M200a電路分析(電源、藍(lán)牙、FM)

M200a模塊電路講解

——電源、藍(lán)牙、FM王文鶴MT6305及外圍電路MT6305特色對(duì)所有GSM基帶電源控制進(jìn)行管理；2.8V——5.5V輸入范圍；充電器的輸入可達(dá)到15V，當(dāng)電壓高于9V時(shí)自動(dòng)停止充電；七個(gè)LDO（低壓差線性穩(wěn)壓模塊）確保精確的GMS子系統(tǒng)最優(yōu)化；高運(yùn)行效率，低待機(jī)電流；鋰電和鎳電充電功能；SIM卡接口三個(gè)開(kāi)——漏輸出開(kāi)關(guān)來(lái)控制LED、警報(bào)和振動(dòng)馬達(dá)；過(guò)溫保護(hù)；低電壓鎖定保護(hù)（UVLO：UnderVoltageLock-out）過(guò)壓保護(hù)；48腳QFN封裝低電壓鎖定（UVLO：UndervoltageLockout）MT6305B的低電壓鎖定功能在最初主電池電壓小于3.2V時(shí)開(kāi)始作用。當(dāng)電池電壓高于3.2V時(shí)，低電壓鎖定比較器翻轉(zhuǎn)且UVLO開(kāi)啟電壓下降到2.9V，這使得手機(jī)一直可以正常工作直到電池電壓下降到2.9V。一旦MT6305B進(jìn)入到ULVO狀態(tài)，只輸出很小的靜態(tài)電流，典型值為45uA。實(shí)時(shí)時(shí)鐘LDO一直工作直到深放電鎖定（DDLO）使其停止，MT6305B該模式輸出20uA的靜態(tài)電流深放電鎖定（DDLO：DeepDischargeLockout）MT6305B中的DDLO有2項(xiàng)功能：⑴關(guān)斷RTCLDO;⑵當(dāng)軟件關(guān)機(jī)實(shí)效而電池電壓降到3.0V以下時(shí)關(guān)斷手機(jī)。DDLO在電池電壓降到2.5V以下時(shí)會(huì)關(guān)斷手機(jī)來(lái)防止進(jìn)一步的放電和對(duì)電池的損壞。過(guò)溫度保護(hù)當(dāng)MT6305B工作溫度超過(guò)165℃時(shí)，MT6305B芯片將會(huì)停止工作除了RTCLDO模塊。當(dāng)溫度降下（低于40℃）時(shí)新的上電時(shí)序?qū)?dòng)LDO模塊。PWRKEY：開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)，內(nèi)部拉高到VBATPWRBB：從微處理器來(lái)的開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)SRCLKEN：VTCXO和VA使能VMSEL：高電平對(duì)應(yīng)Vm=2.8V,低電平對(duì)應(yīng)Vm＝1.8VVASEL：高電平對(duì)應(yīng)VA由VTCXO使能，低電平對(duì)應(yīng)VA由VCORE使能BATDET：電池檢測(cè)輸入，低電平為電池已連接，內(nèi)部接高表示電池未連接BATUSE：電池類型選擇，高電平為鎳氫電池，低電平為鋰電池，內(nèi)部接低到地LEDEN了：LED驅(qū)動(dòng)輸入，內(nèi)部拉低到DGNDVIBRATOREN：振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輸入，內(nèi)部拉低到DGNDCHRIN：充電器輸入電壓GATEDRV：MOS管G級(jí)驅(qū)動(dòng)電壓輸出VD_VRTC_SEL：輸入懸空或高電平時(shí)輸出VCORE/VRTC=1.8/1.5V；輸入低電平時(shí)輸出VCORE/VRTC=1.2/1.2VISENSE/NC：充電器檢測(cè)電流輸入CHRCNTL：微處理器控制G級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入，內(nèi)部拉低到DGNDCHRDET：充電器檢測(cè)輸出SIMIO：非電壓適配雙向數(shù)據(jù)I/O口SIMRST：非電壓適配SIM復(fù)位輸入，內(nèi)部拉高到VIOSIMCLK：非電壓適配SIM時(shí)鐘輸入SIMVCC：SIM使能SIMSEL：輸入高電平為VSIM＝3.0V，輸入低電平為VSIM＝1.8VSIO：電壓適配SIM雙向數(shù)據(jù)口I/OSRST：電壓適配SIM復(fù)位輸出SCLK：電壓適配SIM時(shí)鐘輸出VCORE：數(shù)字內(nèi)核電壓供給VIO：數(shù)字IO口電壓供給(VDD)VA：模擬電壓供給(VADD)VTCXO：TCXO(溫度補(bǔ)償晶體振蕩器)電壓供給VM：存儲(chǔ)器電壓供給VSIM：SIM電壓供給VRTC：實(shí)時(shí)時(shí)鐘電壓供給LED：LED驅(qū)動(dòng)輸出DGND：數(shù)字地AGND：模擬地PGND：功率地VBATSNS：電池輸入電壓檢測(cè)VBAT：電池電壓輸入VREF：參考電壓輸出(1.18V)/RESET：系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)輸出，低電平有效RSTCAP：復(fù)位延時(shí)電容AVBAT：電池電壓輸入對(duì)模擬模塊電路開(kāi)機(jī)時(shí)序和保護(hù)邏輯MT6305B控制手機(jī)的開(kāi)關(guān)機(jī)。