1、第1部分晶體振蕩器1.1晶振的分類晶振：即所謂石英晶體諧振器（crystal無源晶振）和石英晶體振蕩器（VCTXO有源晶振）的統稱。諧振器（無源晶振）一般分為插件（Dip）和貼片（SMD）。插件又分為HC-49U、HC-49S、音叉型（圓柱）。HC-49U一般稱49U，有些采購俗稱“高型”，而HC-49S一般稱49S，俗稱“矮型”。音叉型按照體積分可分為3*9、3*8，2*6，1*5，1*4等。貼片按尺寸大小可分為：7.0*5.0（7050）、6.0*3.5（6035）、5.0*3.2（5032）3.2*2.5、2.5*2.0等。貼片按其腳位可分為4pin和2pin。而振蕩器（有源晶振）也是可

2、以分為插件和貼片。插件的可以按大小和腳位來分，例如所謂全尺寸的，又稱長方形或者14pin，半尺寸的又稱為正方形或者8pin。不過要注意的是，這里的14pin和8pin都是指振蕩器內部核心IC的腳位數，振蕩器本身是4pin。貼片按尺寸大小可分為7.0*5.0（7050）、5.0*3.2（5032）3.2*2.5、2.5*2.0等。而從不同的應用層面來分，又可分為:普通晶振(OSC)，溫補晶振（TCXO），壓控晶振（VCXO），恒溫晶振（OCXO）等。1.2晶振的參數1. 頻率大小(Nominal Frequency)頻率越高一般價格越高。但頻率越高，頻差越大，從綜合角度考慮，一般會選用頻率低但穩

3、定的晶振，自己做倍頻電路。總之頻率的選擇是根據需要選擇，并不是頻率越大就越好。要看具體需求。比如基站中一般用10MHz的恒溫晶振（OCXO），因其有很好的頻率穩定性，屬于高端晶振。2.、頻率穩定度(Frequency Tolerance)指在規定的工作溫度范圍內，與標稱頻率允許的偏差，用ppm（百萬分之一）表示。一般來說，穩定度越高或溫度范圍越寬，價格越高。對于頻率穩定度要求20ppm或以上的應用，可使用普通無補償的晶體振蕩器。對于介于1 至20ppm 的穩定度，應該考慮溫補晶振TCXO 。對于低于1ppm 的穩定度，應該考慮恒溫晶振OCXO。3.溫度穩定性（FrequencyStabilit

4、y）指在規定的工作溫度范圍內，與標稱頻率允許的偏差。用ppm表示。4.年老化率（Aging）在規定條件下，晶體工作頻率隨時間而允許的相對變化。以年為時間單位衡量時稱為年老化率。5.靜電容（ShuntCapacitance）等效電路中與串聯臂并接的電容，也叫并電容，通常用C0表示。6.負載電容（LoadCapacitance）從石英晶振插腳兩端向振蕩電路方向看進去的全部有效電容為該振蕩電路加給石英晶振的負載電容。負載電容與石英晶振一起決定它的工作頻率。通過調整負載電容一般可以將振蕩電路的工作頻率調整到標稱值，通常用CL表示。晶振的選擇一般最關注的參數有2個：無源晶振（頻率精度、負載電容）；有源晶

5、振（頻率精度和供電電壓），有一部分對溫度穩定性有要求。如果工作溫度范圍比較廣，則會對工作溫度范圍有所要求，即所謂寬溫。1.3 晶振的等效電路及其應用電路舉例Crystal的等效電路如下，R1 我們稱為Equivalent resistance等效阻抗或諧振阻抗， C1為Equivalent Capacitance晶振的固有電容，L1為Equivalent inductor晶振的固有電感，C0 為靜電容（并電容，Parallel capacitance)。有源晶振的應用電路如下，調整Cg, Cd （少數條件下可能調Rf、Rd）可以是使其諧振在標稱值上。第2部分 音頻PA2.1 音頻PA的分類傳統

6、的數字語音回放系統包含兩個主要過程：數字語音數據到模擬語音信號的變換(利用高精度數模轉換器DAC)實現；利用模擬功率放大器進行模擬信號放大，如A類、B類和AB類放大器。從1980年代早期，許多研究者致力于開發不同類型的數字放大器，這種放大器直接從數字語音數據實現功率放大而不需要進行模擬轉換，這樣的放大器通常稱作數字功率放大器或者D類放大器。1. A類放大器 A類放大器的主要特點是：放大器的工作點Q設定在負載線的中點附近,晶體管在輸入信號的整個周期內均導通。放大器可單管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲線的線性范圍內，所以瞬態失真和交替失真較小。電路簡單，調試方便。但效率較低，晶體管功

