集成电路与用于测试模数转换器电路的内置自测电路制造技术

本公开涉及集成电路与用于测试模数转换器电路的内置自测电路。例如，内置自测(BIST)电路被提供用于测试模数转换器(ADC)。多阶三角积分(ΣΔ)调制器具有接收输入信号的输入、生成从输入信号导出并施加到ADC的输入的模拟测试信号的第一输出、以及生成二进制数据流的第二输出。数字重组和滤波电路具有接收二进制数据流的第一输入和响应于模拟测试信号接收从ADC输出的数字测试信号的第二输入。数字重组和滤波电路对二进制数据流和数字测试信号进行组合并滤波，以生成数字结果信号，该数字结果信号包括从由ADC的操作引入的误差导出的信号分量。相关电路用于隔离该误差信号分量。

【技术实现步骤摘要】
集成电路与用于测试模数转换器电路的内置自测电路
本技术涉及奈奎斯特速率模数转换器(ADC)电路的测试，具体涉及集成电路与用于测试模数转换器电路的内置自测电路。
技术介绍
模数转换器(ADC)电路是许多集成电路设计的常见组件。ADC电路将模拟输入电压编码为离散N位数字字。N位数字字的每个唯一值(或代码)对应于被称为代码宽度的小范围的模拟输入电压，范围具有代码中心。模拟输入电压和最近代码中心的对应电压之间的差异在本领域中被称为量化误差。由于ADC电路具有有限数量的输出位N，所以即使理想的ADC电路也会在模拟输入电压的每个采样中生成一些量化误差。ADC电路的操作在许多方面与理想行为有所不同，其差异是根据性能品质因数的数量指定的。一些重点在于以下品质因数：a)整数非线性(INL)，是指代码中心与理想情况的距离；b)微分非线性(DNL)，是指代码宽度与理想情况的偏差；c)偏移误差，是指值为零的ADC电路行为与理想情况的偏差；和d)增益误差，是指通过值为零的ADC端点且满量程的线的斜率与理想情况的偏差。其他品质因数也是本领域已知的。由于ADC电路在许多集成电路器件中提供了模拟电路域和数字电路域之间的关键链路，因此ADC电路在性能品质因数的某些规范要求中工作是非常重要的。因此，在本领域中众所周知的是测试ADC电路并拒绝或调谐包含在测试中发现ADC电路在规范要求之外进行操作的ADC电路的集成电路器件。用于ADC电路测试的一种常规技术涉及将外部提供的模拟测试信号(例如斜坡或正弦曲线)应用于ADC电路的输入，随后响应于测试激励信号评估从ADC电路输出的一系列N位数字字。然而，需要一种内置自测(BIST)电路来生成测试激励信号，以应用于ADC电路的输入并评估数字输出。
技术实现思路
在一个实施例中，一种集成电路，包括：模拟电路域；数字电路域；模数转换器(ADC)电路，具有耦合到所述模拟电路域的输入和耦合到所述数字电路域的输出；和内置自测(BIST)电路，被配置为测试所述ADC电路的操作，所述BIST电路包括：多阶三角积分(ΣΔ)调制器，具有被配置为接收输入信号的输入、被配置为生成从所述输入信号导出的模拟测试信号的第一输出和被配置为生成二进制数据流的第二输出，其中在测试模式操作期间，所述模拟测试信号被施加到所述ADC电路的输入；和数字重组和滤波电路，具有被配置为接收所述二进制数据流的第一输入和被配置为响应于所述模拟测试信号接收从所述ADC电路输出的数字测试信号的第二输入，所述数字重组和滤波电路被配置为对所述二进制数据流和所述数字测试信号进行组合和滤波以生成数字结果信号，所述数字结果信号具有从所述输入信号导出的第一信号分量和从由所述ADC电路的操作引入的误差导出的第二信号分量。在某些实施例中，所述多阶ΣΔ调制器是二阶ΣΔ调制器。在某些实施例中，所述多阶ΣΔ调制器是多级噪声整形(MASH)ΣΔ调制器。在某些实施例中，所述多阶ΣΔ调制器包括被配置为量化所述模拟测试信号以生成所述二进制数据流的量化器电路。在某些实施例中，所述二进制数据流包括通过所述量化器的操作引入的误差，并且其中所述数字重组和滤波电路被配置为消除由所述量化器的操作引入的所述误差，使其不出现在所述数字结果信号中。在某些实施例中，所述数字重组和滤波电路包括：第一数字求和电路，被配置为从所述数字测试信号导出的数字信号中减去所述二进制数据流以生成第一数字信号；数字滤波电路，被配置为对所述第一数字信号进行滤波以生成经滤波的数字信号；和第二数字求和电路，被配置为将所述经滤波的数字信号加到所述二进制数据流以生成第二数字信号。