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作者：ADI公司  Pablo Perez, Jr.，高级应用工程师 ｜ John Martin Dela Cruz，应用工程师

简介

本信号链电源优化系列文章的第1部分讨论了如何量化电源噪声以确定其影响信号链器件的哪些参数。通过确定信号处理器件可以接受而不影响其所产生信号的完整性的实际噪声限值，可以创建优化的配电网络(PDN)。在第2部分中，该方法被应用于高速模数和数模转换器，证明将噪声降低到必要水平并不一定要提高成本、增加尺寸、降低效率。这些设计参数实际上可以在一个优化的电源解决方案中满足。

本文重点关注信号链的另一部分——RF收发器。本文将探讨器件对来自各电源轨的噪声的敏感度，确定哪些器件需要额外的噪声滤波。本文提供了一种优化的电源解决方案，并通过将其SFDR和相位噪声性能与当前PDN（当连接到RF收发器时）进行比较来进一步验证。

优化ADRV9009 6 GHz双通道RF收发器的电源系统

ADRV9009是一款高集成度射频(RF)、捷变收发器，提供双通道发射器和接收器、集成式频率合成器以及数字信号处理功能。这款IC具备多样化的高性能和低功耗组合，可满足3G、4G和5G宏蜂窝时分双工(TDD)基站应用要求。

图1.ADRV9009双通道收发器的标准评估板配电网络。此设置使用一个ADP5054四通道稳压器和四个LDO后置稳压器来满足噪声规格，并最大限度地提高收发器的性能。目标是改善该解决方案。

图1显示了ADRV9009双通道收发器的标准PDN。PDN由一个ADP5054四通道开关稳压器和四个线性稳压器组成。这里的目标是了解配电网络的哪些性能参数可以改善，同时产生的噪声不会降低收发器的性能。

如本系列文章所述^1,2，为了优化PDN，量化ADRV9009对电源噪声的敏感度是必要的。ADRV9009 6 GHz双通道RF收发器需要如下五个不同的电源轨：

►1.3 V模拟(VDDA1P3_AN)

►1.3 V数字(VDDD1P3_DIG)

►1.8 V发射器和BB (VDDA_1P8)

►2.5 V接口(VDD_INTERFACE)

►3.3 V辅助(VDDA_3P3)

分析

图2显示了模拟电源轨（VDDA1P3_AN、VDDA_1P8和VDDA_3P3）的接收器1端口PSMR结果。对于数字电源轨（VDDD1P3_DIG和VDD_INTERFACE），我们利用信号发生器能够产生的最大注入纹波在输出频谱中未产生杂散，因此我们无需担心最小化这些电源轨上的纹波。调制杂散幅度用dBFS表示，其中最大输出功率(0 dBF)相当于50Ω系统中的7 dBm或1415.89 mV p-p。

图2.ADRV9009收发器的模拟电源轨在接收器1处的PSMR性能

对于VDDA1P3_AN电源轨，测量是在收发器板的两个不同分支上进行。请注意，在图2中，PSMR在<200kHz纹波频率时低于0 dB，表示这些频率下的纹波产生更高的相同幅度调制杂散。这意味着在200 kHz以下，接收器1对VDDA1P3_AN电源轨产生的最小纹波也非常敏感。

VDDA_1P8电源轨在收发器板上分为两个分支：VDDA1P8_TX和VDDA1P8_BB。VDDA1P8_TX电源轨在100 kHz时达到最小PSMR，约为27 dB，对应于100kHz纹波的63.25 mV p-p，产生2.77 mV p-p的调制杂散。VDDA1P8_BB在5 MHz纹波频率时测量约11 dB的最小值，相当于0.136 mV p-p的注入纹波产生的0.038 mV p-p杂散。

VDDA_3P3数据显示，在大约130 kHz及以下，PSMR低于0 dB，表示接收器1处的RF信号对来自VDDA_3P3的噪声非常敏感。该电源轨的PSMR随着频率提高而上升，在5 MHz达到72.5 dB。