在以下三種不同的情況下會(huì)開(kāi)機(jī)：⑴將PWRKEY拉低⑵將PWRBB拉高（鬧鐘開(kāi)機(jī)）⑶CHRIN電平高于電池電壓CHRDET開(kāi)啟電平將PWRKEY拉低是正常開(kāi)機(jī)的方式，當(dāng)PWRKEY被拉低的同時(shí)Vcore，Vio，VmLDO將開(kāi)通工作。Vtcxo和VaLDO當(dāng)SRCLKEN置高時(shí)開(kāi)始工作。當(dāng)PWRKEY鍵被釋放后微處理器開(kāi)始工作且將PWRBB拉高。將PWRBB拉高也是開(kāi)機(jī)的方式，時(shí)鐘開(kāi)機(jī)即為該種方式。給CHRIN提供一個(gè)外部電壓也會(huì)使手機(jī)開(kāi)機(jī)。但如果手機(jī)在低電壓鎖定（UVLO）狀態(tài)，則不會(huì)啟動(dòng)LDOs。手機(jī)充電流程MT6305B電池充電可以使用鋰電池和鎳氫電池。BATUSE引腳用來(lái)使MT6305B適合不同的電池類型。當(dāng)BATUSE為低電平時(shí)，使用的為鋰電池；當(dāng)BATUSE為高電平時(shí)，使用的為鎳氫電池。MT6305B對(duì)電池充電分為3個(gè)階段：預(yù)充電模式、恒電流充電模式和恒電壓充電模式。充電檢測(cè)MT6305B充電模塊有檢測(cè)電路來(lái)確保是否有適配器接到CHRIN引腳和檢測(cè)CHRIN引腳的電壓。雖然最大的CHRIN電壓可以達(dá)到15V但是為了保護(hù)充電系統(tǒng)，當(dāng)CHRIN>9V時(shí)檢測(cè)電路會(huì)認(rèn)為是無(wú)效的CHRIN。也就是說(shuō)充電模塊在CHRIN<=9V是工作，而>9V是不能工作的。因此，提供9V<CHRIN<15V的電壓是不會(huì)損壞芯片的?；谟行У腃HRIN，如果適配器的電壓高于電池電壓3％時(shí)CHRDET輸出變?yōu)楦唠娖健Ｈ绻纬m配器或CHRIN引腳的電壓下降到僅高于VBAT電壓的3％時(shí)CHRDET變?yōu)榈碗娖?。預(yù)充電模式當(dāng)電池電壓低于UVLO工作電壓時(shí)，則充電電流在預(yù)充電模式。這個(gè)模式分為2步，當(dāng)電池電壓處于深放電低于2V時(shí)，MT6305提供一10mA的電流在內(nèi)部給電池充電；當(dāng)電池電壓高于2V時(shí)，進(jìn)入預(yù)充電模式，提供一10mV（典型值）通過(guò)外部電流檢測(cè)電阻給電池充電。預(yù)充電模式的充電電流為：恒電流充電模式一旦電池電壓超過(guò)UVLO工作電壓則會(huì)進(jìn)入恒電流充電模式。MT6305B允許160mV（典型值）通過(guò)外部電流檢測(cè)電阻給電池充電。恒電流充電模式充電電流為：如果電池電壓低于鋰電池的充電電壓4.2V（或鎳氫電池的充電電壓5.1V）則會(huì)一直在恒電流充電模式。恒電壓充電模式該模式是鋰電池充電所特有的。如果電池充電達(dá)到最后的充電電壓，一恒定的電壓會(huì)加在電池上并保持在4.2V。當(dāng)內(nèi)部基帶芯片控制將CHRCNTL拉低則確定停止充電。一但鋰電池電池電壓超過(guò)4.3V（或鎳氫電池5.1V），過(guò)電壓保護(hù)（OV）硬件模塊將會(huì)作用關(guān)斷MT6305B的充電模塊。輸入電容的選擇MT6305的每個(gè)VBAT輸入引腳，旁路電容是被要求的。使用10uF、低ESR的電容。MLCC電容是低ESR和小尺寸完美結(jié)合。使用10uF的鉭電容和小容量的陶瓷電容（1uF或2.2uF）并聯(lián)是可選的低損耗方案。對(duì)于充電器輸入引腳CHRIN，要求接1nF的陶瓷電容。LDO電容的選擇Digitalcore，Analog，MemoryLDO要求4.7uF電容，DigitalIO，SIM，TXCOLDO要求用1uF的電容且RTCLDO要求0.22uF電容。大容量的電容用來(lái)得到較小的噪聲和電源抑制比，但是要考慮系統(tǒng)應(yīng)用中達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間。為了有好的系統(tǒng)性能要求在VTCXO和VALDO中使用MLCCX5R型電容。其它LDO中，MLCCX5R型電容也是被要求使用的。MT6601及外圍電路

