手機發(fā)射部分電路結(jié)構(gòu)(三種).ppt

1、1,手機的基本原理與電路結(jié)構(gòu),培訓(xùn)師：王慧強,2,第一章、移動通信概述,一、蜂窩移動通信系統(tǒng)演繹,介紹從1G到3G的發(fā)展； 蜂窩移動系統(tǒng)的構(gòu)介紹。,3,二、數(shù)字通信的信號處理流程,1、數(shù)字通信對信號處理的步驟 1）把模擬的話音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 2）數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成射頻信號； 3）射頻信號通過電磁波進行傳輸； 4）在接收端將射頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 5）數(shù)字信號被 還原成模擬的話音信號。,以上是數(shù)字通信的發(fā)射過程，若接收則反之。,4,三、多址接入技術(shù),1、多址接入的概念；,2、多址接入的種類； 1、FDMA 2、TDMA 3、CDMA,5,四、數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的介紹,1、目前數(shù)字手機蜂窩移

2、動通信系統(tǒng)的種類；,2、GSM、DCS、通信系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)介紹； 1）GSM、DCS系統(tǒng)收發(fā)頻率范圍； 2）GSM、DCS系統(tǒng)的頻帶、信道帶寬、信道數(shù)、功率范圍與功率控制等級等。,6,第二章、手機的內(nèi)部組成與分類,一、手機的內(nèi)部組成與分類,1、射頻部分； 2、邏輯部分。,7,第三章、移動通信設(shè)備的電路結(jié)構(gòu),第一節(jié)、接收機電路結(jié)構(gòu)（三種）,一、超外差一次變頻接收機；（詳細講解） 1）超外差一次變頻接收機的組成及其框圖； 2）各功能電路的作用；（結(jié)合框圖逐一介紹）,8,二、超外差二次變頻接收機；,1）超外差二次變頻接收機的組成及其框圖；,三、直接變換的線性接收機；,1）直接變換的線性接收機的組成及

3、其框圖；,四、比較三種接收電路結(jié)構(gòu)的特點，以及掌握如何判別的方法。,9,第二節(jié)、頻率合成系統(tǒng),一、頻率合成系統(tǒng)的概念與作用； 二、一般鎖相頻率合成系統(tǒng)的組成及框圖 三、鎖相頻率合成系統(tǒng)的工作原理,10,第三節(jié)、手機發(fā)射部分電路結(jié)構(gòu),一、帶發(fā)射變換模塊的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu)；,二、帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu)；,三、直接調(diào)制的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu)。,11,一、帶發(fā)射變換模塊的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu),1、帶發(fā)射機變換模塊發(fā)射機電路的組成及其框圖,2、各功能電路的作用（逐一介紹）,12,1、帶發(fā)射機變換模塊發(fā)射機電路的組成及其框圖,PD,混頻,RX VCO,功率 放大器,TX VCO,功率 控制器,天線,發(fā)射變換模塊

4、,13,如上框圖所示，帶發(fā)射變換模塊的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu)由功率放大器、TXVCO、發(fā)射變換電路、發(fā)射I/Q調(diào)制等電路組成。 各功能電路的作用：,A、發(fā)射話音拾取 該電路是一個音頻電路。它將送話器轉(zhuǎn)換得到的模擬話音電信號進行放大，得到適合于通信的話音信號。,14,B、數(shù)字語音處理 該電路是一個數(shù)字電路。它首先將發(fā)射音頻拾取電路輸出的模擬話音信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字式的話音信號，然后經(jīng)信源編碼、分間插入、信道編碼等一系列處理，得到發(fā)射基帶信號-TXI/Q。 TXI/Q信號是一個包含各種數(shù)字信息的模擬信號，GSM手機與CDMA手機路中都有I/Q信號，GSM手機的I/Q信號的頻率為67.707KHz，C

5、DMA的I/Q信號頻率為615KHz。數(shù)字語音電路產(chǎn)生的TXI/Q信號被送到發(fā)射射 頻電路中的I/Q調(diào)制電路。,15,C、I/Q調(diào)制 I/Q調(diào)制電路是數(shù)字手機獨特擁有的電路。對講機、無繩電話等沒有此電路。 其作用是：把I/Q信號調(diào)制在發(fā)射中頻載波上。 發(fā)射中頻載波通常有一個專門的電路提供，來自IFVCO、VHFVCO電路。 I/Q調(diào)制電路輸出的信號稱為已調(diào)發(fā)射中頻信號。,16,D、發(fā)射變換 組成：它由鑒相器和混頻器組成，如框圖中所示。 作用：對發(fā)射已調(diào)中頻信號進行處理，轉(zhuǎn)換成一個包含發(fā)送信息的脈動直流信號。 工作原理：TXI/Q調(diào)制信號被送到鑒相器（PD）。RXVCO信號與TXVCO信號混頻后