总之，PSMR结果表明，在这些电源轨中，VDDA1P3_AN和VDDA_3P3电源轨噪声最令人担忧，贡献了ADRV9009收发器最大部分的耦合到接收器1的纹波量。

图3.ADRV9009收发器的模拟电源轨在接收器1处的PSRR性能

图3显示了ADRV9009模拟电源轨的PSRR性能。VDDA1P3_AN的PSRR在最高 1MHz时保持平坦，约为60 dB；在5 MHz时略有下降，最小值为46 dB。这可以被视为5 MHz的0.127 mV p-p纹波，其产生0.001 mV p-p杂散，该杂散与调制RF信号一起位于LO频率之上。

ADRV9009的VDDA1P8_BB电源轨的PSRR在5 MHz时达到约47 dB的最小值，而VDDA1P8_TX电源轨的PSRR不会低于约80 dB。在1 MHz以下的频谱中，VDDA_3P3的PSRR高于所示的90 dB。测量在90 dB时发生削波，因为最高1 MHz的最大注入纹波为20 mV p-p——这不够高，无法产生高于本振的本底噪声的杂散。该电源轨的PSRR高于所示的1 MHz以下的情况，因为随着频率提高，它在4 MHz时下降到76.8 dB，其最低值在10 kHz至10 MHz范围内。

与PSMR结果类似，PSRR数据表明，耦合到本振频率（特别是高于1 MHz）的大部分噪声来自VDDA1P3_AN和VDDA_3P3电源轨。

为了确定电源是否能够满足噪声要求，测量直流电源的纹波输出，并绘制一个100 Hz至100 MHz频率范围的波形，例如图4所示。在该频谱上增加一个覆盖层：调制信号上将出现边带杂散的阈值。覆盖的数据是通过在几个参考点将正弦纹波注入到指定电源轨而获得的，用以了解什么纹波水平产生边带杂散，如本系列的第1部分所讨论的。

图4至图6中所示的阈值数据是针对收发器最敏感的三个电源轨的。图中显示了不同DC-DC转换器配置、使能/未使能展频(SSFM)、通过LDO稳压器或低通(LC)滤波器进行更多滤波等情况下的电源轨频谱。这些波形是在电源板上测量，并留下了比噪声限值低6 dB甚至更多的裕量。

图4.为VDDA1P3_AN电源轨供电的LTM8063（不同配置）的输出噪声频谱，

以及该电源轨允许的最大纹波。

测试

图4显示了VDDA1P3_AN电源轨的杂散阈值，以及LTM8063 µModule^®稳压器不同配置的实测噪声频谱。 如图4所示，在禁用展频(SSFM)的情况下，使用LTM8063为电源轨直接供电，在LTM8063的基波工作频率和谐波频率处产生超过阈值的纹波。具体说来，纹波在1.1 MHz时超过限值0.57 mV，表明需要后置稳压器和滤波器的某种组合来抑制开关稳压器的噪声。

如果仅增加LC滤波器（无LDO稳压器），则开关频率处的纹波刚刚达到最大允许的纹波——可能没有足够的设计裕量来确保收发器性能最佳。增加ADP1764 LDO后置稳压器并开启LTM8063的展频模式，可以降低整个频谱上的基波开关纹波幅度及其谐波，以及SSFM在1/f区域中引起的噪声峰值。 通过开启SSFM并增加LDO稳压器和LC滤波器，可以实现最佳效果，降低开关动作所引起的剩余噪声，给最大允许纹波留下约18 dB的裕量。

展频将噪声扩散到更宽频带上，从而降低开关频率及其谐波处的峰值和平均噪声。这是通过3 kHz三角波上下调制开关频率来做到的。这会在3 kHz处引入新的纹波，LDO稳压器会进行处理。

使能SSFM后，由此产生的低频纹波及其谐波在图5和图6所示的VDDA_1P8和VDDA_3P3输出频谱中显而易见。如图5所示，使能SSFM时LTM8074的噪声频谱为VDDA_1P8电源轨的最大允许纹波提供最小约8 dB的裕量。因此，满足此电源轨的噪声要求不需要后置稳压器滤波。

