[发明专利]一种放大器测试电路及测试方法

说明书

本发明公开了一种放大器测试电路及测试方法，涉及集成电路测试领域，包括信号源、多路滤波器组A、被测放大器、多路滤波器组B、测量器件和数据处理模块，其中信号源的输出端连接多路滤波器组A的输入端，多路滤波器组A的输出端连接被测放大器的输入端，被测放大器的输出端连接多路滤波器组B的输入端，多路滤波器组B的输出端连接测量器件的输入端，测量器件的输出端连接数据处理模块的输入端；所述多路滤波器组A和多路滤波器组B均至少包括两个滤波通路，所述滤波通路可切换使用；本发明能够降低放大器测试对信号源和/或测量器件的精度要求，减少放大器测试对高精度信号源和高精度测量器件的依赖，具有测试精度高、低成本等优点。

技术领域

本发明涉及集成电路测试技术领域，特别涉及一种放大器测试电路和测试方法，用于降低放大器测试对信号源和测量器件的精度要求。

背景技术

放大器是世界上体量最大的模拟集成电路模块，也几乎是所有片上系统(SoCs)的关键组成部分。低失真放大器的频谱性能测试至关重要，且极具有挑战性。为确保获得精确的频谱测试结果，IEEE标准及工业界测试技术要求，信号源和测量器件的总失真必须比被测电路至少低十倍或20dB，否则，信号源和测量器件的非线性误差将严重恶化被测电路的输出。如今，商用的低失真放大器的总谐波失真(total harmonic distortion,THD)已低达-120dB，甚至更低。为测试低失真放大器的频谱性能，信号源提供的激励信号的失真度应至少为-140dB，采集被测放大器输出信号的测试仪器的线性度应至少为24位。当前大部分性能先进的信号发生器的THD值也只是稍低于-90dB，即使采用价格昂贵的高品质带通滤波器对其进行滤波以后，所得的信号的总谐波失真也只是在-120dB～-130dB之间。对于测量器件，以模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)为例，高精度ADC通常是基于Σ-Δ调制技术，此类ADC的转换速率非常慢，以至于无法满足当今高精度放大器频谱测试的速度要求。对片外测试环境而言，如量产测试、特性测试等，要获得总谐波失真低达-140dB的超低失真的输入信号和超高精度的测量器件是十分困难的。对内建自测试而言，这一要求根本无法实现。目前国内外学术界和工业界在应对放大器测试中高精度信号源和高精度测量器件的挑战方面进行了大量的研究，尚未见有切实可行的方法报道。因此，低失真放大器频谱测试的难题亟需解决。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种放大器测试电路及测试方法，以使精度相对较低的信号源与测量器件能够应用于低失真放大器的频谱测试。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种放大器测试电路，包括信号源、被测放大器、测量器件和数据处理模块，以及信号源和被测放大器之间连接的多路滤波器组A和/或被测放大器和测量器件之间连接的多路滤波器组B，所述多路滤波器组A、多路滤波器组B均至少包括两个滤波通路，所述滤波通路可切换使用；

当所述放大器测试电路仅包含多路滤波器组A时，采用低精度信号源和高精度测量器件；

当所述放大器测试电路仅包含多路滤波器组B时，采用高精度信号源和低精度测量器件；

当所述放大器测试电路同时包含多路滤波器组A和多路滤波器组B时，采用低精度信号源和低精度测量器件。

进一步的，所述多路滤波器组A、多路滤波器组B为相同或不同的电路结构，均满足以下三个要求：(1)多路滤波器组的线性度不低于被测放大器的线性度；(2)经同组滤波器组的不同滤波通路滤波后的信号的基波幅值相等；(3)同组滤波器组的不同滤波通路对相同频率的信号具有不同的滤波特性。

进一步的，所述多路滤波器组A、多路滤波器组B均包括若干个滤波器和开关，所述滤波器满足两个条件：(1)滤波器的传递函数已知；(2)滤波器具有改变输出信号幅值和/或相位的功能；所述开关为多路选择器或若干个开关，所述开关的线性度不低于被测放大器的线性度。