一种用于高速高精度adc芯片小批量生产的测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，包括主流PC机、数据采集模块、PCI-e模块、高性能信号源、带通滤波器组、DUT测试载板、双路数字电源以及远端遥控装置，DUT测试载板与高速数据采集模块以子母板形式连接，再通过射频电缆与高性能信号源连接；双路数字电源通过电源插座为高速数据采集模块、DUT测试载板供电；PCI-e模块作为子卡插入到PC机的PCI-e插槽中；PCI-e模块与高速数据采集模块通过光纤连接，将待测高速高精度ADC芯片装入DUT测试载板上的高密度SOCKET插槽；远端遥控装置用于远程控制主流PC机。本实用新型投入成本低，测试精度高，且远程控制增加灵活性，特别适用于高速高精度ADC芯片大批量生产前的性能测试、小批量生产测试。
【专利说明】一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路【技术领域】，尤其涉及了一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，适合于ADC芯片批量生产前的小批量生产以及样片测试。
【背景技术】
[0002]数字接收机广泛应用于通信、高清数字电视、雷达、电子对抗、声纳以及医疗仪器等领域，相对于传统接收机而言，数字接收机具有很大优势，其核心部件是高端模数转换器(ADC)芯片，该类芯片的性能指标直接限制着数字接收机的频率、带宽、功耗、体积等特性。下一代通信基站、雷达等整机系统实现方式是中频(IF)直接采样，单个接收链路支持多通道传输，这种方案对ADC芯片性能要求比传统架构苛刻很多，同时考虑到多载波频率规划，系统需求带宽将达到10MHz以上，因此研制高速高精度ADC芯片对实施高端集成电路产业发展战略，抢占高端核心集成电路设计的制高点，具有积极的作用。
[0003]高速高精度ADC芯片研制流程包括设计、制造、实验室测试、批产测试和可靠性测试等环节，其中批产测试包括中测、成测。成测在芯片研发中占有极其重要的地位，高端ADC芯片产品的批产测试费用占据了芯片研发的大部分成本，其主要原因在于开发一套针对ATE机台的高速高精度ADC芯片测试环境(包括软件与硬件)费用非常昂贵，如果在成测过程中发现芯片产品的设计缺陷，那成测之前的研发工作需要重新闭环，这样所造成的时间成本和经济成本对一家公司来说是无法承受的。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，不仅能够帮助设计团队在ADC芯片大批量生产前对其进行快速、全面的功能与性能测试，发现涉及阶段的问题与缺陷，对设计问题与缺陷进行定位，再反馈给设计人员进行修正，同时为批产测试团队进行的ATE机台测试程序开发提供指导，以达到优化测试参数，减少测试时间，降低批产测试成本的目标，还具备为客户提供经过摸底试验的小批量样片生产的能力，从而达到帮助芯片企业缩短产品研发周期，加快上市时间，更快更好地获得经济效益的目标。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的:一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，由主流PC机、数据采集模块、PC1-e模块、高性能信号源、带通滤波器组、DUT测试载板、双路数字电源以及远端遥控装置组成，所述主流PC机分别与数据采集模块、PC1-e模块、高性能信号源相连，且数据采集模块和PC1-e模块通过光纤相连接；所述高性能信号源有三台，其输出信号先经过带通滤波器组，带通滤波器组输出信号再经过射频电缆与DUT测试载板连接；所述数据采集模块分别与DUT测试载板、双路数字电源相连，所述数据采集模块与DUT测试载板通过高速插座以子母板方式连接，所述双路数字电源通过高速高密度电连接器插座为数据采集模块供电，并通过高速高密度电连接器插座为DUT测试载板供电；所述远端遥控装置包括感测单元与无线单元，并发送无线讯号至主流PC机；其中，感测单元包括实体按键及触控式屏幕，用于感测主流PC机的动作；无线单元包括无线局域网络、蓝牙、红外线，用于收发无线讯号。
