半導(dǎo)體集成電路PWM控制器測(cè)試方法-編制說明VIP

1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批資料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體集成電路PWM控制器測(cè)試方法 （征求意見稿）編制說明一、工作簡(jiǎn)況國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體集成電路PWM控制器測(cè)試方法編制工作的下達(dá)計(jì)劃任務(wù)主管部門為工業(yè)和信息化部、歸口為全國(guó)半導(dǎo)體器件- 集成電路標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會(huì)、項(xiàng)目計(jì)劃發(fā)布文件號(hào)：20182281-T-339、本項(xiàng)目的計(jì)劃代號(hào)：20182281-T-339 、主要起草單位中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所、西安電子科技大學(xué)。工作過程中，以國(guó)外的TI 、 ADI公司，國(guó)內(nèi)的航天771所、北京宇翔等廠商的系列產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)和詳細(xì)規(guī)范為參考，進(jìn)行了電參數(shù)定義、指標(biāo)及測(cè)試方法的調(diào)研； 對(duì)參數(shù)名稱、 定義進(jìn)行了綜合和統(tǒng)一

2、， 對(duì)測(cè)試方法進(jìn)行了深入研究，結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證固化并編制了標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法。主要起草人穆永杰負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿的編制、賈寧剛負(fù)責(zé)測(cè)試項(xiàng)的測(cè)試驗(yàn)證及技術(shù)實(shí)現(xiàn)。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)及解決的主要問題PWM控制器是各種開關(guān)電源系統(tǒng)反饋環(huán)路控制的核心元器件，也是各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分；廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、航天航空電子、汽車電子、自動(dòng)控制等領(lǐng)域； 已成為軍用、 民用電子系統(tǒng)中不可或缺的部分，形成了半導(dǎo)體集成電路的重要組成部分和獨(dú)立的類別。PWM控制器是一類特殊的控制器件，集成度高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。主要工作單元包括帶隙基準(zhǔn)模塊、振蕩器模塊、誤差放大模塊、 PWM比較模塊、以及輸出驅(qū)動(dòng)模塊。工作

3、時(shí)，反饋端電壓與基準(zhǔn)電壓之差通過誤差放大器放大， 誤差放大器的輸出電壓與振蕩器部分的鋸齒波信號(hào)通過 PWM比較器進(jìn)行比較，形成脈寬調(diào)制信號(hào)對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行控制。此外，電路還集成了諸如軟啟動(dòng)、限流保護(hù)、欠壓鎖定等輔助工作單元，是電參數(shù)最多的一類控制器件。其電路結(jié)構(gòu)特殊、 工作方式獨(dú)特， 各個(gè)模塊看似相互獨(dú)立， 工作時(shí)又互相影響，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品手冊(cè)對(duì)電參數(shù)的定義不精準(zhǔn)、 測(cè)試原理不明確、 測(cè)試條件的規(guī)定也不全面。啟動(dòng)電壓、 PWM比較器的閾值電壓、輸出波形在規(guī)定負(fù)載下的高低電平、振蕩器的頻率等參數(shù)都沒有統(tǒng)一的測(cè)試方法。 國(guó)內(nèi)外尚未有針對(duì)此類器件制定的通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)編制主要依據(jù)的原則和解決的問題

4、包括：1.標(biāo)準(zhǔn)的編寫格式參照2018 年公開發(fā)布的GB/T 4317-88 半導(dǎo)體集成電國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批資料路電壓調(diào)整器測(cè)試方法和GB/T 14028-2018 半導(dǎo)體集成電路模擬開關(guān)測(cè)試方法中的標(biāo)準(zhǔn)格式，文字符號(hào)按照SJ/T 10734-96 半導(dǎo)體集成電路文字符號(hào)電參數(shù)文字符號(hào)的要求執(zhí)行。2. PWM控制器電參數(shù)較多，各廠商對(duì)參數(shù)名稱、定義不一致，測(cè)試條件、測(cè)試方法不一致、不完備，本標(biāo)準(zhǔn)在不引起歧義的情況下，用習(xí)慣性的專業(yè)語言對(duì)各參數(shù)的名稱和定義進(jìn)行了統(tǒng)一，對(duì)測(cè)試條件和測(cè)試方法進(jìn)行了完善；同時(shí)，綜合了不同類型的 PWM控制器（電壓型、電流型）各廠商技術(shù)手冊(cè)中列出的所有電參數(shù)，具有較強(qiáng)的覆蓋性。

