一種用于高速高精度adc芯片小批量生產的測試系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，包括主流PC機、數據采集模塊、PCI-e模塊、高性能信號源、帶通濾波器組、DUT測試載板、雙路數字電源以及遠端遙控裝置，DUT測試載板與高速數據采集模塊以子母板形式連接，再通過射頻電纜與高性能信號源連接；雙路數字電源通過電源插座為高速數據采集模塊、DUT測試載板供電；PCI-e模塊作為子卡插入到PC機的PCI-e插槽中；PCI-e模塊與高速數據采集模塊通過光纖連接，將待測高速高精度ADC芯片裝入DUT測試載板上的高密度SOCKET插槽；遠端遙控裝置用于遠程控制主流PC機。本實用新型投入成本低，測試精度高，且遠程控制增加靈活性，特別適用于高速高精度ADC芯片大批量生產前的性能測試、小批量生產測試。
【專利說明】一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及集成電路【技術領域】，尤其涉及了一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，適合于ADC芯片批量生產前的小批量生產以及樣片測試。
【背景技術】
[0002]數字接收機廣泛應用于通信、高清數字電視、雷達、電子對抗、聲納以及醫療儀器等領域，相對于傳統接收機而言，數字接收機具有很大優勢，其核心部件是高端模數轉換器(ADC)芯片，該類芯片的性能指標直接限制著數字接收機的頻率、帶寬、功耗、體積等特性。下一代通信基站、雷達等整機系統實現方式是中頻(IF)直接采樣，單個接收鏈路支持多通道傳輸，這種方案對ADC芯片性能要求比傳統架構苛刻很多，同時考慮到多載波頻率規劃，系統需求帶寬將達到10MHz以上，因此研制高速高精度ADC芯片對實施高端集成電路產業發展戰略，搶占高端核心集成電路設計的制高點，具有積極的作用。
[0003]高速高精度ADC芯片研制流程包括設計、制造、實驗室測試、批產測試和可靠性測試等環節，其中批產測試包括中測、成測。成測在芯片研發中占有極其重要的地位，高端ADC芯片產品的批產測試費用占據了芯片研發的大部分成本，其主要原因在于開發一套針對ATE機臺的高速高精度ADC芯片測試環境(包括軟件與硬件)費用非常昂貴，如果在成測過程中發現芯片產品的設計缺陷，那成測之前的研發工作需要重新閉環，這樣所造成的時間成本和經濟成本對一家公司來說是無法承受的。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本發明的目的就在于提供了一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，不僅能夠幫助設計團隊在ADC芯片大批量生產前對其進行快速、全面的功能與性能測試，發現涉及階段的問題與缺陷，對設計問題與缺陷進行定位，再反饋給設計人員進行修正，同時為批產測試團隊進行的ATE機臺測試程序開發提供指導，以達到優化測試參數，減少測試時間，降低批產測試成本的目標，還具備為客戶提供經過摸底試驗的小批量樣片生產的能力，從而達到幫助芯片企業縮短產品研發周期，加快上市時間，更快更好地獲得經濟效益的目標。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是這樣的:一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，由主流PC機、數據采集模塊、PC1-e模塊、高性能信號源、帶通濾波器組、DUT測試載板、雙路數字電源以及遠端遙控裝置組成，所述主流PC機分別與數據采集模塊、PC1-e模塊、高性能信號源相連，且數據采集模塊和PC1-e模塊通過光纖相連接；所述高性能信號源有三臺，其輸出信號先經過帶通濾波器組，帶通濾波器組輸出信號再經過射頻電纜與DUT測試載板連接；所述數據采集模塊分別與DUT測試載板、雙路數字電源相連，所述數據采集模塊與DUT測試載板通過高速插座以子母板方式連接，所述雙路數字電源通過高速高密度電連接器插座為數據采集模塊供電，并通過高速高密度電連接器插座為DUT測試載板供電；所述遠端遙控裝置包括感測單元與無線單元，并發送無線訊號至主流PC機；其中，感測單元包括實體按鍵及觸控式屏幕，用于感測主流PC機的動作；無線單元包括無線局域網絡、藍牙、紅外線，用于收發無線訊號。
