將無線電硬件集成到單片系統(tǒng)上的挑戰(zhàn)和解決方案

將無線功能集成到SoC 中要特別注意分區(qū)和架構(gòu)的決策，而這些決策一般沒有明確答案。

要 點(diǎn)

市場的需求驅(qū)動(dòng)將RF 電路集成到SoC （單片系統(tǒng)）中。

保持RF電路做在單獨(dú)芯片上仍有一些令人信服的理由。

無線電架構(gòu)的選擇，特別是接收器，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有定論。

架構(gòu)師必須從整個(gè)系統(tǒng)考慮，而不能只局限于單個(gè)芯片。

無線鏈路在電子系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普遍。WiMax 及3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)主導(dǎo)著高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線連接領(lǐng)域，而像ZigBee 及Wibree 等標(biāo)準(zhǔn)則占據(jù)了低速數(shù)據(jù)傳輸與低能耗市場。但不論哪種情況，市場經(jīng)濟(jì)及消費(fèi)者都期望系統(tǒng)架構(gòu)師至少能將無線電硬件集成到SoC （單片系統(tǒng)）中。

圍繞這一要求出現(xiàn)了一些關(guān)鍵問題。首先，單芯片是最佳方式嗎？或許將無線電隔離在單獨(dú)芯片上更適合應(yīng)用？其次，給出了這些問題的答案后，那么哪種架構(gòu)最適合接收器和發(fā)射器？在這些答案背后還有其它問題：架構(gòu)師能否系統(tǒng)地進(jìn)行決策？或者他們必須不僅逐個(gè)進(jìn)行決策，而且要采用逐個(gè)決策處理的流程？

某些廠商，特別是手機(jī)廠商，似乎覺得除了將無線電完全集成到SoC中外，其它都像電子管調(diào)諧器一樣過時(shí)了。然而， 是采用RF 工藝將無線電在單獨(dú)芯片上實(shí)施 ，還是至少以vanilla-CMOS-logic 工藝將部分RF 電路實(shí)施到SoC上 ，這一決定并不容易。系統(tǒng)架構(gòu)師必須考慮市場期望、壽命周期成本、性能需求及項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)等問題。架構(gòu)師需要全面分析所有這些因素，才能做出明智的決策。

首先列出的是情感，而不是客觀的判斷。特別是消費(fèi)類移動(dòng)設(shè)備市場，成本和形式因素的影響極大，通常的觀念是只有單芯片方式可以接受。Broadcom？ 無線電技術(shù)工程部的高級(jí)總監(jiān)Maryam Rofougaran說：“問題是實(shí)施單芯片方案很困難，所以需要采用數(shù)字CMOS，”“再說RF-CMOS 工藝的成本也非常高，所以我們把目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)了數(shù)字CMOS 工藝?！?/p>

其它經(jīng)營手機(jī)業(yè)務(wù)的廠商，至少是市場份額較大的廠商，都同意這種觀點(diǎn)。Staccato Communications的首席技術(shù)官Robert Aiello認(rèn)為，“對(duì)我們來說，單芯片僅僅是一種業(yè)務(wù)考慮，我們只針對(duì)單芯片解決方案開展業(yè)務(wù)?！?“因此，我們必須建立一個(gè)有大規(guī)模生產(chǎn)集成無線電經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)?！?/p>

Texas Instruments（TI）或許是這種方式最堅(jiān)定的支持者，他們已經(jīng)將其CMOS單芯片無線電架構(gòu)作為品牌產(chǎn)品DRP （數(shù)字射頻處理器）推出?！皢涡酒桨妇哂忻黠@的優(yōu)勢(shì)，” TI無線終端業(yè)務(wù)首席技術(shù)官Bill Krenik解釋道，“如今，用于低成本應(yīng)用的無線電芯片已能采用數(shù)字工藝大量地制造了，” Krenik還說：“單芯片架構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)雜，開發(fā)成本大，因此這種設(shè)計(jì)需要大的市場以及有著良好預(yù)期的市場份額。市場份額較小的產(chǎn)品，如高檔手機(jī)，不適合采用單芯片架構(gòu)?！?/p>

