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J750—PXI测试系统在射频芯片测试中应用摘要: 利用J750测试机台IG-XL开发环境,充分利用J750的数字信号给定和电压电流测量功能及PXI的射频信号收发功能,开发出一套适用于射频芯片量产化测试的系统。该系统具有价格低廉,测试精度高,稳定性好,测试速度快的特点。 关键词: 芯片测试;J750;PXI 中图分类号:TN 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0910026-02 0 引言 随着射频集成电路越来越强烈的市场竞争,势必要求对芯片的设计、开发、生产、测试等各个阶段降低成本,以达到应对激烈市场竞争的目的。对于某一种测试芯片来讲,由于生产厂家的要求不同,对该种芯片并不一定要求做如此全面的电参数测试。因而用较复杂昂贵的机台做某几个参数的测试,成了半导体测试领域常见到的现象。显然这是浪费资源,不能节约成本的不好做法。基于这些考虑,本文着重论述了针对射频放大芯片的低成本,高效率,高可靠性的射频解决方案。 1 被测芯片简介 RF7168是RFMD公司生产的双频段(dual band)传输模块,可支持GSM900和DCS1800两种模式。具有RFMD公司必威体育精装版的功率抑制模块,可以显著减少负载匹配中发生的电流和功率波动现象。产品还加入和防静电滤波器,可以有效防止周围静电对芯片天线端口的危害。 2 射频开关的性能及对测试系统的要求 射频开关芯片主要用在有射频通路的场合,即在射频通路中有开通关断射频信号的需要,及在通路中有把信号从一个通路接到另外一个或几个通路的场合。该种芯片的应用极为广泛,在大多数射频电路板及电子产品中有广泛应用。 根据芯片生产厂家要求,该芯片的典型测试参数如下: 1)无功率电流(Idle Current):即无功电流,表征芯片在不工作状态下的消耗电流。2)最大输出功率(Max Pout),表征芯片在正常工作条件下的最大输出功率。3)二阶谐波,三阶谐波,表征芯片在输出33dbm时的信号纯正度。 3 J750-PXI测试系统搭建 3.1 J750测试机台 J750机台是Teradyne公司提供的在自动测试领域最成熟的测试机台之一,在全球范围的装机量超过三千台。 Channel board(数字通道模版):此模块为单个电路板上的高速数字资源子系统,每个channel board上有64个channel,可分独立队数字管脚做信号给定和测量。 Relay board(开关板):负责切换数字通道模板的信号到指定的探针,在需要信号整合的时候可以吧多个伸缩式探针的信号合到一处,相当于channel board上的插头。 DPS(device power supply):被测芯片供电系统,可以往外部输出较大信号的稳定电压,每块板子上有八个独立的单象限电压供电通道。 3.2 PXI机台 美国艾法斯(Aroflex)公司生产的PXI射频收发仪表配置比较灵活,可选用不同插槽的机箱搭配不同的模块,实现用户需要的功能。本课题采用的是2021C与3011模块实现射频信号产生的功能;用3030及3010模块搭配产生射频信号测量的功能。 4 测试方案开发及应用 4.1 测试仪器选择 结合被测芯片的测试要求得知,该芯片既要测量max icc等直流参数,又要测量2nd harmonic等射频参数,且做每项测试时还要对不同管脚做不同的电参数设置,因此选取J750机台做直流参数测试机各管脚参数设置,PXI做射频信号的产生和测量,同时开关电路的控制也由J750完成。 4.2 测试通路设计 从所测芯片的参数看出,要测量的芯片的输出功率范围约从-40dbm到33dbm不等,且测试端口不是唯一。PXI的输入输出管脚各有一个,且能测量的功率范围为-70dbm-10dbm之间,这就有必要根据芯片的管脚及测得功率范围设计开发一个通路切换模块,使得在测量不同参数时可以根据该参数的实际输入输出管脚和输入输出功率分配不同的信号通路。根据实际的测试要求设计开关电路如下图: 根据通路功能的不同,从总体上可对信号通路划分为两个部分,即信号输入通路(source path),和信号测量通路(capture path)。 信号输入通路: 信号输入通路的主要功能是为把PXI根据芯片实际测试需要发出的信号按照各个测试项的不同分别切换到待测芯片的不同管脚。主要分为四个通路。 1)PXI_Source to LB_TX通路。此通路用于低频段基本载波测试中的输入信号。 2)PXI_Source to HB_TX通路。此通路用于高频段基本载波测试中的输入信号。 3)PXI_Source to RX1通路。此通路用于insertion loss项中的低频段输入信号。