【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体芯片，具体为一种高速adc/dac的测试系统及方法。
技术介绍
1、随着半导体芯片产业的快速发展，芯片的密度越来越小，功能也愈发的强大，诸如数模转换芯片dac和模数转换芯片adc。现如今，高速高性能的adc/dac芯片在各个领域广泛应用，对其可靠性老炼测试和寿命评估的过程中，由于要提供高速时钟和相关激励，在保证高速信号完整性的同时，能为其提供高温温度应力，且能保证外围辅助芯片处于低温工作环境，目前来说仍是一项巨大的挑战。
2、典型的adc/dac测试解决方案主要通过评估板外接各种测试仪器，包括电压源、信号源、示波器、逻辑分析仪和误码仪等。该方案系统集成度差，且相关测试仪器仪表价格昂贵，不适合批量化的芯片封测应用。
3、计算机测量与控制期刊上刊登的“基于fpga的高速adc测试平台的设计”，介绍了基于xilinx（赛灵思）公司的virtex®-7 fpga vc707 评估板的高速adc测试系统。测试种类单一，只能满足adc芯片的测试，并测芯片的能力有限，没有提供温度加速应力环境。
4、再如，意大利的eda industries 的ubts系列老炼设备通过多通道数字信号发生器、多通道数字信号分析仪、模拟信号发生器、模拟信号分析仪等生成和分析各种类型的电信号，可实现adc/dac芯片的老炼测试。但其价格昂贵，测试程序编写复杂，且核心技术无法自主可控。
5、此外，由于ghz的高速信号提供给被试器件时，必须考虑信号完整性问题，常规可靠性老炼测试设备，都是电和信号测试资源放在
6、申请内容
7、本申请的目的在于提供一种高速adc/dac的测试系统及方法，可以筛选剔除器件的早期失效，保证器件在各领域应用的可靠性，高性能多兼容性，并测能力强，价格适中，自主可控并且系统集成度高。
8、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种高速adc/dac的测试系统，包括承载机柜以及设置在承载机柜内的pc人机交互单元、老炼测试电源以及若干试验抽屉，所述pc人机交互单元与老炼测试电源通过通讯转接板连接，试验抽屉之间通过网络交换机连接，老炼测试电源与试验抽屉电连接，老炼测试电源为整个系统提供电源，pc人机交互单元实现测试模式、参数的编辑下发以及监控显示、存储，为后续系统可靠性筛选分析提供数据支撑，试验抽屉用于待测器件测试，
9、所述试验抽屉包括抽屉本体，抽屉本体内设置有系统电源、背板、高速串行母板以及若干检测工位，系统电源连接背板和高速串行母板为抽屉本体供电，背板连接高速串行母板，高速串行母板连接检测工位，老炼测试电源连接背板；
10、背板上连接有主控子板、电源子板、模拟信号发生子板以及温控子板，主控子板连接pc人机交互单元，与pc人机交互单元进行数据交互，主控子板分别与电源子板、模拟信号发生子板以及温控子板连接实现数据交互，模拟信号发生子板为待测器件提供可编辑的模拟信号，温控子板配合温控夹具为待测器件提供温度应力；
11、检测工位内部设有高速串行核心板、工位子板及温控夹具，高速串行核心板通过fmc高速连接器固定在工位子板上，测试时与待测器件紧邻，保证高速信号的信号质量，温控夹具固定在工位子板上，温控夹具内的加热单元和温度检测单元，温控夹具、工位子板和温控子板组成一个温控闭环回路，可控制该密闭空间的温度达到设定的恒温值，为待测器件提供可靠性老炼测试的温度应力，工位子板与高速串行母板连接，低速数字信号在高速串行母板上进行电平转换和驱动提升分别分配到工位子板上，每个工位子板分配16路，可模拟各种通讯接口，作为高速adc/dac的寄存器配置信号使用。
12、优选的，所述主控子板包括第一mcu芯片、以太网连接器、第一收发器以及第二收发器，第一mcu芯片通过以太网连接器和第一收发器与pc人机交互单元连接，第一mcu芯片通过第二收发器与电源子板、模拟信号发生子板以及温控子板连接，进行次级数据交互。
13、优选的，所述电源子板包括第二mcu芯片，第二mcu芯片连接主控子板和通过板载的cpld可编程逻辑芯片和ads8328芯片组成二级电源健康管理系统，实现电压源输出电压和输出电流的监测，过、欠压和过流、过温的保护。
