www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當(dāng)前位置:首頁 > 消費(fèi)電子 > 消費(fèi)電子
[導(dǎo)讀]1 問題呈現(xiàn)與面對當(dāng)今已是第三代移動通信(3G)時代,手機(jī)設(shè)計人員正忙于開發(fā)新的方案,以解決具有wcb瀏覽、無線收發(fā)電子郵件、拍照以及流送視頻等多種功能高速數(shù)據(jù)傳輸所帶來

1 問題呈現(xiàn)與面對

當(dāng)今已是第三代移動通信(3G)時代,手機(jī)設(shè)計人員正忙于開發(fā)新的方案,以解決具有wcb瀏覽、無線收發(fā)電子郵件、拍照以及流送視頻等多種功能高速數(shù)據(jù)傳輸所帶來的一系列新問題。其日益增加的壓力是將上述功能合并到一個尺寸不斷減少的外殼中,并同時提供更長的工作時間。尤其是必需傳輸更高的功率和更優(yōu)的線性度及更好的效率。最重要的是,手機(jī)必須有更長的通話時間,因為用戶需要耗費(fèi)更多時間使用他們的手機(jī)。也就是說日益增加的特性是應(yīng)在低輸出電壓上對可變功率作驅(qū)動而實現(xiàn)。但影響電池工作時間的一個重要因素是電源效率及系統(tǒng)電源管理。以往,手機(jī)中用于發(fā)送信號的功率放大器(PA)由電池直接驅(qū)動,雖簡單但效率不佳。而當(dāng)今最關(guān)鍵的是高速數(shù)據(jù)傳送要求具有更高的帶寬和發(fā)送功率。因此,為保持足夠長的電池工作時間,目前已有新的驅(qū)動力來重新思考更多地采用開關(guān)調(diào)節(jié)器類型的選擇。由此采用基于獨特的開關(guān)調(diào)節(jié)器技術(shù),將是一種有效方案。

然而需要特別指出的是,在過去幾年中手機(jī)用電池技術(shù)雖有不斷改進(jìn),但是仍然落后于功能擴(kuò)展的需求。為此,設(shè)計人員必須用減少手機(jī)功耗來滿足高功率輸出和更長通話時間的需求,即靠手機(jī)中的半導(dǎo)體設(shè)備來實現(xiàn)。由于功率放大器(PA)是當(dāng)前龐大需求的一個組件,因此立足于通過從功率控制來減少電流消耗,即高效率低功率(HELP)技術(shù),是一種很有效的設(shè)計方案。

基于上述二種理念,有多種設(shè)計方案可先后應(yīng)用。本文將從技術(shù)發(fā)展的迸程,僅以下列二種新技術(shù)方案為例作研討。

⑴ 采用一種高度專門化設(shè)計的降壓型DC-DC開關(guān)調(diào)節(jié)器來驅(qū)動功率放大器。這是當(dāng)今越來越廣泛受到蜂窩電話制造商們非常青睞的一種方案。當(dāng)然,通過增加外部的DC/DC轉(zhuǎn)換器和偏置電壓控制可以優(yōu)化單鏈路功放在低功率輸出時的效率,以達(dá)到增長通話時間。但是一個DC/DC開關(guān)調(diào)節(jié)器技術(shù)也必將帶來增加手機(jī)的尺寸及成本,將使手機(jī)設(shè)計變復(fù)雜,因為手機(jī)必須在不同的模擬控制狀態(tài)下進(jìn)行校準(zhǔn)。于是就有了第二個設(shè)計方案開發(fā)與應(yīng)用。

