高頻鎖相環(huán)的可測性設計

　　推算出VCO的振蕩頻率。式中N為輸出分頻器的分頻值。

　　按照分頻測試的方法來(lái)測試，每次都必須在鎖相環(huán)達到穩定的鎖定狀態(tài)時(shí)才能測量。GHz高 頻鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間一般為微秒量級，于是鎖相環(huán)的頻率測量通常需要幾毫秒。對于電路 測試來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)相對較長(cháng)的時(shí)間。更為理想的測試方法是盡量采用簡(jiǎn)單的硬件資源，在 不影響電路性能的情況下，在較短的測試時(shí)間內完成測試。

　　邊界掃描是目前大規模集成電路中常用的測試方法。IEEE1149?1規范了邊界掃描方法和指 令?；诩呻娐分谐Ｒ?jiàn)的邊界掃描單元電路，本文將介紹一種邊界掃描的測試方 案來(lái)測試鎖相環(huán)。

　　如前所述，要測試的鎖相環(huán)采用了環(huán)形VCO振蕩器，環(huán)形VCO的振蕩頻率與其延時(shí)存在如下關(guān)系：
　　
　　其中：Tdelay是環(huán)形振蕩器的延遲時(shí)間；fvco是VCO的振蕩頻率。采用邊界掃描電路測量出VCO模塊的延遲Tdelay，進(jìn)而計算振蕩器的工作頻率。

VCO的輸出頻率受控制電壓的控制，可通過(guò)改變控制電壓的大小并檢測每個(gè)控制電壓對應的VCO延遲，利用式（2）計算輸出頻率，最后得到輸出頻率范圍。

　　這種方案將閉環(huán)電路的頻率測量轉換成開(kāi)環(huán)電路的延遲測量(通常該延遲為納秒量級)，時(shí)間 的節省將非?？捎^(guān)。同時(shí)，已經(jīng)成熟的邊界掃描技術(shù)，并不會(huì )增加太大的設計難度和測試復雜度，對設計者和測試者來(lái)說(shuō)，只需遵照一定的規范完成即可。采用標準的邊界掃描單元，硬件的開(kāi)銷(xiāo)也不大。對大規模集成電路中的鎖相環(huán)電路，采用邊界掃描測試方案顯然優(yōu)于前一種分頻測試方案。

　　2.2　鎖定時(shí)間測試

　　鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間是鎖相環(huán)的重要指標。如何判斷鎖相環(huán)已經(jīng)達到鎖定狀態(tài)以及鎖定時(shí)間的計算也是鎖相環(huán)要測試的內容。

　　根據鎖相環(huán)的原理，鎖相環(huán)的重要功能就是鎖定相位。電路鎖定時(shí)，鑒頻鑒相器的2個(gè)輸入信號：參考信號和反饋信號相差為0，鑒頻鑒相器輸出無(wú)效電平，電荷泵開(kāi)關(guān)處于開(kāi)啟狀態(tài)，VCO的控制電壓保持恒定。因此，參考信號和反饋信號、鑒頻鑒相器的輸出信號、VCO的控制電壓等都可以作為電路鎖定的判別依據。本文選取了VCO的控制電壓作為判斷依據，

　　3　測試電路實(shí)現

　　3.1　測試電路