在某些实施例中，所述数字重组和滤波电路还包括被配置为抽取所述第二数字信号以生成所述数字结果信号的抽取电路。在某些实施例中，还包括相关电路，其被配置为将所述数字结果信号与参考信号相关，以获取结果，该结果的值受所述第二信号分量影响并且指示由所述ADC电路的操作引入的误差。在某些实施例中，所述参考信号是对应于所述输入信号的数字信号。在某些实施例中，所述ADC电路是奈奎斯特速率ADC电路。在另一个实施例中，一种用于测试模数转换器(ADC)电路的内置自测(BIST)电路，包括：多阶三角积分(ΣΔ)调制器，具有被配置为接收输入信号的输入、被配置为生成从所述输入信号导出的模拟测试信号的第一输出和被配置为生成二进制数据流的第二输出，其中在测试模式操作期间，所述模拟测试信号被施加到所述ADC电路的输入；和数字重组和滤波电路，具有被配置为接收所述二进制数据流的第一输入和被配置为响应于所述模拟测试信号接收从所述ADC电路输出的数字测试信号的第二输入，所述数字重组和滤波电路被配置为对所述二进制数据流和所述数字测试信号进行组合和滤波以生成数字结果信号，所述数字结果信号具有从所述输入信号导出的第一信号分量和从由所述ADC电路的操作引入的误差导出的第二信号分量。在某些实施例中，还包括：BIST控制电路，被配置为控制所述输入信号的生成并提供与所述输入信号相对应的参考数字信号；和相关电路，具有从所述BIST控制电路接收所述参考数字信号的第一输入和从所述数字重组和滤波电路接收所述数字结果信号的第二输入，所述相关电路被配置为使所述数字结果信号与所述参考数字信号相关，以获取结果，该结果的值受所述第二信号分量影响并且指示由所述ADC电路的操作引入的误差。在某些实施例中，所述多阶ΣΔ调制器是二阶ΣΔ调制器。在某些实施例中，所述多阶ΣΔ调制器是多级噪声整形(MASH)ΣΔ调制器。在某些实施例中，所述多阶ΣΔ调制器包括被配置为量化所述模拟测试信号以生成所述二进制数据流的量化器电路。在某些实施例中，所述二进制数据流包括通过所述量化器的操作引入的误差，并且其中所述数字重组和滤波电路被配置为消除由所述量化器的操作引入的所述误差，使其不出现在所述数字结果信号中。在某些实施例中，所述数字重组和滤波电路包括：第一数字求和电路，被配置为从所述数字测试信号导出的数字信号中减去所述二进制数据流以生成第一数字信号；数字滤波电路，被配置为对所述第一数字信号进行滤波以生成经滤波的数字信号；和第二数字求和电路，被配置为将所述经滤波的数字信号加到所述二进制数据流以生成第二数字信号。在某些实施例中，所述数字重组和滤波电路还包括被配置为抽取所述第二数字信号以生成所述数字结果信号的抽取电路。在某些实施例中，所述ADC电路是奈奎斯特速率ADC电路。在另一个实施例中，一种用于测试模数转换器(ADC)电路的内置自测(BIST)电路，包括：信号发生器，被配置为生成输入信号；多级噪声整形(MASH)ΣΔ调制器，被配置为将所述输入信号转换为二进制数据流并进一步输出模拟测试信号，其中所述二进制数据流是所述模拟测试信号的量化值；第一数字求和电路，被配置为响应于所述模拟测试信号的转换，从所述ADC电路输出的数字测试信号导出的数字信号中减去所述二进制数据流，所述第一数字求和电路生成第一数字信号；数字滤波电路，被配置为对所述第一数字信号进行高通滤波并生成经滤波的数字信号；第二数字求和电路，被配置为将所滤波的数字信号加到所述二进制数据流以生成第二数字信号；抽取器电路，被配置为抽取所述第二数字信号以生成数字结果信号，所述数字结果信号具有从所述输入信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路，其特征在于，包括：模拟电路域；数字电路域；模数转换器ADC电路，具有耦合到所述模拟电路域的输入和耦合到所述数字电路域的输出；和内置自测BIST电路，被配置为测试所述ADC电路的操作，所述BIST电路包括：多阶三角积分ΣΔ调制器，具有被配置为接收输入信号的输入、被配置为生成从所述输入信号导出的模拟测试信号的第一输出和被配置为生成二进制数据流的第二输出，其中在测试模式操作期间，所述模拟测试信号被施加到所述ADC电路的输入；和数字重组和滤波电路，具有被配置为接收所述二进制数据流的第一输入和被配置为响应于所述模拟测试信号接收从所述ADC电路输出的数字测试信号的第二输入，所述数字重组和滤波电路被配置为对所述二进制数据流和所述数字测试信号进行组合和滤波以生成数字结果信号，所述数字结果信号具有从所述输入信号导出的第一信号分量和从由所述ADC电路的操作引入的误差导出的第二信号分量。

