功率開關測試設備和方法技術

促進了功率切換。根據一個或多個實施例，一種功率開關設備包括耦合在電壓源和切換后的電壓輸出之間的多個開關。測試控制電路操作開關以測試開關的子集，其中指示了子集的狀態，其中可以與功率開關設備的整體狀態獨立地表示所述子集的狀態。在一些實現中，應用芯片上電流負載來模擬芯片外負載，以測試開關的子集或者獨立的開關。

【技術實現步驟摘要】

技術介紹
許多集成電路針對多種用途而采用功率開關，例如用于提供功率級別(powerleve)、不同的功率域(power domain)和集成電路的其他功能。在許多應用中，多個功率域通常常常用于通過使用功率開關來關閉對于未使用電路模塊的電源，來減小泄露電流。隨著這種集成電路的復雜度的提高，常常實現多個功率開關。通常，如果需要有源操作，功率開關將功率域與電源耦合，如果不需要有源操作(例如，對于待機模式)則斷開所述域。通常使用控制信號來控制功率開關，可以使用數字控制信號(例如對于混合信號設備)來實現所述控制信號。 隨著功率開關個數及其相關復雜度的提高，測試這些電路的復雜度也提高。例如，可能很難以一種有效且經濟的方式來實現對用于測試的每一個功率域的電源電壓的識別。此外，某些功率測試方法需要專用的焊盤，并且包含可以引入不期望的阻抗和相關電壓降的連接(所述不期望的阻抗和相關電壓降影響測試量度)，并且包含附加的開銷。一些這樣的方法也難以與外部功率負載相結合來實現。這些和其他問題使得實現一種用于對集成電路芯片中的不同功率域加以控制的功率開關是具有挑戰性的。
技術實現思路
多種示例實施例涉及電源、測試電源電路內的功率域以及解決包括上述挑戰在內的各種挑戰。根據示例實施例，一種功率開關設備包括多個獨立的功率開關，耦合在電壓源和切換后的電壓輸出之間；測試控制電路；電流產生電路；以及輸出電路。所述測試控制電路與每一個功率開關耦合，并且響應于在至少一個功率開關處接收的測試信號，操作所述至少一個功率開關“接通(ON) ”狀態以提供切換后的電壓輸出，同時操作至少另一個相應的功率開關處于“關斷(OFF)”狀態。電流產生電路與所述切換后的電壓輸出耦合，并且模擬針對相應功率開關的預期電流汲取。輸出電路耦合用于接收所述切換后的電壓輸出，將切換后的電壓輸出的值與參考值進行比較，并且基于所述比較來提供測試輸出，所述測試輸出表示在接通狀態下操作的功率開關的操作特性。另一個示例實施例涉及一種測試功率開關設備的方法，所述功率開關設備具有耦合在電壓源和切換后的電壓輸出之間的多個功率開關。響應于在至少一個功率開關處接收到的測試信號，操作所述至少一個功率開關處于接通狀態(on condition)以提供切換電壓輸出，同時操作至少另一個相應的功率開關處于關斷狀態(off condition)。根據切換后的電壓輸出來模擬針對相應功率開關的預期電流汲取。將切換后的電壓輸出的值與參考值進行比較，并且響應于所述比較來提供測試輸出，以指示在接通狀態操作的功率開關的操作特性。以上討論并非易于描述本公開的每一個實施例或者每一種實現。附圖和以下描述也示范了多種實施例。附圖說明考慮結合附圖的以下詳細描述，可以更加全面地理解各種示例實施例，其中圖I示出了根據本專利技術示例實施例的具有內置自測試電路的功率電路；圖2示出了根據本專利技術另一個示例實施例的具有內置自測試部件的功率電路；以及圖3示出了根據本專利技術另一個示例實施例的用于測試功率電路的流程圖。具體實施方式 盡管本專利技術可以修改為各種改進和替代形式，在附圖中已經作為示例示出了特定形式，并且將詳細描述。然而應該理解的是并非意欲將本專利技術局限于這里描述的具體實施例。相反，意欲覆蓋落在本專利技術范圍之內的所有修改、等同和替換，包括權利要求中限定的方面。本專利技術可應用于多種不同類型的電路、設備和系統，以向集成電路供電，以及測試在供電時使用的功率開關。盡管不必將本專利技術局限于該上下文，通過相關示例的討論可以理解本專利技術的各個方面。根據多種示例實施例，芯片上功率開關(on-chip power-switch)測試方法包括在針對電源電路的特定負載期間，驗證電源電路的子集的例如電源電壓和IR降等方面。在許多應用中，這種方法包括測試功率切換電路的獨立的段(segment)，每一個段包括至少一個獨立的(功率)開關，以確定每一個部分以及整個功率切換電路的特性。