MTK平臺硬件練習ppt課件

1、 編輯：池楚藩 CKT射頻電路部 26737110 chufan.chick-techfaithMTK平臺 GSM雙頻手機接納信號處置流程匹配及天線 開 關(guān)接納射頻濾波SAW925960MHz for GSM18051880MHz for DCS射頻低噪聲放大 LNA39dB 可選接納鏡像抑制 RF混頻 RF MixerRF VCOFvco2Fch - 200k for GSMFvcoFch - 100k for DCS 一本振鎖相環(huán)PLL接納中頻濾波I F = 1 0 0 k H z 帶寬：200kHz接納中頻放大濾波增益可編程：78dB 2dB stepIF 混頻、I/Q解調(diào) 67.708

2、kHz 模擬I/Q信號模擬基帶I/Q信 號 濾 波模擬基帶信號A/DC及濾波GMSK解調(diào)、維特比信道平衡、解密、去交錯、信道解碼語音解碼： RPE-LTP 解緊縮、數(shù)字音頻濾波、D/AC模 擬音 頻放 大濾 波基帶部分部分射頻數(shù)字信號處置部分分頻器 EN DA CLK VCXOEN26MHz參考時鐘 RFVCOENIQMTK平臺 GSM雙頻手機發(fā)送信號處置流程模擬音頻放大 、 濾 波AD/C模數(shù)變換及數(shù)字音頻濾波話 音 緊 縮 編 碼R P E - L T P ：13kbps信道編碼、交錯、加密、突發(fā)脈沖構(gòu)成、GMSK調(diào)制 模擬基帶I、Q信號I/Q調(diào)制/發(fā)射中頻濾波發(fā)射偏移上變頻鎖相環(huán)OPLL

3、TXVCO880915MHz for GSM17101785MHz for DCS發(fā) 射 功 率放大天 線 開關(guān):切換收 / 發(fā)基帶部分部分射頻數(shù)字信號處置部分VAPC PA_EN BSRF鎖相環(huán)PLLRFVCO26MHz參考時鐘ENDACLKRFVCOEN分頻移相發(fā)射混頻LB_TX HB_TXGSM發(fā)射控制DCS/PCS發(fā)射控制PCS接納控制射頻前端開關(guān)電路用于切換GSM/DCS/PCS的接納和發(fā)射，并抑制發(fā)射信號的帶外雜散1930199018051880925960阻抗匹配接納濾波電路用于頻道預(yù)選，從天線接納到的眾多頻率分量中選擇所需求的GSM頻段信號而濾除帶外非GSM系統(tǒng)雜散信號，濾波器

4、采用外表聲波濾波器 SAW.Transceiver內(nèi)部LDO使能信號Transceiver內(nèi)置了兩個2.8V LDO，射頻芯片各主要單元電路供電不需求電源管理IC提供，而是由本人的LDO提供，LDO的輸入為VBAT,輸出電壓為2.8VLDO1 輸出電壓2.8V發(fā)射5dB衰減器雙向I/Q信號LDO2 輸出電壓2.8VLDO2 輸出電壓2.8VVCTCXO供電2.8V串行數(shù)據(jù)接口供電串行數(shù)據(jù)接口輸出基帶參考時鐘內(nèi)置LDO使能RFVCO使能26M溫補晶體振蕩器功率 & ramp 控制PA 發(fā)射使能PA 任務(wù)頻段選擇PA跟天線開關(guān)之間的阻抗匹配TX VCO 跟PA之間的阻抗匹配天線開關(guān)GSM發(fā)

5、射控制天線開關(guān)DCS發(fā)射控制天線開關(guān)天線測試銜接器Transceiver MT6129DSaw filter射頻功放PA RF3166VCTCXO 26MHzElephant整機供電系統(tǒng)由MT6305BN電源管理IC外加一顆3.3V LDO構(gòu)成，能提供包括射頻以外的其它各單元電路所需求的任務(wù)電壓，射頻部分的任務(wù)電壓由射頻IC MT6129D內(nèi)部的LDO提供射頻IC串行接口電路和TCXO依然由MT6305提供，射頻PA由電池電壓VBAT直接提供。Powerkey為整機的開關(guān)機控制，當開機時Pwoerkey下拉至GND，此時MT6305內(nèi)部的各個供電模塊被使能而開場輸出各路電壓，包括基帶的Vcor

