测试电路制造技术

本发明专利技术涉及测试电路。该测试电路包括：模拟信号发生器；模数转换器（ADC）；可配置数字信号发生器；以及评估电路。

【技术实现步骤摘要】
测试电路
本专利技术的实施例涉及一种测试电路，特别是涉及一种用于测试模数转换器的测试电路。
技术介绍
模数转换器(A/D转换器、ADC)被广泛用于多种不同的电子电路应用中，诸如微控制器。ADC用来将模拟输入信号转换为表示模拟输入信号的离散的或者数字输出信号。由于ADC制造工艺中不可避免的变化，在相同工艺中产生的ADC可能具有不同的参数，诸如偏移或增益。因此，在使用之前需要对ADC进行校准。可以通过使用特殊测试或者校准设备来校准ADC。然而这种测试设备很昂贵，并且需要在制造工厂中制造工艺的最后的校准。在片(on-chip)校准是不可能的，所述在片校准意指仅仅使用其所利用的电路对ADC的校准，或者制造处理之后的某个时间的再校准。此外，存在对已经校准的ADC进行测试的需要。
技术实现思路
第一实施例涉及一种测试电路。该测试电路包括：模拟信号发生器，所述模拟信号发生器具有输出端，并被配置为根据时序参数，在输出端生成模拟输出信号；模数转换器(ADC)；可配置数字信号发生器；以及评估电路。该ADC包括连接到模拟信号发生器的输出端的输入端，以及输出端，并被配置为取决于模拟信号来生成第一数字输出信号。可配置数字信号发生器包括输出端，并被配置为根据时序参数，在输出端生成第二数字输出信号，该数字信号发生器被配置为接收至少一个调整信号，并被配置为取决于至少一个调整信号，调整数字信号的偏移和幅度中的至少一个。评估电路被配置为从ADC接收数字输出信号，以及从数字信号发生器接收第二数字输出信号，以比较第一数字输出信号和第二数字输出信号，并基于比较来确定ADC的至少一个误差参数。附图说明现在将参考附图来解释示例。附图用于图示基本原理，使得仅图示了理解该基本原理所必需的方面。附图没有按比例绘制。在附图中，相同的参考字符表示同样的特征。图1图示了具有模拟信号发生器、模数转换器(ADC)、数字信号发生器和控制电路的信号生成电路的框图。图2图示了模拟信号发生器的第一实施例。包括图3A和3B的图3图示了模拟信号发生器的操作原理。图4图示了在校准例程期间的模拟信号发生器的输出信号。图5图示了在校准例程期间的模数转换器的输出信号。图6图示了根据第一实施例的数字信号发生器。图7图示了包括模拟信号发生器、ADC、可配置数字信号发生器和评估单元的测试电路的框图。图8图示了数字信号发生器的一个实施例。图9图示了包括在数字信号发生器中的第一调整单元的操作原理。图10图示了评估单元的实施例。图11图示了理想的和不理想的ADC的特性曲线。具体实施方式在下面的具体实施方式中，参考附图，在所述附图中通过图示在其中本专利技术可以实施的特定实施例被示出。要被理解的是，这里所述的各种示例性实施例的特征可以彼此结合，除非另外特别指出。图1图示了信号生成电路的第一实施例。该信号生成电路包括具有输出端和控制输入端的模拟信号发生器1。模拟信号发生器1被配置为根据时序参数在输出端生成模拟输出信号s1(t)，并被配置为在控制输入端接收控制信号S41。信号生成电路还包括模数转换器(ADC)3，其包括耦合到模拟信号发生器1的输出端的输入端，以从模拟信号发生器1接收模拟输出信号s1(t)。ADC3还包括输出端，并被配置为生成数字(离散)输出信号s1(k)。数字输出信号s1(k)包括信号值序列，其取决于在ADC3的输入端接收的模拟信号s1(t)。信号生成电路还包括可配置数字信号发生器2，所述可配置数字信号发生器2包括控制输入端和输出端，并被配置为根据在控制输入端接收的信号参数S42，来在输出端生成数字(离散)输出信号s2(k)。控制电路4包括耦合到ADC3的输出端的输入端、耦合到模拟信号发生器1的控制输入端的第一控制输出端、以及耦合到数字信号发生器2的控制输入端的第二控制输出端。控制电路4在第一输出端生成针对模拟信号发生器1的第一控制信号S41，以及在第二输出端生成针对数字信号发生器2的第二控制信号S42。