[發明專利]一種定時同步DAC靜態參數測試方法

有效

• 申請號: 201710117673.9
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106992782B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 劉玉輝;邱孟通;陳偉;郭紅霞;郭曉強;張鳳祁;丁李利
• 申請（專利權）人: 湘潭大學;西北核技術研究所
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

本發明涉及一種定時同步DAC靜態參數測試方法。該方法在數字輸入模塊與模擬采集模塊無法共享時鐘與觸發信號的情況下，以運行于控制器上的軟件程序依次調度數字輸入模塊與模擬采集模塊，并控制相對時延，實現DAC靜態參數測試過程中模擬采集模塊的信號采集與數字輸入模塊的數字信號輸入之間的同步。本發明在硬件設備無法共享時鐘與觸發信號的限制下，實現了DAC靜態參數測試模擬采集與數字輸入的同步，降低了DAC測試對硬件設備的功能要求，整個測試過程在控制器控制下完全自動化執行。以此測試方法可通過經濟適用的小型設備實現DAC的靜態參數自動化測試，為一些特殊場景的DAC靜態參數測試如總劑量效應實驗等提供小型化、經濟適用測試方案。

技術領域

本發明屬于半導體測試領域及輻射效應研究領域，具體涉及一種定時同步DAC靜態參數測試方法。

背景技術

數模轉換器(Digital to Analog Converter，DAC)靜態參數測試方法復雜，傳統的靜態參數測試方法中要求：1)數字輸入模塊與模擬采集模塊共享同一個時鐘信號2)通過數字輸入模塊提供的觸發信號觸發控制模擬采集模塊采樣測量的開始和結束3)模擬采集模塊需在共享時鐘基礎上進行一定的時間延遲后測量DAC模擬輸出，即每次數字輸入產生的模擬輸出穩定之后及下一次數字輸入導致的模擬輸出狀態改變前執行DAC模擬輸出的信號測量。

目前常用的測試方案有如下三種：

方案一：大型半導體測試機臺測試。這種方案測試全面可靠效率高，但是體積大設備不可攜帶，價格昂貴通常達到千萬級別，主要適用于半導體廠商生產測試。如泰瑞達公司的UltraFlex與愛德萬公司的V93000。

方案二：手動測試或半自動測試方案方案，這種方案測試效率低，耗時長，并且只能進行部分碼值測試(即只測試部分輸入碼值對應的模擬輸出，根據這部分碼值的測試結果計算靜態參數)。如專利申請號200910048936.0，名稱為“基于ARM核芯片的數模轉換器自動測試系統及其測試方法”所述測試系統及測試方案則為一種典型的半自動測試方法，專利中數字輸入自動化但是模擬采集則必須手動記錄，并根據手動記錄的數據做后續的計算得到參數，這種手動測試的方案只能進行部分碼值測試，對于一個8位的DAC全碼測試需要反復測試記錄512這幾乎是不可能的。

方案三：從底層硬件開始開發的一體化測試系統，由于數字輸入模塊與模擬采集模塊可以做在通一PCB板上，使用同一時鐘信號，模擬采集與數字輸入的同步變得簡單。這種系統成本非常低但是硬件開發開發難度很大；另外測試系統與被測器件必須緊密連接，無法應用于輻射效應在線測試等需要長線測試(測試系統與被測DAC分離，通過至少1ˉ2米長線連接)等特殊情況。如專利申請號201310669977.8，名稱為“一種數模轉換器的測試方法，測試系統及控制器”。

具備共享時鐘與觸發信號功能的硬件價格昂貴，并且體積大，不具備便攜性。若能通過軟件定時同步方法代替硬件同步方案，則可以極大降低對測試硬件的功能要求，在不具備共享時鐘與觸發信號的經濟適用小型化設備上(如PXI、PCI等模塊化板卡)實現DAC的靜態參數的自動化測試。在一些特殊用途如DAC總劑量效應測試過程中，通常需要攜帶測試設備到不同實驗環境開展測試，即要求設備具備一定的便攜性。若測試設備能小型化，則可以方便攜帶到所需實驗或測試環境開展測試。并且在DAC總劑量效應測試過程中，傳統測試方案每次輻照到一定的劑量點需要將被測DAC芯片取出輻照間，到測試設備上執行測試，然后放回輻照間繼續下一輪測試。若能以較低成本開發小型化的測試系統，則可將測試系統通過鉛磚屏蔽放置在輻照間里，實現DAC總劑量效應的在線測試，在輻照的同時開展靜態參數測試。在線測試方案中由于無退火效應等優點測試結果將更加準確。

根據上述介紹，總結出來針對現有DAC靜態參數測試方法，主要存在以下兩個方面技術缺陷：

1.傳統的測試方法，對硬件設備要求高，數字輸入模塊與模擬采集模塊必須具備共享時鐘與觸發信號的硬件同步功能；