一种精确测试IC基准电压的测试系统及测试方法技术领域
本发明涉及一种精确测试IC基准电压的测试系统及测试方法，属于集成电路测试
领域。
背景技术
在集成电路中，芯片内部都产生恒定的基准电压，为内部的数字电路、模拟电路提
供精确稳定的参考电压值，即电压基准是模拟电路和数字电路中不可或缺的一部分。在生
产过程中，通常由于基准电压的失调、温漂、工艺偏差等不确定性因素，芯片的基准电压的
精度往往较预设值有偏差，需通过电压修调技术对基准电压进行修调，例如采用电流熔丝
修复技术对IC基准电压进行修正。
在IC基准电压修调前需精确的测试出IC基准电压，目前是通过ATE测试系统直接
对IC基准电压进行测试。由于所涉及基准电压修调的集成电路品种繁多，ATE测试系统也五
花八门，随着测试系统使用时间的增长，其测试系统的精度也随之降低，因此不断发生误测
或测试结果差异较大的情况。现有对IC基准电压测试方式完全取决于测试系统的精度，使
得IC基准电压一致性难以保证且总体成本偏高。由于测试系统和IC具有一定距离，空间噪
声也会对测试结果产生干扰，造成IC基准电压测试值的不稳定。
虽然为了尽可能降低测试系统带来的测试误差，现有做法在测试前对测试系统用
6位半的电压表进行校验，每种产品品种固定使用同一个测试系统，但这种做法总是治标不
治本。
发明内容
鉴于上述原因，本发明提供一种精确测试IC基准电压的测试系统及测试方法，可
抑制空间噪声及降低测试系统误差对测试结果的影响，从而获得精确的基准电压测试结
果。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种精确测试IC基准电压的测试系统，包括IC器件、信号处理电路和V/I测试源，信号
处理电路的信号输入端与IC器件的基准电压测试端子相连，信号处理电路的信号输出端与
V/I测试源相连；所述信号处理电路包括低噪声放大器A1、A2和A3以及电阻R1至R7，放大器
A1的反相输入端与IC基准电压测试端子相连，放大器A1的输出端分别与电阻R1和R4相连，
电阻R1的另一端分别连接放大器A1的同相输入端和可调电阻R2；放大器A2的同相输入端与
稳压管的阴极相连，稳压管的阳极接地，放大器A2的输出端分别与电阻R3和电阻R6相连，可
调电阻R2的另外一端分别连接电阻R3和放大器A2的反相输入端；放大器A3的反相输入端分
别与电阻R5和电阻R4的另外一端相连，放大器A3的同相输入端分别与电阻R7和电阻R6的另
外一端相连，电阻R7的另外一端接地，电阻R5的另外一端与放大器A3的输出端相连；放大器
A3的输出端与V/I测试源相连。
所述电阻R1阻值与电阻R3相同，电阻R4阻值与电阻R6相同，电阻R5阻值与电阻R7
相同。
所述电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7均采用阻值为0.25W的金属
膜电阻。
所述放大器A1、A2和A3分别接15V电源。
基于上述测试系统精确测试IC基准电压的测试方法为：
在V/I测试源与IC器件的基准电压测试端子之间增设结构对称的信号处理电路，信号
处理电路分别将输入电压Vin和稳压管电压Vz缓冲放大后进行比较，并将比较后的信号通
过减法放大后输出电压Vout给V/I测试源，其中Vout=K*（Vin-Vz），K=（1+2R1/R2）*（R5/R4），
K数值通过调节电阻R2来改变，其取值为K=10～1000之间。
本发明在IC基准电压测试端子与测试系统之间专设IC基准电压测试信号处理电
路，通过对IC基准电压Vref进行信号处理，消除了测试设备地线以及测试环境中的空间噪
声的共模干扰，令被测电压值更加稳定；IC基准电压Vref经过信号处理后，可呈几何倍数的
降低测试系统因测试误差造成的影响，从而获得更高精度的测试结果，降低了对测试系统
的高要求。
以下通过附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。
附图说明：
图1为本发明测试系统原理图；
图2为本发明中信号处理电路的电路图。
具体实施方式：
如图1和图2所示，一种精确测试IC基准电压的测试系统，包括IC器件、信号处理电路和
V/I测试源，信号处理电路的信号输入端与IC器件的基准电压测试端子相连，信号处理电路
的信号输出端与V/I测试源相连。其中，信号处理电路包括低噪声放大器A1、A2和A3以及电
阻R1至R7，放大器A1的反相输入端与IC基准电压测试端子相连，放大器A1的输出端分别与
电阻R1和R4相连，电阻R1的另一端分别连接放大器A1的同相输入端和可调电阻R2；放大器
A2的同相输入端与稳压管的阴极相连，稳压管的阳极接地，放大器A2的输出端分别与电阻
R3和电阻R6相连，可调电阻R2的另外一端分别连接电阻R3和放大器A2的反相输入端；放大
器A3的反相输入端分别与电阻R5和电阻R4的另外一端相连，放大器A3的同相输入端分别与
电阻R7和电阻R6的另外一端相连，电阻R7的另外一端接地，电阻R5的另外一端与放大器A3
的输出端相连；放大器A3的输出端与V/I测试源相连。
上述信号处理电路中要求电阻R1阻值与电阻R3相同，电阻R4阻值与电阻R6相同，
电阻R5阻值与电阻R7相同，其主要是利用差分放大原理，消除测试系统的地线以及测试空
间噪声的共模干扰，使IC基准电压测试值更加稳定。其中，电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、
电阻R6、电阻R7优选为阻值0.25W的金属膜电阻。
上述信号处理电路中的放大器A1的反相输入端与IC基准电压测试端子相连，由于
放大器A1的反相输入端为高阻抗，因此对被测IC的基准电压影响很小。
利用上述测试系统精确测试IC基准电压的测试方法为：IC基准电压Vref等同于信
号处理电路的输入电压Vin，Vin电压信号经过放大器A1缓冲放大，稳压管电压Vz经过放大
器A2缓冲放大，Vin与Vz比较后经过放大器A3减法放大后输出电压Vout，V/I测试源对输出
电压Vout进行测试；输出电压Vout=K*（Vin-Vz），其中K=（1+2R1/R2）*（R5/R4），K可通过调节
电阻R2来改变，一般取K=10～1000之间。
由于信号处理电路结构上的对称，使得输入放大器A1和A2的共模误差及各种噪声
被输出级放大器A3的减法器消除，从而降低了上述信号的干扰，也降低了对测试系统精度
的高要求。
由输出电压Vout关系式可知，Vin电压经过测试电路信号处理后，其绝对误差可呈
几何倍数的减小，例如：测试系统的误差为5mV，那么采用上述测试系统获得的IC基准电压
Vref（=Vin）误差将在0.5mV～0.005mV之间。由此可见，与现有测试方式相比，采用本发明提
供的测试系统及测试方法可获得更高精度和准确度的IC基准电压，不再使测试精度受制于
测试系统误差的困扰。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发
明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，
均应涵盖在本发明的权利要求范围中。