一种基于ATE的开关电容滤波器测试平台及方法与流程

本发明涉及电容滤波器的，尤其涉及一种基于ate的开关电容滤波器测试平台及方法。

背景技术：

1、开关电容滤波器属于集成电路的一种，它们体积小集成度高，开关电容滤波器可以有效地滤除电源信号中的高频噪声和波纹，通过去除电源中的高频噪声和纹波，开关电容滤波器有助于提高电路的整体稳定性。这对于集成电路的正常操作和性能至关重要。另外，集成电路可能会受到来自周围环境或其他电子设备的射频干扰。开关电容滤波器的设计有助于减小这些干扰对电路的影响，提高集成电路的电磁兼容性。开关电容滤波器在集成电路中的功效主要体现在提供稳定的电源、抑制高频噪声、减小纹波以及提高电磁兼容性等方面。这些效应对于确保集成电路的正常运行和提高系统性能至关重要。

2、目前对于开关电容滤波器的整体全参数的测试需要用到多种仪器设备，如矢量网络分析仪(或信号源+频谱仪)，在矢量网络分析仪或信号源+频谱仪相结合的方式组成的测试平台上，仍需要用提供统一的外部同步时钟来实现两者的同步采样，才能实现对开关电容滤波器的测试，此类方法可以准确评估性能，但如需测量直流电参数则还须添加源表、直流电源等设备，操作较为繁锁，且设备间相互通信与协调也将导致效率下降，即通过上述各个设备之间不断的调试通信握手，才能实现对开关电容滤波器的整体参数进行采集波形测试，另外还需对采集的波形数据进行加窗处理和频谱变换，导致整体测试时间长。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在需要对采集的波形数据进行加窗处理和频谱变换才能实现对滤波器的测试参数获取的技术缺点，而提出的一种基于ate的开关电容滤波器测试平台及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种基于ate的开关电容滤波器测试平台，包括：

4、信号模拟模块，所述信号模拟模块用于模拟生成波形电信号；

5、数形转换模块，所述信号模拟模块与所述数形转换模块电性相连，所述数形转换模块用于将波形电信号进行处理，获得测试波形电信号；

6、稳压缓冲模块，所述稳压缓冲模块的输入端与所述数形转换模块电性相连，所述稳压缓冲模块用于对测试波形电信号进行缓冲处理，获得第一测试波形电信号；

7、测试集成模块，所述测试集成模块与所述稳压缓冲模块的输出端电性连接，所述测试集成模块上电性连接有开关电容滤波器，所述测试集成模块用于将第一测试波形电信号输入至待测试开关电容滤波器中，以获得第二测试波形电信号；

8、量化采集模块，所述量化采集模块分别与稳压缓冲模块和测试集成模块电性连接，所述量化采集模块用于分别对第一测试波形电信号、第二测试波形电信号进行量化采集；

9、dft运算模块，所述dft运算模块与所述量化采集模块电性相连，所述dft运算模块用于将量化采集的第一测试波形电信号、第二测试波形电信号进行变换，分别获得第一测试波形电信号的特性曲线信息、第一测试波形电信号的特性曲线信息；

10、选择连接模块，所述选择连接模块分别与稳压缓冲模块、测试集成模块、量化采集模块电性连接，用于实现分别对第一测试波形电信号、第二测试波形电信号进行量化采集。

11、在一种可行的实施例中，所述特性曲线信息包括：幅频特性曲线和/或相频特性曲线。

12、在一种可行的实施例中，所述稳压缓冲模块采用有源滤波器。

13、在一种可行的实施例中，所述测试集成模块电性连接有至少一个待测试开关电容滤波器。

14、在一种可行的实施例中，所述选择连接模块采用三刀双掷开关。

15、本发明第二方面提供了一种基于ate的开关电容滤波器测试方法，采用了第一方面中任一项所述的所述的一种基于ate的开关电容滤波器测试平台。

16、在一种可行的实施例中，所述测试方法包括：

17、将一个或一个以上的待测开关电容滤波器电性连接于所述测试集成模块中，组成测试组；

18、根据测试组的型号规格，利用信号模拟模块模拟生成波形电信号，并让波形电信号通过数形转换模块转换为离散匀加速度电信号，并将离散匀加速度电信号作为测试波形电信号；

