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图形测试 多工位模拟和混合信号器件并行测试效率关键 　　1介绍 　　 　　多工位测试是大多数模拟和混合信号器件生产厂家大批量测试的基石. 随着并行测试工位数的提高, 模拟和混合信号器件测试系统的设计人员需要不断的努力克服以前的架构的不足，架构的缺点会导致并行测试效率（PTE: Parallel Test Efficiency） 的降低。这篇文章将介绍pattern-based（图形）测试，并用一个简单真实的测试应用来展示用SmartPin??的技术来实现多工位pattern-based并行测试的能力和效率。 　　 　　2Pattern-Based测试 　　 　　高效多工位测试最重要的方面是没有软件介入而完全由硬件来完成测试激励和测量的能力。一种方法是采用AWG（任意波形发生器）和Digitizer（数字化仪）并通过主时钟控制系统同步来实现。这种架构可以使所有工位的测试资源同时工作进而实现并行测试。 　　模拟测试结果的运算是很复杂的；因此效率高的测试系统必须具有灵活的应用广泛的数学函数处理测试数据的能力。在多工位测试中，高水平的测试效率是通过在每个测量源上嵌入处理器来进行本地并行运算获得的。 　　图1描述了pattern-based多工位测试方案的一般结构框图，每一工位有一套独立的资源，如V/I，AWGs，digitizers和digital pin（数字管脚）电路。这些资源通过共同的主时钟系统同步，使得每一工位可并行执行测试流程中相同的测试项，并且支持数字图形中的条件跳转，每工位独立。 　　回顾一些模拟源的基本设计会有更多了解。图2表示SmartPin?? pattern-based可编程电压/电流源（V/I）的功能结构框图。该图中，V/I源是一个四象限源，能在很多个电压和电流量程内加两种极性的电压和/或电流，这扩大了V/I源的灵活性和测试覆盖范围。 　　真正的pattern-based测试要求没有软件介入，测试电压/电流的量程和模式可以on-the-fly动态实时切换。使用基于AWG的方法，可以把一组变动的施加值存入测试源AWG的内存中。编写任意组合的波形，如一系列静态值，斜波，正弦波或其他复杂的波形，都是很简单的；由于AWG patterns都是在时钟控制下运行, 同样的波形就可以并行加到每一个测试工位。 　　另外一个提高测试效率的关键是能在图形中控制测量采??的开和关。在图形测量中，我们的源上有2个数字化仪，一个用来采集电压波形，一个用来采集电流波行。这样有助于测试工程师了解当前源的所有状态。单独的测试项目可能不需要两种波形，但对一组测试项目来说，电压和电流可能都要求测，这时两种波形就是必需的了。 　　图2说明了在没有软件介入的情况下如何改变量程。在这个例子中，同一个任意波形发生器（AWG）的内存中，存储了要施加的波形数据，用来控制这个V/I源的电压/电流模式还有其他硬件设定。这个SmartPin?? 的专利架构，作为V/I源的使用，已被证实可以提高pattern-based测试效率。它创新使用图形来控制测试源的施加模式（电压/电流），电流量程，ADC采样，ADC测量增益设定，ADC滤波器设定。硬件激励控制使V/I源可以调整其设定和测量条件从而完成在一个连续测试图形中的多个测试项目的测试。 　　 　　3测试结果评定 　　 　　当一个特定的Pattern-based测试运行完成时，测试源上的DSP（数字信号处理器）可以用来并行地计算每个工位的每个子测试项目结果。然后这些测试结果被硬件收集用于界限检查和数据记录。这些需要软件介入，但是非常高效地提供了一个宽范围的编程灵活性，同时保持了高效率和极好的易用性。 　　 　　4软件支持 　　 　　Pattern-based测试在编程上与传统“设置-等待-测量”代码相比有点复杂。为此，专门的软件工具使编程尽可能的简单是很重要的。对于波形发生器，整合了量程和模式切换的编辑工具是必不可少的。显示工具需要表示模拟和数字驱动以及捕获的波形之间的关系，允许测试工程师来查看每个测量区域的稳定性能。 　　图3 举例说明了简化Pattern-based程序生成的软件工具。这个例子中，一个任意波形发生器（AWG）编辑器工具被用来产生一个LDO（低压差稳压器）V（in）引脚上的一系列测试条件。任意波形发生器被定制化来支持每类信号源的硬件特性，如量程切换，采样选通，及驱动模式切换。测试序列（Sequence）被看作是激励波形分解到多个不同的区域。每个区域可以支持直流电平、斜坡、正弦波形，和/或者用户提供的任意波形。这个测试序列例举量程切换和选通测量采样。在该例子中，电源以10mA量程开始，变到100mA量程，然后以1A量程完成Pattern。那些选通的采样区域用