第240章 对讲机芯片研发和测试
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当李飞说出把对讲机的射频接收芯片，射频发射芯片、以及射频功放(PA)整合在一个芯片模块，员工们纷纷提出疑虑，认为这样的芯片设计会很有很多的问题，并且是不可能完成的…。
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虽然说按照目前的对讲机内部电路设计，射频接收芯片，射频发射芯片、以及射频功放(PA)，甚至是音频功率放大器都是分开的，例如：摩罗拉对讲机采用MC3361射频接收芯片，发射芯片采用的是mc2831，音频功率放大器采用的是TA7205…，
所以，李飞把这些芯片全部集成在一个芯片模块，完全是超出了员工的想象。
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但是，作为一个芯片研发工程师，当提出一个新的芯片功能，就立即认为难度大，根本很难实现…等各种各样的问题，
这是不可以的！
因为作为大深市芯片产业有限公司的芯片研发工程师，对于提出新芯片的功能，芯片研发工程师应该先是去设计，去验证，然后，在设计和验证的过程中，去记录出现了什么技术问题和难题？
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也就是说，为什么这样的芯片设计是不行？不可以这样的芯片设计原因是什么？然后，把芯片验证和设计过程，出现的原因写下来，再组织芯片研发工程师去解决这些难题…
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即使没有解决以上芯片设计的问题，芯片研发工程师们在解决芯片研发过程里，积累了一些经验，可以避免公司在后续的芯片研发，出现类似的芯片设计技术的问题。
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想到这里，李飞决定需要改变工程师的研发设计芯片的思路，严肃地说道：
“各位，说得没有错，按照现有的技术，把射频芯片和音频芯片整合在一起确实有难度…，也如同各位所说的问题，射频信号会干扰模拟信号或者数字信号…”
“不过，既然这样的芯片功能设计有难度，我们作为大深市芯片产业有限公司的芯片研发工程师，必须静心下来，应该去验证设计，为什么这样的芯片功能设计不行？…”
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李飞直接指出员工们研发思维…，员工们安静下来，纷纷低头，立即意识道作为一个芯片研发工程师，在面对芯片设计难题时，不应该先是去抱怨或者放大问题的难度，而是先去分析验证…，然后，再记录下…。
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见员工们也反思刚才的态度…，接着，李飞为了让芯片研发工程师在芯片设计注重实践和研发过程，就特别再次强调：
“作为芯片研发工程师，一定要注重实践，即使是参考书给出的结果，希望各位再确定时，一定验证为什么这样芯片设计不行？...，这对各位芯片研发经验有非常好的积累。”
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员工们纷纷非常认真地把李飞所说的芯片研发工程师的思维记下来，改变芯片研发思维…
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10分钟后，李飞就回到主题，关于把对讲机的射频收发芯片、音频放大器，以及射频功放(PA)整合在一个芯片当然对讲机除了射频芯片和CPU芯片，还有就是音频芯片。就问道：
“各位，目前市场销售的对讲机摩罗拉，建伍…，其射频功率放大器和射频收发芯片是分开的，那么，市场上对讲机的射频收发芯片是什么？有知晓的吗?”
