用于测试模/数转换器的方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种具有模/数转换器(ADC)的数据处理系统以及一种用于测试该ADC的方法。该数据处理系统还包括数/模转换器(DAC)和测试逻辑。该DAC具有第一电压范围、用于接收测试代码的输入端和输出端。该ADC具有比该第一电压范围更大的第二电压范围、耦合至该DAC的输出端的输入端，以及用于提供遍及该第二电压范围的一系列输出代码的输出端。该测试逻辑被耦合至该ADC并用于使用该DAC控制该ADC的测试。多个系列测试代码被提供给该DAC以用于测试从该ADC输出的第二电压范围的部分电压范围。开始的系列测试代码用于测试该第二电压范围的开始部分电压范围，并且后续的系列测试代码用于测试该第二电压范围的后续部分电压范围。该第二电压范围的后续部分电压范围被测试，直到达到该ADC的第二电压范围的最大电压。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体上涉及测试方法和系统，并且更具体来说，涉及用于测试模/数转换器的方法和系统。
技术介绍
现今的许多片上系统(SoC)器件包括转换器例如模/数转换器(ADC)。ADC通常采样接收到的模拟电压并将所采样的电压转换为数字值。ADC的分辨率或精度通常取决于SOC的应用。例如，如果ADC用于在用户温度感测应用中确定温度，则典型的分辨率可为8位。更高分辨率的ADC需要更高的精度并且通常对环境条件例如电路噪声、温度、工作电压等更敏感。传统上，ADC通过提供表示转换结果值中的每个转换结果值的测试输入电压来测试。为考虑噪声并精确地计算误差，该测试输入电压在多个步骤中在每个转换结果值的范围内改变。因为这种测试技术是费时的，这导致延长的测试时间并需要昂贵的测试设备，因此，期望在系统或应用内执行ADC测试以例如帮助系统除错工作。
技术实现思路
总体而言，提供一种测试具有多个二进制加权电容器的模/数转换器(ADC)的方法，包括：将数/模转换器(DAC)的输出端耦合至多个二进制加权电容器，该DAC具有比该ADC的电压范围更小的电压范围；向该DAC提供一系列测试代码，该系列测试代码用于测试该ADC的电压范围的一部分电压范围；在该ADC的采样阶段期间，从该DAC向该多个二进制加权电容器输出对应于该测试代码的测试电压；在ADC转换阶段期间，从该测试电压确定输出代码；将与待测试的该ADC的下一部分电压范围对应的多个二进制加权电容器的一或多个电容器选择性耦合至参考电压；并且，迭代执行提供、输出、确定和选择性耦合的步骤直到完成该ADC的电压范围测试。提供一系列测试代码可另外包括在第一迭代期间提供一系列测试代码，该系列测试代码表示具有斜坡的线性信号，该斜坡被确定成测试该ADC的电压范围的约一半电压范围。提供一系列测试代码可另外包括在第二迭代期间提供一系列测试代码，该系列测试代码表示具有斜坡的线性信号，该斜坡被确定成测试该ADC的电压范围的另外四分之一电压范围。在该ADC的采样阶段期间，从该DAC向该多个二进制加权电容器输出对应于该测试代码的测试电压可另外包括从该DAC向该多个二进制加权电容器输出对应于该测试代码的测试电压，该多个二进制加权电容器不包括与待测试的该ADC的下一部分电压范围的开始测试代码对应的该多个二进制加权电容器的一或多个电容器。该ADC可被表征为逐次逼近寄存器(SAR)ADC。向该DAC提供一系列测试代码，该系列测试代码用于测试该ADC的电压范围的一部分电压范围可另外包括提供用于测试该ADC的电压范围的一部分电压范围的一系列测试代码，该部分电压范围的大小通过该多个二进制加权电容器的一或多个电容器的所选的耦合来确定。从该DAC输出对应于该测试代码的测试电压可另外包括输出基本上以线性方式增大的电压。在达到ADC输入范围的最大电压时，可完成该ADC的电压范围的测试。在ADC转换阶段期间，从该测试电压确定输出代码可另外包括将来自该多个二进制加权电容器的电压与参考电压比较。