14、优选的，模拟信号发生子板通过第三mcu芯片连接主控子板，模拟信号发生子板包括fpga芯片，fpga芯片与第三mcu芯片通过一组并行接口连接，fpga芯片分别连接两颗数据位10bit的高速dac芯片和一颗低速dac芯片，低速dac芯片为两颗高速dac芯片提供vpp参考电压并输出2路直流偏置量控制电压提供给偏置调节运放op27，fpga芯片通过dds直接数字频率合成技术将模拟信号量化后的数字信号传输给高速dac芯片，并为高速dac芯片提供一路120mhz的参考时钟信号，两个高速dac芯片的两个输出端与第一高速运放ad8047的同相输入端和反相输入端连接组成差分电路，实现i/v转换，第一高速运放ad8047的输出端与偏置调节运放op27的输出端和第二高速运放ad8047连接组成运放的减法电路。
15、优选的，所述温控子板通过stm32f1xx的dma功能并行采集温控夹具的热敏电阻反馈的温度值。
16、优选的，背板通过fpc柔性导线将主控子板的并行信号及相关控制信号连接到高速串行母板，通过电流导线将二级电源输出转接到高速串行母板，通过屏蔽线将2路模拟信号连接到高速串行母板，通过导线与温控夹具的加热电阻和热敏电阻相连。
17、优选的，高速串行母板与主控子板交互，输出最大频率20mhz的波形时序可编辑的数字信号，经过专用电子引脚pe芯片，进行电平转换和驱动提升分别分配到工位子板上。
18、本申请还提供一种高速adc/dac的测试方法，适用于上述任一所述的一种高速adc/dac的测试系统，具体包括：
19、a1：预设实验参数，并将预设实验参数传输至主控子板；
20、a2：主控子板分别控制温控夹具内的温度达到设定值、二级电源健康管理系统输出设定值、模拟信号发生子板设定模拟信号、高速串行母板对待测器件进行初始化配置、高速串行核心板为待测器件提供时钟信号，并准备待测器件的输出数据；
21、a3：实时监测电压电流以及待测器件的输出数据，当达到试验时间或检测到报警信息则技术测试。
22、本申请还提供另一种高速adc/dac的测试方法，适用于上述任一所述的一种高速adc/dac的测试系统，具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速ADC/DAC的测试系统，其特征在于，包括承载机柜以及设置在承载机柜内的PC人机交互单元、老炼测试电源以及若干试验抽屉，所述PC人机交互单元与老炼测试电源通过通讯转接板连接，与试验抽屉之间通过网络交换机连接，老炼测试电源与试验抽屉电连接，老炼测试电源为整个系统提供电源，PC人机交互单元实现测试模式、参数的编辑下发以及监控显示、存储，为后续系统可靠性筛选分析提供数据支撑，试验抽屉用于待测器件测试，
2.根据权利要求1所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，其特征在于：所述主控子板包括第一MCU芯片、以太网连接器、第一收发器以及第二收发器，第一MCU芯片通过以太网连接器和第一收发器与PC人机交互单元连接，第一MCU芯片通过第二收发器与电源子板、模拟信号发生子板以及温控子板连接，进行次级数据交互。
3.根据权利要求2所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，其特征在于：所述电源子板包括第二MCU芯片，第二MCU芯片连接主控子板和通过板载的CPLD可编程逻辑芯片和ADS8328芯片组成二级电源健康管理系统，实现电压源输出电压和输出电流的监测，过、欠压和过