7、耗大，功率的理論最大值僅有25，且有較大的非線性失真。由于效率比較低現在設計基本上不再使用。2. B類放大器 B類放大器的主要特點是：放大器的靜態點在(VCC，0)處，當沒有信號輸入時，輸出端幾乎不消耗功率。在Vi的正半周期內，Q1導通Q2截止，輸出端正半周正弦波；同理，當Vi為負半波正弦波(如圖虛線部分所示)，所以必須用兩管推挽工作。其特點是效率較高(78%)，但是因放大器有一段工作在非線性區域內，故其缺點是交越失真較大。即當信號在-0.6V0.6V之間時，Q1Q2都無法導通而引起的。所以這類放大器也逐漸被設計師摒棄。3 AB類放大器AB類放大器的主要特點是：晶體管的導通時間稍大于半周期，必

8、須用兩管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真較大，可以抵消偶次諧波失真。有效率較高，晶體管功耗較小的特點。4. D類放大器D類(數字音頻功率)放大器是一種將輸入模擬音頻信號或PCM數字信息變換成PWM(脈沖亮度調制)或PDM(脈沖密度調制)的脈沖信號，然后用PWM或PDM的脈沖信號去控制大功率開關器件通/斷音頻功率放大器，也稱為開關放大器。具有效率高的突出優點。數字音頻功率放大器也看上去就是一個一比特的功率數模變換器。放大器由輸入信號處理電路、開關信號形成電路、大功率開關電路(半橋式和全橋式)和低通濾波器(LC)等四部分組成。D類放大或數字式放大器，系利用極高頻率的轉換開關電路來放大音頻信號的

9、。2.2 音頻PA的主要參數1. 輸出功率PO功率放大器要輸出足夠大的功率PO以推動負載工作，但是由于供電電源，功放管的極限參數等因素的限制，功放的輸出最大功率也受到限制。2. 放大器效率功率放大器的效率定義為功率放大器的輸出信號功率PO與直流電源供給功率放大器的功率PE之比，即3. 總諧波失真THD+N總諧波失真是指用信號源輸入時，輸出信號（諧波及其倍頻成分）比輸入信號多出的額外諧波成分，通常用百分數來表示。4. 電源抑制比PSRR電源紋波抑制比(power supply rejection rate)是音頻放大器的輸入測量電源電壓的偏差偶合到一個模擬電路的輸出信號的比值。PSRR反映了音頻

10、功率放大器對電源的紋波要求，PSRR值越大越好，音頻放大器輸出音質就越好。2.3 音頻PA的選擇原則AB類放大器的特性是線性的，對于具備豐富和弦鈴聲和免提功能的主流電話來說，AB類放大器是首選的音頻放大器。它是低噪聲放大器，也往往是個成本較低的解決方案，適合于移動電話設計。它不會受到電源噪聲的影響，而且，也不會干擾在同一個(PCB)上的射頻系統。像GSM這樣的TDMA電話，在消耗電流的傳輸信號過程中，電池電壓會波動。在把音頻放大器接到電池上時，需要極好的電源抑制比（PSRR），來抑制TDMA的高頻諧波/ /噪聲，這個噪聲會破壞音頻輸出。用來驅動電阻為8歐姆或者4歐姆的揚聲器的AB類音頻放大器，

11、在頻率為217Hz時，它的PSRR在-80dB到-85dB之間。 除了PSRR外，THD+N是另一個非常重要的參數，它說明了輸出音頻信號的清晰度，是用百分比的形式來表示的。對于低輸出功率來說，THD+N的值不能超過0.1%。隨著輸出功率的增加，輸出信號和噪聲都放大了，THD+N的值也就變差了。 使用AB類音頻放大器時的節能方案縮短開啟和關閉的時間，來延長電池的使用壽命。AB類放大器是工作在線性狀態下，它的最大效率大約是70%。為了延長電池的使用壽命，應該使用節能的辦法。當把音頻放大器用在功率更大的產品上時（例如，鈴聲、電話使用揚聲器時），在沒有音頻輸出時就應該把音頻放大器關掉。這樣做可以充分發

