您可曾想過，測量芯片的精度對于測試臺的測量工程師來說意味著什么？

當我們還是一名學生時，恪守的原則是，測量系統的精度至少需要比設備本身高出10倍。這在如今仍是一個挑戰。

如何通過我們可能從未考慮過的測試臺提升水平？

ADI 工程測量團隊的成員們在這里為您提供了一些相關的專業見解。

多年來，"更上一層樓"一直隱含在ADI 公司戰略中，如今，這一戰略越來越越清晰。曾經我們僅提供分立器件和數據手冊，如今我們的新理念是參與并理解我們要為客戶解決的問題的全部。作為新理念的一部分，ADI 的測量工程已超越傳統的僅測試IC 的方法，轉而測試解決方案，包括軟件、封裝中的信號鏈系統、微型模塊和其他元件。這種方法將確保我們開發的解決方案能為客戶創造重大價值。

在ADI 內部，測量工程團隊有時被視為開發硬件和軟件以推出產品的人員。然而，由測試和評估工程組成的測量部門是ADI 當前最具挑戰性的工程專業之一。測量工程師是支撐公司與客戶關系的基礎人員。他們是您在查看保證最大和最小器件規格、典型性能、最大額定值和穩健性時所信任的人。隨著設計性能不斷提高，我們依賴測量工程師的經驗來跟上性能各方面（速度、噪聲、功耗或新集成特性）改進的步伐。

測量專業由測試和評估工程組成，面對的挑戰包括突破性性能、按時交付和不斷提高的質量要求。不久之前，我們處理的是10 位或12 位精度的簡單單功能IC（轉換器）。如今，20 位SAR 轉換器、20 位DAC 轉換器和32 位 Σ-Δ 轉換器展示了過去數年來，隨著IC 技術的發展，測量挑戰如何改變。為了闡明改變的程度，我們將考察低功耗 Σ-Δ 產品的演變，以幫助說明所實現的信號鏈集成的完整性，并突出強調這給我們測量能力帶來的需求和進步。

我們現在希望讓SiP（系統化封裝）、微型模塊和模塊更上一層樓，客戶將再次向我們提出新的測量挑戰，這些挑戰將迫使我們改進測量方法并開發新穎的測試和測量解決方案。SiP 利用復雜的核心技術，將無源和有源器件集成在一起（有時還集成中央處理單元以執行配置和控制），從而達到前所未有的系統集成水平。這種集成度引入了越來越多的功能、嵌入式特性組合、高級封裝、內部節點訪問問題、嵌入式軟件、系統級校準等等。這些解決方案簡化了復雜轉換器產品的使用體驗，其復雜性問題以及設計和測量障礙在ADI 內部得到處理和解決。

過去，現在

最新測試和測量挑戰的一個典型例子就是我們低功耗 Σ-Δ 系列產品的進步。為了展示所取得的進步，圖1 突出說明了這樣一個事實：我們系統化芯片的水平現在已經遠遠高于前幾代轉換器。該產品系列中的最新產品是一款適合高精度測量應用的低功耗、低噪聲、全集成式模擬前端。該產品的信號鏈集成度要求24 位 Σ-ΔADC 領域、基準電壓源性能和精度方面、通道序列化和時序方面、數字特性和功能方面及振蕩器性能方面的測量經驗。作為比較，圖1 還顯示了一款先前的典型16 位器件，其在當時被認為具有突破性的性能。相關挑戰已經解決，今天的技術已經提高了好幾個數量級。除非技術進步與我們的測試和測量能力相匹配，否則我們將無法保持行業技術領先地位。

圖1. 集成的演變；性能進步驅動創新

深入了解轉換器架構、混合信號測試電路設計中的專業知識、PCB布局技術以及測量軟件，可以讓我們從這些高集成度轉換器中獲得最佳性能。這有利于SiP/模塊的發展，使我們的經驗能夠被用來解決更多的客戶設計挑戰并縮短開發時間。

