一种直流电源噪声抑制装置、方法和终端的制作方法_3

文档序号:9380486阅读:来源:国知局
]参考图2,CDMA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC) 275和移动交换中心(MSC) 280。MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN) 290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干已知的接口中的任一种来构造,所述接口包括例如E1/T1、ATM,IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是,如图2中所示的系统可以包括多个BSC2750。
[0062]每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域),由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者,每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配,并且每个频率分配具有特定频谱(例如,1.25MHz,5MHz 等等)。
[0063]分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下,术语“基站”可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为“蜂窝站”。或者,特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。
[0064]如图2中所示,广播发射器(BT) 295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中,示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。
[0065]在图2中,描绘了多个卫星300,但是理解的是,可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外,可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外,至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。
[0066]作为无线通信系统的一个典型操作,BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280,其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地,PSTN290与MSC280形成接口,MSC与BSC275形成接口,并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。
[0067]基于上述移动终端硬件结构以及通信系统,提出本发明各个实施例。
[0068]第一实施例
[0069]图3为本发明直流电源噪声抑制装置的实施例的组成结构示意图,该装置包括直流电源噪声抑制电路300。
[0070]具体地说,直流电源噪声抑制电路300位于直流电源301和负载302之间,用于实现对直流电源的噪声抑制。
[0071]这里,直流电源301可以是移动终端或固定终端中的直流电源,移动终端包括但不限于移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA, PAD、PMP、导航装置等等。移动终端如果具有操作系统,该操作系统可以为UNIX、Linux、Windows、安卓(Android)、Windows Phone等等。进一步地,当移动终端为移动电话时,移动终端的显示屏为矩形的显示屏,图4为本发明第一实施例中移动终端的显示屏的示意图。
[0072]具体地,直流电源301可以是移动终端中的存储器的直流电源、控制器的直流电源、或感测单元的直流电源。对于移动终端中的存储器、控制器或感测单元来说,直流电源为其提供工作电压,使相应的器件能够正常工作。
[0073]当直流电源301是移动终端或固定终端中的直流电源时,直流电源可以由稳压芯片或稳压电路实现,而稳压芯片或稳压电路的实现方案是公知的现有技术,这里不再描述。
[0074]负载302通常指受直流电源301的驱动而工作的电子元件,这里,负载302可以是感性负载、容性负载或阻性负载。
[0075]直流电源的噪声是电磁干扰的一种,直流电源的噪声会对负载的正常工作造成一定影响。下面进行举例说明,负载为芯片,直流电源为芯片的供电电源,芯片内部通常有很多的晶体管,这些晶体管组成内部的门电路、组合逻辑、寄存器、计数器、延迟线、状态机、以及其他逻辑功能。
[0076]随着芯片的集成度越来越高,芯片内部晶体管数量越来越大,而芯片的外部引脚数量有限,为每一个晶体管提供单独的供电引脚是不现实的。通常,直流电源连接芯片的外部电源引脚,芯片的外部电源引脚提供给内部晶体管一个公共的供电节点,因此内部晶体管状态的转换必然引起电源噪声在芯片内部的传递。
[0077]由于芯片内部延时的差别,各个晶体管的状态转换不可能是严格同步的,当某些晶体管已经完成了状态转换,另一些晶体管可能仍处于转换过程中。芯片内部处于高电平的门电路会把电源噪声传递到其他门电路的输入部分。如果接受电源噪声的门电路此时处于电平转换的不定态区域,那么电源噪声可能会被放大,并在门电路的输出端产生矩形脉冲干扰,进而引起电路的逻辑错误。
[0078]另外,芯片外部电源引脚处的噪声通过内部门电路的传播,还可能会触发内部寄存器产生状态转换。
[0079]除了对芯片本身工作状态产生影响外,电源噪声还会对其他部分产生影响。比如:电源噪声会影响晶振和锁相环的抖动特性以及模数转换电路的转换精度等。
[0080]这里,可以通过以下几个方面来说明直流电源的噪声的来源。
[0081]第一,直流电源输出的电压并不是恒定的,通常会有一定的波纹。例如,当直流电源为稳压芯片时,稳压芯片的特性会使自身输出具有一定的波纹的直流电。
[0082]第二,直流电源无法实时响应负载对于电流需求的快速变化。例如,当直流电源为稳压芯片时,稳压芯片通过感知其输出电压的变化,调整其输出电流,从而把输出电压调整回额定输出值。大多数的稳压芯片调整电压的时间在毫秒到微秒量级,当负载电流变化的频率较小时,稳压芯片可以很快地作出调整,保持输出电压的稳定;然而,当负载的瞬态电流的变化频率较高时,稳压芯片的电压输出会出现一定时间的跌落,从而产生电源噪声。
[0083]第三,任何实际的电气路径不可避免的会存在阻抗,直流电源输出的瞬态电流在流经电气引线时必然产生压降,该压降会随着瞬态电流的变化而波动,这就是阻抗产生的电源噪声。
[0084]本发明第一实施例中,直流电源噪声抑制电路300通常由多个并联的电容组成。
[0085]这里,直流电源噪声抑制电路中电容的数量和每个电容的电容值均可通过电源完整性分析理论进行计算。
[0086]具体地,在设置直流电源噪声抑制电路中电容的数量和每个电容的电容值时,可以设置多个具有不同电容值的电容,这样可以在很宽的频率范围内满足电源噪声抑制的要求。
[0087]每个实际的电容总会存在一些寄生参数,例如寄生电感;通常将直流电源噪声抑制电路中每个电容可以等效为一个电容、一个电阻以及一个电感组成的串联支路,串联支路中的电容代表理想电容,串联支路中的电阻为等效串联电阻(ESR),串联支路中的电感为等效串联电感(ESL),等效串联电感的电感值与对应的实际电容的寄生电感相同。
[0088]进一步地,直流噪声抑制电路印制于所述多个电源层上。
[0089]这里,电源层可以是印制有负载的供电电路的PCB板,电源层只印制有供电电路,不印制控制电路等其他电路。
[0090]由于直流噪声抑制电路印制于所述多个电源层上,这意味着多个电源层之间存在电气连接,这里,多个电源层之间通过过孔方式形成电气连接。
[0091]进一步地,上述多个电源层至少包括两个在竖直方向上具有重叠部分的电源层,这样可以减少电源层所占用的面积。
[0092]这里,任意两个在竖直方向上具有重叠部分的电源层在水平面的投影相互重叠,其中一个电源层在水平面的投影可以完全覆盖另一个电源层在水平面的投影,也可以与另一个电源层在水平面的投影形成部分重叠。
[0093]例如,直流噪声抑制电路印制于第一电源层和第二电源层上,第一电源层和第二电源层之间通过过孔方式形成电气连接;第一电源层位于第二电源层的上方,第一电源层印制的电路与直流电源301连接,第二电源层印制的电路与负载302连接,显然,直流噪声抑制电路包含第一电源层印制的电路和第二电源层印制的电路。第一电源层在水平面的投影可以完全覆盖第二电源层在水平面的投影,也可以与第二电源层在水平面的投影形成部分重叠。
[0094]第二实施例
[0095]为了能更加体现本发明的目的,在本发
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