[0006]系統工作時，把待測高速高精度ADC芯片裝入DUT測試載板中，高速高精度ADC芯片把模擬信號轉換成數字信號并送到數據采集模塊，數字采集模塊通過光纖把數據傳送到PC1-e模塊，PC1-e模塊把接收到的數據存儲在主流PC機的硬盤上，最后性能分析程序對這些數據進行性能分析，整個測試流程完全自動化，不需要人工干預。
[0007]作為一種優選方案，所述PC1-e模塊為基于FPGA芯片的PCI_e模塊、數據采集模塊為基于FPGA芯片的數據采集模塊，所述基于FPGA芯片的PCI_e模塊、基于FPGA芯片的數據采集模塊均采用的FPGA芯片的型號為XC5VLX110T，其中FPGA芯片內部的實現邏輯均以XILINX公司的IP CORE為基礎實現，這種實現方式不僅有助于提高系統的穩定性，并且能夠加快整個項目的開發周期。基于FPGA芯片的PC1-e模塊的FPGA芯片、基于FPGA芯片的數據采集模塊的FPGA芯片均連接有Flash配置芯片、Flash數據存儲芯片、DDR3存儲器芯片、時鐘驅動電路、光接口模塊、JTAG接口、LED指示燈、復位電路、串口調試電路，所述時鐘驅動電路包含有晶振；所述復位電路由復位芯片和復位按鈕組成，復位芯片與復位按鈕相連接；所述串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器，且串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器相連接；所述基于FPGA芯片的PC1-e模塊還包括有數字電源模塊組以及PCI_e總線金手指，且PC1-e總線金手指與基于FPGA芯片的PCI_e模塊的FPGA芯片相連；所述數字電源模塊組連接于PC1-e總線金手指；所述基于FPGA芯片的數據采集模塊還包括有電源電路以及高速高密度電連接器插座，且高速高密度電連接器插座與基于FPGA芯片的數據采集模塊的FPGA芯片相連；所述電源電路由電源插座和數字電源模塊，電源插座外接雙路數字電源且與數字電源模塊相連。
[0008]所述PC1-e模塊插在主流PC機的PCI_e插槽，用于接收數據采集模塊傳送的由ADC芯片轉換成的數字信號，再把這些數據以dat格式的形式存儲在主流PC機硬盤供性能分析軟件進行性能分析，測試分析軟件對這些數據進行FFT分析，截取的點數為16K/32K/64K/1M/2M/4M。PCI_e模塊的核心器件是采用Xilinx公司型號為XC5VLX110T的FPGA芯片，實現了 RS232協議通信、XILINX公司的Aurora光纖協議通信、PC1-e協議通信以及控制功能。PC1-e模塊對外接口有RS232串口、光通信接口、PCI_e接口、LED指示燈、復位接口，各種接口電路都與FPGA芯片相連接，其面板有四個開口，LED指示燈、復位電路、串口調試電路以及光接口模塊從開口部分露出，用于調試、與其它模塊連接以及數據通訊。
[0009]所述數據采集模塊作為母板與DUT測試載板以子母板形式進行連接，把ADC芯片轉換成的數字信號存儲在FPGA內部FIFO，再通過光纖把數據傳送到PC1-e模塊。數據采集模塊核心器件是采用Xilinx公司型號為XC5VLX110T的FPGA芯片，實現了 RS232協議通信、SPI通信協議、XILINX公司的Aurora光纖協議通信、RS232到SPI的通信協議轉換、邏輯控制功能。數據采集模塊對外接口有RS232串口、光通信接口、LED指示燈、復位接口、高速高密度電連接器插座，所有接口電路都與FPGA芯片相連接。其中數據采集模塊的高速高密度電連接器插座與DUT測試載板上的高速高密度電連接器插座相互對接，用于把待測ADC芯片的數據、時鐘、配置、控制等管腳與FPGA芯片的1管腳連接。
