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小数分频频率合成器测试技术研究

作　者: 唐锐
导　师: 姚若河；魏建中
学　校: 华南理工大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 自动测试设备 小数分频频率合成器 测试板 测试技术
分类号: TN74
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
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内容摘要


基于锁相技术的小数分频频率合成器具有结构简单、性能优良、尺寸小等诸多优势,与整数分频频率合成器相比,它解决了频率合成器中大的鉴相频率与小的频率间隔之间的矛盾,成为频率合成领域中的主流技术。因此,它在GSM、3G、CDMA、WCDMA等无线通信、信号处理领域得到了广泛的应用。小数分频频率合成器内部结构复杂,测试参数众多,部分参数属于射频的参数范畴,如射频输入范围、射频输入灵敏度、相位噪声、杂散噪声等,对测试系统的速度、精度要求特别高,自动化测试难度大、实现成本高。本课题首先研究了基于锁相环的小数分频频率合成器的工作原理,选取ADF4153芯片进行可测性结构分析,重点研究了环路滤波器对锁相环性能输出的影响。在此基础上,提出了电荷泵充放电标称电流、射频输入频率范围及灵敏度、射频带内相位噪声、杂散噪声等主要参数的测试方法,并通过验证证明其可行性。紧接着研究了ATE上测试板的设计特点,完成了小数分频频率合成器的测试板原理图设计、PCB板设计及委外加工生产。通过对测试板进行性能验证,证明了设计方案的可行性。本课题重点研究了通用ATE机台的能力扩展。以Verigy 93000 SOC系统为主控平台,研究了机台与外部仪器设备协同工作的关键技术,形成了小数分频频率合成器的功能测试和参数测试平台。建立起ADF4153芯片的自动化测试流程,并对测试程序进行了验证和数据分析。该平台及方法具有良好的扩展性,在此基础上完成ADF4153、ADF4154、ADF4251等型号小数分频频率合成器的小批量自动化测试。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
主要符号表  10-11
图目录  11-13
表目录  13-14
第一章 绪论  14-18
  1.1 研究的目的和意义  14-15
  1.2 主要研究工作  15-16
  1.3 论文的章节安排  16-18
第二章 小数分频频率合成器工作原理及性能研究  18-30
  2.1 锁相环原理  18-19
  2.2 小数分频频率合成器工作原理  19-20
  2.3 ADF4153 芯片的结构及主要功能  20-25
    2.3.1 功能框图分析  21
    2.3.2 封装形式及管脚定义  21-22
    2.3.3 控制寄存器  22-25
  2.4 ADF4153 的应用  25-26
  2.5 外接环路滤波器设计  26-29
  2.6 本章小结  29-30
第三章 小数分频频率合成器测试方法研究  30-45
  3.1 锁定功能测试  30-31
  3.2 数字模块测试  31-32
  3.3 电荷泵充放电标定电流测试方法  32-35
  3.4 参考信号输入特性测试  35-36
  3.5 射频输入频率范围及灵敏度测试  36-38
  3.6 频率锁定时间检测  38-41
  3.7 射频带内相位噪声性能测试  41-43
  3.8 杂散噪声测试  43-44
  3.9 本章小结  44-45
第四章 频率合成器测试板设计方法研究  45-56
  4.1 ATE 用测试板的结构特点  45-46
  4.2 ATE 用测试板模板的快速设计  46-49
    4.2.1 基于OrCAD 的原理图设计  46-47
    4.2.2 基于Allegro 的PCB 模板设计  47-49
    4.2.3 原理图到PCB 板的快速更新  49
  4.3 基于模板的频率合成器测试板设计  49-54
    4.3.1 测试策略与原理图设计  49-50
    4.3.2 测试原理图设计  50-53
    4.3.3 布局与布线  53-54
  4.4 测试板的装配及调试  54-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章 基于ATE 机台的测试平台搭建  56-69
  5.1 扩展平台硬件环境组成  56-58
    5.1.1 Verigy 93000 SOC 测试机简介  56-57
    5.1.2 扩展平台中的其他仪器  57-58
  5.2 功能验证在ATE 机台上的实现  58-60
    5.2.1 SPI 协议在ATE 机台上的实现  58-59
    5.2.2 多端口同测技术的应用  59-60
  5.3 TESTMETHOD 在扩展平台中的应用  60-62
    5.3.1 在参数测试中的应用  60-61
    5.3.2 基于ATE 机台的扩展平台中的应用  61-62
  5.4 TESTFLOW 的建立  62-63
  5.5 测试平台的校准  63-65
    5.5.1 Fixture Delay 校准  64
    5.5.2 射频输入功率校准  64-65
  5.6 测试程序验证及数据分析  65-68
  5.7 测试平台的扩展应用  68
  5.8 本章小结  68-69
结论  69-70
参考文献  70-72
致谢  72-73
附件  73

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 频率合成技术、频率合成器
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