手机校准绍.ppt

校准原理介绍 手机校准项目 AFC:自动频率控制校准 Pathloss：路径损耗校准 IQ：IQ信号校准 APC：自动功率控制校准 ADC：电量显示校准 AFC校准 AFC校准目的： AFC（Automatic frequency control ），就是自动频率控制；我们的手机在移动过程中，所处的小区是在不断的切换的，而不同的小区频率是有差异的，为了在不同的小区不同的信道下都能同步网络（同步网络是指手机的本振频率和网络的载波频率保持一致），我们的手机本振频率必须要能够自动调节以和网络同步，并且频率误差（频偏）必须在GSM规定的范围之内（误差范围为0.1PPM）。因此，为了得到比较精确的频率，必须对手机输出的频率进行校准。 校准参数：CAP_ID, SLOPE, Initial DAC 如图1所示，根据锁相环原理，本地振荡器输出频率大小与26M VCXO呈一定比例关系，因此手机输出频率精度只与26M VCXO输出精度有关。 26M VCXO内部结构如图2所示，由输出放大器，输出缓冲器，可编程电容阵列和片上可变电容，以及一个片内调节器（P沟道导通形MOS管-LDO）。 图3.VCXO部分等效图 在MTK方案中，利用调节VCXO中的负载电容来调节晶振输出的频率；负载电容分为两个部分，一部分是用于校准元器件偏差用的可编程电容阵列，另一部分为受AFC电压控制的压控可变电容。 校准的步骤先是确定一个可编程电容阵列的组合方式，找到频偏较小的CAP_ID值。 然后再利用VAFC对应的DAC值去调整压控可变电容的大小，校准DAC值与频偏的曲线,得到斜率slope和最小频偏对应的DAC值，使电路输出信号的频偏在我们既定的范围之内。 可编程电容阵列中有六个电容，每个电容的容量依次为2的次幂，每个电容都有一个对应的ID(地址);使用时，只要选中该电容的ID值（ID可以有0和1两种状态，只要置１就为选中状态）就可以使用该电容去进行相应的补偿， ID大小范围0~63. CAP_ID校准： 第一步：对可编程电容阵列置零（都不选中，六个电容值为全零，即cap id为0），然后VAFC给出一个适中的电压(例如DAC为4000，目的是让初始频率位于调节范围的中间)让压控振荡器产生一个频率，测量出频率偏差。 第二步：对可编程电容阵列置1全部选中，六个电容都为开启状态，即cap id为63），然后VAFC给出一个电压(和第一步给的电压要一样)让压控振荡器产生第二个频率，测量出频率偏差。 第三步：判断两次测量的频率误差的积是否小于零，是则表明振荡器输出频率是可调的；反之则不可调，校准失败。 第四步：设定CAP_ID的值（.ini文件中指定，设定为对应频偏接近于0的CAP_ID值,如CAP_ID=23），由于芯片硬件差异，此时的CAP_ID值对应的频偏并不是最小的。采用MTK给定的运算法则（逼近法），找到频偏为零或最接近于零的CAP_ID值。再根据此CAP_ID值，分别令DAC值为0和8191，检验频偏是否在限定范围内。 图4. CAP_ID与频偏关系 （注意：频偏与CAP_ID的曲线关系并不是线性的） Slope与Initial DAC值校准： 图5.DAC与频偏线性关系 对片上可变电容校准，改变VAFC的大小（这里用DAC值表示），得到DAC值与频偏的曲线关系。 校准步骤 第一步：令DAC值分别为DAC1，DAC2, DAC1DAC2，命令手机发射信号（这里的CAP_ID值为已经校准了的最小频偏CAP_ID值），测量并记录对应的频偏为△f1, △f2。 第二步：根据（DAC1, △f1），（DAC2, △f2）这两点，计算出频偏与曲线的斜率slope和offset（DAC为0时对应的频偏值），该线性关系如图5所示。 第三步：根据斜率slope和offset值计算出频偏为零时的DAC值（initial DAC）。判断slope和initial DAC值是否在限定范围内。 AFC校准完成后，以后手机在使用中调整频率时，CAP_ID为校准了的CAP_ID值固定不变，DAC值则根据测量得到的频偏，slope和offset计算出来。 Pathloss校准 路径损耗是指仪器发射的信号（已经考虑线损之后的功率）和手机测量到的RSSI（接收信号强度）之差。 校准步骤： 第一步：综测仪给手机发射某一特定频率的信号，手机接收到之后进行读取测量。 第二步：软件通过综测仪去读取手机测量的结果，与自己发射出去的信号的功率大小相比较，所得之差为当前信道的Pathloss值。 第三步：更换信道，采用同样的办法校准，将校准结果写入到手机的flash中，以后手机在使用中就