當(dāng)前位置:首頁 > 測試測量 > 測試測量
[導(dǎo)讀]關(guān)鍵字:測試平臺 ADSL芯片目前全球ADSL用戶數(shù)量在迅速增長,為了刺激ADSL的持續(xù)增長,市場需要低成本的ADSL集成電路,本文介紹如何利用先進的測試平臺來對ADSL芯片的某些關(guān)鍵參數(shù)進行測試,從而使半導(dǎo)體制造商能夠降

關(guān)鍵字測試平臺 ADSL芯片

目前全球ADSL用戶數(shù)量在迅速增長,為了刺激ADSL的持續(xù)增長,市場需要低成本的ADSL集成電路,本文介紹如何利用先進的測試平臺來對ADSL芯片的某些關(guān)鍵參數(shù)進行測試,從而使半導(dǎo)體制造商能夠降低ADSL器件的測試成本。
 
ADSL是一種充分利用普通電話雙絞線上未用資源容量的調(diào)制解調(diào)器技術(shù),它采用不對稱傳輸方式,從中心局(CO)到遠端(RT)的下行速度最高能達到上行速度的4倍。這種不對稱性能在視頻和互聯(lián)網(wǎng)訪問等以市場為導(dǎo)向的消費類寬帶應(yīng)用中是非常理想的,因為在這些應(yīng)用中下行數(shù)據(jù)速率必須非常高,而從用戶到中心局(CO)的上行數(shù)據(jù)一般都比較少。這種使用模型同樣也適用于從公司服務(wù)器到雇員、合作伙伴和客戶的業(yè)務(wù)通信往來。

與模擬調(diào)制解調(diào)器不同,ADSL 調(diào)制解調(diào)器不進入公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN),同時采用了先進的調(diào)制技術(shù),其發(fā)送的信號頻率以及數(shù)據(jù)速率都遠高于模擬調(diào)制解調(diào)器。ADSL支持的下行速率最高可達8Mbps,上行速率最高可達832kbps。不過隨著信號傳輸距離的增加,采用這種技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率也會很快下降。例如,當(dāng)用戶端與局端的距離在12,000英尺以下時,ADSL的速率能夠保持8Mbps,當(dāng)距離增加到18,000英尺時,其速率只能達到1.5Mbps。 

ADSL采用人們熟悉的頻分復(fù)用(FDM)方法提供寬帶服務(wù),同時支持傳統(tǒng)的“普通電話服務(wù)”(POTS)網(wǎng)絡(luò)。ADSL采用的FDM方法主要是離散多音(DMT)調(diào)制。DMT調(diào)制方法將大約1.1MHz的頻譜分成256個間距相等的子信道或音調(diào),每個子信道占5.3125KHz。在DMT頻譜中每個信道都以獨立的信道方式工作,并采用正交幅度調(diào)制(QAM)的調(diào)制方法來編碼數(shù)字信息。
 
這些信道除了用于數(shù)據(jù)傳輸外,還能用于獨立的網(wǎng)絡(luò)管理或性能測試。較低頻率的信道不用于傳輸信號,一般留作保護帶寬以避免與處于頻譜低端的傳統(tǒng)POTS設(shè)備發(fā)生干擾。在緊鄰并高于這些保護信道頻率的頻段,被分配的是少量用于上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺?,剩余較高頻率的信道則用于下行數(shù)據(jù)傳輸。就象V.32和V.34 調(diào)制解調(diào)器等其它調(diào)制解調(diào)器技術(shù)一樣,ADSL調(diào)制解調(diào)器也需要采用回波抵消技術(shù)解決上行和下行信道的重疊問題。而要同時提供電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)就必須依靠低通濾波器或分離器來實現(xiàn)分離。

測試方法 

為了提高ADSL的性價比,制造商需要提供能夠延長中心局與用戶端距離的設(shè)備,這樣就可以減少終端點的數(shù)量,從而降低鋪設(shè)扇形用戶線所需的成本。另外,ADSL設(shè)備的覆蓋性能是最具競爭性的一個因素。較長的電話線會對ADSL所使用的高端頻帶信號造成多達90dB的衰減。因此,半導(dǎo)體制造商在ADSL設(shè)備的設(shè)計中通常會采用較高動態(tài)范圍和較低噪聲指標的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。 

在ADSL 調(diào)制解調(diào)器中,模擬前端(AFE)的噪聲和線性性能是ADSL 調(diào)制解調(diào)器能在較長線纜上獲得理想數(shù)據(jù)速率的關(guān)鍵所在。并不寬裕的噪聲與線性設(shè)計余量往往會提高測試的挑戰(zhàn)性,因為制造商需要提供更寬動態(tài)范圍和更高精度的ADSL測試儀器,總之其測試成本要小于或至少等于前一代低性能ADSL設(shè)備的測試成本。 

