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藍牙單芯片方案

供稿:英尚微電子 2020/11/16 16:10:40

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  • 關鍵詞: 藍牙 藍牙芯片 芯片
  • 摘要:就藍牙的實現成本而言,選擇生產工藝和實現需要的元件數量也許是爭論最多的問題。為此大多數藍牙芯片供應商決定採用多芯片方案,其中基帶DSP微控制器單元用CMOS技術生產,HF功能需要的模塊用雙極技術生產。

就藍牙的實現成本而言,選擇生產工藝和實現需要的元件數量也許是爭論最多的問題。為此大多數藍牙芯片供應商決定採用多芯片方案,其中基帶DSP微控制器單元用CMOS技術生產,HF功能需要的模塊用雙極技術生產見圖1。這個方案無疑簡化了芯片設計,但它有許多缺點,特別是涉及所需要的元件數量及印製電路板上所需空間位置和系統集成的問題,所有這些問題直接造成實現成本較高。
 

 
圖1藍牙無線電系統(最少兩個芯片)的典型方案右邊為基帶處理器,左邊為高頻模塊,附加濾波器和天線開關元件 
 
圖2全套單芯片方案全部採用CMOS技術生產。每個芯片包含基帶DSP,高頻部分和全集成單元的多用途16bitAISC處理器。這種受到保護的“芯片中的高頻"體系結構有明顯的優點,並遠遠超過減少分立元件數量的的優點。它的技術和經濟優點主要有四方面:①電壓控制振盪器;②中頻接收機;圖天線和發射機/接收機之間的高頻前端;④集成和生產;
 

 
圖2單芯片藍牙方案“Bluecorco1”,只需少量外接元件,尤其是沒有電感、微調電容器、共振器或濾波器
 
①電壓控制振盪器(vCO)方面的優點
在藍牙單芯片方案中合成器完全與所有Vco元件集成在一起,包括諧振器﹑電容器。這些模塊在生產過程中不需要外部微調。自檢功能在芯片每次“高速運轉”時可進行模擬校準,微調及匹配程序等例行工作。而在安裝期間調整工作是不必要的。由運行引起的漂移自動產生相應的參數變量,所以可以保證藍牙高質量的連接。
 
②高頻方面的優點
許多傳統的藍牙系統使用比較高的100MHz中頻,以致開發悽粉需使用SAW(聲表面波)信道濾波單元。但是集成在芯片中的所有藍牙內核產品的無線電部分,都用特別低的中頻工作,以致可以在芯片上進行濾波,因此不要使用外部元件。此外這種接收機使用配備有此模擬方案更好的鄰道抑制設備的全數字檢測器。
 
③HF前端方面的優點
目前所有藍牙系統中天線的接收機╱發射機之間的高頻功能元件不是安在芯片上的。BlueCore模塊也不例外,但整個芯片是用CMOS技術製造的,接收機具有比雙極技術製造的設備的線性高得多,所以對濾波器實現較簡單。  
 
④集成和生產方面的優點
幾乎所有的藍牙系統都需要對一些或所有元件進行屏蔽。藍牙單芯片方案不需要屏蔽,整個產品系列都精確設計在FR4印刷電路板上。使用FR4作基板是考慮到了介電特性及由此產生的損耗的要求。因此也儘可能降低了製造成本。

審核編輯(王靜)
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