手机研发硬件测试技术培训教材ppt课件.ppt
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1、手机硬件测试技术,张建武,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,硬件测试技术,目录硬件测试概述测试前准备手机硬件测试的内容硬件测试参考的通信技术标准测试规范制定测试人员的培养,硬件测试概述,1、硬件测试的概念 测试是为了发现错误而执行操作的过程 测试是为了证明设计有错,而不是证明设计无错误 一个好的测试用例是在于它能发现至今未发现的错误一个成功的测试是发现了“至今未发现的错误”的测试2、
2、硬件测试的目的测试的目的决定了如何去组织测试。如果测试的目的是为了尽可能多地找出错误,那么测试就应该直接针对设计比较复杂的部分或是以前出错比较多的位置。如果测试目的是为了给最终用户提供具有一定可信度的质量评价,那么测试就应该直接针对在实际应用中会经常用到的商业假设。综合评估,决定产品的测试方向!,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,硬件测试概述,3、硬件测试的目标产品的零缺陷关注点:产品规格功能的实现,性能指标,可靠性,可测试性,易用性等。实现的保障:产品的零缺陷构筑于最底层的设计,源于每一个函数、每一行代
3、码、每一部分单元电路及每一个电信号。测试就是要排除每一处故障和每一处隐患,从而构建一个零缺陷的产品。MTBF不是计算出来的,而是设计出来的。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,4、硬件测试的意义测试并不仅仅是为了要找出错误。通过分析错误产生的原因和错误的分布特征,可以帮助项目管理者发现当前设计过程的缺陷,以便改进。同时,这种分析也能帮助我们设计出有针对性地检测方法,改善测试的有效性。没有发现错误的测试也是有价值的,完整的测试是评定测试质量的一种方法。,Copyright 2008 MStar Semico
4、nductor, Inc. All rights reserved.,硬件测试概述,5、目前业界硬件测试的开展状况随着质量的进一步要求,硬件测试工作在产品研发阶段的投入比例已经向测试倾斜,许多知名的国际企业,硬件测试人员的数量要远大于开发人员。而且对于硬件测试人员的技术水平要求也要大于开发人员。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,6、硬件测试在企业价值链中的地位采购研发测试生产销售测试是每项成功产品的必经环节,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rig
5、hts reserved.,硬件测试概述,7、硬件测试对公司形象和公司发展的重要性硬件测试是评估产品质量的重要方法产品质量是公司的信誉和品牌象征公司的信誉和质量决定了公司的发展前景,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,硬件测试概述,8、硬件测试的一般流程和各阶段点的输出文件,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,课程大纲,硬件测试概述测试前准备硬件测试的种类与操作硬件测试参考的通信技术标准测试规范制定测试人员的培养,Cop
6、yright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,1、设计检查 硬件设计审查 原理图审查 PCB审查发现硬件设计原理缺陷发现成本浪费问题发现降额不规范设计发现布局和布线的缺陷发现EMC等专项设计缺陷,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,2、正规审查的流程审查专家的确定 评审专家预审 审查问题反馈整理 评审会议召开 审查问题确认,解决 评审问题跟踪,Copyright 2008 MStar Semiconductor,
7、 Inc. All rights reserved.,测试前准备,3、FMEA(故障模式影响分析)分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响,并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,4.FMEA的意义能帮助设计者和决策者从各种方案中选择满足可靠性要求的最佳方案;保证所有元器件的各种故障模式及影响都经过周密考虑; 能找出对系统故障有重大影响的元器件和故障模式,并分析其影响程度;有助于在设计评审
8、中对有关措施(如冗余措施)、检测设备等作客观的评价;,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,FMEA的意义(续)能为进一步定量分析提供基础;能为进一步更改产品设计提供资料; 能为产品可测试方案提供基础材料; 能为技术支援人员提供维修指南; 为基于故障模式的测试提供依据。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,严酷度 在某些系统中,最终影响的严重程度等级又称为严酷度(有时也称为严重度,系指故障模式所产生
9、后果的严重程度)类别。 严重程度等级(严酷度类别)定义应考虑到故障所造成的最坏的潜在后果来确定。严酷度的定义是FMEA的前提和基础,有了共识的严酷度才可以保证FMEA的顺利开展和问题的落实。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,5、制定测试计划描述该测试计划所应达到的目标如下(可依据项目的实际要求做适当调整):所有测试需求都已被标识出来;测试的工作量已被正确估计并合理地分配了人力、物力资源; 测试的进度安排是基于工作量估计的、适用的; 测试启动、停止的准则已被标识; 测试输出的工作产品是已标识的
10、、受控的和适用的。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,测试计划的内容测试计划一般应该包含一下的内容:测试对象,明确版本,范围,任务划分 角色和职责 测试和不被测试的特性原因 测试通过与否的标准 测试任务安排 测试结束的交付件 工作量评估,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,7、确认测试需求的来源一切测试的需求都来自于产品设计的规格,规格来自于用户的需求。因此我们的测试是针对产品规格的测试。具体可
11、以从以下几方面进行考虑:产品设计功能根据功能的实现,分别对实现该功能的各个环节进行测试,从硬件、软件、用户界面,只有各个环节都畅通无阻,才能保证该功能的正常实现。 可靠性 指标性能需求指标包括基带指标、RF指标、可靠性指标和指标容差。指标一般都有相关的标准可查。性能测试的异常条件主要是指边界条件、环境异常条件及故障相关性。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试前准备,测试需求的来源(续) 应用环境应用环境一般可从以下几个方面考虑:高温、低温、高低温交变、盐雾、湿热、防尘、接地、电源、震动、冲击、存储、运
12、输电磁兼容性,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,1、测试设计 测试并不是简单意义上的一些测试操作,在测试前需要有详细的设计,周密的策划,测试是一项高难度的工作。测试设计概念的范围很广,大致可以分为以下几类:设计测试平台,用此测试平台能进行通用项目的测试,或是进行能用此测试平台作一类测试。设计测试工具,设计测试软件。设计测试装备。设计测试用例,测试方法。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试设计的好处 良好的测试设计
13、和有效测试工具可减少重复低效的劳动 有效地开发利用测试工具可使测试更深入、更全面 有些复杂的测试只能依靠测试工具进行自动测试 在测试中经常进行测试设计是提升技术水平的有效手段我们在做测试工作时,不能因循守旧,需要时刻考虑如何改进我们的测试效果,提高我们的测试效率,在测试点上进行深入研究,开发测试工具,最终使我们的所有点的测试达到自动化。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,培训大纲,硬件测试概述测试前准备手机硬件测试的内容与测试方法硬件测试参考的通信技术标准测试规范制定测试人员的培养,Copyright 2