另一種不容忽視的觀點(diǎn)并非來自于客戶，而是風(fēng)險(xiǎn)投資界?！叭绻闶钱?dāng)今的創(chuàng)業(yè)者，不管你認(rèn)為是否合適，你的投資方都會(huì)督促你采用數(shù)字CMOS進(jìn)行單芯片設(shè)計(jì)，”IBM客戶經(jīng)理Teddy O’Connell說，“但是在做出決策前，還是需要考慮某些非常重要的問題?！?/p>

許多問題都與方案的成本相關(guān)。O’Connell 和其他人指出，在多芯片封裝成為主流的情況下， 單芯片相對(duì)于多芯片設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)有所改變。雙芯片組裝的預(yù)算成本可能比單個(gè)封裝芯片大，但這種差異只是均差的開始?！皢涡酒挥?0% 的部分為RF電路，成品率明顯低于數(shù)字部分，”O(jiān)’Connell 指出，“隨著設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向更精細(xì)的幾何尺寸， RF 部分將會(huì)增大而不是縮小。而且，對(duì)RF 性能的要求會(huì)推動(dòng)整個(gè)設(shè)計(jì)邁向更先進(jìn)的數(shù)字工藝節(jié)點(diǎn)，而如果采用單個(gè)RF 及數(shù)字芯片是無法實(shí)現(xiàn)的?！?/p>

然而成本均差難以捉摸。選擇單芯片還是多芯片策略會(huì)影響無線電架構(gòu)的選擇，這又對(duì)無線電所需外部無源元件的數(shù)量和質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。除去元件、空間、插入及測(cè)試等成本，這些無源元件會(huì)對(duì)系統(tǒng)總成本產(chǎn)生較大的影響。

性能要求和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)也相互關(guān)聯(lián)。理論上，65nm 或90nm CMOS邏輯工藝最適合RF?！熬驮趲啄昵?，千兆赫范圍的RF要采用GaAs（砷化鎵） 工藝加工的昂貴晶體管?！?a target="_blank">Analog Devices的業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)Doug Grant評(píng)論說，“但工藝尺寸減小導(dǎo)致寄生電容降低、傳輸路徑縮短以及晶體管預(yù)算增加，所有這些都對(duì)RF 設(shè)計(jì)師有利?！?/p>

采用這種工藝的晶體管截止頻率對(duì)于90nm工藝而言能夠高于40GHz，采用65nm 工藝的晶體管截止頻率還要高。小型器件中較低的串聯(lián)電阻意味著較低的噪聲本底，能稍稍補(bǔ)償較低的工作電壓，其線性度也不錯(cuò)。IBM公司的O’Connell說道：“CMOS中的三階交調(diào)截距要?jiǎng)龠^SiGe（硅鍺）”。只要電路不要求較高的Q值，就可以制造相當(dāng)不錯(cuò)的螺旋電感。

既然如此，為什么還有人認(rèn)為性能是在單獨(dú)芯片上采用專用RF工藝的理由呢？原因是多方面的。

工藝和性能

一個(gè)合理的原因是頻率。“管理需求促使超寬帶射頻鏈路向更高波段發(fā)展。這種壓力要求我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品在10 GHz 的頻率上運(yùn)行”， Alereon工程與運(yùn)營副總裁David Shoemaker說，“在該頻率下，CMOS的 快速運(yùn)行特性非常合適。但是，這些頻率即使沒有大的波動(dòng)也會(huì)對(duì)CMOS造成嚴(yán)重問題。例如， VCO（壓控振蕩器） 容易變得不穩(wěn)定，并伴有增益平坦度的問題?！狈治鲞@些問題后，Alereon 選擇了以SiGe 工藝實(shí)施RF 前端，這樣可以遷移到CMOS?！拔覀兛梢赃x擇遷移電路，但目前這種做法不會(huì)大量節(jié)約成本?！盨hoemaker 說道。

除了增益外，架構(gòu)師們采用CMOS工藝實(shí)施 RF還需要考慮線性度問題。無線電對(duì)非線性的敏感度取決于應(yīng)用和調(diào)制方案?！皹?biāo)準(zhǔn)對(duì)于能否以特定的技術(shù)制造無線電有很大影響，”Staccato公司的Aiello表示，“例如，我們使用QPSK （正交相位偏移鍵控）而不是64-QAM （正交調(diào)幅），從而可降低對(duì)RF 部分線性度的要求?！?/p>

