鎖相環(huán)BIST測(cè)試電路設(shè)計(jì).pdf

1、隨著集成電路的發(fā)展，鎖相環(huán)作為典型的數(shù)?；旌闲盘?hào)電路被應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，鎖相環(huán)的測(cè)試對(duì)芯片可靠性影響巨大。因此，對(duì)鎖相環(huán)測(cè)試技術(shù)的研究變得至關(guān)重要。傳統(tǒng)鎖相環(huán)功能測(cè)試存在過(guò)度依賴外部測(cè)試資源、容易引入干擾噪聲、測(cè)試不全面以及測(cè)試開銷大等一系列問(wèn)題，已經(jīng)不能滿足量產(chǎn)測(cè)試要求。
　　本文基于內(nèi)建自測(cè)試(Built-in Self-test，BIST)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種面向故障的(fault-oriented test，F(xiàn)OT)的基于循環(huán)冗

2、余校驗(yàn)(Cyclical Redundancy Check，CRC)的鎖相環(huán)CRC-BIST測(cè)試電路，該電路可以實(shí)現(xiàn)指定故障模型的較高故障覆蓋率，有效降低測(cè)試成本，并且對(duì)鎖相環(huán)性能影響較小。鎖相環(huán)CRC-BIST測(cè)試電路主要包括FOT測(cè)試控制電路和FOT故障檢測(cè)電路兩部分。FOT測(cè)試控制電路由脈沖寬度檢測(cè)電路、鎖定狀態(tài)判斷電路以及分頻數(shù)變化檢測(cè)電路構(gòu)成，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)鎖相環(huán)鑒頻鑒相器輸出信號(hào)之間的相位差準(zhǔn)確判斷鎖相環(huán)的鎖定狀態(tài)，然后根據(jù)鎖

3、相環(huán)的鎖定狀態(tài)控制FOT故障檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)在線BIST測(cè)試。FOT故障檢測(cè)電路主要由故障信息捕獲電路、CRC校驗(yàn)碼生成電路和CRC校驗(yàn)碼比較電路構(gòu)成。鎖相環(huán)的環(huán)路特性使得任意對(duì)電路傳輸關(guān)系產(chǎn)生影響的故障響應(yīng)都能在鎖相環(huán)輸出時(shí)鐘上體現(xiàn)出來(lái)，因此FOT故障檢測(cè)電路中的故障信息捕獲電路通過(guò)采集鎖相環(huán)時(shí)鐘信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障信息的捕獲;為了實(shí)現(xiàn)高故障覆蓋率選擇具有強(qiáng)檢錯(cuò)能力的編碼技術(shù)——CRC編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè);最后利用CRC校驗(yàn)碼比較電路將故障

4、檢測(cè)結(jié)果以簡(jiǎn)單的數(shù)字形式輸出。
　　本文選擇一個(gè)自主設(shè)計(jì)的全數(shù)字鎖相環(huán)作為被測(cè)電路，該鎖相環(huán)基于SMIC130nm工藝，可以實(shí)現(xiàn)的最高工作頻率是600MHz。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:鎖相環(huán)CRC-BIST測(cè)試電路可以實(shí)現(xiàn)約97.21％的故障覆蓋率，同傳統(tǒng)的鎖相環(huán)FOT測(cè)試技術(shù)相比，故障覆蓋率提高了約4.02％;另外鎖相環(huán)CRC-BIST測(cè)試電路面積占鎖相環(huán)面積的13.16％。最后分析了鎖相環(huán)CRC-BIST測(cè)試電路對(duì)鎖相環(huán)性能的影響:(1)