一位穿着灰白色的衬衫，是第一批进入大深市芯片产业有限公司的上班的芯片研发工程师，就说道：
“李工，我查过无线电技术的资料，摩罗拉对讲机所用的射频芯片就是mc2831…
李飞点头：“这是摩罗拉自家生产的芯片，是发射的芯片。“然后，继续问道：
“你知道mc2831各项参数？“
灰白色的衬衫芯片研发工程师，稍微想了一下，一脸抱歉地说道：“李工，我忘记了。“
李飞直接说出mc2831各项参数：
工作电压：3～8V
工作电流：4毫安
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目前只说了对讲机的发射芯片，还有接收芯片以及MCU芯片等…。李飞继续问道：
“摩罗拉对讲机的使用的接收芯片，各位知道？各项参数，有知道？”
陈迅说道：“李工，摩罗拉对讲机的接收芯片MC3361，各项具体参数都忘记了，只知道Vcc=4.0V，耗电典型值仅为3.9mA片1次变频的通讯接收设备。极限灵敏度：2.6uV(-3bB)（典型值）。其封装分为贴片和插件：DIP16和SO-16两种封装形式。”
李飞就直接补充：
“MC3361是语音通讯的无线接收芯片。芯片内部电路包含振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、抑制器、扫描控制器及静噪开关电路。一般在电路中，起到混频、中放和调制...等相关作用。”接着李飞在写字板上列出相关参数：
电源电压：2.5-7v
电流（静噪作用）：4.0MA，
限幅灵敏度（-3dB限幅）：2.0UV
检波器输出直流电压：2.0V
检波器输出阻抗：400Ω
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当然除了以上的芯片，摩罗拉对讲机使用了MRF5003这一个宽带射频功率放大器，这是很重要的，因为对讲机的射频功放工作在非常宽的频率范围（U段的频率是400-470MHz，V段是130-170MHz，民用是有16个信道.）。
例如：工作于多个倍频程甚至于几十个倍频程。这就需要对射频功放进行宽带匹配设计，宽带功放具有一些显着的优点，它不需要调谐谐振电路，可实现快速频率捷变或发射宽的多模信号频谱…
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因此，宽带阻抗匹配网络的设计是宽带射频功放设计的主要任务。能实现有效的宽带匹配，可以为射频功率放大管提供宽频带工作的条件，具有功率容量大、频带宽和屏蔽性能好的特性，可广泛应用于HFVHFUHF波段。
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还用就是摩罗拉对讲机MCU主控芯片，就是自家生产，为了芯片技术保密，是不对外公布任何相关的芯片资料。
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经过对比市场上对讲机的使用的芯片各项参数，李飞考试制定大深市芯片产业有限公司对讲机的芯片模块参数：
对讲机芯片模块架构：RISC-V，
对讲机芯片模块封装：QFP
对讲机芯片模块工艺：CMOS。（也就是芯片内部电路全部采用CMOS工艺，其好处价格便宜。）
对讲机芯片模块工作频率：U段的频率是400-470MHz，V段是130-170MHz，16个通讯频道。
对讲机芯片模块对外输出功率：0.5W～5W。
工作电压范围：3.5V~6V。
通讯距离：在空旷无阻挡物体可通讯5公里。
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在公司的项目会上，李飞确定大深市芯片产业有限公司对讲机的芯片模块参数，以及芯片内部电路模块，包括：射频收发芯片、宽带射频功率放大器，以及射频功放(PA)，音频功率放大器…，然后，进入对讲机芯片前端逻辑设计，编写RTL与或者门级的代码了，
RTL是用硬件描述语言（Verilog或VHDL）描述想达到电路的功能，门级则是用具体的逻辑单元（依赖厂家的库）来实现所设计电路的功能，门级最终可以在半导体厂加工成实际的硬件，那么，RTL和门级的区别是：在设计实现上的不同阶段，RTL经过逻辑综合后，就得到门级。
在芯片电路设计中，RTL是用于描述同步数字电路操作的抽象级，是由一组寄存器以及寄存器之间的逻辑操作构成。之所以如此，是因为绝大多数的电路可以被看成由寄存器来存储二进制数据...，这些处理和控制可以用硬件描述语言来描述。
门级在芯片电路设计中，是用于描述电路元件相互之间连接关系的，简单的来说，是一个遵循比较简单的标记语法的文本文件。门级指的是网表描述的电路综合级别。是描述电路元件基本是门级或与此同级别的元件...