[0010]同時，數據采集模塊和DUT測試載板連接后，可以將其置于高低溫試驗箱中，通過電源線對數據采集模塊供電，通過光纖把數據傳送到PC1-e模塊，即本發明支持高速高精度ADC芯片在高、低溫環境下的性能測試。
[0011]作為一種優選方案，所述的DUT測試載板包括高密度SOCKET插槽、高速高密度電連接器插座、ADC芯片復位電路、ADC芯片時鐘電路、模擬輸入信號切換電路、IMD指標測試輸入電路、第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3、LED指示燈、模擬電源模塊、數字電源模塊，所述高速高密度電連接器插座、ADC芯片復位電路、ADC芯片時鐘電路、模擬輸入信號切換電路均與高密度SOCKET插槽相連；所述MD指標測試輸入電路、常見動態指標輸入SMA插頭SMA3連接于模擬輸入信號切換電路；所述模擬電源模塊、數字電源模塊均與高速高密度電連接器插座相連。
[0012]所述的DUT測試載板，作為子板與數據采集模塊以子母板形式進行對接，用于裝載待測高速高精度ADC芯片，并通過高密度SOCKET插槽把ADC芯片的輸出數據、時鐘、控制等管腳與數據采集模塊上的FPGA芯片1管腳相連。系統工作時，能夠把ADC芯片轉換的數字信號存儲到FPGA內部FIFO中。
[0013]作為一種優選方案，所述ADC芯片復位電路由第五常見動態指標輸入SMA插頭SMA5和差分驅動芯片組成，且第五常見動態指標輸入SMA插頭SMA5和差分驅動芯片相連接；所述ADC芯片時鐘電路由第四常見動態指標輸入SMA插頭SMA4和第一差分變壓器組成，且第四常見動態指標輸入SMA插頭SMA4和第一差分變壓器相連接；所述模擬輸入信號切換電路由射頻切換開關和第二差分變壓器組成，且射頻切換開關和第二差分變壓器相連接；所述MD指標測試輸入電路由第一常見動態指標輸入SMA插頭SMA1、第二常見動態指標輸入SMA插頭SMA2以及功率合成器組成，第一常見動態指標輸入SMA插頭SMAl、第二常見動態指標輸入SMA插頭SMA2均與功率合成器相連接，且功率合成器連接于射頻切換開關。
[0014]作為一種優選方案，所述帶通濾波器組包括第一帶通濾波器、第二帶通濾波器以及第三帶通濾波器，高性能信號源包括第一高性能信號源、第二高性能信號源以及第三高性能信號源，所述第一高性能信號源外接第一帶通濾波器作為時鐘信號，第二高性能信號源外接第二帶通濾波器作為第一模擬輸入信號，第三高性能信號源外接第三帶通濾波器作為第二模擬輸入信號，且時鐘信號、第一模擬輸入信號、第二模擬輸入信號均傳輸至DUT測試載板。
[0015]所述時鐘信號、第一模擬輸入信號、第二模擬輸入信號均傳輸至DUT測試載板上的ADC芯片，其中進入ADC芯片的數據信號最大幅度為-ldBFS，且第一模擬輸入信號、第二模擬輸入信號的頻率及幅度可以調整。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果:
[0017]1.可評測LVDS (支持速率800MHz)接口或LVCMOS接口的高速高精度、超高速ADC芯片性能指標；
[0018]2.可評測ADC芯片的動態指標:SNR、SFDR、SINAD、MD、ENOB, THD、諧波；可評測ADC芯片的靜態參數:INL、DNL ；
[0019]3.支持時域、32K/64K/1M/2M/4M采樣點的頻域分析；
[0020]4.支持光口、通用SPI接口、GP1接口控制；
[0021]5.ADC 芯片數據接口可選(LVDS 或 LVCMOS);
[0022]6.支持信號輸入頻率自動設置(GP10控制)；
[0023]7.只要更換DUT測試載板與性能測試分析軟件，本發明就能夠適用于DAC、接收系統集成單片、基帶信號處理等芯片的性能指標測試；
[0024]8.設置有遠程遙控裝置，增加了靈活性，更方便的進行測試；
