作者：Noel McNamara, Martina Mincica, Dominic Sloan, and David Hanlon

多年來(lái)，提升堆棧一直是ADI戰(zhàn)略的隱含部分，但最近，通過(guò)專(zhuān)注于提供更多解決方案，這一戰(zhàn)略變得明確。如果您考慮一下我們的根源，曾經(jīng)有一段時(shí)間我們只提供分立元件和數(shù)據(jù)手冊(cè)。我們的新理念是參與并理解我們?cè)噲D為您（我們的客戶(hù)）解決的全部問(wèn)題。作為這一理念的一部分，ADI公司的測(cè)量工程超越了僅測(cè)試IC的傳統(tǒng)方法，測(cè)試解決方案，包括軟件、封裝信號(hào)鏈系統(tǒng)、微模塊和其他元件。這種方法將確保我們正在開(kāi)發(fā)能夠?yàn)榭蛻?hù)創(chuàng)造重大價(jià)值的解決方案。

在ADI公司內(nèi)部，測(cè)量工程團(tuán)隊(duì)有時(shí)被視為開(kāi)發(fā)硬件和軟件以推出產(chǎn)品的人員。然而，由測(cè)試和評(píng)估工程組成的測(cè)量功能是ADI目前最具挑戰(zhàn)性的工程學(xué)科之一。測(cè)量工程師是支撐公司與客戶(hù)合同的人員。在查看保證的最大和最小器件規(guī)格、典型性能、最大額定值和魯棒性時(shí)，它們是您信任的器件。隨著我們?cè)O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)性能的不斷提高，我們依靠測(cè)量工程的經(jīng)驗(yàn)來(lái)跟上性能矢量的這些改進(jìn)，無(wú)論是速度、噪聲、功率還是新的集成功能。

測(cè)量學(xué)科由測(cè)試和評(píng)估工程組成，在突破性性能、準(zhǔn)時(shí)交付和不斷提高的質(zhì)量要求的挑戰(zhàn)下工作。不久前，我們還在處理具有10位或12位精度的簡(jiǎn)單單功能IC（轉(zhuǎn)換器）。如今，20位SAR轉(zhuǎn)換器、20位DAC轉(zhuǎn)換器和32位Σ-Δ轉(zhuǎn)換器展示了隨著IC技術(shù)在過(guò)去幾年的發(fā)展，測(cè)量挑戰(zhàn)是如何變化的。為了說(shuō)明變化的程度，我們將研究低功耗Σ-Δ產(chǎn)品的演變，以幫助證明實(shí)現(xiàn)的信號(hào)鏈集成的完整性，并強(qiáng)調(diào)這迫使我們的測(cè)量能力的需求和進(jìn)步。

隨著我們現(xiàn)在尋求通過(guò)SiP（系統(tǒng)級(jí)封裝）、微模塊和模塊向上移動(dòng)堆棧，您作為客戶(hù)再次向我們提出了新的測(cè)量挑戰(zhàn);這些挑戰(zhàn)將迫使我們改進(jìn)我們的測(cè)量方法并開(kāi)發(fā)新穎的測(cè)試和測(cè)量解決方案。SiP 利用復(fù)雜的核心技術(shù)，通過(guò)將無(wú)源和有源組件以及在某些情況下用于配置和控制的中央處理單元集成在一起，將系統(tǒng)集成度提升到前所未有的水平。這種集成水平引入了不斷增加的功能、嵌入式功能集、高級(jí)封裝、內(nèi)部節(jié)點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)題、嵌入式軟件和系統(tǒng)級(jí)校準(zhǔn)等。這些解決方案簡(jiǎn)化了我們復(fù)雜轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品的用戶(hù)體驗(yàn);但是，ADI內(nèi)部處理了復(fù)雜性，并克服了設(shè)計(jì)和測(cè)量障礙。

