吉林LabVIEW编程

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使用NI PXI、labview 架构自动化晶圆探针测试器
概述：使用NI LabVIEW软体与NI Switch Executive，设计并制作可高速切换的自动化生产测试系统，可针对多重规格限制而设定。

系统会在晶圆基板上测试各别感测器晶粒的电压、电流、电阻与压力。目前每个感测器上有5 个不同的测试点，测试器可以为每个感测器测试多20 个点，每颗晶粒都会测试15 个参数。
晶圆探针作业所面临的共同挑战就是生产量大增的状况。使用无法立刻扩充与设定的旧式设备只会让问题更复杂。为了扩充探针功能并拥有动态的可设定测试系统，某间晶圆感测器制造商委托设计自动化的晶圆探针测试器，要能增加测试弹性，并减少一半以上的测试时间。
NI 硬体架构的系统
晶圆探针测试器使用NI硬体，将旧式的Electroglas探针与4个高速、高感度的电源量测单位(SMU)介接。讯号是透过8 x 32 - 2线式矩阵设定的高密度NI PXI-2532 - 512个交点矩阵切换模组而传递。同时NI PXI-4070 FlexDMM会量测电压与感测器衰减。
LabVIEW 的控制与操作介面
LabVIEW会控制系统、定序参数测试，并更新资料库的结果。每个感测器类型都有可执行的测试程式与特的设定档。这组软体架构使得修改测试参数、调整测试限制，以及变更程式码变得很容易。有需要时，测试软体与档案可以从安全的远端档案伺服器下载。有了NI Switch Executive，我们就能透过探针轻松地在SMU与晶圆之间传递讯号。
我们利用生产测试的操作模式与工程模式开发了测试软体。在工程模式中，软体可以存取其他的控制项与测试资料，技师可以一次一个地进行各别测试，需要时还能暂停。
我们开发出可设定、高速、PXI 架构的自动化晶圆探针测试器，将测试时间缩短了一半以上。LabVIEW 软体程式提供了简单方便的测试解决方案，可以针对多重测试限制与多重感测器类型而设定。整体来说，测试时间缩短，并且大幅减低了测试的成本。

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使用NI PXI、labview 降低FM 传输器特性描述作业的成本与时间
概述：NI PXI仪器可降低量测成本与时间，同时提高量测品质，确实满足我们提升特性描述作业(Characterization)的需要。

应用
此特殊应用主要是针对德州仪器(TI) 的RFIC 晶片，测试其FM 传输器的部分。此晶片的功能类似汽车的FM 无线电传输器，而我们所需量测的多项输出特性参数包含：
 讯噪比(SNR)
 无杂波干扰动态范围(SFDR)
 总谐波失真(THD)
 总谐波失真加上杂讯(THD+N)
 混附讯号(Spur) 大功率
 混附讯号高频率
 带内功率
 峰值强度
当选择PXI 系统时，我们需要快速、位、高成本效益，且可提供所需效能的平台。为了验证并未牺牲任何效能，我们完整比较了PXI 与现有测试平台的量测结果。现有平台使用多款传统仪器，分别来自于Audio Precision、Rohde & Schwarz，还有其他制造商。后得到类似的量测效能，且PXI 达到较短的量测时间与较佳的传输量。
整合PXI 与现有系统
我们所比较的2款平台为：(1) NI PXI系统，由1组NI PXI机箱搭配1组NI PXIe-5663向量讯号分析器、NI PXI-4461数位类比转换器(DAC)、NI PXI-2596多工器，与NI USB-5680功率计；(2)标准测试系统则有1组Audio Precision讯号产生器、1组Rhode & Schwarz RF讯号分析器，与1组电脑。
我们使用可相容的测试方式，即产生1 kHz音调至IC音讯输入。我们接着使用RF讯号分析器与功率计，量测RF输出的功率；另透过NI LabVIEW软体解调FM讯号。在解调FM讯号之后，我们于解调后的1 kHz音调上执行额外量测，如THD与SFDR作业。下图则为2种平台的设定：


图1. 比较测试系统所使用的仪器，包含Audio Precision、Rohde & Schwarz，还有其他机架堆叠式的量测设备。
结果
在完整评估PXI 与现有的解决方案之后，我们发现NI PXI 平台可缩短约6 倍的测试时间。标准平台的全通道扫瞄作业需耗时将近7 个小时；而PXI 平台仅需76 分钟的测试时间。此外，标准平台需耗时76 秒才能完成单一通道的取样作业；PXI 仅需14 秒即可。图2 比较了此2 款测试系统的测试时间：