另一個(gè)采用數(shù)字CMOS 的大問題是模型。 數(shù)字CMOS器件通常采用高頻數(shù)字模型，而更少或不涉及小信號(hào)模型。 “對(duì)于早期的RF 用戶，不論是否采用CMOS工藝，模型總是個(gè)問題，”Cypress Semiconductor的首席系統(tǒng)架構(gòu)師Dave Wright說，“我們應(yīng)用于無線USB 產(chǎn)品的BiCMOS 工藝，最初也是為高速通信電路設(shè)計(jì)，而不是專為RF設(shè)計(jì)的。 它有很好的特性，但我們采用了多個(gè)運(yùn)行點(diǎn)而不是一個(gè)運(yùn)行點(diǎn)?！?/p>

晶體管模型并不是唯一的問題。噪聲模型，特別是通過電源及襯底傳播噪聲的性能良好的模型非常關(guān)鍵。運(yùn)行電壓較低的任何RF 設(shè)計(jì)通常會(huì)產(chǎn)生噪音。而在諸如具有片上功率放大器的收發(fā)器這樣的系統(tǒng)中，及出現(xiàn)多個(gè)互不相關(guān)RF 信號(hào)的多天線設(shè)計(jì)中，情況也是如此。即使模型本身很完善，你會(huì)對(duì)工藝工程師致力實(shí)現(xiàn)大型數(shù)字設(shè)計(jì)的良好成品率牽腸掛肚。他們沒有必要注意小信號(hào)RF模型參數(shù)，而是將他們的工藝集中關(guān)注于門電路和SRAM 單元。因此，采用數(shù)字CMOS的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，有責(zé)任實(shí)現(xiàn)自己的模型組并與代工廠建立緊密的關(guān)系來校準(zhǔn)其模型。

模型的不確定性增加了難于量化的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。 盡管存在這樣的困難，設(shè)計(jì)師們必須在決策中考慮這些風(fēng)險(xiǎn)。 如果不能接受設(shè)計(jì)存在一種或三種貌似有理的風(fēng)險(xiǎn)，那么有兩種選擇：一是依賴成功的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和成熟的RF 工藝，二是依賴數(shù)字校準(zhǔn)RF 電路來補(bǔ)償模型或變化量的不確定性。 “基本上對(duì)于缺少信心的模型我們都會(huì)進(jìn)行補(bǔ)償?！盇nalog Devices的Grant說。ADI 設(shè)計(jì)師為了在工作溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定CMOS信號(hào)路徑，有時(shí)在簡單的偏置發(fā)生器中使用20個(gè)或30個(gè)額外晶體管，這并不是什么稀罕事。 Analog Devices有時(shí)在精密的RF 電路 （圖1）旁邊增加低壓差穩(wěn)壓器來控制CMOS 芯片中的電壓變量。 設(shè)計(jì)師有時(shí)也會(huì)采用數(shù)字技術(shù)： 使用 ADC 來快速測(cè)量電路的運(yùn)行點(diǎn)及計(jì)算補(bǔ)償參數(shù)，同時(shí)加載DAC 來調(diào)整偏壓電流或補(bǔ)償電流 （圖 2）。 有些設(shè)計(jì)師甚至開玩笑地說他們正轉(zhuǎn)向一種將 DAC 輸出附加在每個(gè)RF 晶體管引腳上的設(shè)計(jì)風(fēng)格。

“毫無疑問實(shí)現(xiàn)無線電的可升級(jí)性是一種數(shù)字密集型工藝，”TI的 Krenik說，“例如，線性度問題就是一個(gè)基本的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求極高線性度的高壓前端。但采用現(xiàn)今的工藝已經(jīng)可以忽略這個(gè)問題?，F(xiàn)在，我們使用精密的數(shù)字控制偏置電流與其它參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)性能較差電路的線性化。”

但這種級(jí)別的控制本身又會(huì)引發(fā)單芯片/雙芯片的爭論?！肮氖亲钪匾膮?shù)之一，” NextWave Wireless的產(chǎn)品研發(fā)部高級(jí)副總裁Adam Gould說，“通常，人們認(rèn)為較老的工藝所消耗的功耗更多。但是在CMOS中，功耗可實(shí)現(xiàn)線性度。例如，WiMax中功耗預(yù)算最大的問題之一就是實(shí)現(xiàn)功率放大器足夠的線性度。如今，優(yōu)化的RF 工藝可以更好地降低功耗?！?/p>