[0006]系统工作时，把待测高速高精度ADC芯片装入DUT测试载板中，高速高精度ADC芯片把模拟信号转换成数字信号并送到数据采集模块，数字采集模块通过光纤把数据传送到PC1-e模块，PC1-e模块把接收到的数据存储在主流PC机的硬盘上，最后性能分析程序对这些数据进行性能分析，整个测试流程完全自动化，不需要人工干预。
[0007]作为一种优选方案，所述PC1-e模块为基于FPGA芯片的PCI_e模块、数据采集模块为基于FPGA芯片的数据采集模块，所述基于FPGA芯片的PCI_e模块、基于FPGA芯片的数据采集模块均采用的FPGA芯片的型号为XC5VLX110T，其中FPGA芯片内部的实现逻辑均以XILINX公司的IP CORE为基础实现，这种实现方式不仅有助于提高系统的稳定性，并且能够加快整个项目的开发周期。基于FPGA芯片的PC1-e模块的FPGA芯片、基于FPGA芯片的数据采集模块的FPGA芯片均连接有Flash配置芯片、Flash数据存储芯片、DDR3存储器芯片、时钟驱动电路、光接口模块、JTAG接口、LED指示灯、复位电路、串口调试电路，所述时钟驱动电路包含有晶振；所述复位电路由复位芯片和复位按钮组成，复位芯片与复位按钮相连接；所述串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器，且串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器相连接；所述基于FPGA芯片的PC1-e模块还包括有数字电源模块组以及PCI_e总线金手指，且PC1-e总线金手指与基于FPGA芯片的PCI_e模块的FPGA芯片相连；所述数字电源模块组连接于PC1-e总线金手指；所述基于FPGA芯片的数据采集模块还包括有电源电路以及高速高密度电连接器插座，且高速高密度电连接器插座与基于FPGA芯片的数据采集模块的FPGA芯片相连；所述电源电路由电源插座和数字电源模块，电源插座外接双路数字电源且与数字电源模块相连。
[0008]所述PC1-e模块插在主流PC机的PCI_e插槽，用于接收数据采集模块传送的由ADC芯片转换成的数字信号，再把这些数据以dat格式的形式存储在主流PC机硬盘供性能分析软件进行性能分析，测试分析软件对这些数据进行FFT分析，截取的点数为16K/32K/64K/1M/2M/4M。PCI_e模块的核心器件是采用Xilinx公司型号为XC5VLX110T的FPGA芯片，实现了 RS232协议通信、XILINX公司的Aurora光纤协议通信、PC1-e协议通信以及控制功能。PC1-e模块对外接口有RS232串口、光通信接口、PCI_e接口、LED指示灯、复位接口，各种接口电路都与FPGA芯片相连接，其面板有四个开口，LED指示灯、复位电路、串口调试电路以及光接口模块从开口部分露出，用于调试、与其它模块连接以及数据通讯。
[0009]所述数据采集模块作为母板与DUT测试载板以子母板形式进行连接，把ADC芯片转换成的数字信号存储在FPGA内部FIFO，再通过光纤把数据传送到PC1-e模块。数据采集模块核心器件是采用Xilinx公司型号为XC5VLX110T的FPGA芯片，实现了 RS232协议通信、SPI通信协议、XILINX公司的Aurora光纤协议通信、RS232到SPI的通信协议转换、逻辑控制功能。数据采集模块对外接口有RS232串口、光通信接口、LED指示灯、复位接口、高速高密度电连接器插座，所有接口电路都与FPGA芯片相连接。其中数据采集模块的高速高密度电连接器插座与DUT测试载板上的高速高密度电连接器插座相互对接，用于把待测ADC芯片的数据、时钟、配置、控制等管脚与FPGA芯片的1管脚连接。
