1、一个新的测试数模转换器静态参数与内建自测试方法Incheol Kim, Jaewon Jang, HyeonUk Son and Sungho Kang电气与电子工程系 延世大学 首尔，韩国摘要种新的内建自测试（内置自检）方法测试数模转换器静态参数的建议在本文中提出。该技术采用一个斜坡发生器和双参考电压计算数模转换器静态参数：偏移，增益，积分非线性误差和微分非线性误差。优化计算静态参数和元素分享会降低内建自测试电路。仿真结果验I、 引言 数据转换器如模数转换器和数模转换器模块的设计是必不可少的最抑制因为他们之间提供了接口的模拟与数字系统。其性能影响的整体系统验证其可靠性，因此，非常重要的 1
2、。然而，他们已经成为一个困难的测试因为深深嵌入 IP 在单芯片上有穷人可观测性和可控性。一个内建自测试方法已上升作为一个解决方案，提高他们。提供高质量的内建自我测试和低成本的测试因为它可以增加可测性和提供现场验证。测试 ADC 和/或数模转换器，这是常见的衡量静态和动态参数。然而，在生产试验中，测试策略是确定的最终使用的模数转换器和/或数模转换器 2 。在本文中，我们侧重于静态试验研究数模转换器内建自测试环境是因为动态测试要求微处理器或处理单元，是不适合内建自测试结构。在静态测试中，静态参数像增益，内核层和微分非线性误差都被计算。测试静态参数的数模转换器 7 的几种方法已经被提出了。在 3 中
3、，一个线性测试方法提出了利用 ddem（确定性动态元素匹配） ，但其具有抖动。这种方法可以测试高决议高速数模转换器，但是很难实现内建自测试结构，因为太多的电阻和开关要求。 4 提出了一种内建自测试结构与校准电路。精度的自我提高的校准电路，但这种方法需要一些复杂的模块，如阿尔哈诺夫（算术逻辑单元） ，电荷泵和一个施密特触发器。但需要大量的控制信号和计算，需要一个沉重的硬件架空。 7 可以测试模数转换器使用一个坡道信号。这种方法还需要一个复杂的模块等代码/索引的内存，和硬件结构为计算静态参数是不提供。 在本文中，一个新的静态测试方法测试中的一个简单的方法是建议。静态参数测试在第二节，和结构的建议自
4、解释第三节。第四部分，仿真结果表明，第五节的结论文件。II、静态参数如上所述，静态测试计算偏移，增益，公司和软件。每个参数的确定，测试通过不能根据输出的数模转换器。一般来说，它是认为可接受的范围内的错误的数模转换器输出我 2。这意味着，如果两者之间的区别实际输出与期望输出大于理想+ 112 或小于- 112，数模转换器是错误的。偏移误差在试验开始。当测试输入的它是所有操作系统，输出电压将过压，但它不可能在实际情况。输出必须在范围112+ 112通过偏移测试。 （一）介绍可接受的范围内偏移测试。- 2LSB =V real (0) =+ 2LSB增益的手段错误的斜坡的传递函数。它可以衡量的最后输
5、入的数字代码。例如，当一个 3 位数字的测试，最后输入应该是 111 和期望的输出电压是 7，然后，实际输出的范围必须在+ 13 / 2 + 15 / 2 。 （2）提出了可接受范围的增益测试测试一个 N 位的数模转换器。lnl 是一个线性误差的理想与实际转移功能。在我，理想与实际的数模转换器输出说明。对于每一个数字输入代码，之间的差异理想与实际的输出必须在可接受范围通过 lnl 试验。软件也是一个线性误差。在图 2 中，该实际输出之间的差异和连续输出说明。产出预计将 1 除了但实际距离远比我更近。之间的实际距离和 1 必须在可以接受的范围内通过软件测试。这些方程静态四参数显示在上面，在（3）
6、和（4） 。我是指用数字输入从整个 2 输入。他们表明，偏移和增益测试可以包括在 lnl 试验。此外，该方程的 lnl 试验合并为一个方程，如（5） ，因为 videaai）=我最低有效位。如图所示（5） ，该公司需要 2 电压测试参考- 112 和+ 112实施而软件测试需求+ 112 和+ 3 / 2。然而，如果方程的修改，如（6）的电压，可以参考在 lnl 和软件测试。+ LSB S; Videal (i + 1) - Vreal (i ) :5: + LSB (6)与（3）和（6） ，因此，所有的静态测试可以采用 2 参考电压-+ 112 和+ 3 / 2。这些优化的过程，使该内建自测
