基于數字測試儀下的參數測試單元的設計
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最后是信號處理部分，這部分電路主要由高速16位DAC、ADC以及各種運算放大器、儀器放大器以及存儲器構成,主要進行各種參數測試、存儲和反饋。
2 高精度信號測量模塊的實現
要實現高精度信號測量模塊，必須具有高精度的DAC和ADC轉換芯片，這里采用了TI公司的DAC702和ADI公司的AD976來進行16位精度的信號輸出和回采。測量模塊原理如圖3所示，測試單元搭配了5個千分之一精度的精密電阻：50Ω、500Ω、50kΩ、500kΩ和5MΩ來劃分不同的測試范圍。為了保證足夠的測試精度，本測量單元還專門劃分JDQF和JDQS，使得整個測試系統具備Kelvin連接要素，可以分別向DUT（待測單元）提供FORCE線、SENCE線、LOW FORCE和LOW SENCE線，具備了當負載為小電阻情況下進行精確測量的能力。
參數測試單元軟件設計
1 通信協議
與傳統測試儀不同，該測試儀采用了ALTERA系列的FPGA芯片作為主控制芯片，這意味著該測試系統無法借助MCU核自身的指令系統來簡化整個系統的指令系統。本測試儀的內部指令，全部采用了自定義的指令系統，能夠完整的對系統測試時的各個動作進行操作和切換,同時可以靈活地根據客戶需要進行各種設計和改進，不會因為受限于MCU內核而出現系統瓶頸，在整個設計中具備了非常強的自主知識產權。
圖3 測量模塊原理圖
整個測試儀是基于PLX9054芯片進行的32位數據的PCI通信。為了協同整個測試系統控制，參數測試單元的控制設備采用了32位PCI數據中的24位作為內部總線來控制各種測試動作，實現控制狀態的轉換。整個數據流如圖4所示，每個數據包包含了24位數據，其中高8位定義為地址碼，用來解釋整個系統的各種操作，包含了數字和模擬參數測試的各個動作。低16位為測試數據位，用來傳輸測試必須的各種數據。
其中，參數測量的指令包含了FVPMU加電壓測量指令，該指令包含了5個命令地址：0011_1100、0011_1101、0011_1110、0011_1111、0100_0000依次表示測量中選取采樣電阻命令、加壓命令、電流保護命令、上限電流和下限電流保護命令。此外參數測量指令還有類似的FIPMU加電流測量指令等各種測量指令。
圖4 數據流格式
之前提到過為了提高參數測量的精度，采用了兩套精度校對方案分別從代碼校對和硬件控制兩個方面對測量過程進行監控和校對。代碼校對是根據實際的測試經驗來提高測試精度。硬件控制則具體分為兩個器件手冊說明，在測試流程中加入校準參數步驟進行，第一個步驟是輸出過程中加入以比對為基礎的PID算法，將ADC回采的實際輸出電壓值和根據輸入數據得到的理論輸出值進行比較，然后進行相應的補償，以保證輸出準確。第二個步驟是采用Kelvin四線橋接技術，首先控制參數測量單元*估從測試儀輸出端到DUT的傳輸線阻抗，再在后級測試中進行屏蔽，從而提高整個系統的測試精度。具體的測試控制流程如圖5所示。
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