[0025]9.本發明成本低、效率高、靈活方便，幫助ADC芯片研發團隊快速準確地驗證芯片功能與性能，同時避免了昂貴的自動測試設備給芯片研制帶來沉重的成本負擔；不僅幫助成品測試團隊盡快開發出高效、高精確的ADC芯片產品測試向量；而且在不增加研制成本前提下，可以為客戶提供經過高、低溫試驗的小批量樣片，幫助客戶迅速完成系統驗證，加快客戶產品的上市時間，從而獲得更快更好的經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明實施例的系統結構示意圖；
[0027]圖2是本發明實施例中PC1-e模塊的電路結構圖；
[0028]圖3是本發明實施例中數據采集模塊的電路結構圖；
[0029]圖4是本發明實施例中的DUT測試載板電路結構圖。
【具體實施方式】
[0030]以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
[0031]實施例:
[0032]如圖1所示，一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，由主流PC機、數據采集模塊、PC1-e模塊、高性能信號源、帶通濾波器組、DUT測試載板、雙路數字電源以及遠端遙控裝置組成，所述主流PC機分別與數據采集模塊、PC1-e模塊、高性能信號源相連，且數據采集模塊和PC1-e模塊通過光纖相連接；所述高性能信號源有三臺，其輸出信號先經過帶通濾波器組，帶通濾波器組輸出信號再經過射頻電纜與DUT測試載板連接；所述數據采集模塊分別與DUT測試載板、雙路數字電源相連，所述數據采集模塊與DUT測試載板通過高速高密度電連接器插座以子母板方式連接，所述雙路數字電源通過電源插座為數據采集模塊供電，并通過高速高密度電連接器插座為DUT測試載板供電；所述遠端遙控裝置包括感測單元與無線單元，并發送無線訊號至主流PC機；所述高性能信號源為高頻、低相噪信號源。
[0033]如圖2所示，所述PC1-e模塊為基于FPGA芯片的PCI_e模塊，其FPGA芯片的型號為XC5VLX110T，基于FPGA芯片的PCI_e模塊的FPGA芯片連接有Flash配置芯片、Flash數據存儲芯片、DDR3存儲器芯片、時鐘驅動電路、光接口模塊、JTAG接口、LED指示燈、復位電路、串口調試電路，所述時鐘驅動電路包含有晶振；所述復位電路由復位芯片和復位按鈕組成，復位芯片與復位按鈕相連接；所述串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器，且串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器相連接；所述基于FPGA芯片的PC1-e模塊還包括有數字電源模塊組以及PC1-e總線金手指，且PC1-e總線金手指與基于FPGA芯片的PCI_e模塊的FPGA芯片相連；所述數字電源模塊組連接于PC1-e總線金手指。所述Flash配置芯片在系統上電時加載FPGA的配置數據；Flash數據存儲器芯片存儲FPGA設計所需要的數據信息，這些信息不會因為系統掉電而丟失；DDR3存儲器芯片用于緩沖光纖接口送來的大批量數據，再經過PC1-e接口把數據寫入計算機硬盤；時鐘驅動電路產生兩路時鐘，一路用于FPGA邏輯時鐘，一路作為PC1-E、光接口模塊使用的高速串行接口專用時鐘。光接口模塊用于PC1-e模塊和數據采集模塊之間的通信，本發明中光通信協議采用XILINX公司的Aurora協議，傳輸速率3.125GSPS ;復位電路為FPGA設計邏輯提供復位信號，它受控于兩種方式，第一種是通過復位按鈕由人工復位，第二種是通過FPGA芯片完成邏輯加載后的“DONE”信號實現自動復位；串口調試電路用于FPGA芯片的調試與狀態監控；數字電源模塊組為PC1-e模塊使用到的多種芯片提供各種直流電壓，品種有3.3V、1.8V、1.2V和IV。