現在，未來

當我們向前邁進，著手解決客戶未來的問題時，我們的工具箱充滿了豐富的產品和測量專業知識。縱觀ADI 歷史，我們不斷在實際信號處理方面取得突破，并持續通過片內集成擴展我們的核心技術。近年來，我們已經開始涉足DSP、RF和MEMS領域，并在物聯網等新興領域開辟新天地。

ADI 收購凌力爾特則是更進一步的舉措，整合了我們強大的產品組合，并增加了業界領先的高性能模擬和電源解決方案。這鞏固了我們整合這些技術的定位，通過真正展現我們能力的解決方案來影響客戶。

圖2 顯示了我們在橫向和縱向上積累技術的進展情況，我們現在將這些構建模塊用在SiP/模塊開發中以提供超越芯片的解決方案。測量工程師通過整合我們在這些核心技術方面的專業知識來支持這一目標。

圖2. SiP/模塊開發利用了我們的核心技術

為什么ADI 認為這是必要的呢？從與客戶的接觸中，我們知道他們也在發展，客戶也在更上一層樓。版圖正在改變，您的混合信號設計團隊可能更小，您可能有其他方面的關注和專業知識，并且您正在尋求縮短設計周期和上市時間的辦法。通過提供完整信號鏈，ADI 可以幫助您擺脫這些設計挑戰，而這需要有效測量解決方案作為支撐。

模塊解決方案原型開發

通過盡早與客戶開展合作，測量工程師可以利用我們的硬件專業技術為開發SiP/模塊設計原型。我們可以對新穎的構想進行概念驗證，并且快速調試和評估，在必要時迭代原理圖和布局以實現最佳性能。我們可以開展任務測試，評估客戶的傳感器，在特定應用情形中測試整個系統，并分析數據以確保所有要求都得到滿足，然后才開發最終SiP 或模塊。

圖3. 模塊測試原型

利用這些原型，我們還能開發ATE解決方案，從而攻克系統級設備可能提出的新測試挑戰，例如封裝尺寸、測試節點接入點或固件接口。

借助我們對構成這些產品的模塊核心技術的經驗，我們可以運用我們的器件級訣竅讓這些器件實現最佳性能，甚至將系統級性能提升到新的水平。通過原型，我們可以輕松與基準激勵信號和測量儀器接口，并評估生產測試需要接入哪些測試節點。此原型可以讓我們和客戶開始驗證整個系統信號路徑的系統級校準。

圖4. 用于模塊測試的原型板示例

隨著SiP/模塊的發展，需要處理器來完成配置、控制和算法處理，為了化繁為簡，消除客戶負擔，可能需要開發固件。這可以隨著原型開始并演進。通過開發和測試固件，測量工程師將其故障排除思維模式用于檢測錯誤，并預測可能引發問題的情況。這可以反饋到系統設計中并實現進步。此原型可用來向客戶展示構想，激發反饋，進而也能決定模塊的發展方向。這樣，客戶便可從早期影響解決方案。

結語

多年來，隨著核心技術的復雜性和集成度持續增長，ADI 測量團隊的能力也在提高。我們現在測試的遠不止是核心轉換器，芯片集成度的提高反過來又促進了測量技術和技巧的進步。我們在實驗室和生產測試中的測量解決方案隨著技術發展而進步。結合我們在核心轉換器、傳感器、放大器、基準電壓源、電源和數字電路方面的測量專業技術，我們得以超越一切可能。

展望未來，隨著多芯片SiP、模塊和微型模塊的不斷發展，ADI 將繼續勇攀高峰。這些模塊讓技術更上一層樓，給測量工程帶來新的挑戰，但也減輕了我們客戶的工程負擔。簡化客戶的應用開發工作是ADI 技術的中心任務。我們已經擴大并將繼續擴大測量技術力量，以充分利用我們的專業知識來支持這些新技術。無論是通過原型PCB 設計、任務測試、固件開發還是原型演示，ADI 的測量工程師都是這些產品成功的關鍵。

隨著我們技術產品的進步速度加快，ADI 測量團隊將領先一步，確保世界一流的測量與世界領先的技術相伴而行。

作者：ADI 工程測量團隊