14、008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,手机硬件测试的种类与测试方法,2、手机硬件测试项目:功能测试电流测试射频测试可靠性测试音频ESDEMCOTA安规测试,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,功能测试,1.功能测试产品设计定义中的功能效果的确认。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,电流测试,2.电流测试 测量被测手机在各种状态下的功耗。电流测试项目:Tal
15、k ModeStandby ModeFeature FunctionalityCamera FunctionalityVideo FunctionalityAudio FunctionalityPower On/Off Functionality,电流测试表格,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,电流测试,1.平均待机电流 Iaverage测试方法:a) 用假电池,用3.80V电压源给被测移动台供电,在电源环路中,串联一个小内阻电流表;b) 电压源的电压设置为电池的标称电压,同时通过电压源的反馈端进行电压补
16、偿,以保证电压源的输出电压保持电池的标称电压;c) 被测移动台处于待机状态,并保持30分钟;d) 测量30分钟内的平均待机电流 Iaverage;注释:建议在综测仪和移动台之间建立良好的连接,并对移动台进行充分屏蔽,避免干扰。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,计算待机时间,测量被测移动台电池的容量C:各种锂电池性能应按照GB/T 18287的要求进行测试,其它类型的电池应按照GB/T 18288或GB/T18289的要求进行测试计算待机时间:TIdle=C/Iaverage。基站模拟器和移动台的设置如下
17、表所示:,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,基站模拟器设置,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,电流测试环境,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,测试环境数字电池(Aglinet 66319D)测试PC+测试软件 (Aglinet 141651B)综合测试仪一台(aglinet 8960 R&S CMU200)测试手机一台,手机,双
18、GSM待机待机时间测试,连接框图,2.双GSM待机时的待机时间测试,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,射频指标测试,射频测试测试仪器: CMU200/ Agilent 8960,PC,DC电源,万用表,测试卡,Link Cable,数据线 注:测试方法可结合参考Agilent8960/CMU200操作手册。 所需测试的信道及功率等级视具体情况而定。一般情况下RF Test需要在High、Low、Middle 信道上进行RF Test.,Copyright 2008 MStar Semiconductor,
19、 Inc. All rights reserved.,射频指标测试项目,测试项目GSM900 TRANSMITTER (13)Phase error / Frequency error (13.1)Output power and burst timing (13.3)Output powerBurst timingOutput RF spectrum (13.4)Spectrum due to modulation out to less than 1800 kHz offsetSpectrum due to switching transients,Copyright 2008 MStar
20、 Semiconductor, Inc. All rights reserved.,射频指标测试项目,GSM900 RECEIVER (14)Frame Erasure Ratio (FER)Residual Bit Error Ratio (RBER)Bit Error Ratio (BER)Reference sensitivity (14.2)Reference sensitivity - TCH/FS (14.2.1)Usable receiver input level range (14.3),Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All
21、 rights reserved.,Phase error / Frequency error,Phase error / Frequency error 定义:发射机的相位误差和频率误差是指测得的实际频率,相位与理论期望的频率,相位之差。标准要求:1.MS 载波频率误差应小于1*10-7;2.每一个突发脉冲的RMS 相位误差都不应超过5o ,3. 每一个突发脉冲的有用部份的相位最大峰值误差都不应超过20o,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Phase error / Frequency error测试方
22、法,测试方法:给手机装上测试卡并接通电源,将手机的RF switch与基站模拟器用Cable相连,建立通话连接,分别在GSM、DCS和PCS频段测试Frequency Error ,Phase Error(PEAK) ,Phase Error(RMS)。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Output power and burst timing,Output power and burst timing 发射机输出功率与突发脉冲定时定义发射机输出功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特 时间上,传递到外接天
23、线或MS内部天线幅射的功率平均值。突发脉冲定时是指MS 接收和发送之间的时间间隙。该定时是 以训练序列的13比 特到14比特转换点为基准。测试方法MS 通过 RF 电缆与测试设备相连。MS与测试设备在ARFCN中间范围的信道上建立一个电路交换模式呼叫,功率控制级设为最大。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Output power and burst timing 标准要求,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Burs
24、t timing,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Burst timing正常测试条件下各功率控制级下的正常突发脉冲的功率/时间包络应落在下图所示的功率/时间包络框架内。,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Output RF spectrum 输出RF频谱,Output RF spectrum 输出RF频谱定义输出RF频谱是在一定的带宽和周期内测量的由MS的调制和功率噪声产生的相对于中心频率的频偏与功率之间的关系标
25、准要求:,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Output RF spectrum 输出RF频谱标准要求,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,调制谱,开关谱,Copyright 2008 MStar Semiconductor, Inc. All rights reserved.,Reference
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