CN109450448A - 基于ate的旋变数字转换器测试方法 - Google Patents

Abstract

基于ATE的旋变数字转换器测试方法，涉及集成电路技术。本发明包括下述步骤：步骤一：由ATE产生两路正交的正弦信号，所述两路正弦信号分别为同步正交的匀速SIN和COS信号，或者为ATE产生并输出频率从–f rps到+f rps的匀加速度的同步正交SIN和COS信号，f为最大跟踪速率；步骤二：采用模拟乘法器芯片将激励信号分别与SIN和COS信号相乘，得到旋变信号，送入旋变数字转换器输入端；步骤三、根据旋变数字转换器读写时序确定测试向量pattern，对旋变信号进行采集和存储，计算得到角度和角速度的线性度参数。本发明测试结果稳定、可靠，并且测试效率高。

Description

基于ATE的旋变数字转换器测试方法

技术领域

本发明涉及集成电路技术，主要涉及旋变数字转换器芯片技术。

背景技术

旋变数字转换器(以下简称RDC)是一种将角度和角速度转换为数字编码的模数混合类芯片，在直流和交流伺服电机控制、电动助力转向等方面具有广泛的应用。但是对于RDC的量产测试，却一直缺乏行之有效的测试手段。

一般来说，对于集成电路的批量测试，往往是通过自动化的集成电路测试系统(以下简称ATE)来完成，对RDC的测试也毫不例外，但是RDC的输入信号为旋变信号，需要旋转变压器来产生，而旋转变压器的结构是线圈，无法与ATE通信，实现同步控制，所以在ATE外添加旋转变压器是不现实的。

目前常用的RDC测试方法有两种：一种是根据旋变函数关系式由ATE产生固定角度的旋变信号，送入RDC进行转换，得到相应角度的数字编码，再将转换的编码与预期的角度相比较，这种方法只能验证RDC芯片的功能是否正常；另一种是由ATE直接生成旋变信号，直接送入RDC进行转换，这种方法得到的测试结果极不稳定，要得到准确的结果必须要进行反复的测试比对，找出最终结果，难以用作量产测试。以上两种方法均不能有效、可靠的实现角度的线性度测试，更无法实现角速度的线性度测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种基于ATE的稳定、高效的RDC测试方法，主要包括角度线性度和角速度线性度的测试。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，基于ATE的旋变数字转换器测试方法，包括下述步骤：

步骤一、生成旋变信号；

步骤二、向旋变数字转换器输入旋变信号；

步骤三、根据旋变数字转换器读写时序确定测试向量pattern，对旋变信号进行采集和存储，计算得到角度和角速度的线性度参数；

其特征在于，所述步骤一为：由ATE产生两路正交的正弦信号，所述两路正弦信号分别为同步正交的匀速SIN和COS信号，或者为ATE产生并输出频率从–f rps到+f rps的匀加速度的同步正交SIN和COS信号，f为最大跟踪速率；

所述步骤二为：采用模拟乘法器芯片将激励信号分别与SIN和COS信号相乘，得到旋变信号，送入旋变数字转换器输入端。

进一步的，所述激励信号由旋变数字转换器内部自带的激励信号模块产生，并经过滤波放大后与正弦信号相乘。

本发明提供了基于ATE的RDC测试方法，自动化程度高，无需采用分立设备，测试结果稳定、可靠，并且测试效率高，完成一片16位RDC测试仅需几秒，大大降低了测试成本。而且此方法具有良好的普适性，适用于所有的RDC类芯片的测试，已实现对ADS2S1210、ADS2S80A、ADS2S90等RDC的测试。

