ADI公司測量工程“更上一層樓”的挑戰

簡(jiǎn)介

多年來(lái)，"更上一層樓"一直隱含在A(yíng)DI公司戰略中，但最近，由于專(zhuān)注于提供更多解決方案，這一戰略已變得明確。追根溯源，曾經(jīng)我們僅提供分立器件和數據手冊。我們的新理念是參與并理解我們要為客戶(hù)解決的問(wèn)題的全部。作為該理念的一部分，ADI公司的測量工程已超越傳統的僅測試IC的方法，轉而測試解決方案，包括軟件、封裝中的信號鏈系統、微型模塊和其他元件。這種方法將確保我們開(kāi)發(fā)的解決方案能為客戶(hù)創(chuàng )造重大價(jià)值。

在A(yíng)DI公司內部，測量工程團隊有時(shí)被視為開(kāi)發(fā)硬件和軟件以推出產(chǎn)品的人員。然而，由測試和評估工程組成的測量部門(mén)是ADI公司當前最具挑戰性的工程專(zhuān)業(yè)之一。測量工程師是支撐公司與客戶(hù)關(guān)系的基礎人員。他們是您在查看保證最大和最小器件規格、典型性能、最大額定值和穩健性時(shí)所信任的人。隨著(zhù)設計性能不斷提高，我們依賴(lài)測量工程師的經(jīng)驗來(lái)跟上性能各方面（速度、噪聲、功耗或新集成特性）改進(jìn)的步伐。

測量專(zhuān)業(yè)由測試和評估工程組成，面對的挑戰包括突破性性能、按時(shí)交付和不斷提高的質(zhì)量要求。不久之前，我們處理的是10位或12位精度的簡(jiǎn)單單功能IC（轉換器）。如今，20位SAR轉換器、20位DAC轉換器和32位Σ-Δ轉換器展示了過(guò)去數年來(lái)，隨著(zhù)IC技術(shù)的發(fā)展，測量挑戰如何改變。為了闡明改變的程度，我們將考察低功耗Σ-Δ產(chǎn)品的演變，以幫助說(shuō)明所實(shí)現的信號鏈集成的完整性，并突出強調這給我們測量能力帶來(lái)的需求和進(jìn)步。

我們現在希望讓SiP（系統化封裝）、微型模塊和模塊更上一層樓，客戶(hù)將再次向我們提出新的測量挑戰，這些挑戰將迫使我們改進(jìn)測量方法并開(kāi)發(fā)新穎的測試和測量解決方案。SiP利用復雜的核心技術(shù)，將無(wú)源和有源器件集成在一起（有時(shí)還集成中央處理單元以執行配置和控制），從而達到前所未有的系統集成水平。這種集成度引入了越來(lái)越多的功能、嵌入式特性組合、高級封裝、內部節點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)題、嵌入式軟件、系統級校準等等。這些解決方案簡(jiǎn)化了復雜轉換器產(chǎn)品的使用體驗，其復雜性問(wèn)題以及設計和測量障礙在A(yíng)DI公司內部得到處理和解決。

過(guò)去和現在

最新測試和測量挑戰的一個(gè)典型例子就是我們低功耗Σ-Δ系列產(chǎn)品的進(jìn)步。為了展示所取得的進(jìn)步，圖1突出說(shuō)明了這樣一個(gè)事實(shí)：我們系統化芯片的水平現在已經(jīng)遠遠高于前幾代轉換器。該產(chǎn)品系列中的最新產(chǎn)品是一款適合高精度測量應用的低功耗、低噪聲、全集成式模擬前端。該產(chǎn)品的信號鏈集成度要求24位Σ-Δ模數轉換器(ADC)領(lǐng)域、基準電壓源性能和精度方面、通道序列化和時(shí)序方面、數字特性和功能方面及振蕩器性能方面的測量經(jīng)驗。作為比較，圖1還顯示了一款先前的典型16位器件，其在當時(shí)被認為具有突破性的性能。相關(guān)挑戰已經(jīng)解決，今天的技術(shù)已經(jīng)提高了好幾個(gè)數量級。除非技術(shù)進(jìn)步與我們的測試和測量能力相匹配，否則我們將無(wú)法保持行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先地位。

圖1 集成的演變；性能進(jìn)步驅動(dòng)創(chuàng )新

深入了解轉換器架構、混合信號測試電路設計中的專(zhuān)業(yè)知識、PCB布局技術(shù)以及測量軟件，可以讓我們從這些高集成度轉換器中獲得最佳性能。這有利于SiP/模塊的發(fā)展，使我們的經(jīng)驗能夠被用來(lái)解決更多的客戶(hù)設計挑戰并縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。

現在和未來(lái)

當我們向前邁進(jìn)，著(zhù)手解決客戶(hù)未來(lái)的問(wèn)題時(shí)，我們的工具箱充滿(mǎn)了豐富的產(chǎn)品和測量專(zhuān)業(yè)知識?？v觀(guān)ADI公司歷史，我們不斷在實(shí)際信號處理方面取得突破，并持續通過(guò)片內集成擴展我們的核心技術(shù)。近年來(lái)，我們已經(jīng)開(kāi)始涉足DSP、RF和MEMS領(lǐng)域，并在物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域開(kāi)辟新天地。

