基带电路的作用和组成部分

描述

文章来源:老虎说芯

原文作者:老虎说芯

本文介绍了基带电路的作用和组成部分。

一、什么是“基带”?

“基带”这个词,最早来源于通信理论,意思是未经调制的原始信号。比如你打电话时说话的声音、视频通话中的图像信号、从网口传输的数据包等,这些都属于“基带信号”。

二、基带电路是干什么的?

简单说,基带电路的任务就是“产生、处理和控制这些原始的低频信息信号”。

在无线通信系统中,无论是手机、路由器、蓝牙耳机还是车载导航,整个系统可以分成两个核心模块:

基带系统:负责处理原始数据、控制逻辑,像个“大脑”

射频系统:负责将处理好的数据通过无线方式“发射”出去,或者把天线上接收到的信号“解调”出来

三、基带电路都包含哪些部分?

基带电路是数字和模拟电路的混合体,主要由以下几个核心模块构成:

1. 数字处理模块(Digital Baseband)

比如 CPU、DSP、FPGA、专用通信处理芯片(SoC)等

用来执行通信协议、调制解调算法、加密解密、数据打包拆包等逻辑

举个例子:Wi-Fi 里的 OFDM 调制、5G 的信道编码、蓝牙的信号配对等,都是在这做的

2. 模拟接口模块(Analog Baseband)

这部分连接射频电路的低频模拟接口,比如 DAC(数模转换器)、ADC(模数转换器)、低通滤波器、混频器(在中频设计中)

比如你有一个音频信号,先通过 ADC 变成数字信号给数字模块处理,之后再通过 DAC 输出给功放或耳机

3. 存储和控制模块

包括 DDR、Flash、EEPROM 等,用来存程序、缓存数据、保存设置等

MCU(微控制器)也通常属于基带系统的一部分,用于整体控制、功耗管理、温度监控、时钟同步等功能

4. 电源管理和时钟系统

基带芯片工作也需要稳定的电压和精准的时钟(比如 26MHz、40MHz 晶振)

电源模块负责提供多路稳压供电,时钟模块则提供系统主频和同步信号

5. 接口电路

包括与外部通信的物理接口,比如 USB、PCIe、I2C、SPI、UART、SDIO 等

比如 Wi-Fi 芯片通过 SDIO 与主控 SoC 通信,这些接口都是基带电路的一部分

四、基带电路和射频电路的区别?

对比项 基带电路 射频电路
主要信号类型 数字信号 / 低频模拟信号 高频模拟信号(电磁波)
工作频率 几Hz ~ 几百MHz(常见几MHz ~ GHz) 通常是几百MHz到几十GHz
主要目标 数据处理、控制逻辑、调制解调 功率控制、信号发射接收
测试手段 示波器、逻辑分析仪、协议分析仪 频谱仪、网络分析仪、射频测试仪
常见芯片 SoC、Modem、MCU、DAC、ADC、存储器等 PA、LNA、Switch、SAW滤波器、天线等

五、举个通俗例子

拿我们日常使用的手机来说:

你说话的时候,声音被麦克风采集,基带电路把它转换成数字信号 → 编码 → 加密 → 调制处理 → 交给射频电路发射

你接电话时,射频电路从天线接收信号 → 解调 → 送给基带电路 → 解密 → 解码 → 还原成语音 → 播放出来

在这个过程中,基带电路就像是通信系统的大脑和内脏,负责思考、运算、处理各种信息;而射频电路则是它的耳朵和嘴巴,负责“听”和“说”。

六、总结一句话

基带电路就是通信系统的“中枢神经”,专门处理原始数据和控制逻辑,是一切无线通信设备正常运转的根本保障。

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