[0010]同时，数据采集模块和DUT测试载板连接后，可以将其置于高低温试验箱中，通过电源线对数据采集模块供电，通过光纤把数据传送到PC1-e模块，即本发明支持高速高精度ADC芯片在高、低温环境下的性能测试。
[0011]作为一种优选方案，所述的DUT测试载板包括高密度SOCKET插槽、高速高密度电连接器插座、ADC芯片复位电路、ADC芯片时钟电路、模拟输入信号切换电路、IMD指标测试输入电路、第三常见动态指标输入SMA插头SMA3、LED指示灯、模拟电源模块、数字电源模块，所述高速高密度电连接器插座、ADC芯片复位电路、ADC芯片时钟电路、模拟输入信号切换电路均与高密度SOCKET插槽相连；所述MD指标测试输入电路、常见动态指标输入SMA插头SMA3连接于模拟输入信号切换电路；所述模拟电源模块、数字电源模块均与高速高密度电连接器插座相连。
[0012]所述的DUT测试载板，作为子板与数据采集模块以子母板形式进行对接，用于装载待测高速高精度ADC芯片，并通过高密度SOCKET插槽把ADC芯片的输出数据、时钟、控制等管脚与数据采集模块上的FPGA芯片1管脚相连。系统工作时，能够把ADC芯片转换的数字信号存储到FPGA内部FIFO中。
[0013]作为一种优选方案，所述ADC芯片复位电路由第五常见动态指标输入SMA插头SMA5和差分驱动芯片组成，且第五常见动态指标输入SMA插头SMA5和差分驱动芯片相连接；所述ADC芯片时钟电路由第四常见动态指标输入SMA插头SMA4和第一差分变压器组成，且第四常见动态指标输入SMA插头SMA4和第一差分变压器相连接；所述模拟输入信号切换电路由射频切换开关和第二差分变压器组成，且射频切换开关和第二差分变压器相连接；所述MD指标测试输入电路由第一常见动态指标输入SMA插头SMA1、第二常见动态指标输入SMA插头SMA2以及功率合成器组成，第一常见动态指标输入SMA插头SMAl、第二常见动态指标输入SMA插头SMA2均与功率合成器相连接，且功率合成器连接于射频切换开关。
[0014]作为一种优选方案，所述带通滤波器组包括第一带通滤波器、第二带通滤波器以及第三带通滤波器，高性能信号源包括第一高性能信号源、第二高性能信号源以及第三高性能信号源，所述第一高性能信号源外接第一带通滤波器作为时钟信号，第二高性能信号源外接第二带通滤波器作为第一模拟输入信号，第三高性能信号源外接第三带通滤波器作为第二模拟输入信号，且时钟信号、第一模拟输入信号、第二模拟输入信号均传输至DUT测试载板。
[0015]所述时钟信号、第一模拟输入信号、第二模拟输入信号均传输至DUT测试载板上的ADC芯片，其中进入ADC芯片的数据信号最大幅度为-ldBFS，且第一模拟输入信号、第二模拟输入信号的频率及幅度可以调整。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0017]1.可评测LVDS (支持速率800MHz)接口或LVCMOS接口的高速高精度、超高速ADC芯片性能指标；
[0018]2.可评测ADC芯片的动态指标:SNR、SFDR、SINAD、MD、ENOB, THD、谐波；可评测ADC芯片的静态参数:INL、DNL ；
[0019]3.支持时域、32K/64K/1M/2M/4M采样点的频域分析；
[0020]4.支持光口、通用SPI接口、GP1接口控制；
[0021]5.ADC 芯片数据接口可选(LVDS 或 LVCMOS);
[0022]6.支持信号输入频率自动设置(GP10控制)；
[0023]7.只要更换DUT测试载板与性能测试分析软件，本发明就能够适用于DAC、接收系统集成单片、基带信号处理等芯片的性能指标测试；
[0024]8.设置有远程遥控装置，增加了灵活性，更方便的进行测试；
