数模混合芯片AD/DA板级测试方法研究与实现
发布时间：2021-01-22 23:42
集成电路的发展趋向于高密度、高集成度、小体积、高性能,因此经典的传统测试方法越来越不能适应当下的测试需求,对于数字电路和数模混合电路都是如此。边界扫描技术的出现是为解决大规模集成电路在使用经典测试方法时的局限性问题。从边界扫描技术的诞生到现在,经历了IEEE1149.1、IEEE1149.4、IEEE1149.5、IEEE1149.6和IEEE1149.7标准的制定和完善,已经逐步形成了一套通用的测试体系。在国内外,已经有众多单位投入到了边界扫描技术的研究中去,然而目前仅数字边界扫描技术的应用最为成熟。对基于IEEE1149.4标准的混合电路边界扫描技术,虽有完善的理论体系,但软硬件支撑不足,无法胜任数模混合电路的测试。本文根据这些缺点和不足,针对具有代表性的数模混合芯片AD/DA,基于数字边界扫描测试的特点进行测试系统设计,完成对AD/DA的板级功能测试。主要研究内容包括:1、适合AD/DA测试的扫描链路设计。本文研究的测试系统方案是基于数字边界扫描测试,在对数字链路特点的研究中发现,ADC的并行输出和DAC的并行输入与支持IEEE1149.1标准的边界扫描器件并行I/O口连接时,可...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BGA球栅阵列封装
电子科技大学硕士学位论文26而要区别开两种工作状态，为AD/DA设置单独的电源电路。图3-13电源配置示意图如图3-13所示为LTC2253和LTC1278独立电源配置电路示意图，它们与电路板正常逻辑的电源区别开，防止在测试时其他器件对被测器件产生影响。（2）边界扫描器件的工作状态本论文中AD测试模块和DA测试模块所用的BS器件为SN74BCT8244A缓冲器芯片（以下简称8244芯片），结构示意图（DW封装）如图3-14所示。假设它在电路板中不承担缓冲器的作用，仅作为边界扫描测试用途的芯片，则需要保证在电路板正常工作时，8244芯片不接入到功能电路中，而在进行边界扫描测试时，8244芯片接入到扫描链路中。图3-15给出了一种对8244芯片Vcc端进行输入控制的方法，从而通过电源端确保8244芯片的工作状态。图3-14SN74BCT8244A缓冲器结构示意图VIN1EN2MODE3SW6FB5GND4*3TPS62233+5V2.2uFC55GND4.7uFC56GND+3V12P13Header21.0uHL3L111VIN12VIN13EN14VSEL15VAUX3PS/SYNC1L29VOUT8VOUT7FB5FB26PG2PGND10GND4*2TPS63070RNM10kR21523kR22102kR23100k22uFR24C52100nFC5747uFC5410uFC53GND12P1412V接线端子GNDGNDGND1.5uHL2+5V
第四章数模混合芯片AD/DA板级测试算法研究374.2.1.2基于走步算法的测试算法基于走步算法的ADC测试算法，在保证了测试向量集完备性的同时，大大提高了紧凑性，即使待测ADC的精度很高，也不会产生数量庞大的测试向量。该算法的基本思路是，测试向量（测试电压对应的量化值）结合使用走步0和走步1算法，再加上全为“0”和全为“1”的STV。测试向量集中STV的总数为2N+2，PTV总数为N，其中N为ADC的位数。对于12位的ADC，如按照其精度进行完整的测试，共需4096个测试向量，而使用基于走步算法的ADC测试算法只需26个STV，测试矩阵如图4-13所示。图4-13基于走步算法的测试矩阵从图中可以看出，测试矩阵的上半部分使用了走步1算法，下半部分使用了走步0算法，“0”和“1”覆盖到了ADC的每个位，这样在保证了紧凑性的前提下，也保证了测试结果的可靠性。此测试向量集仅仅表示了ADC转换范围内具有代表性的量化值。测试时，上位机需要根据待测ADC的位数、满量程电压值，结合测试向量集生成对应的测试电压数据，如：-5.0000V，-4.9975V，-4.9950V，-4.9900V，-4.9800V，-4.9610V，-4.9220V，-4.8440V，-4.6875V，-4.3750V，-3.7500V，-2.500V，-0.0025V，0V，2.4975V，
