[发明专利]一种数模混合微系统ADC单元动态参数测试系统

说明书

一种数模混合微系统ADC单元动态参数测试系统，包括上位机和测试板；上位机负责测试结果显示及存储；测试板包括信号发生模块、信号调理模块、时钟产生模块、微系统ADC单元以及微系统FPGA单元；测试板负责产生微系统ADC单元输入信号和采样时钟，并完成ADC单元输出数据采集、存储及处理，最终得到微系统ADC单元主要动态性能参数。本发明充分利用微系统内部集成的FPGA单元高速数据处理能力，通过微系统FPGA单元对微系统ADC单元采样输出数据进行采集、存储及处理，减少额外数据传输的开销以及信号间的干扰，系统可以对数模混合微系统ADC单元动态参数进行可靠准确的测试。

技术领域

本发明涉及集成电路测试领域，特别是一种数模混合微系统ADC单元动态参数测试系统。

背景技术

随着武器装备、空间系统和飞行器的小型化、低功耗和高可靠的需求日益强烈，采用分立电路单独封装，再进行板级互连的架构，无法满足新一代航天系统小体积、高精度、高密度、高可靠性的需求。集成ADC、DAC以及FPGA等功能的数模混合微系统已成为该领域发展趋势。随着封装集成密度的提高，微系统内部节点可访问性下降，如何实现微系统集成后高覆盖率的内部芯片的测试成为一个难题。ADC单元是数模混合微系统中的重要模块，作为模拟技术和数字技术的接口，ADC单元的性能直接决定了微系统性能的好坏，因此，对数模混合微系统中ADC性能的测试尤为重要。

现有的专利主要有：(1)一种基于SoPC的高性能流水线ADC频域参数评估系统，申请号：201610225902.4，公布号：CN105808405A，该专利中ADC采集的数据需通过串口上传至上位机分析处理，数据传输量大且实时处理能力较差；(2)ADC芯片特性参数测试精度的测试系统，申请号：201510107533.4，公布号：CN104734710A，该专利中ADC输出端与专用ATE测试设备连接，测试系统昂贵庞大，测试操作难度大。

总之，现有专利尚未开展数模混合微系统ADC单元动态参数测试研究，而针对ADC采样数据大多采用上位机或ATE设备进行分析处理，本发明克服现有技术不足，充分结合微系统内集成的FPGA单元，提供了一种高性能数模混合微系统ADC单元动态参数测试系统。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种数模混合微系统ADC单元动态参数测试系统，通过微系统ADC单元采集由信号发生模块产生并由信号调理模块处理的输入信号，将输入信号由模拟信号转换为数字信号；微系统FPGA单元对微系统ADC单元采样输出数据进行采集、存储及处理，得出微系统ADC单元的主要动态性能参数。

本发明的技术解决方案是：一种数模混合微系统ADC单元动态参数测试系统，包括包括：上位机和测试板，其中：

上位机负责对测试结果进行显示和存储；

测试板包括信号发生模块、信号调理模块、时钟产生模块、微系统ADC单元以及微系统FPGA单元；信号调理模块与信号发生模块、微系统ADC单元以及微系统FPGA单元相连；时钟产生模块与微系统ADC单元以及微系统FPGA单元相连；微系统FPGA单元通过通信接口与上位机相连；

信号发生模块使用晶体振荡器产生一个单音正弦波信号；信号调理模块对信号发生模块产生的信号进行滤波处理，产生ADC单元输入信号；时钟产生模块由锁相环PLL电路产生，为ADC单元及FPGA单元提供时钟；微系统ADC单元采集由信号发生模块产生并由信号调理模块处理的输入信号，将输入的模拟信号转换为数字信号；微系统FPGA单元对微系统ADC单元采样输出数据进行采集、存储及处理，得出微系统ADC单元的动态性能参数，将测试结果通过USB通信接口上传至上位机进行显示及存储。

所述的微系统FPGA单元包括数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、过程控制模块以及通信模块；