在会议室,李飞解释手机射频PA在工艺材料上可分为CMOS和GAas这两种工艺的区别…,以及,在未来市场的分析…。
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不过,李飞并没有说出,在21世纪,2G手机是完全使用CMOS工艺的射频PA芯片,在3G手机上CMOS和Gaas各为一半,但是,由于CMOS工艺的问题,在4G和5G手机上,还处研发阶段...。
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那么,根据重生前的记忆,CMOS工艺的射频PA是在2006年研发成功,真正地大规模商用,大约是在2009年,在这之前,Gaas工艺一直是射频PA的主流,
也就是说,现在推出CMOS工艺的手机射频PA是有非常大的市场。并且在2G和3G手机市场上有绝对的优势,要知道,即使在2020年,2G手机销售量还是达到了2亿台!
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当然,除了在手机射频PA的CMOS和GAas这两种工艺,还有其它的工艺BiCMOS…
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听完李飞对手机射频PA的工艺解释后...,员工们发自内心的惊叹:李工可真是芯片技术研发大神,不光熟悉电子电路技术研发,对芯片工艺也是非常精通…!!!
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因为李飞所说的手机射频PA的CMOS和GAas这两种工艺,是21世纪所研发的射频PA芯片工艺技术资料。
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确定了射频PA的工艺后,接下来,就是确定手机射频PA的内部电路模块:前级电路,一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级…。在写字板上写出手机射频PA的内部电路模块,然后,李飞大概地说出手机RF射频功率放大器工作原理:
“从射频收发芯片输出GSM射频发射信号和DCS射频发射中频信号,经过滤波电路和阻抗匹配电路,输入到RF射频功率放大器PA的前级电路,不过,由于射频收发芯片输出发射中频信号功率是很小,需要经过RF射频功率放大器一系列的放大,一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上发射出去。”
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“而手机RF射频PA的发射功率可分为19个等级(0.2W-2W),是通过手机基带的自动功率控制APC信号通过电压来实现对PA的控制,用于控制不同的功率等级。其原因就是根据手机的工作场景,手机基带芯片根据接收的信号强度,去确定手机发射的距离,然后进行功率自动控制,送出适当的发射等级信号,从而来决定射频PA的功率…。”
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说完手机RF射频PA的工作原理后,李飞就确定大深市芯片产业有限公司研发手机RF射频功率放大器的参数:
1纯正CMOS工艺,
2GSM功率输出:33.5dBm
3DCS功率输出:31.0dBm
4GSM发射功率效率:45%
5DCS发射功率效率:45%。
6封装类型LGA,7.0mmx7.0mmx1.2mm
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确定了射频PA的各项参数后,那么,就要开始进行射频PA电路设计了,先进行前端的设计,是对射频PA的芯片内部模块进行合理地划分功能,以及确定各个模块的功能指标,例如:前级电路,一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级…
再输入硬件描写语言,以代码来描述去实现模块功能,并生成电路图和状态转移图,然后再用Cadence的Verilog-XL,Cadence的NC-Verilog进行仿真,确定模块电路设计是否正确,
接着,用Cadence的PKS输入硬件描述语言转换成门级网络表Netlist,去确定电路的面积,时序等目标参数上达到的标准,确定相关参数后,再一次进行仿真,确定模块电路是否无误,
然后,进行后端设计的数据准备,是确定前期逻辑设计用硬件描述语言生成的门级网络表Netlist,以及模块电路与芯片制造工厂提供的标准单元、宏单元和IOPad的库文件相等一致...
再进行芯片布局,芯片布线...
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当然,在设计过程里,除了对射频PA电路功能仿真,去验证制定的参数…,还是需要对射频PA电路进行各种的仿真,例如:电磁干扰EMI,因为射频PA的工作电流是非常大,最高可高达2W,那么,在射频PA高功率工作状态之下,会产生电磁波,干扰芯片内部周围的电子电路,
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由于,李飞在设计CMOS工艺的RF射频功率放大器有丰富的经验,在一个月内完成了芯片设计,并在各项参数上,完全超出了当初制定的参数…
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然后,输出价格制造文件,交给台级电进行生产,不过,当邮件发给台级电客户总监,一个小时后的时间,台级电客户总监打电话过来,语气尊敬地问道:
“李工,你发的射频PA芯片制造文件,我收到了…”
李飞客气地说道:那么,就麻烦你们了,这个项目比较急,希望在二周时间内完成RF射频PA的样品…
台级电客户总监在电话里支支吾吾,说话的语气充满了疑惑:李工,我看到了你们公司射频PA工艺要求是CMOS,是不是搞错了?
李飞在电话里微笑道:呵呵,没有错,我公司研发的射频PA的工艺采用的是CMOS。
虽然说李飞的回答是非常明确…,但是,台级电客户总监还是不放心地提醒道:李工,目前市场RF射频PA都是Gaas工艺,国际射频PA大厂SKYWORKS,瑞萨,RFMD都是Gaas工艺…,
李飞简单道:呵呵,我们公司研发射频PA不一样…
台级电客户总监,说道:李工,我说实话吧,我们芯片制造工程师看到你们公司制定的射频PA芯片是采用CMOS工艺…,就很惊讶…,认为是不是写错了?所以我把问题反馈到你…
对于台级电客户总监的提醒,李飞感谢道:谢谢…,不过,这是我们公司采用的最新的射频PA技术…,所以,你们按照我们公司制定工艺要求生产制造即可…
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再次,得到李飞明确地确认…,台级电客户总监舒松了一口气,同时,说话的语气充满敬佩:“好的,李工,我马上告诉我们公司的芯片制造工程师,这是大深市芯片产业有限公司研发的射频PA采用最新的CMOS工艺技术…。2周的时间一定完成射频PA芯片的样品..”
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完成了芯片设计后,马上进行PCB设计,因为不光是要测试射频PA的芯片,还有测试射频PA整体的电路设计…
在PCB板极电子电路图的设计中,使用的板极EDA软件,是分为两种功能软件:逻辑电路软件和PCBLAYOUT软件…
先是在逻辑EDA软件绘制器件的逻辑封装,再画出逻辑电路图,而这个逻辑电路图是根据射频PA的整个模块功能进行设计的。不过,需要说明的是,在绘制逻辑封装和电路图设计时,相关器件的资料一定要向供应商索取,去确定电子器件的参数,
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在逻辑EDA软件绘制完逻辑电路图后,接下来的工作,就是在PCBEDA软件对器件进行PCB封装制作,包括射频PA主控芯片,电阻封装,电容封装,天线开关封装…,同样,PCB封装是需要按照供应商提供的器件参数进行设计的…
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在PCBEDA软件里制作好PCB器件封装后,然后,就是逻辑EDA软件和PCBEDA软件进行同步更新,把逻辑EDA的电路图导入到PCBEDA软件…,这样的话,就可以在PCBEDA软件里,出现了PCB封装器件和连接电路线路,
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接着在PCBEDA软件,进行布局,走线,完成后,进行连接和规则检测,确定没有错误后,在PCBEDA软件输出制造PCB加工文件,发给板厂进行PCB制作。
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