⑵ 將眾多的功率控制功能集成到功放模塊上,其集成功率控制功能不僅僅強(qiáng)調(diào)當(dāng)前功耗的問題,并提供了更有效的手機(jī)設(shè)計方法。該芯片集成允許手機(jī)設(shè)計人員不使用單獨的DC/DC轉(zhuǎn)換器和旁路電容,來優(yōu)化功率管理和獲取更長的通話時間。該控制功放功耗的一種方案是在較寬的輸出功率范圍內(nèi)提高效率,就是基于優(yōu)化低功率輸出的需求。因為手機(jī)大部分時間工作在低功率水平,大約在-4dBm的功率級。假設(shè)在PA和天線之間的電路損失大約為3dB,那么PA的輸出功率大約為 -ldBm。在低功率級(低于0dBm),功放主要消耗的是靜態(tài)電流。在-ldBm輸出功率時,功放的靜態(tài)電流通常約為50mA。通過在低功率級減少靜態(tài)電流提高功放效率,設(shè)計人員可以大量減少功率損耗。然而直到最近,該方法還是有缺陷的,因為用于手機(jī)的典型雙狀態(tài)的單鏈路PA只能在最大額定功率下進(jìn)行優(yōu)化,這使得手機(jī)在低功率水平下工作時的效率很低。

2 基于開關(guān)調(diào)節(jié)器技術(shù)以提高發(fā)3G手機(jī)發(fā)送效率的設(shè)計方案

從最先進(jìn)3G手機(jī)基本架構(gòu)所知,其日益增加的特性對可變功率驅(qū)動提出新要求。如對圖像處理的應(yīng)用處理器,在視頻捕捉期間需要高達(dá)360mW的功率,會很快耗盡電池的能量。于是電源效率及系統(tǒng)電源管理就成為影響電池一個重要因素。由于電源轉(zhuǎn)換過程中會發(fā)熱,就是獨特的開關(guān)調(diào)節(jié)器技術(shù)引入的必然。如今已有新的驅(qū)動力并具有較高工作效率的開關(guān)調(diào)節(jié)器可選擇。值此以擴(kuò)展頻譜技術(shù)的低噪聲開關(guān)調(diào)節(jié)器與低壓差、脈寬調(diào)制DC-DC降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器為例,對提高手機(jī)發(fā)送效率的設(shè)計方案作分析。

2.1 采用擴(kuò)展頻譜技術(shù)的低噪聲開關(guān)調(diào)節(jié)器

在最先進(jìn)的3G手機(jī)中,所有部件都如此密集以至于不存在這種嚴(yán)重噪聲干擾可能性。況且由于成本及尺寸原因,采取屏蔽措施又不現(xiàn)實。采用開關(guān)調(diào)節(jié)器的其中一個代價是有可能產(chǎn)生諧波噪聲。但已成功使用的一項技術(shù)是使DC/DC轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)時鐘偽隨機(jī)抖動,這種力法及其所實現(xiàn)的擴(kuò)展頻譜運(yùn)作使開關(guān)頻率受一個偽隨機(jī)數(shù)(PRN)序列調(diào)制,以減少窄帶諧波。這其實是將噪聲“分散”到整個頻率范圍上,而不是集中在分別的諧波上。由于擴(kuò)頻噪聲的峰值限度要低許多,故可極大地降低干擾。盡管這種方法中過去已成功地用分立組件實現(xiàn),但工藝的改進(jìn)已允許將擴(kuò)頻技術(shù)包含到“更新的”DC/DC轉(zhuǎn)換器中,從而可節(jié)省極大的空間。以LTC3251開關(guān)調(diào)節(jié)器為例作說明。

在芯片上實現(xiàn)擴(kuò)頻工作的一款I(lǐng)C LTC3251是輸出電流達(dá)500mA的高效、低噪聲及無電感器型降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。LTC325l的擴(kuò)頻振蕩器被設(shè)計成可產(chǎn)生頻率1MHz與 1.6MHz之間而周期為隨機(jī)變化的時鐘脈沖,這擁有將開關(guān)噪聲分散到整個頻率范圍上的好處。圖1為LTC3251引腳功能與應(yīng)用示意圖。

 

 