外部晶振XTAL_N （A6）：晶振驅(qū)動(dòng)XTAL_P/CLK（B6）：晶振或外部時(shí)鐘輸入C909、C910為晶振負(fù)載電容（要求用NP0，精度要求0.5PF以內(nèi)）作用：⑴保證晶振能正常起振

⑵對(duì)晶振振蕩頻率進(jìn)行微調(diào)

收發(fā)電路TX_OUT(B4)：TX輸出驅(qū)動(dòng)偏置或發(fā)射1級(jí)功率時(shí)TX輸出（用于外接PA）RX_IN(A3)：RX輸入腳（50歐輸入阻抗）TX_RX_N(G3)：TX/RX選擇開(kāi)關(guān)，用于控制外接設(shè)備的流向ANTENNA_BT(E901)：藍(lán)牙接收天線MM8430(J901)：同軸連接器LFB182G45SG94293(Z900)：帶通濾波器Z900性能參數(shù)（－40～～＋85℃）中心頻率2450.00MHz帶寬±50.00MHz帶中插損2.40dBmax（25℃）2.70dBmax（－40～～＋85℃）衰減（絕對(duì)值）24.5dB(min)880.00～960.00MHz20.0dB(min)1710.00～1990.00MHz8.5dB(min)2170.00MHz15.5dB(min)4800.00～5000.00MHz20.0dB(min)7200.00～7500.00MHz紋波1.50dBmax承受功率500mWmaxPLLloopfilteranddecouplingcapacitorCHG_PUMP(F1)：pinforRFPLLloopfilter用來(lái)確定PLL帶寬MCG_CHG(B5)：pinforreferencePLLloopfilter低通濾波器對(duì)兩電容要求很高（1％）VREFP_CAP(B1)/VREFN_CAP(B2)：內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器參考電壓的退耦電容JTAG測(cè)試口和PCM接口JTAG測(cè)試口PCM接口PCM接口用于與外接數(shù)字音頻信號(hào)之間的匹配，可以直接接入PCM格式的音頻數(shù)字信號(hào)

與PCM語(yǔ)音接口有關(guān)的引腳信號(hào)有：

◆PCM_SYNC設(shè)置PCM數(shù)據(jù)的采樣速率；

◆PCM_CLK設(shè)置PCM數(shù)據(jù)的傳輸速率，該模式支持主控方式與從方式，在主方式條件下，藍(lán)牙模塊產(chǎn)生128kHz、256kHz和512kHz三種時(shí)鐘信號(hào)；

