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文档简介
1、MTK-ATE自动校准过程说明之GSM-AFC由锁相环的原理知道,在锁相环锁定以后RFVCO的输出频率:Fvco=26M/N,即RFVCO的频率稳定度和频率精度由26MHz晶体振荡器的频率精度决定,所以校准射频频率合成器的频率精度就等于是校准26MHz晶体振荡器的频率精度。GSM规范要求手机的发射和接收信道频率精确度要在O.lppm之内,手机通过接收基站的频率校准信道的信息,然后通过AFC去控制射频的VCTCXO可以将射频的频率误差控制在O.lppm之内。可是每个TCXO之间存在着硬件偏差,所以需要校准。AFC校准参数:InitialDACvalue;Slope;口AFC初始DAC值Initi
2、alvalue,该值的范围从08191,对应AFC控制电压02.8V,校准完以后该值应该对应常温频率误差等于0的值,如三星TCXO校准完以后Initialvalue为4750口压控灵敏度slope,AFCslope为单位DAC值能改变的射频频率误差,比如三星TCXOslope为2.7代表AFCDAC值每增加/减少1,对应的射频频率将增加/减少2.7Hz,手机通过比较本身产生的射频频率跟基站广播信道频率的误差计算出应该增加或者减少的AFCDAC值,从而保持跟基站频率同步,跟基站的频率误差控制在0.1ppm之内。1、CAPID校准CAPID是电容值,是指的Crystal的负载电容。简单理解为一个L
3、C震荡电路,而其中的C包含Crystal的内部负载带内容,与变容二极管的并联模式。CAPID作用应该是通过改变不同的接入电容阵列值以适应不同的晶体,因此理论上它应该没有最优值,考虑到同款晶体也存在不一致性。AFC校准过程以下是引用heyunlong在2009-3-1313:08:39的发言:由于GSM手机采用时分多址(TDMA)技术,以不同的时间段即时隙,来区分用户,故手机与系统保持时间同步就显得非常重要。若手机时钟与系统时钟不同步,则会导致手机不能与系统进行正常的通信。在GSM系统中,有一个公共的广播控制信道(BCCH),它包含频率校正信息与同步信息等。手机一开机,就会在逻辑电路的控制下扫描
4、这个信道,从中获取同步与频率校正信息,如手机系统检测到手机的时钟与系统不同步,手机逻辑电路就会调整振荡电路的控制电压。其改变13/26MHZ振荡电路中VCO两端的反偏压,从而使该VCO电路的输出频率发生变化,进而保证手机与系统同步。而手机的AFC(AutoFrequencyControl自动频率控制)校准分两类型:一类型为Crystal,一类型为VC-TCXO。(1).一类型为CrystalCrystal是指晶体CrystalAFC的校准过程;先校准CAPID在AFCDAC不变的前提下,在063(127)范围内之间选取一个CAPID,选取的标准是其对应的发送信号频率频偏最小,然后对这个CAPI
5、D进行验证是否在正确的范围中,针对6225平台而言,这个capid一般在3045之间。这个CAPID对应的是TC里面的开关电容.然后就是校AFCSLOPAFCDAC取3800(3900)4200(4300),得两个频偏值,再以这两组值算slope,之后就是验证,根据slope值算出频偏在0得那个DAC值,写进去再测试一下,确实是0左右,就说明校准成功了。一般AFC校不过,主要查查TRS有没有问题。再进行TXAFCoffset校准(这里有点不太清楚请高手指点。)AFC主要是为了保证Target的时钟频率和网络正确同步。我们知道DAC(数模转换器)和FrequencyOffset(时钟频率偏移)有
6、近似线性的关系,DAC-FrequencyOffset曲线由两个要素决定,一个是基准值(nominalvalue),一个是曲线的斜率(slope)。所谓的基准值指的就是当FrequencyOffset值为零时DAC的值,如果还知道Slope的值,就可以根据任何一个FrequencyOffset计算出对应的DAC值了。这个和DAC没有关系,校准这个的目的是为了补偿发射时PA对TXVCO或者LO的VCOPULLING作用所带来的些许频差。一类型为TCVCXO(温度补偿压控晶体振荡电路)DAC值与TCVCXO输出频率(13/26MHZ)之间的对应关系,使得测试接收信号的频率误差在允许范围之内。校准步
7、骤:1.控制综测仪Agilent8960或者R&SCMU200设定在BCCH(广播控制通道)中的某一个通道arfcn_C0_GSM可以为1-124中的一个,由板测软件初始设定),并设定发射功率为PDL(dBm)(由板测软件初始设定);2设定手机中频部分的接收增益为:-35-PDL(dB),AFC_DAC值为DAC1(由板测软件初始设定),软件发出AFC测试请求,在arfcn_C0_GSM通道上得到N_AFC个采样值;3等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差:1;4再设定手机中频部分的接收增益为:-35-PDL(dB),AFC_DAC值为DAC2(由板测软件初始设定),这里DAC2DAC1