12、揮AB類放大器在關閉狀態時電流小的優點。在NCP2892A的例子中，關機電流一般只有10nA。對于開機時間很短的新一代AB類音頻放大器，就可以做到這點。NCP2892A與市場上其他類似的產品一樣，在使用電容量為1F的旁路電容器時，開機時間一般需要100ms。 多媒體移動平臺：D類放大器 AB類音頻放大器是個低噪聲的解決方案，同時，它也是市面上價格最低的解決方案。然而，它的效率很低，因此會產生大量的熱量，所以它不適合大功率的音頻應用。對于3G手機，一般都會兼具視頻播放器、MP3播放器、電視機、還有便攜游戲機等功能，這時，D類放大器會是一個較好的解決方案。因為它能夠為8歐姆的揚聲器提供超過1.4W

13、的功率，效率很高（在THD+N最大為1%的情況下）。在這個例子中，需要利用D類放大器輸出很大功率，以支持1W以上輸出功率的揚聲器。 下圖對D類放大器NCP2820與典型的AB類放大器的效率特性曲線作了比較。在輸出功率超過50mW時，NCP2820的效率很快地上升到80%，然后，隨著輸出功率上升到1.4W，效率也隨之提高到85%至90%。盡管標準的8歐姆揚聲器不允許它的輸出功率高于1W，而且AB類放大器仍然是目前的主流產品；但是D類放大器的效率很高，可以延長這種最大輸出功率高達700mW的低功耗產品的電池使用壽命。這對于具有內置多功能的移動電話來說，特別重要。圖中當輸出功率從50mW上升到1.4

14、W時，D類放大器的效率達到80%至90%。 由于便攜揚聲器的頻率響應，低頻信號減弱了。D類放大器所提供的額外的功率可以保證很強的低音音頻信號在玩游戲和播放其他的聲音時需要這種低音音頻信號。 由于D類放大器是工作開關狀態（在NCP2820中是PWM），減少EMI是衡量設計優劣的一個重要標準。PCB上很長的走線就像天線，會把開關信號傳送給周圍的射頻系統。為了降低對射頻電路的影響，建議使用鐵氧體磁珠或者專門的EMI濾波器。因為它工作在PWM開關模式，消耗的待機電流較大，所以，閑置時把音頻放大器關掉，這樣達到節能的目的，同時還能夠減少潛在的EMI輻射。2.4 手機中常用的AB類和D類音頻PA的優缺點A

15、B類放大器由于是線性放大器，音頻性能好，THD+N很低，PSRR的絕對數值很高，此外，它沒有噼啪聲和咔嗒聲，或者這種噪聲很小，可以忽視。它的開啟時間和關閉時間都很短，可以實現節能的方案。在沒有多媒體特性的低檔和中檔手機里，仍將采用AB類放大器。但AB類放大器有個致命弱點，就是效率比較低，隨著3G網絡的蓬勃發展，要求多媒體電話同樣地蓬勃發展。MP3和視頻/電視節目播放功能將是新一代電話須具備的功能，那些耗電量很大的基帶芯片組以及應用處理器將把效率作為選擇音頻放大技術的重要標準。因此，這些移動電話設計將選擇高效率的D類放大器。但D類放大器因其應用開關控制放大，其不足的是可能會帶來失真和噪聲， 另外

16、容易引起EMI的問題，所以設計時應該重點關注這些問題。第3部分二極管3.1 半導體二極管的結構、符號及類型1.結構符號二極管的結構外形及在電路中的文字符號如下圖所示,在下圖(b)所示電路符號中,箭頭指向為正向導通電流方向。2類型（1）按材料分:二極管按其使用的半導體材料可分為鍺(Ge)二極管、硅二極管和砷化鎵（GaAs）二極管、磷化鎵（GaP）二極管等。（2）按結構分:根據PN結面積大小,有點接觸型、面接觸型二極管。（3）按用途分:二極管按其用途和功能可分為普通二極管、精密二極管、整流二極管、快恢復二極管、檢波二極管、開關二極管、阻尼二極管、續流二極管、穩壓二極管、發光二極管、激光二極管、光敏

17、二極管、變容二極管、雙向擊穿二極管、磁敏二極管、肖特基二極管、雙向擊穿二極管、溫度效應二極管、隧道二極管、雙向觸發二極管、體效應二極管、恒流二極管等多種。（4）按封裝形式分: 二極管按其封裝形式可分為塑料封裝（簡稱塑料）二極管、玻璃封裝（簡稱玻封）二極管及金屬封裝（簡稱金封）二極管、片狀二極管及無引線圓柱形二極管等。（5）按功率分:有大功率、中功率及小功率等二極管。（6）按工作頻率分：二極管按工作頻率可分為高頻二極管和低頻二極管。3.2半導體二極管的伏安特性半導體二極管的核心是PN結,它的特性就是PN結的特性單向導電性。常利用伏安特性曲線來形象地描述二極管的單向導電性。若以電壓為橫坐標,電流為

