專利名稱：一種ad變換器的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子器件的檢測(cè)方法，特別涉及一種AD變換器的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
AD變換器是一種在單板上大量使用的器件，AD變換器在封裝出廠之后還需要經(jīng)過運(yùn)輸、拆包裝，然后上線、貼片、單板檢測(cè)、單板包裝、單板運(yùn)輸、單板安裝、上電運(yùn)行等許多環(huán)節(jié)，各個(gè)環(huán)節(jié)都有存在導(dǎo)致AD失效的可能。AD變換器最常見的失效模式是輸出含有直流(即某些bit出現(xiàn)恒定的低電平或高電平)，無輸出、輸出全高電平是輸出含有直流的極端情形，這種情況很容易通過單板生產(chǎn)過程中的通用功能測(cè)試所發(fā)現(xiàn)。然而AD變換器輸出部分bit出現(xiàn)恒定電平導(dǎo)致的直流是一種更加難以發(fā)現(xiàn)的失效，功能測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)這種失效的可能性非常小，但這種失效會(huì)直接導(dǎo)致AD輸出存在固定誤差，若不加檢測(cè)，對(duì)整個(gè)單板、系統(tǒng)帶來的隱患不言而喻。因此有必要在單板的生產(chǎn)過程或者是單板運(yùn)行過程中對(duì)這種直流失效進(jìn)行檢測(cè)，如果在單板生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)就直接剔除有故障的AD芯片。

發(fā)明內(nèi)容
為了檢查出存在固定直流缺陷的AD變換器，本發(fā)明提供一種能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出AD變換器輸出數(shù)字信號(hào)存在的固定直流分量的方法，在生產(chǎn)測(cè)試中能夠?qū)⑤敵龊泄潭ㄖ绷鞯腁D變換器進(jìn)行篩選剔除，大大提高產(chǎn)品的可靠性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種AD變換器的檢測(cè)方法，所述方法包括以下步驟
步驟A對(duì)含有AD變換器的單板輸入檢測(cè)信號(hào)；步驟B對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并設(shè)定運(yùn)算結(jié)果的比較門限；步驟C將所述運(yùn)算值與比較門限相比較，判斷所述運(yùn)算值是否超出比較門限。
優(yōu)選地，所述檢測(cè)信號(hào)為底噪或使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的直流或交流信號(hào)。
優(yōu)選地，所述步驟B具體包括對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)求取電壓的平均值。
優(yōu)選地，所述步驟B也可以具體包括對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)求取功率的平均值。
對(duì)于含有單極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為底噪時(shí)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的基準(zhǔn)值，當(dāng)所述平均值大于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
對(duì)于含有單極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的直流信號(hào)時(shí)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的滿幅輸出值，當(dāng)所述平均值小于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
對(duì)于含有雙極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為底噪或使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的直流信號(hào)時(shí)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的正負(fù)區(qū)間值，當(dāng)所述平均值超出所述比較門限范圍時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
對(duì)于含有雙極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為底噪，所述的比較門限為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的基準(zhǔn)值，當(dāng)所述平均功率值大于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