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确定对讲机的芯片前端逻辑设计后，就要验证了RTL代码的功能是否符合芯片电路的设计，验证软件可以采用cadence公司的NC_VERILOG，或者synopsys公司的VCS…
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再接着，用Cadence的PKS输入硬件描述语言转换成门级网络表Netlist，去确定电路的面积，时序等目标参数上达到的标准，确定相关参数后，再一次进行仿真，确定模块电路是否无误，然后，进行后端设计的数据准备，是确定前期逻辑设计用硬件描述语言生成的门级网络表
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不过，需要说明的是，对讲机芯片模块整合了射频收发芯片、MCU微控制器，宽带射频功率放大器，以及射频功放(PA)，音频功率放大器…，其内部电路在设计时，是十分复杂的，包括模拟信号，数字信号，射频信号，
如在设计对讲机芯片模块没有经验，就十分容易出问题，造成通话掉线、连接出现噪声、信道丢失以及接收语音质量很差...等各种各样的问题。
其原因就是射频信号在工作状态，工作电流时非常大，很容易形成一个电磁波EMC和EMI，并向四周散播，影响模拟信号和数字信号，并且，这种电磁波很有可能通过对讲机的天线的输入，又反馈到对讲机的接收电路，那么，如此一来，对讲机很容易出现以上的状况。
如果说，要说简单一点，就是在汽车启动时，打开FM收音机，那么收音机就不能正常工作，会出现汽车发动机产生的EMC干扰电流声…
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不光以上，还有就是对讲机芯片内部用大量地射频电路，虽然说工作原理是FM相同，但是完全不同，非常需要有经验的设计，包括射频PA功率放大器。
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经过2个月的仿真和设计，对讲机芯片设计完成，并把芯片制造文档发给台积电制造…
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那么，在对讲机芯片打样期间，就要准备对讲机的电子电路设计，在PCB板极电子电路图的设计中，使用的板极EDA软件，是分为两种功能软件：逻辑电路软件和PCBLAYOUT软件…
首先，在逻辑EDA软件绘制器件的逻辑封装，再画出逻辑电路图，而这个逻辑电路图是根据u盘的整个模块功能进行设计的。不过，需要说明的是，在绘制逻辑封装和电路图设计时，相关器件的资料一定要向供应商索取，去确定电子器件的参数，
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在逻辑EDA软件绘制完逻辑电路图后，接下来的工作，就是在PCBEDA软件对器件进行PCB封装制作，包括快充主控芯片，MOS管的封装，二极管封装…，同样，PCB封装是需要按照供应商提供的器件参数进行设计的…
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在PCBEDA软件里制作好PCB器件封装后，然后，就是逻辑EDA软件和PCBEDA软件进行同步更新，把逻辑EDA的电路图导入到PCBEDA软件…，这样的话，就可以在PCBEDA软件里，出现了PCB封装器件和连接电路线路，
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接着在PCBEDA软件，进行布局，走线，完成后，进行连接和规则检测，确定没有错误后，在PCBEDA软件输出制造PCB加工文件，发给板厂进行PCB制作。
完成对讲机芯片的电子电路设计后，就下了就是整理对讲机芯片电子物料BOM单子，供成本核算和电子物料准备
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台积电的对讲机芯片的样品回到公司后，就要立即进行测试了：
对讲机芯片放入ATE仪器的测试台内的芯片插座后，打开仪器电源按钮，然后，确定ATE仪器与对讲机芯片连接正常，再开始进行芯片测试，
ATE对芯片测试基本的范围为：芯片引脚的连通性测试，芯片漏电流测试，芯片引脚DC(直流)测试，芯片功能测试，芯片ESD静电测试，芯片老化测试（也就是芯片质量验证）
以及芯片稳定性测试，在温度（零下30度和高温50度）进行测试，确定芯片是否能正常工作…
先是对对讲机芯片的引脚的连通性测试，芯片漏电流测试，DC(直流)测试，这是芯片测试的第一步，检测对讲机芯片的连通性是否正常，确定对讲机芯片的内部电路连通，芯片内部电路是否有缺陷。
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在对对讲机芯片测试的同时，整机电路的测试也要同步，把快充主控芯片的电子元器件，电阻电容，焊接到PCB主板，先是测试PCB主板电流和电压问题，包括快充主控芯片的性能和功能
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对讲机芯片功能测试合格后，还要需要老化测试范围包括：温度，环境，电压，跌落…，例如电压测试：加速的方式进行测试，把温度突然提高到50度，外接的电压从正常工作电压3V突然提高到9V，进行长达3小时，甚至20小时或者30小时的老化测试，
如果没有任何的芯片和电子电路出现问题，那么，测试合格...。