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    2016-4-25 10:32
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    日前,某国外媒体报道称,高通CEO史蒂夫·莫伦科夫(Steve Mollenkopf)暗示,在新iPhone的基带选择上,苹果并没有像以往那样,把所有的订单都交给他们。莫伦科夫表示,苹果把订单的一部分给了他们的竞争对手,而它应该就是Intel。 其实,前一段,就有报道称英特尔将成为iPhone 7内置LTE基带芯片的供应商,而且份额将达到 40%左右,而且英特尔目前有超过1000名员工,正在负责 iPhone 7 所需要的 英特尔 7360 LTE 基带芯片。 目前该芯片的性能表现为下载速度每秒 450Mb、上传速度为每秒100Mb,支持4G LTE Cat. 10 规格,以及可以使用29个 4G LTE 频段。 甚至2015年的时候,就已经有iPhone要引入英特尔基带的传言。 那么,iPhone为何要换基带?这对业界和消费者来说意味着什么呢?   一、苹果的策略 其实苹果寻找高通之外合作伙伴的事情并不奇怪,因为以苹果长期以来都有一个基本的策略,就是尽量不完全依赖独家供应商。 传统上,手机厂商倾向于与独家供应商建立长期的合作关系,使用独家产品来增加批量,降低成本。而苹果一直都对供应商加以提防。尽可能在某一配件上选择两三家供应商。 苹果的屏幕有过LG、三星、夏普,JDI,苹果的闪存有三星、东芝,苹果的处理器代工分给台积电和三星。iPhone7才准备换OLED,很大程度是因为友达的OLED正在成熟,苹果可以不用过于依赖三星。 苹果很喜欢让供应商之间彼此竞争,因为iPhone的销量足够大,苹果作为大采购方可以获得更好品质的产品和更低的价格。 另外一方面,多个供应商的还可以应对一些意外情况,譬如某供应商因为事故、灾难或者罢-工造成的停产减产,苹果很容易从另外一个供应商那里得到补偿,而不会影响生产效率。 iPhone最初是用英飞凌基带的(英飞凌后来被英特尔收购),但是由于基带芯片的复杂性,苹果使用英飞凌的芯片出现过一些问题,所以到了iPhone4之后统一使用了高通的基带芯片,但是这样一样就违反了苹果一贯的原则,高通事实上垄断了基带芯片的供应,苹果无法制衡高通。 所以苹果使用的高通芯片价格不菲,而是苹果一样要给高通缴纳专利费,这样习惯压榨供应链的苹果和库克很不爽。 而英飞凌被英特尔收购后经过了一段时间的消化,目前产品也在走上正轨,,Intel的3G基带芯片的低功耗就给人很深的印象,到了4G时代,XMM 7260(7360的上一代)被三星GALAXY Alpha使用过,且表现不俗。这让苹果对Intel有了更多的信心。 苹果此时引入英特尔,可以在基带上完成对高通的制衡,这对未来iPhone7的成本与供货都有好处。因为高通也要台积电代工,与苹果抢工艺资源,而英特尔是自有工艺的,而且工艺相当不错。 二、苹果换基带拯救英特尔 目前,自己同时设计和制造芯片的厂商已经很少了,英特尔是其中之一。长期以来,英特尔以自己全球第一的工艺骄傲,但是近来却遇到了强有力的挑战。 在过去十多年,我们习惯于英特尔的王者地位,当AMD,IDT还在用0.35微米的时候,英特尔已经开始用0.25微米,让AMD进化到0.25微米的时候,英特尔已经进化到0.18微米。 虽然英特尔有时候在处理器架构上会落后于竞争对手,但是工艺总是领先的。无论是PC领域的AMD,还是做大型机的IBM,在工艺上总是落后英特尔一筹。 高端的工艺保证了芯片优秀的性能和功耗,而芯片的利润给了英特尔研发的资金,帮助英特尔在工艺上继续进步,如此循环往复,英特尔的对手被甩开,英特尔独步天下。 到了移动时代,ARM处理器兴起,但是ARM业界代工产品所用的用以依然落后于英特尔,业界还在用40nm的时候,英特尔已经是22nm了。 不过,最近两年情况却发生了变化,在40nm以后,三星和台积电借着手机SOC销量大好的时机,加快了工艺升级的过程,从40nm到28nm再到20nm、16nm(三星是14nm),三星和台积电几乎一年一大步,快速进步。 而英特尔却一而再,再而三的放慢了工艺升级的脚步,14nm推迟,10nm推迟。如今在路线图上,三星和台积电的10nm工艺要早于英特尔了。英特尔工艺之王的地位岌岌可危。 于是这才有了1.2万大裁员,而苹果的订单可以给英特尔带来一线曙光。 对于英特尔来说,换基带只是一个开始,英特尔的工艺目前还在领先地位,苹果未来的处理器如果从三星,台积电中分给英特尔一块,那才是大蛋糕。 英特尔的工艺领先是建立在有需求,不断进化基础之上的。PC在快速增长期,有大量的CPU需求,英特尔利润丰厚,而需求和竞争也一直刺激着英特尔改进工艺,研发技术。而如今PC需求萎缩,如果苹果能取而代之,那么英特尔就可以继续保持工艺优势。 