制造商可以采用單音測試方法來判定ADSL的純動態(tài)范圍、標準失真和噪聲基底電平。這種直接測試方法足夠用來快速發(fā)現(xiàn)各種缺陷。單音測試方法對測試設(shè)備的信噪比(SNR) 比較有效。雖然ADSL轉(zhuǎn)換器的線性指標比較嚴格,但SNR仍然是確保ADSL正確工作所必需的重要器件參數(shù)。單音測試還能測得設(shè)備的總體諧波失真(THD)和無失真動態(tài)范圍(SFDR)。
 
在計算SNR后這些基本的動態(tài)線性測試只要求少量的額外處理過程,因此這種測試基本不會花太多的測試時間開銷。也就是說,單音測試的測試時間要求相對于它的效率來說是非常適中的。此外,許多業(yè)界領(lǐng)先的測試系統(tǒng)都提供預(yù)先做好的例程,以方便這些單音測試的開發(fā)。由于單音測試方法利用一套數(shù)據(jù)就能夠測試多個關(guān)鍵參數(shù),因此大部分有缺陷的設(shè)備都通不過單音測試。 

雖然靜態(tài)的線性測試是ADC規(guī)范的傳統(tǒng)內(nèi)容,但對ADSL設(shè)備來說,不太適合用于設(shè)備的評估。ADSL ADC的高轉(zhuǎn)換速率通常會被高分辨率所抵消。這時需要捕獲大量的數(shù)據(jù),從而占用大量的DSP運算時間。另外需要考慮的因素是ADSL設(shè)備中使用的高頻信號,靜態(tài)線性測試與器件的動態(tài)響應(yīng)會有很大的區(qū)別。
 
比較這類器件的各種測試可以發(fā)現(xiàn),最有實際效果的仍然是基本的環(huán)回測試。工程師將發(fā)送器連接到接收器,然后檢查輸出端送出的編碼數(shù)據(jù)能否在輸入端得到正確解碼。雖然這種高度實用性的測試方法并不能提供復(fù)雜設(shè)計中隔離故障設(shè)備所必需的信息,但它執(zhí)行起來速度非???,費用也最低。 

IMD測試 

雖然積分非線性(INL)和差分非線性(DNL)等傳統(tǒng)的靜態(tài)線性測量方法非常重要,但它們不足以表征AFE的性能。對于ADSL設(shè)備來說,THD規(guī)范并不能提供足夠的有關(guān)DUT非線性如何影響輸入信號的信息。在多音ADSL中,整個帶寬的動態(tài)線性范圍決定了調(diào)制解調(diào)器的容量。

在非線性系統(tǒng)中,輸出信號中會出現(xiàn)輸入信號中并不存在的許多頻率分量,其中最常見的頻率分量是諧波。利用單音正弦波測試方法能夠很容易地估測諧波信號。交調(diào)分量是另外一種會嚴重影響信號保真度的頻率分量。
 
當(dāng)輸入信號中包含有多個音調(diào)時就會產(chǎn)生交調(diào)失真(IMD),所產(chǎn)生的IMD與輸入音調(diào)頻率呈一種數(shù)學(xué)關(guān)系,并會在整個頻譜中擴散(如圖1所示)。一般來說,第3階分量對信號的保真度影響最大。ADSL設(shè)備中使用的DMT調(diào)制方案是利用具有正常間距的多個正交信號分量,因此不僅第3階IMD,即使是第5階甚至第7階IMD也需要最小化。
 
測試IMD時需要2個純的單音輸入到DUT,此時必須仔細斟酌單音的選擇、DUT的取樣率和樣本數(shù)量,才能保證正確地從沒有頻率分量重疊的頻譜中提取出必要的信息。這樣做并不一定能正確表征以整數(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)性能特征;因此通常還會用到啟發(fā)式的方案或強迫方式的整數(shù)搜索。象ASL3000這樣先進的測試平臺會提供具有高取樣率、信號高保真度和時鐘靈活性的儀表操作套件,這都是進行可接受的IMD測試配置所必需的。 

多音測試 

在ADSL的幾種測試中,多音功率比(MTPR)測量是最具挑戰(zhàn)性的測試工作。這種方法主要用來測試某個頻率點(槽位)的信號功率,此時設(shè)備的激勵信號應(yīng)該由除了對應(yīng)被測頻點以外的所有單音組成(圖2)。正常間距下的所有單音都會在空閑頻點處產(chǎn)生大量的IMD分量。由于ADSL技術(shù)依賴于通過每個頻率頻點的獨立傳輸,因此這種測試方法能夠有效地評估被測器件的性能。在一個完整的MTPR測試中,所有256個頻率點都需要測量這樣的殘留功率。 

測試方案 

利用先進的測試平臺可以非常方便地實現(xiàn)TOI和MTPR等測試。一些先進的混合信號平臺如Credence ASL 3000所提供的工具就能產(chǎn)生和觀察這些測試所需的正確波形。工程師可以利用內(nèi)部的DSP功能自動執(zhí)行FFT測試或找出信號的幅度、相位和編寫C代碼,并使用某些工具產(chǎn)生和觀察與這些測試有關(guān)的高精度波形。這些先進的測試系統(tǒng)還能提供擴展分辨率以及可靠完成復(fù)雜ADSL部件的靈敏度測量所需的精度。 