图5.为VDDA_1P8电源轨供电的LTM8074（SSFM开启）的输出噪声频谱，以及该电源轨允许的最大纹波。

图6.为VDDA_3P3电源轨供电的LTM8074（不同配置）的输出噪声频谱，以及该电源轨允许的最大纹波。

请注意电源轨对低频纹波的敏感性，因为此噪声可能在3.3 V供电的时钟中引起相位抖动。

图6显示了LTM8074 μModule稳压器不同配置的噪声频谱，以及3.3V VDDA_3P3电源轨的最大噪声要求。对于此电源轨，我们使用LTM8074 Silent Switcher^®μModule稳压器来分析结果。仅使用LTM8074的配置（无滤波器或LDO后置稳压器）产生的噪声超过限值，无论是否使能展频模式。

两个备选配置的结果符合>6 dB裕量的噪声规格：未使能SSFM的LTM8074加上LC滤波器，以及使能SSFM的LTM8074加上LDO后置稳压器。虽然二者均以充足的裕量满足了要求，但LDO后置稳压器解决方案在此更有优势。这是因为VDDA_3P3电源轨还提供3P3V_CLK1时钟电源，因此1/f噪声的减少相对更重要——如果不予处理，这里的噪声可以转化为本振中的相位抖动。

图7.使用LTM8063和LTM8074 μModule稳压器的ADRV9009收发器优化PDN

优化解决方案

基于上述测试结果，图7显示了一种优化解决方案，当用在ADRV9009收发器板上时，它能提供>6 dB的噪声裕量。

表1显示了优化PDN与标准PDN的对比。组件大小减小29.8%，效率从66.9%提高到69.9%，整体节能0.5 W。

表1.ADRV9009优化PDN与当前PDN的比较

为了验证该优化电源解决方案在系统噪声性能方面的效果，我们执行了相位噪声测量。将图7中的优化解决方案与控制案例——ADRV9009评估板的工程版本，即使用图1所示PDN的AD9378评估板——进行比较。使用相同电路板，但采用图7所示的PDN，比较相位噪声结果。理想情况下，优化解决方案达到或超过数据手册参考曲线所示的性能。

图8.ADP5054与µModule器件的PSU之间的AD9378相位噪声性能比较，

测量条件：LO = 1900 MHz，PLL BW = 425 kHz，稳定性 = 8。

图8比较了使用标准ADP5054电源的AD9378评估板相位噪声结果与使用LTM8063和LTM8074电源的同一评估板的结果。相比于ADP5054电源解决方案，μModule电源解决方案的性能略优，高出大约2 dB。如图8和表2所示，由于外部本振使用了低相位噪声信号发生器，两种电源解决方案的测量结果均显著低于数据手册规格。

表2.相位噪声测量结果，LO = 1900 MHz

采用两种电源解决方案的收发器的SFDR测量结果如表3所示，两种方案的性能相当，除了LO = 3800 MHz，这种情况下ADP5054的开关纹波开始在载波信号输出频谱上产生调制杂散，如图9所示。

表3.ADRV9009收发器SFDR性能

图9.发射器1载波信号和电源开关频率引起的杂散频率。

测量条件：LO = 3800 MHz，Fbb = 7 MHz，–10 dBm。

结论

不同应用有不同要求，评估板的配电网络可能需要进一步改进或改变。量化信号处理IC噪声要求的能力为电源设计或只是优化现有电源解决方案提供了更有效的方式。对于ADRV9009之类的高性能RF收发器，在PDN中设置噪声注入以确定可容许多大电源噪声，有助于我们改进当前PDN的空间需求、效率和至关重要的热性能。请继续关注本电源系统优化系列的后续篇目。

作者简介

Pablo Perez, Jr.于2019年5月加入ADI公司，担任ADEF高级应用工程师。他的工作经验包括修改和评估不同应用领域（工业、电信、医疗、军事）的标准开关模式电源，以及线性稳压器、开关稳压器和电源管理IC的设计验证和样本评估。Pablo毕业于菲律宾奎松省卢塞纳市的Manuel S. Enverga University Foundation, Inc.，获得电子与通信工程学士学位。

