《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一种基带芯片抗温漂时钟控制方法及实现
电子技术应用
卢海涛
西安晶汇芯半导体科技有限公司
摘要: 针对多模基带芯片在空闲态下因32 kHz时钟温漂导致网络时基跟踪误差过大的技术难题,提出一种融合高频时钟延长校准、两级PLL级联架构及硬件自动切换机制的时钟控制方案。通过高频校准单元协同时间处理单元(TPU)与睡眠模块(LPM),在空闲态维持高频时钟工作以动态校准32 kHz时钟温漂,并利用两级PLL级联生成高精度基准时钟,结合硬件电路实现高低频时钟的无毛刺切换。
關(guān)鍵詞: 多模 温漂 校准 协议栈 寻呼接收
中圖分類號:TN402 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256917
中文引用格式: 盧海濤. 一種基帶芯片抗溫漂時鐘控制方法及實現(xiàn)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2026,52(2):35-38.
英文引用格式: Lu Haitao. Method and implementation of clock control for baseband chip against temperature drift[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(2):35-38.
Method and implementation of clock control for baseband chip against temperature drift
Lu Haitao
Xi'an Jinghuixin Semiconductor Technology Co., Ltd.
Abstract: To address the technical challenge of excessive network timebase tracking error caused by 32 kHz clock temperature drift in the idle state of multi-mode baseband chips, this paper proposes a clock control scheme integrating high-frequency clock extended calibration, two-stage PLL cascade architecture, and hardware automatic switching mechanism. The high-frequency calibration unit collaborates with the Time Processing Unit (TPU) and Low Power Mode (LPM) module to maintain the operation of high-frequency clocks in the idle state for dynamic calibration of 32 kHz clock temperature drift. Meanwhile, the two-stage PLL cascade is utilized to generate high-precision reference clocks, and hardware circuits are employed to achieve glitch-free switching between high and low-frequency clocks.
Key words : multi-mode;temperature drift;calibration;protocol stack;paging reception;dynamic switching;network timebase

引言

在現(xiàn)代無線通信終端芯片設(shè)計中,時鐘系統(tǒng)的穩(wěn)定性是保障網(wǎng)絡(luò)同步與數(shù)據(jù)傳輸可靠性的核心要素。多模基帶芯片在空閑態(tài)時,物理層PHY核完成尋呼接收后通常關(guān)閉高頻時鐘,僅依靠32 kHz低頻時鐘進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)時基跟蹤。然而32 kHz時鐘受溫度漂移影響顯著,其頻率抖動較大,導(dǎo)致睡眠期間時基計數(shù)偏差不斷累積,喚醒后加載的時基值與網(wǎng)絡(luò)側(cè)同步信息差異過大,終端搜索服務(wù)小區(qū)成功率過低,用戶體驗不好。本文通過延長空閑態(tài)的高頻時鐘工作周期,使校準(zhǔn)因子(高頻時鐘與32 kHz比值)更加接近實際情況,這樣就能克服溫漂并能取得較好的校準(zhǔn)效果,不僅能實時搜到小區(qū),而且能降低功耗,用戶體驗佳,產(chǎn)品有一定競爭力。

主要技術(shù)路線如下:

(1)高頻時鐘延長校準(zhǔn):在空閑態(tài)有限延長高頻時鐘工作周期,利用高頻時鐘與32 kHz時鐘的頻率比值動態(tài)校準(zhǔn)溫漂。

(2)兩級PLL級聯(lián)架構(gòu):通過第一級PLL生成超穩(wěn)基準(zhǔn)時鐘,第二級PLL倍頻輸出高精度工作時鐘,從源頭提升時鐘基準(zhǔn)精度。

(3)硬件自動切換機(jī)制:系統(tǒng)發(fā)出PLL控制指令后,由硬件電路完成時鐘源無縫切換,避免軟件干預(yù)引入的時序抖動。并通過PLL的LOCK信號和內(nèi)部硬件計數(shù)器的雙保護(hù)策略,確保PLL輸出時鐘的穩(wěn)定性。


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作者信息:

盧海濤

(西安晶匯芯半導(dǎo)體科技有限公司,陜西 西安 710065)

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