1.2 模拟基带信号处理器

EMP的模拟基带信号处理器包含多个不同的型号，如AB2000、AB2001、AB2011、AB2012等。这些处理器通常都是既可用于GSM手机，又可用于WCDMA手机。图1-7所示的就是两个模拟基带信号处理器（AB2011、AB2012）的实物图。

EMP芯片组中的模拟基带信号处理器其实是一个复合的处理器，它包含了模拟基带与电源管理两大部分。模拟基带部分主要处理音频等模拟信号，提供DAC、ADC等电路；电源管理部分提供开关机控制、各种电压调节器、复位以及充电管理等。附图2所示的是LG-U8100（WCDMA）手机中的模拟基带处理器电路，在阅读后面的内容时可参考它。

1.2.1 开机及电源电路

1. 电池供电线路

手机由电池电源供电。电池电源经电池接口给手机的各单元电路供电，为复合模拟基带信号处理器的电源管理单元供电，供电线路很简单。

模拟基带处理器有4个电源端口：VBAT_A、VBAT_B、VBAT_C、VBAT_D。通常情况下，电池电源经一个（或两个并联的）电阻到模拟基带处理器的电源端口。

电源管理单元需要对手机电池的电量予以检测。模拟基带的FGSENSE+、FGSENSE-端口的内部电路被用来检测电池的电量。这个内部电路被称为FUEL GAUGE单元，它支持测量电流消耗与充电电流。

2. BDATA信号线

模拟基带处理器的BDATA信号端口被用来提供电池温度检测。电池温度检测的实施方式在不同的手机中可能有所不同。用于电池温度检测的温度敏感电阻可能被安装在手机电池内，也可能被安装在手机PCB上。

热敏电阻的阻值随电池温度的变化而变化，导致模拟基带处理器内的检测电路的信号电压随之变化。温度检测信号电压经模拟基带内的ADC变换后，送到数字基带信号处理器，数字基带会根据系统软件来控制手机的工作。

3. 开机触发电路

处理器的电源管理单元提供ONSWA、ONSWB、ONSWC 3个开机触发端口，这3个端口可根据需要分别设计为不同的开机触发。

其中，ONSWA端口通常用于电源开关键开机触发，属于低电平开机触发。电源开关键的一端连接到地，另一端可直接接到模拟基带处理器的ONSWA端口。

绝大多数情况下，在采用VINCENNE处理器的手机中，电源开关键还会连接到数字基带处理器的按键接口，以实现挂机等按键功能。

处理器的ONSWB端口通常被用于手机连接相关附件时触发开机。例如，当手机连接充电器时，系统连接器的某个端口会产生一个开机触发信号，该信号被送到模拟基带处理器的ONSWB，触发手机开机。

模拟基带的ONSWC端口则被用来实现手机的定时开、关机等功能，与数字基带的实时时钟单元相关。该端口的触发信号来自数字基带RTC单元的中断输出。

需要注意的是，与ONSWA、ONSWB两个开机触发端口的输入信号所不同的是，ONSWC端口输入的信号是一个高电平信号。

4. 电压调节器

模拟基带信号处理器内集成了多个电压调节器，为基带与射频部分的各单元电路供电。在不同的手机中，这些电压调节器的使用可能不同。

通常情况下，电压调节器LDOa与LDOb被用于射频电路，LDOe与LDOd被用于基带电路。电压调节器LDO LP用于实时时钟电路。

其中的BUCK电源被用来产生数字基带的内核电源，是一个降压电源。VBUCK电源由模拟基带内的电路与外接的相关电路组成。而这些外围电路可能各不相同。BOOST则是一个升压电源，通常用于背景灯驱动。其中的Vibrator是振动器驱动电路。

5. 时钟电路

模拟基带信号处理器需要时钟信号，时钟信号又分为低频率的实时时钟与高频率的系统主时钟。图1-8所示的就是一个模拟基带信号处理器VINCENNE的时钟单元电路。

处理器可以与XTAL1、XTAL2端口的外接相关元件一起组成实时时钟电路。但在实际应用中，实时时钟信号通常由数字基带的实时时钟单元提供。

模拟基带信号处理器所使用的系统主时钟信号通常都是来自射频单元。图1-8中的MCLK端口就是模拟基带信号处理器的系统时钟信号输入端口。

输入到SLEEP端口的信号来自数字基带信号处理器，用以控制手机是否进入睡眠工作模式，而CLKREQ信号是控制时钟电路的信号。

1.2.2 充电控制

模拟基带的电池管理单元提供手机的电池温度检测、电池电压检测、充电控制等。

充电单元是否激活，取决于处理器的VDCIO端口信号。若该端口输入高电平信号，充电管理单元被激活。而充电开关电路是否启动则取决于电池电量。

在模拟基带信号处理器内，有一个可编程的充电器电路，用于给电池充电。它可以通过CHSENSE-来设置输出电压，也可以通过设置CHSENSE -的检测电阻来设置充电电流。

