[发明专利]压控振荡器、用于检测工艺波动的测试系统及其测试方法

权利要求书

1.一种压控振荡器，其特征在于包括环形振荡器以及流控MOS管，所述环形振荡器包括多个CMOS反相器，其中，在所述流控MOS管的栅端偏置电压以使其工作于亚阈值区、进而控制流经一个所述CMOS反相器的电流，以使所述压控振荡器的输出频率反映所述流控MOS管的阈值电压。

2.如权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述环形振荡器包括三个或三个以上的奇数个CMOS反相器。

3.如权利要求1或2所述的压控振荡器，其特征在于，每个所述CMOS反相器输出端连接至另一个所述CMOS反相器的输入端。

4.如权利要求3所述的压控振荡器，其特征在于，所述流控MOS管为PMOS管和/或NMOS管。

5.如权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述压控振荡器的输出频率与工作于亚阈值区的所述流控MOS管的亚阈值电流的函数关系式为：

F_out=I_sub/Q

其中，F_out为所述压控振荡器的输出频率，I_sub为所述流控MOS管的亚阈值电流，Q为频率输出端寄生电容所存储的总电荷量。

6.如权利要求1或5所述的压控振荡器，其特征在于，所述压控振荡器的输出频率与所述流控MOS管的阈值电压以及栅端偏置电压的函数关系式为：

F_out=F（V_CC︱V_TH）

其中，F_out为所述压控振荡器的输出频率，V_TH为所述流控MOS管的阈值电压，V_CC为所述流控MOS管的栅端偏置电压。

7.如权利要求6所述的压控振荡器，其特征在于，在所述流控MOS管的阈值电压一定时，由关系式F_out=F（V_CC︱V_TH），扫描变化所述栅端偏置电压，得到输出频率与栅端偏置电压的函数关系式为：

F_out=f（V_CC）

其中，F_out为所述压控振荡器的输出频率，V_TH为所述流控MOS管的阈值电压，V_CC为所述流控MOS管的栅端偏置电压。

8.如权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述流控MOS管的源端/漏端对应电性连接于其中一个所述CMOS反相器的PMOS的源端/漏端。

9.一种基于如权利要求1-8中任一项所述的压控振荡器的用于检测工艺波动的测试系统，其通过测试芯片中不同MOS管之间的阈值电压的随机波动值来检测所述芯片的工艺波动，其特征在于，所述测试系统包括如权利要求1-8中任一项所述的压控振荡器，其中，所述芯片中的任一MOS管用作所述压控振荡器的流控MOS管。

10.如权利要求9所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括：

开关阵列，用于选通所述芯片中的MOS管；

地址解码器，用于对输入地址进行解码并输出至所述开关阵列；以及

分频器。

11.如权利要求9或10所述的测试系统，其特征在于，所述芯片中不同MOS管包括校准MOS管和用作被测器件的MOS管；

所述校准MOS管在所述芯片中的多个MOS管中随机选择。