微处理器电快速瞬变脉冲群测试方法与防护技术研究

摘要

作为现代电子系统的核心，微处理器往往在电子系统的电磁兼容中扮演着重要角色。随着集成电路制造工艺的不断进步，特征尺寸的不断减小，微处理器的工作频率和集成度越来越高、工作电压越来越低，对外界电磁干扰越来越敏感。出于系统设计人员对集成电路电磁兼容性的要求，迫切的需要研究微处理器电快速瞬变脉冲群（EFT）测试方法来衡量微处理器对EFT干扰的抗扰度性能，并开展相应的微处理器片上EFT防护设计研究以提高微处理器的EFT抗扰度。本文正是针对这种需求，在分析系统级EFT测试方法和总结现有集成电路瞬态抗扰度测试方案的基础上，实现了一种微处理器EFT测试方法，并对相应的微处理器片上EFT防护设计的Trigger电路展开了研究。
　　第一部分实现了一种微处理器EFT测试方法。首先对系统级EFT测试方法展开研究，分析了系统级EFT干扰对微处理器的危害及其作用机理。然后对目前集成电路级瞬态脉冲抗扰度测试的几种可行方案进行分析与对比。最后确定了本文所采用的方案，从测试环境设置、测试硬件设计、测试软件设计以及测试流程等几方面进行了详细论述。
　　第二部分通过测试案例对测试方法的性能展开研究。主要选取了一款微处理器芯片进行了实际测试，通过对测试案例结果的分析，总结了测试过程中发现的问题，对微处理器EFT测试过程中出现的几种失效模式及机理进行了相应的研究，并通过实验对测试结果的重复性和重现性问题进行了深入研究。
　　第三部分对微处理器片上EFT防护设计的Trigger电路展开了研究。根据对EFT防护电路性能要求的分析，结合微处理器片上ESD防护电路结构，提出了一种EFT Trigger电路，利用片上ESD保护电路实现对EFT干扰的防护，并通过仿真分析以及实际测试对该防护电路的性能进行了验证。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容与章节编排

第2章 集成电路与瞬态脉冲干扰

2.1 集成电路的电磁兼容性

2.2 瞬态脉冲干扰

2.3 系统级EFT扰测试方法分析

2.4 常用EFT防护方法介绍

2.5 本章小结

第3章 微处理器EFT测试方法研究与实现

3.1 引言

3.2 微处理器EFT测试方案

3.3 微处理器EFT测试方法的实现

3.4 本章小结

第4章 微处理器芯片测试案例研究

4.1 测试案例

4.2 测试失效模式的分析

4.3 测试结果重复性的研究

4.4 测试结果再现性的研究

4.5 本章小结

第5章 微处理器EFT防护技术研究

5.1 引言

5.2 片上EFT/ESD防护原理分析

5.3 微处理器EFT防护电路的设计

5.4 微处理器EFT防护电路性能测试

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文与研究成果