當把模擬電路和數字電路集成到同一顆電路芯片里，混合信號集成電路就誕生了。而這類集成電路所對應的測試系統就被稱為混合信號測試系統。?

得益于 DSP 技術的發展，現代混合信號測試系統比傳統混合信號測試系統有了更多的優點：

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可以高度并行地進行參數測試，縮短測試時間，從而降低測試成本。

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可以把各個頻率的信號分量區分，即把噪聲和諧波分量從測試頻率中分離出來，提高產品的可測試性。

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可以使用不同的函數處理數據，滿足不同需求。

我們周圍的許多信號，如聲波、光束、溫度、壓力等都是模擬信號?，F今基于信號處理的電子系統都必須先把這些模擬信號轉換為能與數字存儲、數字傳輸和數學處理兼容的離散數字信號。然后把這些離散數字信號存儲在計算機陣列之中用數字信號處理函數進行必要的數學處理。? 純數學理論上，如果滿足某些條件，連續信號在采樣之后可以通過重建完全恢復到原始信號，而沒有任何信號本質上的損失。不幸的是，現實世界總不能如此完美，實際上連續信號和離散信號之間的轉換總會有信號的損失。 采樣用于把信號從連續信號（模擬信號）轉換到離散信號（數字信號），重建用于相反的過程。ATE依靠采樣和重建向待測芯片施加激勵信號并測量它們的響應，具體的測試包含了數學上的和物理上的采樣和重建。? 混合 IC 測試使用的混合測試系統架構如下圖所示，它包括了數字子系統和模擬子系統、時鐘及時序同步控制、系統控制電源、用戶使用控制界面和系統接口五個部分。

↑?混合信號測試機系統圖

模擬與數字子系統

傳統的模擬部分測量通過給被測器件施加一個單頻點的連續波形（如正弦波），然后用均方根（RMS）儀表測量被測器件輸出。這種量測方式雖然簡便，但也存在固有的缺點。

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多頻點的測量會增加更多測試時間。

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RMS測量無法區別信號與噪聲。

基于?DSP 的測試系統中，通常需要兩種設備作為模擬信號源和測量工具：

1) 任意波形發生器（Analog Waveform Generator，AWG）

2) 波形采集器（Waveform Digitizer，DGT）

模擬子系統包括波形采集器 DGT、波形數據存儲器、數字信號處理器 DSP、波形發生器 AWG以及可矩陣連到模擬引腳的高精度 AC 量測單元。 混合信號 IC 測試時需要使用 AWG 將對應的模擬管腳提供模擬波形，使用?DGT 對輸出管腳信號進行波形數據采集，使用?DSP 對采集的波形數據進行處理。?

AWG

AWG 波形發生器結構如下圖。波形存儲器經 D/A 轉換器把波形數據轉換成階梯電壓輸出，然后經過低通濾波器把階梯電壓處理成一個平滑的連續波信號，以作為模擬器件測試時需要的輸入。 通常 AWG 還會包含差分輸出和偏置電路，以滿足不同的信號要求。

↑?波形發生器結構圖

AWG 可產生低于低通濾波器截至頻率的任意波形，當然根據奈奎斯特定理產生頻率的最高諧波分量不能超過 AWG 采樣頻率的 1/2。

DGT

波形采集器結構見下圖，其處理信號的過程與 AWG 相反，是將獲得的模擬信號經縮放和平移，再經過抗混疊濾波器連續時間的濾波處理，通過A/D轉換器轉換為數字信號并存儲，獲得數據后再經數字信號處理器 DSP 進行波形數據分析處理。

↑?波形采集器結構圖

DGT 通常在信號采集端以增益可調電路處理不同的信號，以便經過處理的信號能夠滿足 DGT的信號輸入要求。DGT 一般還包含跟蹤保持電路，這使其可以根據“欠”采樣定理完成高頻信號的采集。 數字子系統的結構與數字測試機相同，用來向被測器件提供控制信號使器件進入對應的工作狀態，提供 D/A 的數字輸入，采集 A/D 的輸出。 ?

測試同步(Synchronization)

在混合信號集成電路測試過程中，需要使用數字功能資源、AWG 資源以及 DGT 資源等等，在執行過程中必須有同步控制。只有保證模塊間的啟動停止、模塊的內部時序、模塊采樣頻率與輸入的信號頻率嚴格同步，才能高效精確地完成測試任務。?

混合信號集成電路測試系統一般具有高數據速率、高定時準確度、高通道數及高測試向量的數字測試能力。這就決定了混合信號測試系統中一般由數字部分占據主導地位。同時，混合信號測試的時序以數字測試為基礎，而數字測試是以周期的方式進行的，所以采用數字同步的方式最為合理。?

也因此，在通常情況下， AWG 和 DGT 都會預留外部觸發信號接口，用戶可以把數字通道與觸發接口相連接，以便在測試向量執行的過程中更加精確地觸發信號發送和測量。?

審核編輯：符乾江