Etude et conception d’une structure BIST pour convertisseur analogique-numérique

BIST structure study and design dedicated to analog-to-digital converter

• Auteur / Autrice : Nicolas Mechouk
• Direction : Lilian Bossuet, Dominique Dallet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 26/10/2010
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Claude Pellet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Le Gal, Guillaume Monnerie
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Loumeau, Chiheb Rebai

Mots clés

Mots clés contrôlés

Autotest intégré

Filtres numériques (mathématiques)

Essais (technologie)

Convertisseurs analogique-numérique

Mots clés libres

Test embarqué

Oscillateur ∆Σ

Bist

Filtrage numérique

Filtrage adaptatif

Can

Embedded test

∆Σ oscillator

Bist

Digital filtering

Adaptive filtering

Adc

Résumé

Le test de circuits analogiques et mixtes est de plus en plus difficile du fait de l’intégration d’un nombre croissant de composants complexes au sein d’un même système. Les techniques de BIST permettent la réalisation d’un test efficace en intégrant au système les ressources nécessaires au test. Dans cette thèse, nous présentons une structure BIST pour les Convertisseurs Analogiques-Numériques (CAN) tout numérique. Le générateur de stimuli est un oscillateur Sigma-Delta numérique délivrant, après un simple filtrage analogique, une sinusoïde. L’analyse de la réponse se fait au moyen d’un banc de filtres numériques séparant les différentes composantes harmoniques du signal issu du CAN. A partir de ces composantes harmoniques, différents paramètres spectraux sont calculés. Afin de valider cette structure, différents prototypes ont été conçu sur FPGA. Les résultats expérimentaux confirment la capacité de notre structure à tester efficacement un CAN 12 bits ayant un SNR de 70 dB.

Analog and mixed circuit testing is more and more difficult because of the integration of agrowing number of complex components in one system. BIST techniques allow the realizationof an effective test system by integrating the test resources to the system. In this thesis, wepresent a BIST Structure for Analog to Digital Converters (ADC). The stimuli generatoris a digital Sigma-Delta oscillator delivering a sine wave after a simple analog filtering. Abank of digital filters separating the different harmonic components of the signal from theADC is used to analyze of the response. From these harmonic components, different spectralparameters are calculated. To validate this structure, different prototypes have been designedon FPGA. The experimental results confirm the ability of our structure to effectively test a12-bit ADC with a 70-dB-SNR.