[0034]如圖3所示，所述數據采集模塊為基于FPGA芯片的數據采集模塊，其采用的FPGA芯片的型號為XC5VLX110T，基于FPGA芯片的數據采集模塊的FPGA芯片均連接有Flash配置芯片、Flash數據存儲芯片、DDR3存儲器芯片、時鐘驅動電路、光接口模塊、JTAG接口、LED指示燈、復位電路、串口調試電路，所述時鐘驅動電路包含有晶振；所述復位電路由復位芯片和復位按鈕組成，復位芯片與復位按鈕相連接；所述串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器，且串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器相連接；所述基于FPGA芯片的數據采集模塊還包括有電源電路以及高速高密度電連接器插座，且高速高密度電連接器插座與基于FPGA芯片的數據采集模塊的FPGA芯片相連；所述電源電路由電源插座和數字電源模塊，電源插座外接雙路數字電源且與數字電源模塊相連。所述光接口模塊用于實現數據采集模塊和PC1-e模塊的光纖通信，通信協議采用XILINX公司的Aurora協議，傳輸速率3.125GSPS ;電源電路由電源插座和數字電源模塊構成，電源插座外接雙路數字電源，輸入電壓7.5伏，數字電源模塊把7.5伏轉換成3.3V、1.8V、1.2V和IV，除此之外，輸入電壓7.5伏還接到高速高密度電連接器插座的電源管腳，用于為DUT測試載板供電；高速高密度電連接器插座的信號管腳與FPGA芯片1管腳對應連接，也就是說待測ADC芯片的時鐘、數據、控制以及配置管腳通過該連接器與FPGA芯片的1管腳連接。DDR3存儲器芯片用于緩存高速ADC芯片的轉換數據，提高系統的吞吐率；Flash數據存儲器芯片、Flash配置芯片、時鐘驅動電路、復位電路與PC1-e模塊中對應電路的功能一樣。
[0035]如圖4所示，所述的DUT測試載板包括高密度SOCKET插槽、高速高密度電連接器插座、ADC芯片復位電路、ADC芯片時鐘電路、模擬輸入信號切換電路、IMD指標測試輸入電路、第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3、LED指示燈、模擬電源模塊、數字電源模塊，所述高速高密度電連接器插座、ADC芯片復位電路、ADC芯片時鐘電路、模擬輸入信號切換電路均與高密度SOCKET插槽相連；所述MD指標測試輸入電路、第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3連接于模擬輸入信號切換電路；所述模擬電源模塊、數字電源模塊均與高速高密度電連接器插座相連；所述ADC芯片復位電路由第五常見動態指標輸入SMA插頭SMA5和差分驅動芯片組成，且第五常見動態指標輸入SMA插頭SMA5和差分驅動芯片相連接；所述ADC芯片時鐘電路由第四常見動態指標輸入SMA插頭SMA4和第一差分變壓器組成，且第四常見動態指標輸入SMA插頭SMA4和第一差分變壓器相連接；所述模擬輸入信號切換電路由射頻切換開關和第二差分變壓器組成，且射頻切換開關和第二差分變壓器相連接；所述MD指標測試輸入電路由第一常見動態指標輸入SMA插頭SMAl、第二常見動態指標輸入SMA插頭SMA2以及功率合成器組成，第一常見動態指標輸入SMA插頭SMAl、第二常見動態指標輸入SMA插頭SMA2均與功率合成器相連接，且功率合成器連接于射頻切換開關。所述高密度SOCKET插槽裝載待測高速高精度ADC芯片，待測ADC芯片的輸出時鐘、數據、控制、配置等管腳經過它與高速高密度電連接器插座的對應管腳相連。DUT測試載板通過高速高密度電連接器插座與數據采集模塊以子母板形式連接，這就等于把待測ADC芯片相關輸出管腳連接到數據采集模塊上FPGA芯片的1管腳上。ADC芯片復位電路把單端復位信號通過差分驅動芯片轉換成差分復位信號，再完成對待測ADC芯片的復位；ADC芯片時鐘電路把單端時鐘信號通過第一差分變壓器轉換成差分時鐘信號再通過高密度SOCKET插槽對應管腳輸入到待測ADC芯片；模擬輸入信號切換電路根據測試ADC芯片的不同動態性能，對不同的模擬輸入信號方式進行選擇，當測試MD指標時，選擇雙音輸入信號，當測試其它動態指標時，選擇單音輸入信號。