MTK平台板测校准原理****总结**

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MTK平台板测校准原理
MTK平台板测校准原理
一.AFC（自动频率控制）校准
校准目的：
校准AFC　DAC值与TCVCXO输出频率（26MHz）之间的对应关系，使得测试接收信号的频率误差在允许范围之内。
校准步骤：
控制综测仪Agilent 8960或者 R&S CMU200设定在BCCH（广播控制信道）中的某一个信道arfcn_C0_GSM（可以为1-124中的一个，由板测软件初始设定），并设定发射功率为PDL（dBm）（由板测软件初始设定）；
设定手机中频部分的接收增益为：-35-PDL（dB），AFC_DAC值为DAC1（由板测软件初始设定），软件发出AFC测试请求，在arfcn_C0_GSM信道上得到N_AFC个采样值；
等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差：△f1；
再设定手机中频部分的接收增益为：-35-PDL（dB），AFC_DAC值为DAC2（由板测软件初始设定），这里DAC2>DAC1，软件发出AFC测试请求，在测量信道上的到N_AFC个采样值；
等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差：△f2；
计算AFC DAC斜率为：Slope=（△f1-△f2）/（DAC2-DAC1）;
由得到的Slope值及DAC1再计算得到初始ADC值：INIT_AFC_DAC为：
Use Default Value=△f1/ Slope+DAC1;
注：arfcn_C0_GSM、PDL、DAC1、DAC2、N_AFC均在板测配置文件meta_6218B.CFG中初始设定，如下：
arfcn_C0_GSM = 70；　　　　　　　定义用于AFC测试的信道为70;
P_DL = -60；                     定义综测仪发射功率为-60dBm；
N_AFC = 15；　　　　　　　　　　定义AFC测量此时为15次；
DAC1=4000；　　　　　　　　　　定义DAC1初始值为4000；
DAC1=5000；　　　　　　　　　　定义DAC2初始值为5000；
判断该项板测结果是否通过，即看得到测量结果值：Slope、INIT_AFC_DAC是否在上下限值之内，该限值亦在板测配置文件meta_6218B.CFG中设定，如下：
[AFC table]　　　　　　　　　　　　　　　　//AFC　DAC参数表
MAX_INIT_AFC_DAC = 7000
MIN_INIT_AFC_DAC = 2000；（即定义INIT_AFC_DAC最大不超过7000，最小不小于2000）
MAX_AFC_SLOPE = 4.0
MIN_AFC_SLOPE =2.3；（即定义Slope值最大不超过4.0，最小不小于2.3）
下图为测量频率平均误差对DAC值曲线，呈线性关系，直线的斜率为Slope。
校准结果示例：
AFC Calibration OK　　　　  ;AFC校准完成；
Slope=3.062000　　　　　　　;校准得到的斜率：Slope=3.062000
Use Default Value=3647       ;校准得到的频率误差最小值对应的AFC DAC值=3647
AFC Calibration time=2.000000 ;AFC校准所用时间；
影响AFC的主要方面：
1.26MHz时钟振荡器VCTCXO存在的不良，主要指存在频率偏差；
2.VAFC控制信号存在线路的不良或控制错误；
3.射频接收路经（J600->U601->SAW->U602路径）存在的不良，如断路、器件虚焊、器件不良、及中频内部的频率解调电路存在的不良等；
4.CPU在RF接收部分存在的不良；
二.RX PathLoss（接收路径损耗）校准
校准目的：校准射频接收路径的损耗值。
校准步骤：
控制控制综测仪Agilent 8960或者 R&S CMU200设定在信道ARFCNi（i由1到12），综测仪发射功率设定为PDL（dBm）；
设定手机中频部分的接收增益为：-35-PDL（dB），测量N_PM frames及M_PM samples；
等待CPU计算出接收的DSP功率，从而计算出射频接收端的功率值：PDL,req，从而估计出路径损耗为：△Li（dB）=PDL-PDL,req；
重复1-3步，直到计算出GSM设定各信道的补偿值；
重复1-4步，直到GSM、DCS频段的补偿值；
注：预定的校准信道ARFCNi在板测初始化文件：MTKCAL_6218B.INI中初始设定。
Max ARFCN=15,30,45,60,75,80,100,124,975,1000,1023,-1　　;设定需校准的信道为15,30,45,60,75,80,100,124,975,1000,1023
校准结果示例：
Path Loss GSM TCH 15 PathLoss 1.125000 Calibration Pass　　
Path Loss GSM TCH 30 PathLoss 1.250000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 45 PathLoss 1.125000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 60 PathLoss 1.125000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 75 PathLoss 1.125000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 80 PathLoss 1.125000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 100 PathLoss 1.250000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 124 PathLoss 1.500000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 975 PathLoss 1.500000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 1000 PathLoss 1.500000 Calibration Pass
Path Loss GSM TCH 1023 PathLoss 1.125000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 550 PathLoss 0.625000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 590 PathLoss 1.375000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 620 PathLoss 1.625000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 650 PathLoss 1.625000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 680 PathLoss 1.375000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 710 PathLoss 1.125000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 740 PathLoss 0.875000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 770 PathLoss 0.750000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 810 PathLoss 0.750000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 850 PathLoss 1.000000 Calibration Pass
Path Loss DCS TCH 885 PathLoss 1.250000 Calibration Pass
Path Loss Calibration OK
Pathloss Calibration time=5.000000
其中，TCH 15代表校准的信道，即上述ARFCNi，数字量1.12500代表得出的接收路径损耗值，即△Li（dB）。
影响RX　PathLoss的主要方面：
主要为射频接收路径（J600->U601->SAW->U602路径）存在的不良，如断路、虚焊、器件不良（如：射频开关、声表面滤波器、双工器等）、中频内LNA（低噪声放大器）不良等。
三.APC（自动功率控制）校准
校准目的：为了使各功率等级的最终输出符合ETSI规定的功率。
基础知识介绍：
APC D/A转换器为10位D/A转换器，位于CPU内部，即为10bit寄存器，范围是0-1023，共可代表1024个数值。
APC DAC转换为模拟量，即VAPC的电压值范围是0.1V-2.2V，即：
APC DAC的最小值（00 0000 0000）b（二进制）=000H（十六进制）=0（十进制） ，对应的VAPC输出电压为0.1V；
APC DAC的最大值（11 1111 1111）b（二进制）=2FFH（十六进制）=1023（十进制）对应的VAPC输出电压为2.2V。
因此该D/A转换器的分辨率为：（2.2V-0.1V）/1024=2.05mV，即APC DAC值每改变1，输出电压将改变2.05mV。
以下表来说明功率等级->输出功率->VRAMP电压值->APC DAC之间的对应关系：

