芯片自检电路、检测电路、芯片及自检方法技术

本发明专利技术揭示了一种芯片自检电路、检测电路、芯片及自检方法，所述芯片自检电路包括信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器、高通滤波器及判断模块；信号处理电路接收敏感元件的输出信号及测试信号ft；第一梳状滤波器把第一个陷波点设置在测试信号ft处，从输入信号中消除测试信号；第二梳状滤波器把第一个陷波点设置在大于ft的频率处，同时得到敏感元件的输出信号和测试信号；高通滤波器分离出测试信号的数字量；判断模块根据信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波器的传输函数判断信号处理电路功能是否正常。本发明专利技术提出的芯片自检电路、检测电路、芯片及自检方法，可提高检测的精确度及便捷度。可提高检测的精确度及便捷度。可提高检测的精确度及便捷度。

【技术实现步骤摘要】
芯片自检电路、检测电路、芯片及自检方法


[0001]本专利技术属于芯片
，涉及一种检测电路，尤其涉及一种芯片自检电路及自检方法。

技术介绍

[0002]传感器广泛应用在诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、医学诊断等领域，几乎每一个现代化项目都离不开各种各样的传感器，根据应用特点分类包括，压力传感器、加速度传感器、磁性传感器、温度传感器等等。不同传感器的结构大致相同，都是由前端敏感元件、信号放大电路和模数转换器组成。
[0003]根据传感器的低速高精度需求，模数转换器一般采用SDM(sigma
‑
delta modulator)。传感器芯片在出厂时会在测试机台上筛选出不达指标的残片和废片，到用户手中后依然可能由于外界机械冲击、辐射、老化等原因导致输出不正常，进而引发整个系统的功能性问题。现代复杂系统要求高可靠性，需要传感器在不能正常工作时输出报警信号，就可以做出相应处理避免极端情况出现。传感器中通常加入自检电路来完成这项功能，通过对比测试输出和设计输出之间的差值来判断传感器是否还工作在正常区间。
[0004]然而，现有方案要么需要中断正常信号切换到自检模式、要么加入的自检电路本身存在没有被检测的风险。
[0005]有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的芯片检测电路，以便克服现有芯片检测电路存在的上述至少部分缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种芯片自检电路、检测电路、芯片及自检方法，可提高检测的精确度及便捷度。
[0007]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，采用如下技术方案：
[0008]一种芯片自检电路，所述芯片自检电路包括：
[0009]信号处理电路，其输入端连接芯片的设定输出端，接收所述芯片设定输出端的输出信号，所述信号处理电路的输入端还接收一测试信号ft；
[0010]第一梳状滤波器，其输入端连接所述信号处理电路的输出端，用以把第一个陷波点恰好设置在测试信号ft处，从输入信号中消除测试信号；
[0011]第二梳状滤波器，其输入端连接所述过信号处理电路的输出端，用以把第一个陷波点设置在大于ft的频率处，同时得到所述敏感元件的输出信号和测试信号；
[0012]高通滤波器，其输入端连接所述第二梳状滤波器的输出端，用以分离出测试信号的数字量；以及
[0013]判断模块，分别连接所述信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波器，根据所述信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波器的传输函数，预先计算出测试信号的数字量，如果输出的结果和该预设值差距在正常范围内，认为信
号处理电路功能正常，否则认为信号处理电路功能不正常。
[0014]作为本专利技术的一种实施方式，所述信号处理电路包括：
[0015]信号放大器，其输入端能连接敏感元件的输出端，用以将所述敏感元件输出的信号进行放大，消除由于工艺制造引入的电路直流偏移误差；
[0016]过采样模数转换器，其输入端连接所述信号放大器的输出端，所述过采样模数转换器的采样率fs远大于敏感元件输出信号带宽fb，将低频部分的量化噪声搬移到高频部分，输入到数字电路的高速码流经过低通滤波器之后滤掉高频噪声，生成高精度的数字码。
[0017]作为本专利技术的一种实施方式，所述第二梳状滤波器用以把第一个陷波点设置在ft的2倍的频率处，同时得到所述敏感元件的输出信号和测试信号；
[0018]作为本专利技术的一种实施方式，采样率fs大于等于敏感元件输出信号带宽fb的256倍。
[0019]根据本专利技术的另一个方面，采用如下技术方案：一种检测电路，所述检测电路包括：
[0020]第一梳状滤波器，其输入端连接信号处理电路的输出端，用以把第一个陷波点恰好设置在测试信号ft处，从输入信号中消除测试信号；所述信号处理电路的输入端连接芯片的设定输出端，接收所述芯片设定输出端的输出信号，所述信号处理电路的输入端还接收一测试信号ft；
[0021]第二梳状滤波器，其输入端连接所述过信号处理电路的输出端，用以把第一个陷波点设置在大于ft的频率处，同时得到所述敏感元件的输出信号和测试信号；
[0022]高通滤波器，其输入端连接所述第二梳状滤波器的输出端，用以分离出测试信号的数字量；以及