MD指標測試輸入電路產生測試ADC芯片MD性能指標所需要的雙音輸入信號，兩個單端單音模擬信號經過功率合成器合成后變成雙音單端信號，再經過第二差分變壓器轉換成差分模擬信號送到待測ADC芯片的信號輸入端，第二差分變壓器同時解決了信號通道阻抗匹配的問題；第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3用于為ADC芯片提供單音單端模擬輸入信號，該信號再經過第二差分變壓器轉換成差分模擬信號送到待測ADC芯片的信號輸入端，第二差分變壓器同時也解決了信號通道阻抗匹配的問題；LED指示燈用于監控電源、數據采集模塊上FPGA芯片運行狀態等信息；模擬電源模塊與數字電源模塊用于電壓轉換，它們的電源輸入是高速高密度電連接器插座提供的7.5伏電壓，輸出電壓種類包括模擬1.8伏、數字1.8伏、模擬3.3伏、數字3.3伏，這些品種電源用于為DUT測試載板上的芯片、待測ADC芯片供電。
[0036]實施例1:具體實施時，包括如下步驟:
[0037](I)把待測高速高精度ADC芯片裝入DUT測試載板上的高速高密度SOCKET插槽；
[0038](2)打開外接的雙路數字電源，為數據采集模塊和DUT測試載板提供7.5伏電源；
[0039](3)使用第一高性能信號源為待測ADC芯片提供時鐘信號，所述第一高性能信號源提供的時鐘信號要求具備極低的相位噪聲，盡可能為待測ADC芯片提供理想時鐘源，為了進一步提升時鐘源品質，所述第一高性能信號源輸出端串接的第一帶通濾波器的中心頻率為I?2MHz ；
[0040](4)在DUT測試載板上設置模擬輸入信號切換電路，把模擬通路選擇為第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3，使用第二高性能信號源為待測ADC芯片提供模擬輸入信號，所述第二高性能信號源提供的模擬輸入信號要求具備極低的相位噪聲，這樣才能準確測試出待測ADC芯片的性能指標，不然測試出來的性能就有可能是輸入信號的指標；為了提升模擬輸入信號品質，滿足待測ADC芯片指標測試對相位噪聲或者抖動的需要，所述第二高性能信號源輸出端串接的第二帶通濾波器的中心頻率為I?2MHz，測試ADC芯片在不同頻率下的性能指標，需要與該頻率相應的帶通濾波器，因此，需要高性能的帶通濾波器組；
[0041](5)在主流PC機上運行“ADC芯片性能分析軟件”，打開人機交互界面，設置采樣點數為16K/32K/64K/1M/2M/4M中的一種，通常動態指標測試選擇16K/32K/64K，靜態指標測試選擇1M/2M/4M，然后運行性能分析程序分析待測ADC芯片的動態性能指標；當遠程控制時，啟動遠程遙控裝置，通過感測單元的實體按鍵及觸控式屏幕設置采樣點數，感測控制主流PC機的動作，并用無線單元的無線局域網絡或藍牙或紅外線收發無線訊號，實現主流PC機的遠程控制。
[0042]所述步驟(I) ~ (5)能夠分析的動態指標有SNR、SFDR、SINAD、ENOB, THD、諧波。
[0043]實施例2:具體實施時，包括如下步驟:
[0044](I)把待測高速高精度ADC芯片裝入DUT測試載板上的高速高密度SOCKET插槽；
[0045](2)打開外接的雙路數字電源，為數據采集模塊和DUT測試載板提供7.5伏電源；
[0046](3)使用第一高性能信號源為待測ADC芯片提供時鐘信號，所述第一高性能信號源提供的時鐘信號要求具備極低的相位噪聲，盡可能為待測ADC芯片提供理想時鐘源，為了進一步提升時鐘源品質，所述第一高性能信號源輸出端串接的第一帶通濾波器的中心頻率為I?2MHz ；
[0047](4)在DUT測試載板上設置模擬輸入信號切換電路，把模擬通路選擇為MD指標測試輸入電路，使用第二高性能信號源與第三高性能信號源為待測ADC芯片提供模擬雙音輸入信號；
[0048](5)運行主流PC機測試軟件，打開人機交互界面，設置采樣點數為16K/32K/64K/1M/2M/4M中的一種，通常動態指標測試選擇16K/32K/64K，靜態指標測試選擇1M/2M/4M，然后運行性能分析程序分析待測ADC芯片的動態性能指標；當遠程控制時，啟動遠程遙控裝置，通過感測單元的實體按鍵及觸控式屏幕設置采樣點數，感測控制主流PC機的動作，并用無線單元的無線局域網絡或藍牙或紅外線收發無線訊號，實現主流PC機的遠程控制。
