一种射频混合信号集成电路测试系统与测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种射频混合信号集成电路测试系统与测试方法，通过自动测试单元、测试接口单元、片外接口单元和控制主机组成测试系统；控制主机软件控制自动测试单元动作和输出测试报告；自动测试单元产生激励信号与期望信号、捕获响应信号以及返回比较结果至控制主机；测试接口单元连接自动测试单元并将各类型信号接口整合为低密度、对接工艺简单、区分信号类型的标准对外接口，双向传递激励、响应信号；片外接口单元的校准模块实现测试接口单元和片外接口单元的射频误差分离，待测电路通过片外接口单元连接到所述标准对外接口来输入激励信号和输出响应信号。实现了0.1GHz到12GHz射频混合信号集成电路通用、高性能、高效、低成本的一体化测试。

A Test System and Method for Radio Frequency Mixed Signal Integrated Circuit

The invention discloses an integrated circuit test system and test method for radio frequency mixed signal, which consists of an automatic test unit, a test interface unit, an Out-of-chip interface unit and a control host computer; controls the action of the host computer software to control the automatic test unit and outputs the test report; and generates an excitation signal and a desired signal, captures the response signal and returns the comparison. Result To control host; Test interface unit connects automatic test unit and integrates all kinds of signal interface into low density, simple docking process, standard external interface which distinguishes signal type, bidirectional transmission of excitation and response signals; calibration module of Out-of-chip interface unit realizes the separation of RF error between test interface unit and Out-of-chip interface unit, and the circuit to be tested is through Out-of-chip interface sheet. The element is connected to the standard external interface to input the excitation signal and output the response signal. The integrated test of 0.1GHz to 12GHz RF mixed signal IC is realized, which is universal, high performance, high efficiency and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种射频混合信号集成电路测试系统与测试方法
本专利技术涉及一种测试系统与测试方法，适用于射频集成电路测试，尤其适用于射频混合信号集成电路测试。
技术介绍
传统射频集成电路采用单台或多台仪器仪表，如射频网络分析仪、射频信号源、射频功率计、频谱信号分析仪、编程控制电源等，搭建组合成测试系统的方式进行测试。根据待测试的射频集成电路类型不同，选择不同的仪器仪表组合来搭建针对该类型射频集成电路的测试系统。对于无源射频电路，例如射频滤波器，选用单台网络分析仪，或者射频信号源与射频功率计组合；对于有源定频射频电路，例如射频放大器，选用编程控制电源与网络分析仪组合；对于有源频偏射频电路，例如射频倍频器，选用编程控制电源与射频信号发生器、频谱信号分析仪、射频功率计等多台仪表组合。这种搭建组合的临时测试系统一般用于产品评估试验阶段，在每一款电路测试之前，根据待测试射频电路的最小工作需要和功能参数测试需要来选择合适的仪器仪表进行组合、搭建临时测试系统；不同的电路需要搭建不同的临时测试系统。