功率等级 输出功率(dBm) VRAMP电压值(V) APC　DAC
（十进制数） APC DAC
（十六进制数）   
19 5 0.2874 140 8C   
18 7 0.2977 145 91   
17 9 0.312 152 98   
16 11 0.3305 161 A1   
15 13 0.3531 172 AC   
14 15 0.3798 185 B9   
13 17 0.4126 201 C9   
12 19 0.4496 219 DB   
11 21 0.4968 242 F2   
10 23 0.5543 270 10E   
9 25 0.6282 306 132   
8 27 0.7226 352 160   
7 29 0.8396 409 199   
6 31 0.9853 480 1E0   
5 33 1.1721 571 23B  
校准步骤：
APC的校准原理较为复杂，利用了较多的数学公式，不便于了解，在这里将不做描述。
校准结果示例如下：
APC Calibration Vset0.652969 Calibration  ;功率等级9校准后的VRAMP电压值为
0.652969V
APC Calibration Vset0.462656 Calibration  ;功率等级12校准后的VRAMP电压值为
0.462656V
APC Calibration Vset0.315000 Calibration  ;功率等级17校准后的VRAMP电压值为
0.315000V
APC GSM DAC Value
61 ,68 ,78 ,89 ,104 ,120 ,140 ,166 ,196 ,233 ,280 ,340 ,414 ,483 ,564　　;校准后的GSM功
率等级PCL19-PCL5对应的APC DAC值
GSM PCL 5 = 32.166050 OK,Max Limit:32.800000 Min Limit:31.700000　;在GSM频段
APC校准完成后对功率等级5进行测
量，判断手机在该功率等级时的发射功
率是否在限值之内
APC_GSM900 Calibration  OK　　　      ;GSM频段APC校准完成；　　　　　
APC Calibration Vset0.946641 Calibration
APC Calibration Vset0.403594 Calibration
APC Calibration Vset0.295312 Calibration
APC DCS DAC Value
56 ,59 ,65 ,74 ,84 ,97 ,112 ,130 ,155 ,186 ,221 ,267 ,326 ,399 ,467 ,558 ,
DCS PCL 1 = 27.703480 OK,Max Limit:28.000000 Min Limit:27.000000
DCS PCL 0 = 29.420710 OK,Max Limit:31.000000 Min Limit:28.700000
APC_DCS1800 Calibration  OK
APC Calibration time=9.000000
其中，VRAMP即为功放第45脚的控制电压值。
影响APC的主要方面：
射频发射路径（U602->U600->U601->J600路径）存在的不良，如器件不良（功放、射频开关等）、发射路径存在的断路、器件焊接不良、阻抗不匹配等；
中频内部的发射部分存在的不良，如内部TXVCO部分的不良；
功率控制部分的不良，主要指相关的功放控制信号存在的不良；
参考时钟TCXO（26MHz）出现较大的频率偏差；
CPU内部射频发射部分存在的不良；
四.ADC校准
校准目的：校准手机检测到的电池电压与实际的电量显示之间的关系，使电量的显示与实际的电量一致。
校准步骤：以电池电压校准为例说明，充电部分的校准计算较为复杂，这里不再描述。
命令可编程电源输出电压为ADC_V1（如数字量3400），实际输出为ADC_Measure_Voltage_0（如模拟量3.4V），即直接加在电池端的电压为3.4V；
命令手机通过电池检测通道（ADC0_I-）来进行CPU检测信号输入端的电压值，为BATTERY_ADC_Output_0；
命令可编程电源输出电压为ADC_V2（如数值量3800），实际测量可编程电源输出为ADC_Measure_Voltage_1（如模拟量3.8V），即直接加在电池端的电压为3.8V；
命令手机通过电池检测通道（ADC0_I-）来进行CPU检测信号输入端的电压值，为BATTERY_ADC_Output_1；
计算CPU检测ADC信号与电源输出电压信号曲线的斜率：
Slope(BATTERY_CHANNEL)=( ADC_Measure_Voltage_1- ADC_Measure_Voltage_0)/( BATTERY_ADC_Output_1- BATTERY_ADC_Output_0);
Offset(BATTERY_CHANNEL)= ADC_Measure_Voltage_0- Slope(BATTERY_CHANNEL)* BATTERY_ADC_Output_0;
下图为测量电池电压与ADC值之间的曲线，呈线性关系，直线的斜率为Slope，偏移量为Offset。

