對應的第二 TDR響應信號。圖9B的 方法還包括第二步驟984，在步驟984中，基於定時信息計算與TDR響應 有關的TDR響應信息。定時信息是基於第一 TDR響應信號與閾值相交時 的第一瞬間以及第二 TDR響應信號與閾值相交時的第二瞬間的。
這裡應當注意，參考流程圖980描述的方法可以由相對於發明裝置在 本申請中描述的任何步驟和/或特徵來補充。
取決於發明方法的某些實施要求，可以用硬體或軟體來實現本發明方 法。可以利用存儲有電可讀控制信號的、與使得本發明方法被執行的可編 程計算機系統協同操作的例如軟盤、DVD、 CD、 ROM、 PROM、 EPROM、 EEPROM或快閃記憶體中的數字存儲介質來執行該實施方式。通常， 本發明因此是具有存儲在機器可讀載體上的程序代碼的電腦程式產品， 當電腦程式產品在計算機上運行時，該程序代碼可操作用於執行發明方 法。換言之，發明方法因此是具有當電腦程式在計算機上運行時執行發明方法的程序代碼的電腦程式。
綜上所述，本發明創造了數字TDR的改進方法。本發明輔助確保幹
淨信號到達自動測試裝備中的被測設備(DUT)。此外，本發明還輔助確 保DUT提供的信號不失真地到達分析電路駐留的位置。
為了實現這些，自動測試裝備優選地應當具有(或獲得)與高頻衰減 有關的一些信息，高頻衰減發生在從自動測試裝備與用戶(或者用戶提供 的DUT板)接口的點到DUT所在的點的DUT板上。利用這些信息，自 動測試裝備可以施加正確的預加重和均衡技術，以便提供並看見最好的信 號。在具有(或描述)兩倍信號路徑的衰減特性的TDR信號重建之後， 可以應用軟體算法來獲得一條信號路徑的(近似的)衰減，以使得可以得 到預加重設置和/或均衡設置。例如可以由預加重電路518和均衡器電路 532來執行預加重和均衡。
由於在大多數情況中不由自動測試裝備的製造商設計、建造和/或控制 DUT板，因此，這種未知參數(例如，像DUT板上的傳輸線的衰減特 性)可能對測試精度以及最終的收益率產生嚴重影響。
為了改善自動測試裝備的特性，描述了通過利用可在自動測試裝備中 獲得的資源、使用數字TDR技術測量衰減影響的方法。換言之，本發明 提出了一種用於測量自動測試裝備中的傳輸線上(例如，在信號驅動器電 路和(物理地)連接被測設備的測試管腳之間)的衰減影響的概念。發明 方法可以應用於描述DUT板上的傳輸線的特徵或者描述信號驅動器電路 和被測設備的封裝管腳之間的完整信號路徑的特徵。
本發明是基於如下發現的為了描述信號路徑的特徵，時域反射測量 是非常有力的工具。然而，發現構建精確捕獲波形的電路(例如，示波 器)是不實際的(例如，在自動測試裝備中)，這是因為大型自動測試裝 備系統可以容易地具有數以千計的上述帶有各自信號路徑的管腳連接。
在先前使用的方法中，可在自動測試裝備中獲得的比較器(例如，管 腳模塊中用於對管腳模塊的輸入信號是高於還是低於某個閾值進行判定 的、包括採樣電路的比較器)用來順序地捕獲波形(例如，從激發脈衝的 反射得到的波形)上的點。完成之後，可以使用軟體來再建波形(例如，使用所謂的shmoo'ing技術)。
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，這引起了一些數模轉換器的非線性特性。更重要地，比較器自身不是 理想的，並且表現出了當閾值，從而操作點改變時傳播延遲改變。即使採 樣時鐘SCLK (用於採樣比較器的輸出信號)是理想的，任何傳播延遲都 直接影響再建的波形的時間軸的精度。
鑑於上述問題，在將比較器閾值維持在恆定值的同時將不同長度的脈 衝施加到信號路徑並評估響應的發明方法帶來了顯著的精度提高。由比較 器傳播延遲的變化引起的閾值電平不再對TDR結果的精度產生影響。當 使用發明概念時，數模轉換器的非線性特性對精度也沒有影響。
對於所獲得的TDR響應信息的使用，幾種方法是可能的。 一方面， 可以獲得信號路徑的特性的時間表示，用於將TDR響應描述為三個或更 多個採樣點的序列，由此描述了 TDR響應的時間演變。或者，為了得出 TDR響應的上升時間或斜率的近似值，被採樣的TDR響應的兩個採樣點 可以是足夠的。
可以以各種方式來使用上述信息。例如，可以將TDR信息與基準值 或基準間隔比較。如果確定的TDR響應超過了預定閾值電平或者位於預 定的允許間隔以外，則可以發出警告。
此外，自動測試裝備的不同參數可以適合於不同的TDR響應信息。 例如預加重電路518的設置々P/或均衡器電路532的設置可以適合於不同的 TDR響應信息。另外，採樣時鐘538的定時可以適合於不同的TDR響應 信息。
替代地或者另外地，為了消除管腳模塊和被測設備的物理連接之間的 信號路徑的影響，可以將TDR響應信息考慮在內，在計算上校正被測設 備的測試結果。因此，可以補償(至少部分地)測試環境(管腳模塊和/或 管腳模塊和DUT管腳之間的信號路徑)的特性。
在另一替代實施例中，在對被測設備的測試期間，可以根據TDR響 應信息來調節適於驅動器512的數據信號的定時。
這裡應當注意，在一優選實施例中，在沒有被測設備的情況下來計算
27TDR響應信息。換言之，優選地，DUT板上的DUT連接保持開路，或者
以預定阻抗或短路端接。
綜上所述，本發明提出了用於執行時域反射(TDR)測量的特別有利 的概念，其可以以相對小的硬體需求和小的自動測試裝備成本實現。
權利要求