18、縱坐標,用作圖法把電壓、電流的對應值用平滑的曲線連接起來,就構成二極管的伏安特性曲線,如下圖所示（圖中虛線為鍺管的伏安特性,實線為硅管的伏安特性）。下面對二極管伏安特性曲線加以說明。1. 正向特性二極管兩端加正向電壓時,就產生正向電流,當正向電壓較小時,正向電流極小（幾乎為零）,這一部分稱為死區,相應的A(A)點的電壓稱為死區電壓或門檻電壓(也稱閾值電壓),硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V,如上圖中OA(OA)段。當正向電壓超過門檻電壓時,正向電流就會急劇地增大,二極管呈現很小電阻而處于導通狀態。這時硅管的正向導通壓降約為0.60.7V,鍺管約為0.20.3V,如上圖中AB(AB)段。二極管

19、正向導通時,要特別注意它的正向電流不能超過最大值,否則將燒壞PN結。2. 反向特性二極管兩端加上反向電壓時,在開始很大范圍內,二極管相當于非常大的電阻,反向電流很小,且不隨反向電壓而變化。此時的電流稱之為反向飽和電流IR,見上圖中OC（OC）段。3. 反向擊穿特性二極管反向電壓加到一定數值時,反向電流急劇增大,這種現象稱為反向擊穿。此時對應的電壓稱為反向擊穿電壓,用UBR表示,如上圖中CD(CD)段。4.溫度對特性的影響由于二極管的核心是一個PN結,它的導電性能與溫度有關,溫度升高時二極管正向特性曲線向左移動,正向壓降減小;反向特性曲線向下移動,反向電流增大。3.3半導體二極管的主要參數 二極

20、管參數是反映二極管性能質量的指標，必須根據二極管的參數來合理選用二極管。1. 最大整流電流IFMIFM是指二極管長期工作時允許通過的最大正向平均電流值，由PN結的面積和散熱條件所決定。工作時，管子通過的電流不應該超過這個數值，否則將導致管子因過熱而損壞。2. 最大反向工作電壓URMURM是指二極管不擊穿所允許加的最高反向電壓，超過此值二極管就有被反向擊穿的危險。URM通常為反向擊穿電壓的1/21/3，以確保二極管安全工作。3. 最大允許功耗PDM功耗是流過二極管的電流與二極管的兩端電壓的乘積，該功率轉化為熱能。如果二極管的實際功耗超過了最大允許功耗PDM，二極管會因為過熱而損壞。這個極限參數對

21、穩壓二極管，可變電阻二極管顯得特別重要。4. 最大反向電流IRMIRM是指二極管在常溫下承受最高反向工作電壓URM時的反向漏電流，一般很小。IRM受溫度影響較大，當溫度升高時，IRM顯著增大。5. 直流電阻RDRD是指二極管兩端所加直流電壓與流過它的直流電流之比。6. 極間電容我們知道二極管具有容易從P型向N型半導體通過電流，而在相反方向不易通過的的特性。這兩種特性 合起來就產生了電容器的作用，即蓄積電荷的作用。蓄積有電荷，當然要放電。放電可以在任何方向 進行。而二極管只在一個方向有電流流過這種說法，嚴格來說是不成立的。這種情況在高頻時就明顯 表現出來。因此，二極管的極電容以小為好。 7. 最

22、大浪涌電流Isurge允許流過的過量的正向電流。它不是正常電流，而是瞬間電流，這個值相當大。8. 反向恢復時間從正向電壓變成反向電壓時，理想情況是電流能瞬時截止，實際上，一般要延遲一點點時間。 決定電流截止延時的量，就是反向恢復時間。雖然它直接影響二極管的開關速度，但不一定說這個值小就好。 9. 最高工作頻率fMfM是指保持二極管單向導通性能時，外加電壓允許的最高頻率。二極管工作頻率與PN結的極間電容大小有關，容量越小，工作頻率越高。3.4 手機中常用二極管選型1. 續流二極管續流二極管都是并聯在線圈的兩端，線圈在通過電流時，會在其兩端產生感應電動勢。當電流消失時，其感應電動勢會對電路中的原件

