模擬集成電路的測(cè)試技術(shù)

模擬集成電路的測(cè)試技術(shù)

隨著集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步，人們已經(jīng)能制造出電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜、集成度很高、功能各異的集成電路。但是這些高集成度，多功能的集成塊僅是通過數(shù)目有限的引腳完成和外部電路的連接，這就給判定集成電路的好壞帶來不少困難。
　　產(chǎn)品測(cè)試文件的編制思想
　　測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試條件、測(cè)試規(guī)范這些通稱為測(cè)試文件。
　　特定的集成電路服務(wù)于特定的用途，因而集成電路的規(guī)格均是根據(jù)用戶應(yīng)用的要求而提出來的。通過和用戶的討論，根據(jù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的能力盡量去滿足用戶的需要，比如，用戶提出的電源電壓范圍，輸入電壓、負(fù)載大小，封裝形式，該產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境等。
　　測(cè)試技巧
　　為完成同一個(gè)測(cè)試內(nèi)容，不同的人設(shè)計(jì)出來的方法和編出來的程序不會(huì)完全一樣，但是，一個(gè)良好的方案起碼應(yīng)該達(dá)到如下三個(gè)要求，首先是測(cè)試準(zhǔn)確，這是最起碼的要求，其次是適應(yīng)性好，第三是程序執(zhí)行起來要節(jié)省時(shí)間。
　　輸入調(diào)整法`
　　輸入調(diào)整法適合于輸出量和輸入量具有單調(diào)變化關(guān)系的場(chǎng)合，即對(duì)于一定的輸出量，只能唯一尋找出一個(gè)輸入量和它相對(duì)應(yīng)，這種測(cè)量要求在模擬電路測(cè)試中是需要的。
　　輸入調(diào)整法實(shí)際上是運(yùn)用二分法，即在給定的輸入量范圍內(nèi)，第一次確定的輸入量是最大量和最小量的中值，測(cè)量此時(shí)的輸出量并與目標(biāo)值進(jìn)行比較，在正極性情況下，如果測(cè)量值大于目標(biāo)值，第二次的輸入值是中值和最小值的中值，測(cè)量此時(shí)的輸出量再和目標(biāo)值進(jìn)行比較，如果測(cè)量值小于目標(biāo)值，則第三次測(cè)量值是第二次輸入中值和第一次輸入中值的平均值（即第三次中值），如此循環(huán)下去，直至找到目標(biāo)值為止。
　　以上講的是正極性情況，輸入越大，輸出也越大，對(duì)于負(fù)極性情況，尋找預(yù)定點(diǎn)的過程剛好和以上相反。
　　綜上所述，運(yùn)用輸入調(diào)整法要有幾個(gè)要素：a 輸入最小值；b 輸入最大值；c 輸入輸出的關(guān)系；d 預(yù)定輸出值； e 最多尋找次數(shù)； f 分辨力。
　　1、所謂最多尋找次數(shù)指的是機(jī)器按照確定的原則，最多尋找的次數(shù)；所謂分辨力，是指輸出值和目標(biāo)值的最大允許偏差，即測(cè)量值究竟允許偏離目標(biāo)值多少才能夠認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到了調(diào)整要求
　　2、"逐次逼近法"就象瞎子爬山一樣邊爬邊判斷，如果后一步比前一步高，則繼續(xù)往上爬，如果找到一步比前一步低，就停止爬，說明已找到了山頂，這是形象化說法。對(duì)于測(cè)量來說，就是對(duì)于一個(gè)給定的輸入量，測(cè)量一次輸出量，第二次按一定步長改變輸入量，再測(cè)量一次輸出量，反復(fù)循環(huán)，直至找到預(yù)定目標(biāo)值為止。
　　3、利用快速充電回路，提高測(cè)試速度對(duì)于音頻器件來說，通常要用比較大的旁路電容，而這些電容又通常接在被測(cè)器件的高阻抗電路里，因而要使被測(cè)器件到達(dá)穩(wěn)態(tài)，往往需要比較長的充電時(shí)間。為了盡量縮短這個(gè)過程，以節(jié)省測(cè)試時(shí)間，可以使用快速充電回路。所謂快速充電回路實(shí)際上就是阻抗變換電路，它將高阻充電電路變換成低阻充電回路，但并不破壞電路的原有偏置狀態(tài)。
　　4、低電平信號(hào)設(shè)定和測(cè)量的注意點(diǎn)
　　低電平信號(hào)包括微弱的輸入信號(hào)，音頻的諧波分量（失真測(cè)量時(shí)經(jīng)常要碰到），噪聲分量等。由于這些信號(hào)幾乎可以和外界噪聲電平的高低相比擬，所以在測(cè)量此類信號(hào)時(shí)要給予特別的注意。
　a、 低電平輸入信號(hào)的獲得
　　電視機(jī)中放電路里的靈敏度、伴音中放電路里的輸入限幅電平，一般只有幾十微伏到幾百微伏，這樣微弱的信號(hào)通過較長距離的傳送，會(huì)混入較大的外來噪聲，因而測(cè)試時(shí)往往先設(shè)定一個(gè)大信號(hào)到DUT板，再通過DUT板上的衰減器將它衰減到一個(gè)合適的量級(jí)，這樣得到的微弱信號(hào)較穩(wěn)定。
　b 、噪聲的測(cè)量
　　噪聲是一個(gè)不穩(wěn)定的隨機(jī)微弱信號(hào)，僅通過單次測(cè)量，起伏較大，所以測(cè)量時(shí)可采用多次測(cè)量平均法，比如測(cè)量10次、20次等，這樣帶來的隨機(jī)誤差要小一點(diǎn)，另外也可以在DUT板上制作放大器將微弱信號(hào)放大10倍、100倍后再傳送到機(jī)器進(jìn)行測(cè)量。
　c 、失真分量測(cè)試時(shí)的注意點(diǎn)
音頻失真的測(cè)量通常是先測(cè)基波分量，再測(cè)諧波分量，兩者相比，就可得到失真度。在測(cè)諧波分量時(shí)通常如上所述要用放大器將微弱的諧波分量進(jìn)行放大，這時(shí)要根據(jù)規(guī)范的最大失真分量選擇恰當(dāng)?shù)姆糯罅�，使得即使在最大失真量時(shí)（即最大的諧波分量）也不致于超過機(jī)器里音頻電壓表的最大容許輸入值。