测试过程中针对不同的工作状态(如不同电平的工作电压，或不同频率不同功率的输入信号条件)和不同的参数测试需求(如同一个输出端口，测试输出信号频率需要连接频谱信号分析仪，测试输出信号功率需要连接射频功率计)，需要手动设置仪表工作状态(如重新设置工作电压，设置信号频率、功率等)和手动改变硬件连接方式(先旋开同轴螺丝、改变同轴射频端口的连接方向、再旋紧同轴螺丝)。从搭建仪表、软件设置和硬件连接等方面分析，临时测试系统均显现出操作复杂、自动化程度低的特点。此外，临时测试系统还有着可测试端口少、无法配置复杂器件、无法测试混合集成电路的缺点。这是由于单台射频仪表往往功能较为单一、射频端口较少(一般单台仪表的射频端口数不超过4个)、缺乏低频电压电流测试能力的缘故。在量产测试过程中，为了降低操作复杂度、节约测试时间，一般采用虚拟仪器操作系统将各个独立的仪表集成起来进行一体化控制，例如使用美国NI公司的LabVIEW虚拟仪器软件，可将计算机与仪器仪表箱结合，利用应用程序将计算机与功能模块硬件结合起来构成含有人机图形交互界面的一体化测控仪器系统。其实质是根据仪器仪表需求组成的数据采集系统，通过I/O接口设备完成数据的采集，充分利用计算机的运算、存储、回调、显示及文件管理等功能。然而，这种虚拟集成分立仪表的方式主要解决了软件控制一体化的问题，仍然无法解决可测试端口少、无法配置复杂器件、无法测试混合集成电路的问题。另一方面，在传统集成电路测试中，主要采用自动测试设备ATE，针对集成电路的不同封装形式，设计直接连接自动测试单元和待测试电路的测试接口板，来实现集成电路的自动化测试。该方法存在测试接口板面积大、价格高昂、制作周期长的明显劣势，尤其在集成电路测试品种较多的情况下，制作测试接口板的价格与时间成本损耗十分明显。此外，由于多数集成电路工作频率在0.1GHz以下波段，信号波长远远大于电路板的尺寸，此时测试系统可看作集总式电路系统，各个模块或元器件之间信号线上的损失可忽略不计，连接ATE和集成电路的电路板信号线只起到电性连接作用。而到了0.1GHz以上频段，即射频集成电路的主要工作频段，随着信号波长的逐步降低，传统集成电路测试中只起到电性连接作用的电路板信号线，在高频测试中存在着严重的反射、串扰、噪声和电磁干扰现象，传统ATE测试方法因为频率升高带来的测试接口板的误差剧增，无法适用于射频集成电路测试。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种面向射频集成电路测试的操作便捷、测试效率高、通用性强、覆盖混合信号各个模块的射频混合信号集成电路测试系统与测试方法。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种射频混合信号集成电路测试系统，包括：自动测试单元，测试接口单元，片外接口单元和控制主机；所述自动测试单元根据待测器件需要用于向待测器件发送输入激励信号，并生成基于所述待测器件和所述输入激励信号的期望信号；接收待测器件响应于所述输入激励信号的输出信号；比较所述输出信号与所述期望信号，并输出比较结果；所述测试接口单元的一端接收所述输入激励信号，另一端采用标准对外接口将所述输入激励信号输出至片外接口单元；所述测试接口单元还用于接收所述片外接口单元的校准信号或/和待测器件的输出响应信号；实现自动测试单元与片外接口单元间信号的双向传输；所述片外接口单元用于接收所述输入激励信号，并输出至待测器件；所述片外接口单元还用于接收待测器件的输出响应信号，并输出至所述测试接口单元；所述控制主机，用于配置自动测试单元的相应模块；获取所述自动测试单元的比较结果；并按照设定格式输出测试报告。进一步的，所述自动测试单元包括射频发射与接收模块、数字信号发生与处理模块、模拟信号发生与处理模块和电源模块；所述射频发射与接收模块用于产生射频激励信号并输出至所述测试接口单元；接收所述测试接口单元输出的响应于片外接口单元的射频信号；所述数字信号发生与处理模块用于产生数字激励信号并输出至所述测试接口单元；接收所述测试接口单元输出的响应于片外接口单元的数字信号；所述模拟信号发生与处理模块用于产生模拟激励信号并输出至所述测试接口单元；接收所述测试接口单元输出的响应于片外接口单元的模拟信号；所述电源模块用于向所述测试接口单元输出电源信号。进一步的，所述测试接口单元的一端设置有与所述自动测试单元相匹配的高密度接口，另一端设置有标准接口；所述测试接口单元包括射频信号接口、数字通道接口、模拟通道接口和电源接口，其中，所述射频信号接口、数字通道接口、模拟通道接口用于传输所接收的相应类型的信号；所述电源接口用于传递电源信号。进一步的，所述片外接口单元至少包括校准模块，射频模块和射频电路夹具；所述射频电路夹具分别电性连接所述校准模块和射频模块；其中，所述校准模块用于修正所述测试接口单元中射频信号接口与所述片外接口单元中射频模块的测试误差；所述射频模块分别电性连接所述测试接口单元中射频信号接口与所述射频电路夹具，根据待测器件的类型实现信号的传输；其中，当待测器件需要隔绝直流信号或滤除噪声信号或电源偏置时，所述射频模块对所接收的射频信号进行预处理；所述射频电路夹具用于固定待测器件，并实现所述射频模块与待测器件之间的双向信号传输。