在校准例程中，控制电路4被配置为使模拟信号发生器1生成输出信号，以基于在控制电路的输入端接收的ADC3的输出信号s1(k)，来确定模拟输出信号s1(t)的时序参数，以及取决于所确定的模拟信号发生器1的时序参数，来设置数字信号发生器2的信号参数S42。图1的信号生成电路是自校准电路，在其中数字信号发生器2生成数字输出信号s2(k)，所述数字输出信号s2(k)具有与模拟信号发生器1的模拟输出信号s1(t)相同的时序参数或相同的时序行为。如从以下说明中变得显而易见的那样，控制电路4被配置为评估模拟输出信号s1(t)的时序参数，而不取决于ADC3的可能变化的参数，诸如偏移或增益。因此，这些参数的变化不影响时序参数的评估。因此，图1的信号生成电路适于在测试ADC的测试电路中采用，诸如图1的ADC。在这个测试电路中，ADC3的输出信号s1(k)可以与数字信号发生器2的输出信号s2(k)相比较，以便校准该ADC3。根据一个实施例，模拟信号发生器1被配置为取决于从控制电路4接收的控制信号S41，来生成具有第一信号波形或者具有第二信号波形的模拟输出信号s1(t)。第一和第二信号波形中的一个包括输出信号s1(t)的上升沿，而第一和第二信号波形中的另一个包括输出信号s1(t)的下降沿。第一和第二信号波形都是根据时序参数生成的。图2图示了模拟信号发生器1的第一实施例。参考图2，模拟信号发生器1包括RC电路11，该RC电路11具有电阻器111和电容性存储元件112，其串联连接在RC电路11的输入端12和针对参考电势GND的端子之间。RC电路11还包括耦合到模拟信号发生器1的输出端的输出端13，用于提供模拟输出信号s1(t)。RC电路13的输出端是与电阻器111和电容性存储元件112共用的电路节点。在这个实施例中，输出信号s1(t)对应于跨过电容性存储元件112的电压。参考图2，模拟信号发生器1还包括第一电源端子18，所述第一电源端子18被配置为接收第一电源电势，以及第二电源端子19，所述第二电源端子19被配置为接收第二电源电势。在图2中所图示的实施例中，在第一电源端子18的第一电源电势Uref是由连接在第一电源端子18和针对参考电势GND的端子之间的电源电压源14所提供。在这个实施例中，第二电源端子19被连接到针对参考电势GND的端子。为了解释的目的，假定第一电源电势相对于参考电势GND为正电势。可选地，放大器或者缓冲器17被连接到第一电源端子18。根据一个实施例，可选放大器或缓冲器17的增益是1(一)。模拟信号发生器1还包括第一多路器(multiplexer)161，所述第一多路器161具有耦合到第一电源端子18的第一输入端子、耦合到第二电源端子19的第二输入端子、并且具有输出端。可选缓冲器17被连接在第一电源端子18和第一多路器161的第一输入端之间。第二多路器162具有耦合到第一多路器161的输出端子的输入端子、耦合到RC电路11的输入端12的第一输出端子、以及通过RC电路11的输出端13耦合到电容性存储元件112的第二输出端子。具有小于RC电路11的电阻器111的电阻的电阻的可选电阻器15被耦合在第二多路器162的第二输出端和电容性存储元件112之间。在模拟信号发生器1的某个操作模式下，该另外的电阻1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试电路，包括：模拟信号发生器，其被配置为根据时序参数来生成模拟输出信号(s5(t))；模数转换器(ADC)(7)，其被配置为接收模拟输出信号，并且取决于模拟信号(s1(t))来生成第一数字输出信号(s7(k))；可配置数字信号发生器(6)，其被配置为根据时序参数来生成至少一个第二数字输出信号(s6(k)；s61(k)；s62(k))，其中该数字信号发生器(6)进一步被配置为接收至少一个调整信号(S83)，并且取决于至少一个调整信号(S83)来调整数字信号(s6(k))的偏移和幅度中的至少一个；评估电路(8)，其被配置为从ADC(7)的接收第一数字输出信号(s7(k))并且从数字信号发生器(6)接收第二数字输出信号(s6(k))，比较第一数字输出信号(s7(k))和第二数字输出信号(s6(k))，并基于比较来确定ADC(7)的至少一个误差参数。

【技术特征摘要】