CHSENSE-的电压与反馈到CHSENSE -的电流不能直接由GPADC来测量。相反，两个测量放大器将它们的输入按比例地转换成GPADC输入范围内的输入信号，通过不断地综合输入到电池与电池输出的电流。FUEL GAUGE单元估算电池的剩余容量。

如果充电电源被连接到手机，充电电源经一个电路产生充电检测信号，该信号被送到处理器的VDCIO端口。

一旦基带系统检测到电池电压低于3.2V，处理器的CHREG端口输出控制信号，控制外接的充电控制开关电路开始工作，外接充电电源经充电控制开关电路给电池充电。

1.2.3 SIM卡接口

VINCENNE处理器还提供SIM卡接口电路——它实际上是一个SIM卡电平转移电路。数字基带信号处理器经模拟基带信号处理器内的SIM卡接口电路与SIM卡进行通信（参见1.1.6中的相关内容）。

1.2.4 ADC与DAC单元

模拟基带信号处理器有一个GPADC单元。GPADC是General Purpose ADC（通用目的的ADC），它主要用于手机的监测功能。

GPADC包含一个有多个输入端口的多工器，一个8位的ADC。在数字基带信号处理器的控制下，多工器选择输入的模拟信号，ADC单元则将模拟的输入信号转化为数字信号。GPADC有一个内在的控制器——AUTOADC2，它可在后台进行工作，而无需系统软件的介入。在不同的手机中，这些GPA端口的应用可能不同。

在DAC方面，数字基带信号处理器经DAC总线传输相关的控制信息到模拟基带信号处理器的DACDAT、DACCLK、DACSTR端口。数字基带信号处理器提供的控制数据经模拟基带内的DAC单元处理后，从DACO1～DACO3端口输出相应的控制信号。在不同的手机中，DACO端口的应用不同。但是，DACO3端口通常都是输出VCXOCONT（相当于AFC）信号，用于控制手机的时钟与基站系统的时钟同步。

模拟基带信号处理器还提供发射功率控制，它通过模拟基带信号处理器的PASENSE+、PASENSE-端口来获取发射功率放大电路的工作电流，以判断发射功率放大器的输出功率。

模拟基带信号处理器的PAREG端口则是功率控制信号VAPC的输出端口，该端口输出的信号被送到功率放大器的功率控制端口，用于控制功率放大器的输出功率。

1.2.5 音频电路

模拟基带部分的主要功能就是完成音频信号的处理。音频信号处理分为上行链路与下行链路。

上行链路（发射音频）放大送话器转换得到的模拟话音信号，并将它转换成数字音频信号，将数字音频信号传输到数字基带信号处理器。需发送的信号经一系列的处理，得到复合GSM要求的发射基带信号，并将它送到射频电路。

下行链路（接收音频）对数字基带信号处理器输出的数字音频信号进行放大、滤波，并将它转换成模拟的语音信号，送到受话器或扬声器。

音频接口包含PCM编码与PCM解码单元、送话器放大电路、受话器驱动电路。PCM编码与解码器都有两个通道的16位可编程增益放大器。解码器单元还有一个接收音量控制电路，音频输入与输出可在正常端口与辅助端口之间切换。

模拟基带信号处理器提供了多种接收与发射音频接口，用于内置、外接音频。图1-9所示的是模拟基带最基本的音频接口。其中，BEARP、BEARN是接收音频（正常通话）输出端口；MIC1 P、MIC1 N是送话器的音频信号输入端口（正常通话）；CCO是送话器的偏压电源输出端口；AUXO端口通常用于耳机接收音频；AUXI端口则用于外部线路音频输入。

通常情况下，会在发射音频与模拟基带芯片之间加入EMD/ESC保护电路。如图1-10所示为模拟基带芯片AB2012添加了ESD/EMC保护的音频接口。其中的Passive Audio Signal Interface在实际电路中是一个多通道的RC低通滤波器阵列，它可提供ESD保护，同时还可以滤除800～2700MHz的射频信号。