FI119079B - Sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisointi - Google Patents

Description

1 119079 Sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisointi

Ala

Keksintö liittyy menetelmään sähkölaitteen sähköisen piirin karakte-risoimiseksi, järjestelmään sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi, 5 sähkölaitteeseen ja testauslaitteeseen.

Tausta Sähkölaitteiden sähköisten piirien karakterisointi on tärkeä osa testausprosessia, joka liittyy esimerkiksi tuotantotestaukseen ja vikadiagnostiikkaan huoltotilanteessa.

10 Tunnetetun tekniikan mukaisissa karakterisointiprosesseissa säh köiseen piiriin kohdistetaan toiminnallinen testaus, jossa sähköiseen piiriin syötetään signaali, joka simuloi laitteessa esiintyvää todellista signaalia. Sähköisen piirin toiminnallinen vaste rekisteröidään ja verrataan esimerkiksi teknisen määrittelyn määrittelemään vasteeseen.

15 Toiminnallinen testaus edellyttää kuitenkin monimutkaisia ulkoisia mittausjärjestelyltä ja johdotusjärjestelmiä, joilla päästään käsiksi sähköisen piirin haluttuihin liittimiin. Täten on hyödyllistä tarkastella vaihtoehtoisia ratkaisuja sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi.

, .·. Keksinnön lyhyt kuvaus • · · .·. : 20 Keksinnön tavoitteena on tuottaa parannettu menetelmä, järjestel- • · · mä, sähkölaite ja testauslaite. Keksinnön ensimmäisen piirteen mukaisesti tuo-tetaan menetelmä sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi, käsittä- • · · :*V en: generoidaan testisignaali käsittäen radiotaajuuskaistan, joka kattaa ainakin * · * ·*·| osan sähköisen piirin taajuusvastealueesta; moduloidaan sähköisen piirin 25 kuormaa testisignaalin avulla, jolloin sähköisessä piirissä generoituu vastesig- naali; ja generoidaan ristikorrelaatio vastesignaalin ja testisignaalin välillä.

:V: Keksinnön toisen piirteen mukaisesti tuotetaan järjestelmä sähkö- laitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi, joka järjestelmä käsittää: signaali- . \ generaattorin testisignaalin generoimiseksi, joka testisignaali käsittää radiotaa- :;i.: 30 juuskaistan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin taajuusvastealueesta; * · *:** kuormamodulaattorin sähköisen piirin kuorman moduloimiseksi testisignaalin avulla, jolloin sähköisessä piirissä generoituu vastesignaali; ja korrelaattorin ·:··: ristikorrelaation generoimiseksi vastesignaalin ja testisignaalin välillä.

2 119079

Keksinnön kolmannen piirteen mukaisesti esitetään sähkölaite käsittäen: sähköisen piirin; kuormamodulaattorin sähköisen piirin kuorman modu-loimiseksi testisignaalin avulla, joka testisignaali käsittää radiotaajuuskaistan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin taajuusvastealueesta, jolloin sähköi-5 sessä piirissä generoituu vastesignaali; ja vastesignaalilähtölinjan vastesignaa-lin tulostamiseksi vastesignaalin ja testisignaalin ristikorrelaation generointia varten.

Keksinnön muun piirteen mukaisesti tuotetaan testauslaite sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi, joka testauslaite käsittää: signaa-10 ligeneraattorin testisignaalin generoimiseksi, joka testisignaali käsittää radio-taajuuskaistan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin taajuusvastealueesta, jolloin sähköisessä piirissä generoituu vastesignaali moduloitaessa sähköisen piirin kuormaa testisignaalin avulla; ja korrelaattorin ristikorrelaation generoimiseksi vastesignaalin ja testisignaalin välillä.

15 Keksintö tuottaa useita etuja. Kuormamodulaation käyttö mahdollis taa signaalimittauksen suorittamisen joko sähköisen piirin tulosta tai lähdöstä, mikä yksinkertaistaa sähköiseen piiriin pääsyä. Testisignaalin ja vastesignaalin välinen ristikorrelaation on riippumaton sähköisen piirin normaalista toiminnasta syntyneistä signaalikomponenteista, mikä tuo tarkkuutta sähköisen piirin 20 karakterisointiin. Tällaiset signaalikomponentit aiheutuvat esimerkiksi sähköisen piirin kohinasta.

» · · • · · • · *

Kuvioluettelo • · 4;:· Keksintöä selostetaan seuraavaksi yksityiskohtaisemmin viitaten • ;*; suoritusmuotoihin ja oheisiin kuvioihin, joista • ·· · 25 kuvio 1 esittää esimerkin järjestelmästä sähköisen piirin karakte- "··. risointiin, • · kuvio 2 esittää signaalikaavion, ja . . kuvio 3 esittää esimerkin keksinnön suoritusmuotojen mukaisesta • · · ’·*·* menetelmästä.