6、e，Vdd，Avdd，Vmem，Vsim，Pmic_vtcxo,各單元電路由于得到電壓開場任務(wù)，手機運轉(zhuǎn)程序?qū)崿F(xiàn)開機，這時基帶處置器送出高電平的BBwakeup信號維持各路LDO的輸出從而維持開機。當定時開機或鬧鐘時間到的時候基帶處置器同樣送出BBwakeup信號實現(xiàn)自動開機，CPU經(jīng)過檢測Kcol6實現(xiàn)關(guān)機控制。VCXOEN為Pmic_vtcxo的使能信號，Vmsel上拉至Vdd控制Vm輸出2.8V給Memory供電。Batuse接地選擇運用鋰離子電池供電充電)。KP_BL_PWM和GPIO3_VIB_EN分別為鍵盤燈和馬達的使能信號。開機維持和鬧鐘喚醒PMIC_VTCXO LDO使能選擇V

7、M輸出2.8V給外部MCP供電鍵盤背光燈使能振動馬達使能MT6305經(jīng)過1CHRIN判別充電器的插入假設(shè)充電器電壓正常就經(jīng)過6CHRDET向CPU發(fā)出中斷，CPU經(jīng)過GPIO3_CHR_CTL控制MT6305，MT6305再經(jīng)過#2 GATEDRV控制充電Mosfet U401來控制充電過程，經(jīng)過4 Isense檢測并控制充電電流的大小。ADC0_I-和ADC1_I+用于電池和充電通道的ADC檢測，經(jīng)過測試ADC0和ADC1的電壓差可以算出流經(jīng)R413的充電電流。充電器插入中斷輸出充電通道ADC電池通道ADCSIMDATA,SIMRST,SIMCLK為基帶處置器送過來的數(shù)據(jù)，復(fù)位和時鐘信號，其

8、中SIMDATA為雙向數(shù)據(jù)通道，SIMSEL控制MT6305 VSIM輸出1.8V/3.0V給SIM卡供電，SIMVCC為VSIM的使能信號，這些信號經(jīng)過MT6305的電平轉(zhuǎn)換以后經(jīng)過SIO,SRST,SCLK跟SIM卡實現(xiàn)通訊。1.8V2.8V2.8V2.8V2.8V 1.8/3.0V1.5V背光燈控制Motor控制外部LDO U303為基帶處置器內(nèi)部的USB部分電路提供3.3V的任務(wù)電壓，LDO的輸入電壓為電腦的USB_PWR，CPU檢測到USB數(shù)據(jù)線插入的中斷以后經(jīng)過GPO2_USB_EN使能U303 LDO。ADC2_TBAT為電池溫度檢測ADC。MT6305內(nèi)部包含系統(tǒng)復(fù)位電路，可以

9、在系統(tǒng)上電時對基帶處置器和相關(guān)數(shù)字電路進展復(fù)位操作系統(tǒng)復(fù)位輸出電腦電壓輸入3.3V基帶芯片MT6226根據(jù)內(nèi)部不同的功能模塊其供電也各自分開，VMEM2.8V)為存儲器接口驅(qū)動電路供電，VCORE1.8V為6226內(nèi)核電路供電，VUSB3.3V)為USB 內(nèi)部收發(fā)器供電，VRTC(1.5V)為6226內(nèi)部的實時鐘電路供電，AVDD2.8V為IC內(nèi)部的模擬電路供電，VDD(2.8V)為數(shù)字IO電路供電。內(nèi)部音頻前端電路供電，外加磁珠以抑制干擾基帶模擬部分包括voiceband & baseband的ADC/DAC，音頻輸入輸出，I/Q信號輸入輸出，射頻PA功率控制的 APC DAC輸出，

10、AFC DAC輸出，ADC輸入等，MICBIAS為1.9V?？刂芇A輸出功率和ramp控制TCXO的頻率精度AFC基帶處置器的Camera接口主要包括10根圖象傳感器的數(shù)據(jù)輸入CMDATA0CMDATA9,Sensor垂直以及程度參考信號輸入CMVREF & CMHREF, 象素時鐘輸入CMPCLK和主時鐘輸出CMMCLK, sensor PowerDowN 和復(fù)位信號CMRSTCamera程度和垂直同步信號輸入開機維持以及鬧鐘喚醒I2C for sensor controlTouch panel 數(shù)據(jù)輸出Sim 卡控制接口LCD背光，閃光燈使能，Camera power LDO使能，

11、振動馬達使能32.768KHz實時鐘電路射頻控制基帶處置器對射頻控制的信號包括:射頻前端的天線開關(guān)控制 LB_TX(當GSM發(fā)射突發(fā)脈沖來的時候為高電平，HB_TX當DCS/PCS發(fā)射突發(fā)脈沖來的時候為高電平)，PCSRX(當PCS接納時隙到的時候為高電平使能，PA_ENPA使能信號，BANDSW_DCSPA GSM/DCS/PCS放大器頻段選擇信號，RFVCOENTransceiver RFVCO使能信號，以及跟射頻Transceiver 通訊的串行控制總線：LE，SDATA，SCLK。三線串行接口用于基帶處置器控制transceiver的任務(wù)，包括PLL合成信道頻率數(shù)據(jù)，接納PGA增益控制

