基于FPGA的高精度DAC测试方法研究与实现

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测试是芯片研发中极为重要的一个环节,在验证芯片功能和测试芯片缺陷过程中耗费了巨大的成本,数模混合电路的测试成本更是占据了芯片研发的大部分成本。在进行高精度DAC测试时,除了昂贵的测试设备加剧成本的提高外,测试精度和测试效率也是必须面对的挑战。对于一般芯片设计人员而言,更现实的意义是在有限的资源和时间内验证芯片的性能,所以在高精度DAC测试时需要一个低成本、高效率且方便灵活的测试方案。本文设计了一个基于FPGA的高精度DAC测试平台,包括由FPGA实现的数字信号发生器、搭载待测芯片的测试板和测试分析仪器。首先分析DAC各参数的基本测试方法,通过分析各参数测量时所需的输入信号和所要得到的结果,确定了以关键点法为主的静态参数测试方法和以DDS为核心的动态参数测试方法,同时对测试可能出现的问题加以分析;然后详细分析FPGA在芯片测试方面的优势以及DDS的工作原理,并在FPGA上实现了一种数字信号发生器,试验结果表明该信号发生器可以提供高精度DAC测试所需的测试向量;进而在上述基础上完成测试平台的搭建,包括测试电路的详细设计、PCB测试板的设计以及测试平台的调试;最后利用该测试平台对课题项目所设计的12位分段式电流舵DAC进行了测试。测试结果显示,无论是对DAC静态参数测试还是动态参数测试,通过本文设计的测试平台都可得到所需要的数据,它是一种灵活、快速且低成本的测试方案,可以为芯片设计人员所使用。
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