對(duì)于含有雙極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的交流信號(hào)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的滿幅輸出值，當(dāng)所述平均功率值小于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
優(yōu)選地，若所述AD變換器帶有數(shù)字下變頻器，則將所述數(shù)字下變頻器的數(shù)控震蕩器配置為零。
本發(fā)明的有益效果是通過上述對(duì)含有AD變換器的單板上AD輸出的數(shù)字信號(hào)求平均值或平均功率值的技術(shù)方案，能夠?qū)τ捎贏D變換器輸出某些bit數(shù)據(jù)為固定電平而產(chǎn)生直流分量的故障進(jìn)行檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出AD變換器的直流輸出缺陷，從而發(fā)現(xiàn)單板生產(chǎn)過程中批量AD變換器中存在故障的芯片，并將故障AD進(jìn)行篩選，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。


圖1是本發(fā)明所述檢測(cè)方法的框圖；圖2是本發(fā)明所述檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖3是本發(fā)明本發(fā)明所述檢測(cè)方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本方法主要用于包含AD變換器單板的大規(guī)模生產(chǎn)中壞件的檢測(cè)。
參見圖1，輸入的檢測(cè)信號(hào)通過AD變換器后，在一定時(shí)間內(nèi)，比如，輸入一個(gè)AWGN(加性高斯白噪聲)信號(hào)，用50兆的采樣頻率取100毫秒的時(shí)間段，取一段數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，所述運(yùn)算可以輸入到任何一個(gè)系統(tǒng)上進(jìn)行。在本實(shí)施例中，該采樣的數(shù)據(jù)段輸出到含有AD變換器單板或系統(tǒng)的CPU上，經(jīng)過運(yùn)算后求得平均值，然后將平均值的大小與事先設(shè)置的比較門限作比較進(jìn)行是否含有固定直流的判定。在本發(fā)明所述的實(shí)施例中，門限值的設(shè)定考慮了單板的誤差范圍，包括不同的底噪水平產(chǎn)生的誤差。在本實(shí)施例中，底噪是指本底噪聲，為熱噪聲、地線噪聲、電源噪聲等累加在一起的單板噪聲。
其中，所述的運(yùn)算后包括平均電壓法和平均功率法。
所述平均電壓法對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)的電壓直接求取平均值，即取Σn=1NX(n)N]]>得到一個(gè)平均值，通過對(duì)平均后的電壓直流信號(hào)與預(yù)先設(shè)置的比較門限進(jìn)行比較就可以檢測(cè)出故障。
所述平均功率法則是根據(jù)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)求取其功率的平均值。假設(shè)把整個(gè)數(shù)據(jù)分為M段，每一段數(shù)據(jù)的功率為Pm[X(n)]=Σn=1N|Xm(n)|2N,]]>那么通過Pavg[X(n)]=10×log10Σm=1MPm[X(n)]M]]>得到一段數(shù)據(jù)的平均功率，通過對(duì)平均后的功率與預(yù)先設(shè)置的比較門限進(jìn)行比較就可以檢測(cè)出故障。
比較門限的設(shè)置可以根據(jù)AD變換器所在單板或系統(tǒng)的底噪水平進(jìn)行，根據(jù)不同的底噪水平，針對(duì)底噪輸入和滿幅輸入分別設(shè)置不同的比較門限，例如，理想情況下的底噪為零，單板的底噪對(duì)應(yīng)于AD的輸出為16，那么底噪輸入時(shí)的比較門限設(shè)置為一個(gè)比16略大的值，同理滿幅輸入時(shí)的比較門限設(shè)置為一個(gè)比滿幅數(shù)字輸出減去16略小的值。
針對(duì)AD變換器所在單板或系統(tǒng)不同的輸入檢測(cè)信號(hào)，對(duì)設(shè)定比較門限作以下分析A.若AD為單極型輸入，那么根據(jù)單板的底噪水平針對(duì)底噪輸入和滿幅輸入分別設(shè)置一個(gè)固定值即可，采用平均電壓法判定直流輸出缺陷。
B.若AD為雙極型輸入，那么根據(jù)單板的底噪水平針對(duì)底噪輸入和滿幅輸入分別設(shè)置一個(gè)包含正負(fù)范圍的值即可，采用平均電壓法判定直流輸出缺陷；對(duì)于雙極性交流信號(hào)，針對(duì)底噪輸入和滿功率輸入分別設(shè)置一個(gè)固定的值，采用平均功率法判定直流輸出缺陷。
C.若是低通信號(hào)輸入AD變換器，無論是單極型輸入的AD還是雙極型輸入的AD，需要分別輸入正負(fù)滿幅的直流信號(hào)，采用平均功率法判定直流輸出缺陷。
D.若是帶通信號(hào)輸入AD變換器，可以選擇單音信號(hào)或者均值為零的加性高斯白噪聲AWGN，針對(duì)底噪輸入和滿功率輸入分別設(shè)置一個(gè)固定的值，采用平均功率法判定直流輸出缺陷。