• · · * · • · • · · • ]·, 30 Suoritusmuotojen kuvaus • · · "••i Viitaten kuvioon 1 esitetään esimerkki karakterisointijärjestelmästä **:·’ loo.

..'S Karakterisointijärjestelmä 100 sisältää sähkölaitteen (ED) 102 ja sähkölaitteeseen 102 liitetyn testauslaitteen (TD) 104.

3 119079 Sähkölaite 102 on sähköisesti käytettävä laite kuten solupuhelin, te-leviestinjärjestelmätukiasema.

Testauslaite 104 tuottaa tyypillisesti välineet karakterisointiprosessin kontrolloimiseksi. Testauslaite 104 voi sisältää kontrollerin (CNTL) 146 karak-5 terisointijärjestelmän 100 toimintojen kontrolloimiseksi. Testauslaitetta 104 voidaan käyttää sähkölaitteita 102 valmistavilla tuotantolinjoilla.

Sähkölaite 102 sisältää tyypillisesti tehonlähdepiirin (PSC) 114, kuormapiirin (LS) 106 ja kuormamodulaattorin (LM) 110. Kuormamodulaattori 110 on kytketty tehonlähdepiirin 114 teholähtöön ja kuormapiirin 106 tehotu-10 loon.

Tehonlähdepiiri 114 syöttää sähkötehoa kuormapiiriin 106 kuormamodulaattorin 110 välityksellä. Kuormapiiri 106 tuottaa vastaavasti sähkö-kuorman, jota tästä lähtien kutsutaan kuormaksi, tehonlähdepiirille 114 kuormamodulaattorin 110 välityksellä.

15 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa tehonlähdepiiri 114 sisältää tehonlähteen 116 ja tehonlähteeseen 116 kytketyn välitysverkon 120. Tehon-lähde 116 generoi sähkötehoa 118 ja syöttää sähkötehon 118 välitysverkkoon 120.

Välitysverkko 120 välittää sähkötehon 112 kuormamodulaattoriin 20 110.

Välitysverkko 120 sisältää tyypillisesti sähköisten piirien, kuten ta- *·:·' sasuuntaajien, kondensaattoreiden, suodattimien ja säätimien, verkoston. Väli- • · tysverkolla 120 on karakteristinen lähtöimpedanssl.

Tehonlähdepiiri 114 voi olla akku ja/tai vahvistinpiiri. Keksinnön 25 eräässä suoritusmuodossa tehonlähdepiiri 114 on solupuhelimen tehovahvis- ··· tin. Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa tehonlähdepiiri 114 on tele- • · · ." *. viestinjärjestelmätukiaseman tehovahvistin.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormamodulaattori 110 mo- ..... duloi sähköisen piirin lähtökuormaa signaaligeneraattorista 126 saadulla tes- • · · M 30 tisignaalilla 124. Tässä tapauksessa tehonlähdepiiri 114 esittää esimerkkiä **:** sähköisestä piiristä, ja lähtökuorma on tehonlähdepiirin 114 kokema kuorma.

!,·*· Asian käsittelyn helpottamiseksi sähköiseen piiriin viitataan tehonlähdepiiriin assosioidulla viitenumerolla 114.

··» \. Kuormapiiri 106 on tyypillisesti sähköinen piiri, jolla on pienempi po- *·**. 35 tentiaali kuin tehonlähdepiirin 114 lähdöllä. Keksinnön eräässä suoritusmuo dossa kuorma tuotetaan maahan 142 kytketyllä vastuksella 138. Esitetty rat- , 119079 4 kaisu ei kuitenkaan ole rajoitettu vastukseen, vaan mikä tahansa sopivan ohmisen impedanssin tuottavaa sähköistä piiriä voidaan käyttää. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormamodulaattori 110 moduloi sähkölaitteen tulokuormaa signaaligeneraattorista 126 saadulla testisignaalilla 124. Tässä 5 tapauksessa kuormapiiri 106 esittää esimerkkiä sähköisestä piiristä, ja tulo-kuorma on kuormapiirin 106 tuloimpedanssin tuottama kuorma. Käsittelyn helpottamiseksi sähköiseen piiriin viitataan kuormapiiriin assosioidulla viitenumerolla 106.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormapiiri 106 on solupuhe-10 limen päätevahvistin.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormapiiri 106 on solupuhe-limen radiotaajuuskomponentti.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormapiiri 106 on solupuhe-limen näytin.

15 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormapiiri 106 on solupuhe- limen AV-vahvistin (Audio Visual).