【参考文献】：
期刊论文
[1]数模混合电路测试方法与DES理论的运用[J]. 李超. 通讯世界. 2016(15)
[2]模拟和混合信号电路测试及故障诊断方法研究[J]. 张志强. 电子技术与软件工程. 2014(04)
[3]数模混合电路测试与故障诊断方法研究[J]. 徐磊,陈圣俭,王月芳,任哲平. 计算机测量与控制. 2010(08)
[4]模数及数模转换中的精度问题分析[J]. 彭灿明,曾德胜,潘日明. 电脑知识与技术. 2010(15)
[5]数模混合电路故障诊断的方法研究[J]. 吴进华,沈剑,段育红,陈海建. 海军航空工程学院学报. 2008(03)
[6]基于边界扫描的簇测试系统设计[J]. 陈圣俭,陈健,徐磊. 装甲兵工程学院学报. 2008(01)
[7]数模混合电路测试技术的研究[J]. 鲁昌华,刘大伟. 电测与仪表. 2007(11)
[8]数模混合电路故障诊断方法的现状[J]. 刘大伟,鲁昌华. 国外电子测量技术. 2007(11)
[9]基于电流测试的混合信号电路故障检测和定位[J]. 朱彦卿,何怡刚,阳辉. 系统工程与电子技术. 2007(10)
[10]基于边界扫描的板级动态扫描链路设计策略[J]. 刘明云,李桂祥,张贤志. 现代雷达. 2005(01)
硕士论文
[1]基于故障字典的电路故障诊断研究[D]. 曾希雯.电子科技大学 2016
[2]基于JTAG的芯片测试系统研究[D]. 刘闯.西安电子科技大学 2015
[3]数模混合电路的故障诊断方法研究[D]. 张勇.广东工业大学 2014
[4]数模混合电路可测试性设计研究[D]. 廖国钢.中国工程物理研究院 2013
[5]基于边界扫描的模数混合系统故障诊断与可测性设计研究[D]. 侯泽龙.哈尔滨理工大学 2013
[6]基于边界扫描技术的雷达电路板故障自动诊断的研究与实现[D]. 杨俊泰.电子科技大学 2010
[7]基于IEEE1149.4的混合边界扫描测试技术研究[D]. 郑春平.哈尔滨工业大学 2008
[8]基于DES理论的数模混合电路故障诊断技术的研究[D]. 汪涌.合肥工业大学 2008
[9]基于边界扫描技术的测试系统的研究与应用[D]. 潘小龙.南京航空航天大学 2008
[10]模数混合信号系统级芯片的测试与可测性设计研究[D]. 王玺.湖南大学 2007
本文编号：2994124
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BGA球栅阵列封装
电子科技大学硕士学位论文26而要区别开两种工作状态，为AD/DA设置单独的电源电路。图3-13电源配置示意图如图3-13所示为LTC2253和LTC1278独立电源配置电路示意图，它们与电路板正常逻辑的电源区别开，防止在测试时其他器件对被测器件产生影响。（2）边界扫描器件的工作状态本论文中AD测试模块和DA测试模块所用的BS器件为SN74BCT8244A缓冲器芯片（以下简称8244芯片），结构示意图（DW封装）如图3-14所示。假设它在电路板中不承担缓冲器的作用，仅作为边界扫描测试用途的芯片，则需要保证在电路板正常工作时，8244芯片不接入到功能电路中，而在进行边界扫描测试时，8244芯片接入到扫描链路中。图3-15给出了一种对8244芯片Vcc端进行输入控制的方法，从而通过电源端确保8244芯片的工作状态。图3-14SN74BCT8244A缓冲器结构示意图VIN1EN2MODE3SW6FB5GND4*3TPS62233+5V2.2uFC55GND4.7uFC56GND+3V12P13Header21.0uHL3L111VIN12VIN13EN14VSEL15VAUX3PS/SYNC1L29VOUT8VOUT7FB5FB26PG2PGND10GND4*2TPS63070RNM10kR21523kR22102kR23100k22uFR24C52100nFC5747uFC5410uFC53GND12P1412V接线端子GNDGNDGND1.5uHL2+5V
