Для аналоговых схем нужна автоматическая генерация тестовых последовательностей (АГТП), чтобы освободить проектировщика аналоговых схем от лишнего ручного повторного проектирования тестовых последовательностей. Также автоматический метод помогает избегнуть создания лишних тестов для аналоговых неисправностей, которые уже покрыты.

Существуют следующие методы АГТП:

• метод на основе чувствительности;
• метод на основе сигнального ориентированного графа.

АГТП на базе анализа чувствительности

Чувствительность является зависимостью между элементами схемы и исходными параметрами. Этим методом были найденны тесты для моделей кратных и одиночных катастрофических и параметрических неисправностей. Для минимизации времени тестирования, используя симплексный метод, находятся параметры схемы, которые необходимы, что дает максимальное покрытие аналоговых неисправностей. Также задается точность, с которой следует измерять исходные параметры.

АГТП с использованием сигнального ориентированного графа

В данном методе генерируются тесты, которые проверяют, какие значения компонентов или коэффициенты значений компонентов не отвечают спецификации. Этот метод сокращает время тестирования схемы путем сокращения количества измерений.
Аналоговые и аналого-цифровые схемы делятся за следующими характеристиками.

• Линейный блок первого порядка. Проецируется с использованием сигнального ориентированного графа (СОГ). Такие блоки каскадируют для реализации передающей функции второго порядка.
• Аналоговая часть подключена к входам микросхемы и подает сигналы на цифровой блок после АЦ-преобразования. Цифровая часть может иметь, а может и не иметь, независимые первичные входы.
• Аналоговая часть наблюдается только на цифровых или аналоговых выходах. Этот важный класс схем используется в фильтрации или усилении.

Блоки схемы могут каскадироваться для получения необходимой передающей функции, и их легко проецировать с использованием СОГ. К сожалению, интеграция аналоговых и цифровых схем снижает управляемость

Функциональное тестирование с использованием DSP

В данное время практически все аналоговые схемы тестируются с использованием автоматизированных систем диагностики (АСД), построенных на базе DSP. Данные АСД вместо использования реальных аналоговых измерительных инструментов, выполняют их эмуляцию на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ) и дискретного преобразования Фурье (ДПФ), для того, чтобы уменьшить ошибку измерения и отстранить нежелательное время установления сигнала при тестировании.
На рисунке 1 представленная традиционная аналоговая АСД. Следует обратить внимание, что она не имеет средств синхронизации между блоками генерации действий и анализа реакций.

На рисунке 2 представленная АСД на базе DSP, которая имеет соответствующую синхронизацию, и состоит из АЦП, ЦАП, памяти для хранения действий и реакций, DSP, который управляется программно.

На рисунке 3 изображенный процесс синтеза аналогового сигнала, а на рисунке 4 процесса оцифровывания.

Преимущества АСД на базе DSP заключаются в следующем.

• Точность. АСД на базе DSP практически всегда владеют большой точностью, чем аналоговые инструменты, поскольку ошибка в наборе выборок сигнала значительно меньше после цифровой обработки, чем ошибка индивидуальной выборки. Наведение, шум и отклонения сигналов значительно сокращаются в DSP тестерах, поскольку аналоговый сигнал оцифровывается на самой ранней стадии. Старение компонентов тестера и температурные эффекты вызывают значительно меньше проблем, поскольку цифровые компоненты лучше сохраняют свои характеристики, чем аналоговые.
• Скорость. DSP тестер может получить набор выборок от ОД за один период выборки, а дальше используя ДПФ и БПФ выполнить над ним различные измерения путем эмуляции инструментов. Для выполнения кратных измерений DSP тестер значительно ефективнее, чем аналоговый, которому надо выполнять кратные измерения. Также в DSP тестере отсутствуют временные затраты на установление сигнала в фильтре, которые присутствуют в аналоговом тестере.
• Простота использования. Поскольку тестер цифровой, то легко повторять тестирование, выполнять настройку и сохранять выполненные настройки.
• Больше измерительной информации. DSP тестер предоставляет дополнительную информацию вместе с измеренным параметром, например, пиковый детектор сообщает не только о значении пика, но и о расположении пика во времени.
• Размер и мощность. АСД общего назначения на базе DSP меньше, дешевле и требует меньшей мощности, чем соответствующая аналоговая АСД.