[0025]9.本发明成本低、效率高、灵活方便，帮助ADC芯片研发团队快速准确地验证芯片功能与性能，同时避免了昂贵的自动测试设备给芯片研制带来沉重的成本负担；不仅帮助成品测试团队尽快开发出高效、高精确的ADC芯片产品测试向量；而且在不增加研制成本前提下，可以为客户提供经过高、低温试验的小批量样片，帮助客户迅速完成系统验证，加快客户产品的上市时间，从而获得更快更好的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明实施例的系统结构示意图；
[0027]图2是本发明实施例中PC1-e模块的电路结构图；
[0028]图3是本发明实施例中数据采集模块的电路结构图；
[0029]图4是本发明实施例中的DUT测试载板电路结构图。
【具体实施方式】
[0030]以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0031]实施例:
[0032]如图1所示，一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，由主流PC机、数据采集模块、PC1-e模块、高性能信号源、带通滤波器组、DUT测试载板、双路数字电源以及远端遥控装置组成，所述主流PC机分别与数据采集模块、PC1-e模块、高性能信号源相连，且数据采集模块和PC1-e模块通过光纤相连接；所述高性能信号源有三台，其输出信号先经过带通滤波器组，带通滤波器组输出信号再经过射频电缆与DUT测试载板连接；所述数据采集模块分别与DUT测试载板、双路数字电源相连，所述数据采集模块与DUT测试载板通过高速高密度电连接器插座以子母板方式连接，所述双路数字电源通过电源插座为数据采集模块供电，并通过高速高密度电连接器插座为DUT测试载板供电；所述远端遥控装置包括感测单元与无线单元，并发送无线讯号至主流PC机；所述高性能信号源为高频、低相噪信号源。
[0033]如图2所示，所述PC1-e模块为基于FPGA芯片的PCI_e模块，其FPGA芯片的型号为XC5VLX110T，基于FPGA芯片的PCI_e模块的FPGA芯片连接有Flash配置芯片、Flash数据存储芯片、DDR3存储器芯片、时钟驱动电路、光接口模块、JTAG接口、LED指示灯、复位电路、串口调试电路，所述时钟驱动电路包含有晶振；所述复位电路由复位芯片和复位按钮组成，复位芯片与复位按钮相连接；所述串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器，且串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器相连接；所述基于FPGA芯片的PC1-e模块还包括有数字电源模块组以及PC1-e总线金手指，且PC1-e总线金手指与基于FPGA芯片的PCI_e模块的FPGA芯片相连；所述数字电源模块组连接于PC1-e总线金手指。所述Flash配置芯片在系统上电时加载FPGA的配置数据；Flash数据存储器芯片存储FPGA设计所需要的数据信息，这些信息不会因为系统掉电而丢失；DDR3存储器芯片用于缓冲光纤接口送来的大批量数据，再经过PC1-e接口把数据写入计算机硬盘；时钟驱动电路产生两路时钟，一路用于FPGA逻辑时钟，一路作为PC1-E、光接口模块使用的高速串行接口专用时钟。光接口模块用于PC1-e模块和数据采集模块之间的通信，本发明中光通信协议采用XILINX公司的Aurora协议，传输速率3.125GSPS ;复位电路为FPGA设计逻辑提供复位信号，它受控于两种方式，第一种是通过复位按钮由人工复位，第二种是通过FPGA芯片完成逻辑加载后的“DONE”信号实现自动复位；串口调试电路用于FPGA芯片的调试与状态监控；数字电源模块组为PC1-e模块使用到的多种芯片提供各种直流电压，品种有3.3V、1.8V、1.2V和IV。