况且这个口子开了,华为这种厂商是很愿意得到英特尔工艺资源的。如果英特尔能放下面子来做,以其技术积累,重新拉开与三星,台积电的距离并不困难。英特尔也就被挽救了。 三、对中国消费者影响不大 由于高通对CDMA的垄断,目前英特尔 7360 LTE是支持不了CDMA的,也就是说不能在中国做到全网通。 而在中国手机市场,全网通是一个很重要的卖点,苹果早在iPhone4时代就搞定三大运营商。如今因为换基带,再要在中国折腾不同版本的iPhone概率不太大。 即使要折腾,也会是一些运营商的订制机,不允许你用其他运营商的卡。 实际上,早在2015年初出苹果要用英特尔基带传闻的时候,就有消息说,换芯会从拉美和亚洲的新兴市场开始。所以英特尔基带的iPhone会不会进入中国都是问题。 对于中国的果粉来说,这个新闻也就是看看,不会产生什么实质性的影响。 担心不同基带版本影响性能的果粉们大可放心。
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    2016-2-13 20:37
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    物联网( IoT )已经是持续了一些年的一个热词,智能家居产品的研制在国内外也开始轰轰烈烈地行动起来。不管是物联网还是智能家居,除了促进了传感器等技术的发展之外,最关键的一点就是如何实现 “ 联 ” ,更确切地说叫 “ 无线连接 ” 。为了实现适于这些应用所需要的 “ 无线连接 ” ,与此相关的 RFID, NFC, WiFi, BlueTooth, ZigBee, Z-Wave 等短距离的无线通讯技术和新标准种类繁多,层出不穷。搜集,总结了一些当今主要的无线连接技术的应用领域和各自的特点,下面简单概述一下:   l   ZigBee 是一种低速短距离传输的 无线网络 协议,从下到上分别为 物理层 (PHY) 、媒体访问控制层 (MAC) 、传输层 (TL) 、 网络层 (NWK) 、 应用层 (APL) 等。其中 物理层 和 媒体 访问控制层遵循 IEEE 802.15.4 标准的规定 , 这是一种具有经济、高效、低数据速率 (250kbps) 、工作在 2.4GHz (全球)和 868 (欧洲) /915MHz (北美)的无线技术。不同频段的信道数量和信道带宽也各不相同;调制技术也不同: 868MHz 和 915MHz 频段采用的是 BPSK 调制技术, 2.4GHz 频段采用的是 OQPSK 调制技术。   l   与 ZigBee 类似的标准还有 Z-wave 、 ANT 、 EnOcean 等,相互之间不兼容。 Z-wave 在智能家居方面占据了强势地位 , 主流厂商都加入了这个阵营,大有难以撼动之势。它具有低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为 908.42MHz( 美国 ) , 868.42MHz( 欧洲 ) ,采用 FSK(BFSK/GFSK) 调制方式, 数据传输速率 为 9.6 kbps 和 40 kbps 。想搞智能家居,看来还得遵循这个行业的 “ 规矩 ” ?   l   EnOcean 是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。通过采集周围环境产生的能量,比如机械能,室内的光能,温度差的能量等,把这些能量经过处理以后,供给 EnOcean 超低功耗的无线通讯模块,实现真正的无数据线,无电源线,无电池的通讯系统。与同类技术相比,功耗最低,传输距离最远,可以组网并且支持中继。 EnOcean 工作的频段有: 868 MHz 、 315 MHz 、 902 MHz ,采用 ASK 调制技术,每个无线电信号占用信道的时间是 1 毫秒,传输速率 125KB/s 。   l   在能源以及工业控制等领域,还有 Wi-SUN, WirelessHART 等标准。   标准可谓种类繁多,从物理层到 7 层协议的若干层都具有不同的规定。高层的测试可以通过相关的协议分析仪或者价格敏感的用户可以通过软件进行测试。这里我们集中讨论有关物理层的测试。即使是无线连接的物理层,这些不同的标准也采用了不同的频率,它们普遍用到的频率有 315/433/868/915MHz,2.4GHz 甚至 5.8GH, 它们采用了不同的调制方式,比如 ASK,FSK,OQPSK 等等。当然,基带的处理也各不相同,接下来就说说从基带到射频的物联网测试。   不同频率的射频收发模块加上基带处理是这类产品的主要组成部分,已经被广泛地应用在这些领域,比如:无线报警,无线抄表,安全系统,工业监测和控制,智能穿戴,智能家居,智能物流,智能停车场,遥控,玩具等等各种物联网的应用中。