消費類(lèi)音視頻SoC的測試

消費類(lèi)領(lǐng)域的融合正在加速，在消費類(lèi)電腦以及通信應用中，由于每個(gè)設備不斷地增添新的功能，它們之間的界線(xiàn)變得更加模糊。例如無(wú)線(xiàn)手機，僅此一個(gè)設備現已內置數碼攝像機、視頻、因特網(wǎng)與電子郵件接入、多媒體消息、MP3播放機、位置服務(wù)、PDA功能、甚至有廣播MTV。
無(wú)線(xiàn)手機出現高品質(zhì)音視頻應用后，需要更快的取樣率、更寬的動(dòng)態(tài)范圍，更大的內存。即使在汽車(chē)的有限空間內，想要實(shí)現多聲道音頻和高分辨率位置顯示的存儲帶有DVD信息的全球定位系統（GPS）接收機，更需要高品質(zhì)的音視頻。
消費類(lèi)應用的融合突顯系統級集成的重要性，這是RF、混合信號、高速接口、功率管理，內存和高性能處理器的集成。為了縮小體積，降低成本和功耗，這類(lèi)器件是用系統芯片（SoC）或單封裝系統制作的。隨著(zhù)功能以及各種芯核的增加，引腳數也在不斷增加，以滿(mǎn)足數字控制線(xiàn)和數據線(xiàn)的要求。
行業(yè)專(zhuān)用的測試要求
隨著(zhù)大批量消費類(lèi)行業(yè)中SoC與SIP日趨復雜化，低成本與高器件壽命周期這兩個(gè)基本要求的矛盾更加突出。消費者要求在相同或更低成本基礎上提高性能，同時(shí)還常常提出新的改進(jìn)。因此必須以低成本而又極其快速地對無(wú)器件進(jìn)行徹底的測試。
在極大地減少ATE體系結構吞吐率開(kāi)銷(xiāo)的同時(shí)，在測試中能提供更多的并行處理能力，可能妥善地解決測試日趨復雜化器件帶來(lái)的附加時(shí)間問(wèn)題。為了解決前沿消費類(lèi)器件中新出現的模擬芯核難題，除了上述兩項措施外，還要保證ATE硬件的分辨率與精度。
DACG與ADC
高集成度SoC器件，諸如圖1所示的無(wú)線(xiàn)手機基帶處理器，內置多個(gè)性能各異的功能塊，承受著(zhù)規范和測試時(shí)間的雙重壓力。
簡(jiǎn)單的10位有效分辨率和4KHz帶寬能滿(mǎn)足早期無(wú)線(xiàn)手機的音頻質(zhì)量要求。最新的發(fā)展趨勢表明，器件能支持規范要求更嚴格的CD品質(zhì)音頻性能，立體聲以及環(huán)繞聲效果。市場(chǎng)上聲稱(chēng)具有24位單頻分辨率，實(shí)際有效性能一般有16位至17位，相當于98dB至104dB的動(dòng)態(tài)范圍，帶寬為20KHz。
當消費類(lèi)采用分立的CD品質(zhì)DAC和ADC時(shí)，由于擁有提高器件價(jià)格的主動(dòng)權，ATE相關(guān)的測試成本尚能應付。而在SoC中集成CD品質(zhì)芯核時(shí)，由于附加功能增加了測試時(shí)間，以及對測試成本（COT）的負面影響，提高器件價(jià)格已不能彌補ATE測試成本的增加。
單頻芯核測試時(shí)間推導實(shí)例對混合信號動(dòng)態(tài)測試，防止頻譜在分析過(guò)程中產(chǎn)生的頻譜中泄漏是至關(guān)重要的。因此，必須滿(mǎn)足下列關(guān)系式：
M/N=Ft/Fs
式中，M為捕獲周期的個(gè)數；N為取樣點(diǎn)數；Ft為測試信號頻率；Fs為取樣頻率。
對低保真音頻器件，如ADC輸入的微音器或DAC輸出的耳機，采用8KHz取樣頻率，相當于4KHz帶寬。若測試信號頻率為1.03125KHz，相對于8KHz取樣頻率和512點(diǎn)采集，可以捕獲66個(gè)周期。取樣時(shí)間等于取樣點(diǎn)數除以取樣頻率，即64ms。音頻測試需10次以上的測試，包括多個(gè)增益狀態(tài)；空閑聲道噪聲（ICN），串擾（XTALK）和互調畸變（IMD），這樣，既使是對簡(jiǎn)單的芯核，總測試時(shí)間也需650ms。
從ATE的模擬或數字捕獲存儲器向工作站傳送20位取樣數據，其測試開(kāi)銷(xiāo)亦是十分可觀(guān)的。為了確定供分析的數據傳送量，20位乘以取樣點(diǎn)數N，再乘以測試芯核的測試量次數。本例中，20位