[0034]如图3所示，所述数据采集模块为基于FPGA芯片的数据采集模块，其采用的FPGA芯片的型号为XC5VLX110T，基于FPGA芯片的数据采集模块的FPGA芯片均连接有Flash配置芯片、Flash数据存储芯片、DDR3存储器芯片、时钟驱动电路、光接口模块、JTAG接口、LED指示灯、复位电路、串口调试电路，所述时钟驱动电路包含有晶振；所述复位电路由复位芯片和复位按钮组成，复位芯片与复位按钮相连接；所述串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器，且串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器相连接；所述基于FPGA芯片的数据采集模块还包括有电源电路以及高速高密度电连接器插座，且高速高密度电连接器插座与基于FPGA芯片的数据采集模块的FPGA芯片相连；所述电源电路由电源插座和数字电源模块，电源插座外接双路数字电源且与数字电源模块相连。所述光接口模块用于实现数据采集模块和PC1-e模块的光纤通信，通信协议采用XILINX公司的Aurora协议，传输速率3.125GSPS ;电源电路由电源插座和数字电源模块构成，电源插座外接双路数字电源，输入电压7.5伏，数字电源模块把7.5伏转换成3.3V、1.8V、1.2V和IV，除此之外，输入电压7.5伏还接到高速高密度电连接器插座的电源管脚，用于为DUT测试载板供电；高速高密度电连接器插座的信号管脚与FPGA芯片1管脚对应连接，也就是说待测ADC芯片的时钟、数据、控制以及配置管脚通过该连接器与FPGA芯片的1管脚连接。DDR3存储器芯片用于缓存高速ADC芯片的转换数据，提高系统的吞吐率；Flash数据存储器芯片、Flash配置芯片、时钟驱动电路、复位电路与PC1-e模块中对应电路的功能一样。
[0035]如图4所示，所述的DUT测试载板包括高密度SOCKET插槽、高速高密度电连接器插座、ADC芯片复位电路、ADC芯片时钟电路、模拟输入信号切换电路、IMD指标测试输入电路、第三常见动态指标输入SMA插头SMA3、LED指示灯、模拟电源模块、数字电源模块，所述高速高密度电连接器插座、ADC芯片复位电路、ADC芯片时钟电路、模拟输入信号切换电路均与高密度SOCKET插槽相连；所述MD指标测试输入电路、第三常见动态指标输入SMA插头SMA3连接于模拟输入信号切换电路；所述模拟电源模块、数字电源模块均与高速高密度电连接器插座相连；所述ADC芯片复位电路由第五常见动态指标输入SMA插头SMA5和差分驱动芯片组成，且第五常见动态指标输入SMA插头SMA5和差分驱动芯片相连接；所述ADC芯片时钟电路由第四常见动态指标输入SMA插头SMA4和第一差分变压器组成，且第四常见动态指标输入SMA插头SMA4和第一差分变压器相连接；所述模拟输入信号切换电路由射频切换开关和第二差分变压器组成，且射频切换开关和第二差分变压器相连接；所述MD指标测试输入电路由第一常见动态指标输入SMA插头SMAl、第二常见动态指标输入SMA插头SMA2以及功率合成器组成，第一常见动态指标输入SMA插头SMAl、第二常见动态指标输入SMA插头SMA2均与功率合成器相连接，且功率合成器连接于射频切换开关。所述高密度SOCKET插槽装载待测高速高精度ADC芯片，待测ADC芯片的输出时钟、数据、控制、配置等管脚经过它与高速高密度电连接器插座的对应管脚相连。DUT测试载板通过高速高密度电连接器插座与数据采集模块以子母板形式连接，这就等于把待测ADC芯片相关输出管脚连接到数据采集模块上FPGA芯片的1管脚上。ADC芯片复位电路把单端复位信号通过差分驱动芯片转换成差分复位信号，再完成对待测ADC芯片的复位；ADC芯片时钟电路把单端时钟信号通过第一差分变压器转换成差分时钟信号再通过高密度SOCKET插槽对应管脚输入到待测ADC芯片；模拟输入信号切换电路根据测试ADC芯片的不同动态性能，对不同的模拟输入信号方式进行选择，当测试MD指标时，选择双音输入信号，当测试其它动态指标时，选择单音输入信号。