CN102710830B - 一种手机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机，该手机包括：电源管理单元和匹配电路，电源管理单元包括：第一低压差线性稳压器和第二低压差线性稳压器，其中，第一低压差线性稳压器包括第一输出端和第一参考电压输入端，第一参考电压输入端与手机主板的地线以布线方式直接连接，第一输出端连接第二低压差线性稳压器的第二参考电压输入端；匹配电路包括电容和电感，电容的第一端以贴片方式连接手机主板的地线，电容的第二端连接电感的第一端，第一输出端进一步与电感的第二端连接。通过上述方式，本发明的电感对通过电容的射频噪音信号起到高阻抗的作用，从而消除了噪音信号对电源管理单元的影响，继而保证了手机的通话质量，提高了人们的体验。

Description

一种手机

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种手机。

背景技术

目前，手机在通话的时候，有时会出现噗噗的噪音，甚至会突然掉话。其中一种引起手机掉话的原因如图1所示，图1为现有技术中手机内部模块的结构示意图，图1中，如果电源管理单元101在输出电压（尤其是模拟电压）时，电压信号含有噪音，此噪音会随着输出的电压信号影响到基带102的模拟单元，当基带102对收发器103进行频率控制时，基带102的模拟单元的噪音就会进入收发器103中，从而引起收发器103内锁相环中鉴相器获得错误的结果，进而引起过大的频率误差。由于频率误差过大，当功率放大器104对收发器103输出的调频信号进行放大，并经过天线105发射出去时，会导致对方手机无法解析，从而引起掉话。由于电源管理单元101输出的电压信号上被加载噪音，所以手机本身需要该电压信号供电的音频单元也会产生噗噗的噪音。

具体地，请参考图2，电源管理单元输出电压被加载噪音的原理如图2所示，图2是现有技术中手机内部的电路连接示意图，如图2所示，电池213通过正极电压输出端214为电源管理单元205提供电池电压，匹配电路201包括一电容202，电源管理单元205包括第一低压差线性稳压器203和第二低压差线性稳压器204，其中电容202的第一端206分别连接第一低压差线性稳压器203的第一输出端VOUT和第二低压差线性稳压器204的第二输入端VREF′，电容202的第二端207接地。电容202的阻抗绝对值公式为：

|R|=|1/j2πfC|=12πfC，

其中，π为圆周率，f为通过电容202的信号的频率，C为电容202的值，一般为1uF。

当天线（图未示）在通话或数据传输时辐射噪音，其频率为800MHz到2GHz之间，计算电容202对此频率的噪音的阻抗的过程为：当噪音的频率为800MHz时，电容202对此噪音的阻抗为：|R|＝1/2πfC=0.0002欧姆；当噪音的频率为2GHz时，电容202对此噪音的阻抗为：|R|＝1/2πfC=0.00008欧姆。因此，电容202对天线辐射过来的噪音几乎是完全导通的。

手机设计中第一低压差线性稳压器203的匹配电路201中的电容202以贴片方式连接手机主板的地线，由于贴片连接时往往会产生一定的电阻，因此电容202连接的地线的一端与手机主板的地线电压不一致，电容202连接的地线的一端与手机主板的地线在射频干扰时，会产生一定的压差（由于电源管理单元205的第一低压差线性稳压器203的参考电压输入端VREF与手机主板的地线以非贴片方式直接连接，所以此压差即是噪音）。基于前面所述，电容202几乎对此射频干扰信号完全导通，所以该射频干扰信号会被加载到第一低压差线性稳压器203的输出端VOUT上。

而对于实际给受电单元208进行供电的第二低压差线性稳压器204中，由于为了提高PSRR(电源抑制比)性能，所以需要采用基于第一低压差线性稳压器203的输出端VOUT输出的电压作为其输入（作为基准电平）。所以当天线辐射的噪音被加载到第二低压差线性稳压器204的参考电压输入端VREF′后，电源管理单元205的第二低压差线性稳压器204的输出端VOUT′上也会被加载相应频率的噪音，而且由于第一低压差线性稳压器203的输出电压作为第二低压差线性稳压器204的基准电平，所以第一低压差线性稳压器203的输出端VOUT上的噪音会被第二低压差线性稳压器204放大。也就是说第二低压差线性稳压器204的输出端VOUT′输出的噪音比第一低压差线性稳压器203的输出端VOUT输出的噪音要更大。