John Martin Dela Cruz于2020年10月加入ADI公司，担任电源应用工程师。他主要负责航空航天和防务(ADEF)电源系统。他毕业于菲律宾大学（位于菲律宾奎松市迪里曼），获电子工程学士学位。

12月4日，“2021中国汽车供应链峰会暨第六届铃轩奖盛典”在武汉车谷隆重举行。黑芝麻智能发布的车规级大算力自动驾驶计算芯片 -- 华山二号A1000 Pro一举摘得“前瞻类金奖”，产品性能和技术前瞻性再获业内高度认可。黑芝麻智能创始人兼CEO单记章受邀出席峰会并发表题为《赋能自动驾驶，拥抱算力时代》的演讲。

性能领跑自动驾驶芯片，A1000 Pro摘金“铃轩奖”

“铃轩奖”与轩辕奖、金轩奖并称为中国汽车业三大奖项，本届铃轩奖前瞻类的申报比例高达57%，首次大幅超越量产类申报案例。前瞻类金奖仅设5个，竞争程度异常激烈。华山二号A1000 Pro从中脱颖而出，一举捧得金奖，彰显了黑芝麻智能产品的卓越性和先进的技术实力。

华山二号A1000 Pro是黑芝麻智能旗下最新一代大算力车规级自动驾驶计算芯片，于2021年4月发布，并于同年7月流片成功，为目前性能最强的国产车规级自动驾驶芯片。

A1000 Pro基于最高等级ASIL D车规安全标准打造，依托两大自研核心IP -- 车规级图像处理器NeuralIQ ISP以及车规级低功耗神经网络加速引擎DynamAI NN，芯片算力达到106TOPS(INT8)，最高可达196 TOPS(INT4)。采用异构多核架构，16核Arm v8 CPU ，16nm工艺制程，支持16路高清摄像头输入，具有高性能、低功耗、安全可靠的特点，能够支持L3/L4高级别自动驾驶功能。

自动驾驶进入算力角逐时代

本届中国汽车供应链峰会以“链变”为主题，与智能汽车供应链企业共话如何在“新四化”背景下强链、补链、延链，还围绕四个与供应链密切相关的重大问题深入探讨。

过去一年，是全球汽车业“缺芯”的一年，危中有机，这为车厂提供了供应链再造的机会。在国内车厂的本土供应链体系中，国产供应商正发挥越来越重要的作用。黑芝麻智能拥有国内性能最强的自动驾驶芯片矩阵，覆盖从L2到L4级别自动驾驶。凭借性能强大的芯片产品、软硬件全解耦的软件工具体系、完善的车规认证资质，黑芝麻智能领跑国产芯片行业。此次A1000 Pro在铃轩奖评选中摘金，也反映出业内对黑芝麻智能产业链价值的高度认可。

进入智能驾驶时代后，车内的数字化应用和数字化体验需求爆发，智能汽车的创新开始围绕着芯片、人工智能、电子架构等方面展开。单车算力也从几年前的几T算力，跃升到千T的量级。通过算力的提升推进自动驾驶的发展已经成为行业公认的方式。

汽车智能化发展需要高性能大算力的自动驾驶芯片提供舞台，单记章在峰会的演讲中表示，自动驾驶已经进入算力角逐时代，算力是自动驾驶最核心的驱动力。

黑芝麻智能创始人兼CEO单记章提到：

“黑芝麻智能一直致力于提升芯片整体的综合计算能力，只有硬件平台的综合性能得到提升，才能够有效支撑上层应用体验的升级迭代，真正赋能未来汽车智能化的发展。”

黑芝麻智能定位Tier2，打造自动驾驶的算力平台，基于自主研发的两大核心IP，形成核心技术壁垒，推出了国内首个通过车规安全认证，可量产的单芯片支持行泊一体域控制器的国产芯片平台，并且能够向客户提供面向数据安全的数据闭环体系，以及从开发到量产的软硬件全解耦软件工具体系，赋能车厂安全、快速地实现产品落地。

