基于SoC的发展测试设备进入芯片领域

i 称，其中一种可望用于基于模式匹配的自适应循环系统。芯片内测量仪器产生一个模拟波形，系统将其送入读取电路，并与来自读取头的输入信号作比较，给出一个频率误差信号。这个信号为适应磁头/介质噪声组合体的噪声与非线性特性提供反溃这是闭环过程。但 Dati 称：“不存在收敛的证据。我们必须为自适应回路提供一个使之工作的好的初始值。”

另外，在硅片建立以及制造时，对于磁盘组件的谐波分析还有一些有用的方法。芯片中实际上包含了 Dati 所说的“一种低等级频谱分析仪，如一个 FFT 引擎，但简化为只观察某些特定频率，因此比通用频谱分析仪要简单”。测试仪器的谐波分析有很多有价值的目的。例如，查看不应存在的特定频率，可以检测并量度磁头/介质子系统的非线性。另外，通过查看频率包络，可以估计出磁间隙，即磁头在介质上的高度。Dati 解释说：“今天的磁盘必须这么做。因为，如果你不测量和调整磁头高度，普通大气压差就可能造成磁头损毁。”

　　 一台频谱分析仪似乎是一个大型仪器，不可能在没有影响情况下插入一个成本高度敏感的芯片中。但 Dati 称，事实上“接收器正在越来越庞大，以致于很容易在设计中隐藏一些测量仪器电路。”

　　 这种意见可能是片上测试仪器未来的一个良好说明。随着芯片变得越来越复杂，不仅对片芯上的仪器存在着需求，而且还有更多探索功能电路的机会，从而快速地将模拟测量转到数字域中。并且现在有更多的空间可以隐藏一个相当复杂的块，如经过修改的 FFT 引擎。

　　 下一步可能是看数字域发生了什么事：将模拟测量从分属芯片不同部分的时域和频域提取出来，以提供一个混合信号系统完整状态的图像。只有采用这种片上工具，才有可能证明调试下一代复杂芯片的可能性，并在其完全运行以后保持不断改进。

附文：MEMS 加速度计也需要测试仪器

　　MEMS（微机电系统）加速度计具有精确、低功耗和低成本的特点，正在使一系列应用得到彻底变革。汽车安全气囊的保险、计算机输入设备的姿态与运动传感器，以及汽车姿态控制系统的传感器等，这些都是大量例子的一部分。

　　加速度检测元件通常是差动电容，电容的一个极板被硅弹簧悬挂在其它两个上方。加速度造成被悬挂极板的偏移，从而改变了两个电容极板之间的相对电容，于是也改变了通过信号的相对幅度。正确设计与制造的这类结构实体是敏感的、精确的和耐久的。但它们需要校准。施加电压的变化与环境温度都可以改变器件的灵敏度，并且每个传感器在 0g 时都有一个偏移读数，用户必须作测量。

　　Analog Devices 的业务发展经理 Bob Scannell 说，在大批量应用中，这个需求不成问题。如果使用数十万个或数百万个传感器，建立一种校准工具不会有很大成本，工具连接着传感器，并在一个温度室内用预知速率对它们作校准。但是，对于工业领域中的较低批量应用，用片上测试仪器对器件作预先校准就很有意义了（图 A）。Scannell 说：“预校准消除了使用的障碍。”

　　例如，在 MEMS 器件中嵌入一个温度传感器和一个微控制器，供应商就可以预先装载温度补偿表，使芯片立即去除由于温度造成的变化。同样，固件可以使芯片经过一个自动归零过程，建立一个系统中的基准水平面，为 MEMS 结构提供电子激励，并将输出与一个已知基准作比较，完成一次快速的合格/不合格测试。

　　在这些例子中，都值得为硅片上测试仪器做投入，这不仅是因为没有其它方法能够完成测量或降低昂贵的测试成本，也是为了让器件更容易使用，从而打开新的市场。