Mixed-Signal Testen mit FPGA

Abstract:
Es wird das Konzept und die Implementierung einer neuen Testmethodik für kostengünstiges Testen von Analog-zu-Digital Konvertern (ADC - Analog to Digital Converter) unter Verwendung von FPGA (Field Programmable Gate Array) vorgestellt. Ziel ist, den in einen Mikrokontroller eingebetteten ADC unter kostengünstigsten Testbedingungen testen zu können. Dazu wird der analoge Stimulus für den Test des ADC mit Hilfe eines binären Δ Σ-kodierten digitalen Datenstroms von einem FPGA aus erzeugt und auf dem Loadboard analog gefiltert. Die resultierende digitale Testantwort des ADC wird dann mit dem gleichen FPGA in Echtzeit analysiert. Die Messergebnisse werden verglichen mit einem zweiten Δ Σ-kodierten digitalen Referenzdatenstrom, welcher von einem vergleichsweise qualitativ hochwertigeren Testerkanal eines J750 Testers von Teradyne erzeugt wird. Alle Messungen werden an einem hochgenauen Referenz-ADC unter Laborbedingungen durchgeführt. Es wird gezeigt, dass die vorgestellte Testmethode mit Hilfe eines FPGA anwendbar ist für sehr kostengünstigen, produktiven Test von Analog-zu-Digital Konvertern bis 10-bit Auflösung.