板测配置文件meta_6218B.CFG中对ADC的参数定义如下：
[ADC table]　　　　　　　　　　　//ADC参数列表
ADC_V1 = 3400　　　　　　　　　　　　
ADC_V2 = 4200
NORMAL_VOLTAGE = 3800
MAX_BATTERY_ADC_SLOPE = 5550.0
MIN_BATTERY_ADC_SLOPE = 5250.0
MAX_BATTERY_ADC_OFFSET = 1000000
MIN_BATTERY_ADC_OFFSET = -1000000
BATTERY_CHANNEL = 0
CHARGER_CHANNEL = 1
ADC_RESISTANCE = 0.33
MAX_VOLTAGE_DIFFERENCE = 0.04
MAX_CURRENT_DIFFERENCE = 0.04
ADC_MEASUREMENT_COUNT = 1000

校准结果示例：
Battery Slope=5397 ADC offset=-39838   ;计算电池电压检测ADC信号斜率为5397,
偏移量为39838;
Charger Slope=5399 ADC offset=-26099　;计算充电电压检测ADC信号斜率为5399,偏
移量为26099;
  ADC Calibration Battery Slope Ok  ;
  ADC Calibration Battery Channel Offset Ok
ADC Calibration current difference 0.001371Ok
ADC Calibration voltage difference 0.002131Ok
ADC Calibration time=4.000000
影响ADC的主要方面
ADC检测相关线路存在的不良，如RN401虚焊等；
器件不良，如CPU、PMIC。

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summersdw

不错！学习了

highqun

谢谢了，我很是获益

ze1220

好好好好啊[em08]