[发明专利]高速ADC芯片的自动测试平台及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于集成电路芯片的测试技术领域，尤其涉及应用于高速模数转换器芯片的自动测试平台及测试方法。

背景技术

高速ADC芯片(模数转换器)被广泛应用在雷达﹑光通讯、软件无线电和移动通信等领域。随着ADC芯片的转换速率和采样精度的不断提高，产品量产后大量芯片的测试任务繁重并且非常重要，也对现有的测试系统提出更高的要求；测试任务包括测试ADC芯片的各种特性参数：静态特性、动态特性、数据/时钟输出端特性及电源功耗特性等。

现在芯片制造领域的芯片量产测试是采用以测试机台为主的测试方案，如ATE设备(Automatic Test Equipment)。测试机台根据测试要求和参考设定方案，采用现有的硬件和软件开发平台，利用标准测试和链路连接等技术实现自动化测试。它可以实现一定程度的芯片大量快速和自动化测试，但基于该设备的测试方案有诸多限制，尤其对于高速ADC芯片兼顾精度和高速率的测试需求在自动化快速测试中很难得到满足，如为了保证被测芯片的静态特性和动态特性参数的测试精度，需要提供可调频率幅值或高精度模拟输入信号；对于被测高速ADC芯片数据输出接口的数据，处理核心需要根据接收数据速率提供可调节延时的延时IO模块，并针对高速ADC提供可校准同步的算法驱动；需要高速运算核心保证参数处理算法的快速运行；并需要相应的上位机控制模块控制流程或测试设备并显示和存储结果；完成上述功能的同时，还要保证整个测试流程耗时短、全自动。

综上，高速ADC测试领域对更有效的测试方案和方法有迫切的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速ADC芯片的自动测试平台及测试方法，能够快速测试高速ADC各项性能参数。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

高速ADC芯片的自动测试平台，包括ADC子板、测试母板、FPGA核心板、上位机和测试设备；ADC子板包含放置被测ADC芯片的装置、连接ADC芯片的装置的ADC芯片基本工作电路和引出的芯片接口；基本工作电路保证被测ADC芯片正常工作，包括采样时钟输入和供电电路；引出的芯片接口将被测ADC芯片需要测量的接口引出来和测试母板通过高速接口相连；测试母板连接ADC子板和FPGA核心板；FPGA核心板连接上位机，用于完成程序控制和数据处理的任务；上位机与FPGA核心板通信，用于控制测试流程；测试设备包括信号源和电源，提供整个自动测试平台所需要的信号和供电。

进一步的，测试母板上的测试电路分为输入电路和输出电路；输入电路：用于输入两种激励信号，一种是频率幅值可调的稳定正弦波，一种是高精度稳定电平的输入直流；输出电路：用于测量被测ADC芯片输出端口的电平静态特性。

进一步的，ADC子板和测试母板为分体结构，并通过高速接口连接；或者ADC子板与测试母板为整体结构，设置于同一电路板上。

进一步的，FPGA核心板的程序控制为：一是接收上位机命令，完成整个测试流程，二是控制测试母板上电路芯片完成相应功能；数据处理：FPGA核心板接收被测ADC芯片数据和测试母板电路芯片数据，运算算法对采集数据处理后将数据发给上位机。

进一步的，测试母板输入电路包括外部输入信号电路、DAC电路和射频开关；测试母板的输出电路包括ADC电路、开关阵列和FMC接口模块；

连接上位机的外部信号源设备通过高频SMA接口连接射频开关；

FMC接口模块连接DAC芯片、射频开关、ADC电路和开关阵列；

DAC芯片输出覆盖被测ADC芯片满量程的高精度稳定电平；

外部输入信号电路接收外部信号源仪器设备输入的单端信号，转成差分信号。外部输入信号电路输出的信号和DAC芯片输出的信号，通过二选一射频开关切换作为被测ADC芯片的信号输入。