在国内,研发,生产这类产品的厂家也非常多。下面以近些年来越来越普及的 2.4GHz 频段为例,阐述一下针对这类产品从基带到射频的测试方法。   在这些产品中都少不了要用到射频收发模块, TI,NORDIC 等公司都提供了丰富的射频收发芯片,比如 TI 的 CC2520 等 ,NORDIC 公司的 nRF24L01 等,都是著名的被广泛应用于无线收发模块上的芯片。这些芯片可以方便地与 MCU 或 FPGA 等构成各种满足不同应用的产品,它的主要特点如下: l   2.4GHz 全球开放 ISM 频段免许可证使用 l   工作速率可调,最高工作速率达 2Mbps 左右 l   采用 FSK,MSK,GFSK 等调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制场合 l   支持多信道,有的多达 100 多个,满足多点通信和跳频通信需要 l   内置硬件 CRC 检错和点对多点通信地址控制 l   输出功率可程控 l   接收灵敏度高,可达 -80dBm 左右,甚至更低电平 l   通过 SPI 等接口完成数据的交换,包括数据的发送,数据的接收。     这类芯片的内部结构示意图如图 1 所示: 图 1 :收发芯片内部结构示意图(摘自 TI 数据手册)     图 2 是基于 TI 和 NORDIC 芯片的 2.4GHz 无线收发模块,下面我们就针对这类产品讨论一下测试的方法。     图 2 :常见的 2.4GHz 无线收发模块   针对这类产品的研发,生产测试,通常会需要用到以下的测量仪器:   l   频谱分析仪,测量分析发射信号的频谱,比如 DSA832 或 DSA875; l   带数字调制功能的射频信号源,模拟产生带 GFSK 等调制的信号,测试模块的接收性能,比如 DSG3030-IQ 或 DSG3060-IQ ; l   四通道数字示波器,用于测试 SPI 总线和基带信号等,比如 DS/MSO4000 系列; l   直流电源提供直流供电,比如 DP800系列   这类产品的收发性能测量的设置如图 3 所示,如果这些东西都凑齐了,我们就可以对这类产品开始从基带到射频,从数字到模拟的微测了。       图 3 :模块的收发性能测量的设置   这类应用的产品中都少不了射频收发模块。射频收发模块与 MCU 或 FPGA 之间通常是采用 SPI 总线对模块进行配置,控制,并传送发射或接收的数据的,我们可以使用带 SPI 总线的触发和解码功能的数字示波器,比如 DS4054 或 MSO4054 对 SPI 总线进行测试,以便验证实际的通信信号是否正确。 SPI 规范所定义的读写操作的时序如下:     图 4 : SPI 总线的读操作     图 5 : SPI 总线的写操作     下面我们就通过 DS4054 对一个产品进行实测一下,首先设置示波器的 SPI 总线的触发条件,如果你的示波器没有这种专门的触发功能,就费劲了。可设置成触发在当 SPI 的 MOSI 或 MISO 在传送一个特定数据出现时,比如,触发在当传送 00010111 时触发,如果没有出现,屏幕上无显示,示波器处于 “ 等待触发 ” 的状态,一旦出现,就会出现图 6 所示的显示:     图 6 :在 DS4054 上设置 SPI 总线的触发   一旦触发条件中所设置的数据出现在 SPI 总线上时, DS4054 就会捕获到,不但能看到波形显示,还需要知道传送的数据的具体内容。熟悉帧结构的工程师可以自己数,自己 “ 解码 ” ,这是个费神的活儿。还是借助示波器的自动解码功能吧,通过 SPI 解码功能,可以自动显示出每帧的具体内容,以不同进制的格式显示,直接看结果,就能判断传送的数据是否有错,一旦出现错误,可以分析是软件错误还是信号失真或干扰导致的错误。图 7 就是通过 SPI 总线的自动解码功能,显示出帧的具体内容。     图 7 : DS4054 对 SPI 总线的解码设置和显示     通过 SPI 总线,我们可以获取整个产品收发的数据,进而进行分析。   下一篇我们将着重介绍射频部分的测试。   我的EDNChina博客的所有文章: http://bbs.ednchina.com/BLOG_JIGONG_2004572.HTM?source=ednc_topnav   注: 1)转载本人文章请注明出处:EDNChina JIGONG的博客 微测   2)希望进一步交流,分享有关电子产品的测试测量知识的朋友, 可以在微信的“添加朋友”中搜索我的微信号: WEICE_JIGONG
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    2015-3-12 15:31
