一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型實施例涉及集成電路測試領域，尤其涉及一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備。
【背景技術】
[0002]隨著半導體技術的發展，半導體自動測試設備在測試音頻類數字模擬轉換器或者運算放大器時，除了供電電流等一些常見的參數外，還需要測試比較重要的總諧波失真和信噪比等動態參數。
[0003]目前，可以通過外接專用的失真儀或音頻測試儀對總諧波失真和信噪比參數進行測試，但是這種儀器成本高，而且測試速度相對較慢，不適應大規模的量產測試。更為普遍的是利用功能測試模塊的采樣得到時域數據并讀取到上位機，然后利用編程進行計算，在測試供電電流參數時，只需采取幾十至上百個點，而測試總諧波失真和信噪比參數時，通常要采取1024、2048或4096個點，有些器件的測試還要求采樣更多。相對供電電流參數的測試，測試總諧波失真和信噪比參數時采樣點數要增加幾十倍甚至上百倍，數據量比較龐大。
[0004]如圖1所示，現有的測試設備包括模擬信號輸入接口 110，模擬信號調理單元120，模擬信號采樣單元130，控制單元140、存儲單元150、電源轉換電路190、通信接口 170和電源接口 180。被測模擬信號從模擬信號輸入接口 110進入到模擬信號調理單元120，模擬信號調理單元120對被測模擬信號進行衰減和/或放大處理，以達到模擬信號采樣單元130的采樣范圍。控制單元140控制模擬信號采樣單元130完成模擬信號的采樣，控制單元140將接收采樣時域數據傳輸到存儲單元150中進行存儲，然后對存儲單元150的時域數據進行簡單的FPGA(可編程器件)編程，通過通信接口 170返回給上位機。現有測試設備中的上位機通過測試設備總線完成對功能測試模塊一個8-bit數據讀取所需時間大約為8微秒，以18位采樣速率為1MSPS的模數轉換器(18-bitlMSPSADC)為例，按4096個采樣點計算，數據采樣時間為4096*lus = 4096us，即4.096毫秒，總的傳輸時間大約為4096*3*8us =96000us, S卩，96毫秒。最后通過軟件編程得到總諧波失真和信噪比。總諧波失真和信噪比參數總的測試時間=數據采樣時間(4.096毫秒)+數據傳輸時間(96毫秒)=100.096毫秒。
[0005]可見，現有的測試設備在進行測試時，測試時間主要消耗在數據傳輸上面，這種測試設備相比采用失真儀或音頻測試儀測試雖然有了較大的提高，但是，受測試總線傳輸速度的影響，此設備在測試總諧波失真和信噪比方面仍然顯得低效耗時，也不適應大規模的量產測試。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型實施例提供的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備，可以減少數據傳輸時間，進而提高測試效率，適應大規模的量產測試。
[0007]本實用新型實施例提供的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備，包括模擬信號輸入接口、模擬信號調理單元、模擬信號采樣單元、控制單元、存儲單元、電源轉換電路、通信接口和電源接口，所述測試設備還包括:
[0008]運算單元，與所述控制單元連接，用于接收控制單元傳輸的時域數據，進行轉換和計算處理，將計算結果返回給控制單元，控制單元通過通信接口將所述計算結果返回給上位機。
[0009]進一步的，所述運算單元包括:
[0010]轉換單元，與所述控制單元連接，用于對所述的時域數據進行快速傅里葉變換FFT，將時域數據轉換為頻域數據；
[0011]計算單元，與所述控制單元相連，用于對所述頻域數據通過功率計算得到頻域功率數據，并將頻域功率數據返回給所述控制單元。
[0012]進一步的，所述模擬信號輸入接口，與模擬信號調理單元連接，用于獲取被測模擬信號，并傳輸至模擬信號調理單元；
[0013]所述模擬信號調理單元，與模擬信號采樣單元和控制單元連接，用于在所述控制單元的控制下，完成對被測模擬信號進行衰減和/或放大，以達到模擬信號采樣單元的采樣范圍；
[0014]所述模擬信號采樣單元，與控制單元和模擬信號調理單元連接，用于對被測模擬信號進行采樣，獲取時域數據并提供給所述控制單元；
[0015]所述控制單元，用于將所述時域數據提供給所述存儲單元進行存儲，且提供給所述運算單元，以獲取所述計算結果；
[0016]所述通信接口，與控制單元連接，用于從所述控制單元獲取計算結果，并發送到上位機；
[0017]所述電源接口，與電源轉換電路，用于將電源接口輸入的電源轉換成各單元所需的電壓，分別給各單元供電。