23、產生反向電壓。當反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時，會把原件如三極管，等造成損壞。續流二極管并聯在線 兩端，當流過線圈中的電流消失時，線圈產生的感應電動勢通過二極管和線圈構成的回路做功而消耗掉。叢而保護了電路中的其它原件的安全。在電路中反向并聯在電感線圈的兩端，當電感線圈斷電時其兩端的電動勢并不立即消失，此時殘余電動勢通過一個二極管釋放，起這種作用的二極管叫續流二極管。其實還是個二極管只不過它在這起續流作用而以。經常和儲能元件一起使用，防止電壓電流突變，提供通路。電感可以經過它給負載提供持續的電流，以免負載電流突變，起到平滑電流的作用！在手機的馬達電路中，就能見到一個由二極管和電阻串連起來構成的

24、的續流電路。這個電路與馬達線圈并聯。當軟件關斷管關斷馬達時，續流電路可以釋放掉馬達線圈中儲存的能量，防止感應電壓過高，擊穿器件。在圖中，馬達轉動時，馬達pin2電壓為正pin1為負，電流方向由上向下。在馬達關斷時，馬達線圈中電流突然中斷，會產生感應電勢，其方向是力圖保持電流不變，即總想保持馬達線圈的電流方向為由上至下。加上D101，將線圈中產生的感應電勢短路掉，可見“續流二極管”并不是一個實質的元件，它只不過在電路中起到的作用稱做“續流”。此處我們一般選擇快速恢復二極管或者肖特基二極管就可以了，用來把線圈產生的反向電勢釋放掉！ 2. 齊納二極管MTK 6253 6235 6239 6223等平

25、臺由于芯片制成原因，芯片本身VBAT抗浪涌電壓的能力較弱，時常發生產線或測試過程中外接穩壓電源時燒壞芯片，為降低損壞芯片的幾率，我們在手機電池連接器處VBAT與GND之間上并聯一顆5.1V齊納二極管，如下圖D202，來抑制浪涌電壓。因為VBAT電壓最大一般為4.2V，此處選用保護VBAT的齊納二極管電壓參數應該比VBAT最大電壓稍高，為5.1V，同時還需要考慮瞬時最大耗散功率。3. 發光二極管發光二極管在日常生活電器中無處不在，它能夠發光，有紅色、綠色、白色、藍色和黃色等。手機電路中，LCD背光，鍵盤燈，呼吸燈，矩陣燈等等處都會用到大量發光二極管。注意發光二極管是一種電流型器件，雖然在它的兩端

26、直接接上3V的電壓后能夠發光，但容易損壞，在實際使用中一定要串接限流電阻，工作電流根據型號不同一般為1mA到30mA。選擇發光二極管首先要確認發什么顏色的光，還需要重點關注如下幾個參數對于呼吸燈和矩陣燈用到LED燈陣的情況，要特別關注同一個手機主板上燈的顯示顏色和亮度要一致，這個需要LED廠商控制，提供相同bin code的LED燈。4. TVS瞬態電壓抑制二極管瞬態電壓抑制二極管(TVS)又叫鉗位二極管，是目前手機上普遍使用的一種高效能電路保護器件，它的外型與普通二極管相同，但卻能吸收高達數瓦的浪涌功率，TVS二極管在線路板上與被保護線路并聯，當瞬時電壓超過電路正常工作電壓后，TVS二極管便

27、產生雪崩，提供給瞬時電流一個超低電阻通路，其結果是瞬時電流透過二極管被引開，避開被保護元件，并且在電壓恢復正常值之前使被保護回路一直保持截止電壓。當瞬時脈沖結束以后，TVS二極管自動回覆高阻狀態，整個回路進入正常電壓。許多元件在承受多次沖擊后，其參數及性能會產生退化，而只要工作在限定范圍內，二極管將不會產生損壞或退化。從以上過程可以看出，在選擇TVS二極管時，必須注意以下幾個參數的選擇：1. 最小擊穿電壓VBR和擊穿電流I R 。 VBR是TVS最小的擊穿電壓，在25時，低于這個電壓TVS是不會產生雪崩的。當TVS流過規定的1mA電流(IR )時，加于TVS兩極的電壓為其最小擊穿電壓V BR 。按TVS的VBR與標準值的離散程度，可把VBR分為5和10兩種。對于5的VBR來說，V WM =0.85VBR；對于10的VBR來說，V WM =0.81VBR。為了滿足IEC61000-4-2國際標準，TVS二極管必須達到可以處理最小8kV(接觸)和15kV(空氣)的ESD沖擊，部份半導體廠商在自己的產品上使