參見圖2，本發(fā)明提供了采用平均電壓法的一個(gè)實(shí)施例。
對(duì)于含有單極型輸入AD變換器的單板，檢測(cè)方法為輸入底噪，將AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)輸入到單板或系統(tǒng)的CPU上，并求取其電壓平均值，這時(shí)判決的門限值為根據(jù)單板或系統(tǒng)的底噪水平設(shè)定的在零附近的固定值，例如，對(duì)應(yīng)20mv的底噪輸入，對(duì)應(yīng)設(shè)定的比較門限為1，如果此時(shí)計(jì)算得出的電壓平均值為2，則判斷該AD變換器有高電平直流輸出，不合格。
再對(duì)該單板輸入使AD的數(shù)字輸出產(chǎn)生滿幅的直流信號(hào)，同樣分別將AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)輸入到單板或系統(tǒng)的CPU上，并求取其電壓平均值，這時(shí)判決的比較門限為根據(jù)單板或系統(tǒng)的底噪水平設(shè)定的在滿幅值附近的固定值。以8位AD變換器輸出為例，若輸入的滿幅刻度值為5V，其底噪水平為20mv，對(duì)應(yīng)設(shè)定的比較門限應(yīng)該為FE，此時(shí)計(jì)算得出的電壓平均值為FC，則判斷該AD變換器有低電平直流輸出，不合格。
對(duì)于含有雙極型輸入AD變換器的單板，檢測(cè)方法為先輸入底噪，其步驟與上述含有單極型輸入AD變換器的單板的檢測(cè)方法相同，不再重復(fù)敘述，不同之處在于，該比較門限為根據(jù)單板或系統(tǒng)的底噪水平設(shè)定的在零附近的正負(fù)數(shù)值區(qū)間，例如，對(duì)應(yīng)20mv的底噪輸入，對(duì)應(yīng)設(shè)定的比較門限為±1，如果此時(shí)計(jì)算得出的電壓平均值為2，則判斷該AD變換器有高電平直流輸出，不合格。
參見圖3，本發(fā)明提供了采用平均功率法的一個(gè)實(shí)施例。
對(duì)于含有雙極型輸入AD變換器的單板，對(duì)于交流信號(hào)而言，滿幅信號(hào)的檢測(cè)和判斷可以采用平均功率法。檢測(cè)方法為輸入底噪，將AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)輸入到單板或系統(tǒng)的CPU上，并求取其功率的平均值，這時(shí)判決的比較門限為根據(jù)單板或系統(tǒng)的底噪水平設(shè)定的在零附近的固定值，例如對(duì)應(yīng)底噪輸入所設(shè)定的比較門限為-90dbm，如果此時(shí)計(jì)算得出的平均功率值大于-90dbm，則判斷該AD變換器有高電平直流輸出，不合格。
再對(duì)該單板輸入使AD的數(shù)字輸出產(chǎn)生滿幅的交流信號(hào)，采取與上述輸入底噪同樣的方法求取其功率的平均值，其判決門限值為接近滿幅功率的固定值，比如，滿刻度為±2.2V，輸出滿功率為5dbm的雙極型交流信號(hào)，比較門限的應(yīng)該設(shè)定一個(gè)比5dbm略小的數(shù)值，例如4dbm，如果此時(shí)計(jì)算得出的平均功率值為5.5dbm，大于4dbm，則判斷該AD變換器有高電平直流輸出，不合格。
參見圖2，對(duì)所述AD變換器單板之后帶有數(shù)字下變頻器DDC，且AD變換器的輸入為一中頻帶通信號(hào)，若不能直接獲得AD變換器的輸出數(shù)值而只能獲得經(jīng)過AD變換器和數(shù)字下變頻器DDC之后的值，那么對(duì)DDC的數(shù)控振蕩器(NCO)取相應(yīng)頻率使AD變換器輸入的中頻信號(hào)經(jīng)過DDC直接變到基帶信號(hào)后，再利用平均功率法進(jìn)行整個(gè)AD變換器+數(shù)字下變頻器DDC輸出是否含有固定直流的判斷。
對(duì)于低通信號(hào)輸入AD變換器，分別按照單極性輸入AD或雙級(jí)輸入AD的方法檢測(cè)直流故障。
對(duì)于帶通信號(hào)輸入AD變換器，按照雙極型輸入AD的方法檢測(cè)直流故障。
對(duì)于AD變換器單板之后帶有數(shù)字下變頻器DDC的數(shù)據(jù)采用數(shù)控震蕩器取零頻率后，采用上述方法檢測(cè)。
在實(shí)際的應(yīng)用中，對(duì)于單極型輸入AD變換器，輸入底噪和滿幅直流分別判斷AD輸出bit是否存在固定高電平類型的直流故障和固定低電平類型的直流故障，采用平均電壓法簡(jiǎn)單；對(duì)于雙極型輸入AD變換器，輸入底噪判斷AD輸出bit的固定高電平類型的直流故障，采用平均電壓法較為簡(jiǎn)單，輸入均值為零的AWGN(加性高斯白噪聲)滿功率信號(hào)判斷固定低電平類型的直流故障，采用平均功率法較為合適。
采用本發(fā)明的檢測(cè)方法，利用單板原有CPU，只需增加少許代碼即可實(shí)現(xiàn)故障AD變換器的檢測(cè)，幾乎不用增加任何硬件成本，因此本方法是一種低成本的解決方案，非常方便檢測(cè)AD變換器的品質(zhì)情況。
