[发明专利]对含ADC和DAC的模拟基带芯片自动测试的电路结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及集成电路芯片测试技术领域，具体是指一种实现对具有模数转换器和数模转换器的模拟基带芯片进行自动测试的电路结构及其方法。

背景技术

芯片测试是芯片研发过程中极其重要一个步骤，测试方案的优劣极大地影响着芯片的研发周期及研发成本。好的测试方案可以提高芯片的成品率，缩短研发周期，降低研发成本。包含ADC和DAC的模拟基带芯片研发过程中，测试方案的稳定性，测试结果的可靠性，以及测试效率都是影响芯片研发的重要因素。

手机终端的核心包括射频、模拟基带和数字基带。模拟基带芯片的模拟端与射频芯片相连，数字端与数字基带芯片相连。模拟基带芯片一般由两个DAC和两个ADC、数字滤波器、控制逻辑等部分组成。DAC和ADC作为模拟基带芯片的重要组成部分，其性能优劣是芯片的一个重要指标。

LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)，即低压差分信号，是1994年由美国国家半导体公司提出的一种信号传输模式，他是一种满足当今高性能数据传输应用的新型技术。LVDS技术拥有330mV的低压差分信号和快速过渡时间，这可以使产品达到几百Mbps到2Gbps的高数据速率。此外，这种低压摆幅还可以降低功耗。LVDS技术被广泛应用于通信芯片的信号传输。

FPGA(Field Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，它是在PAL(ProgrammableArray Logic可编程阵列逻辑)、GAL(Generic Array Logic通用阵列逻辑)、EPLD(ErasableProgrammable Logic Device可擦除可编程逻辑器件)等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA的使用非常灵活，同一片FPGA通过不同的编程数据可以产生不同的电路功能。FPGA在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。目前FPGA的品种很多，有XILINX公司的Virtex系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的Stratix系列等。

DA转换器(数模转换器)是一种将二进制数字量形式的离散信号转换成以标准量(或参考量)为基准的模拟量的转换器，简称DAC或D/A转换器。最常见的数模转换器是将并行二进制的数字量转换为直流电压。

AD转换器(模数转换器)是一种将模拟信号转变为二进制数字信号的电子元件，简称ADC或A/D转换器。任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。最常见的模数转换器是将电压量转换成并行二进制数字量。

AD转换器和DA转换器目前被广泛应用于通信等各个领域，是模拟基带芯片的重要组成部分。

包含ADC和DAC的模拟基带芯片的一般测试方法是分别对ADC和DAC进行误差测试。信号发生器从ADC的模拟输入端输入一个波形，用逻辑分析仪采集数字输出，再与理想的波形做比较计算ADC误差大小。从DAC的数字端输入一组数字信号，用示波器观察模拟端的输出波形，再与理想波形做比较计算DAC的误差大小。

同时，由于模拟信号的产生需要信号发生器，发送波形可变性不高，无法测量不同波形不同频率组合的信号。模拟信号的接收需要万用表或示波器等设备，无法得到精确电压值，测试结果准确性较低。数字信号的接收需要逻辑分析仪，自动化程度较低，效率较低。

以上测试方法有以下缺点：

(1)测试系统复杂，自动化程度低；

(2)可测量的波形比较单一；

(3)DAC的模拟输出不易观察统计，从而影响计算精度；

(4)测试时间长，效率低。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够实现实时自动化测试、实时显示测试结果、有效降低测试系统的复杂程度、提高测试精度和效率、结构简单实用、过程方便快捷、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的实现对具有模数转换器和数模转换器的模拟基带芯片进行自动测试的电路结构及其方法。

为了实现上述的目的，本发明的实现对具有模数转换器和数模转换器的模拟基带芯片进行自动测试的电路结构及其方法如下：