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormapiiri 106 on solupuhe-limen AN ohjain.

Keksintö ei kuitenkaan ole rajoitettu luetellun tyyppisiin sähköisiin 20 piireihin, vaan sitä voidaan soveltaa mihin tahansa sähköiseen piiriin, jolla on vaste radiotaajuustestisignaalille.

*.:.** Keksinnön eräässä suoritusmuodossa testisignaali 124 on analo- • · giasignaali.

Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa testisignaali 124 on : 25 digitaalinen signaali, jossa radiotaajuuskaista määräytyy pikemminkin fyysisis- ··· tä signaaliominaisuuksista kuin bittitiedosta. Kuormamoduloinnissa kuomia- M*· .*··. modulaattorin 110 tuloimpedanssi muuttuu testisignaalin 124 hetkellisen sig- naalitason funktiona. Täten sähköiseen piiriin 106, 114 kohdistuu moduloitu kuorma, jonka taso riippuu testisignaalin 124 signaalitasosta.

30 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kuormamodulaattori 110 si- • *·;·* sältää sähköiseen piiriin kytketyn kertojan 136. Testisignaali 124 syötetään ij*: kertojaan, joka kertoo sähköisen suureen, kuten sähkötehoon 112 liittyvän vir- ran, testisignaalin 124 hetkellisellä signaalitasolla. Tuloksena tehonlähdepiirin • · · *. 114 lähtökuorma ja kuormapiirin 106 tulokuorma muuttuvat testisignaalin 124 35 signaalitason funktiona.

· 5 119079

Testisignaali 124 käsittää radiotaajuuskaistan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin 106,114taajuusvastealueesta.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa taajuuskaista tuotetaan aika-avaruudessa. Tässä tapauksessa testisignaali 124 sisältää ainakin yhden 5 pulssin, jonka aikaominaisuudet määrittelevät testisignaalin 124 radiotaajuus-kaistan.

Pulssin aikaominaisuudet sisältävät esimerkiksi pulssin keston, perättäisten pulssien välisen aikavälin ja pulssin muodon. Testisignaalin 124 aikaominaisuudet ja muut ominaisuudet, kuten tehotasot, voidaan saada kontrolli) lerista 146.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kertoja 136 sisältää kytkimen, jolla on kaksi kytkentätilaa: johtava tila ja ei-johtava tila. Johtavassa tilassa kuormapiiri 106 on kytketty tehonlähdepiiriin 114. Ei-johtavassa tilassa kuormapiiri 106 on eristetty tehonlähdepiiristä 114.

15 Kytkentätilaa ohjataan testisignaalin 124 hetkellisellä signaalitasolla.

Voidaan määritellä kynnystaso, jossa kytkentätila muuttuu yhdestä toiseksi.

Kertoja 136 voidaan toteuttaa esimerkiksi sähkölaitteen 102 teho-vahvistimen tai antennivahvistimen avulla. Keksintö ei kuitenkaan ole rajoittunut näiden vahvistimien käyttöön, vaan mitä tahansa vahvistinominaisuudella 20 varustettua sähköistä piiriä voidaan käyttää.

Välitysverkon 120 lähtöimpedanssin taajuusriippuvuus tuottaa te- * honlähdepiirin 114 generoiman vastesignaalin 122, kun lähtökuormaa modu-:**·· loidaan testisignaalilla 124.

·:· Sähköisellä piirillä 106, 114 on tunnusomainen taajuusvastealue, • ;*; 25 joka määrittelee taajuuskaistan, joka kattaa sähköisen piirin 106,114 mahdolli- siä vikoja ilmaisevat merkkitaajuudet. Taajuusvastekaista määrittelee lisäksi [·". taajuuskaistan, joka kattaa sähkölaitteen 102 kannalta haitalliset mahdolliset • · oudot taajuudet. Taajuusvastealue voi vaihdella esimerkiksi nollasta 1,9 . . GHziiin, joka vastaa GSM:ssa (Global System for Mobile communications) Φ Φ m '*[** 30 käytettävää taajuuskaistaa. Taajuusalue ei ole kuitenkaan rajoittunut esitettyi- • φ *···’ hin lukuihin, vaan se voi olla testattavan sähköisen piirin määrittämä.

: Tehonlähdepiiriin 114 taajuusvastealue sijoittuu tyypillisesti mega- • ·· · hertsialueelle, joka vaihtelee muutamasta megahertsistä satoihin megahertsei- «·· ·. hin. Esitetty ratkaisu ei kuitenkaan ole rajoittunut annettuihin lukuarvoihin, vaan "*:a 35 taajuusvastealue voi vaihdella riippuen suoritusmuodosta.

