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国际仍是模仿的(下)

许多人都说:“我们生活在一个数字化的世界”,但是你不能对美国模拟器件公司(Analog Devices Inc., 简称ADI)的工程师说这样的话。

  在开端对一个DAC进行评价时,Munson和Colangelo采用了人工办法履行台式测验设备。“咱们需求首要了解器材是怎么作业的,”Colangelo说,“在这之后,咱们才干进行主动化测验。咱们也有必要确保频谱剖析仪不会在咱们的丈量进程中添加失真。”为了得到尽或许最佳的功用,他们运用了两台频谱剖析仪来评价他们的DAC。“咱们运用了一台高达100MHz的Rohde Schwarz的频谱剖析仪,”Colangelo表明,“在100MHz以上,咱们又转而运用了一台Agilent的仪器。”

  Munson和Colangelo对元件功用及他们的评价板不会添加失真充满信心,之后他们运转了一系列主动丈量。他们运用在National Instruments的LabView上编写的软件来操控图形发生器和频谱剖析仪。运用台式测验设备,Munson和Colangelo将运用ATE体系进行一系列温度和电源电压方面许多相同的丈量。

  ADC是ADI公司的另一类中心产品,由产品工程师Chris Carney对该类产品进行评价。他对这些具有差分LVDS和单端CMOS数字输出的ADC进行测验。

  “一般,350Msps是从CMOS到LVDS的转折点,”Carney说,“可是一些用户乃至想要以更低的速度完成LVDS输出。”那些在100Msps至200Msps速度条件下运用ADC的用户或许甘愿运用LVDS,由于其差分输出的电压摆幅更小。

  Carney的ADC评价板可衔接到一个FIFO存储器板上。两种类型的存储器分别为16KB和32KB,这使他能够全速运转ADC,并在将数据传输到电脑之后进行脱机数据剖析。像Munson和Colangelo相同,Carney在进行主动丈量之前,先在台式设备上人工开端运转他的评价程序。

  他的FIFO板与被称为LabAlyzer的自主ADC测验软件一同运转,该软件是运用LabView编写的可履行程序。运用LabAlyzer,Carney装备了一个ADC,它能够对数据进行收集,并履行FFT来丈量失真和积分非线功才能。他的使命之一是操控一个调理ADC输入偏置电压的寄存器。一旦他发现了最理想的偏置电压,规划工程师就能够为待出产的器材芯片中的这个电压进行设置。

  音频CODEC

  ADI公司也出产包含DAC、ADC、采样率转换器,以及运转若干音频算法的数字信号处理器等的一系列音频集成电路。在数字音频产品工程规划司理Steven Roy的指导下,产品工程师Chirag Patel对音频CODEC进行了评价。他评价的是适用于轿车音响体系的最新的AD1938。它包含4个立体声DAC和2个立体声ADC。该器材是AD1836A的晋级类型,后者有3个立体声DAC和2个立体声ADC。新式轿车具有有8个扬声器的音响体系,需求4个立体声DAC。

  从评价板开端,Patel为详细运作形式装备了CODEC。他运用一个串行外设接口(SPI)端口将采样率、串行数据格式和音量等写入了寄存器。该器材包含18个用户寄存器,以及若干仅用于内部确诊的寄存器。该评价板经过一个USB端口与电脑进行通讯。

  在初次调试一个新的元件时,Patel遇到了一些与他的搭档Munson和Colangelo相同的问题——区分噪声的来历。“这是一个克服困难的进程,”Patel表明,“假如我看见了电源线上的噪声,我就会运用一个外置电源,而不运用评价板的电源。”

  Patel运用来自一台音频精度测验仪的单音和多音信号,对CODEC的IMD、THD+噪声、线性、信噪比(SNR)和串扰进行了丈量。在THD+噪声测验中,他一般运用在器材最大输入电平之下的1dB振幅的1kHz正弦波形,而对二次和三次谐波的丈量运用的是音频测验仪。

  Patel开始进行评价和调试的器材大约有50个。作为其台式评价的一部分,Patel以尽或许多的运转形式对器材的功用进行检查。在台式测验之后,Patel运用ATE体系以进一步描绘器材的特征,以发现首要数字接口的时序约束。

  数字时序特征描绘能够包含与互相有关的相位差数字信号,这是Patel安排丈量和掌握时刻的要害。他描绘了给定温度规模、电源电压和晶圆制作进程中的改动对CODEC特征的影响。假如元件满意了标准要求,他就会在ATE体系上对大约500个元件进行计算学评价。依据计算,他能够为数据资料供给元件的典型值和确保值。这种计算学丈量包含模仿特征的THD+噪声和SNR。

  “咱们一般会在试出产运转中保存大约50%的加工晶圆,以防咱们需求做出暂时的改动,”Patel说,“假如这种改动仅仅CODEC逻辑电路,那么,新的原型元件能够在大约3个星期内预备结束。假如这种改动需求的是模仿电路器材,这个改动或许需求花12个星期。”

  RF器材

  ADI公司还出产RF和光学元件,这些元件是由RF及无线(RFW)组的工程师进行开发和测验的。高档产品工程师Tom Kelly对RF产品,例如功率检波器、放大器、乘法器和调制器,以及对数检测器(log detector)等光学元件进行评价。RFW组有若干主动测验台,Kelly运用其中之一测验AD8349,这是一种用于GSM和CDMA移动电话的700MHz至2.7GHz的正交调制器。

  在对AD8349进行评价期间,Kelly运用图3所示的测验设备丈量了噪声、相邻频道功率走漏比(ACLR)和边频带。Aeroflex信号发生器可发生I和Q调制信号。为了丈量调制器的功用,Kelly用一台Rohde Schwarz频谱剖析仪对调制器的输出频谱进行了丈量。

  图4显现了对一个双载波101 W-CDMA信号进行的ACLR丈量。为了进行丈量,Kelly调制了两个以频率离隔的W-CDMA通道,以使一个通道将它们分隔。然后,他在未用通道中看到了信号走漏,以及频率上下的双载波。在这种情况下,能够发现这个无线电衔接调制器(AD_RLM)与AD8349之间相邻频道的差值约为4dB。图5显现了这一边频带丈量。

校准在丈量边频带按捺时至关重要。“传统上,咱们都是运用一只HP矢量电压表进行信号校准,”Kelly解释道,“自从这种设备不再出产以来,咱们正在测验运用VNA或高速示波器。”

  Kelly忧虑怎么校准将会影响一个调制器I和Q基带输入信号。假如该信号的振幅和正交并不持平,Kelly将会看到一个不期望得到的边频带。即便有完美的振幅匹配,正好为1U的相位差错也会引起-40dBc的不期望得到的边频带。1U相位和0.5dB的振幅差错可发生-30dBc的不需求的边频带。

  ADI公司的工程师要花几个星期的时刻运用台式设备、实验室主动测验台和出产ATE体系对新式%&&&&&%规划进行评价。用于出产的一种产品有必要得到一位产品工程师的同意,产品工程师会向规划人员供给有价值的反应。

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