针对多级串联模拟电路的可测性设计技术
摘 要: 随着集成电路的发展，测试难度的增加，可测试性设计也越来越重要。针对串联结构的模拟电路提出一种可测性设计结构，该结构大大提高了电路内系统模块的可测试性，减少了需要额外引出的I/ O 数，同时不随内部模块数的增加而增加，并且可以与数字电路的边界扫描技术相兼容，通过在Cadence下仿真，证明了该结构简单有效。
0 引 言
集成电路的生产成本以测试开发、测试时间以及测试设备为主。模拟电路一般只占芯片面积的10%左右，测试成本却占总测试成本的主要部分。所以，削减模拟部分的测试成本将有利于芯片的设计与生产。
数字电路有很多成熟的可测性设计技术( design forteST，DFT )，模拟电路测试还未发展到如此成熟，缺乏完善的模型进行自动化测试。随着集成电路的发展，混合信号芯片功能越来越复杂，但芯片I/ O 口数量跟不上芯片发展的规模，导致很多电路节点变得不可控制或( 与) 不可观察，加大了测试工作的难度。
典型模拟电路有放大器、滤波器等各种线性和非线性电路，通常包含若干串联结构的模块。本文从系统结构出发，针对串联结构电路提出一种可测性设计方案,增加较少的I/ O 口，使外部测试设备可以控制观察内部的各个模块，这些增加的I/ O 数目不随内部模块数目而变化，同时该结构还可以兼容边界扫描技术。
1 系统级的可测性设计
1. 1 控制观察模块
控制观察模块( cONtr ol observ e module，COM) 的等效模型如图1( a) 所示。由开关1、开关2、开关3 上的高低电平组成模块工作的指令码( Inst ruct ion Code) 。
如图1( b) 分别有透明模式，测试观察模式和测试输入模式。控制这三种模式的指令码分别为010，100，001。可使系统电路和嵌入式模块间建立各种通路连接方式。
1. 2 基本原理
如图2 所示，In 是原始输入端，Out是原始输出端,在M1( 模拟电路模块1) 、M2( 模拟电路模块2) 和M3( 模拟电路模块3) 之间插入COM，AB1和AB2 是测试端口，其中AB1 为COM 观察输出端，AB2 为COM 控制输入端，IR( 指令寄存器) 与COM 模式端连接，所有IR 串联连接，在clk 作用下串行输入指令码，rst 为置零端。
当COM1 和COM2 为透明模式时，输入In 的信号经M1，M2 和M3 到输出Out ，测试整个通路，指令码为010010;当COM1 为测试观察模式，COM2 为测试控制模式时，由通路In →M1 →COM1 → AB1 可以单独测试M1，由通路AB2 →COM2 →M3 → Out 可以单独测试M3，指令码为100001;当COM1 为测试控制模式，COM2 为测试观察模式时，由通路AB2 →COM1 →M2 →COM2 →AB1 可以单独测试M2，指令码为001100;当COM1 为透明模式，COM2 为测试观察模式时,由通路In →M1 → COM1 →M2 → COM2 → AB1 可以单独测试M1 与M2 组成的串联结构，指令码为010100;当COM1 为测试控制模式，COM2 为透明模式时,由通路AB2 → COM1 →M2 →COM2 →M3 →Out 可以单独测试M2 与M3 组成的串联结构，指令码为001010。
