下载文档原格式
基于PMU的小型集成电路测试系统实现及性能分析祝新军;纪效礼;何少佳【摘要】文中给出了一种基于精密测量单元的小型集成电路测试系统的设计方法,并对小功率范围进行详细实验验证;该测试系统将电压/电流钳位技术、比较技术、功率扩展技术、恒流源和恒压源技术和四象限驱动技术等多项技术相结合,能够对被测器件(DUT)施加精确地激励值,并准确测量DUT在激励下的响应,该系统同时具备大功率扩展能力满足多种电路测试的需求;系统借助四通道集成仪表放大器电路,结合嵌入式控制器、功率扩展电路以及上位机控制界面共同完成设计,解决了nA级电流无法准确测量的问题,通过优化补偿电路设计,提高电路测试速度;系统性能分析结果表明,文章所设计的小型集成电路测试系统测量精度高、施加激励稳定可靠、响应速度快,相比类似产品节约2/3的硬件设计成本,能够满足集成电路测试中直流参数测试的要求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)004【总页数】4页(P52-55)【关键词】集成电路;精密测量单元;直流参数测试;性能分析;嵌入式【作者】祝新军;纪效礼;何少佳【作者单位】绍兴职业技术学院,浙江绍兴312000;桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541000;桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541000【正文语种】中文【中图分类】TM1350 引言随着集成电路集成度的不断提高，集成电路的测试难度不断增大。
目前，主要依赖于集成电路自动测试仪(Automatic Test Equipment)完成集成电路测试。
ATE的测试原理是通过对被测器件(Device Under Test)施加激励和收集响应信号，与DUT的技术手册参数进行比对，从而判断DUT是否合格[1]。
集成电路测试仪主要应用在晶圆测试(中测)和成品测试(成测)，文章中的集成电路测试系统针对成测中的直流参数测试进行设计。
从半导体技术的发展情况来看，芯片测试技术落后于芯片的制造速率，高性能的测试仪器价格昂贵，大大提高了电路测试的成本[2]。
基于PMU的电网故障诊断研究的开题报告一、研究背景随着电网规模的不断扩大和先进技术的应用，电网故障诊断技术也逐渐得到了广泛关注。
传统的电网故障诊断方法，如保护装置、断路器等，往往难以满足对电网高精度、高效、高可靠性的要求，而利用PMU 技术进行电网故障诊断具有明显优势。
PMU技术可以以高精度、高速度和高时效性采集电网各节点的电量和状态信息，通过分析这些信息来实现电网故障诊断。
二、研究目的本研究旨在基于PMU的电网故障诊断技术，提高电网故障诊断的准确度和效率，为电网运行提供保障。
三、研究内容1. PMU技术原理及应用；2. 基于PMU的电网故障诊断方法；3. 电网故障诊断算法研究与设计；4. 算法模拟与实验验证；5. 系统优化设计与改进。
四、研究方法本研究将采用以下方法：1. 文献调研分析：调研国内外PMU技术和电网故障诊断相关文献，总结各类电网故障和故障诊断方法，分析PMU技术在电网故障诊断中的应用现状及发展趋势。
2. PMU数据采集与处理：选取合适的PMU设备，采集电网各节点的电量和状态信息，并对采集到的数据进行预处理，以便后续算法分析和诊断。
3. 故障识别算法设计：基于采集到的PMU数据，设计针对电网常见故障类型的诊断算法，包括线路短路、过载、接地故障等。
4. 算法模拟与实验验证：通过MATLAB等工具进行算法模拟，验证算法的可行性和可靠性，并通过PTDI软件进行实际电网数据验证。
5. 系统优化设计与改进：根据实验验证结果和系统应用需求，对系统进行深入优化设计和改进，提高系统的效率和可靠性。
五、研究意义本研究将提高电网故障诊断的准确度和效率，为电网运行提供保障。
同时，将进一步推动PMU技术在电网故障诊断中的应用，促进电网科技的发展和进步。
电力系统中基于PMU的故障诊断方法研究随着电力系统的规模日益扩大，系统中发生故障的概率也越来越高。
这些故障会导致电力系统停运，给供电企业和用户带来很大的经济损失和不便。
因此，研究故障的诊断方法是电力系统领域的重要研究方向之一。
而基于PMU的故障诊断方法是当前电力系统中研究得比较多的一种方法。
PMU（Phasor Measurement Unit）原名“相量测量装置”，是一种新型的数字化电力测量仪器。
它能够对电力系统中各个关键部位的电压、电流等重要参数进行高精度、高速度的采集。
利用PMU采集的数据，可以对电力系统中发生的各种故障进行实时的监控和诊断。
在电力系统中，各个设备之间是相互关联的。
如果一个设备发生故障，就可能导致系统的其他设备也发生故障，最终导致系统崩溃。
