CN1741427A - 可注入时域抖动的测试电路及相关测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一可注入时域抖动的测试电路及相关测试方法。该测试方法经由模拟方式选择适当的低通滤波器，该低通滤波器接收一待测电路的输出讯号以产生一具有时域抖动的测试讯号，再将该测试讯号输入该待测电路的接收端，进而进行所需的量测。本发明的测试电路及测试方法以简易的电路达到与昂贵的高速测试机台相同的时域抖动注入的效果，大幅节省了电子产品与研发及制造过程中所需负担的测试成本。

Description

可注入时域抖动的测试电路及相关测试方法

技术领域

本发明涉及一测试电路及相关的测试方法，特别是涉及可注入时域抖动的讯号接收能力测试电路及相关的测试方法。

背景技术

如同所有产品，电子产品在研发过程中以及在研发完成后产品出厂前，必须先经过测试。在各种测试环境中，包含一项讯号接收能力测试，验证电子产品的接收端所接收的讯号能否可正常判断。已知的待测电子产品中包含至少一核心电路及一测试电路。将该核心电路产生的输出讯号经由该核心电路的输出端传至一测试机台。测试机台处理接收该核心电路的输出讯号并加以处理，产生一测试讯号。该测试讯号传至该核心电路的接收端。经由该测试电路比较该输出端截取的输出讯号与该接收端接收的测试讯号是否相符，藉以判断该待测电子产品接收的讯号是否正常。经由测试机台产生各种不同特性的测试讯号，以验证该待测电子产品的讯号接收能力。

请参阅图1。图1所示为已知的以高速测试机台120测试待测电子产品110的示意图。待测电子产品110包含一讯号输出端112与一讯号接收端114，分别与高速测试机台120的讯号接收端124与讯号输出端122相连。高速测试机台120以处理电路126处理由讯号接收端124所接收的讯号，分析其电气特性；依测试条件产生一测试讯号，再经由讯号输出端122输出至待测电子产品110的讯号接收端114，以测试待测电子产品110的接收能力(例如敏感度)。

而随着电子产品在数据处理速度上的逐渐提升，高速测试的需求随之增加。所谓「高速」测试机台，意指处理电路126的讯号处理速度至少等于或高于待测电子产品110的运算速度。所使用的高速测试机台120内建一可高速处理讯号的处理电路126，能实时分析该待测电子产品110的输出讯号的电气特性，并依不同测试条件下产生一测试讯号回传至待测电子产品110的接收端114。然而制造此一高速测试机台120的技术门坎及研发成本将非常高而难以负担；若是以测试机台外接现有的高速测试仪器，如Agilent BistAssist或Teradyne SPQ等，则虽可在回路中注入时域抖动而完整地进行测试，但这些外接高速测试仪器的高昂造价又将形成成本上的负担。

发明内容

因此本发明的主要目的在于提供一可注入时域抖动的测试电路及相关测试方法，以低通滤波器搭配交流共模偏移电路达到注入时域抖动的需求，并完成所需的测试，以降低电子产品研发过程中测试的硬件成本，克服上述已知技术中的问题。

本发明披露了一可注入时域抖动的测试电路。该电路包括一输入端，用来接收一待测电路输出端的输出讯号；一输出端，用来输出该测试电路的一测试讯号至该待测电路的一接收端；以及一低通滤波器，耦接于该输入端与该输出端，产生该测试讯号，其中该测试讯号具有一时域抖动。

上述的可注入时域抖动的测试电路，还包括：一交流共模偏移电路耦接于该低通滤波器与该输出端。该交流共模偏移电路接收一低速测试机台的一周期讯号，将该周期讯号注入该测试讯号，使该测试讯号具有一周期抖动。

本发明还披露了一可注入时域抖动的测试方法。该方法包括仿真一测试电路的频率响应与时域响应；选择一最适测试电路耦接一待测电路的输出讯号；经由一低通滤波器产生一测试讯号，该测试讯号具有一时域抖动；以及输出该测试讯号至该待测电路的接收端，比较该测试讯号与该输出讯号是否一致。

上述的可注入时域抖动的测试方法，还包括：注入一周期抖动至该测试讯号，该周期抖动经由一交流共模偏移电路接收一低速测试机台的讯号所产生。

本发明采用低通滤波电路以及成本较低的低速测试机台以实现所需的相关测试与时域抖动注入等效果，大幅缩减了电子产品于研发及生产过程中的测试成本，解决了已知技术中的问题。

