手机射频部分典型电路分析
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负包络检波的对二极管要求:
检波二极管D以P极为输入端
检波二极管的极电容要求较小的肖特基 二极管,若极电容过大,将会使负包络过 多的耦合流失到低,导致检波效果变差
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功率比较、控制器
Power Comparator&Controller
功率比较、控制器的功能: 功率比较器将功率检波信号与设定功率
返
-18dB---1/64=0.015625 回
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参数计算方法
Coupling= 10lg PC 0 PI
Insertion Loss=10lg PO 0 PI
Isolation=10lg PC* 0 PI *
Directivity=Coupling-Isolation>0
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参考信号源提供与反馈信号鉴相鉴频用的对比输入信 号
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PLL Block Diagram
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锁相环路的性能
锁相环的基本性能包括捕获过程与同步
(1)捕获过程的性能指捕获带和捕获时间。
捕获带指环路能通过捕获过程而进入同步状态所 允许的最大固有频差
捕获时间是环路由起始时刻到进入同步状态的时 刻之间的时间间隔
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Transceiver UAA3535 (UPAhA3i53l5i是p近s零)中频收发器,它最多可以作三
频收发
它内部有: 三个PLL(包括一个内置VCO)、正交混频解调器、
可控增益低噪放大器、混频调制器等 它需外接:
13MHz参考基准时钟、RXVCO、TXVCO、基带控制信 号等 详见UAA3535 Data Sheet
由PFD的输出信号需经过低通滤波器再去控制 VCO。一般采用电阻、电容构成积分形式的低 通滤波器,它可以为单阶或多阶滤波器。它的 通频带由电阻、电容参数决定,它的截止速度 取决于其阶数。
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环路低通滤波器(Low Pass Filter)
phase detector
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2020/8purity
VCO的选择要素 Linear voltage-frequency transfer characteristic Good frequency stability to temperature Frequency deviation capability >>the max. PLL capture range Time response Low power consumption and Output level Output harmonic level and tuning sensitivity Phase noise
Typical Circuit of RF used in Handset
手机射频部分典型电路分析
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射频电路概况
随着电路集成技术日新月异的发展, 射频电路也趋向于集成化、模块化,这 对于小型化移动终端的开发、应用是特 别有利的。
目前手机的射频电路是以 RFIC 为中心结合外围辅助、控制电路构成的。
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0dBm=1mW 10dBm=10mW 30dBm=1W
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dB------功率比
12dB---16
9dB---8
6dB---4
3dB---2
0dB---1
-3dB---1/2=0.5
-6dB---1/4=0.25
-9dB---1/8=0.125
-12dB---1/16=0.0625 -15dB---1/32=0.03125
方向性(Directivity)
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[单位(dB)]
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<参数计算方法> 返回 26
Directional Coupler
Insertion Loss I/P PI
O/P Po
Coupli ng
PI :Input power
O/P PC
PO:Output power
PC:Coupling power
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基本构成电路分析
鉴相器(Phase Detector) 电荷泵——环路低通滤波器 (Charge Pump——Loop Filter ) 压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator) 分频器(DIV)
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鉴相器(Phase Detector)
射频电路中各典型功能模块的分 析是我们讨论的主要内容。
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Outline
收发器(Transceiver) 锁相环(PLL) 功率控制环路(APC) 收发双工器(Diplexer) 衰减网络(Attenuation) 匹配网络(Matching) 滤波网络(Filter) 平衡网络(Balance) 其它
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计算举例(全用对数计算)
Coupling=-20dBm
Insertion Loss= -1dBm
PI :0dBm
Isolation= -40dBm
PC :20dBm Directivity= Coupling- Isolatio
PO : -1dBm
=20dBm
PI* : 0dBm
PC* : -40dBm
环路噪声性能
噪声包括输入噪声与谐波干扰和内部噪声与谐波干扰,压 控振荡器内部的噪声是主要的噪声源。
环路捕获性能
捕获带越宽越好,捕获时间越短越好,可提高环路的增益 K或者增加滤波器的带宽,但加大环路增益或滤波器带宽往往是 与提高环路的跟踪性能和滤波性能的要求相矛盾。采用辅助捕获 的方法达到目的。包括辅助鉴频和鉴频鉴相,变带宽和变增益等。
在频率合成器中所采用的鉴相器主要有正弦波相 位检波器与脉冲取样保持相位比较器两种。
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电荷泵——环路低通滤波器
Filter)
( Charge Pump——Loop
电荷泵的的作用主要是:给锁相环路提供理想 恒定的电流源,保持良好的线性关系,使得频 率范围易于控制
环路低通滤波器(LPF)
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环路低通滤波器的应用举例
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压控振荡器 (Voltage Controlled Oscillator)
压控振荡器一般是由变容二极管为主构成 的谐振回路:
谐振回路的中心频率由其回路的等效
L、C特性决定:0 1 LC
变容二极管的等效电容量由加在其两 端的电压控制,这样通过电压的变化就能 转换成回路谐振频率的变化,就构成了压 控振荡器VCO。
Rz
Cp
R4
C4
Cz
To important the transient characteristics
The loop can track better a change in input frequency
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VCO
To further reduce the phase noise of the charge pump
我们需要研究其内部各重要节点的频率、
带宽,信号转换的流程等细节
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锁相环(PLL)
锁相环四个基本构成元素 锁相环路的性能 基本构成电路分析 锁相环在手机中应用举例
详见《射频锁相环》
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鉴相器(PD)鉴频器(FD)鉴相鉴频(PFD):
Frequency deviation capability >> the max. PLL capture range
(2)环路锁定之后稳态频差等于零,进入同步状态。稳 态相差通常总是存在的,它是一个固定值。
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环路的跟踪性能
输入信号变化越快,跟踪性能就越差。暂态相位误差和 稳态相位误差的大小,是衡量环路线性跟踪性能好坏的重要标志。
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功率检波器(Power Detector)
功率检波器对Coupler的耦合高频信号进行包
络检波进而得到一个体现耦合信号幅值大小的
检波电压。 我们耦采合用电容二Cc极管负包络检波电路,后级常为低
通积分电路。例如:
Coupler 输出 检波
低通
二极管
积分
D
电路
检波电压输出
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目前手机用PA一般是厚膜模拟电路制成,它要求将
低功率射频信号线性无失真的放大到一定功率值。
它的主要参数有:
工作频率、带宽
最大线性输出功率(压缩点)
线性放大对输入功率要求
输入、输出需要的匹配阻抗
工作电源及电压、电流的要求
控制信号的形式及要求
噪声特性等等
详见PA-BGY280 Data Sheet
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功率控制环路(APC)
功率控制环路构成:
功率放大器(Power Amplifier) 功率耦合器(Power Coupler) 功率检波器(Power Detector) 功率比较、控制器(Power Comparator&