圖1為LTC3251是引腳功能與應(yīng)用示意圖

開關(guān)調(diào)節(jié)器可避開線性穩(wěn)壓器的效率缺點,通過低阻抗開關(guān)及—個磁性存儲組件,可提供高達(dá)96%的轉(zhuǎn)換效率,故可極大地減少轉(zhuǎn)換過程中的功率損失。通過在較高的開關(guān)頻率(譬如大于2MH2)工作,可極人地減少外部電感器及電容器的尺寸。該開關(guān)調(diào)節(jié)器對最新3G手機(jī)而言是很有效的系統(tǒng)電源管理,例如用于圖像處理的應(yīng)用處理器上。

2.2 用低壓差、脈寬調(diào)制(PWM)DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器提高發(fā)送效率的方案

⑴ 低壓差、脈寬調(diào)制(PWM)DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器MAX1821可為WCDMA手機(jī)功率放大器(PA)供電設(shè)計,當(dāng)然,它也可以用于其它需要優(yōu)先考慮高效率的應(yīng)用。供電電壓范圍2.6V~5.5V,保證輸出電流達(dá)600mA,1MHz PWM開關(guān)頻率允許采用小尺寸外部元件,跳頻模式使輕載靜態(tài)電流降低至180?A。MAX1821可以動態(tài)控制,提供0.4V~3.4V的輸出電壓范圍。在電壓和電流的滿量程范圍內(nèi),該電路的設(shè)計能夠保證在<30?s內(nèi)建立輸出電壓。MAX1821通過外部電阻設(shè)置輸出電壓,提供1.25V~5.5V固定輸出電壓范圍。

[!--empirenews.page--]

MAX1821具有一個低導(dǎo)通電阻的內(nèi)部MOSFET開關(guān)和同步整流器,大大提高了轉(zhuǎn)換效率、減少了外部元件數(shù);100%占空比在600mA負(fù)載下(包括外部電感電阻在內(nèi))允許壓差僅有150mV。圖2(a)所示為基于開關(guān)調(diào)節(jié)器技術(shù)以提高發(fā)送效率的設(shè)計框圖。

 

 

圖2 (a) 基于開關(guān)調(diào)節(jié)器技術(shù)以提高發(fā)送效率的設(shè)計框圖,(b)基站收發(fā)器系統(tǒng)(BTS)部件

基站收發(fā)器系統(tǒng)(BTS)部件包括天線、無線電收發(fā)器、信號處理系統(tǒng)以及支持、控制硬件和軟件,見圖2(b)所示。

對于廣域蜂窩站,接收器—般通過雙上器模塊和塔頂部件連接到天線。塔頂部件由低噪聲放大器(LNA)組成,在發(fā)送端天線前饋連高功率放大器(HPA)。從圖2(a)中可看出,實際上是在電池與WCDMA功率放大器(PA)中嵌入MAX1821降壓型開關(guān)調(diào)節(jié)器,也組成了1MHZ脈寬調(diào)制降壓轉(zhuǎn)換器,其PWM開關(guān)頻率為1MHZ。

⑵開關(guān)調(diào)節(jié)器為WCDMA功放優(yōu)化配置,有利于提高發(fā)送效率的運(yùn)行

實際上,重點是從系統(tǒng)性能的角度對特殊用途的MAX1820開關(guān)調(diào)節(jié)器有些什么樣的特殊性能作分析,從而優(yōu)化配置的運(yùn)行也顯而易見了。

從圖2(a)可以清楚地看出,利用MAX1821這樣的高效率開關(guān)調(diào)節(jié)器能動態(tài)地調(diào)整WCDMA功率放大器的供電電壓,并使其跟隨功放的發(fā)送功率而變化,又剛好能滿足射頻信號的幅度要求。既可以提高電源的利用率,又減少了功率浪費(fèi)。采用開關(guān)調(diào)節(jié)器高效率地實現(xiàn)這種調(diào)節(jié),在峰值發(fā)送功率以外的任何工作條件下,都可大幅度地節(jié)省電池功率,見圖3所示。

 

 

