CN116566390A - 一种高速dac射频参数测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高速DAC测试技术领域，特别涉及一种高速DAC射频参数测试方法。包括如下：步骤一：通过数据产生软件，产生测试需要的数据；步骤二：待自动测试系统将数据输入被测IC电路，被测IC电路的输出也接入自动测试系统；步骤三：自动测试系统对被测IC电路的输出进行SFDR参数测试。本方法提供了一套可以替代外接仪器设备产生输入数据，利用不同位数并行DAC、不同输出路数、不同内插模式等各种条件，自动生成数据输入测试码的软件。该软件能够根据输入参数自动生成DAC测试所需数据，缩短数据生成时间，提升DAC射频参数测试指标。
Description
技术领域
本发明涉及高速DAC测试技术领域，特别涉及一种高速DAC射频参数测试方法。
背景技术
自动测试系统是集成电路大规模生产测试环节必需的系统设备，它集合了数字测试、模拟测试和射频测试等资源，能够满足高速DAC测试的需求。数模转换器(DigitaltoAnalog Converter)是一种将输入的数字信号按照一定的规则转换成相应的模拟信号的电路，广泛应用于计算机、数字通信、自动控制、数字信号处理和多媒体领域。其射频参数无杂散动态范围(SFDR)通常采用外接仪器设备的方式测试，不能和其他参数一起在测试机上完成测试，增加了测试时间及测试成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速DAC射频参数测试方法，本方法提供了一套可以替代外接仪器设备产生输入数据，利用不同位数并行DAC、不同输出路数、不同内插模式等各种条件，自动生成数据输入测试码的软件。该软件能够根据输入参数自动生成DAC测试所需数据，缩短数据生成时间，提升DAC射频参数测试指标。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高速DAC射频参数测试方法，包括如下：
步骤一：通过数据产生软件，产生测试需要的数据；
步骤二：待自动测试系统将数据输入被测IC电路，被测IC电路的输出也接入自动测试系统；
步骤三：自动测试系统对被测IC电路的输出进行SFDR等参数测试。
优选的，所述步骤一中使用的所述数据产生软件，能够自动生成数据输入测试码。
优选的，所述数据产生软件基于如下原理设计：
其中Fs为采样频率，Fc为输出频率，N为DAC位数，M为信号周期数，N的点数越多越好，越多越能拟合出正弦曲线，一般为2n个点；通过输入采样频率、输出频率和DAC位数得到M的值，数据产生软件能够根据这个M值自动生成DAC测试所需的正弦曲线数据。
优选的，将所述DAC输出波形按照数据时钟进行等效时间采样。
优选的，所述SFDR参数的测试中，一般选择正弦波作为载波信号。
优选的，由于所述SFDR参数的计算通常需要在频域进行，所以得先对DAC模拟输出波形做快速傅里叶变换FFT，将波形从时域转换到频域；为了获得完美的频谱波形，FFT要求时域信号无限连续，即信号的起点和终点能够相连，严丝合缝；采样范围内的信号周期数M需为整数。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明提供了一款测试高速DAC射频参数的方法。该方法可以针对不同位数并行DAC、不同输出路数、不同内插模式等各种条件，自动生成DAC测试所需数据，缩短了生成数据的时间，提升DAC射频参数测试的效率，利用这些数据可以直接进行高速DAC射频参数的测试。本发明充分利用自动测试系统的测试精度和测试效率，提供一套无杂散动态范围(SFDR)在测试机上的测试方法，以高效率满足批量生产的需要，极大提高测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的测试流程结构框图。
图2是本发明提供的数据产生软件测试结构框图。
图3是本发明提供的等效时间采样波形图。
图4是本发明提供的图3去除尖峰等杂波的采样波形图。
图5是本发明提供的图4选择正弦波作为载波信号的波形图。
图6是本发明提供的时域波形图经过FFT变化的频域图。
图7是本发明提供的软件运行界面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1～7所示，本发明实施例提供了一种高速DAC射频参数测试方法，包括如下：通过数据产生软件，产生测试需要的数据；待自动测试系统将数据输入被测IC电路，被测IC电路的输出也接入自动测试系统；自动测试系统对被测IC电路的输出进行SFDR等参数测试。