附图说明

图1为测试架构流程图。

图2为fc＝100kHz,Gain＝-1的低通滤波放大电路。

图3为匀加速SIN(或COS)信号曲线图。

图4为匀速旋变信号曲线图。

图5为模拟乘法器芯片AD734相频曲线示意图。

具体实施方式

本发明包括下述步骤：

1、设计激励信号的滤波放大电路(参见附图2)，主要针对内部自带激励信号的RDC，外部输入激励信号的RDC不需要此电路。

2、ATE产生两路正交的正弦信号，包括下面两种情况：

1)ATE产生并输出同步正交的匀速SIN和COS信号

2)ATE产生并输出频率从–f rps到+f rps(f为最大跟踪速率)的匀加速度的同步正交SIN和COS信号(参见附图3)，其中匀加速度小于RDC 1LSB所表示的角速度值。

3、用模拟乘法器芯片将激励信号分别与SIN和COS信号相乘，得到旋变信号(参见附图4)，并送入RDC输入端。

4、根据RDC读写时序编写测试向量pattern，并对转换数据采集和存储，通过代码分析计算，得到RDC角度和角速度的线性度参数。

由ATE同时产生一路正弦信号和一路余弦信号(两信号相位差必须为90°，否则影响转换精度)，信号频率须小于RDC的最大跟踪速率，如果待测RDC片内无激励信号源，则还需在产生正余弦信号的同时再产生一路正弦信号作为RDC的输入激励信号。

当内部自带激励信号的RDC输出噪声较大时，需要添加低通滤波器改善信号质量，以达到提高测试的稳定性和准确性的目的。滤波器的截止频率fc要求为信号频率的6倍带宽以上，所选运放带宽至少为fc的200倍以上，以避免对信号造成较大相移使RDC跟踪环路失锁。同时还要根据滤波后信号的衰减增加相应的放大电路，放大电路运放的带宽应不低于信号频率的2000倍，增益不宜过大，以使相移尽量小，从而保证通过滤波器和放大器后最终送到RDC输入端的旋变信号的幅度和旋变信号与片内激励的相位差在要求范围之内。外部输入激励信号的RDC不需添加此电路。

利用模拟乘法器，将激励信号分别与SIN和COS信号相乘，得到测试RDC所需的旋变信号。采用乘法器的好处是可以使片内带激励信号和片内不带激励信号的RDC都能使用同一套测试电路，统一了测试方案。根据测试所需选择合适的模拟乘法器，不会使旋变信号产生较大的相移。以模拟乘法器芯片AD734举例，相移随频率的变化曲线参见附图3，根据描述，在低于200KHz时，AD734的输出相移约为0°，而目前RDC输出激励信号的频率最高不超过20KHz，所以采用模拟乘法器来合成旋变信号是不会对RDC的跟踪环路造成影响的。

再根据RDC的读写时序，编写好测试向量(pattern)。将旋变信号送入RDC模拟输入端，ATE通过施加pattern来采集RDC的转换数据，同时再用编写好的代码将采集到的数据计算处理，从而得到RDC的角度和角速度线性度参数。编写测试向量和后续处理属于普通技术人员依据本发明能够实现的内容，此处不再赘述。

Claims (2)

1.基于ATE的旋变数字转换器测试方法，包括下述步骤：

步骤一、生成旋变信号；

步骤二、向旋变数字转换器输入旋变信号；

步骤三、根据旋变数字转换器读写时序确定测试向量pattern，对旋变信号进行采集和存储，计算得到角度和角速度的线性度参数；

其特征在于，所述步骤一为：由ATE产生两路正交的正弦信号，所述两路正弦信号分别为同步正交的匀速SIN和COS信号，或者为ATE产生并输出频率从–f rps到+f rps的匀加速度的同步正交SIN和COS信号，f为最大跟踪速率；

所述步骤二为：采用模拟乘法器芯片将激励信号分别与SIN和COS信号相乘，得到旋变信号，送入旋变数字转换器输入端。

2.如权利要求1所述的基于ATE的旋变数字转换器测试方法，其特征在于，所述激励信号由旋变数字转换器内部自带的激励信号模块产生，并经过滤波放大后与正弦信号相乘。