[實用新型]一種擴頻時鐘信號測試裝置

有效

• 申請號: 202020178355.0
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN211509036U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 賈楫;叢偉林;孫海;程飛鴻;王小波
• 申請（專利權）人: 成都華微電子科技有限公司
• 主分類號: H03L7/197
• 分類號: H03L7/197;H04B17/00;G01R29/02;G01R23/02
• 代理公司: 北京眾元弘策知識產權代理事務所(普通合伙) 11462
• 代理人: 宋磊

本實用新型屬于電子測試領域，具體涉及一種擴頻時鐘信號測試裝置。本實用新型對被測試的擴頻時鐘信號和參考時鐘信號兩路信號分別進行低通濾波,濾除高次諧波，保留基頻部分；將兩路低通濾波后的信號進行混頻和低通濾波后進行過零檢測獲得數字基帶信號；分析數字基帶信號獲得波形參數，與預期波形參數進行比對，判決測試結果是否在預期范圍內。本實用新型可以對FPGA、CPLD、ARM微控制器、PowerPC微控制、DSP微控制器等各種數字器件的擴頻時鐘進行采樣和分析，且硬件成本低，測試響應速度快，并且可以在一定程度上替代昂貴的臺式測試儀器設備，有很強的可實施性。

技術領域

本實用新型屬于電子測試領域，具體涉及一種擴頻時鐘信號測試裝置。

背景技術

擴頻時鐘在有電磁兼容設計要求的工程項目中有著廣泛的應用，例如PCIE 3.0總線、DDR3存儲等領域。擴頻時鐘示意圖如圖1所示。通過在一定的頻率范圍內對時鐘信號進行頻率調制，將信號功率分散到一定的頻域帶寬范圍內，減小了時鐘信號在頻域的峰值功率。

目前，主流的測試儀器廠家都有針對擴頻時鐘的測試解決方案。例如Tektronix公司的DPO7000系列高性能示波器集成了DPOJET測試軟件，可實現對擴頻時鐘信號的調制周期和頻率范圍參數的測試。

雖然DPO7000系列示波器測量擴頻時鐘的技術成熟，但儀器設備成本高，不能適應芯片批量測試的場景需要。芯片測試需要在不同的測試功能條件、工作電壓條件、工作環境溫度等條件下進行，并且測試效率將直接影響測試成本。因此，需要一種低成本的測試方法。滿足對功能測試和性能測試的不同需要。

發明內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于降低芯片擴頻時鐘信號測試的成本，提高測試效率，并且便于批量測試。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種擴頻時鐘信號測試裝置，它包括第一低通濾波器、第二低通濾波器、混頻器、第三低通濾波器、比較器和數字檢波電路；第一低通濾波器對被測試的擴頻時鐘信號進行低通濾波，第二低通濾波器對參考時鐘信號進行低通濾波器，第一低通濾波器、第二低通濾波器分別濾除被測試的擴頻時鐘信號和參考時鐘的高次諧波，保留基頻部分；第一低通濾波器和第二低通濾波器將低通濾波后信號送入混頻器混頻，第三低通濾波器對混頻后的信號進行低通濾波后送入比較器，比較器進行過零檢測獲得數字基帶信號送入數字檢波電路，數字檢波電路對數字基帶信號進行分析獲得波形參數，與外部輸入數字檢波電路的預期波形參數進行比對，判決測試結果是否在預期范圍內。

進一步地，數字檢波電路包括脈寬重復周期分析模塊、擴頻時鐘調制周期分析模塊、頻率偏移分析模塊和比較模塊；脈寬重復周期分析模塊對數字基帶信號的脈寬進行分析，找到時間寬度最寬或最窄的脈沖信號的重復周期，即調制周期Tmod；擴頻時鐘調制周期分析模塊根據參考時鐘信號與被測試的擴頻時鐘信號的頻率關系，得到被測試的擴頻時鐘的調制周期Tssc，Tssc＝Tmod；擴頻時鐘調制周期分析模塊對數字基帶信號進行分析，找到時間寬度最窄的脈沖的脈寬Tmin，得到擴頻時鐘與參考時鐘的頻率偏移最大值的近似值1/Tmin。

有益效果

本實用新型在芯片擴頻時鐘信號測試時使用混頻技術和基帶信號的過零檢測方法，獲得了頻率遠低于擴頻時鐘的數字信號，從而可以對FPGA、CPLD、ARM微控制器、PowerPC微控制、DSP微控制器等各種數字器件的擴頻時鐘進行采樣和分析，且硬件成本低，測試響應速度快，并且可以在一定程度上替代昂貴的臺式測試儀器設備，有很強的可實施性。

附圖說明

圖1是擴頻時鐘示意圖；

圖2是本實用新型的擴頻時鐘信號測試裝置的基本架構；

圖3是本實用新型的擴頻時鐘信號測試裝置信號處理流程中的波形示意圖；

圖4是本實用新型過零檢測后獲得的數字基帶信號的波形圖；