7、试减少所需资源。提出的方法该数模转换器的内建自测试使用 2方程，作为中提到的第二节。在这一部分，内核层与软件测试方法，分别介绍合并后的结构，提出了资源共享。A、 内核层实验测试的 lnl 吸纳从（6）采用斜坡信号发电机获得 faulty-free 电压， 及时解决） 。输出功率的斜坡发生器 1 转移由于建议方法需要及时解决+ 1）代替 videali）为 vreali）为（ 6）所示。一个新的斜坡信号是从 1 位原来的理想是在图 3。在图 1，实际之间的差异和理想产出应在- 112 - + 112。论另一方面，移动坡道和实际输出要在+ 112 - + 3 / 2，如图 3 所示。这个范围是相同
8、的软件测试，因此需要电压的数量可以参考。如上所述，内核层测试与模拟比较产出的数模转换器和斜坡发生器。输出电压之间的差异和斜坡发生器是由放大器放大和时代比较两者的电压参考。引用了+ / 2 + 4 / 2 因为 及时解决+ 1）- vrealo是放大倍。这些测试过程的应用软件测试中常见的。同时， 及时解决+ 1）不断增加，vou1 也改变而不改变在一个vrealo 周期的。出于这个原因，输出电压成锯齿形，如图 5 所示。测试部，电压差的当 vrealo 增加是必需的，他们是图 5 所示的界。为此，该产出的比较取样时，输出改变。然后，该 vcompl 和vcomp2 信号监测用于通过/失败的决策。
9、B、 软件测试图 6 显示的是测试电路。在黑暗与光明测试， 1， 2 perfonns 交叉开关举行前数模转换器输出和 112 个周期延迟。然后，电压之间的差异连续数模转换器输出计算。操作开关和电压转换器输出电容器中所描述的桌子。 该软件测试电路还具有两路输出，vcompl 和 vcomp2，在内地的测试电路。然而，结果的软件测试是有效的只有半年每个周期表显示 112 个周期延迟。在下半场，vrealo 充电为 Cl 和计算电压差连续输出不会发生。因此，在黑暗与光明测试电路还具有电路/小时。输出的比较器的输出采样时改变，如在内核层试验。C、 组合结构图 7 显示了整个结构的数模转换器内建自测试
10、。该放大器，比较器和电压基准常用的两部和软件测试。因此，本元素可以共享的组合结构。计数器，提供测试输入，是一位比数模转换器的测试的内核层和软件测试。内核层试验从“0000 松00 011111 ，和软件测试从 100000 11 1111。最高的一位介绍了 inlidnl 测试模式和用于生成控制信号。在内核层测试， 1， 3 是永远关闭和 2 总是打开。另一方面，在软件测试， 1， 2 是打开和关闭根据阶段和 3 总是打开。目标是通过数模转换器如果vcompl vcompl 和 vcomp2 在内核层试验。vcompl 和 vcomp2 夷为平地后，采样和监测，如果他们到半岛。在图 8 中，v
11、comp2 表明存在一个故障 vcomp2 序曲。 图 9 显示的波形的过去和现在数模转换器输出，voul vcompj和 vcomp2 在软件测试。到减少 clock-feedtbrough 效应由于重复关闭开放开关，我们采用的方法在 9 更好性能。在图 9，输出电压是唯一有效的第一各一半周期由于交叉开关，如表 1 所示。vcompj 和vcomp2 也采样在软件测试，并 vcomp2 揭示 vcomp2 过压故障。该测试可以检测到静态误差的监测 vcompj 和 vcomp2。如果一个测试需要改变的接受范围的修改，可以很容易地通过改变参考电压。最强的一点建议方法是简单。一些参考电压，控制信
12、号，和额外的面积大大减少。表 2 显示了数模转换器的内建自测试的比较方法。 V、 结论本文提出了一种新的测试方法测试静态参数的数模转换器。静态参数测试减少优化过程和数量参考电压可以减少与简单修改的斜坡发生器。此外，该硬件资源共享在内核层和软件测试。与传统方法相比，该方法需要一些控制信号和一个简单的电路容易地应用于内置结构。实验结果表明，该测试可以检测到静态故障数目减少的电压参考和元素。参考材料1属金，H .哈加杰，盖革和陈， “测试精密数模转换器使用低分辨率的模数转换器与摆动， “汇刊仪器和测量，卷 57，页 2008 940-946，可能。 2 M 烧伤和 G . W .罗伯茨，混合信号集成
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