1.一種用於獲得時域反射響應信息的裝置(100；500；700)，該裝置包括信號驅動器(110；510)，適於將不同脈衝長度(lp1，lp2)的至少兩個脈衝施加到TDR埠(120；522)，以便激發與第一脈衝相對應的第一TDR響應信號(226)以及與第二脈衝相對應的第二TDR響應信號(246)；定時測定器(130；530)，適於基於所述第一TDR響應信號與閾值相交時的第一瞬間(tx1)並且基於所述第二TDR響應信號與所述閾值相交時的第二瞬間(tx2)來提供定時信息(Δt)；以及TDR響應信息計算器(140)，適於基於所述定時信息(Δt)計算與TDR響應有關的信息(Δy)。
2. 如權利要求1所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時測定器(130; 530)適於提供描述由所述兩個脈衝的不同脈衝長度(lpl，lp2)引起的所述第一 TDR響應信號(226)和所述第二 TDR響應信號(246)的邊沿的時間位移的信息，作為所述定時信息(At);並且其中，所述TDR響應信息計算器(140)適於基於所述時間位移(At)計算與所述TDR響應有關的信息。
3. 如權利要求1或2所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述第一脈衝包括相對邊沿方向上的兩個連續的邊沿，其中，所述第二脈衝包括相對邊沿方向上的兩個連續的邊沿，其中，所述TDR響應信息計算器(140)適於基於一方面在所述第一脈衝的第二邊沿和所述第一瞬間之間的延遲，基於另一方面在所述第二脈衝的第二邊沿和所述第二瞬間之間的延遲之間的比較，來計算與所述TDR響應有關的信息。
4. 如權利要求1至3中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應信息計算器(140)適於利用在所述第一瞬間或所述第二瞬間附近的時間間隔中的所述第一 TDR響應信號(226)或所述第二TDR響應信號(246)的擺率(S)有關的測得的、估計出的或預定的信息，來計算與所述TDR響應有關的信息。
5. 如權利要求1至4中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應信息計算器(140)適於將所述定時信息(At)所述轉化為信號電平信息，所述信號電平信息描述兩個瞬間處的TDR階躍響應的絕對信號電平。
6. 如權利要求1至4中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應信息計算器(140)適於將所述定時信息(At)轉化為信號電平信息(Ay)，所述信號電平信息描述兩個瞬間之間的TDR階躍響應的信號電平的相對變化。
7. 如權利要求1至6中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時測定器(130; 530)包括比較器(534)，該比較器(534)適於將所述TDR響應信號(226， 246)與預定閾值電平(250)相比較，並且提供指示所述比較器的輸出信號響應於所述第一脈衝的後沿而改變其狀態時的瞬間以及所述比較器的輸出信號響應於所述第二脈衝的後沿而改變其狀態時的瞬間的信息，作為所述定時信息(134; At)。
8. 如權利要求7所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時測定器(130; 530)適於在處理所述第一 TDR響應信號和所述第二 TDR響應信號時，將所述閾值電平(250)設置為相同電平。
9. 如權利要求1至8中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時測定器(140)適於通過處理所述第一 TDR響應信號(226)的後沿來確定所述第一瞬間(txl)，並且其中，所述定時測定器適於通過處理所述第二 TDR響應信號(246)的後沿來確定所述第二瞬間(tx2)。
10. 如權利要求1至9中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置適於通過產生一系列脈衝，並相對於脈衝的定時，重複移位所述第一 TDR響應信號或所述第二 TDR響應信號的電平被評估時的瞬間，來確定所述第一瞬間(txl)或所述第二瞬間(tx2)。
11. 如權利要求1至10中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述信號驅動器(110; 510)包括預加重電路(518)，所述預加重電路(518)適於與脈衝的較低頻率分量相比加重脈衝的較高頻率分量，以便至少部分地補償隨著頻率增加在所述信號驅動器和DUT埠 (560)之間的信號路徑的損耗。
12. 如權利要求11所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述預加重電路(518)是可調節的，並且其中，所述裝置適於與所述TDR響應信息無關地調節所述預加重電路的特性參數。
13. 如權利要求1至12中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述定時測定器(130; 530)包括均衡器電路(532)，所述衡器電路(532)適於至少部分地補償隨著頻率增加在所述DUT埠 (560)和所述均衡器的輸入之間的信號路徑的損耗。