在另一实施例中，提供测试具有多个二进制加权电容器的逐次逼近寄存器模/数转换器(SARADC)的方法，包含：将数/模转换器(DAC)的输出端耦合至该多个二进制加权电容器，该DAC具有比该SARADC的电压范围更小的电压范围；向该DAC提供一系列测试代码，该系列测试代码表示随时间推移而基本上线性改变电压，该系列测试代码用于测试该SARADC的电压范围的一部分电压范围；在该SARADC的采样阶段期间，从该DAC向该多个二进制加权电容器输出对应于该测试代码的测试电压；在SARADC转换阶段期间，从该测试电压确定输出代码；将与待测试的该SARADC的下一部分电压范围对应的该多个二进制加权电容器的一或多个电容器选择性耦合至参考电压；并且，迭代执行提供、输出、确定和选择性耦合的步骤，直到完成该SARADC的电压范围的测试。该DAC的电压范围可被另外表征为输出电压范围，并且该ADC的电压范围可被另外表征为输入电压范围。在该SARADC的采样阶段期间，从该DAC向该多个二进制加权电容器输出对应于该测试代码的测试电压可另外包括从该DAC向该多个二进制加权电容器输出对应于该测试代码的测试电压，其中，该多个二进制加权电容器不包括与待测试的该SARADC的下一部分电压范围的开始测试代码对应的该多个二进制加权电容器的一或多个电容器。在SARADC转换阶段期间，从该测试电压确定输出代码可另外包括将来自该多个二进制加权电容器的电压与参考电压比较。向该DAC提供一系列测试代码，该系列测试代码表示随时间推移改变而基本上线性改变电压可进一步包括：随时间推移而基本上线性增大电压。在达到SARADC输出电压的最大电压时，可完成该SARADC的电压范围的测试。提供一系列测试代码可另外包括在第一迭代期间提供一系列测试代码，该系列测试代码可具有被确定成测试该SARADC的电压范围的约一半电压范围的斜坡，并且在第二迭代期间，该系列测试代码可具有被确定成测试该SARADC的电压范围的另外四分之一电压范围的斜坡。在又一实施例中，提供数据处理系统，包括：具有第一电压范围的数/模转换器(DAC)，该DAC具有用于接收测试代码的输入端，以及输出端；模/数转换器(ADC)，其具有比第一电压范围更大的第二电压范围，该ADC具有耦合至该DAC的输出端的输入端，以及用于提供表示该第二电压范围的多个输出代码的输出端；以及耦合至该ADC的测试逻辑，该测试逻辑用于使用该DAC控制该ADC的测试，该DAC用于测试该ADC的第二电压范围的部分电压范围，其中，提供给该DAC的一系列测试代码的开始部分测试代码用于测试该第二电压范围的开始部分电压范围，并且该系列测试代码的后续部分测试代码用于测试该第二电压范围的后续部分电压范围，并且其中，该第二电压范围的后续部分电压范围被测试直到完成该ADC的全部第二电压范围的测试。该ADC可被表征为逐次逼近寄存器ADC。该系列测试代码可表示具有斜坡的斜变信号，该斜坡通过在该系列测试代码的测试代码之间的步长来确定。该数据处理系统可在单个集成电路上实现。附图说明本专利技术借助于例子示出并且不受附图限制，在附图中类似标记指示类似元件。为简单和清楚起见示出图中的元件，并且这些元件未必按比例绘制。图1为示出根据本公开的实施例的数据处理系统的简化框图。图2为示出根据本公开的实施例的示例性逐次逼近寄存器(SAR)ADC的简化示意图。图3为示出根据本公开的实施例的使用DAC测试ADC的示例性方法的简化流程图。具体实施方式本公开包括适于使用数/模转换器(DAC)测试模/数转换器(ADC)的方法和系统，该DAC具有比该ADC输入电压范围更小的输出电压范围。例如，该ADC可具有3伏输入电压范围并且该DAC可具有1.5伏输出电压范围。因为该DAC具有比该ADC的输入电压范围更小的输出电压范围，所以该ADC电压范围的一部分可通过将在该ADC的电容器阵列中的电容器选择性耦合至参考电压VREF来测试。在该ADC操作的采样阶段期间，选择性耦合至VREF的电容器允许偏移电压被添加到该DAC输出电压。图1为示出根据本公开的实施例的数据处理系统100的简化框图。在一些实施例中，数据处理系统100可实施为单个集成电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试具有多个二进制加权电容器的模/数转换器(ADC)的方法，其特征在于，所述方法包括：将数/模转换器(DAC)的输出端耦合至所述多个二进制加权电容器，所述DAC具有比所述ADC的电压范围更小的电压范围；向所述DAC提供一系列测试代码，所述系列测试代码用于测试所述ADC的所述电压范围的一部分电压范围；在所述ADC的采样阶段期间，从所述DAC向所述多个二进制加权电容器输出对应于所述测试代码的测试电压；在ADC转换阶段期间，从所述测试电压确定输出代码；将与待测试的所述ADC的下一部分电压范围对应的所述多个二进制加权电容器的一或多个电容器选择性地耦合至参考电压；并且迭代执行提供、输出、确定和选择性耦合的步骤，直到完成所述ADC的所述电压范围的测试。