所以選擇單芯片還是多芯片不可一概而論。某些市場不提供任何實(shí)際的選擇方案：市場期望單芯片方式，成本限制需要單芯片方式。這些市場中典型的應(yīng)用恐怕要說基帶數(shù)字CMOS SoC 集成無線電。而在其它市場中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì) 也可以采取多芯片封裝，這主要取決于性能和功耗要求、無線電架構(gòu)的選擇、穩(wěn)定模型的可用性及團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)。“如今在寬帶CDMA 中既可以看到數(shù)字CMOS ，也可以看到SiGe RF，” IBM的O’Connell說。對(duì)于一些其它領(lǐng)域，特別是10GHz 和10GHz以上的頻率范圍，目前還不存在適合接收器的RF 工藝。“WiMax、5GHz 網(wǎng)絡(luò)及雷達(dá)目前仍然是SiGe應(yīng)用場合，”O(jiān)’Connell 繼續(xù)說道。但要注意，SiGe 或GaAs等特殊工藝所需的頻率大大低于功率放大器和天線開關(guān)的頻率，從而需要比接收器更高的功耗。

除了工藝技術(shù)的選擇外，功率放大器依然存在其它問題?！半S著有效通道長度變短，集成功率放大器的問題變得越來越困難，”Rofougaran說?！坝捎诙喾N原因，比如可靠性和局部發(fā)熱等，極小型晶體管不能承受較大信號(hào)。在某些工作條件下，功率放大器中會(huì)有相當(dāng)大的電流?！北M管如此，Broadcom 還是在藍(lán)牙芯片等某些低功耗的應(yīng)用中集成了功率放大器。

“從技術(shù)角度來說可以集成達(dá)到大約10 mW的任何功率放大器，但實(shí)際上目前4 mW已經(jīng)是極限，”Cypress的Wright說道，“超過這一限度，功率放大器的某些結(jié)構(gòu)即使在低功耗模式下也能消耗大量靜態(tài)功率，從而縮短電池壽命。在更先進(jìn)的工藝中，電壓擺幅也是個(gè)問題?！?/p>

無線電架構(gòu)

采用單芯片或雙芯片的決策與設(shè)計(jì)師實(shí)施的無線電架構(gòu)決策相互影響，這些決策包括無線電中接收器和發(fā)射器的選擇。人們對(duì)接收器存在一種偏見，認(rèn)為越早對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，效果就越好。某些廠商曾將ADC 置于低噪聲放大器的輸出端，直接對(duì)輸入的R F數(shù)字化，而在轉(zhuǎn)換器輸入與白噪聲之間只采用一個(gè)帶通濾波器。另一極端，某些設(shè)計(jì)師繼續(xù)使用可以追溯到電子管無線電年代的超外差接收器架構(gòu)。而最常采用的直接轉(zhuǎn)換接收器架構(gòu)介于兩者之間。

通常理想的情況是只將一個(gè)ADC 置于低噪聲放大器中。這種方式基本上消除了RF 設(shè)計(jì)的問題，同時(shí)帶來新的可能性。例如，簡單數(shù)字化整個(gè)蜂窩頻譜的蜂窩基站可即時(shí)對(duì)頻帶進(jìn)行濾波，并可對(duì)多個(gè)調(diào)制方案選擇通道。設(shè)計(jì)師不需要為每個(gè)主動(dòng)會(huì)話分配RF 前端，同時(shí)數(shù)字域中的濾波質(zhì)量會(huì)超過任何物理濾波器。

“但這種設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換器很難實(shí)現(xiàn)，需要足夠的電流，”O(jiān)’Connell說。為了采集足夠的信號(hào)以確保數(shù)字處理的成功，轉(zhuǎn)換器需要擁有較大的采樣速率和較寬的動(dòng)態(tài)范圍， DSP從可以從相鄰?fù)ǖ佬盘?hào)及帶外噪聲抽取少量的輸入信號(hào)。由于類似的原因，這種方案同時(shí)具有出色的線性特點(diǎn)。雖然這種轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)目前已有可能，但O’Connell 認(rèn)為這種轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)只適合于高端設(shè)計(jì)，如基站和多標(biāo)準(zhǔn)的“全球性電話?！?/p>

