La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

ELE6306 : Test de systèmes électroniques Projet de cours Test de convertisseur numérique à analogique par sélection de codes David Marche et Ming Li Professeur.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "ELE6306 : Test de systèmes électroniques Projet de cours Test de convertisseur numérique à analogique par sélection de codes David Marche et Ming Li Professeur."— Transcription de la présentation:

1 ELE6306 : Test de systèmes électroniques Projet de cours Test de convertisseur numérique à analogique par sélection de codes David Marche et Ming Li Professeur : A. Khouas Département de génie électrique École Polytechnique de Montréal

2 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 1 Plan Description du CNA (DAC) Caractéristiques du CNA Différentes méthodes de test Test par sélection de codes Résultats de simulations Conclusion

3 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 2 Description du CNA Fonction : CNA R-2R:

4 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 3 Description du CNA Exemple : CNA R-2R:

5 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 4 Caractéristiques du CNA FDécalage (Offset): Écart entre les valeurs analogiques idéale et mesurée à F Erreur de gain: Écart entre les valeurs analogiques idéale et mesurée à F Linéarité: Intégrale (INL): Écarts entre les valeurs analogiques idéales et mesurées pour chaque transition : Différentielle (DNL): Uniformité des incréments analogiques lors dapplication de codes successifs: Monotonie: Un incrément de lentrée numérique entraîne un incrément de la sortie analogique.

6 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 5 Caractéristiques du CNA Décalage (Offset): 1LSB Gain: 2LSB Linéarité Intégrale (INL): 1.5LSB Différentielle (DNL): 1.5LSB Monotonie: si DNL1LSB, monotone ici, non-monotone INLDNL

7 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 6 Caractéristiques du CNA Points de test => dégradation des performances: Capacité : fréquence dopération, pureté spectrale Courants de fuite : non linéarité FAccès limité: entrées numériques, sortie analogique.

8 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 7 Méthode de test Test exhaustif Tous les codes numériques sont testés. Caractérisation complète du CNA. Indépendant de lutilisation prévue du CNA. Peut exiger beaucoup de temps de tests. Test partiel (pseudo-exhaustif) Tous les codes de certaines portions de la fonction de transfert sont testés. Caractérisation partielle du CNA. Test adapté à lutilisation du CNA. Non approprié à CNA de tout usage.

9 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 8 Méthode de test F Test par sélection de code Seul certains codes numériques sont testés. La réponses aux autres codes est déduite mathématiquement. But: accélération du test exhaustif Comment sélectionner les codes ?

10 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 9 Test par sélection de code FFonction du CNA : FForme matricielle : Valeur Analogique = Code * Poids Matrice CodeMatrice poids

11 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 10 Test par sélection de code FSélection de code pour la détermination des poids: FNombre de vecteur de test : N. FErreur doffset et erreur de gain : et FNombre total de vecteur de test : N+2 (Exhaustif: 2 N ).

12 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 11 Test par sélection de code FDéduction de la réponse analogiques pour tous les codes FExemple pour CNA 4 bits:

13 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 12 Test par sélection de code FI N se mesure directement en fixant le bit N à 1 et tous les autres à 0. FGrandeurs I 1 I N très différentes. Ex: I 10 =512I 1 FNécessite un appareil capable de mesurer à précision égale des tensions/courants faibles et forts. FPour des CNA de haute résolution, cet appareil de mesure nexiste pas.

14 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 13 Test par sélection de code FSolution: mesurer les incréments des transitions majeures de la fonction de transfert du CNA. FLes transitions majeures sont les transition entre les codes 2 N -1 et 2 N. FCes incréments valent tous environ 1LSB. FLa transition analogique de sortie peut alors se mesurer en mode « échantillon-différence » dun voltmètre/ampèremètre et donner des mesures précises des incréments.

15 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 14 Test par sélection de code FÀ laide des valeurs dincréments mesurées pour chaque transition majeure, il est possible de déduire les valeurs de I 1 à I N :

16 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 15 Test par sélection de code FLa technique de transition majeure peut également être employée sur convertisseurs binaires signés avec un codage complément 2. F Exemple: CNA 4 bits V FS- = mV, step size entre ( - 8 ) et ( - 7 ) est 75mV, step size entre ( - 7 ) et ( - 6 ) est 175mV, step size entre ( - 5 ) et ( - 4 ) est 55mV, step size entre ( - 1 ) et ( 0 ) est 195mV, Déduire les tensions de sorties pour les codes -8 à +7.

17 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 16 Test par sélection de code Le MSB (B 4 ) représente le signe de la valeur codée :

18 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 17 Test par sélection de code Code de CNACalculs Sortie 1000DC Base-780mV 1001V1+ DC Base-705mV 1010V2+ DC Base-530mV 1011V2+V1+ DC Base-455mV 1100V3+ DC Base-400mV 1101V3+V1+ DC Base-325mV 1110V3+V2+ DC Base-150mV 1111V3+V2+V1+ DC Base-75mV 0000V4+ DC Base120mV 0001V4+V1+DC Base195mV 0010V4+V2+DC Base370mV 0011V4+V2+V1+DC Base445mV 0100V4+V3+DC Base500mV 0101V4+V3+V1+DC Base575mV 0110V4+V3+V2+DC Base750mV 0111V4+V3+V2+V1+DC Base825mV

19 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 18 Test par sélection de code

20 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 19 Résultats de simulation F Test exhaustif et par sélection de codes pour CNA 8 bits avec erreurs insérées aux bits 7 et 8.

21 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 20 Résultats de simulation F Test exhaustif et par sélection de codes pour CNA 14 bits avec déviations aléatoires des composants.

22 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 21 Résultats de simulation F Comparaison des résultats des tests: CIRCUITTESTGAIN (LSB) OFFSET (LSB) INL (LSB) DNL (LSB) CPU (S) CNA 8 bits Exhaustif4.341, ,03293, Sélectif4.341, ,03283, CNA 14 bits Exhaustif1.691, ,55825, Sélectif1.691, ,55855,11711 Quelles sont les limites du test par sélection de code ?

23 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 22 Résultats de simulation F Test CNA 14 bits avec courant de sortie converti en tension. FRf est non linéaire: Rf varie avec la tension à ses bornes. FSeul le test exhaustif révèle cette non linéarité.

24 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 23 Conclusion F Avantages du test par sélection de codes: Réduction importante du nombre de vecteur de test: Test exhaustif : 2 N vecteurs. Test par sélection de codes: N+2 vecteurs. Aucun composant ou point de test ajouté: Aucune dégradation des performances du circuit. Aucune augmentation de surface ou de nombre de plots. Économies: Étape de test : réduction du temps dutilisation du testeur. Étape de design : simulation et caractérisation rapide. Particulièrement adapté au convertisseurs parallèles (Flash).

25 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 24 Conclusion F Inconvénients et limites du test par sélection de codes: Le résultat est une approximation de la fonction de transfert: Déductions mathématique parfois fausse (Ex: cas non linéaire). Peu adaptés à certains types de CNAs (ex: sériel, pipeline). Nécessite une connaissance interne du CNA. Nécessite une validation par comparaison avec un test exhaustif Précision du testeur: Solution possible : sélection de codes de transitions majeures. Test limité aux caractéristiques statiques des CNAs.

26 Projet, ELE mai 14École Polytechnique de Montréal 25 Questions ?


Télécharger ppt "ELE6306 : Test de systèmes électroniques Projet de cours Test de convertisseur numérique à analogique par sélection de codes David Marche et Ming Li Professeur."

Présentations similaires


Annonces Google