隨著數(shù)字化浪潮的深入，具有混合信號功能的芯片越來越多地出現(xiàn)在人們的生活中。通訊領(lǐng)域的MODEM(如ADSL)，CODEC和飛速發(fā)展的手機芯片，視頻處理器領(lǐng)域的MPEG，DVD 芯片，都是具有混合信號功能的芯片，其特點是處理速度高、覆蓋的頻率范圍寬，芯片的升級換代周期日益縮短。這就要求測試系統(tǒng)具有更高的性能和更寬的頻帶范圍，而且需要靈活的架構(gòu)來應(yīng)對不斷升級的芯片測試需求，以便有效降低新器件的測試成本。此外，混合信號芯片種類繁多，各種具有混合信號的芯片已經(jīng)廣泛運用到生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，而不同的應(yīng)用領(lǐng)域，其工作的頻率和所要求的精度也各不相同，這就要求在對混合信號進(jìn)行測試時，抓住其共性來提出測試方案。所有混合信號芯片的一個最基本的共性就是其內(nèi)部均具有AD／DA，一些混合信號芯片還包括PLL模塊。本文所論述的混合信號測試僅涉及到ADC和DAC通路。

一般，對于ADC通路，測試系統(tǒng)需要通過波形發(fā)生器產(chǎn)生適當(dāng)?shù)募钚盘?，同時，通過自身的數(shù)字通道采集ADC的輸出信號并進(jìn)行運算以獲得測試結(jié)果；對于DAC通路，測試系統(tǒng)需要通過數(shù)字通道產(chǎn)生適當(dāng)?shù)募钚盘?，同時，通過自身的波形采樣器采集DAC的輸出信號并進(jìn)行運算獲得測試結(jié)果。但無論對于 ADC還是DAC測試，都要求系統(tǒng)的模擬模塊，即波形發(fā)生器和波形采樣器，與系統(tǒng)的數(shù)字通道同步，才能確保測試的準(zhǔn)確性。此外，系統(tǒng)還需提供豐富的內(nèi)置函數(shù)，迅速完成對采集信號的運算，才能實現(xiàn)對ADC／DAC的靜態(tài)和動態(tài)特性的測試。因此，在對混合信號芯片的測試過程中，一般需要數(shù)字通道、波形發(fā)生器、波形分析器、直流電源、時隙分析器、系統(tǒng)時鐘等模塊，其中波形發(fā)生器和波形分析器是決定系統(tǒng)速度和精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文分別在這兩個方面做較詳盡的論述。

傳統(tǒng)測試方法面臨的挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)的基于純軟件的測試方法已經(jīng)難于應(yīng)對新型混合信號器件的測試需求，對于混合信號器件，通常要通過測試其互調(diào)失真(IMD)、多音頻功率比率 (MTPR)等參數(shù)，以獲得器件的非線性特性，測試這些參數(shù)，需要采集大量的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行大量的運算，傳統(tǒng)的測試儀器通常采用基于軟件的方法在主機中實現(xiàn)，其缺點在于，一方面限制了運算速度的提高；另一方面，主機和測試臺之間存在大量的數(shù)據(jù)交互，容易造成總線沖突，因而測試效率不高。針對這個情況，一種切實可行的方案是在測試系統(tǒng)前端建立本地儀器子系統(tǒng)，將原來基于軟件的信號處理庫移植到本地處理器中來完成，儀器子系統(tǒng)集成信號產(chǎn)生和采集的功能，并采用高速DSP進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)運算，以減少主機處理的時間，消除總線沖突。而且前端子系統(tǒng)與被測器件(DUT)間結(jié)構(gòu)緊湊，可以取得很高的時鐘頻率，便于靈活地處理多種測試問題，例如，在傳統(tǒng)測試系統(tǒng)中，要產(chǎn)生具有ADSL測試所需的動態(tài)范圍的音頻很困難，現(xiàn)在，使用基于DSP的任意波形發(fā)生器，這一任務(wù)就變得非常容易。這里最新研制的BC3192V50數(shù)模混合集成電路測試系統(tǒng)基于VXI總線設(shè)計，其最大優(yōu)點是軟件和硬件都具有開放性和標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)允許開發(fā)新的模塊和子系統(tǒng)來加強系統(tǒng)的測試能力，以滿足高速發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)的測試需求，針對多頻帶混合信號IC的測試需要，利用基于DSP的測試系統(tǒng)實現(xiàn)復(fù)雜的多頻帶混合信號芯片測試。

國內(nèi)外混合信號測試現(xiàn)狀

近幾年，國內(nèi)外的測試行業(yè)都緊隨著IT技術(shù)的發(fā)展步伐，不斷地研究新器件的測試方法，開發(fā)、更新測試儀器，以適應(yīng)市場的需要。