什么是測(cè)時(shí)儀?

　　測(cè)時(shí)儀是一種半導(dǎo)體自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(Ate)，負(fù)責(zé)測(cè)量?jī)纱问录g間隔的時(shí)間或計(jì)算事件的個(gè)數(shù)。由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中測(cè)試的復(fù)雜度日益增大，而且IC設(shè)計(jì)師希望保證他們所設(shè)計(jì)的IC在速度和響應(yīng)上能夠滿足設(shè)計(jì)要求，因此大多數(shù)測(cè)時(shí)儀在出售時(shí)內(nèi)部都自帶一臺(tái)TMU。不論測(cè)試設(shè)備是用于測(cè)試模擬IC、數(shù)字IC還是混合信號(hào)IC，TMU都是必需的。

　　通常，TMU用于測(cè)量頻率/周期、傳輸延遲、建立和保持時(shí)間、上升/下降沿、占空比和信號(hào)斜率等交流參數(shù)。

　　TMU主要由兩部分組成(見圖1)：

　　1. 信號(hào)檢測(cè)器

　　此部分用于在輸入信號(hào)出現(xiàn)后檢測(cè)一次事件的發(fā)生。通過設(shè)置感興趣的參數(shù)閾值(通常是電壓參數(shù))和信號(hào)變化的斜率(正或者負(fù))，檢測(cè)器可以在輸入信號(hào)到達(dá)預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí)觸發(fā)計(jì)數(shù)器模塊，使其開始計(jì)數(shù)或停止計(jì)數(shù)。開始計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的觸發(fā)信號(hào)可以由一個(gè)檢測(cè)器產(chǎn)生，但如今大多數(shù)TMU制造商都會(huì)集成至少兩個(gè)檢測(cè)器，因?yàn)閮蓚€(gè)檢測(cè)器能夠檢測(cè)到低于1mV的信號(hào)電壓變化，并且無延遲地將觸發(fā)信號(hào)送至計(jì)數(shù)器模塊。

　　2. 計(jì)數(shù)器

　　在TMU中，計(jì)算事件發(fā)生次數(shù)或時(shí)間間隔的核心是開始和停止觸發(fā)器。對(duì)此部分而言，為了得到更精確的結(jié)果，分辨率和精度是最重要的因素。如今，TMU制造商可以輕易造出分辨率達(dá)到皮秒(pico-second)或飛秒(femto-second)級(jí)的高速TMU，同時(shí)，計(jì)數(shù)器的最大可計(jì)算時(shí)間仍保持在幾秒。

　　TMU應(yīng)用舉例：

　　例1 中在TMU輸入端口送入一個(gè)幅度為1V的正弦波。

　　檢測(cè)器設(shè)置：

　　感興趣的閾值電壓= 0.5V

　　感興趣的信號(hào)變化斜率符號(hào)=正( positive，由低至高變化)

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　　圖1 ：TMU模塊框圖

　　從圖2 中可以看出，A點(diǎn)將被檢測(cè)到兩次，而B點(diǎn)則會(huì)被忽略，因?yàn)锽點(diǎn)的信號(hào)變化斜率為負(fù)(由高變低)。

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　　圖2 ：將正弦波送入TMU

　　第一次和第二次檢測(cè)到A點(diǎn)的時(shí)間差就是輸入信號(hào)的周期。

　　例2中 數(shù)字IC的輸入和輸出管腳被送至TMU的輸入端口。

　　根據(jù)圖3，設(shè)電壓輸入和輸出的低電平(VIL和VOL)為0V，高電平((VIH和VOH)為5V，則表1給出了相應(yīng)的TMU設(shè)置和待測(cè)參數(shù)。

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　　圖3 ：邏輯波形時(shí)序的例子