混合信號(hào)集成電路是指包括數(shù)宇模塊和模擬模塊的集成電路。將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A 或 DAC)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D或 ADC)"。圖所示的是 ADC/DAC 的工作原理。目前，已經(jīng)商用化的 ADC/DAC 速率達(dá)到數(shù)十 Cbit/ s，位數(shù)達(dá)到 32bit。

模數(shù)較換的作用是將時(shí)問(wèn)連續(xù)、幅值也連續(xù)的模擬量錢換為時(shí)間離散、幅值也高散的數(shù)字信號(hào)，數(shù)模轉(zhuǎn)換的作用則剛好相反。采樣是將連線（即模擬）信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散（即數(shù)宇）信號(hào)的處理過(guò)程；反之，重構(gòu)是將離散信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)信號(hào)的處理過(guò)程。采樣和重構(gòu)在混合信號(hào)集成電路測(cè)試中均得到了廣泛的應(yīng)用。理論上，必須按照采樣定理進(jìn)行采樣，即采樣頻率應(yīng)大于2倍的信號(hào)頻率；但在實(shí)際測(cè)試中，有時(shí)也會(huì)用到過(guò)采樣(Over Sampling）和欠采樣(Under Sampling)?；?DSP 的測(cè)試涉及兩種采樣類型，即相干采樣和非相干釆樣。相干采樣要求滿足F3/Ft=N/M，其中F3.為采樣頻率，F(xiàn)1為信號(hào)頻率，N為采樣點(diǎn)數(shù)，M 為采樣周期數(shù)，且M 與N互為素?cái)?shù)，這樣可避免重復(fù)采樣，提高效率。針對(duì)周期信號(hào)的不相千采樣容易引起頻譜泄露。

混合信號(hào)集成電路的測(cè)試包括直流參數(shù)測(cè)試和交流參數(shù)測(cè)試，如功耗、漏電、電源抑制比、建立時(shí)間等；而針對(duì)其傳輸特性，則主要測(cè)試靜態(tài)參數(shù)與動(dòng)態(tài)參數(shù)。圖所示為 ADC 測(cè)試原理圖。

測(cè)試時(shí)，由測(cè)試系統(tǒng)提供電源、時(shí)鐘、模擬信號(hào)及數(shù)宇控制信號(hào)給被測(cè)電路。靜態(tài)參數(shù)測(cè)試通常為全碼線性測(cè)試，通過(guò)輸人一個(gè)滿量程的信號(hào)頻率較低的三角波，采樣得到實(shí)際輸出的信號(hào)，通過(guò)實(shí)測(cè)傳輸特性與理想傳輸特性的比較來(lái)確定其靜態(tài)參數(shù)，包括滿量程范圍 (Full Scale Range, FSR)、最低有效量值 （Least Significant Bit, LSB)、差分非線性 ( Diferential Non-linearity, DNL)、積分非線性 (Integral Non-lineariy, INL)、失調(diào)誤差 (Otfset Error)、增益誤差(Gain Brror)、失碼（ Missing Code） 等。靜態(tài)參數(shù)測(cè)試也可以通過(guò)輸人正弦波采用直方圖方法來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

在進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試時(shí)，通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)的波形發(fā)生器生成一定頻率的測(cè)試波形（通常為正弦波），該測(cè)試波形的準(zhǔn)確度必須遠(yuǎn)高于被測(cè)電路的準(zhǔn)確度；將測(cè)試波形輸人被測(cè)電路后，采樣得到輸出的時(shí)域信號(hào)；通過(guò)快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform， FFT） 將采樣的時(shí)域信號(hào)變換為頻域信號(hào)進(jìn)行處理，?析得到混合信號(hào)集成電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)。動(dòng)態(tài)參數(shù)包括信噪比 ( Signal Noise Ratio,SNR)、總諧波失真 (Total Harmonie Distorion， THD）、有效位數(shù)（EffeetNumber of Bits, ENOB）、無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍 ( Spurious Free Dynamic Range,SFDR)、噪聲與諧波總失真 (Signal to Noise and Distortion. SINAD)、互調(diào)失真(Intermodulation Distortion， IMD）等。在理想的轉(zhuǎn)換器中，SINAD 和 SNR 是相同的。如果 SNR 是轉(zhuǎn)換器所能達(dá)到的理想狀態(tài)，SINAD 是反映轉(zhuǎn)換器實(shí)際性能參數(shù)的指標(biāo)，則 SINAD 越接近 SNR，表示其性能越好。ENOB 可以在信噪比基礎(chǔ)上計(jì)算得出，即

ENOB= ( SINAD-1.76）/6.02

測(cè)試混合信號(hào)集成電路時(shí)，同樣需要考慮可測(cè)性設(shè)計(jì)，以及設(shè)計(jì)與測(cè)試的鏈按，提供其測(cè)試所需的軟硬件環(huán)境?；旌闲盘?hào)集成電路測(cè)試系統(tǒng)除了具備數(shù)字集成電路測(cè)試系統(tǒng)的能力，還應(yīng)具備產(chǎn)生高準(zhǔn)確度任意波形的能力，捕捉和處理數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào)的能力，以及數(shù)宇模塊與模擬模塊同步的能力。

針對(duì)現(xiàn)階段不斷涌現(xiàn)出的高速、高精度 ADC/DAC，如果測(cè)試用的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法提供滿足其要求的高精度時(shí)鐘、信號(hào)源等，可采用高質(zhì)量的分立儀器，或者進(jìn)行回環(huán)(Loopback）測(cè)試；針對(duì)測(cè)試負(fù)載板（Load Board)，不僅要在設(shè)計(jì)上保證電源、地的干凈，還要格外注意時(shí)鐘及高速/高精度信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)的布線問(wèn)題，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行充分的濾波處理。目前，新的標(biāo)準(zhǔn) IEEE 邊界掃描方法己經(jīng)完全適用于混合信號(hào)測(cè)試，如果將來(lái)能實(shí)現(xiàn)混合信號(hào)集成電路的結(jié)構(gòu)測(cè)試，將大大降低其測(cè)試難度 與測(cè)試成本。

審核編輯：湯梓紅