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    开始新设计时,最先需要选择的参数是带宽。根据应用不同,有三类前端可供使用:基带、带通(或超奈奎斯特频率,也称窄带)以及宽带,如图所示。 基带设计要求的带宽是从DC(或低MHz区)到奈奎斯特频率(通常约为100 MHz或更低)。 这类设计可以采用放大器或变压器(巴伦)。 带通设计意味着在高中频时只使用转换器带宽的一小部分,大约20-60 MHz带宽。中心频率可以低至100 MHz,但多数情况下为140、170或190 MHz。对于更新的GSPS转换器产品,可以使用更高的中频频率。这种设计通常使用变压器或巴伦。不过,如果较高频率下的动态性能仍然足够,也可以使用放大器。 宽带设计通常指需要使用转换器全部性能的设计。在三种设计中,这种设计的带宽最宽,因而是最具挑战性的前端设计。这类应用的带宽范围为DC(或低MHz区)至GHz区,常常采用宽带巴伦。 记住,转换器的全功率带宽与可用带宽或采样带宽是不一样的。全功率带宽是精确获取信号以及正确建立内置前端所需的带宽。选择此区域内的中频频率不是个好主意,因为结果会造成系统性能发生较大变化。 根据转换器数据手册中说明的额定分辨率和性能,全功率带宽远大于采样带宽,可能是其两倍。设计应当使用采样带宽,而不要使用额定全功率带宽的最高频率部分,否则动态性能(SNR/SFDR)会下降。通常,数据手册会规定能够在转换器采样带宽内保证额定性能的经过生产测试的频率。
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    2013-3-23 16:47
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    作者:Robert Keller,德州仪器 (TI) 高速数据转换器系统与高级技术经理   宽带宽无线发射器常用模拟正交调制器(AQM)把复合(I + j*Q)基带信号转换为射频(RF)。AQM内含一个本机振荡器(LO)输入、一个生成两个LO 90度异相的分相器、两个混频器(每个混频器将基带信号混频为射频)以及一个组合两个信号的加法器( 图 1 )。 图 1 模拟正交调制器系统结构图   就一个完美匹配I和Q通路的理想AQM而言,基带信号的w BB 频率复频为: 根据基带Q的不同符号,得到w BB - w RF 或者w BB + w RF RF输出的单频 但是,实际状况不见得理想,有三种可能出现的误差:   基带DC偏差 I和Q分支之间的增益错配 LO相位误差   图 2 数学方法表示。   图 2 有偏差、增益及相位误差的 AQM 的数学表示   DC 偏移会与 LO 混频,产生 LO 馈通,即w LO 的频率。I和Q分支的DC偏移加入正交,形成以下的LO馈通振幅:     通过在基带信号中添加一个反向偏差,可对LO馈通进行校正。许多双高速DAC或集成发射器解决方案,例如:TI的AFE7071等,都包括生成校正用基带偏差的数字电路。找到I和Q基带信号最佳DC偏差值的一种简单方法是,监测LO馈通振幅,并反复地改变首个I DC偏差,然后再改变Q DC偏差,最终找到最小LO馈通( 图 3 )。在pass 1期间,Q DC偏差保持不变,而对I DC偏差进行扫描,直到找到最小LO馈通为止。在pass 2期间,I DC偏差值维持在最低限度,而对Q DC偏差进行扫描,直到找到最小LO馈通为止。在理想情况下,每个I和Q仅需要一个pass,但首批2个pass期间LO馈通最小值所产生的测量误差,通常亦意味需要3个或者4个pass。 增益和相位误差会导致无用混频器抵销不完全的结果—剩余量称作边带抑制(SBS)。上下边带振幅以基带Q输入的增益误差G和I分支混频器LO的相位误差(弧度)作为开始,其为: 图4显示dBc和相位及振幅误差表示边带抑制的比较情况。 图 4 边带抑制( dBc )对比相位及振幅误差   使用上述类似方法求解LO馈通时,通过改变基带信号的增益和相位来抵消AQM的增益和相位误差,可以校正边带抑制(SBS)。如TI的DAC34SH84等高速插值数模转换器(DAC),包含了一些生成DC偏差、基带信号增益和相位变化的数字电路,从而可以轻松修正AQM的缺陷。   尽管LO馈通和SBS均可在任何状态下获得完美的校正,但最佳校正值会随电源电压、温度、RF和基带频率、LO功率等而变化。通常,仅在制造期间进行一次校正,之后,在系统起动时,再对这些值进行存储和编程。在一次性校正以后,LO馈通和SBS的温度、电压和LO功率差异通常会在AQM数据表曲线图中标明(参见TI TRF3705数据表图33-44)。LO馈通和SBS通常会好于–50 dBc(比未校正值好10-15 dB)。   下次,我们将讨论电源噪声对时钟器件的影响,敬请期待。    
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