6、得到的發(fā)射參考中頻信號也送到鑒相器PD。兩個信號在PD中進行比較，得到一個包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動直流信號。 PD輸出的直流電壓信號到TXVCO電路，控制TXVCO電路輸出信號的頻率。,17,E、TXVCO TXVCO電路是一個壓控振蕩電路。它在PD輸出的脈動直流信號的控制下，產(chǎn)生最終發(fā)射信號。、 它實際上也是一個調(diào)制的過程，因為TXVCO輸出的頻率是隨控制電壓的變化而變化的。 TXVCO電路產(chǎn)生的最終發(fā)射信號被送到功率放大電路。 試問TXVCO與RXVCO產(chǎn)生頻率的區(qū)別？,18,F、功率放大器 作用：對最終發(fā)射信號進行功率放大，以使發(fā)射信號有足夠的功率經(jīng)天線輻射出去。 前級輸出的最終發(fā)射信號，基本

7、可達到5dB以上，但都不足以進行遠距離傳輸，要進行遠距離傳輸，就必須使最終發(fā)射信號加大功率，才能通過天線輻射出去。 功率放大器通常用PA來表示。,19,G、功率控制器 作用：對功率大器的功率放大等級進行調(diào)節(jié)控制，從而保證發(fā)射電路的正常工作。,20,功率控制電路的組成： 取樣 在GSM手機中，發(fā)射射頻信號的取樣是通過微帶線或功率分配器來完成的。 高頻整流 取樣得到的發(fā)射射頻信號是一個交流信號。該信號需要經(jīng)高頻整流，得到一個反映發(fā)射功率大小的直流電壓。 在電路中，通常利用高頻二極管來完成高頻整流。 比較輸出 高頻整流得到的直流電壓被送到一個電壓比較器電路與邏輯電路輸出的功率控制參考電平進行比較，從

8、而得到功率控制信號。,21,3、綜合以上介紹的各功能電路作用，帶發(fā)射變換模塊的發(fā)射機電路的發(fā)射流程如下： 送話器將話音信號轉(zhuǎn)化為模擬的話音電信號，轉(zhuǎn)化后信號經(jīng)PCM編碼模塊將其變?yōu)閿?shù)字語音信號，然后在邏輯電路中進行數(shù)字語音處理，如信道編碼、均衡、加密以及TXI/Q分離等，分離后的TXI/Q信號到發(fā)射機中頻電路完成I/Q調(diào)制，該信號再在發(fā)射變換模塊里與發(fā)射參考中頻（RXVCO與TXVCO的差頻）進行比較，得到一個包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動直流信號，該信號去控制VCO的工作（調(diào)制VCO），得到最終發(fā)射信號，功率放大器在功率控制器的功率下，把發(fā)射信號進行功率放大，從而使它從天線發(fā)送出去。,22,二、帶發(fā)射上

9、變頻器的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu),1、帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機的組成及其框圖,2、帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射的發(fā)射原理,23,1、帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機的組成及其框圖,RX VCO,發(fā)射 上變頻,功率 放大器,功率 控制器,天線,24,從兩個框圖上的對比可以看到，后者用上變頻器取代了發(fā)射變換和TXVCO電路。帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機電路的最終發(fā)射信號的產(chǎn)生方式不同于前者， 最終發(fā)射信號由上變頻器產(chǎn)生，其他電路與帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機電路是一樣的。,2、帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機的發(fā)射原理 工作原理：發(fā)射I/Q調(diào)制電路輸出的發(fā)射已調(diào)中頻信號被送到發(fā)射上變頻電路。在發(fā)射上變電路中，發(fā)射已調(diào)中頻信號與RXVCO信號進行混頻

10、，得到最終發(fā)射信號。,25,三、直接調(diào)制的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu),1、直接調(diào)制的發(fā)射機的組成及其框圖,2、直接調(diào)制發(fā)射機的發(fā)射原理,26,1、直接調(diào)制的發(fā)射機的組成及其框圖,功率 放大器,功率 控制器,天線,27,直接調(diào)制的發(fā)射機是比較多的，大多數(shù)無繩電話就使用直接調(diào)制的發(fā)射機，但手機電路中采用直接調(diào)制的發(fā)射機并不多，常見于諾基亞手機中，DA6手機的發(fā)射電路也是采用直接調(diào)制的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu)。 2、直接調(diào)制的發(fā)射機的發(fā)射原理 工作原理：發(fā)射基帶信號TXI/Q不再是調(diào)制發(fā)射中頻信號，而是直接調(diào)制在發(fā)射射頻信號上，I/Q調(diào)制器直接輸出最終發(fā)射信號。,28,關(guān)于電路結(jié)構(gòu) 掌握電路結(jié)構(gòu)的知識是非常必要的。學(xué)完電