芯片是自动驾驶产业链的核心环节，黑芝麻智能希望和车厂共享发展机遇，并通过自身的技术优势、产品体系、开放的生态还有灵活的商业模式赋能车厂打造差异化产品，助力自动驾驶的发展。

单记章表示：“新一轮智能驾驶的全球浪潮，中国汽车产业毫无疑问已站立潮头。伴随着中国汽车产业的飞速发展，相信中国必将成长出世界级的车载芯片公司，黑芝麻智能致力于打造核心技术和产品，引领行业发展。”

稿源：美通社

今年，环旭电子进入智能穿戴模组领域的第九年，并在先进封装技术的开发方面又登上新台阶。双面塑封和薄膜塑封是环旭电子最新开发的技术，双面塑封实现了模组的最优化设计。薄膜塑封技术的引入，实现了信号连接导出区域的最小化设计，同时可以和其他塑封区域同时在基板的同一侧实现同时作业。

一直以来，手机是推动微小化技术的主要动力，如今微小化技术正在多项领域体现其优势，其中智能穿戴领域对微小化技术的需求越来越高。系统级封装技术是为智能手表、蓝牙耳机等新型智能穿戴电子产品提供高度集成化和微小化设计的关键技术。环旭电子不断加强研发投入，包括先进SMT技术、塑封制程(Molding)、新型切割技术(激光切割和传统锯刀刀切割技术相结合)以及薄膜溅镀技术这些领域都取得了突破。

在SMT技术方面，环旭电子在传统SMT技术的基础上，实现了更小间距的零件贴装，目前可以实现的最小零件间距为50微米。同时，还开发了单颗模组的SMT贴装工艺和3D SMT贴装技术，可以实现灵活选择Panel level或SiP level SMT制程。

塑封制程被视作先进SiP封装技术区别于传统封装技术的最大优势，可以有效地实现对小间距高密度封装零件的保护，从而最大化实现空间利用率。环旭电子在传统塑封技术基础上，开发了多台阶塑封、区域性塑封、双面塑封、薄膜塑封等技术。其中，多台阶塑封可以根据内部封装组件的高度选择塑封高度，一方面减少塑封材料的使用，一方面可以给产品机构的设计让出空间。区域性塑封指的是在塑封的同时，針對产品应用需求將不需要或不能塑封的组件和信号Pin曝露在塑封区域外，实现塑封和未塑封共存于PCB同一面。 

在激光技术方面，环旭电子则进一步拓展了应用领域。在传统封装中，激光技术通常只用作打标，环旭电子则开发出了使用激光切割实现模组的异形切割，在满足客户设计需求的同时，也为机构设计提供了更高的灵活性。而利用激光的高度可控性，还能实现在塑封体表面进行精准地切割并控制其深度进行局部区域间隔屏蔽。

溅镀屏蔽是取代传统铁盖屏蔽制程的新工艺，可提供更好的屏蔽效果而且几乎不占空间。今年，环旭电子在传统溅射技术基础上开发了选择性溅射制程，来解决在基板同一表面需要电磁屏蔽区域和非电磁屏蔽区域共存地设计难题。通过遮挡的方式在溅射前把非电磁屏蔽区域保护起来，在溅射后移除遮挡物，后续SMT在此区域贴装功能组件，实现了功能区域的区隔。目前，环旭电子也在评估更高效的电磁屏蔽技术，雾化喷涂工艺、plasma喷涂、真空印刷等工艺开发和应用。 

环旭电子从2013年就开始致力于可穿戴式产品相关SiP模组的微小化、高度集成化的开发，包括局域间隔屏蔽、选择性塑封、薄膜塑封技术、选择性溅镀、异形切割技术、干冰清洗技术、3D钢网印刷等新型先进封装技术。随着更多技术在量产上的运用，环旭电子将继续在SiP技术创新上加码。 

