消費類音視頻SoC的測試

消費類領域的融合正在加速，在消費類電腦以及通信應用中，由于每個設備不斷地增添新的功能，它們之間的界線變得更加模糊。例如無線手機，僅此一個設備現已內置數碼攝像機、視頻、因特網與電子郵件接入、多媒體消息、MP3播放機、位置服務、PDA功能、甚至有廣播MTV。
無線手機出現高品質音視頻應用后，需要更快的取樣率、更寬的動態范圍，更大的內存。即使在汽車的有限空間內，想要實現多聲道音頻和高分辨率位置顯示的存儲帶有DVD信息的全球定位系統（GPS）接收機，更需要高品質的音視頻。
消費類應用的融合突顯系統級集成的重要性，這是RF、混合信號、高速接口、功率管理，內存和高性能處理器的集成。為了縮小體積，降低成本和功耗，這類器件是用系統芯片（SoC）或單封裝系統制作的。隨著功能以及各種芯核的增加，引腳數也在不斷增加，以滿足數字控制線和數據線的要求。
行業專用的測試要求
隨著大批量消費類行業中SoC與SIP日趨復雜化，低成本與高器件壽命周期這兩個基本要求的矛盾更加突出。消費者要求在相同或更低成本基礎上提高性能，同時還常常提出新的改進。因此必須以低成本而又極其快速地對無器件進行徹底的測試。
在極大地減少ATE體系結構吞吐率開銷的同時，在測試中能提供更多的并行處理能力，可能妥善地解決測試日趨復雜化器件帶來的附加時間問題。為了解決前沿消費類器件中新出現的模擬芯核難題，除了上述兩項措施外，還要保證ATE硬件的分辨率與精度。
DACG與ADC
高集成度SoC器件，諸如圖1所示的無線手機基帶處理器，內置多個性能各異的功能塊，承受著規范和測試時間的雙重壓力。
簡單的10位有效分辨率和4KHz帶寬能滿足早期無線手機的音頻質量要求。最新的發展趨勢表明，器件能支持規范要求更嚴格的CD品質音頻性能，立體聲以及環繞聲效果。市場上聲稱具有24位單頻分辨率，實際有效性能一般有16位至17位，相當于98dB至104dB的動態范圍，帶寬為20KHz。
當消費類采用分立的CD品質DAC和ADC時，由于擁有提高器件價格的主動權，ATE相關的測試成本尚能應付。而在SoC中集成CD品質芯核時，由于附加功能增加了測試時間，以及對測試成本（COT）的負面影響，提高器件價格已不能彌補ATE測試成本的增加。
單頻芯核測試時間推導實例對混合信號動態測試，防止頻譜在分析過程中產生的頻譜中泄漏是至關重要的。因此，必須滿足下列關系式：
M/N=Ft/Fs
式中，M為捕獲周期的個數；N為取樣點數；Ft為測試信號頻率；Fs為取樣頻率。
對低保真音頻器件，如ADC輸入的微音器或DAC輸出的耳機，采用8KHz取樣頻率，相當于4KHz帶寬。若測試信號頻率為1.03125KHz，相對于8KHz取樣頻率和512點采集，可以捕獲66個周期。取樣時間等于取樣點數除以取樣頻率，即64ms。音頻測試需10次以上的測試，包括多個增益狀態；空閑聲道噪聲（ICN），串擾（XTALK）和互調畸變（IMD），這樣，既使是對簡單的芯核，總測試時間也需650ms。
從ATE的模擬或數字捕獲存儲器向工作站傳送20位取樣數據，其測試開銷亦是十分可觀的。為了確定供分析的數據傳送量，20位乘以取樣點數N，再乘以測試芯核的測試量次數。本例中，20位