圖3高效率開關(guān)調(diào)節(jié)器大幅度地節(jié)省電池功率圖

因為峰值功率只有在手機(jī)遠(yuǎn)離基站/或數(shù)據(jù)傳送時需要.。從總體來講,這種方案的省電效果是非常顯著的。如果功放的供電電壓能夠在一個足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)高效率地動態(tài)調(diào)節(jié),那么,就有可能采用固定增益的線性功放,省掉目前廣泛應(yīng)用于3G時代前電話的偏置控制。

[!--empirenews.page--]

⑶ 作為負(fù)載的功放及其特性

從雙極工藝的固定增益WCDMA功率放大器的負(fù)載曲線所知,在峰值發(fā)送功率時,功率需要3.4V的供電電壓,并消耗掉300mA~600mA的電流。在最低發(fā)送功率時,也就是當(dāng)靠近基站并且只發(fā)送話音時,功放僅吸取30mA的電流和0.4V~1V的電源電壓。對應(yīng)的功放消耗功率分別為 2040mW(最大值)和12mW(最小值)。針對具有此類負(fù)載特性的功放,要對開關(guān)調(diào)節(jié)器進(jìn)行優(yōu)化并非易事,而MAX1821 WCDMA蜂窩電話降壓型調(diào)節(jié)器能滿足這種要求。

除上述以外,MAX1821區(qū)別于其它類型的開關(guān)調(diào)節(jié)器的特殊性能如下:

其一是在很寬負(fù)載范圍內(nèi)具有高效率。沒有高效率采用開關(guān)調(diào)節(jié)器就失去意義,因此,高效率和省電是MAX1821的主導(dǎo)設(shè)計思想。其二是輸出電壓的快速轉(zhuǎn)變和建立(30μs)。

在WCDMA系統(tǒng)架構(gòu)中,發(fā)送功率需要根據(jù)基站的要求,每666μs向上或向下調(diào)節(jié)1dB,以跟隨WCDMA功放的發(fā)射功率電平。此外,每隔 10ms,手機(jī)會發(fā)生大幅度的發(fā)送功率跳變。其三是穩(wěn)定工作于9.5%~100%PWM占空比和低壓差。假設(shè)手機(jī)由單節(jié)鋰離子電池(4.2V-2.7V) 供電,那么輸入開關(guān)調(diào)節(jié)器的電壓范圍大約是4.2v~2.7v,為了獲得可預(yù)知的噪聲頻譜和低輸出紋波,應(yīng)該盡量采用恒定的開關(guān)頻率,MAX1821的強(qiáng)制PWM工作模式在電池完全充電至4.2v且要求功放電源電壓為0.4v時,可穩(wěn)定工作于最低至9.5%的占空比。

3 基于HELP技術(shù)可提高移動通信終端省電方案

3.1 HELP技術(shù)

HELP技術(shù)是將功率控制功能集成到功放模塊上,是半導(dǎo)體集成InGaP-Plus技術(shù)的實現(xiàn)。

ANADIGICS的InGaP-Plus技術(shù),通過使用多條增益鏈路來設(shè)計功率放大器,以解決功放的優(yōu)化問題。該技術(shù)允許在同一晶體上分別優(yōu)化高性能的射頻開關(guān)和功率放大器。使用這項技術(shù)提供了第一個3x3mm單頻(如AWT*1型)和3x5mm雙頻(如AWT6221型)WCDMA 低功率高效率功率放大器。使得功放在不同功率水平可以進(jìn)行獨立的優(yōu)化。采用ANADIGICS的HELP技術(shù),不需要外部電壓調(diào)節(jié)器或DC/DC轉(zhuǎn)換器即可提供低功耗。而InGaP-P1us技術(shù)是集成虛同晶高電子遷移率場效應(yīng)管(圖4左所示G S/D場效應(yīng)管)和異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(圖4右所示EBC雙極晶體管)在同一個晶片上,實現(xiàn)了兩路功放的多級優(yōu)化。兩路功放的多級優(yōu)化具體分析如下。