因此，实时监测和诊断系统中的故障是非常必要的。
而PMU作为一种高精度、高速度的电力测量仪器，可以为系统的故障诊断提供重要的数据支持。
基于PMU的故障诊断方法主要包括两个方面：故障诊断算法和监测设备的部署。
首先来看故障诊断算法。
目前已经研究出了多种基于PMU的故障诊断算法，其中比较常用的有基于小波变换的方法、基于模式识别的方法、基于统计学方法等。
这些方法都有各自的优缺点，需要根据实际情况选择合适的方法。
例如，基于小波变换的方法适用于非平稳电力信号的分析；而基于模式识别的方法则适用于识别一些常见的故障模式。
除了算法之外，PMU的部署也是故障诊断的关键。
要想利用PMU对电力系统进行故障诊断，就需要在电力系统中合理地部署PMU设备。
PMU的部署需要考虑多个因素，包括监测的区域、监测的设备、PMU之间的时间同步等。
在部署PMU 时，需要充分考虑这些因素，选择合适的设备位置和数量，以最大限度地发挥PMU的诊断功能。
总体来说，基于PMU的故障诊断方法是电力系统中一种重要的诊断手段。
PMU的高精度、高速度的电力测量功能可以为故障的监测和诊断提供重要的数据支持。
基于断路器零阻抗特性的PMU量测状态估计方法陈亮;毕天姝;薛安成;杨奇逊【摘要】互感器和通信系统噪声使得相量测量单元(PMU)量测量存在随机误差,使得PMU无法准确监测系统动态过程,因此提出一种动态过程中基于PMU量测的状态估计方法.针对故障后网络拓扑改变,集中式状态估计不再可行的问题,提出适用于动态过程的分布式状态估计框架;基于零阻抗特性构造了断路器状态未知情况下的非线性虚拟量测方程,进一步提升冗余度;建立了动态过程中计及断路器零阻抗虚拟量测的状态估计模型,推导了雅可比矩阵的具体形式,并采用非线性加权最小二乘(NWLS)对模型进行求解.仿真分析表明该方法不但能够对节点电压相量和断路器电流相量进行估计,同时能够确定状态未知断路器的开合状态,同时算法满足应用的实时性要求.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2014(034)005【总页数】6页(P105-110)【关键词】断路器;状态估计;动态过程;零阻抗特性;相量测量单元【作者】陈亮;毕天姝;薛安成;杨奇逊【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TM7110 引言同步相量测量单元PMU（Phasor Measurement Unit）能够监测系统动态过程[1-6]，在电力系统动态安全监测中得到了广泛应用。
然而，由于互感器和通信系统噪声的影响，PMU量测量不可避免地存在随机误差，这可能使得PMU无法准确监测系统动态过程，甚至导致控制系统给出错误的控制指令。
因此，针对PMU 量测量，开展系统动态过程的状态估计方法研究对进一步推广基于PMU的应用具有重要价值。
已有计及PMU量测信息的电力系统状态估计研究[7-10]主要针对PMU应用初期系统可观性不足问题，结合测控终端 RTU（Remote Terminal Unit）的量测，进行混合非线性状态估计。
开路一. 开路和短路测试一.开路一. 开路和短路测试(Opens and Shorts Test)1目的:验证所有的信号引脚是否都接触良好以及信号引脚与信号引脚或者power/ground pin之间有无短路.2原理:device的每个引脚上都有一对保护二极管,在测试过程中观察保护二极管是否起到钳制电位的作用,来判断引脚的好坏.3方法:串行/静态法和功能测试法1) 串行/静态法(Open and Shorts Serial Static Method)所有device pins包括power和ground pins都接地.用PMU连接单个引脚,灌入一定值电流(100uA-500uA,接VDD二极管导通),测电压.如果测得电压在二极管导通电压(0.2-1.5v)范围内,则pass,该pin为良.如果测得电压大于保护二极管导通电压(>1.5v),则fail,该pin断路.如果测得电压<0.2v,则fail.该pin短路.或者, 用PMU连接单个引脚,拉出一定值电流(接地二极管导通),测电压.情况与上面相似.如果测得电压在二极管导通电压(-0.2--1.5v)范围内,则pass,该pin为良.如果测得电压大于保护二极管导通电压(<-1.5v),则fail,该pin断路.如果测得电压>-0.2v,则fail.该pin短路.重复以上步骤,直到每个signal pin都被测好,一般我们使用拉出电流的方法(即接地二极管电流)2) 功能测试法(Open and Shorts Functional Method)VDD和ground 接地用Drive驱动每个信号引脚至0v.断开一个pin的Drive,用动态负载灌入一定值电流,由comparator判断pin输出电压,确定是否符合要求(Z态)测完这个pin就恢复这个pin的驱动,然后重复以上步骤测试下一个pin.3) 两种方法的比较串行/静态法:结果清晰,但耗时功能测试法:速度快,但是结果不好分析可以先用功能测试法测,如果出现错误,则用串行/静态法测试分析具体情况individually测试的设备主要分成上个DUT( device under test) , PMU(Parametric Measurement Unit) 和Pin Electronics 组成。
