7、混合信号测试技术全面解析

混合信号测试技术全面解析

1. 混合信号测试概述

1.1 混合信号接口的重要性

在电子领域，模拟和数字领域之间的接口需求十分关键。现实世界本质上是模拟的，而数字领域为简化模拟的连续时间域提供了便捷的方式，便于对复杂电路和系统进行设计与分析。通过将信号建模为离散时间、离散电平事件，实现了这种简化。混合信号接口在测试方面带来了诸多挑战，因此需要开发高效、经济且全面的测试程序。

1.2 常见混合信号电路类型

常见的混合信号电路包括：
- 模拟 - 数字转换器（ADC 或 A/D 转换器）
- 数字 - 模拟转换器（DAC 或 D/A 转换器）
- 锁相环（PLL）
- 数字可编程模拟放大器
- 比较器
- 模拟开关

这些电路既可以作为离散（封装）的集成电路，也可以作为更大的片上系统（SoC）设计中的宏单元。

1.3 模拟、混合信号和数字电路的区分

• 模拟电路：其操作可以完全用电压和电流来描述，没有任何部分可以进行数字建模。例如运算放大器、其他形式的模拟放大器和模拟滤波器。
• 混合信号电路：其操作可以同时用电压、电流和数字逻辑的组合来描述。
• 数字电路：其操作可以完全用数字逻辑电平以及逻辑电平变化的时间延迟来描述。例如微控制器、微处理器和数字信号处理器。

2. 混合信号电路测试概述

2.1 测试挑战与需求

开发高效的混合信号设计测试程序需要结合数字和模拟电路测试的挑战。提高设计性能需要以下方面：