8、,软件发出AFC测试请求,在测量通道上的到N_AFC个采样值;5等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差:2;6.计算AFCDAC斜率为:Slope=(1-2)/(DAC2-DAC1);由得到的Slope值及DAC1再计算得到初始ADC值:INIT_AFC_DAC为:UseDefaultValue=f1/Slope+DAC1;判断该项板测结果是否通过,即看得到测量结果值:Slope、INIT_AFC_DAC是否在上下限值之内.然后将结果写入NVRAM区.(3).MTK平台校准测试中TVCCXOAFC和CrystalAFC的异同点TVCCXOAFCAFC自动频率控制,现在用的VC-TCXO1
9、3/26M,通信过程中目的是实时调整VC-TCXO频率,使手机和基站频率保持一致,比如0.1PPM.手机收发的频率基准都是VC-TCXO,所以目的也是VC-TCXO频偏0.1PPM.VC-TCXO通过电压控制,一般是一个DAC数模输出控制VC-TCXO的调整电压,比如DAC12BIT.那输出范围是0-(2人12-1).AFC校准的目的一是给一个初始的DAC值,另外是算出斜率也就是多少DAC频率变化1H乙HZ/DAC.初始的DAC值是开机后AFC如果偏的太大就无法调整过来了.斜率的目的是基带算出此时频偏多少,然后根据频偏调整DAC.CrystalAFC为了降成本,现在手机上有用DCXO替代传统的
10、VC-TCXO的,但是由于DCXO本身没有频率调节机制,因而需要基带解调器实时检测DCXO输出的主时钟的频差并予以适当的调整。整个DCXO的调整分为工厂里用仪器进行的粗调和手机运行时解调器载波和时钟恢复模块的细调(辅以AFC自动频率控制算法)。工厂的粗调很好理解,对于细调,目前知道的只是如下的一些粗浅信息:在GSM系统里,会通过FCCH消息发送一串全0的特殊消息(相当于未调制的纯载波),手机端2014/05/2109:22:13.656CGsmAfcClass:PopulateInitialValues()2014/05/2109:22:13.656CGsmAfcClass:PopulateI
11、nitialValues()的解调器根据输出的中频信号内暗含的基站端时钟频率信息(纯载波)来检测本地DCXO输出时钟频率的频差,然后再根据事先设定好的“频差-晶振控制电压”映射表输出相应的控制电压以调整DCXO的振荡频率。这里的理解有些问题,不论什么平台,无论是DCXO,TCXO,crystal,都是通过BCCH对26M频率进行微调,通过AFC闭环控制。1.3注:arfcn_CO_GSM、PDL、DAC1、DAC2、N_AFC均在板测配置文件meta_6218B.CFG中初始设定,如下:arfcn_C0_GSM=70;P_DL=-60;N_AFC=15;DAC1=4000;DAC1=5000;
12、定义用于AFC测试的通道为70;定义综测仪发射功率为-60dBm;定义AFC测量此时为15次;定义DAC1初始值为4000;定义DAC2初始值为5000;判断该项板测结果是否通过,即看得到测量结果值:Slope、INIT_AFC_DAC是否在上下限值之内,该限值亦在板测配置文件meta_6218B.CFG中设定,如下:AFCtable/AFCDAC参数表MAX_INIT_AFC_DAC=7OOOMIN_INIT_AFC_DAC=2000;(即定义INIT_AFC_DAC最大不超过7000,最小不小于2000)MAX_AFC_SLOPE=4.0MIN_AFC_SLOPE=2.3;(即定义Slop
13、e值最大不超过4.0,最小不小于2.3)校准结果示例:AFCCalibrationOKSlope=3.062000UseDefaultValue=3647=3647;AFC校准完成;校准得到的斜率:Slope=3.062000;校准得到的频率误差最小值对应的AFCDAC值AFCCalibrationtime=2.000000;AFC校准所用时间;影响AFC的主要方面:1.26MHz时钟振荡器VCTCXO存在的不良,王要指存在频率偏差;VAFC控制信号存在线路的不良或控制错误;射频接收路经(J600-U601-SAW-U602路径)存在的不良,如断路、器件虚焊、器件不良、及中频内部的频率解调电路
14、存在的不良等;CPU在RF接收部分存在的不良;CAPID校准过程:2014/05/2109:22:13.656GSMCAPIDstart2014/05/2109:22:13.656CGsmCapIdClass:ParseCalibrationConfig()2014/05/2109:22:13.656ICalibrationInterface:RunCalibration:WriteNVRAMintialvaluestart2014/05/2109:22:13.656CGsmCapIdClass:PopulateInitialValues()2014/05/2109:22:13.656CGsm
15、AfcClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_AFCDATA_LID2014/05/2109:22:15.218GPIB0:INITIATE:PFERROR2014/05/2109:22:15.218GPIB0:INITIATE:PFERROR2014/05/2109:22:13.859CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYSTAL_CAPDATA_LID2014/05/2109:22:14.046ICalibrationInterface:RunCalibration:WriteNVRAMintialvalueend2014/
