200248. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és áramköri elrendezés nagy időpontosságú, bonyolult jelformátumokat megvalósító, az időzítés tiltott sávjai létrejöttét kiküszöbölő jelsorozatok előállítására
1 MU 2UU24Ö A 2 A találmány tárgya eljárás és áramköri elrendezés nagy időpontosságú, bonyolult jelformátumokat megvalósító, az időzítés tiltott sávjai létrejöttét kiküszöbölő jelsorozatok előállítására. A találmány szerinti megoldás a bonyolult jelformátumokat előállító komplex elektronikai rendszerekben, előnyösen integrált áramköröket (IQ vizsgáló berendezésekben alkalmazható. Ezekkel az univerzális kivitelű berendezésekkel szinte bármely típusú, bonyolultságú integrált áramkör mérése, vizsgálata, minősítése elvégezhető. Az IC vizsgáló berendezésekben meghatározó funkciót lát el az az áramköri egység, amely a vizsgált eszköz (device under test - DUT) összes bemenetére szolgáltatja a DUT igénye szerint megkövetelt időpontosságú és bonyolultságú jelsorozatot. A DUT kimenetéről érkező, szintén igen bonyolult jelsorozat nagy időpontosságú feldolgozásában és kiértékelésében pedig lényeges feladatot lát el a komparátor oldali logika (strobe control). A bonyolult jelformátumokat előállító áramköri elrendezés kialakítása alapvetően befolyásolja az IC vizsgáló berendezés funkcionális működését és az időzítés pontosságát. Ezen berendezések jelenleg ismert működési sebességének növelése (20 -*■ 200 MHz) és a kapcsolódó szigorú időzítés pontossági követelmények (500 -* 100 ps deskew) egyre inkább megnehezítik a formátumlogikát megvalósító áramköri elrendezés megtervezését, mivel ez pinenkén, driver és komparátor (egyes alkalmazásokban csak driver) oldalon is kiépítésre kerül, pinszámtól függően igen nagy részt képvisel a berendezésekben (64 -*■ 256 pines rendszerek). A formátumlogikát megvalósító áramköri elrendezéssel szemben támasztott fontosabb követelmények a következők: — biztosítsa az IC vizsgáló berendezés működéséhez szükséges jelformákat (RZ, RO, NRZ,.. stb) a nemzetközi szakirodalomban használatos és elterjedt jelölések szerint; — tegye lehetővé nagyszámú időzítés-variáció kialakításának lehetőségét a jelformák létrehozásakor, — teljesítse a berendezés működési sebességének megfelelő időzítés pontossági elvárásokat. A technikai szintet képviselő ismert IC vizsgáló berendezések közül az automatikus skew-szabályozással ellátott formátumlogikát megvalósító elrendezést emeljük ki, mint a találmány szerinti megoldáshoz legközelebb álló megoldást. Ez az áramköri elrendezés a bemeneti időzítő fázis jelekből és a jelmintából alakítja ki a kimeneten megjelenő jelet, amelynek időzítés korrekcióját skew-szabályozással végzi el. A rendelkezésre álló időzítő fázis jelekből a bemeneti multiplexer, vagy multiplexerek választanak (időzítésválasztás). A jelminta tároló szinkronizálási feladatot lát el. A formátumképző áramkörök az időzítő fázisjelek és a jelminta között egy-egy függvénykapcsolatot valósítanak meg (RZ, RO, NRZ,..stb), amelyek közül választ ki egyet a kimeneti multiplexer (formátum választás). Az automatius skew szabályozás célszerűen multiplexer után valósul meg, mert itt oldható meg egyetlen ágon időeltoló elemmel az időzítés korrekció elvégzése. A korrigált jelek tárolásra kerülnek, amelynek kimenete a driver meghajtó jelet vagy komparátor strobe jelet szolgáltatja. Az ismert megoldás hátrányai a kővetkezők: — a működési frekvencia növelése időzítés és időzítés pontossági problémákat okozhat; — a függetlenül vezérelhető felfutó és lefutó élt tartalmazó fázisjelek pinenkénti előkorrekciója bonyolult áramköri kialakítást eredményezhet, a korrekció elmaradása viszont az időzítés tiltott sávjait növelheti meg; — formátumtól függően más-más deskew adódik, mivel az egyes formátumokat eltérő késleltetési idejű valós áramkörök alakítják ki, így különböző formátumú pinek között nagy időhiba jöhet létre, amit a skew szabályozás időbeli átfogásainak növelésével lehetne csak korrigálni; — a formátumot szabályozatlan jelek hozzák létre, mivel az időzítés korrekció a formátum kialakítása után történik; — a már kialakított jelet kell a korrekció érdekében két fázisra bontani (fel és lefutó korrekció) és újra egyesíteni; — az alapciklusok elején és végén a jelminta és a fizásjel relatív bizonytalansága és az egyidejű (különösen tárolás jellegű NRZ, THZ jeleknél) az időzítés tiltott sávjainak létrejöttét eredményezi A találmány szerinti megoldás ezért célul tűzte ki az ismert megoldások hiányosságainak megszüntetését és olyan eljárás és áramköri elrendezés létrehozását, amely lehetővé teszi nagy időpontosságú, bonyolult jelformátumokat megvalósító, az időzítés tiltott sávjai létrejöttét kiküszöbölő jelsorozatok előállítását A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy a felfutó és lefutó élt létrehozó időzítő fázis jeleket a jelminta ponáltjával vagy negáltjával történő független kapuzásával, az időzítő jelutak változtatása nélkül, ugyanazon áramköri elemeken is stabilan előállíthatók az RZ, RO, NRZ, NRO, THZ, TH 2 különböző nagybonyolultságú jelformátumok. Ebben az esetben az időzítés pontossága nem függ a kiválasztott formátumtól, továbbá az időzítés tiltott sávjainak létrejötte kiküszöbölhető. A találmány tárgya tehát eljárás és áramköri elrendezés nagy időpontosságú, bonyolult jelformátumokat megvalósító, az időzítés tiltott sávjai létrejöttét kiküszöbölő jelsorozatok előállítására. A találmány szerinti eljárásnál „n'-számú bemeneti időzítő fázisjelet első és második fázismultiplexer első bemenetére, jelminta sorozatot jelminta tároló második bemenetére, szinkronizáló órajelet a jelminta tároló első bementére csatlakoztatunk. A jelminta sorozatot a szinkronizáló órajellel szinkronizáljuk, s a jelminta tároló kimenetein szinkronizált ponált és negált jelmintasorozatot hozunk létre. Az eljárásra jellemző, hogy az „n'-számú bemeneti időzítő fázisjelből az első és második fázis multiplexerrel külön-külön egy-egy időzítő fázisjelet választunk ki, mindkét időzítő fázisjelnek egymáshoz viszonyított relatív időhelyzetét kimenetein történő mérés figyelembevételével első és második időeltoló elemmel szabályozzuk. Majd az így szabályozott fázisjeleket előírt módon első fa második jelminta multiplexerrel a jelminta tároló 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