关于USI环旭电子

USI环旭电子(上海证券交易所股票代码: 601231，沪深300指数成份股)为全球电子设计制造领导厂商，在SiP(System-in-Package)模块领域居行业领先地位，同时向国内外知名品牌厂商提供D(MS)2产品服务：设计(Design)、生产制造(Manufacturing)、微小化(Miniaturization)、行业软硬件解决方案(Solutions)以及物料采购、物流与维修服务(Services)。公司有27个销售生产服务据点遍布亚洲、欧洲、美洲、非洲四大洲，与旗下子公司Asteelflash共同在全球为客户提供通讯类、计算机及存储类、消费电子类、工业类与医疗及车用电子为主等电子产品。环旭电子为全球领先半导体封装与测试制造服务公司--日月光投控(TWSE: 3711, NYSE: ASX)成员之一。更多信息，请查询www.usiglobal.com或者在LinkedIn和微信(账号：环旭电子USI) 关注我们。

稿源：美通社

近日，搭载两颗征程2芯片的长安UNI-V正式亮相，这也是继UNI-T、UNI-K量产落地后，地平线赋能长安汽车的又一款车型。长安UNI-V定位A+级五门掀背Coupe，同时在智能化方面基于两颗征程 2 芯片分别实现了智能辅助驾驶和智能交互功能，可为用户提供内外兼备的全新智能化体验。从智能交互到智能驾驶、再到两者兼备的量产合作持续推进，UNI-V的量产上市标志着地平线与长安汽车的合作迈入了全新的加速阶段。

基于征程 2 芯片，长安汽车打造了NDA 1.0 智能驾驶辅助系统并首次搭载于UNI-V上。结合地平线单目视觉感知方案，NDA 1.0 可在低于 100 毫秒的延迟下有效感知车辆、行人、车道线、交通标识等多种目标，极大提升了辅助驾驶的智能程度与可靠性。此外，地平线针对中国道路复杂场景进行的算法优化，如对两轮车、超车场景的精准识别与感知，也进一步为智能驾驶提供了安全保障。

目前，长安汽车NDA 1.0 已集成自适应巡航（IACC）、高速公路智能驾驶辅助（HWA）、驾驶员触发换道（UDLC）、领航智驾NID1.0 等ADAS功能及碰撞预警、自动紧急制动(AEB)等主动安全功能。

此外，在车载智能交互领域，UNI-V 则承袭了UNI-T 与UNI-K的智能化积累，基于征程2实现了多模唇语、视线亮屏、手势交互、情绪识别、性别和年龄检测，抽烟打电话检测、疲劳监测与干预等多项主动 AI 交互功能，极大提升了用户出行的驾乘体验。

地平线与长安汽车的合作由来已久，早在2018年，双方便成立人工智能联合实验室，2020年，长安汽车推出首款搭载征程 2 汽车智能芯片的主力车型 -- UNI-T，该车型也是首款搭载国产车规级人工智能芯片的智能汽车。UNI-T在上市半年内实现了每月销量上万的佳绩，而UNI-K的上市也得到了广泛关注。在地平线等产业优质合作伙伴的合力协作下，UNI系列“未来科技量产者”品牌定位得到市场认可。

作为国内驰名汽车品牌，长安汽车对智能化趋势保持了高度关注与持续投入，地平线见证并亲身参与了这一变革创新之路。此次UNI-V量产发布，既是长安汽车对过去合作成果的认可，也是地平线与长安汽车双方合作不断深化的又一力证。UNI系列的市场表现，成功验证了“有算法能力的AI芯片公司+整车厂”合作模式的潜力。

作为继Mobileye、英伟达后第三个实现专用ADAS芯片规模化量产的厂商，地平线的征程系列芯片已广泛搭载在多家主流车厂的明星车型上，目前出货量已达80万片。而随着全场景整车智能中央计算芯片征程5的正式发布，地平线已成为业界唯一能够覆盖从L2到L4全场景整车智能芯片方案的提供商。未来，地平线将持续打磨以“芯片+算法+工具链”为核心的基础技术平台，以技术开放、高效支撑、共同开发、灵活服务为合作宗旨，与产业链上下游合作伙伴征程与共、一路同行，携手建立开放共赢的汽车产业生态。

稿源：美通社