MD指标测试输入电路产生测试ADC芯片MD性能指标所需要的双音输入信号，两个单端单音模拟信号经过功率合成器合成后变成双音单端信号，再经过第二差分变压器转换成差分模拟信号送到待测ADC芯片的信号输入端，第二差分变压器同时解决了信号通道阻抗匹配的问题；第三常见动态指标输入SMA插头SMA3用于为ADC芯片提供单音单端模拟输入信号，该信号再经过第二差分变压器转换成差分模拟信号送到待测ADC芯片的信号输入端，第二差分变压器同时也解决了信号通道阻抗匹配的问题；LED指示灯用于监控电源、数据采集模块上FPGA芯片运行状态等信息；模拟电源模块与数字电源模块用于电压转换，它们的电源输入是高速高密度电连接器插座提供的7.5伏电压，输出电压种类包括模拟1.8伏、数字1.8伏、模拟3.3伏、数字3.3伏，这些品种电源用于为DUT测试载板上的芯片、待测ADC芯片供电。
[0036]实施例1:具体实施时，包括如下步骤:
[0037](I)把待测高速高精度ADC芯片装入DUT测试载板上的高速高密度SOCKET插槽；
[0038](2)打开外接的双路数字电源，为数据采集模块和DUT测试载板提供7.5伏电源；
[0039](3)使用第一高性能信号源为待测ADC芯片提供时钟信号，所述第一高性能信号源提供的时钟信号要求具备极低的相位噪声，尽可能为待测ADC芯片提供理想时钟源，为了进一步提升时钟源品质，所述第一高性能信号源输出端串接的第一带通滤波器的中心频率为I?2MHz ；
[0040](4)在DUT测试载板上设置模拟输入信号切换电路，把模拟通路选择为第三常见动态指标输入SMA插头SMA3，使用第二高性能信号源为待测ADC芯片提供模拟输入信号，所述第二高性能信号源提供的模拟输入信号要求具备极低的相位噪声，这样才能准确测试出待测ADC芯片的性能指标，不然测试出来的性能就有可能是输入信号的指标；为了提升模拟输入信号品质，满足待测ADC芯片指标测试对相位噪声或者抖动的需要，所述第二高性能信号源输出端串接的第二带通滤波器的中心频率为I?2MHz，测试ADC芯片在不同频率下的性能指标，需要与该频率相应的带通滤波器，因此，需要高性能的带通滤波器组；
[0041](5)在主流PC机上运行“ADC芯片性能分析软件”，打开人机交互界面，设置采样点数为16K/32K/64K/1M/2M/4M中的一种，通常动态指标测试选择16K/32K/64K，静态指标测试选择1M/2M/4M，然后运行性能分析程序分析待测ADC芯片的动态性能指标；当远程控制时，启动远程遥控装置，通过感测单元的实体按键及触控式屏幕设置采样点数，感测控制主流PC机的动作，并用无线单元的无线局域网络或蓝牙或红外线收发无线讯号，实现主流PC机的远程控制。
[0042]所述步骤(I) ~ (5)能够分析的动态指标有SNR、SFDR、SINAD、ENOB, THD、谐波。
[0043]实施例2:具体实施时，包括如下步骤:
[0044](I)把待测高速高精度ADC芯片装入DUT测试载板上的高速高密度SOCKET插槽；
[0045](2)打开外接的双路数字电源，为数据采集模块和DUT测试载板提供7.5伏电源；
[0046](3)使用第一高性能信号源为待测ADC芯片提供时钟信号，所述第一高性能信号源提供的时钟信号要求具备极低的相位噪声，尽可能为待测ADC芯片提供理想时钟源，为了进一步提升时钟源品质，所述第一高性能信号源输出端串接的第一带通滤波器的中心频率为I?2MHz ；
[0047](4)在DUT测试载板上设置模拟输入信号切换电路，把模拟通路选择为MD指标测试输入电路，使用第二高性能信号源与第三高性能信号源为待测ADC芯片提供模拟双音输入信号；
[0048](5)运行主流PC机测试软件，打开人机交互界面，设置采样点数为16K/32K/64K/1M/2M/4M中的一种，通常动态指标测试选择16K/32K/64K，静态指标测试选择1M/2M/4M，然后运行性能分析程序分析待测ADC芯片的动态性能指标；当远程控制时，启动远程遥控装置，通过感测单元的实体按键及触控式屏幕设置采样点数，感测控制主流PC机的动作，并用无线单元的无线局域网络或蓝牙或红外线收发无线讯号，实现主流PC机的远程控制。