2012.10.05 US 61/7104231.一种测试电路，包括：模拟信号发生器（5），其被配置为根据时序参数来生成模拟输出信号(s5(t))；模数转换器(ADC)(7)，其被配置为接收模拟输出信号，并且取决于模拟输出信号(s5(t))来生成第一数字输出信号(s7(k))；可配置数字信号发生器(6)，其被配置为根据时序参数来生成至少一个第二数字输出信号(s6(k))，其中该可配置数字信号发生器(6)进一步被配置为接收至少一个调整信号(S83)，并且取决于至少一个调整信号(S83)来调整所述第二数字输出信号(s6(k))的偏移和幅度中的至少一个；评估电路(8)，其被配置为从ADC(7)接收第一数字输出信号(s7(k))并且从所述可配置数字信号发生器(6)接收第二数字输出信号(s6(k))，比较第一数字输出信号(s7(k))和第二数字输出信号(s6(k))，并基于比较来确定ADC(7)的至少一个误差参数。2.权利要求1的测试电路，其中，模拟信号发生器(5)被进一步配置为接收第一控制信号(S81)，其中，所述可配置数字信号发生器(6)被进一步配置为接收第二控制信号(S82)，其中，评估电路(8)包括控制电路(81)，所述控制电路(81)被配置为接收所述第一数字输出信号(s7(k))，并且输出第一控制信号(S81)，并且其中，控制电路(81)被进一步配置为在校准例程中使得模拟信号发生器(5)生成模拟输出信号(s5(t))，以基于ADC(7)的输出信号来确定模拟输出信号(s5(t))的时序参数，并且取决于所确定的时序参数来设置第二控制信号(S82)。3.权利要求2的测试电路，其中，模拟信号发生器(5)被配置为生成具有第一信号波形或具有第二信号波形的输出信号(s5(t))，所述第一信号波形、第二信号波形中的每个都根据时序参数并且取决于第一控制信号(S81)，其中，控制电路(81)在校准例程中被配置为使得模拟信号发生器(5)生成具有第一信号波形的输出信号(s5(t))至少一次，并且使得模拟信号发生器(5)生成具有第二信号波形的模拟输出信号(s5(t))至少一次。4.权利要求2的测试电路，其中，控制电路(81)在校准例程中被配置为：在至少一个第一时间周期期间并且在至少一个第二时间周期期间，计算ADC(7)的第一数字输出信号(s7(k))的平均值，在所述第一时间周期中模拟信号发生器(5)生成第一信号波形，在所述第二时间周期中模拟信号发生器生成第二信号波形，进一步生成第一信号波形和第二信号波形中的至少一个，并且评估至少一个第一和第二信号波形的开始与第一和第二信号波形中的至少一个达到平均值的时间之间的时间周期，取决于时间周期来生成时序参数。5.权利要求2的测试电路，其中，模拟信号发生器(5)包括：具有串联连接的电阻器(111)和电容器(112)的RC电路，其中模拟信号发生器(5)的输出信号取决于跨越电容器(112)的电压；第一电源端子和第二电源端子，所述第一电源端子被配置为接收第一电源电势，而所述第二电源端子被配置为接收第二电源电势；耦合电路(161，162)，其被耦合到模拟信号发生器的控制输入端，并且被配置为取决于在控制输入端接收到的控制信号(S411，S412)来将第一电源端子或第二电源端子耦合到RC电路。6.权利要求5的测试电路，其中，耦合电路(161，162)被进一步配置为使得耦合电路取决于控制信号(S411，S412)来对RC电路的电容器预充电。7.权利要求5的测试电路，其中，控制电路(81)被配置为使得耦合电路(161，162)对电容器(112)预充电到第一电源电势。8.权利要求5的测试电路，其中，耦合电路包括：第一多路器(161)，其具有耦合到第一电源端子的第一输入端、耦合到第二电源端子的第二输入端、以及输出端；第二多路器(162)，其具有耦合到第一多路器的输出端的输入端、耦合到RC电路的输入端的第一输出端、以及耦合到RC...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·阿诺尔德，H·马特斯，H·奥伯迈尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE