33、基于 DSP 的模拟与混合信号测试技术解析

基于 DSP 的模拟与混合信号测试技术解析

1. 测试目标与模拟测试难点

测试的主要目标是剔除有缺陷的设备，并获取信息以提高制造工艺的良品率和降低成本。理想的测试应能让所有不合格产品不通过，所有合格产品通过。但完美的模拟测试成本过高，所以实际测试会尽量减少误判，即减少将坏产品误判为好产品以及将好产品误判为坏产品的情况。测试过程还可根据性能对部件进行分类。

模拟测试比数字测试更具挑战性，原因在于模拟电路参数范围连续，且缺乏广泛认可的故障模型。

2. 模拟与混合信号电路趋势

2.1 电路集成与应用增长

如今，在同一衬底上集成模拟、数字和混合信号电路的集成电路已十分常见。设计师希望在同一芯片上集成模拟和数字设备，以降低电路封装和组装成本。这些电路广泛应用于无线通信、网络、多媒体信息处理、过程控制和实时控制系统等领域，且这些应用领域正呈现出爆发式增长。

混合信号硬件系统通常有数字核心用于数字信号处理，周围环绕着模拟滤波器、A/D 转换器（ADC）和 D/A 转换器（DAC）。模拟部分将数字芯片与现实世界连接起来。模拟晶体管和组件比数字晶体管大得多，但模拟电路中的设备数量通常少于 100 个，而数字部分则可能包含数百万个设备。

2.2 测试成本问题

混合信号电路使测试成本成为一个更突出的问题。在混合信号系统中，模拟电路信号的可观测性降低，模拟测试在系统成本中所占的比例也越来越大。目前，模拟电路的测试成本超过了这些电路制造成本的 30%，而且预计在不久的将来，这些成本还会上升。模拟自动测试设备（ATE）本质上比数字电路 ATE 昂贵得多。

2.3 电路设计转变