• φ e 119079

Ka ra kte riso i ntijä rjestelmä 100 käsittää lisäksi korrelaattorin 128 vas-tesignaalin 122 ja testisignaalin 124 välisen ristikorrelaation generoimiseksi.

Korrelaattori 128 on kytketty signaaligeneraattoriin 126, joka syöttää testisignaalin 124 korrelaattoriin 128. Testisignaali 124 syötetään samanaikai-5 sesti kuormamodulaattoriin 110.

Korrelaattori 128 voi olla kytketty tehonlähdepiiriin 114, josta vas-tesignaali 122 otetaan korrelaattoriin 128.

Ristikorrelaatio voidaan esittää matemaattisin merkinnöin % — R{t) ®T(t)= \R(r)T{t - τ)άτ, (1) <1 10 missä T(t) esittää testisignaalia 124 ajan t funktiona, R(t) esittää vastesignaalia 122 ajan t funktiona,® on ristikorrelaatiosymboli, T on T:n kompleksikonju-gaatti, ja τ on integrointimuuttuja vaihdellen alemmasta integrointirajasta ti ylempään integrointirajaan t2. On huomattava, että toisessa tulkinnassa yhtälö (1) esittää funktioiden T(t) ja R(t) konvoluutiota, jossa T(t) on T(t):n komplek- 15 sikonjugaatti.

Ristikorrelaatio esittää tyypillisesti sähköisen piirin 106, 114 impuls-sivastetta karakterisoiden sähköisen piirin 106, 114 lähtöimpedanssia aika-avaruudessa.

Korrelaattori 128 suorittaa ristikorrelaatiolaskun käyttäen esimerkiksi # 20 yhtälöä (1).

;'·* Vastesignaali 122 voidaan ottaa sähköisen piirin 106, 114 mistä ta- • · · ** / hansa pisteestä edellyttäen, että piste on herkkä kuormamodulaatiolle.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa vastesignaali 122 on toimin- • · : nallisesti kytketty tehonlähdepiirin 114 lähtöön. Tällaisessa tapauksessa vas- ..*·* 25 tesignaali 122 otetaan tehonlähdepiirin 114 lähdöstä.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa vastesignaali 122 syötetään esiprosessointiyksikköön 148. Esiprosessointiyksikkö 148 voi sisältää analo-gia-digitaalimuuntimen vastesignaalin 122 muuntamiseksi analogiamuodosta .···. digitaalimuotoon. Tässä tapauksessa vastesignaali 128 syötetään korrelaatto- /·* 30 riin 128 digitaalimuodossa, ja vastesignaalin 122 ja testisignaalin 124 välinen :·: : ristikorrelaatio lasketaan digitaalisesti. Esiprosessointiyksikkö 148 voi lisäksi • · · sisältää analogiakomponentteja, kuten kondensaattoreita, vastuksia ja/tai kelo-ja sekä näiden kombinaatioita. Analogiakomponentit voivat muodostaa ylipääs-tösuodattimen tasavirtakomponentin suodattamiseksi vastesignaalista 122.

• * 7 119079

Jotkin esiprosessointiyksikön 148 komponenteista voidaan sijoittaa sähkölaitteeseen 102, kun taas jotkin muut komponentit sijaitsevat testauslait-teessa 104. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa analogiakomponentit, kuten sellaiset, jotka ovat vastuussa tasavirran kulun estämisestä, voivat sijaita säh-5 kölaitteessa. Analogia-digitaalimuunnin voi sijaita testauslaitteessa 104.

Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa esiprosessointiyk-sikkö 148 sijaitsee sähkölaitteessa 102.

Keksinnön eräässä muussa suoritusmuodossa esiprosessointiyk-sikkö 148 sijaitsee testauslaitteessa 104.

10 Tehonlähdepiiri 114 voi samanaikaisesti syöttää tehoa sähkölaitteen 102 toiminnalliseen yksikköön 144. Toiminnallinen yksikkö 144 on tyypillisesti sähköinen piiri, joka on kytketty tehonlähdepiirin 114 lähtöön ja suorittaa sähkölaitteen 102 joitakin toimintoja. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa tes-tisignaalin 124 on sähkölaitteen 102 digitaalilogiikan kellotaajuuden moninker- 15 ta.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa karakterisointijäijestelmä lisäksi käsittää korrelaattoriin 128 kytketyn muuntoyksikön (TU) 132. Muuntoyk-sikkö 132 vastaanottaa ristikorrelaatiota siirtävän signaalin 130 ja muuntaa ristikorrelaation taajuusavaruuteen.

20 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa muuntoyksikkö 132 Fourier- muuntaa ristikorrelaation taajuusavaruuteen käyttäen esimerkiksi FFT:ta (Fast Fourier transformation). Tuloksena saadaan sähköisen piirin 106, 114 taajuus-vaste.