12、數(shù)據(jù)以及transceiver各單元電路的控制數(shù)據(jù)。LCD控制信號線系統(tǒng)復(fù)位信號輸入，來自PMUVCXO供電使能音頻放大器 shutdown信號充電控制信號Memory地址總線MCP 控制信號USB LDO(3.3V) 使能信號鍵盤接口LCD & NAND數(shù)據(jù)線 NAND控制信號UART串口，用于下載，AT指令通訊Watchdog信號，用于復(fù)位FLASHUSB差分數(shù)據(jù)線Tflash數(shù)據(jù)與控制線耳機，翻蓋，充電，觸摸屏中斷輸入Memory數(shù)據(jù)總線觸摸屏控制鍵盤背光使能MIC正偏壓MIC負偏壓音頻隔直流RF去耦電容RF去耦電容音頻放大濾除RF TDMA noise濾除RF TDMA noi

13、se插上USB數(shù)據(jù)線以后該腳會被電腦拉低CPU經(jīng)過ADC4電壓大小檢測外插數(shù)據(jù)線還是普通充電器觸摸屏接口觸摸屏任務(wù)時向CPU發(fā)出中斷懇求電源管理ICMT6305實時鐘晶體32.768kHz基帶處置器MT6226MCPFLASH+ PSRAMTouch panel controllerLCD白光驅(qū)動 ICNAND Flash音頻放大器Tflash卡座充電MosfetUSB 3.3V LDORTC 后備電容振動馬達接口Camera 2.8V LDOCamera 1.8V LDOSPK 接口18pin下載充電數(shù)據(jù)接口Elephant按鍵接口MICLCD背光接口觸摸屏接口游戲鍵REC接口Elephan

14、tHall開關(guān)一、消費線對每一個PCBA進展射頻參數(shù)校準的必要性由于PCBA元器件之間的硬件偏導游致的射頻接納發(fā)射參數(shù)的偏向GSM規(guī)范苛刻的射頻目的要求,包括接納電平，發(fā)射功率，頻率誤差等。二、校準根本原理利用軟件參數(shù)的方法來補償硬件一致性偏向帶來的射頻參數(shù)偏向。MTK軟件提供可以用來存儲射頻校準參數(shù)的數(shù)據(jù)構(gòu)造(對應(yīng)CAL.ini文件和校準軟件工具ATE。手機在實踐網(wǎng)絡(luò)任務(wù)的時候會調(diào)用這些曾經(jīng)校準的參數(shù)來優(yōu)化射頻的性能。三、手機射頻參數(shù)校準的內(nèi)容和合格范圍：手機的射頻包括接納機，發(fā)射機和頻率合成器電路，軟件校準也是針對這三部分的硬件參數(shù)進展校準的頻率合成器校準即AFC校準，手機的頻率合成器由P

15、LL鎖相環(huán)構(gòu)成，如以下圖：ENDACLKRF本振頻率Fvco輸出RF鎖相環(huán)PLL & CPRFVCO可編程分頻器 /MLF環(huán)路濾波器VCTCXO26MHzRFVCOENAFC/N由鎖相環(huán)的原理知道，在鎖相環(huán)鎖定以后RF VCO的輸出頻率：Fvco26M/N ，即RFVCO的頻率穩(wěn)定度和頻率精度由26MHz晶體振蕩器的頻率精度決議，所以校準射頻頻率合成器的頻率精度就等于是校準26MHz晶體振蕩器的頻率精度。GSM規(guī)范要求手機的發(fā)射和接納信道頻率準確度要在0.1ppm之內(nèi)，手機經(jīng)過接納基站的頻率校準信道的信息，然后經(jīng)過AFC去控制射頻的VCTCXO可以將射頻的頻率誤差控制在0.1ppm之內(nèi)

16、?？墒敲總€TCXO之間存在著硬件偏向，所以需求校準。AFC校準參數(shù)：Initial DAC value; Slope;AFC 初始DAC值 Initial value ，該值的范圍從08191，對應(yīng)AFC控制電壓02.8V，校準完以后該值應(yīng)該對應(yīng)常溫頻率誤差等于0的值，如三星TCXO校準完以后Initial value 為4750壓控靈敏度slope，AFC slope 為單位DAC值能改動的射頻頻率誤差，比如三星TCXO slope為2.7代表AFC DAC值每添加/減少1，對應(yīng)的射頻頻率將添加/減少2.7Hz，手機經(jīng)過比較本身產(chǎn)生的射頻頻率跟基站廣播信道頻率的誤差計算出應(yīng)該添加或者減少的A