16、05/2109:22:14.046CGsmCapIdClass:StartCalibration()2014/05/2109:22:14.046CGsmCapIdClass:CrystalAFCCapIDCommon()2014/05/2109:22:14.046GPIBRCT_GGE_CAPID_PreSettings2014/05/2109:22:14.046GPIBSYSTem:APPLication:FORMat?2014/05/2109:22:14.046GPIB0:GSM/GPRS2014/05/2109:22:14.046GPIBCALL:OPERating:MODE?2014/
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20、05/2109:22:14.468GPIB0:SETup:PFERror:TRIGger:DELay02014/05/2109:22:14.468GPIB0:SETup:PFERror:TRIGger:QUALifier:GSMON2014/05/2109:22:14.468GPIB0:SETup:PFERror:TIMeout:TIME5000.00MS2014/05/2109:22:14.515CGsmCapIdClass:CrystalAFCCapIDPreCheck()2014/05/2109:22:14.593CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L
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22、INTegrity?2014/05/2109:22:14.875GPIB0:+02014/05/2109:22:14.875GPIBINITIATE:PFERROR:OFF;*OPC?2014/05/2109:22:14.890GPIB0:12014/05/2109:22:14.890CAPID=0,AFCDAC=6400,Freqerror=-59534.5000002014/05/2109:22:14.984CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYSTAL_CAPDATA_LID2014/05/2109:22:15.218GPIBRCT_GGE_
23、CAPID_Iteration2014/05/2109:22:15.218GPIBFETCh:PFERror:FERRor:ALL?2014/05/2109:22:15.265GPIB0:+5.81225800E+004,+5.81390700E+004,+5.81306500E+004,+5.81390700E+0042014/05/2109:22:15.265GPIBFETCh:PFERror:INTegrity?2014/05/2109:22:15.265GPIB0:+02014/05/2109:22:15.265GPIBINITIATE:PFERROR:OFF;*OPC?2014/05
24、/2109:22:15.265GPIB0:12014/05/2109:22:15.265CAPID=255,AFCDAC=6400,Freqerror=58130.6500002014/05/2109:22:15.359CAPIDslope:461.4319612014/05/2109:22:15.359CrystalAFCpre-checkend2014/05/2109:22:15.359CGsmCapIdClass:CrystalAFCCapIDCalInc()2014/05/2109:22:15.453CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYS
25、TAL_CAPDATA_LID2014/05/2109:22:15.734GPIBRCT_GGE_CAPID_Iteration2014/05/2109:22:15.734GPIB0:INITIATE:PFERROR2014/05/2109:22:15.734GPIBFETCh:PFERror:FERRor:ALL?2014/05/2109:22:15.781GPIB0:+5.81062200E+004,+5.81257900E+004,+5.81161300E+004,+5.81257900E+0042014/05/2109:22:15.781GPIBFETCh:PFERror:INTegr
26、ity?2014/05/2109:22:15.781GPIB0:+02014/05/2109:22:15.781GPIBINITIATE:PFERROR:OFF;*OPC?2014/05/2109:22:15.781GPIB0:12014/05/2109:22:15.781CAPID=255,AFCDAC=6400,Freqerror=58116.1300002014/05/2109:22:15.875CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYSTAL_CAPDATA_LID2014/05/2109:22:16.140GPIBRCT_GGE_CAPID