【技术特征摘要】
2015.06.26 US 14/751,8041.一种测试具有多个二进制加权电容器的模/数转换器(ADC)的方法，其特征在于，所述方法包括：将数/模转换器(DAC)的输出端耦合至所述多个二进制加权电容器，所述DAC具有比所述ADC的电压范围更小的电压范围；向所述DAC提供一系列测试代码，所述系列测试代码用于测试所述ADC的所述电压范围的一部分电压范围；在所述ADC的采样阶段期间，从所述DAC向所述多个二进制加权电容器输出对应于所述测试代码的测试电压；在ADC转换阶段期间，从所述测试电压确定输出代码；将与待测试的所述ADC的下一部分电压范围对应的所述多个二进制加权电容器的一或多个电容器选择性地耦合至参考电压；并且迭代执行提供、输出、确定和选择性耦合的步骤，直到完成所述ADC的所述电压范围的测试。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供一系列测试代码进一步包括：在第一迭代期间提供一系列测试代码，所述系列测试代码表示具有斜坡的线性信号，所述斜坡被确定成测试所述ADC的电压范围的约一半电压范围。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，提供一系列测试代码进一步包括：在第二迭代期间提供一系列测试代码，所述系列测试代码表示具有斜坡的线性信号，所述斜坡被确定成测试所述ADC的所述电压范围的另外四分之一电压范围。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述ADC的采样阶段期间，从所述DAC向所述多个二进制加权电容器输出对应于所述测试代码的测试电压进一步包括：从所述DAC向所述多个二进制加权电容器输出对应于所述测试代码的所述测试电压，所述多个二进制加权电容器不包括与待测试的所述ADC的下一部分电压范围的开始测试代码对应的所述多个二进制加权电容器的一或多个电容器。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ADC被表征为逐次逼近寄存器(SAR)ADC。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述DAC提供一系列测试代码，所述系列测试代码用于测试所述ADC的所述电压范围的一部分电压范围进一步包括：提供用于测试所述ADC的所述电压范围的一部分电压范围的一系列测试代码，所述电压范围部分的大小通过所述多个二进制加权电容器的一或多个电容器的所选的耦合来确定。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述DAC输出对应于所述测试代码的测试电压进一步包括：输出基本上以线性方式增大的电压。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在达到ADC输入范围的最大电压时，完成所述ADC的所述电压范围的测试。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在ADC转换阶段期间，从所述测试电压确定输出代码进一步包括：将来自所述多个二进制加权电容器的电压与参考电压比较。10.一种测试具有多个二进制加权电容器的逐次逼近寄存器模/数转换器(SARADC)的方法，其特征在于，所述方法包括：将数/模转换器(DAC)的输出端耦合至所述多个二进制加权电容器，所述DAC具有比所述SARADC的电压范围更小的电压范围；向所述DAC提供一系列测试代码，所述系列测试代码表示随时间推移而基本上线性改变电压，所述系列测试代码用于测试所述SARADC的所述电压范围的一部分电压范围；在所述SARA...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，金贤坤，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US