17、FC DAC值，從而堅持跟基站頻率同步，跟基站的頻率誤差控制在0.1ppm之內(nèi)。接納機校準 GSM手機接納機應(yīng)能對接納到的基站信號強度進展丈量并且在可用的輸入信號電平范圍內(nèi)應(yīng)能經(jīng)過SACCH向基站匯報接納到的信號強度RXLEV RXLEV跟接納信號強度的對應(yīng)關(guān)系如下表： RXLEV = 0 RX -110 dBm RXLEV = 1 -110 dBm = RX -109 dBm RXLEV = 2 -109 dBm = RX -108 dBm RXLEV = 3 -108 dBm = RX -107 dBm RXLEV = 61 -50 dBm = RX -49 dBm RXLEV = 62

18、-49 dBm = RX -48 dBm GSM規(guī)范要求 在靜態(tài)測試條件下，在信號強度為110 dBm 48 dBm范圍內(nèi)不同的輸入信號電平手機在不同的信道對 Rxlev的丈量相對精度應(yīng)滿足下表容限要求。 接納機的絕對輸入電平dBm 允許容差dB GSM4類功率等級挪動臺 DCS1類功率等級挪動臺丈量基于同頻段丈量基于不同頻段=-88 dBm=-86 dBm2244=-101 dBm=-99 dBm3255-101 dBm-99 dBm4266接納信號強度遞增接納機RXLEV校準主要是校準Transceiver內(nèi)部中頻放大器PGA的增益設(shè)置，以抵消接納機前端無源器件包括天線開關(guān)和Saw fil

19、ter的途徑損耗，讓手機向基站匯報的接納電平為手機天線端實踐接納到的RXLEV，MTK平臺對接納電平RXLEV的校準叫做 RX PATH LOSS校準。校準時對整個頻段分成假設(shè)干頻率區(qū)間段進展，如下：GSM900 Sub band, RX lossMax ARFCN=15,30,45,60,75,90,105,124,975,1000,1023,-1RX loss=1.500,1.375,1.625,1.875,1.875,1.875,2.000,2.000,2.250,1.625,1.500,0.0000DCS1800 Sub band, RX lossMax ARFCN=550,590,6

20、20,650,680,710,740,770,810,850,885,-1RX loss=0.750,0.750,0.625,0.500,0.500,0.625,0.875,1.000,1.375,1.875,1.625,0.0000指定每個校準頻率區(qū)間的最高信道號每各頻率區(qū)間對應(yīng)的 RX loss發(fā)射功率校準APCGSM900 4類功率等級挪動臺類功率等級挪動臺Power LEV發(fā)射機輸出功率dBm 功率容限5332dB61531133dB16191155dBDCS1800 1類功率等級挪動臺類功率等級挪動臺Power LEV發(fā)射機輸出功率dBm 功率容限0302dB1828143dB913

21、1244dB1415205dB在靜態(tài)傳輸條件下，發(fā)射機各功率等級的載頻峰值功率及容限值應(yīng)滿足下表的要求GSM由于采用發(fā)射機動態(tài)功率控制機制，手機在通話過程中其發(fā)射功率隨著其離基站遠近而自動由基站調(diào)整，GSM900手機的發(fā)射功率有519一共15級,功率電平控制分別對應(yīng)于335dBm。DCS1800手機發(fā)射功率有015一共16級,功率電平控制分別對應(yīng)于300dBm,每添加一級電平，手機發(fā)射功率下降2dB。功率級別由基站控制完成。在滿足上表的功率容限的前提下，二相鄰功率等級的功率差應(yīng)大于0.5dB且小于3.5dB發(fā)射功率APC校準的目的是讓手機在每個發(fā)射功率等級天線的輸出功率等于GSM的標稱輸出功率

22、GSM TX power level=156,163,171,184,201,221,246,277,313,355,406,466,541,608,688,688MTK平臺APC校準主要是校準每個功率等級的PA APC DAC值，并把它存到手機NVRAM里面，如下：對應(yīng)lev5 DAC對應(yīng)lev6 DAC對應(yīng)lev19 DAC對應(yīng)lev18 DAC.ADC校準用于校準基帶ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器對模擬電壓丈量的精度，校準分電池通道和充電器通道對基帶處置器內(nèi)部的兩個ADC進展校準，包括如下兩個ADC參數(shù)的校準：offset=94507,94408,94507,94507,94507,94507,94507slope=5410,5396,5410,5410,5410,5410,5410利用ATE對手機進展射頻和ADC校準需求用到如下一些文件：NVRAM Database；Flash的Nvram區(qū)用于存儲手機的一些基帶和射頻參數(shù)，Nvram database相當于定義了這些參數(shù)存儲的數(shù)據(jù)構(gòu)造Setup.ini