【技术特征摘要】
2016.09.15 US 15/266,4451.一种集成电路，其特征在于，包括：模拟电路域；数字电路域；模数转换器ADC电路，具有耦合到所述模拟电路域的输入和耦合到所述数字电路域的输出；和内置自测BIST电路，被配置为测试所述ADC电路的操作，所述BIST电路包括：多阶三角积分ΣΔ调制器，具有被配置为接收输入信号的输入、被配置为生成从所述输入信号导出的模拟测试信号的第一输出和被配置为生成二进制数据流的第二输出，其中在测试模式操作期间，所述模拟测试信号被施加到所述ADC电路的输入；和数字重组和滤波电路，具有被配置为接收所述二进制数据流的第一输入和被配置为响应于所述模拟测试信号接收从所述ADC电路输出的数字测试信号的第二输入，所述数字重组和滤波电路被配置为对所述二进制数据流和所述数字测试信号进行组合和滤波以生成数字结果信号，所述数字结果信号具有从所述输入信号导出的第一信号分量和从由所述ADC电路的操作引入的误差导出的第二信号分量。2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述多阶ΣΔ调制器是二阶ΣΔ调制器。3.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述多阶ΣΔ调制器是多级噪声整形MASHΣΔ调制器。4.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述多阶ΣΔ调制器包括被配置为量化所述模拟测试信号以生成所述二进制数据流的量化器电路。5.根据权利要求4所述的集成电路，其特征在于，所述二进制数据流包括通过所述量化器的操作引入的误差，并且其中所述数字重组和滤波电路被配置为消除由所述量化器的操作引入的所述误差，使其不出现在所述数字结果信号中。6.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述数字重组和滤波电路包括：第一数字求和电路，被配置为从所述数字测试信号导出的数字信号中减去所述二进制数据流以生成第一数字信号；数字滤波电路，被配置为对所述第一数字信号进行滤波以生成经滤波的数字信号；和第二数字求和电路，被配置为将所述经滤波的数字信号加到所述二进制数据流以生成第二数字信号。7.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在于，所述数字重组和滤波电路还包括被配置为抽取所述第二数字信号以生成所述数字结果信号的抽取电路。8.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，还包括相关电路，其被配置为将所述数字结果信号与参考信号相关，以获取结果，该结果的值受所述第二信号分量影响并且指示由所述ADC电路的操作引入的误差。9.根据权利要求8所述的集成电路，其特征在于，所述参考信号是对应于所述输入信号的数字信号。10.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述ADC电路是奈奎斯特速率ADC电路。11.一种用于测试模数转换器电路的内置自测电路，其特征在于，包括：多阶三角积分ΣΔ调制器，具有被配置为接收输入信号的输入、被配置为生成从所述输入信号导出的模拟测试信号的第一输出和被配置为生成二进制数据流的第二输出，其中在测试模式操作期间，所述模拟测试信号被施加到所述模数转换器电路的输入；和数字重组和滤波电路，具有被配置为接收所述二进制数据流的第一输入和被配置为响应于所述模拟测试信号接收从所述模数转换器电路输出的数字测试信号的第二输入，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·巴尔，C·德布纳斯，N·巴尔加瓦，
申请(专利权)人：意法半导体国际有限公司，
类型：新型
国别省市：荷兰,NL