因此，第二低压差线性稳压器204产生的供电电压中含有噪音，该加载着噪音的供电电压影响受该供电电压供电的受电单元208。如图1所示，该加载着噪音的供电电压输出影响基带的模拟单元，进而影响收发器工作，导致频率误差加剧，最终出现掉话或发射接收失败等异常情况的出现。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种手机，能够消除噪音信号对电源管理单元的影响，保证了手机的通话质量和提高了人们的体验。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种手机，该手机包括：电源管理单元和匹配电路，电源管理单元包括：第一低压差线性稳压器，包括第一输出端和第一参考电压输入端，第一参考电压输入端与手机主板的地线以布线方式直接连接，第一低压差线性稳压器根据地线的地电压产生参考电压并从第一输出端输出参考电压；第二低压差线性稳压器，包括第二输出端和第二参考电压输入端，第一输出端连接第二参考电压输入端，第二低压差线性稳压器根据参考电压产生供电电压并从第二输出端输出供电电压；匹配电路，匹配电路包括电容和电感，电容的第一端以贴片方式连接手机主板的地线，电容的第二端连接电感的第一端，第一输出端进一步与电感的第二端连接。

其中，电感的电感值在1uH到10uH之间。

其中，电容的电容值在1uF到10uF之间。

其中，手机进一步包括受电单元，受电单元设置有供电电压输入端，第二输出端与供电电压输入端连接，第二输出端输出供电电压至供电电压输入端以对受电单元进行供电。

其中，受电单元包括基带信号处理器、收发器、射频放大器以及音频放大器。

其中，手机进一步包括电池，第一低压差线性稳压器进一步包括第一电池电压输入端，电池的正极与第一电池电压输入端连接，正极输出电池电压至第一电池电压输入端以对第一低压差线性稳压器进行供电。

其中，第二低压差线性稳压器进一步包括第二电池电压输入端，电池的正极进一步与第二电池电压输入端连接，正极输出电池电压至第二电池电压输入端以对第二低压差线性稳压器进行供电。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的匹配电路设置有电感和电容，其中该电感的第一端连接电容的第一端，电感的第二端进一步与电源管理单元的第一线性低压稳压器的第一输出端连接，匹配电路的电感对通过电容的射频噪音信号起到高阻抗的作用，从而消除了噪音信号对电源管理单元的影响，继而保证了手机的通话质量，提高了人们的体验。

附图说明

图1是现有技术中手机内部模块的结构示意图；

图2是现有技术中手机内部模块的电路连接示意图；

图3是根据本发明手机第一实施例的电路连接示意图；

图4是根据本发明手机第二实施例的电路连接示意图。

具体实施方式

请参阅图3，图3是根据本发明手机第一实施例的电路连接示意图，本发明的手机300包括：电源管理单元301和匹配电路302。其中，电源管理单元301还包括：第一低压差线性稳压器303和第二低压差线性稳压器304。其中，第一低压差线性稳压器303包括第一输出端VOUT、第一参考电压输入端VREF、第一电池电压输入端VBAT、第一使能端EN以及第一接地端GND，其中，第一参考电压输入端VREF与手机主板的地线以布线方式直接连接，第一低压差线性稳压器303根据地线的地电压产生参考电压并从第一输出端VOUT输出参考电压。第二低压差线性稳压器304包括第二输出端VOUT′、第二参考电压输入端VREF′、第二电池电压输入端VBAT′、第二使能端EN′以及第二接地端GND′，其中，第一输出端VOUT连接第二参考电压输入端VREF′，第二低压差线性稳压器304根据参考电压产生供电电压并从第二输出端VOUT′输出供电电压。匹配电路302包括电感305和电容306，电容306的第一端307以贴片方式连接手机主板的地线，电容306的第二端308连接电感305的第一端309，第一输出端VOUT进一步与电感305的第二端310连接。

本实施例中，第一低压差线性稳压器303为一个，第二低压差线性稳压器304为一个。电容306对第一低压差线性稳压器303输出的参考电压进行稳压，电感305在射频范围内，对第一低压差线性稳压器303的输出与手机的地之间进行搁置，防止手机天线辐射的射频噪音由手机的地经过电容306后影响到第一低压差线性稳压器303的输出。其中，电感的电感值在1uH到10uH之间，优选为1uH。电容的电容值在1uF到10uF之间，优选为1uF。

在优选实施例中，手机300进一步包括受电单元311，受电单元311设置有供电电压输入端312，其中，第二输出端VOUT′与供电电压输入端312连接，第二输出端VOUT′输出供电电压至供电电压输入端312以对受电单元311进行供电。

本实施例中，受电单元311包括但不限制于基带信号处理器、收发器、射频放大器以及音频放大器（图未标示）。其中，基带信号处理器的第一控制端连接第一使能端EN（未标示），基带信号处理器的第二控制端连接第二使能端EN′（未标示），以对第一低压差线性稳压器303和第二低压差线性稳压器304进行控制。

在优选实施例中，手机进一步包括电池313，其中，电池313的正极314分别与第一电池电压输入端VBAT和第二电池电压输入端VBAT′连接，电池313的正极314输出电池电压至第一电池电压输入端VBAT以及第二电池电压输入端VBAT′以对第一低压差线性稳压器303以及第二低压差线性稳压器304进行供电。