附图说明

图1为已知的以高速测试机台测试待测电子产品的示意图。

图2为以本发明的可注入时域抖动的测试电路的第一实施例测试待测电子产品的示意图。

图3为以本发明的可注入时域抖动的测试电路的第二实施例测试待测电子产品的示意图。

图4为以本发明的可注入时域抖动的测试电路的第三实施例测试待测电子产品的示意图。

图5为本发明的测试电路的方法的流程图。

附图符号说明

110，210，310               待测电子产品

120                         高速测试机台

220，320，420               可注入时域抖动的测试电路

112，122，212，312，412     讯号输出端

114，124，214，314，414     讯号接收端

126                         处理电路

224，324                    低通滤波器

330                         低速测试机台

424，427，429，432          电容

426，428                    电阻

325，425                    交流共模偏移电路

具体实施方式

请参阅图2。图2示出了以本发明的可注入时域抖动的测试电路的第一实施例220测试待测电子产品210的示意图。如图2所示，本发明将待测电子产品210由其讯号输出端212所输出的讯号耦合至本发明的可注入时域抖动的测试电路220所包含的一低通滤波器224。藉由以低通滤波器224改变该输出讯号的频率响应特性与时域响应特性，本发明的可注入时域抖动的测试电路220能适当地仿真出系统的传输信道所造成的插入损耗(insertionloss)以及调整有效频宽，并且控制与讯号相关的时域抖动(data dependenttime jitter)的增益。藉由选择或调整低通滤波器224，使测试电路220的频率响应及时域响应接近于该待测电子产品210的设计规格，例如使测试电路220的插入损耗接近于该待测电子产品210设计时所允许的最大值。待测电子产品210产生的输出讯号经过此低通滤波器224改变输出讯号的特性，决定该测试讯号的时域抖动特性与该测试讯号的振幅，此一测试讯号回传至待测电子产品210的接收端214，可有效地进行该待测电子产品210敏感度分析(sensitivity)。

换句话说，在该待测电子产品设计时，会依其接收端的规格进行设计。藉由仿真方式可计算出该测试电路220的频率响应与时域响应。例如：该测试电路220的频率响应包含有：插入损耗、返回损耗(return loss)、有效频宽等特性，而该测试电路220的频率响应包含有：时域抖动、讯号振幅增益等特性。经由选择或调整适当的低通滤波器224，可找出一测试电路220的频率响应与时域响应接近于该待测电子产品210的接收端的设计规格。则此一测试电路220的接收端与输出端分别耦接至该待测电子产品210的输出端与接收端后，测试该待测电子产品210的输出端与接收端讯号电平是否相同，即可验证该待测电子产品210的接收能力是否在其设计规格之内。此一测试电路220不需要同步分析待测电子产品的输出讯号的电气特性，亦不需要同步产生出测试讯号。其电路设计的成本远较已知的高速处理电路低廉。

请参阅图3。图3示出了以本发明的可注入时域抖动的测试电路的第二实施例320测试待测电子产品310的示意图。如图3所示，本发明的可注入时域抖动的测试电路的第二实施例320除包含一低通滤波器324以仿真系统的插入损耗、调整有效频宽，并且控制与讯号相关的时域抖动的增益外，另包含一交流共模偏移(AC common mode offset)电路325，以及一低速测试机台330。本发明的可注入时域抖动的测试电路320以低速测试机台330注入较低频的抖动以形成讯号直流电平的飘移，仿真出周期抖动(periodicjitter)。进一步来说，在第一实施例的测试讯号的交流共模电性电平为一定值。该交流共模偏移电路325接受该低速测试机台330产生的一输出讯号，该低速测试机台330的输出讯号的振动周期大于该测试讯号的周期。该交流共模偏移电路325将该低速测试机台330的输出讯号注入该测试讯号之中，使该测试讯号的交流共模电平随着该低速测试机台的输出讯号产生偏移。此时该测试讯号交流共模偏移具有一周期，等于该低速测试机台330的输出讯号的振动周期。

所谓「低速」测试机台，意指低速测试机台330的讯号处理速度较待测电子产品310的运算速度为低。因此，制造此一低速测试机台320的技术门坎及研发成本将不致难以负担；或亦可外接现有较便宜的低速测试仪器，相对已知外接的高阶测试仪器来说，成本上的负担将大为减轻。本发明披露的交流共模偏移电路即接收该低速测试机台320的一输出讯号，使该测试讯号具有一周期性抖动。该周期性抖动的周期等于该低速测试机台320的输出讯号的周期。举例来说，该低速测试机台320的输出讯号可以是一正弦波(sinusoidal wave)。

关于本发明的可注入时域抖动的测试电路所包含的交流共模偏移电路，可有不同的实施方式。请参阅图4。图4示出了以本发明的可注入时域抖动的测试电路的第三实施例420测试待测电子产品310的示意图。本发明的可注入时域抖动的测试电路的第三实施例420的架构与图3中所示的本发明的可注入时域抖动的测试电路的第二实施例320相同，但图4示出了所采用的低通滤波器424与交流共模偏移电路425的一种实施例。

如图4所示，本发明的测试电路420具有一讯号接收端414及一讯号输出端412。本实施例中的低通滤波器424包含一电容429，该电容429的一端耦接至讯号接收端414，该电容429的另一端耦接至地电位。该低通滤波器424，具有一频率响应与时域响应。该频率响应特性与时域响应可由该电容的电容值大小来决定。