ADI公司收購凌力爾特則是更進(jìn)一步的舉措，整合了我們強大的產(chǎn)品組合，并增加了業(yè)界領(lǐng)先的高性能模擬和電源解決方案。這鞏固了我們整合這些技術(shù)的定位，通過(guò)真正展現我們能力的解決方案來(lái)影響客戶(hù)。

圖2 SiP/模塊開(kāi)發(fā)利用了我們的核心技術(shù)

圖2顯示了我們在橫向和縱向上積累技術(shù)的進(jìn)展情況，我們現在將這些構建模塊用在SiP/模塊開(kāi)發(fā)中以提供超越芯片的解決方案。測量工程師通過(guò)整合我們在這些核心技術(shù)方面的專(zhuān)業(yè)知識來(lái)支持這一目標。

為什么ADI公司認為這是必要的呢？從與客戶(hù)的接觸中，我們知道他們也在發(fā)展，客戶(hù)也在更上一層樓。版圖正在改變，您的混合信號設計團隊可能更小，您可能有其他方面的關(guān)注和專(zhuān)業(yè)知識，并且您正在尋求縮短設計周期和上市時(shí)間的辦法。通過(guò)提供完整信號鏈，ADI公司可以幫助您擺脫這些設計挑戰，而這需要有效測量解決方案作為支撐。

模塊解決方案原型開(kāi)發(fā)

通過(guò)盡早與客戶(hù)開(kāi)展合作，測量工程師可以利用我們的硬件專(zhuān)業(yè)技術(shù)為開(kāi)發(fā)SiP/模塊設計原型。我們可以對新穎的構想進(jìn)行概念驗證，并且快速調試和評估，在必要時(shí)迭代原理圖和布局以實(shí)現最佳性能。我們可以開(kāi)展任務(wù)測試，評估客戶(hù)的傳感器，在特定應用情形中測試整個(gè)系統，并分析數據以確保所有要求都得到滿(mǎn)足，然后才開(kāi)發(fā)最終SiP或模塊。

圖3 模塊測試原型

利用這些原型，我們還能開(kāi)發(fā)ATE解決方案，從而攻克系統級設備可能提出的新測試挑戰，例如封裝尺寸、測試節點(diǎn)接入點(diǎn)或固件接口。

借助我們對構成這些產(chǎn)品的模塊核心技術(shù)的經(jīng)驗，我們可以運用我們的器件級訣竅讓這些器件實(shí)現最佳性能，甚至將系統級性能提升到新的水平。通過(guò)原型，我們可以輕松與基準激勵信號和測量?jì)x器接口，并評估生產(chǎn)測試需要接入哪些測試節點(diǎn)。此原型可以讓我們和客戶(hù)開(kāi)始驗證整個(gè)系統信號路徑的系統級校準。

隨著(zhù)SiP/模塊的發(fā)展，需要處理器來(lái)完成配置、控制和算法處理，為了化繁為簡(jiǎn)，消除客戶(hù)負擔，可能需要開(kāi)發(fā)固件。這可以隨著(zhù)原型開(kāi)始并演進(jìn)。通過(guò)開(kāi)發(fā)和測試固件，測量工程師將其故障排除思維模式用于檢測錯誤，并預測可能引發(fā)問(wèn)題的情況。這可以反饋到系統設計中并實(shí)現進(jìn)步。此原型可用來(lái)向客戶(hù)展示構想，激發(fā)反饋，進(jìn)而也能決定模塊的發(fā)展方向。這樣，客戶(hù)便可從早期影響解決方案。

結語(yǔ)

多年來(lái)，隨著(zhù)核心技術(shù)的復雜性和集成度持續增長(cháng)，ADI公司測量團隊的能力也在提高。我們現在測試的遠不止是核心轉換器，芯片集成度的提高反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了測量技術(shù)和技巧的進(jìn)步。我們在實(shí)驗室和生產(chǎn)測試中的測量解決方案隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展而進(jìn)步。結合我們在核心轉換器、傳感器、放大器、基準電壓源、電源和數字電路方面的測量專(zhuān)業(yè)技術(shù)，我們得以超越一切可能。

展望未來(lái)，隨著(zhù)多芯片SiP、模塊和微型模塊的不斷發(fā)展，ADI將繼續勇攀高峰。這些模塊讓技術(shù)更上一層樓，給測量工程帶來(lái)新的挑戰，但也減輕了我們客戶(hù)的工程負擔。簡(jiǎn)化客戶(hù)的應用開(kāi)發(fā)工作是ADI技術(shù)的中心任務(wù)。我們已經(jīng)擴大并將繼續擴大測量技術(shù)力量，以充分利用我們的專(zhuān)業(yè)知識來(lái)支持這些新技術(shù)。無(wú)論是通過(guò)原型PCB設計、任務(wù)測試、固件開(kāi)發(fā)還是原型演示，ADI公司的測量工程師都是這些產(chǎn)品成功的關(guān)鍵。

隨著(zhù)我們技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)步速度加快，ADI測量團隊將領(lǐng)先一步，確保世界一流的測量與世界領(lǐng)先的技術(shù)相伴而行。

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