请参考图4，图4是根据本发明手机第二实施例的电路连接示意图。图4所示的手机的电路连接是在图3所示的手机第一实施例的电路连接的基础上进行扩展所得。如图4所示，第二低压差线性稳压器304为多个，为了使图示简化明了，图4中只画出两个第二低压差线性稳压器304。其中，第一输出端VOUT分别与多个第二参考电压输入端连接，如图4中所示第一输出端VOUT分别与第二参考电压输入端VREF′、VREF″连接。其中，受电单元311的供电电压输入端的个数和第二输出端的个数相同。如图4，第二输出端VOUT′与受电单元311的供电电压输入端312连接，第二输出端VOUT″与受电单元311的供电电压输入端313连接。其他的电路连接关系如图3所示的连接，在此不再赘述。

图3所示的手机的电路原理分析如下：

匹配电路302中的电容306的阻抗绝对值公式为：

|R|=|1j2πfC|=12πfC，

其中，π为圆周率，f为通过电容306的信号的频率，C为电容306的值。

匹配电路302中的电感305的阻抗绝对值公式为：

|R|=|j2πfL|=2πfL，

其中，π为圆周率，f为通过电感305的信号的频率，L为电感305的值。

当天线（图未画出）在通话或数据传输时辐射射频噪音，该噪音频率在800MHz到2GHz之间。利用电容306的阻抗绝对值公式计算电容306对此频率的噪音的阻抗的过程为：当噪音的频率为800MHZ，电容306的值为1uF时，电容306对此噪音的阻抗为：|R|=12πfC=0.0002欧姆；当噪音的频率为2GHZ，电容306的值为1uF时，电容306对此噪音的阻抗为：|R|=1/2πfC=0.00008欧姆。

利用电感305的阻抗绝对值公式计算电感305对此频率的噪音的阻抗过程为：当噪音的频率为800MHZ，电感305的值为1uH时，电感305对此噪音的阻抗为：|R|=2πfL=5024欧姆；当噪音的频率为2GHz，电感305的值为1uH时，电感305对此噪音的阻抗为：|R|＝2πfL=12560欧姆。

因此，电容306和电感305组成的匹配电路302对天线辐射的射频噪音的阻抗可以达到5024欧姆~12560欧姆之间，能极大地减弱该噪音通过匹配电路302对第一输出端VOUT输出的参考电压的影响，从而提高了第二低压差线性稳压器304输出的各供电电压的质量。因此，手机300受各供电电压供电的受电单元的性能也得到了提高，即保证了通话的质量。

本实施例中，由于匹配电路302的电感305优选为1uH，因此电感305对中低频如10KHz的信号的阻抗绝对值为：|R|＝2πfL=0.0628欧姆，因此，电感305对中低频如10KHz以下的信号的阻抗很小，等效为导通状态，因此，匹配电路302的稳压特性没有因为电感305而丧失。

综上所述，本发明在匹配电路中设置了电容和电感，其中电感的第一端与电容的第二端连接，电感的第二端与电源管理单元中的第一低压差线性稳压器的第一输出端连接，匹配电路的电感对通过电容的射频噪音信号起到高阻抗的作用，从而消除了噪音信号对电源管理单元的影响，继而保证了手机的通话质量，提高了人们的体验。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种手机，其特征在于，所述手机包括电源管理单元和匹配电路，

电源管理单元，包括：

第一低压差线性稳压器，包括第一输出端和第一参考电压输入端，所述第一参考电压输入端与所述手机主板的地线以布线方式直接连接，所述第一低压差线性稳压器根据所述地线的地电压产生参考电压并从所述第一输出端输出所述参考电压；

第二低压差线性稳压器，包括第二输出端和第二参考电压输入端，所述第一输出端连接所述第二参考电压输入端，所述第二低压差线性稳压器根据所述参考电压产生供电电压并从所述第二输出端输出所述供电电压；

匹配电路，所述匹配电路包括电容和电感，所述电容的第一端以贴片方式连接所述手机主板的地线，所述电容的第二端连接所述电感的第一端，所述第一输出端进一步与所述电感的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述电感的电感值在1uH到10uH之间。

3.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述电容的电容值在1uF到10uF之间。

4.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述手机进一步包括受电单元，所述受电单元设置有供电电压输入端，所述第二输出端与所述供电电压输入端连接，所述第二输出端输出所述供电电压至所述供电电压输入端以对所述受电单元进行供电。

5.根据权利要求4所述的手机，其特征在于，所述受电单元包括基带信号处理器、收发器、射频放大器以及音频放大器。

6.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述手机进一步包括电池，所述第一低压差线性稳压器进一步包括第一电池电压输入端，所述电池的正极与所述第一电池电压输入端连接，所述正极输出电池电压至所述第一电池电压输入端以对所述第一低压差线性稳压器进行供电。

7.根据权利要求6所述的手机，其特征在于，所述第二低压差线性稳压器进一步包括第二电池电压输入端，所述电池的正极进一步与所述第二电池电压输入端连接，所述正极输出所述电池电压至所述第二电池电压输入端以对所述第二低压差线性稳压器进行供电。