Тем не менее АСД на базе DSP имеют также и недостатки:

• 1. Они дорогие, хотя цена снижается благодаря использованию СБИС. Разрядность, необходимая для достижения приемлемой точности, и требования по полосе пропуска делают DSP дорогими.
• 2. Когда необходимо выполнять только одно измерение, чисто аналоговые тестеры дешевле. DSP владеют преимуществом только при кратных измерениях.
• 3. Гибкость инструментария является проблемой для неопытного оператора, поскольку необходимо знать теорию их использования
• 4. Специалист по тестированию должен знать физические и математические принципы, которые лежат за каждым тестом и источником ошибок.

Метод справочника неисправностей

Обычный подход к автоматической проверке цифровых схем заключается в сравнении исходных сигналов неисправных схем с занесенными в память значениями исходных сигналов с помощью автоматического испытательного оборудования. Аналогичные методы разработаны для выявления места неисправностей в аналоговых схемах. Данные методы основаны на технике распознавания образов.
Первый шаг на пути составления справочника (справочной таблицы) состоит в формировании таких определений неисправностей, которые охватывают наиболее возможные их типы. Упомянутый аспект чрезвычайно важен для всего подхода, поскольку со временем могут быть идентифицированны только эти типы неисправностей. Следует учесть большое число потенциально возможных типов неисправностей. Естественно, что от этого числа будут зависеть размеры справочника, который накладывает ограничения на применимость метода.
Потом проводится моделирование цепи (ПЦ), что проверяется, для каждого из гипотетических случаев неисправности, которая разрешает сформировать справочные перечни входных действий и исходных реакций, на основе которых будут находиться и локализироваться неисправности. Характеристики исходных реакций (сигнатуры) помещают в справочник с целью дальнейшего использования их для оперативной идентификации неисправностей. Чтобы обеспечить накопление минимального объема данных, разрешая достичь желательной степени выявления и локализации, необходимо провести оптимальный выбор входных действий, исходных реакций и сигнатур. В процессе проверки неисправная ПЦ подвергается действию того же входного сигнала, который был использован при составлении справочника. Полученные сигнатуры сравниваются с сигнатурами, записанными в справочник. Для отождествления неисправности ПЦ с одним из записанных в справочник видов неисправностей или для ее идентификации на множестве неоднозначно определенных возможных неисправностей вводится критерий локализации неисправностей.

К Недостаткам можно отнести следующее:

• применимость метода только для небольших схем, из-за большого числа возможных неисправностей;
• сложность добавления новой неисправности в справочник.

Преимущество - простота использования.

Детерминированное и случайное (псевдослучайное) тестирование АЦ-устройств

Как и при цифровом тестировании для аналогового тестирования могут использоваться как детерминированные, так и случайные или псевдослучайные тестовые последовательности и тогда тестирование называется детерминированным или случайным (псевдослучайным).
При детерминированном тестировании тесты строятся специальным образом (синтезируются) для заданного списка неисправностей по структуре и/или функции АЦ-ОД, например, как в известном D-алгоритме для цифрового тестирования. Тесты вектора, создавая суммарный тест, синтезируются целеустремленно для отдельных неисправностей.
При случайном (псевдослучайном) методе тесты не синтезируются, а генерируются соответствующим генератором случайным или близким к нему образом, а потом их качество (что обнаруживает способность, полнота), оценивается путем моделирования всего списка неисправностей на построенном тесте. Хотя случайная (псевдослучайная) последовательность не всегда имеет более всего возможное тестовое покрытие, она имеет преимущества перед детерминированным тестом по следующим причинам.

• Для разумной границы покрытия последовательность строится максимально быстро.
• Можно аппаратно легко сгенерировать тестовые последовательности.
• Могут эффективно протестованы различные неисправности, которые не рассматриваются привычной концепцией тестирования.
• Наиболее низкая стоимость проектирования диагностических средств.