进一步的，当待测器件为有源器件时，所述片外接口单元还包括电源偏置模块，所述电源偏置模块电性连接所述射频电路夹具，用于为待测器件供电；当待测器件的输出部分需要电源提供片外能量才能正常工作时，所述电源偏置模块还连接所述射频模块，用于为待测器件的输出部分供电；当所述有源待测器件包含数字管脚时，所述片外接口单元还包括数字接口，所述数字接口电性连接所述测试接口单元的数字通道接口，并根据待测器件的类型实现数字信号的传输；当所述有源待测器件包含模拟管脚时，所述片外接口单元还包括模拟接口，所述模拟接口电性连接所述测试接口单元的模拟通道接口，并根据待测器件的类型实现模拟信号的传输。进一步的，当所述片外接口中需要使用继电器或射频开关时，所述自动测试单元还包括效用资源模块，所述效用资源模块包括继电器控制位和恒定电压源，其中，所述继电器控制位通过所述测试接口单元的数字通道接口连接至所述片外接口单元的继电器或射频开关的数字控制管脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频混合信号集成电路测试系统，其特征在于，包括：自动测试单元，测试接口单元，片外接口单元和控制主机；所述自动测试单元用于根据待测器件需要用于向待测器件发送输入激励信号，并生成基于所述待测器件和所述输入激励信号的期望信号；接收待测器件响应于所述输入激励信号的输出响应信号；比较所述输出响应信号与所述期望信号，并输出比较结果；所述测试接口单元的一端接收所述输入激励信号，另一端采用标准对外接口将所述输入激励信号输出至片外接口单元；所述测试接口单元还用于接收所述片外接口单元的校准信号或/和待测器件的输出响应信号；实现自动测试单元与片外接口单元间信号的双向传输；所述片外接口单元用于接收所述输入激励信号，并输出至待测器件；所述片外接口单元还用于接收待测器件的输出响应信号，并输出至所述测试接口单元。

【技术特征摘要】
1.一种射频混合信号集成电路测试系统，其特征在于，包括：自动测试单元，测试接口单元，片外接口单元和控制主机；所述自动测试单元用于根据待测器件需要用于向待测器件发送输入激励信号，并生成基于所述待测器件和所述输入激励信号的期望信号；接收待测器件响应于所述输入激励信号的输出响应信号；比较所述输出响应信号与所述期望信号，并输出比较结果；所述测试接口单元的一端接收所述输入激励信号，另一端采用标准对外接口将所述输入激励信号输出至片外接口单元；所述测试接口单元还用于接收所述片外接口单元的校准信号或/和待测器件的输出响应信号；实现自动测试单元与片外接口单元间信号的双向传输；所述片外接口单元用于接收所述输入激励信号，并输出至待测器件；所述片外接口单元还用于接收待测器件的输出响应信号，并输出至所述测试接口单元。2.如权利要求1所述的一种射频混合信号集成电路测试系统，其特征在于，所述自动测试单元包括射频发射与接收模块、数字信号发生与处理模块、模拟信号发生与处理模块和电源模块；所述射频发射与接收模块用于产生射频激励信号并输出至所述测试接口单元；接收所述测试接口单元输出的响应于片外接口单元的射频信号；所述数字信号发生与处理模块用于产生数字激励信号并输出至所述测试接口单元；接收所述测试接口单元输出的响应于片外接口单元的数字信号；所述模拟信号发生与处理模块用于产生模拟激励信号并输出至所述测试接口单元；接收所述测试接口单元输出的响应于片外接口单元的模拟信号；所述电源模块用于向所述测试接口单元输出电源信号。3.如权利要求1所述的一种射频混合信号集成电路测试系统，其特征在于，所述测试接口单元的一端设置有与所述自动测试单元相匹配的高密度接口，另一端设置有标准接口；所述测试接口单元包括射频信号接口、数字通道接口、模拟通道接口和电源接口，其中，所述射频信号接口、数字通道接口、模拟通道接口分别用于传输所接收的射频信号、数字信号和模拟信号；所述电源接口用于传递电源信号。4.如权利要求1所述的一种射频混合信号集成电路测试系统，其特征在于，所述片外接口单元包括校准模块，射频模块和射频电路夹具；所述射频电路夹具分别电性连接所述校准模块和射频模块；其中，所述校准模块用于修正所述测试接口单元中射频信号接口与所述片外接口单元中射频模块的测试误差；所述射频模块分别电性连接所述测试接口单元中射频信号接口与所述射频电路夹具，根据待测器件的类型实现信号的传输；其中，当待测器件需要隔绝直流信号或滤除噪声信号或电源偏置时，所述射频模块对所接收的射频信号进行预处理；所述射频电路夹具用于固定待测器件，并实现所述射频模块与待测器件之间的双向信号传输。5.如权利要求4所述的一种射频混合信号集成电路测试系统，其特征在于，当待测器件为有源器件时，所述片外接口单元还包括电源偏置模块，所述电源偏置模块电性连接所述射频电路夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏勇权，马宝锋，
申请(专利权)人：西安太乙电子有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61