高頻鎖相環(huán)的可測性設計

　　推算出VCO的振蕩頻率。式中N為輸出分頻器的分頻值。

　　按照分頻測試的方法來測試，每次都必須在鎖相環(huán)達到穩(wěn)定的鎖定狀態(tài)時才能測量。GHz高 頻鎖相環(huán)的鎖定時間一般為微秒量級，于是鎖相環(huán)的頻率測量通常需要幾毫秒。對于電路 測試來說，這是一個相對較長的時間。更為理想的測試方法是盡量采用簡單的硬件資源，在 不影響電路性能的情況下，在較短的測試時間內(nèi)完成測試。

　　邊界掃描是目前大規(guī)模集成電路中常用的測試方法。IEEE1149?1規(guī)范了邊界掃描方法和指 令?；诩呻娐分谐Ｒ姷倪吔鐠呙鑶卧娐?，本文將介紹一種邊界掃描的測試方 案來測試鎖相環(huán)。

　　如前所述，要測試的鎖相環(huán)采用了環(huán)形VCO振蕩器，環(huán)形VCO的振蕩頻率與其延時存在如下關(guān)系：
　　
　　其中：Tdelay是環(huán)形振蕩器的延遲時間；fvco是VCO的振蕩頻率。采用邊界掃描電路測量出VCO模塊的延遲Tdelay，進而計算振蕩器的工作頻率。

VCO的輸出頻率受控制電壓的控制，可通過改變控制電壓的大小并檢測每個控制電壓對應的VCO延遲，利用式（2）計算輸出頻率，最后得到輸出頻率范圍。

　　這種方案將閉環(huán)電路的頻率測量轉(zhuǎn)換成開環(huán)電路的延遲測量(通常該延遲為納秒量級)，時間 的節(jié)省將非?？捎^。同時，已經(jīng)成熟的邊界掃描技術(shù)，并不會增加太大的設計難度和測試復雜度，對設計者和測試者來說，只需遵照一定的規(guī)范完成即可。采用標準的邊界掃描單元，硬件的開銷也不大。對大規(guī)模集成電路中的鎖相環(huán)電路，采用邊界掃描測試方案顯然優(yōu)于前一種分頻測試方案。

　　2.2　鎖定時間測試

　　鎖相環(huán)的鎖定時間是鎖相環(huán)的重要指標。如何判斷鎖相環(huán)已經(jīng)達到鎖定狀態(tài)以及鎖定時間的計算也是鎖相環(huán)要測試的內(nèi)容。

　　根據(jù)鎖相環(huán)的原理，鎖相環(huán)的重要功能就是鎖定相位。電路鎖定時，鑒頻鑒相器的2個輸入信號：參考信號和反饋信號相差為0，鑒頻鑒相器輸出無效電平，電荷泵開關(guān)處于開啟狀態(tài)，VCO的控制電壓保持恒定。因此，參考信號和反饋信號、鑒頻鑒相器的輸出信號、VCO的控制電壓等都可以作為電路鎖定的判別依據(jù)。本文選取了VCO的控制電壓作為判斷依據(jù)，

　　3　測試電路實現(xiàn)

　　3.1　測試電路