RFIC内建自测试方法研究

• 作 者: 崔伟
• 机 构: 北京大学
• 出 处: 北京大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: Loopback电路 功率检测器 射频集成电路 系统芯片

随着移动通信市场和技术发展，越来越多的射频功能模块和模拟电路与数字电路被集成在同一芯片上，成为系统芯片(SOC)。虽然这种SOC结构的电路具有集成度高、功耗小、速度快等优点。但是同时它又对芯片的测试提出了一系列的挑战：(1)设备和器件的小型化降低了测试信号的可访问性，同时使得测试变得更加复杂：(2)将数字、射频和模拟功能模块集成在同一块芯片上增加了测试难度，传统的测试方法将不能满足测试需求；(3)大批量的生产测试需要降低测试时间以减少测试成本。因此，传统的测试方法已经不能满足大批量生产测试的需要。在射频集成电路和混合信号SOC芯片设计和测试中采用可测试性设计(DFT，Design for Test)的方法，不仅可以测试射频电路和模拟电路功能的正确性，而且可以减少测试时间，降低测试成本。　　
本文针对SoC芯片上RF电路测试接口不足以及测试时间过长等问题，设计了一种可编程CMOS衰减器，并将其应用在基于Loopback电路的内建自测试(BIST)电路中。为了进一步测量RF电路的参数，实现故障定位和诊断，本文设计了一种新的数字可编程RF功率检测器，并将其应用于RF功率检测电路中。　　
本文提出一种基于Loopback电路和RF功率检测电路的新型RF内建自测试方法，并给出了RF集成电路的具体测试流程。这种测试方法不仅可提高测试的精确性和良品率，同时可减少测试时间和测试成本。　　
本文为射频BIST测试搭建了实验仿真环境。首先测试数字可编程CMOS衰减器和新型数字可编程CMOS RF功率检测器的性能和参数。然后利用基于Loopback技术的BIST电路测试射频收发系统的级联EVM(误差向量幅值)，来验证RF系统功能的正确性。最后利用本文提出的RF功率检测电路测量收发器及其内部RF器件的主要参数和指标，并成功地找到Loopback测试未能检测到的故障。通过实验证明了本文提出的测试电路和新的测试方法的正确性和可行性。