消费类音视频SoC的测试

消费类领域的融合正在加速，在消费类电脑以及通信应用中，由于每个设备不断地增添新的功能，它们之间的界线变得更加模糊。例如无线手机，仅此一个设备现已内置数码摄像机、视频、因特网与电子邮件接入、多媒体消息、MP3播放机、位置服务、PDA功能、甚至有广播MTV。
无线手机出现高品质音视频应用后，需要更快的取样率、更宽的动态范围，更大的内存。即使在汽车的有限空间内，想要实现多声道音频和高分辨率位置显示的存储带有DVD信息的全球定位系统（GPS）接收机，更需要高品质的音视频。
消费类应用的融合突显系统级集成的重要性，这是RF、混合信号、高速接口、功率管理，内存和高性能处理器的集成。为了缩小体积，降低成本和功耗，这类器件是用系统芯片（SoC）或单封装系统制作的。随着功能以及各种芯核的增加，引脚数也在不断增加，以满足数字控制线和数据线的要求。
行业专用的测试要求
随着大批量消费类行业中SoC与SIP日趋复杂化，低成本与高器件寿命周期这两个基本要求的矛盾更加突出。消费者要求在相同或更低成本基础上提高性能，同时还常常提出新的改进。因此必须以低成本而又极其快速地对无器件进行彻底的测试。
在极大地减少ATE体系结构吞吐率开销的同时，在测试中能提供更多的并行处理能力，可能妥善地解决测试日趋复杂化器件带来的附加时间问题。为了解决前沿消费类器件中新出现的模拟芯核难题，除了上述两项措施外，还要保证ATE硬件的分辨率与精度。
DACG与ADC
高集成度SoC器件，诸如图1所示的无线手机基带处理器，内置多个性能各异的功能块，承受着规范和测试时间的双重压力。
简单的10位有效分辨率和4KHz带宽能满足早期无线手机的音频质量要求。最新的发展趋势表明，器件能支持规范要求更严格的CD品质音频性能，立体声以及环绕声效果。市场上声称具有24位单频分辨率，实际有效性能一般有16位至17位，相当于98dB至104dB的动态范围，带宽为20KHz。
当消费类采用分立的CD品质DAC和ADC时，由于拥有提高器件价格的主动权，ATE相关的测试成本尚能应付。而在SoC中集成CD品质芯核时，由于附加功能增加了测试时间，以及对测试成本（COT）的负面影响，提高器件价格已不能弥补ATE测试成本的增加。
单频芯核测试时间推导实例对混合信号动态测试，防止频谱在分析过程中产生的频谱中泄漏是至关重要的。因此，必须满足下列关系式：
M/N=Ft/Fs
式中，M为捕获周期的个数；N为取样点数；Ft为测试信号频率；Fs为取样频率。
对低保真音频器件，如ADC输入的微音器或DAC输出的耳机，采用8KHz取样频率，相当于4KHz带宽。若测试信号频率为1.03125KHz，相对于8KHz取样频率和512点采集，可以捕获66个周期。取样时间等于取样点数除以取样频率，即64ms。音频测试需10次以上的测试，包括多个增益状态；空闲声道噪声（ICN），串扰（XTALK）和互调畸变（IMD），这样，既使是对简单的芯核，总测试时间也需650ms。
从ATE的模拟或数字捕获存储器向工作站传送20位取样数据，其测试开销亦是十分可观的。为了确定供分析的数据传送量，20位乘以取样点数N，再乘以测试芯核的测试量次数。本例中，20位