[0049]所述步驟(I) ~ (5)能夠分析的動態指標為IMD指標。
[0050]實施例3:具體實施時，包括如下步驟:
[0051](I)把待測高速高精度ADC芯片裝入DUT測試載板上的高速高密度SOCKET插槽；
[0052](2)打開外接的雙路數字電源，為數據采集模塊和DUT測試載板提供7.5伏電源；
[0053](3)使用第一高性能信號源為待測ADC芯片提供時鐘信號，所述第一高性能信號源提供的時鐘信號要求具備極低的相位噪聲，盡可能為待測ADC芯片提供理想時鐘源，為了進一步提升時鐘源品質，所述第一高性能信號源輸出端串接的第一帶通濾波器的中心頻率為I?2MHz ；
[0054](4)在DUT測試載板上設置模擬輸入信號切換電路，把模擬通路選擇為第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3，使用第二高性能信號源為待測ADC芯片提供模擬輸入信號，所述第二高性能信號源提供的模擬輸入信號要求具備極低的相位噪聲，這樣才能準確測試出待測ADC芯片的性能指標，不然測試出來的性能就有可能是輸入信號的指標；為了提升模擬輸入信號品質，滿足待測ADC芯片指標測試對相位噪聲或者抖動的需要，所述第二高性能信號源輸出端串接的第二帶通濾波器的中心頻率為I?2MHz，測試ADC芯片在不同頻率下的性能指標，需要與該頻率相應的帶通濾波器，因此，需要高性能的帶通濾波器組；同時將所述DUT測試載板的第二差分變壓器更換為低頻變壓器；
[0055](5)運行主流PC機測試軟件，打開人機交互界面，設置采樣點數為16K/32K/64K/1M/2M/4M中的一種，通常動態指標測試選擇16K/32K/64K，靜態指標測試選擇1M/2M/4M，然后運行性能分析程序分析待測ADC芯片的動態性能指標；當遠程控制時，啟動遠程遙控裝置，通過感測單元的實體按鍵及觸控式屏幕設置采樣點數，感測控制主流PC機的動作，并用無線單元的無線局域網絡或藍牙或紅外線收發無線訊號，實現主流PC機的遠程控制。
[0056]所述步驟(I) ~ (5)能夠分析的靜態指標有INL、DNL。
[0057]實施例4:若要對待測ADC芯片進行高、低溫條件下的性能指標測試，首先使用熱流罩把裝載待測ADC芯片的高密度SOCKET插槽(301)升溫(工業級產品高溫85°C)或者降溫(工業級產品低溫是_40°C)，再采用實施例1、實施例2、實施例3的步驟對需要測試的指標進行測試。
[0058]實施例5:當完成一塊ADC芯片性能測試后，關掉雙路數字電源，從高速高密度SOCKET插槽取出ADC芯片，放入集成電路專用托盤中，然后再采用實施例1、實施例2、實施例3、實施例4的步驟重新測試新的待測ADC芯片。
[0059]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制性技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，其特征在于:所述測試系統由主流PC機、數據采集模塊、PC1-θ模塊、高性能信號源、帶通濾波器組、DUT測試載板、雙路數字電源以及遠端遙控裝置組成，所述主流PC機分別與數據采集模塊、PC1-e模塊、高性能信號源相連，且數據采集模塊和PC1-e模塊通過光纖相連接；所述高性能信號源有三臺，其輸出信號先經過帶通濾波器組，帶通濾波器組輸出信號再經過射頻電纜與DUT測試載板連接；所述數據采集模塊分別與DUT測試載板、雙路數字電源相連，所述數據采集模塊與DUT測試載板通過高速高密度電連接器插座以子母板方式連接，所述雙路數字電源通過電源插座為數據采集模塊供電，并通過高速高密度電連接器插座為DUT測試載板供電；所述遠端遙控裝置包括感測單元與無線單元，并發送無線訊號至主流PC機。