在本实施例中，该交流共模偏移电路425可由一电容427与电阻426与电阻428所组成。该电阻426与该电阻428形成一分压电路将该低速测试机台330的一周期性讯号混入该测试讯号中，使测试讯号具有一周期抖动。该周期抖动的振幅可经由选择不同的电阻426与电阻428之间的比值来调整。该电容427一端耦接至该分压电路且一端耦接至地电位，形成另一低通滤波器，防止该低速测试机台330的周期性讯号中具有其它高频噪声混入测试讯号之中，造成测试的误差。

此外，本发明的测试电路的讯号接收端414还可经由一电容432交流耦接(AC coupling)至待测电子产品的输出端312，避免待测电子产品310与测试电路420的交流共模具有不同的电平。类似地，本发明的测试电路的讯号输出端412还可经由一电容432交流耦接至待测电子产品的讯号输出端314。对于本领域的技术人员而言，该低通滤波器与该交流共模偏移电路可以有各类型的变化，此一实施例并非限定本发明，任一低通滤波器可产生一特定频率响应与时域响应，用以产生一具有时域抖动的测试讯号均未脱离本发明的精神与范畴。相同地，一交流共模偏移电路用以使该测试讯号具有一周期抖动均未脱离本发明的精神与范畴。

请参阅图5。图5为根据图3和/或图4所示的本发明可注入时域抖动的测试电路的测试方法流程图。

步骤510：仿真一测试电路的频率响应与时域响应，该测试电路至少包含一低通滤波器；

步骤520：选择一测试电路，该测试电路仿真的频率响应与时域响应接近于一待测电路的设计规格；

步骤530：耦接该待测电路的输出讯号至该测试电路；

步骤540：产生一测试讯号，该测试讯号为该输出讯号经由该测试电路所产生；

步骤550：注入一周期抖动至该测试讯号，该周期抖动为一交流共模偏移电路接收一低速测试机台的讯号所产生；

步骤560：输出该测试讯号至待测电路的接收端，比较该测试讯号与该输出讯号是否一致。

经实验证明，本发明的可注入时域抖动的测试电路的仿真结果相当吻合实际量测出来的传输信道的频率响应与时域响应。本发明所采用的低通滤波器为相对简单而普遍的技术，可直接采用离散组件(discrete component)来实现；而本发明的可注入时域抖动的测试电路亦可再采用适当的传输电路设计或加上嵌入式组件(embedded component)，如穿孔(via)或电感电容等来衰减能量，以更佳地于讯号中注入抖动。经由选择或调整低通滤波器的使测试电路具有适当的频率响应与时域响应，及经由混入一低速测试机台的周期性讯号，本发明可达到产生一时域抖动及一周期抖动的测试讯号，进行电子产品的接收能力测试，大幅缩减了电子产品于研发及生产过程中的测试成本，解决了已知技术中无法克服的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种可注入时域抖动的测试方法，其包含下列步骤：

接收一待测电路的输出讯号；

仿真一测试电路的频率响应与时域响应；

选择一测试电路耦接至该待测电路，其中该测试电路仿真的频率响应与时域响应接近于该待测电路的一设计规格；

产生一测试讯号，其中该测试讯号由该测试电路产生，以及该测试讯号具有一时域抖动；以及

输出该测试讯号至该待测电路的接收端。

2.如权利要求1所述的方法，其还包含下列步骤：

偏移该测试讯号，使该测试讯号具有一周期抖动。

3.如权利要求2所述的方法，其中该步骤偏移该测试讯号，使该测试讯号具有一周期抖动是经由注入一低速测试机台的一输出讯号所产生。

4.如权利要求3所述的方法，其中该低速测试机台的输出讯号的频率低于该待测电路的输出讯号的频率。

5.一种可注入时域抖动的测试电路，其包含：

一输入端，用来由一待测电路的输出端接收该待测电路的输出讯号；

一输出端，用来输出该测试电路的一测试讯号至该待测电路的一接收端；以及

一低通滤波器，耦接于该输入端与该输出端，产生该测试讯号，其中该测试讯号具有一时域抖动。

6.如权利要求5所述的测试电路，其还包含一交流共模电压偏移电路耦接于该低通滤波器，其中该交流共模电压偏移电路接收一低速测试机台的一输出讯号，使该测试讯号具有一周期抖动。

7.如权利要求6所述的测试电路，其中该交流共模电压偏移电路包含一分压电路，决定该测试讯号的该周期抖动的振幅。

8.如权利要求5所述的测试电路，其还包含：

一第三电容，其第一端耦接于该低通滤波器，其第二端耦接于该待测电路的输出端。

9.如权利要求6所述的测试电路，其中该低速测试机台的输出讯号的频率低于该待测电路的输出讯号的频率。

10.如权利要求5所述的测试电路，其中该低通滤波器具有一插入损耗，用以决定该测试讯号的时域抖动及振幅。

Images