過(guò)去與現(xiàn)在

最近測(cè)試和測(cè)量挑戰(zhàn)的一個(gè)主要例子是我們的低功耗Σ-Δ產(chǎn)品組合的進(jìn)步。為了展示所取得的進(jìn)步，圖1強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí)，即我們現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)前幾代轉(zhuǎn)換器的片上系統(tǒng)水平。我們?cè)摦a(chǎn)品系列的最新版本是低功耗、低噪聲、完全集成的模擬前端，適用于高精度測(cè)量應(yīng)用。該產(chǎn)品的信號(hào)鏈集成度要求在24位Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）域、參考性能和精度、通道排序和時(shí)序、數(shù)字特性和功能以及振蕩器性能方面具有測(cè)量專(zhuān)業(yè)知識(shí)。圖1是與典型的16位前代產(chǎn)品的比較，后者被認(rèn)為在當(dāng)時(shí)具有突破性的性能。它的挑戰(zhàn)已經(jīng)得到解決，今天的技術(shù)已經(jīng)進(jìn)步了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。除非技術(shù)進(jìn)步與我們的測(cè)試和測(cè)量能力相匹配，否則保持行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先地位的工作將一事無(wú)成。

圖1.一體化的演變;性能進(jìn)步推動(dòng)創(chuàng)新。

對(duì)轉(zhuǎn)換器架構(gòu)的深入了解以及在混合信號(hào)測(cè)試電路設(shè)計(jì)、PCB 布局技術(shù)和測(cè)量軟件方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)使我們能夠從這些高度集成的轉(zhuǎn)換器中獲得最佳性能。這使得SiP/模塊的開(kāi)發(fā)成為可能，可以利用我們的經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決更多的客戶(hù)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)并縮短他們的開(kāi)發(fā)時(shí)間。

現(xiàn)在與未來(lái)

因此，當(dāng)我們?yōu)榭蛻?hù)解決未來(lái)的問(wèn)題時(shí)，我們擁有一個(gè)擁有豐富產(chǎn)品和測(cè)量專(zhuān)業(yè)知識(shí)的工具箱。縱觀(guān)ADI的歷史，我們一直在實(shí)際信號(hào)處理方面取得突破，并通過(guò)片上集成不斷擴(kuò)展我們的核心技術(shù)。最近，我們涉足DSP、RF和MEMS，現(xiàn)在正在物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域開(kāi)辟新天地。

ADI公司收購(gòu)凌力爾特公司后，通過(guò)整合我們強(qiáng)大的產(chǎn)品組合，并增加行業(yè)領(lǐng)先的高性能模擬和電源解決方案，進(jìn)一步推動(dòng)了這一趨勢(shì)。這加強(qiáng)了我們整合這些技術(shù)的定位，通過(guò)真正展示我們能力的解決方案影響我們的客戶(hù)。

圖2.利用我們的核心技術(shù)開(kāi)發(fā)SiP/模塊。

圖2顯示了我們?cè)谒胶痛怪鳖I(lǐng)域積累技術(shù)的進(jìn)展，我們現(xiàn)在在SiP/模塊開(kāi)發(fā)中使用這些構(gòu)建模塊來(lái)超越硅。測(cè)量工程師通過(guò)結(jié)合我們?cè)谶@些核心技術(shù)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

那么，為什么ADI公司認(rèn)為這是必要的呢？通過(guò)吸引我們的客戶(hù)，我們了解到他們也在不斷發(fā)展;您也在堆棧中向上移動(dòng)。格局正在發(fā)生變化;您的混合信號(hào)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可能規(guī)模較小，您可能在其他地方擁有重點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并且您希望縮短設(shè)計(jì)周期和上市時(shí)間。ADI公司為您提供完整的信號(hào)鏈，可以減輕您這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的負(fù)擔(dān)，這需要有效的測(cè)量解決方案作為支撐。

原型模塊解決方案

通過(guò)與客戶(hù)的早期接觸和協(xié)作，測(cè)量工程師可以利用我們的硬件專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)制作SiP/模塊設(shè)計(jì)的原型。我們可以為新想法建立概念驗(yàn)證，并快速調(diào)試、評(píng)估并在必要時(shí)迭代原理圖和布局，以實(shí)現(xiàn)最佳性能。我們可以采用任務(wù)測(cè)試;評(píng)估客戶(hù)的傳感器并在特定應(yīng)用用例中測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)，并分析數(shù)據(jù)以確保在開(kāi)發(fā)最終SiP或模塊之前滿(mǎn)足所有要求。

