組み込み自己テストを使用した強化されたテスト戦略を持つアナログ・デジタル変換器の設計と試験

科学分野:

• 電気工学
• コンピュータ工学

背景:

• アナログおよび混合信号統合回路 (AMS IC) の進歩により,複雑なシングルチップ設計が可能になりました.
• AMS ICの回路の複雑さが増加すると,制御性と観察性が低下し,テストが複雑になります.
• アナログからデジタルへの変換器 (ADC) は,混合信号回路におけるリアルタイムのアナログ信号の処理に不可欠であり,堅牢なテスト方法を必要とします.

研究 の 目的:

• ADCの故障検出のための新しい完全カスタム内蔵自己テスト (BIST) スキームを提案する.
• 複雑な集積回路内のADCの信頼性とテスト性を向上させる.
• ADCの操作におけるエラーを特定するための効果的な方法を提供する.

主な方法:

• 完全にカスタム化されたBISTスキームが設計され,パターンカウンター,適応式ランプジェネレーター,および2段階のオペレーションアンプ比較器が組み込まれました.
• BISTスキームは,単純なエラー決定のために時間領域でテストアウトプットを生成します.
• 提案されたBISTは,4つの異なるADCアーキテクチャで検証された:サーボトラッキングADC,フラッシュADC,Threshold Invert Quantization (TIQ) フラッシュADC,および3段階の比較器ベースのサーボトラッキングADC.

主要な成果:

• 提案されたBISTスキームは,効果的な故障検出能力を実証しました.
• BISTメソッドは,エラーの特定のために容易に解釈可能なタイムドメインの出力を提供します.
• 4つのテストされたADCアーキテクチャで平均95.8%の故障カバーが達成されました.

結論:

• 開発されたBISTスキームは,ADCの故障検出のための信頼性の高いソリューションを提供します.
• BISTアプローチは,複雑な混合信号統合回路のテスト能力を大幅に改善します.
• 高い故障カバーは,提案されたBISTがADCの信頼性を確保するのに有効であることを示しています.