[0049]所述步骤(I) ~ (5)能够分析的动态指标为IMD指标。
[0050]实施例3:具体实施时，包括如下步骤:
[0051](I)把待测高速高精度ADC芯片装入DUT测试载板上的高速高密度SOCKET插槽；
[0052](2)打开外接的双路数字电源，为数据采集模块和DUT测试载板提供7.5伏电源；
[0053](3)使用第一高性能信号源为待测ADC芯片提供时钟信号，所述第一高性能信号源提供的时钟信号要求具备极低的相位噪声，尽可能为待测ADC芯片提供理想时钟源，为了进一步提升时钟源品质，所述第一高性能信号源输出端串接的第一带通滤波器的中心频率为I?2MHz ；
[0054](4)在DUT测试载板上设置模拟输入信号切换电路，把模拟通路选择为第三常见动态指标输入SMA插头SMA3，使用第二高性能信号源为待测ADC芯片提供模拟输入信号，所述第二高性能信号源提供的模拟输入信号要求具备极低的相位噪声，这样才能准确测试出待测ADC芯片的性能指标，不然测试出来的性能就有可能是输入信号的指标；为了提升模拟输入信号品质，满足待测ADC芯片指标测试对相位噪声或者抖动的需要，所述第二高性能信号源输出端串接的第二带通滤波器的中心频率为I?2MHz，测试ADC芯片在不同频率下的性能指标，需要与该频率相应的带通滤波器，因此，需要高性能的带通滤波器组；同时将所述DUT测试载板的第二差分变压器更换为低频变压器；
[0055](5)运行主流PC机测试软件，打开人机交互界面，设置采样点数为16K/32K/64K/1M/2M/4M中的一种，通常动态指标测试选择16K/32K/64K，静态指标测试选择1M/2M/4M，然后运行性能分析程序分析待测ADC芯片的动态性能指标；当远程控制时，启动远程遥控装置，通过感测单元的实体按键及触控式屏幕设置采样点数，感测控制主流PC机的动作，并用无线单元的无线局域网络或蓝牙或红外线收发无线讯号，实现主流PC机的远程控制。
[0056]所述步骤(I) ~ (5)能够分析的静态指标有INL、DNL。
[0057]实施例4:若要对待测ADC芯片进行高、低温条件下的性能指标测试，首先使用热流罩把装载待测ADC芯片的高密度SOCKET插槽(301)升温(工业级产品高温85°C)或者降温(工业级产品低温是_40°C)，再采用实施例1、实施例2、实施例3的步骤对需要测试的指标进行测试。
[0058]实施例5:当完成一块ADC芯片性能测试后，关掉双路数字电源，从高速高密度SOCKET插槽取出ADC芯片，放入集成电路专用托盘中，然后再采用实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的步骤重新测试新的待测ADC芯片。
[0059]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，其特征在于:所述测试系统由主流PC机、数据采集模块、PC1-θ模块、高性能信号源、带通滤波器组、DUT测试载板、双路数字电源以及远端遥控装置组成，所述主流PC机分别与数据采集模块、PC1-e模块、高性能信号源相连，且数据采集模块和PC1-e模块通过光纤相连接；所述高性能信号源有三台，其输出信号先经过带通滤波器组，带通滤波器组输出信号再经过射频电缆与DUT测试载板连接；所述数据采集模块分别与DUT测试载板、双路数字电源相连，所述数据采集模块与DUT测试载板通过高速高密度电连接器插座以子母板方式连接，所述双路数字电源通过电源插座为数据采集模块供电，并通过高速高密度电连接器插座为DUT测试载板供电；所述远端遥控装置包括感测单元与无线单元，并发送无线讯号至主流PC机。