◆PCM_0UT&PCM_IN接收或發(fā)送語(yǔ)音編碼信號(hào)。具有JTAG口的芯片都有如下JTAG引腳定義：

TCK——測(cè)試時(shí)鐘輸入；

TDI——測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過(guò)TDI輸入JTAG口；

TDO——測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)TDO從JTAG口輸出

TMS——測(cè)試模式選擇，TMS用來(lái)設(shè)置JTAG口處于某種特定的測(cè)試模式。

可選引腳：TRST——測(cè)試復(fù)位輸入，低電平有效。

JTAG內(nèi)部有一個(gè)狀態(tài)機(jī)，稱為TAP控制器。TAP控制器的狀態(tài)機(jī)通過(guò)TCK和TMS進(jìn)行狀態(tài)的改變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的輸入。JRTCK——測(cè)試時(shí)鐘返回輸出；UART接口用URTS1和UCTS1的電平來(lái)確定參考時(shí)鐘頻率：參考頻率UCTS=1UCTS=0URTS=126MHz13MHzURTS=032MHz保留BT_RST_IO52(JI)：系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)，低電平有效（MT6228D19）GPIO36_32K_BT(B9)：外部低功率時(shí)鐘輸入（MT6228U4）基帶Sigma-Delta時(shí)鐘，13MHz測(cè)試口BT_EINT3(C9)：到MT6228的中斷輸出（MT6228外部中斷口V2）電壓和地推薦工作范圍參數(shù)描述最小值最大值VDDPI/O供給電壓1.62V3.63VVBATT_ANA模擬調(diào)整器供給電壓2.3V3.63VVBATT_DIG數(shù)字調(diào)整器供給電壓2.3V3.63VVCC模擬電路控制供給電壓1.71V1.89VVDDK數(shù)字電路控制供給電壓1.62V1.98VTOP工作溫度-20oC80oCMT6188及外圍電路6188特色將FM無(wú)線廣播完全集中在單芯片中覆蓋了歐洲/美國(guó)/日本的FM頻段極低功率損耗（10.5mA）工作電壓2.6—3.6VI2C/3線串行接口內(nèi)置RFAGC（自動(dòng)增益控制）控制電路低功率模式完整的FM解調(diào)器完整的通道濾波器和限制器信號(hào)依據(jù)立體聲混合而定無(wú)調(diào)整立體聲解碼器立體聲音頻輸出很少的外部成分不需要手動(dòng)調(diào)整部分10位IF記數(shù)器5位RSSI（ReceivedSignalStrengthIndicator接收信號(hào)強(qiáng)度指示器）寄存器高SNR（信噪比）高靈敏度低失真集成VCO電路只需一個(gè)外部電感運(yùn)作通過(guò)穩(wěn)定的32.768KHz晶振或外部提供的32.768KHz/13MHz/26MHz時(shí)鐘4×4mm2小LGA封裝AFR：右聲道音頻輸出AFL：左聲道音頻輸出VCCRF：RF模塊供給電壓輸入RFINN：RF信號(hào)輸入VCCVCO：VCO電壓輸入INDP、INDN：VCO外接電感正、負(fù)端XI_XIN：晶體振蕩器引腳1或外部時(shí)鐘輸入X2：晶體振蕩器引腳2VCCST：立體聲模塊電壓輸入VDD：數(shù)字模塊電壓輸入BUS_S：I2C或3線模式選擇SCL_CLK：I2C或3線串行時(shí)鐘輸入SCL_DATA：I2C或3線串行數(shù)據(jù)(IO口)MPX：解調(diào)FM輸出諧調(diào)頻率范圍：美國(guó)頻段：88.1——107.9MHz