許多ADSL設(shè)備中的ADC和DAC動態(tài)性能特征要求提高發(fā)生器和量化器的帶寬和分辨率。例如, ADSL標準規(guī)定MTPR測試中的信號電平只有1V rms,當(dāng)這樣的信號擴展到255個Bin時,在目標頻率Bin中測到的任何殘留信號電平都非常低,因此通常要求16位的分辨率才能確保測試的正確性。 

過去,12位ADC和DAC(72dB動態(tài)范圍)被認為比較適合DSL部件。雖然在大批量生產(chǎn)中14位ADC和DAC被認為是最具實用價值,但在具有很多電子噪聲的生產(chǎn)環(huán)境中采用16位ADC和DAC顯然具有很大的風(fēng)險。為了完成這些測試工作,測試儀的電氣環(huán)境要求噪聲要很低,應(yīng)該足夠支持96dB以上的動態(tài)范圍。另外,工程師要能夠產(chǎn)生信號,并以非常低的抖動對DUT信號實施取樣,因為在這樣的動態(tài)范圍內(nèi),抖動會直接轉(zhuǎn)換成被測試信號上的等效噪聲。
 
Credence ASL 3000測試平臺還有一個優(yōu)點,即能夠測試ADSL設(shè)備的發(fā)送部分。除了其固有的靈敏度測量外,利用ASL 3000還能夠?qū)l(fā)送信號通過某個陷波器,以進一步改進特殊靈敏度測量下的動態(tài)范圍。同樣地,無失真動態(tài)范圍等其它一些關(guān)鍵的測量也能照此辦理。預(yù)置于這個測試儀器內(nèi)的測試例程還有一個優(yōu)點,即可快速完成測試程序。

利用ASL 3000測試平臺可以簡化MTPR等復(fù)雜的測試工作。ASL 3000提供一個帶簡化測試例程的DSP庫。事實上,這個DSP庫與Credence Quartet測試系統(tǒng)提供的庫是相同的,因此可以簡化不同平臺間的移植工作。過去,要產(chǎn)生ADSL測試所需的具有動態(tài)范圍的音調(diào)是十分困難的,而如今先進的波形發(fā)生器設(shè)備的出現(xiàn)也使之變得簡單了。多音測試用到的儀器要比其它測試復(fù)雜,在多音測試中不能使用濾波器,因此工程師通常需要仔細地權(quán)衡精度和測試時間的關(guān)系。 

IMD測試的建立一般要比其它測試復(fù)雜,幸運的是這些IMD測試只是增加了少量的額外測試時間,但高質(zhì)量的測試結(jié)果使它物有所值。該類型的測試有助于工程師很好地理解設(shè)備的非線性,并更好地改善實際性能。 

事實上,在最近一次Credence測試方法演示中,向Credence工程師提供的5個部件及其它裝置都通過了測試。當(dāng)工程師用上述更高級的方法測試時發(fā)現(xiàn),其中一個部件實際上是有缺陷的。一般來說,晚一些發(fā)現(xiàn)缺陷可能沒什么太大影響,但如果那個產(chǎn)品部件通過正常渠道銷售出去的話,就會影響到用戶對品牌質(zhì)量的認知程度。

一體化設(shè)備

ASL 3000測試平臺可以測試ADSL器件中用到的復(fù)雜調(diào)制信號。它的高性能和高測試精度非常適合用來測試高性能的ADSL部件,特別是在高吞吐量的多點配置中。對于具有集成模擬前端和較多數(shù)量數(shù)字管腳的復(fù)雜混合信號器件來說,測試工程師通常可以選擇Quartet、SZ M3650或Octet等測試系統(tǒng)。

Quartet能夠滿足具有大量數(shù)字管腳和模擬前端并要求大動態(tài)范圍的混合信號器件的低抖動測量要求。而SZ M3650則比較適合測試具有更多數(shù)字引腳的設(shè)計,因為這種情況下在提供測試信號方面需要很大的靈活性。還有就是Octet,它支持對那些同時具有重要數(shù)字內(nèi)容和嵌入式DSL元件的混合信號器件的高吞吐量并行測試。除了這些產(chǎn)品化測試平臺外,還有IMS Gemini MS等工程校驗系統(tǒng)還可提供加快復(fù)雜ADSL器件的芯片調(diào)試速度所需的一些特殊功能。

在高級混合信號測試儀中使用的先進技術(shù)提供了許多專用的資源,可以用來滿足復(fù)雜ADSL器件的多點測試所需的復(fù)雜單音、多音和IMD測試要求。充分利用這些豐富的測試手段,工程師可以從故障器件中提取出重要的信息,從而更好地理解性能問題和影響產(chǎn)量的因素。

換句話講,工程師也因此能更加專注于他們關(guān)心的那些特殊領(lǐng)域,取長補短,增強自己的開發(fā)能力,以提供更高性能和質(zhì)量的ADSL產(chǎn)品。利用具有良好性價比的測試系統(tǒng)進行相對較少量的復(fù)雜測試,ADSL制造商就能獲得最大的吞吐性能和較低的測試成本,從而充分滿足快速發(fā)展的ADSL市場需求。
 

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