[0023]判断模块，分别连接所述信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波器，根据所述信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波器的传输函数，预先计算出测试信号的数字量，如果输出的结果和该预设值差距在正常范围内，认为信号处理电路功能正常，否则认为信号处理电路功能不正常。
[0024]根据本专利技术的又一个方面，采用如下技术方案：一种芯片，所述芯片包括上述的芯片自检电路。
[0025]根据本专利技术的又一个方面，采用如下技术方案：一种芯片，所述芯片包括上述的检测电路。
[0026]根据本专利技术的又一个方面，采用如下技术方案：一种自检方法，所述自检方法包括：
[0027]向信号处理电路输入一测试信号ft；所述信号处理电路的输入端还连接芯片的设定输出端，接收所述芯片设定输出端的输出信号；
[0028]第一梳状滤波器把第一个陷波点恰好设置在测试信号ft处，从输入信号中消除测试信号；
[0029]第二梳状滤波器把第一个陷波点设置在大于ft的频率处，同时得到所述敏感元件的输出信号和测试信号；
[0030]高通滤波器从第二梳状滤波器的输出信号中分离出测试信号的数字量；
[0031]判断模块根据所述信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波
器的传输函数，预先计算出测试信号的数字量，如果输出的结果和该预设值差距在正常范围内，认为信号处理电路功能正常，否则认为信号处理电路功能不正常。
[0032]作为本专利技术的一种实施方式，所述第二梳状滤波器把第一个陷波点设置在ft的2倍的频率处，同时得到所述敏感元件的输出信号和测试信号。
[0033]作为本专利技术的一种实施方式，采样率fs等于敏感元件输出信号带宽fb的256倍。
[0034]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的芯片自检电路、检测电路、芯片及自检方法，可提高检测的精确度及便捷度。
[0035]本专利技术对输入测试信号没有特殊需求，可在芯片内部自行生成，这样可以在用户使用过程中也可以运行，并不局限在量产测试阶段。测试信号注入后，不需要中断芯片的正常操作，采用频分复用的方式，通过两个不同陷波点的梳妆滤波器以及高通滤波器分离出正常信号和测试信号，把测试信号的数字量和预设值对比后可以判断芯片信号处理电路是否处于正常工作状态。整个自检系统在模拟电路部分没有引入额外的测试和比较电路，不存在自检电路本身功能异常的风险，而且最大程度的对信号处理电路部分进行了测试覆盖；在数字电路部分的滤波器和判断电路可以通过冗余的方式减小功能异常的风险。
附图说明
[0036]图1为本专利技术一实施例中芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片自检电路，其特征在于，所述芯片自检电路包括：信号处理电路，其输入端连接芯片的设定输出端，接收所述芯片的设定输出端的输出信号，所述信号处理电路的输入端还接收一测试信号ft；第一梳状滤波器，其输入端连接所述信号处理电路的输出端，用以把第一个陷波点恰好设置在测试信号ft处，从输入信号中消除测试信号；第二梳状滤波器，其输入端连接所述过信号处理电路的输出端，用以把第一个陷波点设置在大于ft的频率处，同时得到所述敏感元件的输出信号和测试信号；高通滤波器，其输入端连接所述第二梳状滤波器的输出端，用以分离出测试信号的数字量；以及判断模块，分别连接所述信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波器，根据所述信号处理电路、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器和高通滤波器的传输函数，预先计算出测试信号的数字量，如果输出的结果和该预设值差距在正常范围内，认为信号处理电路功能正常，否则认为信号处理电路功能不正常。2.根据权利要求1所述的芯片自检电路，其特征在于：所述信号处理电路包括：信号放大器，其输入端能连接敏感元件的输出端，用以将所述敏感元件输出的信号进行放大，消除由于工艺制造引入的电路直流偏移误差；过采样模数转换器，其输入端连接所述信号放大器的输出端，所述过采样模数转换器的采样率fs远大于敏感元件输出信号带宽fb，将低频部分的量化噪声搬移到高频部分，输入到数字电路的高速码流经过低通滤波器之后滤掉高频噪声，生成高精度的数字码。3.根据权利要求1所述的芯片自检电路，其特征在于：所述第二梳状滤波器用以把第一个陷波点设置在ft的2倍的频率处，同时得到所述敏感元件的输出信号和测试信号。4.根据权利要求2所述的芯片自检电路，其特征在于：采样率fs大于等于敏感元件输出信号带宽fb的256倍。5.一种检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：第一梳状滤波器，其输入端连接信号处理电路的输出端，用以把第一个陷波点恰好设置在测试信号ft处，从输入信号中消除测试信...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄冠中，
申请(专利权)人：深圳麦歌恩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：