基于PMU的小型集成电路测试系统实现及性能分析摘要：由于电路设计技术的飞速进步，集成电路的测试已成为确保电路可靠性的重要手段。
测试集成电路不仅可以确保其可靠性，还能够有效降低制造成本。
本文提出了一种基于PMU的小型集成电路测试系统的设计方法，该系统具有高精度、高稳定性、快速响应性的特点，同时，其硬件设计成本相对于其他类似产品明显降低，可以满足集成电路测试中对直流参数的需求。
关键词：PMU；小型集成电路；测试系统由于集成电路的技术日新月异，测试的难度也在不断攀升。
目前，测试方法主要是通过使用自动测试仪来完成。
结合我国半导体技术的发展状况来说，芯片测试技术已经远远落后于芯片制造速度，由于高性能测试仪器价格昂贵，这导致电路测试的成本大幅增加。
本文提出了一种全新的电路测试系统，旨在有效地降低集成电路测试的成本，同时满足小微集成电路测试用户对测试精度和速度的需求。
一、模拟集成电路测试仪的总体架构本文旨在探讨模拟集成电路测试仪的直流参数测试板（PAB）的设计原理、性能分析以及功能扩展，其由嵌入式控制器、总线接口电路、PAB板、MAB板和DUT适配板组成，可以满足多种应用场景的需求。
1、PAB电路的工作原理和结构组成为了确保模拟集成电路直流参数测试的准确性，DUT需接受恒流源和恒压源的激励，而PMU单元则负责施加激励，并进行相应的测量。
PAB板由电压源/电流源、钳位器件以及测量器件组成，为了满足测试系统的精确性和成本效益，我们采用了ADI公司的集成PMU外接功率扩展电路的方案来实施设计。
PMU由电压源、电流源、比较电路、钳位电路、测量电路以及补偿电路组成，具备良好的低频测量精度，但是由于功耗有限，因此需要通过额外功率对电路进行扩展。
DUT技术可以通过施加恒流源/恒压源激励来稳定电压/电流，以满足高功率需求，因此，我们使用了由大功率运算放大器和跟随器组成的负反馈电路。
经过对比，可以发现激励响应值与参数手册中的预期值存在差异，从而得出pass/fail的结论。
基于PMU的电力系统不良数据检测与辨识的开题报告一、研究背景随着电力系统规模不断扩大以及电网结构越来越复杂，电力系统中的各种异常和故障也不断增加，传统的基于SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，监控与数据采集）数据的故障检测和诊断方法已经不能满足实际需求。
同时，近年来，随着电力系统中 PMU（Phasor Measurement Unit，相量测量装置）数据的普及，PMU 数据已经成为电力系统异常和故障检测的重要数据源之一，其对于电力系统的监测和诊断具有重要作用。
因此，本课题将以 PMU 数据为基础，研究电力系统中不良数据的检测和辨识方法，有效提高电力系统的监测与诊断精度和效率，具有重要的理论和实用价值。
二、研究目的与意义本课题的主要研究目的在于探索基于 PMU 数据的电力系统不良数据检测方法，建立健全的电力系统不良数据辨识和诊断模型，为电力系统监测和诊断提供高效且准确的解决方案。
其涵盖的内容包括：1. PMU 数据的特点及其在电力系统中的应用；2. 电力系统中不良数据的类型和产生原因，以及如何利用 PMU 数据对其进行检测与辨识；3. 不良数据检测和诊断模型的建立和优化方法。
本研究的意义在于：1. 提高电力系统监测和诊断的精度和效率；2. 为电力系统异常和故障的快速发现和诊断提供理论依据和技术支持；3. 推动电力系统监测和诊断技术的进一步发展。
三、研究内容及方法本课题主要包含以下内容：1. PMU 数据的特点及其在电力系统中的应用电力系统中的 PMU 部署及其应用领域，介绍 PMU 数据与 SCADA 数据的主要区别。
2. 电力系统中不良数据的类型和产生原因介绍电力系统中常见的不良数据类型及其产生原因，如何利用 PMU 数据对其进行检测与辨识。
3. 不良数据检测和诊断模型的建立和优化方法建立电力系统不良数据检测模型，并进行优化。
研究方法主要包括：1. 调研和总结相关文献资料，分析电力系统中的 PMU 数据和不良数据类型；2. 构建电力系统不良数据检测和诊断模型，包括：模型的建立和参数的优化；3. 利用实际电力系统数据来验证模型的准确性和可行性。