對(duì)多數(shù)無線電架構(gòu)師來說直接轉(zhuǎn)換接收器 （圖3）是更好的選擇。 在這種架構(gòu)中，RF 信號(hào)由低噪聲放大器傳送至RF 信號(hào)與來自本地振蕩器的I （同相） 和Q （正交） 信號(hào)相乘的混合器。 結(jié)果就產(chǎn)生基帶頻率中的I和Q兩個(gè)信號(hào)。 通常，基帶信號(hào)通過抗混疊濾波器進(jìn)入一對(duì)ADC中。

這種方式卻并不能大大簡化問題。直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)出現(xiàn)在電子管無線電早期超外差技術(shù)之后，但由于各種各樣挑戰(zhàn)性的問題，隨后被設(shè)計(jì)師放棄。低噪聲放大器和混合器必須為線性，本地振蕩器必須清晰穩(wěn)定，而直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)的適合程度在某種程度上取決于調(diào)制方案?！斑@取決于數(shù)據(jù)，”Broadcom公司的Rofougaran說道，“我們的2046 藍(lán)牙芯片需要處理數(shù)據(jù)帶寬比較窄、很多信號(hào)頻譜接近直流的GFSK （高斯濾波頻移鍵控） 等問題。由于直流漂移取消，直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)存在問題，所以，我們使用低IF 超外差結(jié)構(gòu)。與此相反，無線局域網(wǎng)有較寬的數(shù)據(jù)帶寬和較少的接近直流信息，因此我們采用直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)?！?/p>

Cypress 還選擇了低IF 超外差架構(gòu)來實(shí)施無線USB 設(shè)備?！斑@種架構(gòu)最適合我們的情況了，”Wright 解釋說，“我們良好的電路設(shè)計(jì)比直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)具有更好的抑制效果。而且，低 IF在邏輯電路中所消耗的功耗并不多。在某些情況下，我們可以轉(zhuǎn)向直接轉(zhuǎn)換，但最好的選擇是重新使用現(xiàn)有的架構(gòu)?！?/p>

一個(gè)不適合采用超外差的因素是采用這種方法對(duì)接收器進(jìn)行系統(tǒng)集成比較困難。Alereon公司的Shoemaker 指出，IF 部分可生成不必要的頻率毛刺 ，雖然不影響超外差接收器本身，但可嚴(yán)重影響系統(tǒng)中的其它接收器。由于當(dāng)今很多移動(dòng)設(shè)備中包含多個(gè)無線電，因此在設(shè)計(jì)設(shè)備之前，系統(tǒng)架構(gòu)師必須為封裝中所有無線電仔細(xì)規(guī)劃頻譜 。

發(fā)射器方面也有類似決策。這時(shí)，最常用的架構(gòu)是極性環(huán)路功率放大器。這種設(shè)計(jì)包括了振幅和相位信號(hào)的回饋環(huán)路，具有良好的振幅與相位線性特點(diǎn)，對(duì)于類似采用兩種數(shù)量進(jìn)行編碼信號(hào)的QAM等調(diào)制方案非常重要。但設(shè)計(jì)師還討論了其它方案，包括未來可能的方案，比如以功率DAC直接驅(qū)動(dòng)天線。

所以在對(duì)SoC無線電的決策中，終端市場及投資方要求廠商進(jìn)行單芯片設(shè)計(jì)的壓力日益增長，至少是對(duì)小信號(hào)的RF 電路采用單芯片設(shè)計(jì)。然而使用這種方法的設(shè)計(jì)師需要克服集成過程所遇到的很難對(duì)付的困難。許多問題反映了積極使用數(shù)字電路進(jìn)行校準(zhǔn)和控制，以及反映了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。但這一行業(yè)發(fā)展到高頻接收器RF 部分采用SoC還有較長的路程，而距離只采用最低功耗的發(fā)射器電路則更遠(yuǎn)。

