T/R组件波束控制测试方案设计

较电压设置，CH1~CH4为被测器件输出端口，FCH1~FCH4为FPGA 接收端口。通过设置MAX901比较电压，可以测试器件不同电压输出时的逻辑功能。D1~D4的作用是指示，方便调试。

　　图5 比较器电路原理

　　4.3 可编程部分

　　可编程器件选用Xilinx 的一款低端产品XC3S50AN，这是因为测试中仅利用丰富的IO资源和向量存储，没有太高的要求，选用低端产品就足够了。图6所示为JTAG的配置，用于FPGA程序下载。电源模块电路原理如图7所示，只需两种电源，内核为1.2V，辅助电压及端口电压设置成3.3V。

　　图6 JTAG 配置

　　图7 电源模块电路原理

　　时序仿真可以采用两个可编程器件，一个用于数据发送及开关控制，另一个用于数据接收及功能判断。图8所示为数据发送FPGA 的仿真波形，S为FPGA输出开关控制信号；delay_sn，delay_clk，delay_clr三个信号为开关控制输入信号，实现将串行数据并行输出；P为FPGA输出给被测器件的信号，由duTIn_r，duTIn_s，duTIn_clk，duTIn_clr，IN 控制输入。可以看出，用FPGA产生时序是比较理想的选择。

　　图8 输入时序仿真

　　图9所示为数据接收FPGA仿真波形。CH 接收存储被测器件逻辑值，datain，dataclk，address用于设置理想逻辑值。PASS，FAIL 为输出状态指示。

　　图9 功能判断仿真

　　4.4 测试结果

　　图 10所示为按本文方案制作的波控电路测试系统照片。左上图为两个FPGA，一个用于数据发送，一个用于数据接收判断；右上图为系统电源模块，下图为系统组合。该系统可实现16位以内输入，64位以内输出的常规波束控制电路的全参数测试。表2列出一款32位T/R组件波束控制电路实测结果。其中，比较器的比较电平设置为4.8V和0.2V，因此，输出高电平≥4.8V，低电平≤0.2V。

　　图10 波控电路测试系统实物照片

　　表2 测试结果

　　5 结论

　　波束控制电路专用性强，输入输出接口较多，时序严格，逻辑功能复杂，其测试较为复杂。本文提出一种测试方案。该方案简单，易于实现，充分利用FPGA丰富的 IO 资源及可编程特点，很好地解决了波束控制电路测试中的难点。同时，该方法易于实现常规波控电路测试系统的通用性，仅仅需要定义好测试系统转接部分的输入接口，以及编写不同的发送和接收程序，便可实现常规波控电路的通用性。

　　作者： 李涛 晏开华 电子科技大学 中国电子科技集团第24研究所 微电子学