可以利用一個或一組段來實現這種基于段的方法，以適應具體的應用。例如，可以識別每一段的虛(virtual)電源電壓，以及針對特定電流負載的一個或多個相關功率開關的電壓降(例如IR降)，所述特定電流負載可以是仿真負載(artificial load)。所識別的電源電壓和IR降可以用于提供對于每一個開關的性能的指示。多種實現方式還涉及使用多種相關參數(例如喚醒時間)來測試電源。在不必查明(ascertain)獨立的開關或電路性能的情況下，可以提供來自整個電路(或者較大的獨立切換電路組)的測試結果。通過查明與獨立電路或者電路子集的電路功能有關的信息，可以更加精確地查明整個電路的健康狀況的評估(例如，預期的壽命(longevity))。例如，在具有大量獨立部件的功率電路中，整個系統的輸出的變化可能不表示對總輸出沒有顯著貢獻的獨立部件的故障。此外，通過測試非整個電路，可以使用較小的電源線,這是因為每一個獨立的電路或者獨立電路的子集汲取的功率比整個電路少。在一些實現中，以虛電源和接地之間的電流發生電路(例如電流鏡)作為電流負載，使用虛電源來測試獨立的功率開關電路。將來自相應功率電路的虛電源(例如與功率電路所切換的輸入電壓相對應的電壓)饋送至電壓比較器，并且與來自實際電源的電壓參考進行比較。電壓比較器的輸出表示功率開關電路或者功率開關電路子集的功能，所述功率開關電路或者功率開關電路子集耦合至虛電源并且向比較器提供輸出。(例如向測試控制單元和/或其他測試邏輯)提供比較器的輸出，作為功率開關電路或其子集的功能的指/Jn ο根據多種示例實施例，可以使用和/或測試多種不同類型的功率開關。例如，可以響應于要切換的功率域的設計最大電流消耗，來設置功率開關的尺寸，并且可以使用多個以菊花鏈式連接的(daisy-chained)段來實現功率開關的尺寸。在這種示例中，通過由段組成的鏈(chain of segments),第一功率開關的應答輸出可以與第二功率開關等的使能輸入相連，以此類推。為了將功率門控域(power-gated domain)從待機切換到激活,首先接通功率開關，并且將所述域充電到電源電壓(Vdd)，電源電壓(Vdd)是根據具體應用的需要而設置的。可以按照不同的方式使用這種功率開關段，例如以連接Vdd軌線(rail)和接地軌線之一或兩者。因此，可以利用接地軌線(或者其他軌線，例如待機功率軌線)來實現本文中對Vdd軌線的連接(和斷開)加以描述的各種示例。現在轉向附圖，圖I示出了根據本專利技術示例實施例的具有內置自測試電路的功率電路100。所述電路100包括功率域110、120和130以及測試控制邏輯140和以菊花鏈式連接的BIST開關電路150和160。箭頭102和104可以實現為芯片上焊盤或者芯片上功率管理單元，例如LDO(低信息遺失(low-dropout))穩壓器。測試控制邏輯140在電路的測試期間對相應的BIST開關電路150和160的功能進行協調，以分別向功率域120和130提供功率。測試控制邏輯140在多種狀態下向BIST開關電路提供測試信號，例如以獨立地測 試不同功率域內或不同功率域之中的功率開關或者開關電子集。具體地，測試控制邏輯140耦合用于向BIST開關電路150輸出測試控制信號，以用于測試BIST開關電路150和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種功率開關設備，包括：多個功率切換電路，耦合在電壓源和切換后的電壓輸出之間；測試控制電路，與每一個功率切換電路耦合，并且配置和設置用于響應于在至少一個功率切換電路處接收的測試信號，操作所述至少一個功率切換電路處于接通狀態以提供切換后的電壓輸出，同時操作至少另一個相應的功率切換電路處于關斷狀態；電流產生電路，與所述切換后的電壓輸出耦合，并且配置和設置用于模擬針對相應功率切換電路的預期電流汲取；輸出電路，耦合用于接收所述切換后的電壓輸出，并且配置和設置用于將切換后的電壓輸出的值與參考值進行比較；以及響應于所述比較來提供測試輸出，所述測試輸出表示在接通狀態下操作的功率切換電路的操作特性。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：卡斯·格魯特，倫澤·邁耶，
申請(專利權)人：NXP股份有限公司，
類型：發明
國別省市：