[发明专利]触控IC模拟前端自测的内建架构及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种触控IC模拟前端的内建自测试方法，尤其涉及一种触控IC中集成模拟前端测试于一体的内建自测试系统，属于集成电路设计领域。

背景技术

在集成电路设计中，内建自测试一直在降低测试成本、提高产品良率中起着举足轻重的作用。

而在一般的模拟电路自测试系统中：ADC测试常以“斜坡信号”作为激励，用最小二乘法来分析ADC输出结果，此方法需专用“斜波”生成电路等其它专用模块；鲜有专用放大器、滤波器，多路选择器自测电路，但忽略此测试常导致芯片良率降低。

发明内容

考虑上述不足与需求，本发明针对触控IC的自身结构特点，提出了一种触控IC模拟前端自测的内建架构及自测试方法，以达到提高测试覆盖率，降低自测试电路开销等目的。

本发明上述第一个目的，触控IC模拟前端自测的内建架构，其得以实现的技术方案是：所述内建架构集成于触控IC内侧的驱动端及M路传感引脚输入端之间，其包括片上电容C、驱动信号产生模块、多路放大滤波组，多路选择器、ADC以及自测控制模块，所述片上电容C的一端连接开关S3的一端，开关S3的另一端接驱动信号产生模块并通过开关S4接触控IC的驱动端，片上电容C的另一端连接多路开关S2的单路端，多路开关S2的多路端接多路放大滤波组并通过多路开关S1接触控IC的M路传感引脚输入端；所述自测控制模块包含输出放大倍数X控制多路放大滤波组的N路选择器和N位计数器，输出测试通路选择信号控制多路选择器的M位独热码，一个根据ADC数据输入、当前放大倍数Xi和测试通路选择信号得到测试结果的最小二乘法线性拟合器，以及一个分别连接并控制N位计数器、M位独热码和最小二乘法线性拟合器的控制状态机，所述最小二乘法线性拟合器的测试结果为：斜率                                                ，偏移量，放大倍数X为一组大小为N的等差数列，放大倍数Xi为等差数列中的一个常数，Yi为对应放大倍数Xi时的ADC输出。

进一步地，所述多路放大滤波组为根据每一路传感引脚输入端独立配置的灵敏放大器和滤波器且组数为M的器件组集合。

本发明上述第一个目的，触控IC模拟前端自测的测试方法，基于上述内建架构得以实现，包括步骤：Ⅰ、开始自测时断开多路开关S1和开关S4并接通多路开关S2和开关S3，保持驱动信号产生模块生成不变的驱动信号；Ⅱ、在M路中的一路测试时，N位计数器控制N路选择器输出放大倍数X选择对应的放大滤波组，而M位独热码输出测试通路选择信号控制多路选择器，驱动信号经片上电容C传递再经放大滤波组及多路选择送入ADC，控制状态机控制N位计数器循环运转，在每个放大倍数Xi下ADC采样一次得到Yi，自测控制模块输出一路放大滤波组、多路选择器、ADC的线性拟合结果：斜率，偏移量；Ⅲ、控制状态机控制M位独热码循环运转，并在每个M位独热码下重复步骤Ⅱ，在遍历M位独热码后完成自测。

进一步地，步骤Ⅲ后在所述触控IC正常工作前，接通多路开关S1和开关S4、断开多路开关S2和开关S3，并通过控制状态机关闭自测控制模块。

本发明触控IC模拟前端自测的内建架构及测试方法的研制与应用，整个自测系统集成了灵敏放大器，滤波器，多路选择器及ADC测试于一体，测试效率提升及成本优化显著。

附图说明

图1是触控IC模拟前端自测的内建架构示意图。

图2是图1中自测控制模块的内部结构及其I/O示意图。

具体实施方式

本发明针对触控IC模拟前端包括灵敏放大器，滤波器，多路选择器及ADC的测试要求，创新地提出了一种集成的内建架构及对应的自测试方法。

如图1和图2所示，该内建架构集成于触控IC内侧的驱动端及M路传感引脚输入端之间，其主要包括片上电容C、驱动信号产生模块、多路放大滤波组，多路选择器、ADC以及自测控制模块。从线路连接来看：该片上电容C的一端连接开关S3的一端，开关S3的另一端接驱动信号产生模块并通过开关S4接触控IC的驱动端，片上电容C的另一端连接多路开关S2的单路端，多路开关S2的多路端接多路放大滤波组并通过多路开关S1接触控IC的M路传感引脚输入端。这里，上述该些开关主要控制切换触控IC的工作模式或自测模式，而驱动信号产生模块在自测模式下生成不变的驱动信号，多路放大滤波组为根据每一路传感引脚输入端独立配置的灵敏放大器和滤波器且组数为M的器件组集合，而驱动信号的通路选择和最终测试结果的输出全部依赖于自测控制模块实现。