图2. 测试时间比较
根据多重SNR 频谱测试，NI PXI 平台的量测传输量远超过标准平台，且保有所需的度(标准差)。而此2 款平台之间产生0.6 dB 的SNR 差异，则是肇因于标准平台的已知分窗(Windowing) 问题。PXI 让我们不需分窗亦可存取资料，进而免除了此问题。
商业上的优势
NI PXI 平台确实为高成本效益且长时间的RF 测试平台解决方案。标准平台约需$85,000 美元；但NI PXI 平台却大幅下降为$43,000 美元，已省下50% 的系统成本。此外，标准测试系统关机6 个星期，将整组设备送至国外进行校准。PXI 平台仅需1 个星期即可校准完毕，大幅缩短工作站的关机时间。透过PXI 平台与LabVIEW，我们缩短测试时间、加快上市流程、省下设备资本，却更提高了量测品质。

使用NI VideoMASTER、labview开发功能完整，测试快速的Set-Top-Box 自动化测试系统
概述：使用NI VideoMASTER搭配NI-5122示波器，来完成影像测试需求;使用LabVIEW搭配NI-4472或NI-4461来完成声音测试需求。其他的测试项目，则选择适当的NI多功能资料撷取模组来快速的整合到测试系统中。在整合多种测试于同一测试平台上，NI提供了良好的解决方案。

Set-top-box 测试通常包括各类型影像与声音讯号的输出讯号品质测试，网路测试还有其他各类I/O测试等等。影像讯号包括分析影像于多种不同解析度，多种不同讯号介面(CAV，CVBS，S-Video)，较高阶的型号还需要HDMI 或其他数位介面。常见的测试项目有Average Picture Level(APL)，Bar Line Time，K Factor，Color Bars 等等。声音讯号测试包括类比和数位声音讯号测试，例如SPDIF。常见的测试项目有gain，noise level，SNR，THD，THD+N，SINAD 等等。

使用NI labview软件与PXI硬件，进行、点对多点的无线电系统自动化测试
概述：基于NI PXI平台、NI LabVIEW、NI TestStand、NI Switch Executive软件创建测试系统，通过气动式测试设备连接至被测部件(UUT) - 包括射频区域的自定义屏蔽，以实现的射频测试解决方案。

测试开发进程
我们记录了计划中的测试目标，并需达到下列特性：
 板卡测试需在5分钟内完成
 每月需能测试3000组产品
 测试期间不能有人为干预
 即使非技术人员也能操作
 测试针可存取板卡另一边的所有测试点
 包含除错设备
 可针对未来产品随时扩充，如更多的射频频带与频宽
我们将测试分为3大块：

使用PXI 仪器、LabVIEW，与NI TestStand，将电子测试标准化
概述：采用PC与PXI仪器的NI硬体标准、NI TestStand，与LabVIEW软体，同时整合硬体/软体抽象软体化层，以提高度。

非通用测试平台的缺点
在我们待测试的产品中，大部分均为6 U 规格电路板的随插即用装置。每片电路板在整合之前，会先经过标准的预烧或耐电压测试阶段。整合之后，我们会测试随插即用电路板的功能，以确定是否达到预期的目标。
设计出能满足我们全面需求的测试平台
为了研发出通用的平台，我们针对装置复杂的产品进行测试，并且预留20% 的空间，使其不但能测试目前大部分的产品，更能满足未来的需求，如此一来便提高了这座平台的测试能力。
我们使用2 组机架来设计这座测试平台：1 个是通用的仪器控制机架，另1 个则是介接待测试产品的专属机架。通用仪控机架将整合1 组工业级PC，并可容纳大量的PCI 电路板，再连上2 组NI PXI 的18 槽式机箱、1 组铁轨应变调整(24 V ~ 110 V) 的讯号处理器、2 组可程式化的负载、1 个可调式电源供应器，与1 个电源供应器控制模组。2 组PXI 机箱均都包含1 组NI PXI-4070 – 6 位半数位电表、NI PXI-6602 计数器、4 组NI PXI-5412 任意波形产生器、NI PXI-6713 类比输出模组、NI PXI-2569 SPST 继电器模组、4 组NI PXI-2568 SPST继电器模组，与13 组NI PXI-2529 交点矩阵切换器。

使用PXI、LabVIEW 与DIAdem，为类比转数位转换器进行自动化特性描述
概述：建立以PXI元件架构的量测系统，可以执行各种量测，包含积分非线性(INL)、微分非线性(DNL)、讯号-杂讯-失真比(SINAD)，为奥地利微电子公司的标准线性(SLI)产品线的ADC进行特性描述。

ADC 的特性描述
我们的ADC 标准产品组合内含10 位元与12 位元的转换器，能以极低的耗电量与高400 kS/s 的速度进行取样。

图1：ADC 输入与输出讯号的一般描述
每个产品都使用串联或并联的方式与微控制器进行数位连结。我们的ADC 拥有单端点(Single-ended) 与真差动(True-differential) 产品，多可达8 通道。

图2：ADC一般会要求 I2C 这种简单的控制汇流排，拥有各种的取样率与电流率。


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