以上只是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)的方案范圍內(nèi)，進(jìn)行的通常變化和替換，都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟步驟A對(duì)含有AD變換器的單板輸入檢測(cè)信號(hào)；步驟B對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并設(shè)定運(yùn)算結(jié)果的比較門限；步驟C將所述運(yùn)算值與比較門限相比較，判斷所述運(yùn)算值是否超出比較門限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)信號(hào)為底噪或使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的直流或交流信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟B具體包括對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)求取電壓的平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟B具體包括對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)求取功率的平均值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)于含有單極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為底噪時(shí)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的基準(zhǔn)值，當(dāng)所述平均值大于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)于含有單極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的直流信號(hào)時(shí)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的滿幅輸出值，當(dāng)所述平均值小于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)于含有雙極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為底噪或使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的直流信號(hào)時(shí)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的正負(fù)區(qū)間值，當(dāng)所述平均值超出所述比較門限范圍時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)于含有雙極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為底噪，所述的比較門限為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的基準(zhǔn)值，當(dāng)所述平均功率值大于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)于含有雙極性輸入AD變換器的單板，輸入的檢測(cè)信號(hào)為使AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)為滿幅的交流信號(hào)，所述的比較門限設(shè)為一個(gè)單板誤差范圍內(nèi)的滿幅輸出值，當(dāng)所述平均功率值小于所述比較門限時(shí)，則判斷AD變換器存在固定直流分量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AD變換器的檢測(cè)方法，其特征在于，若所述AD變換器帶有數(shù)字下變頻器，則將所述數(shù)字下變頻器的數(shù)控震蕩器配置為零。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種AD變換器檢測(cè)方法，對(duì)含有AD變換器的單板或系統(tǒng)輸入檢測(cè)信號(hào)，然后對(duì)AD變換器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并設(shè)定運(yùn)算結(jié)果的比較門限，將所述運(yùn)算值與比較門限相比較，判斷所述運(yùn)算值是否超出比較門限。若超出比較門限，則AD變換器存在固定直流，認(rèn)為AD變換器損壞；反之，則正常。若AD變換器帶有數(shù)字下變頻器，則將所述數(shù)字下變頻器的數(shù)控震蕩器配置為零。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確迅速檢測(cè)出AD變換器輸出存在固定直流的缺陷，并將故障AD變換器進(jìn)行篩選，大大提高產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號(hào)G01R31/00GK1901378SQ200610033390
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者劉煒 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司