2.根據權利要求1所述的一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，其特征在于:所述PC1-e模塊為基于FPGA芯片的PCI_e模塊、數據采集模塊為基于FPGA芯片的數據采集模塊，所述基于FPGA芯片的PC1-e模塊、基于FPGA芯片的數據采集模塊均采用的FPGA芯片的型號為XC5VLX110T，基于FPGA芯片的PCI_e模塊的FPGA芯片、基于FPGA芯片的數據采集模塊的FPGA芯片均連接有Flash配置芯片、Flash數據存儲芯片、DDR3存儲器芯片、時鐘驅動電路、光接口模塊、JTAG接口、LED指示燈、復位電路、串口調試電路，所述時鐘驅動電路包含有晶振；所述復位電路由復位芯片和復位按鈕組成，復位芯片與復位按鈕相連接；所述串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器，且串口調試電路由串口芯片和九芯點連接器相連接；所述基于FPGA芯片的PC1-e模塊還包括有數字電源模塊組以及PCI_e總線金手指，且PC1-e總線金手指與基于FPGA芯片的PCI_e模塊的FPGA芯片相連；所述數字電源模塊組連接于PC1-e總線金手指；所述基于FPGA芯片的數據采集模塊還包括有電源電路以及高速高密度電連接器插座，且高速高密度電連接器插座與基于FPGA芯片的數據采集模塊的FPGA芯片相連；所述電源電路由電源插座和數字電源模塊，電源插座外接雙路數字電源且與數字電源模塊相連。
3.根據權利要求1所述的一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，其特征在于:所述的DUT測試載板包括高密度SOCKET插槽、高速高密度電連接器插座、ADC芯片復位電路、ADC芯片時鐘電路、模擬輸入信號切換電路、IMD指標測試輸入電路、第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3、LED指示燈、模擬電源模塊、數字電源模塊，所述高速高密度電連接器插座、ADC芯片復位電路、ADC芯片時鐘電路、模擬輸入信號切換電路均與高密度SOCKET插槽相連；所述MD指標測試輸入電路、第三常見動態指標輸入SMA插頭SMA3連接于模擬輸入信號切換電路；所述模擬電源模塊、數字電源模塊均與高速高密度電連接器插座相連。
4.根據權利要求3所述的一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，其特征在于:所述ADC芯片復位電路由第五常見動態指標輸入SMA插頭SMA5和差分驅動芯片組成，且第五常見動態指標輸入SMA插頭SMA5和差分驅動芯片相連接；所述ADC芯片時鐘電路由第四常見動態指標輸入SMA插頭SMA4和第一差分變壓器組成，且第四常見動態指標輸入SMA插頭SMA4和第一差分變壓器相連接；所述模擬輸入信號切換電路由射頻切換開關和第二差分變壓器組成，且射頻切換開關和第二差分變壓器相連接；所述MD指標測試輸入電路由第一常見動態指標輸入SMA插頭SMAl、第二常見動態指標輸入SMA插頭SMA2以及功率合成器組成，第一常見動態指標輸入SMA插頭SMAl、第二常見動態指標輸入SMA插頭SMA2均與功率合成器相連接，且功率合成器連接于射頻切換開關。
5.根據權利要求1所述的一種用于高速高精度ADC芯片小批量生產的測試系統，其特征在于:所述帶通濾波器組包括第一帶通濾波器、第二帶通濾波器以及第三帶通濾波器，高性能信號源包括第一高性能信號源、第二高性能信號源以及第三高性能信號源，所述第一高性能信號源外接第一帶通濾波器作為時鐘信號，第二高性能信號源外接第二帶通濾波器作為第一模擬輸入信號，第三高性能信號源外接第三帶通濾波器作為第二模擬輸入信號，且時鐘信號、第一模擬輸入信號、第二模擬輸入信號均傳輸至DUT測試載板。
【文檔編號】H03M1/10GK204216882SQ201420682983
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】張保寧, 沈輝, 朱從益 申請人:張保寧