14. 如權利要求1至13中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置包括發送脈衝抑制器(720)，所述發送脈衝抑制器(720)適於減少或消除所述TDR響應信號(132; 724)中的由所述脈衝驅動器(110; 510)提供的發送脈衝。
15. 如權利要求1至14中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR響應信息計算器(114)適於計算與TDR路徑中的傳輸線的高頻衰減特性有關的信息。
16. 如權利要求1至15中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置適於響應於由所述信號驅動器(110; 510)提供的脈衝的後沿測量TDR響應信號的擺率。
17. 如權利要求16所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置包括適於將所述TDR響應信號(132; 524)與閾值電平相比較的比較器(534)，其中，所述裝置適於生成施加到所述TDR埠 (120; 522)的兩種擺率測量脈衝，其中，所述定時確定器適於根據與第一擺率測量脈衝相對應的TDR響應信號與第一擺率測量閾值相交的瞬間以及與第二擺率測量脈衝相對應的TDR響應信號與第二擺率測量閾值相交的瞬間，來提供擺率信息，其中，所述第一擺率測量值不同於所述第二擺率測量值，並且其中，所述TDR響應信息計算器(140)適於根據所述定時信息和所述擺率信息計算與所述TDR響應有關的信息。
18. 如權利要求16所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述裝置包括適於將所述TDR響應信號(132; 524)與閾值電平相比較的比較器(534)，其中，所述裝置適於生成施加到所述TDR埠 (120; 522)的相對於彼此移動了電平的兩種擺率測量脈衝，其中，所述定時測定器適於根據與所述第一擺率測量脈衝相對應的TDR響應信號與擺率測量閾值相交的瞬間以及與第二擺率測量脈衝相對應的TDR響應信號與所述擺率測量閾值相交的瞬間，來提供擺率信息，並且其中，所述TDR響應信息計算器(140)適於根據所述定時信息和所述擺率信息計算與所述TDR響應有關的信息。
19. 如權利要求1至18中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述信號驅動器(110; 510)包括用於在緩衝放大器輸出處提供多個緩衝脈衝的緩衝放大器、其信號路徑輸入被耦合到所述緩衝放大器輸出的預加重電路(518)，以及被耦合在所述預加重電路的信號路徑輸出與TDR節點(522)之間的阻抗元件(524)，其中，所述阻抗元件適於將所述預加重電路(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組合器(720)，所述信號組合器(720)適於通過從所述TDR節點處的信號中減少或移除預加重形式的緩衝脈衝，來提供所述TDR響應信號(724);並且其中，所述定時測定器(530)包括均衡器(532)、比較器(534)和鎖存器(537)，所述均衡器(532)用於至少部分地補償所述TDR響應信號的傳輸線衰減以獲得均衡的TDR響應信號，所述比較器(534)適於將所述均衡的TDR響應信號與閾值電平(536)比較以獲得比較結果信號，並且所述鎖存器(537)適於接收鎖存時鐘(538)並且在由所述鎖存時鐘確定的瞬間鎖存所述比較結果信號。
20. 如權利要求1至19中的一項所述的裝置(100; 500; 700)，其中，所述TDR埠 (120; 522)經由傳輸線與自動測試裝備接口相連，其中，所述自動測試裝備接口適於接觸在所述自動測試裝備接口和被測試設備之間提供連接的DUT板。
21. —種用於獲得時域反射響應信息的方法(980)，該方法包括將不同脈衝長度的兩個脈衝施加(982)到TDR埠，以便激發與第一脈衝相對應的第一 TDR響應信號和與第二脈衝相對應的第二 TDR響應信號；以及基於定時信息計算(984)與TDR響應有關的TDR響應信息，其中，所述定時信息是基於所述第一 TDR響應信號與閾值相交的第一瞬間和所述第二TDR響應信號與所述閾值相交的第二瞬間的。
22. 如權利要求21所述的方法，其中，所述方法包括測量與脈衝相對應的TDR響應信號的擺率以獲得擺率信息；並且其中，計算TDR響應信息包括將所述定時信息與所述擺率信息組合。
23. —種電腦程式，用於當所述電腦程式在計算機上被執行時，執行權利要求21或22所述的方法。
全文摘要
一種用於獲得時域反射響應信息的裝置包括信號驅動器，該信號驅動器適於將不同脈衝長度的兩個脈衝施加到TDR埠，以便激發與第一脈衝相對應的第一TDR響應信號以及與第二脈衝相對應的第二TDR響應信號。該裝置包括定時測定器，該定時測定器適於基於第一TDR響應信號與閾值相交時的第一瞬間並且基於第二TDR響應信號與該閾值相交時的第二瞬間提供定時信息。該裝置包括TDR響應信息計算器，其適於基於該定時信息計算與TDR響應有關的信息。
文檔編號G01R31/11GK101553739SQ200780045481
公開日2009年10月7日 申請日期2007年4月20日 優先權日2007年4月20日
發明者伯恩哈德·魯斯 申請人:惠瑞捷(新加坡)私人有限公司