 

 

圖4 為HELP(高效率低功率)技術(shù)示意圖

將高性能的射頻開關(guān)共存在相同的晶體上,該工藝可以用于設(shè)計多種增益鏈路的功放,并可以為每一增益鏈路進(jìn)行獨立的線性度和效率優(yōu)化。 InGaP-Plus技術(shù)是將低功率高效率設(shè)計成一個雙狀態(tài)(高功率與低功率)功放,獲得功放的最優(yōu)性能。其InGaP-Plus技術(shù)的功放可在內(nèi)部對高功率和低功率進(jìn)行優(yōu)化。

使用于InGaP-Plus技術(shù)己設(shè)計出低功率高效率3型(HELP3)功放,通過內(nèi)部優(yōu)化可延長手機(jī)通話時間超過25%。當(dāng)然,像單一鏈路功放一樣,也可搭配一個外部DC/DC轉(zhuǎn)換器節(jié)省更多電流。但是額外電流的節(jié)省是不值得的,相比會增加費(fèi)用和電路板面積。

低功率高效率3型功放,己特別推出了三增益狀態(tài),允許分別優(yōu)化三種不同的功率等級。例如,可優(yōu)化高功率增益(通常大約28dBm),16dBm 的*率增益以及在7dBm的低功率增益。此制程在低功率等級達(dá)到低于7mA的靜態(tài)電流,比單一鏈路功放中典型的50mA的靜態(tài)電流要小得多。

3.2 應(yīng)用InGaP-Plus技術(shù)的的WCDMA功放模塊靜態(tài)電流和效率對比數(shù)據(jù)舉例

以AWT*1與AWT6221R兩種型號為代表,均是根據(jù)先進(jìn)的InGaP-Plus技術(shù)制造,具備質(zhì)量可靠、溫度穩(wěn)定、耐用性佳等良好性能。

⑴ AWT*1是雙重運(yùn)作模式。在高功率及中/低功率輸出時,提供了最佳效能,關(guān)機(jī)模式與低漏電壓設(shè)計,增加手機(jī)的通話與待機(jī)時間。其自載的 3mmx3mmx1mm表面封裝包含了配對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的輸出功率、50Ω系統(tǒng)的效率和線性度。AWT*1為波段1,低功率(16dBm)的靜態(tài)電流 (ICQ)及效率為7mA/24%,尺寸是3×3mm。

⑵ AWT6221R 產(chǎn)品是為手機(jī)業(yè)Cingular的北美WCDMA雙模蜂窩網(wǎng)絡(luò)手機(jī)的需求而布局。3mmx5mmx1mm,符合RoHS包裝的表面封裝機(jī)體,包含獨立的射頻功率放大路徑,確保雙波段的最佳性能。與2個單頻的功率放大器相比較,足足節(jié)省25%的印刷電路板面積。制造商選用封裝針腳,能夠輕易發(fā)送VCC到功率放大器和一般VMODE的簡易控制針腳。AWT6221,為波段2+5,低功率(16dBm)的靜態(tài)電流(ICQ)及效率對波段2為7mA/18%,波段5為7mA/22%,尺寸是3×5mm。

4 結(jié)束語

上述是采用開關(guān)型降壓調(diào)節(jié)器在功放與InGaP-Plus技術(shù)的HELP功放的應(yīng)用方案,具有發(fā)送效率提高和節(jié)電效果。當(dāng)然這種方案同樣也可用于其它的3G標(biāo)準(zhǔn)和更多不同的終端設(shè)備,使小型化、個性化的數(shù)據(jù)手機(jī)及無線移動運(yùn)算的理想成為現(xiàn)實。

如今低功率高效率技術(shù)功放與朝向低電壓邏輯的移動手機(jī)制造商并駕齊驅(qū)。新型號的HELP3功放以1.8V邏輯電壓設(shè)計。這些功放將提供更長的通話時間,并進(jìn)一步減少靜態(tài)電流少于4mA。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