„;j* Muunnoksen tulokset 134 voidaan viedä kontrolleriin 146 lisäpro- : 25 sessointi varten, joka liittyy esimerkiksi spektrianalyysiin ja tehonlähdepiirin ·!· 114 vikojen ilmaisuun.

• ·· .···. Muuntoyksikköä 132 voidaan kontrolloida kontrollerin 146 avulla.

Korrelaattori 128, signaaligeneraattori 126 ja muuntoyksikkö 132 voi aV( kukin sijaita sähkölaitteessa 102 tai testauslaitteessa 104.

M 30 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa signaaligeneraattori 126 si- • 4 *·;·* sältyy sähkölaitteeseen 102. Tällaisessa tapauksessa signaaligeneraattori 126 i,:*: voidaan toteuttaa digitaalisesti ohjatulla virtalähteellä sähkölaitteen 102 integ- roidussa piirissä.

·« · \t Eräässä toisessa suoritusmuodossa signaaligeneraattori 126 sisäl- ***:. 35 tyy testauslaitteeseen 104. Tällaisessa tapauksessa signaaligeneraattori 126 voidaan toteuttaa kaupallisella taajuussyntetisaattorilla.

8 119079

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa korrelaattori 128 sisältyy sähkölaitteeseen 102. Korrelaattori 128 voidaan toteuttaa esimerkiksi digitaalisella signaaliprosessorilla, muistilla ja ohjelmistolla. Voi olla sovelluksia, joissa korrelaattori 128 toteutetaan ASIC:lla (Application Specific Integrated Circuit).

5 Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa korrelaattori 128 si sältyy testauslaitteeseen 104. Tällaisessa tapauksessa sähkölaite 102 voi sisältää vastesignaalilähtölinjan 140 vastesignaalin 122 tulostamiseksi vastesig-naalin 122 ja testisignaalin 124 ristikorrelaation generointia varten. Korrelaattori 128 on tässä tapauksessa kytkettävissä vastesignaalilähtölinjaan 140 tarvit-10 taessa sähköisen piirin karakterisointiprosessia.

Mikäli korrelaattori 128 sijaitsee sähkölaitteessa 102, lähtölinja 140 voi olla tehonlähdepiirin 114 ja korrelaattorin 128 välissä oleva liitin tai kytkin.

Korrelaattori 128 voi sijaita sähkölaitteessa 102 tai testauslaitteessa 104 suoritusmuodosta riippuen.

15 Vastesignaalilähtölinja 140 voi olla esimerkiksi analoginen tai digi taalinen väylä. Korrelaattori 128 voidaan toteuttaa testauslaitteen 104 digitaalisella signaaliprosessorilla, muistilla ja ohjelmistolla.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa muuntoyksikkö 132 sisältyy sähkölaitteeseen 102. Muuntoyksikkö 132 voidaan toteuttaa esimerkiksi digi-20 taalisella signaaliprosessorilla, muistilla ja ohjelmistolla. Voi olla sovelluksia, joissa muuntoyksikkö 132 toteutetaan ASIC:lla (Application Specific Integrated Circuit).

• ·

Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa muuntoyksikkö si- sältyy testauslaitteeseen 104. Muuntoyksikkö 132 voidaan toteuttaa : 25 testauslaitteen 104 digitaalisella signaaliprosessorilla, muistilla ja ohjelmistolla.

··· Voi olla sovelluksia, joissa muuntoyksikkö 132 toteutetaan testauslaitteessa ···· .···. 104 sijaitsevalla ASIC:lla (Application Specific Integrated Circuit).

Kontrolleri 146 voidaan toteuttaa testauslaitteen 104 tietokoneella 'V' suoritettavan ohjelmiston avulla. Testauslaite 104 voi perustua PC-alustaan ;!f 30 (Personal Computer), joka tuottaa käyttäjälle käyttöliittymän ja prosessointite- *·;·* hoa.

PC.tä voidaan täydentää liityntävälineillä, kuten digitaalisilla ja ana- :***: logisilla väylillä, jotka kytkevät testauslaitteen 104 sähkölaitteeseen 102.

*··

*. Testauslaite 104 voi lisäksi sisältää testausrakenteita, kuten IEEE

·· 35 1149.X (X=1,4) boundary scan-standardeihin yhteensopivia. Testirakenteet • » 9 119079 mahdollistavat kontrolloitavia signaalipolkuja signaaleille, kuten vastesignaalille 122 ja testisignaalille 124 testauslaitteen 104 ja sähkölaitteen 102 välillä.

