الأساسيات في اختبار الأشباه الموصلات - اختبار المعلمات التي تعتمد على التيار المتناوب
يهدف اختبار التيار المتناوب (AC) إلى التحقق من تلبية الأشباه الموصلات لمواصفات الأوقات الزمنية المطلوبة.
المعلمات الأساسية للتيار المتناوب
وقت الإعداد (Setup Time)
وقت الإعداد يشير إلى الفترة الزمنية القصيرة التي يجب أن يبقى فيها البيانات (ممثلة في الصورة بـ DATA IN) ثابتة وغير متغيرة قبل أن تتغير إشارة المرجع (التي تمثلها WE) وتصل إلى قيمة محددة (1.5 فولت في الصورة). قبل الحد الأدنى لوقت الإعداد، يمكن أن تتغير البيانات بحرية، ولكن إذا تجاوز الوقت الأدنى للإعداد (أي أن تبقى ثابتة لفترة طويلة جدًا)، فإن هناك احتمالية لعدم تعرف البيانات بشكل صحيح مما يؤدي إلى الأخطاء. يتم تمثيل هذا في الجدول المواصفاتي على النحو التالي:
| المعلمة | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(t_{SD}\) | وقت إعداد البيانات حتى نهاية الكتابة | 11 | نانوثانية |
وقت الاحتفاظ (Hold Time)
وقت الاحتفاظ يشير إلى الفترة الزمنية التي يجب أن تظل فيها البيانات (ممثلة في الصورة بـ DATA IN) ثابتة وغير متغيرة بعد أن تغيرت إشارة المرجع (التي تمثلها WE) وبلغت عتبة الجهد المحددة. إذا كان وقت الاحتفاظ قصيرًا جدًا، فإن هناك احتمالية لعدم تعرف البيانات بشكل صحيح. يتم تمثيل هذا في الجدول المواصفاتي على النحو التالي:
| المعلمة | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(t_{HD}\) | الاحتفاظ بالبيانات من نهاية الكتابة | 1 | نانوثانية |
تأخير الانتشار (Propagation Delay)
تأخير الانتشار يشير إلى الفاصل الزمني بين تغيير إشارة مدخل معين (التي تمثلها ADDR في الصورة) واستجابة الإخراج المقابل (التي تمثلها DATA OUT في الصورة). يضمن هذا أن الإشارة الناتجة يمكن أن تظهر في غضون وقت معين بعد ظهور الإشارة المدخل. يتم تمثيل هذا في الجدول المواصفاتي على النحو التالي:
| المعلمة | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(t_{AA}\) | العنونة حتى بيانات صالحة | 15 | نانوثانية |
العرض الزمني الأدنى (Minimum Pulse Widths)
يتضمن العرض الزمني الأدنى عادة الحد الأدنى لعرض نبضة منخفضة والحد الأدنى لعرض نبضة مرتفعة، وذلك لضمان أدنى قيمة قابلة للتشغيل من حيث التوقيت للنبضة. يتم تمثيل هذا في الجدول المواصفاتي على النحو التالي:
| المعلمة | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(t_{WL}\) | الحد الأدنى لفترة نبض الساعة المنخفضة |
ببساطة، أعلى تردد عمل يعني السرعة القصوى التي يمكن للجهاز أن يعمل به. يتم تمثيله في وثيقة المواصفات كالتالي:
| المعامل | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(f_{MAX}\) | أقصى تردد للساعة | 22.2 | ميجاهرتز |
وقت تفعيل الإخراج (Output Enable Time)
هذا يشير إلى الوقت الذي يحتاجه الدبوفر (Buffer) للانتقال من الحالة عالية المقاومة (تعطيل مع الإغلاق) إلى مستوى تشغيل فعّال (مستوى عالي أو منخفض). يتأكد من أن الدبوفر يمكنه تغيير حالة الدبوفر في الوقت المحدد. يتم تحسينه من خلال حساب الفاصل الزمني بين إشارة التحكم التي تصدر واكتشاف تبديل الإخراج. يتم تمثيله في وثيقة المواصفات كالتالي:
| المعامل | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(t_{DOE}\) | OE LOW إلى Data Valid | 10 | نانوثانية |