2.根据权利要求1所述的一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，其特征在于:所述PC1-e模块为基于FPGA芯片的PCI_e模块、数据采集模块为基于FPGA芯片的数据采集模块，所述基于FPGA芯片的PC1-e模块、基于FPGA芯片的数据采集模块均采用的FPGA芯片的型号为XC5VLX110T，基于FPGA芯片的PCI_e模块的FPGA芯片、基于FPGA芯片的数据采集模块的FPGA芯片均连接有Flash配置芯片、Flash数据存储芯片、DDR3存储器芯片、时钟驱动电路、光接口模块、JTAG接口、LED指示灯、复位电路、串口调试电路，所述时钟驱动电路包含有晶振；所述复位电路由复位芯片和复位按钮组成，复位芯片与复位按钮相连接；所述串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器，且串口调试电路由串口芯片和九芯点连接器相连接；所述基于FPGA芯片的PC1-e模块还包括有数字电源模块组以及PCI_e总线金手指，且PC1-e总线金手指与基于FPGA芯片的PCI_e模块的FPGA芯片相连；所述数字电源模块组连接于PC1-e总线金手指；所述基于FPGA芯片的数据采集模块还包括有电源电路以及高速高密度电连接器插座，且高速高密度电连接器插座与基于FPGA芯片的数据采集模块的FPGA芯片相连；所述电源电路由电源插座和数字电源模块，电源插座外接双路数字电源且与数字电源模块相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，其特征在于:所述的DUT测试载板包括高密度SOCKET插槽、高速高密度电连接器插座、ADC芯片复位电路、ADC芯片时钟电路、模拟输入信号切换电路、IMD指标测试输入电路、第三常见动态指标输入SMA插头SMA3、LED指示灯、模拟电源模块、数字电源模块，所述高速高密度电连接器插座、ADC芯片复位电路、ADC芯片时钟电路、模拟输入信号切换电路均与高密度SOCKET插槽相连；所述MD指标测试输入电路、第三常见动态指标输入SMA插头SMA3连接于模拟输入信号切换电路；所述模拟电源模块、数字电源模块均与高速高密度电连接器插座相连。
4.根据权利要求3所述的一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，其特征在于:所述ADC芯片复位电路由第五常见动态指标输入SMA插头SMA5和差分驱动芯片组成，且第五常见动态指标输入SMA插头SMA5和差分驱动芯片相连接；所述ADC芯片时钟电路由第四常见动态指标输入SMA插头SMA4和第一差分变压器组成，且第四常见动态指标输入SMA插头SMA4和第一差分变压器相连接；所述模拟输入信号切换电路由射频切换开关和第二差分变压器组成，且射频切换开关和第二差分变压器相连接；所述MD指标测试输入电路由第一常见动态指标输入SMA插头SMAl、第二常见动态指标输入SMA插头SMA2以及功率合成器组成，第一常见动态指标输入SMA插头SMAl、第二常见动态指标输入SMA插头SMA2均与功率合成器相连接，且功率合成器连接于射频切换开关。
5.根据权利要求1所述的一种用于高速高精度ADC芯片小批量生产的测试系统，其特征在于:所述带通滤波器组包括第一带通滤波器、第二带通滤波器以及第三带通滤波器，高性能信号源包括第一高性能信号源、第二高性能信号源以及第三高性能信号源，所述第一高性能信号源外接第一带通滤波器作为时钟信号，第二高性能信号源外接第二带通滤波器作为第一模拟输入信号，第三高性能信号源外接第三带通滤波器作为第二模拟输入信号，且时钟信号、第一模拟输入信号、第二模拟输入信号均传输至DUT测试载板。
【文档编号】H03M1/10GK204216882SQ201420682983
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】张保宁, 沈辉, 朱从益 申请人:张保宁