[0018]本實用新型實施例提供的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備，在測試設備的運算單元接收控制單元輸出的時域數據，并對所述的時域數據進行快速快速傅里葉變換，將時域數據轉換為頻域數據，通過功率計算得到頻域功率數據，并將頻域功率數據進行計算得到基波功率數據、諧波功率數據和噪聲功率數據，將計算結果返回給控制單元，控制單元通過通信接口將所述計算結果返回給上位機。本實用新型實施例提供的測試設備，有效減少了數據傳輸的時間，提高了測試效率，進而適應大規模的量產測試。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0020]圖1是現有技術的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備的結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型實施例一中的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備結構示意圖；
[0022]圖3是本實用新型實施例二中的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備結構示意圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例三中的一種以18位采樣速率為1MSPS的模數轉換器(18-bitlMSPSADC)的采樣單元為例的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施例中的技術方案作進一步詳細描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定，基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部內容。
[0025]實施例一
[0026]圖2是本實用新型實施例一提供的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備的結構示意圖。參見圖2，該測試設備包括:模擬信號輸入接口 110、模擬信號調理單元120、模擬信號采樣單元130、控制單元140、存儲單元150、運算單元160、通信接口 170、電源接口180和電源轉換電路190。
[0027]其中，所述運算單元160，與所述控制單元140連接，用于接收控制單元140傳輸的時域數據，進行轉換和計算處理，將計算結果返回給控制單元140，控制單元通過通信接口170將所述計算結果返回給上位機。
[0028]所述模擬信號輸入接口 110，與模擬信號調理單元120連接，用于獲取被測模擬信號，并傳輸至模擬信號調理單元120 ;
[0029]所述模擬信號調理單元120，與模擬信號采樣單元130和控制單元140連接，用于在所述控制單元140的控制下，完成對被測模擬信號進行衰減和/或放大，以達到模擬信號采樣單元130的采樣范圍；
[0030]所述模擬信號采樣單元130，與控制單元140和模擬信號調理單元120連接，用于對被測模擬信號進行采樣，獲取時域數據并提供給所述控制單元140 ;
[0031]所述控制單元140，用于將所述時域數據提供給所述存儲單元150進行存儲，且提供給所述運算單元160，以獲取所述計算結果；
[0032]所述通信接口 170，與控制單元140連接，用于從所述控制單元140獲取計算結果，并發送到上位機；
[0033]所述電源接口 180，與電源轉換電路190，用于將電源接口 180輸入的電源轉換成各單元所需的電壓，分別給各單元供電。
[0034]在收到上位機計算總諧波失真和信噪比參數的指令后，可編程器件(FPGA)啟動測試設備內部的運算單元160，在控制單元140的控制下，將存儲單元150中存儲的時域數據讀取到控制單元140中，并將時域數據傳輸給運算單元160進行轉換和計算處理，并將計算結果返回給控制單元，控制單元將通過通信接口將計算結果返回給上位機，上位機進行總諧波失真和信噪比的最終計算。
[0035]本實用新型實施例提供的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備，模擬信號輸入接口獲取被測模擬信號，并傳輸至模擬信號調理單元，模擬信號調理單元完成對被測模擬信號進行放大和/或衰減，進而達到模擬信號采樣單元所需的采樣范圍，模擬信號采樣單元進行采樣，將采樣數據提供給控制單元，控制單元將時域數據提供給存儲單元進行存儲，控制單元將存儲單元中的時域數據傳輸給運算單元，在運算單元中進行轉換和計算處理，將計算結果返回給控制單元，控制單元通過通信接口將計算結果返回給上位機。本實用新型實施例提供的測試設備，通過運算單元，有效減少了數據傳輸的時間，且提高測試效率。
[0036]實施例二
[0037]圖3是本實用新型實施例一中的一種總諧波失真和信噪比參數的測試設備結構示意圖；該測試設備包括:模擬信號輸入接口 110、模擬信號調理單元120、模擬信號采樣單元130、控制單元140、存儲單元150、運算單元160、通信接口 170、電源接口 180和電源轉換電路190。運算單元具體包括轉換單元1