2.1　模擬IC測試系統

模擬信號主要是與離散的數字信號相對的連續的信號。模擬信號分布于自然界的各個角落，例如，氣溫的變化。而數字信號則是人為抽象出來的在幅度取值上不連續的無窮個離散數字，如圖2.1所示。

電學上的模擬信號主要是時間意義上連續信號，如圖2.2所示。

常見的模擬電路如圖2.3所示，有開關、比較器、反相放大器濾波器等。

早期的模擬信號測試系統所采用的方法與現在實驗室里的測量方法很類似，需要為被測電路提供電源、信號源、電壓表、電流表等，稍有不同的是，早期模擬測試機制造商會把這些元件堆疊進一個“盒子”里，我們通常稱之為白盒（White Box）。然后用一臺計算機通過某種通信協議，如通用接口總線（General Purpose Interface Bus，GPIB）、RS232等，來控制各個儀表的動作與測量。要通過外部協議控制不同儀表的動作，需要不斷地與儀表進行通信，從而延長了測試時間。另外，當被測器件的復雜程度提高后，需要的儀表數量也會大大增多。但是直到今天，針對某些特殊的應用需求，這種測試方式作為ATE的補充，仍然存在著。

隨著小型計算機的發展，中央處理器（Central Processing Unit，CPU）可以直接控制信號發生或測量電路，而不必再用到外部通信協議。這種變化使得測試機制造商更容易開發通用的軟件來控制不同單元的協作以完成電路測試，使得測試機更容易標準化。這類模擬測試系統的結構如圖2.4所示，主要包括測試系統控制及電源、用戶及系統接口、資源及芯片接口、開關矩陣和激勵及測量資源等幾大模塊。

其中，激勵及測量資源中的交流測量單元可用來測量AC信號的頻率、時延、幅值、相位等。

模擬器件測試需要精確地生成與測量電信號，經常會要求生成和測量微伏（μV）級的電壓和納安（nA）級的電流。相比于數字電路，模擬電路對很小的信號波動都很敏感，DC測試參數的要求也和數字電路不一樣，需要更精確的測試單元。模擬器件需要測試的一些參數或特性包括增益、直流偏置、線性度、共模特性、供電、動態響應、頻率響應、建立時間、過沖、諧波失真、信噪比、響應時間、串擾、鄰近通道干擾、精度和噪聲。

相較于數字信號，模擬信號電壓電流通常跨度很大，為了滿足不同的測試需求，模擬測試機廠商也會提供不同的信號給單元和測量單元，如低壓模擬測試模塊、高壓模擬測試模塊、大電流模塊、皮安（pA）級小電流模塊等。通常模擬測試中提供的資源（如參考電壓、驅動電流等）精度或測量電壓、電流的精度會高于數字測試機。另外，模擬測試機廠商也會提供一些低速低通道數的數字模塊，以滿足某些模擬芯片測試中對于數字控制信號的需求。

在數字測試系統中，測試機會為被測電路的每一個引腳（Per-Pin）分配測試資源（信號源或者測量單元）。模擬測試系統一般沒有這樣的資源，而是采取了矩陣開關（Cross-Point Matrix）的方式來實現被測器件與不同測試機資源的連接，其功能架構如圖2.5所示。

通過不同的開關組合，可以使被測器件引腳與不同的測試機資源相連接，即時分復用。當然這種方式在節省測試機資源的同時，也會相應地拉長測試時間。但在工程世界里，沒有“完美”，要考慮的是合理的折中。