Sähkölaite 102 voi sisältää sisäisiä testirakenteita, kuten IEEE 1149.X (Χ=1,4) boundary scan-standardeihin yhteensopivia. Sisäinen testira-5 kenne voi tuottaa välineet sähkötehon 112 kytkemiseksi tehonlähdepiiristä 114 kuormamodulaattoriin 110 ja välineet vastesignaalin 122 kytkemiseksi vas-tesignaalilähtölinjaan 140 ja/tai korrelaattoriin 128.

Standardoitujen testirakenteiden rakenne, käyttö ja toteutus ovat alan ammattimiehelle tunnettuja käytettäessä esitettyjä oppeja.

10 Viitaten kuvioon 2 esitetään esimerkki testisignaalin 210, modu loidun kuorman 212 ja vastesignaalin 218 aika-avaruusesityksestä. Pystyakseli 206 ja vaaka-akseli 208 esittävät satunnaisissa yksiköissä signaalitasoa ja aikaa mainitussa järjestyksessä.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa pulssit 214A-214C muodos-15 tavat tunnetun digitaalipulssisekvenssi kuten MLS:n (Maximum Length Sequence). Tunnetun pulssisekvenssin käyttö yksinkertaistaa ristikorrelaatiopro-seduuria yksinkertaistaen korrelaattorin 128 rakennetta. Digitaalisignaalin generointi voidaan lisäksi toteuttaa yksinkertaisen digitaalisen signaaligeneraattorin 126 avulla.

20 MLS:n käyttö tuottaa useita etuja. MLS voidaan suunnitella siten, että se esittää useita testitapauksia mahdollistaen sähköisen piirin 106, 114 karakterisoinnin yhden pulssin 214A-214C avulla. Pulssin 214A-214C kesto sijoittuu millisekunnin suuruusluokkaan, mutta keksintö ei ole rajoittunut esitet-t‘l· tyyn lukuun. Tällaisen pulssin 214A-214C käyttö vähentää testisignaalin pituut- • ;*: 25 ta satakertaisesti suhteessa tunnettuun tekniikkaan, kuten taajuuspyyhkäisyä φφφ « soveltavaan tunnettuun tekniikkaan.

[···. Testisignaali 210 on tyypillisesti laajakaistasignaali, jonka radiotaa- φ · juuskaista kattaa ainakin osan sähköisen piirin 114 taajuusvastealueesta. Kek- .. sinnön eräässä suoritusmuodossa testisignaalin 210 radiotaajuuskaista kattaa • · · 30 sähköisen piirin 114 taajuusvastealueen.

*···* Keksinnön eräässä suoritusmuodossa testisignaalin 210 radiotaa- : juuskaista sijoittuu megahertsialueelle vaihdellen muutamasta megahertsistä ··· » satoihin megahertseihin. Esitetty ratkaisu ei kuitenkaan ole rajoittunut esitettyi- ··· *, hin lukuarvoihin, vaan taajuusvastealue voi vaihdella riippuen suoritusmuodos- **» 35 ta.

φ # # 10 119079

Moduloitu kuorma 212 on tyypillisesti verrannollinen pulssien 214A-214C signaalitasoon, ja tällöin moduloitu kuorma sisältää kuormapulsseja 216A-216C. Pulssit 216A-216C esittävät ajanhetkiä, kun kuorma on kytketty tehonlähdepiiriin 114. Pulssien 216A-216C väliset ajanjaksot esittävät ajanhet-5 kiä, jolloin kuorma on kytketty irti sähköisestä piiristä 106,114.

Sähköisessä piirissä 106, 114 generoitunut vastesignaali 218 on analoginen signaali, joka pääasiassa riippuu testisignaalin 210 puurakenteesta ja tehonlähdepiirin 114 taajuusominaisuuksista.

Kuvio 2 esittää lisäksi esimerkin ristikorrelaatiokäyrästä 224, joka 10 esittää testisignaalin 210 ja vastesignaalin 218 välistä ristikorrelaatiota aika-avaruudessa. Pystyakseli 220 ja vaaka-akseli 222 esittävät satunnaisissa yksiköissä ristikorrelaatiotasoa ja aikaa mainitussa järjestyksessä.

Kuvio 2 esittää lisäksi taajuusavaruudessa ristikorrelaatiota 234, jota tästä lähtien kutsutaan taajuusvastekäyräksi 234. Taajuusvastekäyrä 234 voi-15 daan saada ristikorrelaatiokäyrästä 224 esimerkiksi FFT:n avulla. Pystyakseli 120 ja vaaka-akseli 232 esittävät satunnaisissa yksiköissä ristikorrelaatiotasoa ja taajuutta mainitussa järjestyksessä.