4.根据权利要求2所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，其特征在于：模拟信号发生子板通过第三MCU芯片连接主控子板，模拟信号发生子板包括FPGA芯片，FPGA芯片与第三MCU芯片通过一组并行接口连接，FPGA芯片分别连接两颗数据位10bit的高速DAC芯片和一颗低速DAC芯片，低速DAC芯片为两颗高速DAC芯片提供Vpp参考电压并输出2路直流偏置量控制电压提供给偏置调节运放OP27，FPGA芯片通过DDS直接数字频率合成技术将模拟信号量化后的数字信号传输给高速DAC芯片，并为高速DAC芯片提供一路120Mhz的参考时钟信号，两个高速DAC芯片的两个输出端与第一高速运放AD8047的同相输入端和反相输入端连接组成差分电路，实现I/V转换，第一高速运放AD8047的输出端与偏置调节运放OP27的输出端和第二高速运放AD8047连接组成运放的减法电路。
5.根据权利要求2所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，其特征在于：所述温控子板通过STM32F1XX的DMA功能并行采集温控夹具的热敏电阻反馈的温度值。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，其特征在于：背板通过FPC柔性导线将主控子板的并行信号及相关控制信号连接到高速串行母板（13），通过电流导线将二级电源输出转接到高速串行母板（13），通过屏蔽线将2路模拟信号连接到高速串行母板（13），通过导线与温控夹具的加热电阻和热敏电阻相连。
7.根据权利要求6所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，其特征在于：高速串行母板（13）与主控子板交互，输出最大频率20Mhz的波形时序可编辑的数字信号，经过专用电子引脚PE芯片，进行电平转换和驱动提升分别分配到工位子板上。
8.一种高速ADC/DAC的测试方法，其特征在于：适用于权利要求1-7任一所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，具体包括：
9.一种高速ADC/DAC的测试方法，其特征在于：适用于权利要求1-7任一所述的一种高速ADC/DAC的测试系统，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高速adc/dac的测试系统，其特征在于，包括承载机柜以及设置在承载机柜内的pc人机交互单元、老炼测试电源以及若干试验抽屉，所述pc人机交互单元与老炼测试电源通过通讯转接板连接，与试验抽屉之间通过网络交换机连接，老炼测试电源与试验抽屉电连接，老炼测试电源为整个系统提供电源，pc人机交互单元实现测试模式、参数的编辑下发以及监控显示、存储，为后续系统可靠性筛选分析提供数据支撑，试验抽屉用于待测器件测试，
2.根据权利要求1所述的一种高速adc/dac的测试系统，其特征在于：所述主控子板包括第一mcu芯片、以太网连接器、第一收发器以及第二收发器，第一mcu芯片通过以太网连接器和第一收发器与pc人机交互单元连接，第一mcu芯片通过第二收发器与电源子板、模拟信号发生子板以及温控子板连接，进行次级数据交互。
3.根据权利要求2所述的一种高速adc/dac的测试系统，其特征在于：所述电源子板包括第二mcu芯片，第二mcu芯片连接主控子板和通过板载的cpld可编程逻辑芯片和ads8328芯片组成二级电源健康管理系统，实现电压源输出电压和输出电流的监测，过、欠压和过流、过温的保护。
4.根据权利要求2所述的一种高速adc/dac的测试系统，其特征在于：模拟信号发生子板通过第三mcu芯片连接主控子板，模拟信号发生子板包括fpga芯片，fpga芯片与第三mcu芯片通过一组并行接口连接，fpga芯片分别连接两颗数据位10bit的高速dac芯片和一颗低速dac芯片，低速dac芯片为两颗高速dac芯片提供vpp参考电压并输出2路直流偏置量控制电压提供给偏置调节...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭玉龙，杨坦，周玉军，方小阳，柴俊标，胡世松，卜建明，贺庭玉，廖剑，余亮，
申请(专利权)人：杭州中安电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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