第四章数模混合芯片AD/DA板级测试算法研究374.2.1.2基于走步算法的测试算法基于走步算法的ADC测试算法，在保证了测试向量集完备性的同时，大大提高了紧凑性，即使待测ADC的精度很高，也不会产生数量庞大的测试向量。该算法的基本思路是，测试向量（测试电压对应的量化值）结合使用走步0和走步1算法，再加上全为“0”和全为“1”的STV。测试向量集中STV的总数为2N+2，PTV总数为N，其中N为ADC的位数。对于12位的ADC，如按照其精度进行完整的测试，共需4096个测试向量，而使用基于走步算法的ADC测试算法只需26个STV，测试矩阵如图4-13所示。图4-13基于走步算法的测试矩阵从图中可以看出，测试矩阵的上半部分使用了走步1算法，下半部分使用了走步0算法，“0”和“1”覆盖到了ADC的每个位，这样在保证了紧凑性的前提下，也保证了测试结果的可靠性。此测试向量集仅仅表示了ADC转换范围内具有代表性的量化值。测试时，上位机需要根据待测ADC的位数、满量程电压值，结合测试向量集生成对应的测试电压数据，如：-5.0000V，-4.9975V，-4.9950V，-4.9900V，-4.9800V，-4.9610V，-4.9220V，-4.8440V，-4.6875V，-4.3750V，-3.7500V，-2.500V，-0.0025V，0V，2.4975V，
【参考文献】：
期刊论文
[1]数模混合电路测试方法与DES理论的运用[J]. 李超. 通讯世界. 2016(15)
[2]模拟和混合信号电路测试及故障诊断方法研究[J]. 张志强. 电子技术与软件工程. 2014(04)
[3]数模混合电路测试与故障诊断方法研究[J]. 徐磊,陈圣俭,王月芳,任哲平. 计算机测量与控制. 2010(08)
[4]模数及数模转换中的精度问题分析[J]. 彭灿明,曾德胜,潘日明. 电脑知识与技术. 2010(15)
[5]数模混合电路故障诊断的方法研究[J]. 吴进华,沈剑,段育红,陈海建. 海军航空工程学院学报. 2008(03)
[6]基于边界扫描的簇测试系统设计[J]. 陈圣俭,陈健,徐磊. 装甲兵工程学院学报. 2008(01)
[7]数模混合电路测试技术的研究[J]. 鲁昌华,刘大伟. 电测与仪表. 2007(11)
[8]数模混合电路故障诊断方法的现状[J]. 刘大伟,鲁昌华. 国外电子测量技术. 2007(11)
[9]基于电流测试的混合信号电路故障检测和定位[J]. 朱彦卿,何怡刚,阳辉. 系统工程与电子技术. 2007(10)
[10]基于边界扫描的板级动态扫描链路设计策略[J]. 刘明云,李桂祥,张贤志. 现代雷达. 2005(01)
硕士论文
[1]基于故障字典的电路故障诊断研究[D]. 曾希雯.电子科技大学 2016
[2]基于JTAG的芯片测试系统研究[D]. 刘闯.西安电子科技大学 2015
[3]数模混合电路的故障诊断方法研究[D]. 张勇.广东工业大学 2014
[4]数模混合电路可测试性设计研究[D]. 廖国钢.中国工程物理研究院 2013
[5]基于边界扫描的模数混合系统故障诊断与可测性设计研究[D]. 侯泽龙.哈尔滨理工大学 2013
[6]基于边界扫描技术的雷达电路板故障自动诊断的研究与实现[D]. 杨俊泰.电子科技大学 2010
[7]基于IEEE1149.4的混合边界扫描测试技术研究[D]. 郑春平.哈尔滨工业大学 2008
[8]基于DES理论的数模混合电路故障诊断技术的研究[D]. 汪涌.合肥工业大学 2008
[9]基于边界扫描技术的测试系统的研究与应用[D]. 潘小龙.南京航空航天大学 2008
[10]模数混合信号系统级芯片的测试与可测性设计研究[D]. 王玺.湖南大学 2007
本文编号：2994124
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