所述数据产生软件，可以针对不同位数并行DAC、不同输出路数、不同内插模式等各种条件，能够自动生成数据输入测试码。所述数据产生软件基于如下原理设计：
其中Fs为采样频率，Fc为输出频率，N为DAC位数(即采样点数)，M为信号周期数，N的点数越多越好，越多越能拟合出正弦曲线，一般为2n个点；通过输入采样频率、输出频率和DAC位数得到M的值，数据产生软件能够根据这个M值自动生成DAC测试所需的正弦曲线数据；缩短了生成数据的时间，提升DAC射频参数测试的效率。将需要几十分钟手写或外接仪器产生数据的过程缩短到几秒钟完成。
如图3所示，将所述DAC输出波形按照数据时钟进行等效时间采样。
如图5所示，无杂散动态范围SFDR是高速DAC测试的一项重要射频参数和性能指标，指载波频率的RMS幅度与次最大失真成分的RMS值之比，SFDR通常以dBc(相对于载波频率幅度)或dBFS(相对于DAC的满量程范围)表示。SFDR参数的测试中，一般选择正弦波作为载波信号。
由于所述SFDR参数的计算通常需要在频域进行，所以得先对DAC模拟输出波形做快速傅里叶变换FFT，将波形从时域转换到频域；为了获得完美的频谱波形，FFT要求时域信号无限连续，即信号的起点和终点能够相连，严丝合缝；采样范围内的信号周期数M需为整数。
以fDAC＝1.25GSPS，fOUT＝20MHz为例，此时，Fs＝1250M，Fc＝20M，采样点数N通常为2n，N越大，噪声越小，此处设为65536，由此可通过上式计算出周期数M＝1048.576。由于周期数M需为整数，且与采样点数N互质，否则生成的测试波形中会存在冗余的重复点。采样点数N为偶数，因此可将周期数M确定为奇数，即设定M＝1049，带入式(1)反推Fc＝20.008M，由此四个关键参数的值都确定了。
图6为时域和频域的对应关系的例子，一个测试周期UTP，采样点数Npoint为16，设定好输出频率Fin和采样频率Fsample，根据上面的公式，得到Mcycles值。经过FFT变化，变成频域波形。主频率对应的Fin，Nyquist频率/2对应Fsample/2。
如图7所示，在软件运行界面输入并行DAC的位数、采样频率、以及SFDR参数要求的输出频率，其中采样频率和输出频率的单位都是MHz。在按照自己需求输入完采样频率(Fs)、输出频率(Fc)、DAC位数(N)后，点击计算按钮，就生产所需的数据文件，导入测试机就可以用于测试了。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (6)
1.一种高速DAC射频参数测试方法，其特征在于，包括如下：
步骤一：通过数据产生软件，产生测试需要的数据；
步骤二：待自动测试系统将数据输入被测IC电路，被测IC电路的输出也接入自动测试系统；
步骤三：自动测试系统对被测IC电路的输出进行SFDR参数测试。
2.如权利要求1所述的一种高速DAC射频参数测试方法，其特征在于，所述步骤一中使用的所述数据产生软件，能够自动生成数据输入测试码。
3.如权利要求2所述的一种高速DAC射频参数测试方法，其特征在于，所述数据产生软件基于如下原理设计：
其中Fs为采样频率，Fc为输出频率，N为DAC位数，M为信号周期数，N的点数越多越好，越多越能拟合出正弦曲线，一般为2n个点；通过输入采样频率、输出频率和DAC位数得到M的值，数据产生软件能够根据这个M值自动生成DAC测试所需的正弦曲线数据。
4.如权利要求3所述的一种高速DAC射频参数测试方法，其特征在于，将所述DAC输出波形按照数据时钟进行等效时间采样。
5.如权利要求3所述的一种高速DAC射频参数测试方法，其特征在于，所述SFDR参数的测试中，一般选择正弦波作为载波信号。
6.如权利要求3所述的一种高速DAC射频参数测试方法，其特征在于，由于所述SFDR参数的计算通常需要在频域进行，所以得先对DAC模拟输出波形做快速傅里叶变换FFT，将波形从时域转换到频域；为了获得完美的频谱波形，FFT要求时域信号无限连续，即信号的起点和终点能够相连，严丝合缝；采样范围内的信号周期数M需为整数。
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