وقت تعطيل الإخراج (Output Disable Time)
هذا يشير إلى الوقت الذي يحتاجه الدبوفر للانتقال من حالة التشغيل الفعّال (مستوى عالي أو منخفض) إلى حالة عالية المقاومة (تعطيل مع الإغلاق). يتأكد من أن الدبوفر يمكنه تغيير حالة الدبوفر في الوقت المحدد. يتم تحسينه من خلال حساب الفاصل الزمني بين إشارة التحكم التي تصدر واكتشاف تبديل الإخراج. يتم تمثيله في وثيقة المواصفات كالتالي:
| المعامل | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(t_{HZOE}\) | OE HIGH إلى High Z | 8 | نانوثانية |
معلمات الزمن
توقيت دورة القراءة (Read Cycle Timing)
مثال على دورة قراءة لذاكرة الوصول العشوائي الثابتة 256 × 4:
| المعامل | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
|---|---|---|---|---|
| \(t_{RC}\) | وقت دورة القراءة | 15 | نانوثانية | |
| \(t_{AA}\) | العنوان إلى البيانات الصالحة | 15 | نانوثانية | |
| \(t_{ACS}\) | تحديد الشريحة إلى البيانات الصالحة | 10 | نانوثانية | |
| \(t_{DOE}\) | OE LOW إلى البيانات الصالحة | 10 | نانوثانية | |
| \(t_{HZCS}\) | تحديد الشريحة إلى حالة عالية المقاومة | 8 | نانوثانية | |
| \(t_{HZOE}\) | OE HIGH إلى حالة عالية المقاومة | 8 | نانوثانية | |
| \(t_{LZCS}\) | تحديد الشريحة إلى حالة منخفضة المقاومة | 2 | نانوثانية | |
| \(t_{LZOE}\) | OE LOW إلى حالة منخفضة | 2 | نانوثانية |
1. يتم تحديد طول فترة الكتابة أولاً من خلال المعلمة $t_{RC}$.
2. تم تحديد الإشارة التي تسيطر على وظيفة القراءة. في مثال الشكل أعلاه، يتم التحكم في إخراج البيانات من RAM بواسطة انخفاض حافز OE.
### توقيت دورة الكتابة
مثال على دورة الكتابة لذاكرة الوصول العشوائي الثابتة بحجم 256 × 4:
| المعلمة | الوصف | الحد الأدنى | الحد الأقصى | الوحدة |
| ---------- | ----------------------------------- | ----------- | ----------- | --------- |
| $t_{WC}$ | زمن دورة الكتابة | 15 | | نانوثانية |
| $t_{HZWE}$ | من LOW WE إلى HIGH Z | | 8 | نانوثانية |
| $t_{LZWE}$ | من HIGH WE إلى LOW Z | 2 | | نانوثانية |
| $t_{PWE}$ | عرض نبضة WE | 11 | | نانوثانية |
| $t_{SD}$ | إعداد البيانات إلى نهاية الكتابة | 11 | | نانوثانية |
| $t_{HD}$ | الاحتفاظ بالبيانات من نهاية الكتابة | 1 | | نانوثانية |
| $t_{SA}$ | إعداد العنوان إلى بداية الكتابة | 2 | | نانوثانية |
| $t_{HA}$ | الاحتفاظ بالعنوان من نهاية الكتابة | 2 | | نانوثانية |
| $t_{SCS}$ | من LOW CS إلى نهاية الكتابة | 11 | | نانوثانية |
| $t_{AW}$ | إعداد العنوان إلى نهاية الكتابة | 13 | | نانوثانية |
1. يتم تحديد طول فترة الكتابة أولاً من خلال المعلمة $t_{WC}$.
2. تم تحديد الإشارة التي تسيطر على وظيفة الكتابة. في مثال الشكل أعلاه، يتم التحكم في إدخال البيانات في RAM بواسطة ارتفاع حافز WE.
## المراجع والشكر
- 《أسس اختبار الشرائح الرقمية النصف موصلة》
> عنوان النص: <https://wiki-power.com/>
> يتم حماية هذا المقال بموجب اتفاقية [CC BY-NC-SA 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.zh)، يُرجى ذكر المصدر عند إعادة النشر.
تمت ترجمة هذه المشاركة باستخدام ChatGPT، يرجى تزويدنا بتعليقاتكم إذا كانت هناك أي حذف أو إهمال.