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国家标准计划《集成电路 时钟电路测试方法》由 TC599(全国集成电路标准化技术委员会)归口 ,主管部门为工业和信息化部(电子)

主要起草单位 中国电子科技集团公司第五十四研究所

目录

基础信息

计划号
20250939-T-339
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-03-27
公示开始日期
2025-01-13
公示截止日期
2025-02-12
标准类别
方法
国际标准分类号
31.200
31 电子学
31.200 集成电路、微电子学
归口单位
全国集成电路标准化技术委员会
执行单位
全国集成电路标准化技术委员会
主管部门
工业和信息化部(电子)

起草单位

目的意义

时钟电路是集成电路的一个重要分支,广泛应用于通信、汽车电子、医疗电子、消费电子、仪器仪表、工业控制等众多领域,为系统提供稳定频率的时钟信号,确保系统中的各个模块得以稳定运行并互相协同,其性能指标对于电子装备性能及稳定性、可靠性极为关键。

时钟电路主要包括时钟分配、分频、延时调整、扩频、抖动衰减等模块,完成时钟或频率产生、分配、相位调整、抖动清除、电磁抑制等功能。

根据时钟电路所具有的功能及电参数性能指标,时钟电路一般可以划分为时钟产生器、分配器、抖动清除器、扩频时钟等产品类别。

其中时钟产生器功能是产生高质量的时钟,关键参数包括抖动、杂散、以及内部PLL和VCO的参数;时钟分配器功能是输入时钟选择以及实现一路时钟的多路分配,关键参数包括传输延时、多路之间延时偏差、延时调整、附加抖动等;抖动清除器功能是对时钟信号进行抖动衰减,关键参数主要是时间抖动等;扩频时钟功能是对时钟进行扩频调制,关键参数包括扩频率、调制率等。

此外,由于时钟电路工作频率不同,因此电路输入输出采用了CMOS、LVDS、ECL、CML等不同信号格式,因此时钟电路也包含这些不同格式信号输入输出的电平、电流、转换时间、电阻等参数。

时钟电路为电子系统提供稳定的时钟频率信号,稳定性主要以时间抖动参数表征,随着电子系统工作频率越来越高,对时钟抖动参数要求也越来越苛刻,如吉采样(GSPS)的12位ADC要求采样时钟抖动在几十飞秒内;高速电子板卡工作频率达到几个GHz,每个时钟周期只有亚纳秒级,要求时钟传输延时精确到几十皮秒级;GSPS的高速ADC采样阵列则要求多路时钟之间偏差达到几十皮秒级。

如此精确指标参数的测试,对测试设备提出了很高要求,基本都达到了测试设备的性能极限,同时也要求恰当的测试方法,以实现准确测试,并且测试过程尽可能不受其它因素影响。

以上这些时钟电路电参数的测试,缺乏适用的标准,为了准确测试、表征和识别时钟电路的电参数,避免参数理解上的分歧,更好地促进我国时钟类集成电路技术和产品的发展和应用,逐步实现时钟类集成电路的自主可控,这些时钟电路电参数的测试方法需要作出一致的规定。

拟申报的标准主要规定时钟电路电参数测试方法,旨在为电路研制方、使用方和检验机构提供统一的通用测试方法。

范围和主要技术内容

主要包括各项电参数的测试目的、测试原理图、测试条件、测试程序等内容。标准适用于时钟产生器、分配器、抖动清除器、扩频时钟等时钟电路研制生产以及采购时电性能参数的测试。 标准主要内容是时钟电路各项电参数的测试方法,主要包括各类时钟电路都关注的传输延时、延时偏差以及抖动等关键共性电参数,其中传输延时根据电路功能及该参数敏感因素细分为传输延时、传输延时调节量、传输延时电源抑制等参数;延时偏差根据实际电路差异细分为占空比延时偏差、输出间延时偏差、器件间延时偏差,后两者测试方法类似,但属于不同概念;抖动根据不同应用场景(关注点不同)细分为随机时间抖动、积分时间抖动、宽带时间抖动、加性时间抖动、交调抖动等参数。除了以上各类时钟电路的共性电参数外,标准还包括扩频时钟关注的扩频率、调制率以及扩频辐射抑制度等关键个性参数,以及输入频率范围、输入差分范围、输入共模范围、输出摆幅电源抑制等一般共性电参数,此外还包括输出占空比、占空比校正范围、频率牵引率、频率推移率等部分电路关注的电参数。