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29、R2014/05/2109:22:16.562GPIBFETCh:PFERror:FERRor:ALL?2014/05/2109:22:16.609GPIB0:+1.64368800E+004,+1.64510300E+004,+1.64445400E+004,+1.64510300E+0042014/05/2109:22:16.609GPIBFETCh:PFERror:INTegrity?2014/05/2109:22:16.609GPIB0:+02014/05/2109:22:16.609GPIBINITIATE:PFERROR:OFF;*OPC?2014/05/2109:22:16.60
30、9GPIB0:12014/05/2109:22:16.609CAPID=191,AFCDAC=6400,Freqerror=16444.5400002014/05/2109:22:16.687CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYSTAL_CAPDATA_LID2014/05/2109:22:16.968GPIBRCT_GGE_CAPID_Iteration2014/05/2109:22:16.968GPIB0:INITIATE:PFERROR2014/05/2109:22:16.968GPIBFETCh:PFERror:FERRor:ALL?20
31、14/05/2109:22:17.015GPIB0:-3.21754400E+002,-3.11285500E+002,-3.15263500E+002,-3.21754400E+0022014/05/2109:22:17.015GPIBFETCh:PFERror:INTegrity?2014/05/2109:22:17.015GPIB0:+02014/05/2109:22:17.015GPIBINITIATE:PFERROR:OFF;*OPC?2014/05/2109:22:17.015GPIB0:12014/05/2109:22:17.015CAPID=159,AFCDAC=6400,Fr
32、eqerror=-315.2635002014/05/2109:22:17.109CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYSTAL_CAPDATA_LID2014/05/2109:22:17.375GPIBRCT_GGE_CAPID_Iteration2014/05/2109:22:17.375GPIB0:INITIATE:PFERROR2014/05/2109:22:17.375GPIBFETCh:PFERror:FERRor:ALL?2014/05/2109:22:17.421GPIB0:+7.76344600E+003,+7.78192400E
33、+003,+7.77388900E+003,+7.78192400E+0032014/05/2109:22:17.421GPIBFETCh:PFERror:INTegrity?2014/05/2109:22:17.421GPIB0:+02014/05/2109:22:17.421GPIBINITIATE:PFERROR:OFF;*OPC?2014/05/2109:22:17.421GPIB0:12014/05/2109:22:17.421CAPID=175,AFCDAC=6400,Freqerror=7773.8890002014/05/2109:22:17.500CGsmCapIdClass
34、:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYSTAL_CAPDATA_LID2014/05/2109:22:17.812GPIBRCT_GGE_CAPID_Iteration2014/05/2109:22:17.812GPIB0:INITIATE:PFERROR2014/05/2109:22:17.812GPIBFETCh:PFERror:FERRor:ALL?2014/05/2109:22:17.859GPIB0:+3.63717900E+003,+3.65443900E+003,+3.64830200E+003,+3.65443900E+0032014/05/2109:22:1
35、7.859GPIBFETCh:PFERror:INTegrity?2014/05/2109:22:17.859GPIB0:+02014/05/2109:22:17.859GPIBINITIATE:PFERROR:OFF;*OPC?2014/05/2109:22:17.859GPIB0:12014/05/2109:22:17.859CAPID=167,AFCDAC=6400,Freqerror=3648.3020002014/05/2109:22:17.953CGsmCapIdClass:WriteNvram()NVRAM_EF_L1_CRYSTAL_CAPDATA_LID2014/05/210
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