Diseño y ensayo de convertidores analógicos a digitales con estrategias de ensayo mejoradas mediante autoensayo...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería eléctrica
• Ingeniería informática

Sus antecedentes:

• Los avances en los circuitos integrados analógicos y de señal mixta (IC AMS) permiten diseños complejos de un solo chip.
• El aumento de la complejidad del circuito en los circuitos integrados AMS conduce a una menor controlabilidad y observabilidad, lo que complica las pruebas.
• Los convertidores analógicos a digitales (ADC) son cruciales para el procesamiento de señales analógicas en tiempo real en circuitos de señal mixta, lo que requiere métodos de prueba sólidos.

Objetivo del estudio:

• Proponer un nuevo esquema de auto-pruebas integradas totalmente personalizadas (BIST) para la detección de fallas en los ADC.
• Mejorar la fiabilidad y la capacidad de prueba de los ADC en circuitos integrados complejos.
• Proporcionar un método eficaz para la identificación de errores en las operaciones del ADC.

Principales métodos:

• Se diseñó un esquema BIST completamente personalizado, que incorpora un contador de patrones, un generador de rampa adaptativo y un comparador de amplificador operativo de dos etapas.
• El esquema BIST genera salidas de prueba en el dominio del tiempo para la determinación directa de errores.
• El BIST propuesto fue validado en cuatro arquitecturas distintas de ADC: Servo Tracking ADC, Flash ADC, Threshold Invert Quantization (TIQ) Flash ADC y un Servo Tracking ADC basado en un comparador de tres etapas.

Principales resultados:

• El esquema BIST propuesto demostró capacidades efectivas de detección de fallas.
• El método BIST proporciona salidas de dominio temporal fácilmente interpretables para la identificación de errores.
• Se logró una cobertura de fallas promedio del 95,8% en las cuatro arquitecturas de ADC probadas.

Conclusiones:

• El esquema BIST desarrollado ofrece una solución fiable para la detección de fallos en los ADC.
• El enfoque BIST mejora significativamente la capacidad de prueba de circuitos integrados de señal mixta complejos.
• La alta cobertura de fallos indica que el BIST propuesto es eficaz para garantizar la fiabilidad del ADC.