19、将测试波形电信号输入至稳压缓冲模块的输入端中，利用稳压缓冲模块对测试波形电信号进行滤波和缓冲，稳压缓冲模块输出端输出第一测试波形电信号，并将第一测试波形电信号输入至量化采集模块中进行采集量化，获得第一测试波形电信号的量化信息；

20、将第一测试波形电信号的量化信息输入至dft运算模块中，利用dft运算模块对第一测试波形电信号的量化信息，获得第一测试波形电信号的特性曲线信息；

21、重复上述工作，将测试波形电信号输入至稳压缓冲模块的输入端中，利用稳压缓冲模块对测试波形电信号进行滤波和缓冲后，让稳压缓冲模块输出端输入至测试集成模块的输入端内，让测试集成模块的输出端输出第二测试波形电信号；

22、将第二测试波形电信号的量化信息输入至dft运算模块中，利用dft运算模块对第二测试波形电信号的量化信息，获得第二测试波形电信号的特性曲线信息；

23、将第一测试波形电信号的特性曲线信息与第二测试波形电信号的特性曲线信息进行比对，获得测试组的特性比对信息。

24、在一种可行的实施例中，所述测试组的特性比对信息方法包括：

25、转折频率、通带平坦度和阻带衰减中一项或多项组合

26、在一种可行的实施例中，所述获得测试组的特性比对信息方法包括：

27、通过dft运算模块将第一测试波形电信号的量化信息进行转换，获得第一测试波形电信号的特性曲线信息，并确定第一测试波形电信号的幅频曲线；

28、通过dft运算模块将第二测试波形电信号的量化信息进行转换，获得第二测试波形电信号的特性曲线信息，并确定第二测试波形电信号的幅频曲线；

29、将第一测试波形电信号的幅频曲线与第二测试波形电信号的幅频曲线进行比对，获得测试组的频率响应曲线；

30、根据测试组的频率响应曲线，确定测试组的转折频率、通带平坦度和阻带衰减。

31、在一种可行的实施例中，所述获得测试组的特性比对信息方法还包括：

32、设第一测试波形电信号的幅频曲线为v1,则：

33、

34、设第一测试波形电信号的幅频曲线为v2,则：

35、

36、式1和式2中，v1(x)、v2(x)分别为频域信号，n为总采样点数，n为时域当前采样点，x为频域当前采样点，x(n)为时域信号；

37、将式2-式1即可得到测试组的频率响应曲线v，即：

38、v(x)＝v2(x)-v1(x)，x＝0,1,2，...n-1   式3；

39、根据测试组的频率响应曲线v，得出：

40、转折频率fc：

41、fc＝fclk×n    式4

42、其中，fc为转折频率，fclk为开关电容滤波器的时钟，n为比率；

43、通带平坦度：

44、根据测试组的频率响应曲线v,可以求出x∈(0，fc)时v的波动最大值vpassband_max和最小值vpassband_min，通带平坦度为两者之差；

45、阻带衰减：

46、根据测试组的通阻带过渡比率r，可以计算出阻带起始频率fs：

47、fs＝r×fc   式5

48、由式5可知，当x∈[fs，end)时，测试组的频率响应曲线v中的最大值vstopband_max，该值为阻带衰减。

49、本发明的有益效果为：

50、本发明在实施例中让测试平台整体通过构建于ate系统中，且ate系统的内部时钟基准为同一时钟源，保证了整体测试平台的同步性，实现让数形转换模块将模拟输出的加速度波形电信号与测试集成模块上的待测试开关电容滤波器，以及滤波后输出采样的量化采集模块完全同步，实现相干采样，不需要对采集的波形数据进行加窗处理和频谱变换操作，减少整体测试过程中受到外界的影响因素。即有效的实现解决了现有技术中存在需要对采集的波形数据进行加窗处理和频谱变换才能实现对滤波器的测试参数获取的技术缺点。