5、3. PWM控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有模塊化的特征，本標(biāo)準(zhǔn)編制時(shí)，為了不引起混淆，也分模塊進(jìn)行電參數(shù)測(cè)試方法的編寫。對(duì)于其基本組成模塊中的誤差放大器單元， 電參數(shù)測(cè)試完全可以按照已有的國(guó)標(biāo) SJ/T 10738-96半導(dǎo)體集成電路運(yùn)算（電壓）放大器測(cè)試方法的基本原理進(jìn)行測(cè)試；同樣， PWM比較器單元及限流保護(hù)單元中關(guān)于比較器的電參數(shù)也可以按照已有國(guó)標(biāo) SJ/T 10805-2000 半導(dǎo)體集成電路電壓比較器測(cè)試方法的基本原理進(jìn)行測(cè)試，本標(biāo)準(zhǔn)中未進(jìn)行相關(guān)電參數(shù)測(cè)試方法的編寫。4. 當(dāng)前的集成電路測(cè)試主要依賴于高度集成化的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備 (ATE)來完成，與分離式測(cè)試儀表有一定差異，本標(biāo)準(zhǔn)編寫時(shí)力求測(cè)試方法

6、的通用性，不局限于某一種特定測(cè)試設(shè)備或儀器儀表。5. 針對(duì) PWM控制器工作和線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)中特別提出測(cè)試時(shí)要避免出現(xiàn)振蕩或輸出管互通等注意事項(xiàng)。6. 對(duì)于延遲時(shí)間的測(cè)試，包括 PWM比較器電壓調(diào)節(jié)端控制信號(hào)到輸出的延遲時(shí)間和關(guān)斷端控制信號(hào)到輸出的延遲時(shí)間，由于器件正常工作時(shí)自身就輸出周期性的脈沖信號(hào)， 那么要測(cè)試輸入信號(hào)導(dǎo)致的輸出信號(hào)的變化，就必須對(duì)輸入脈沖信號(hào)的幅度和脈寬進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，確保器件對(duì)輸入信號(hào)有效響應(yīng)，并易于測(cè)試。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合實(shí)際的測(cè)試驗(yàn)證，對(duì)相關(guān)內(nèi)容均進(jìn)行了規(guī)定，并附示意圖。7. 動(dòng)態(tài)電參數(shù)測(cè)試，包括延遲時(shí)間和輸出上升下降時(shí)間，為能夠真正反映器件輸出單元的工作狀態(tài)（截止或?qū)?/p>

7、通），輸出信號(hào)的采樣點(diǎn)設(shè)置為幅值的 10%或 90%。三、主要試驗(yàn) 或驗(yàn)證 情況分析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批資料運(yùn)用本標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試方法，采用模擬信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)ETS88、混合信號(hào)測(cè)試系統(tǒng) MicroFlex 和利用電源、信號(hào)源、示波器、頻率計(jì)等儀器儀表搭建的測(cè)試環(huán)境，對(duì)不同廠商的多個(gè)型號(hào)產(chǎn)品進(jìn)行全參數(shù)測(cè)試驗(yàn)證， 不同測(cè)試設(shè)備上的測(cè)試結(jié)果具有很好的一致性， 并且與技術(shù)手冊(cè)或詳細(xì)規(guī)范中的典型值或曲線圖相符， 測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定，可靠。四、知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況說明本標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)方法、操作步驟未檢索到涉及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠?。五、采用?guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況由于國(guó)際上對(duì)于 PWM控制器的測(cè)試沒有獨(dú)立的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 該類器件測(cè)試線路、方法通常在器件生產(chǎn)廠家 （如 TI 、ADI、MicroSemi 公司）的產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)里規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試原理、方法、線路與國(guó)外測(cè)試先進(jìn)測(cè)試方法保持一致。另外，我單位分別采用通用 ATE設(shè)備和臺(tái)式儀表依照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)試方法對(duì)不同公司、不同型號(hào)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)與器件技術(shù)手冊(cè)相符。六、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)符合現(xiàn)行法律、法規(guī)和規(guī)章的要求。七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依