圖3.模塊測(cè)試原型。

這些原型還使我們能夠開(kāi)發(fā)ATE解決方案，使我們能夠破解這些系統(tǒng)級(jí)設(shè)備可能帶來(lái)的新測(cè)試挑戰(zhàn);例如，封裝外形、測(cè)試節(jié)點(diǎn)接入點(diǎn)，甚至固件接口。

通過(guò)我們?cè)诮M成這些產(chǎn)品的模塊的核心技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)，我們可以利用我們的組件級(jí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些部件的最佳性能，甚至將系統(tǒng)級(jí)性能提升到新的水平。該 原型 使我們能夠 輕松 連接 臺(tái) 激勵(lì) 和 測(cè)量 儀器， 并 評(píng)估 生產(chǎn) 測(cè)試 需要 訪(fǎng)問(wèn) 測(cè)試 節(jié)點(diǎn) 的 位置。該原型可以讓我們以及您的客戶(hù)開(kāi)始驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)信號(hào)路徑的系統(tǒng)級(jí)校準(zhǔn)。

圖4.用于模塊測(cè)試的示例原型板。

隨著SiP/模塊的發(fā)展，需要處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)可配置性、控制、算法處理以及減輕客戶(hù)的復(fù)雜性負(fù)擔(dān)，可能需要固件開(kāi)發(fā)。這可以從原型開(kāi)始并發(fā)展。通過(guò) 開(kāi)發(fā) 和 測(cè)試 固件， 測(cè)量 工程 師 運(yùn)用 其 故障排除 思維 來(lái) 檢測(cè) 錯(cuò)誤 并 預(yù)測(cè) 可能 導(dǎo)致 問(wèn)題 的 原因。這可以反饋到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中并允許改進(jìn)。該原型可以向客戶(hù)展示想法，這可以激發(fā)反饋，也可以確定模塊開(kāi)發(fā)方向。通過(guò)這種方式，客戶(hù)可以從早期階段影響解決方案。

結(jié)論

多年來(lái)，隨著核心技術(shù)的復(fù)雜性和集成度不斷提高，ADI的測(cè)量團(tuán)隊(duì)不斷擴(kuò)展我們的能力。我們現(xiàn)在測(cè)試的不僅僅是一個(gè)核心轉(zhuǎn)換器，硅片中的集成反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致了測(cè)量技術(shù)和技術(shù)的進(jìn)步。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)測(cè)試中的測(cè)量解決方案隨著技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步。結(jié)合我們?cè)诤诵霓D(zhuǎn)換器、傳感器、放大器、基準(zhǔn)電壓源、電源和數(shù)字方面的測(cè)量專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使我們領(lǐng)先于一切可能。

展望未來(lái)，ADI將繼續(xù)通過(guò)持續(xù)開(kāi)發(fā)多芯片SiP、模塊和微模塊來(lái)提升堆棧。這些模塊將技術(shù)提升到另一個(gè)層次，為測(cè)量工程帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，同時(shí)減輕了客戶(hù)的工程負(fù)擔(dān)。簡(jiǎn)化客戶(hù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程是ADI技術(shù)的核心。我們已經(jīng)并將繼續(xù)擴(kuò)大測(cè)量技能基礎(chǔ)，以利用我們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)支持這些新技術(shù)。無(wú)論是通過(guò)原型PCB設(shè)計(jì)、任務(wù)測(cè)試、固件開(kāi)發(fā)還是原型演示，ADI公司的測(cè)量工程師都是這些產(chǎn)品成功的關(guān)鍵。

隨著我們技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)步步伐加快，ADI測(cè)量社區(qū)領(lǐng)先一步，確保世界一流的測(cè)量與世界領(lǐng)先的技術(shù)一起提供。

審核編輯：郭婷