由于CMOS工藝技術(shù)并沒有轉(zhuǎn)向更友好的RF 設(shè)計(jì)，如數(shù)年前TI做的一樣，集成度的不斷提高將意味著在電路設(shè)計(jì)與無線電架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)重大創(chuàng)新。Analog Devices公司的Grant 對(duì)設(shè)計(jì)師如何實(shí)現(xiàn)這一進(jìn)步做出了重要的評(píng)論：“在數(shù)年前的一個(gè)項(xiàng)目中，我們只是觀望整個(gè)設(shè)計(jì)?！彼f?！拔覀凅w會(huì)到，RF、數(shù)字化及軟件設(shè)計(jì)師之間并沒有真正地相互交流。他們都只忙于自己的噪聲預(yù)算，從而導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下。這使我們認(rèn)識(shí)到必須對(duì)整個(gè)信號(hào)鏈進(jìn)行優(yōu)化，不能將各模塊彼此分割開來，必須全盤考慮無線電，包括濾波器、數(shù)字控制及軟件創(chuàng)建的運(yùn)行模式，而不能只關(guān)注芯片?！?/p>

附文：高度集成RF的含意

消費(fèi)無線設(shè)備市場的爆炸性增長正在促進(jìn)向更高的性能和集成度發(fā)展，入市時(shí)間和測(cè)試成本也面臨著更大的壓力。一直以來測(cè)試RF設(shè)備傳統(tǒng)上比測(cè)試數(shù)字設(shè)備要困難。如今，由于多波段、多模式、MIMO （多入多出） 設(shè)備的出現(xiàn)， RF測(cè)試變得更為復(fù)雜。設(shè)備端口數(shù)的不斷增多，收發(fā)器復(fù)雜性的提高以及先進(jìn)技術(shù)中PVT （工藝/電壓/溫度） 變量的增加等因素都要求有仔細(xì)的設(shè)計(jì)與測(cè)試策略，以滿足消費(fèi)市場的成本壓力及創(chuàng)造一個(gè)現(xiàn)實(shí)的測(cè)試環(huán)境。

設(shè)計(jì)師既要確保芯片的性能，還要確保其合適測(cè)試策略滿足入市時(shí)間和成本目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)市場成功。例如，今后五年內(nèi)MIMO 設(shè)備的RF 結(jié)構(gòu)將從2×2增加到3×3，甚至到8×8 RF 分支。導(dǎo)致RF 路徑在輸入與輸出間的測(cè)試出現(xiàn)大幅增長。傳統(tǒng)的單入單出方式由于大大增加了測(cè)試時(shí)間而變得不切實(shí)際。片上DFT （可測(cè)性設(shè)計(jì)） 電路通過片上并行測(cè)試或降低外部設(shè)備需要，實(shí)現(xiàn)高效的多址測(cè)試 （參考文獻(xiàn) A和 參考文獻(xiàn)B），從而有助于緩和消費(fèi)無線設(shè)備市場爆炸性增長。此外，設(shè)計(jì)師必須增加片上測(cè)試電路，以創(chuàng)建實(shí)際的測(cè)試環(huán)境，這種環(huán)境，如果不能從外部創(chuàng)建，是很難建立的。這些條件包括在觀察階段與全局PVT變量平衡中對(duì)模擬電路多路徑的恒定電流進(jìn)行加載。盡管RF-BIST （內(nèi)建自測(cè)試） 方式目前應(yīng)用還不太普遍，但已經(jīng)開始解決一些問題。

在測(cè)試系統(tǒng)方面，工程師仍必須滿足基本的精確、穩(wěn)定、可靠、低噪聲本底、高RF及基帶性能等要求。此外，這些系統(tǒng)必須具備靈活的系統(tǒng)集成架構(gòu)，以對(duì)設(shè)備進(jìn)行高效測(cè)試。集成架構(gòu)提供了必要的密度和通道數(shù)以實(shí)現(xiàn)較高的并行測(cè)試效率，從而達(dá)到最少的測(cè)試時(shí)間。靈活的架構(gòu)可以充分利用可行的測(cè)試資源。系統(tǒng)應(yīng)該允許設(shè)計(jì)師在測(cè)試資源要求與可實(shí)現(xiàn)的測(cè)試時(shí)間、及測(cè)試成本之間做出折衷，以滿足最終產(chǎn)品要求。

某些新的測(cè)試方法使用設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型來測(cè)量供選擇的參數(shù)（參考文獻(xiàn) C及參考文獻(xiàn) D）。這些技術(shù)似乎很有應(yīng)用前景，但目前還處于開發(fā)階段。

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