Taajuusvastekäyrä 234 voi sisältää merkkitaajuuksia 236, jotka ilmaisevat vikaa sähköisessä piirissä 106,114. Merkkitaajuuksien amplitudi voi-20 daan ilmaista kontrollerissa 146, ja testiraportti voidaan generoida amplitudiin perustuen.

Viitaten kuvioon 3 keksinnön suoritusmuotojen mukainen menetel- • · :,'*i mä esitetään vuokaavion avulla.

*:* Menetelmä alkaa 300:ssa.

Mf· : :*: 25 302:ssa generoidaan testisignaali 124 käsittäen radiotaajuuskais- *** * ··· tan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin 106,114 taajuusvastealueesta.

.···. 304:ssa moduloidaan sähköisen piirin 106, 114 kuormaa testisig naalin 124 avulla, jolloin sähköisessä piirissä 106,114 generoituu vastesignaali 122.

• * · *:!** 30 Keksinnön eräässä suoritusmuodossa generoidaan testisignaali 124 • · käsittäen ainakin yhden pulssin 214A-214C, jonka aikaominaisuudet määritte-: levät radiotaajuuskaistan, ja kuormaa moduloidaan mainitulla ainakin yhdellä pulssilla.

·*♦ *. 306:ssa generoidaan vastesignaalin 122 ja testisignaalin 124 väli- *·· 35 nen ristikorrelaatio.

• · 11 119079 308:ssa ristikorrelaatio muunnetaan taajuusavaruuteen erään suoritusmuodon mukaisesti.

Menetelmä loppuu 310:ssa.

Keksinnön suoritusmuodot tuottavat useita etuja.

5 Digitaalisen testisignaalin käyttö mahdollistaa käytettävän signaali- generaattorin 126 yksinkertaisen toteutuksen. Lisäksi testisignaalin 124 sig-naalitason pudotus signaaligeneraattorin 126 ja kuormamodulaattorin 110 välisissä syöttölinjoissa ei näyttele merkittävää roolia kuormamodulaatiossa käytettäessä digitaalista signaalia. Lisäksi kuormamodulaattorissa 110 voidaan 10 digitaalisen testisignaalin ansiosta soveltaa yksinkertaista ja karkeaa kytkinra-kennetta.

Viitaten testisignaalin 124 radiotaajuuskaistaan laajakaistatestisig-naalin 124 käyttö mahdollistaa sähköisen piirin 114 koko taajuusvastealueen määrittämisen yhdellä kertaa, mistä seuraa testiprosessin nopea suoritus.

15 Ristikorrelaatio on epäherkkä sähköisen piirin normaalista toimin nasta peräisin oleville signaalikomponenteille. Tällaiset signaalikomponentit aiheutuvat esimerkiksi sähköisen piirin 106,114 kohinasta ja sähkölaitteen 102 toiminnallisten yksiköiden 144 vaikutuksesta. Tästä seuraa, että joissakin suoritusmuodoissa sähkölaite 102 voi olla toiminnassa karakterisoitaessa sähköis-20 tä piiriä 106,114.

Vaikka keksintöä on yllä esitetty viitaten oheisten kuvioiden mukai- φ · · *·:** siin esimerkkeihin, on selvää, että keksintö ei ole niihin rajoittunut, vaan sitä • · voidaan modifioida useilla tavoilla liitteenä olevien vaatimusten valossa.

··· *··· • · * · · • « · ··» « ·♦· • * · · ··· • · • » • · · « • · · • · » • ♦ ··· • · • · * · · • · * · · * · · • ·· · ··· • · • · ··· ··· *··· • ·

Claims (22)

119079

1. Menetelmä sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää: generoidaan (302) testisignaali käsittäen radiotaajuuskaistan, joka 5 kattaa ainakin osan sähköisen piirin taajuusvastealueesta; moduloidaan (304) sähköisen piirin kuormaa testisignaalin avulla, jolloin sähköisessä piirissä generoituu vastesignaali; ja generoidaan (306) ristikorrelaatio vastesignaalin ja testisignaalin välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että menetelmä käsittää moduloidaan (304) sähköisen piirin tulokuormaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää moduloidaan (304) sähköisen piirin lähtökuormaa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että menetelmä käsittää: generoidaan (302) testisignaali käsittäen ainakin yhden pulssin, jonka aikaominaisuudet määrittelevät radiotaajuuskaistan; ja moduloidaan (304) kuormaa mainitulla ainakin yhdellä pulssilla.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että menetelmä käsittää muunnetaan (308) ristikorrelaatio taajuusavaruuteen.

