高頻鎖相環的可測性設計

　　推算出VCO的振蕩頻率。式中N為輸出分頻器的分頻值。

　　按照分頻測試的方法來測試，每次都必須在鎖相環達到穩定的鎖定狀態時才能測量。GHz高 頻鎖相環的鎖定時間一般為微秒量級，于是鎖相環的頻率測量通常需要幾毫秒。對于電路 測試來說，這是一個相對較長的時間。更為理想的測試方法是盡量采用簡單的硬件資源，在 不影響電路性能的情況下，在較短的測試時間內完成測試。

　　邊界掃描是目前大規模集成電路中常用的測試方法。IEEE1149?1規范了邊界掃描方法和指 令。基于集成電路中常見的邊界掃描單元電路，本文將介紹一種邊界掃描的測試方 案來測試鎖相環。

　　如前所述，要測試的鎖相環采用了環形VCO振蕩器，環形VCO的振蕩頻率與其延時存在如下關系：
　　
　　其中：Tdelay是環形振蕩器的延遲時間；fvco是VCO的振蕩頻率。采用邊界掃描電路測量出VCO模塊的延遲Tdelay，進而計算振蕩器的工作頻率。

VCO的輸出頻率受控制電壓的控制，可通過改變控制電壓的大小并檢測每個控制電壓對應的VCO延遲，利用式（2）計算輸出頻率，最后得到輸出頻率范圍。

　　這種方案將閉環電路的頻率測量轉換成開環電路的延遲測量(通常該延遲為納秒量級)，時間 的節省將非常可觀。同時，已經成熟的邊界掃描技術，并不會增加太大的設計難度和測試復雜度，對設計者和測試者來說，只需遵照一定的規范完成即可。采用標準的邊界掃描單元，硬件的開銷也不大。對大規模集成電路中的鎖相環電路，采用邊界掃描測試方案顯然優于前一種分頻測試方案。

　　2.2　鎖定時間測試

　　鎖相環的鎖定時間是鎖相環的重要指標。如何判斷鎖相環已經達到鎖定狀態以及鎖定時間的計算也是鎖相環要測試的內容。

　　根據鎖相環的原理，鎖相環的重要功能就是鎖定相位。電路鎖定時，鑒頻鑒相器的2個輸入信號：參考信號和反饋信號相差為0，鑒頻鑒相器輸出無效電平，電荷泵開關處于開啟狀態，VCO的控制電壓保持恒定。因此，參考信號和反饋信號、鑒頻鑒相器的輸出信號、VCO的控制電壓等都可以作為電路鎖定的判別依據。本文選取了VCO的控制電壓作為判斷依據，

　　3　測試電路實現

　　3.1　測試電路