歐洲頻段：87.5——108MHz

日本頻段：76——90MHzIF濾波器中心頻率：280KHz晶體振蕩器頻率步進(jìn)：

8.192KHz（外接頻率為32.768KHz）

8.464KHz（外接頻率為13或26MHz）LDOAPL5151特色低噪聲：60uVrms（100Hz到100KHz）低靜態(tài)電流：50uA低壓差：300mV極低的關(guān)斷電流：<0.5uA固定的輸出電壓:1.3V,1.4V,1.5V,1.6V,1.7V,1.8V,1.9V,2.0V,2.1V,2.2V,2.3V,2.4V,2.5V,2.6V,2.7V,2.8V,2.85V,2.9V,3.0V,3.1V,3.2V，3.3V,3.4V,3.5V,5.0V1uF輸出電容既能穩(wěn)定（鋁、鉭、陶瓷電容均可）不需要保護(hù)二極管內(nèi)部集成的溫度保護(hù)電路內(nèi)部集成的電流限制保護(hù)電路受控短路電流：50mA瞬時(shí)響應(yīng)電容選擇及其穩(wěn)定性APL5151/2/3/4在其輸入端使用最小1uF的電容，且該電容可以是鋁、鉭或陶瓷電容。大容量和較小ESR的輸入電容提供優(yōu)良的PSRR和瞬時(shí)線性響應(yīng)。輸出電容同樣可用鋁、鉭、陶瓷電容，最小容量1uF及高于0.06歐姆的ESR是被要求的。大容量的輸出電容可以降低噪聲、提高穩(wěn)定性和PSRR（電源抑制比）。需注意的是一些陶瓷介質(zhì)特性為大容量和ESR隨溫度變化，當(dāng)用這電容，要求使用最小2.2uF或更大的電容來(lái)保證在低溫度時(shí)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在BP引腳接旁路電容來(lái)降低輸出噪聲，提高電容容量只能輕微的降低輸出噪聲，但增加了開(kāi)啟的時(shí)間。翻轉(zhuǎn)電流保護(hù)

APL5151/2/3/4在內(nèi)部有翻轉(zhuǎn)保護(hù)，不需要額外的肖特基二極管接在其輸入輸出端。如果輸出電壓被強(qiáng)制高于輸入電壓11mV，IC則關(guān)斷，ground腳電流降到0.1以下溫度保護(hù)

溫度保護(hù)限制該裝置總的功率損耗。當(dāng)溫度超過(guò)150度，熱傳感器產(chǎn)生一邏輯信號(hào)來(lái)關(guān)斷晶體管使IC降溫。當(dāng)IC的溫度降到10度以下，熱傳感器將重新開(kāi)啟晶體管，從而導(dǎo)致脈沖輸出在連續(xù)的溫度保護(hù)情況下。負(fù)載調(diào)整率(LoadRegulation)

△Vload—負(fù)載調(diào)整率Imax—LDO最大輸出電流Vt—輸出電流為Imax時(shí)，LDO的輸出電壓Vo—輸出電流為0.1mA時(shí)，LDO的輸出電壓△V—負(fù)載電流分別為0.1mA和Imax時(shí)的輸出電壓之差

LDO的負(fù)載調(diào)整率越小，說(shuō)明LDO抑制負(fù)載干擾的能力越強(qiáng)。

線性調(diào)整率(LineRegulation)

LDO的線性調(diào)整率越小，輸入電壓變化對(duì)輸出電壓影響越小，LDO的性能越好?！鱒line—LDO線性調(diào)整率Vo—LDO名義輸出電壓Vmax—LDO最大輸入電壓△V—LDO從輸入Vo到Vmax輸出電壓最大值和最小值之差電源抑制比(PSRR)LDO輸入源往往存在許多干擾信號(hào)，電源抑制比PSRR(Powersupplyripplerejectionratio)是反映輸出和輸入頻率相同的條件下，LDO輸出對(duì)輸入紋波抑制能力的交流參數(shù)。PSRR的單位是dB，公式如下：

PSRR=20log(△vin/△vout)

THEEND

THANKYOU！數(shù)字內(nèi)核LDO（Vcore）數(shù)字內(nèi)核LDO可以根據(jù)基帶芯片的不同輸入電壓要求來(lái)選擇1.8V或1.2V的輸出電壓和最大200mA的源電流的線性穩(wěn)壓器。該LDO優(yōu)化作用使靜電流很小。數(shù)字IOLDO（Vio）數(shù)字IOLDO可以輸出2.8V的電壓和最大100mA的源電流。它為手機(jī)的基帶電路供電。該LDO優(yōu)化使靜電流很小且在數(shù)字內(nèi)核LDO啟動(dòng)的同時(shí)啟動(dòng)作用。模擬LDO（Va）模擬IOLDO可以輸出2.8V的電壓和最大150mA