: 6. Järjestelmä sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: • · signaaligeneraattorin (126) testisignaalin generoimiseksi, joka tes-: .·. tisignaali käsittää radiotaajuuskaistan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin "V 25 taajuusvastealueesta; kuormamodulaattorin (110) sähköisen piirin kuorman moduloimisek- « · ***** si testisignaalin avulla, jolloin sähköisessä piirissä generoituu vastesignaali; ja korrelaattorin (128) ristikorrelaation generoimiseksi vastesignaalin ja testisignaalin välillä. ·»»

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä, t u n n e 11 u siitä, : .·. että kuormamodulaattori on konfiguroitu moduloimaan sähköisen piirin tulo- "*·] kuormaa.

• · *" 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, ..!:* että kuormamodulaattori on konfiguroitu moduloimaan sähköisen piirin lähtö- *:**: 35 kuormaa. 119079

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jäijestelmä, tunnettu siitä, että: signaaligeneraattori (126) on konfiguroitu generoimaan testisignaali käsittäen ainakin yhden pulssin, jonka aikaominaisuudet määrittelevät radio-5 taajuuskaistan; ja kuormamodulaattori (110) on konfiguroitu moduloimaan kuormaa mainitulla ainakin yhdellä pulssilla.

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä lisäksi käsittää muuntoyksikön (132) ristikorrelaation muunta- 10 miseksi taajuusavaruuteen.

11. Sähkölaite käsittäen sähköisen piirin (106, 114), tunnettu siitä, että sähkölaite lisäksi käsittää: kuormamodulaattorin (110) sähköisen piirin (106, 114) kuorman moduloimiseksi testisignaalin avulla, joka testisignaali käsittää radiotaajuus-15 kaistan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin (106, 114) taajuusvastealu-eesta, jolloin sähköisessä piirissä (106,114) generoituu vastesignaali; ja vastesignaalilähtölinjan (140) vastesignaaiin tulostamiseksi vas-tesignaaiin ja testisignaalin ristikorrelaation generointia varten.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, 20 että kuormamodulaattori (110) on konfiguroitu moduloimaan sähköisen piirin (114) tulokuormaa.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että kuormamodulaattori (110) on konfiguroitu moduloimaan sähköisen piirin ·:· (114) lähtökuormaa. ···· ' ' • 25

14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, «·» » että sähkölaite lisäksi käsittää signaaligeneraattorin (126) testisignaalin gene- /··. roimiseksi. • ·

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, .. että signaaligeneraattori (126) on konfiguroitu generoimaan testisignaali käsit- • · · 30 täen ainakin yhden pulssin, jonka aikaominaisuudet määrittelevät radiotaa- • · *···* juuskaistan; ja : kuormamodulaattori (110) on konfiguroitu moduloimaan kuormaa • M · ·1’: mainitulla ainakin yhdellä pulssilla.

··· *. 16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, ··« 35 että sähkölaite lisäksi käsittää korrelaattorin (128) ristikorrelaation generoimi- : seksi vastesignaaiin ja testisignaalin välillä. 119079

17. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sähkölaite, tunnettu siitä, että sähkölaite lisäksi käsittää muuntoyksikön (132) ristikorrelaation muuntamiseksi taajuusavaruuteen.

18. Testauslaite sähkölaitteen sähköisen piirin karakterisoimiseksi, 5 tunnettu siitä, että testauslaite käsittää: signaaligeneraattorin (126) testisignaalin generoimiseksi, joka tes-tisignaali käsittää radiotaajuuskaistan, joka kattaa ainakin osan sähköisen piirin taajuusvastealueesta, jolloin sähköisessä piirissä generoituu vastesignaali moduloitaessa sähköisen piirin kuormaa testisignaalin avulla; ja 10 korrelaattorin (128) ristikorrelaation generoimiseksi vastesignaalin ja testisignaalin välillä.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen testauslaite, tunnettu siitä, että testisignaali moduloi sähköisen piirin tulokuormaa.

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen testauslaite, tunnettu sii-15 tä, että testisignaali moduloi sähköisen piirin iähtökuormaa.

21. Patenttivaatimuksen 18 mukainen testauslaite, tunnettu siitä, että signaaligeneraattori (126) on konfiguroitu generoimaan testisignaali käsittäen ainakin yhden pulssin, jonka aikaominaisuudet määrittelevät radio-taajuuskaistan.

22. Patenttivaatimuksen 18 mukainen testauslaite, tunnettu sii tä, että testauslaite lisäksi käsittää muuntoyksikön (132) ristikorrelaation muuntamiseksi taajuusavaruuteen. • · * * · · · Ml • * * · • • · · • · · »·· « * · * ···· • · • · • * *·· • * » · · • · · • · *·· • · • · • · · • · • · » • · * t f · · • · · • · • · • · · * ··· ···· « · 119079