11、路結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，要求作到以下要求： 首先，要熟記接收、頻率合成、發(fā)射、開機的各個電路結(jié)構(gòu)與原理框圖。具體可按以下要求來做：,要明白不同結(jié)構(gòu)的接收機或發(fā)射機有些什么單元電路。 要明白各單元電路在電路整體結(jié)構(gòu)的什么位置。 各電路結(jié)構(gòu)有什么相同之處，有什么不同之處。 各單元電路用什么英文縮寫來表示，并根據(jù)不同的電路結(jié)構(gòu)的大致信號流程。,29,第四章、手機邏輯電路的基本原理,一、一般手機的開機原理； 手機的開機原理框圖； 手機開機的條件； 講解一般手機的開機流程。（結(jié)合原理框圖）,第一節(jié)、一般手機的開機原理,30,第二節(jié)、手機中一些常見控制信號的介紹。,充電控制信號； 開機維持信號； AFC（自動頻率控

12、制信號） 頻率合成控制信號 頻段切換控制信號 功率控制參考電平 接收、發(fā)射啟動信號 各種電源的啟動控制信號 存儲器的片選信號,一、手機中一些常見控制信號的介紹。,31,1、充電控制信號： 控制充電電路給電池充電 2、開機維持信號： 開機過程中，邏輯電路輸出一個高電平信號到電源電路，控制電源電路保持輸出，以完成開機。 3、AFC（自動頻率控制）信號： 該信號是邏輯電路中的DSP輸出，它控制手機的時鐘與蜂窩系充時鐘同步。 4、頻率合成控制信號（SYNDAT、SYNEN、SYNCLK）： 控制頻率合成電路工作在相應(yīng)的信道上。,32,5、頻段切換控制信號： 雙頻或三頻手機中往往有一個專門的頻段切換控制

13、信號，用于不同頻段之間的切換。常用的英文標識有BAND、BANDSEL、BANDSELECT、HAND等。 在雙頻手機中若該信號在GSM工作狀態(tài)下是一個低電平，那么在DCS工作狀態(tài)下是一個高電平。否則，反之，視不同平臺手機。 6、功率控制參考電平： 該信號到發(fā)射機功率控制電路的電壓比較器，與功率控制電路中的取樣電壓進行比較，以輸出功率控制信號控制發(fā)射功率的大小。,33,7、接收、發(fā)射啟動控制信號： 控制接收、發(fā)射電路的啟動。接收的英文標識為RXEN、RXON，發(fā)射的則為TXEN、TXON。 接收啟動控制信號，手機一開機，接收電路開始工作（開機找網(wǎng)）。若RXEN信號不正常，則接收機肯定不能正常工

14、作。 發(fā)射啟動控制信號則只有在發(fā)射電路要工作時才出現(xiàn)。 8、各種電源的啟動控制信號： 它們控制相應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)器在適當?shù)臅r間啟動。如DA8手機中的RF_POWER、CAM_POWER。,34,9、存儲器的片選信號： 控制邏輯電路中RAM、EPROM、FLASH等芯片的啟動。,35,第五章、具體電路分析,以DA8手機為例,一、手機電路的讀圖技巧 首先應(yīng)熟練掌握前面幾章講的電路結(jié)構(gòu)與基本原理知識； 判斷所讀電路是屬于哪種類型的電路結(jié)構(gòu)；（宏觀指導(dǎo)） 畫出所確定后的電路結(jié)構(gòu)的組成框圖。如，判斷出它的接收電路是屬于超外差一次接收機的話，則畫出其電路結(jié)構(gòu)框圖；（畫結(jié)構(gòu)框圖） 按照組成框圖，對所讀電路圖和主

15、板上的組成元件進行分塊。如劃分出天線電路模塊、低噪聲放大模塊、功率放大模塊、功控放大模塊。（逐級劃分）,36,對劃分后的模塊單元電路進行深入分析。在分析單元電路時要注意以下幾個方面： 這個電路的基本形式是怎么樣的？（特別是分立元件更應(yīng)多加注意） 該電路在整個電路結(jié)構(gòu)中的什么位置？ 該電路起什么作用：？ 該電路若工作不正常，會導(dǎo)致什么故障？ 若該電路工作不正常，應(yīng)如何檢修？ 分析時可以多考慮以下幾個問題。 此模塊單元電路的英文縮寫是什么（反過來，從英文縮寫我們可以找到手機中的該電路）？ 此模塊單元電路在電路結(jié)構(gòu)中的什么位置？ 此模塊單元電路的作用是什么？ 此模塊單元 電路中有哪些關(guān)鍵元件？,37

16、,此模塊單元 電路有此什么信號？信號從哪里來？到哪里去？輸入、輸出的信號有什么區(qū)別？ 此模塊單元電路的工作電源從哪里來？正常工作電源的波形、相位怎么樣、大小是多少？ 此模塊單元 電路有受哪幾個邏輯信號的控制，各個邏輯信號正常工作時的波形、大小、相位是怎么樣的？ 此模塊電路若工作不正常會導(dǎo)致手機什么故障： 此模塊電路若工作不正?？赡苡媚切┰O(shè)備進行檢修？,38,二、DA8手機接收電路原理（互動式講解）,要求學(xué)員讀RF接收部分電路圖1015分鐘，讀圖時要求帶著如下問題去讀圖： DA8接收部分是那種類型的接收機電路結(jié)構(gòu)？試畫出該電路結(jié)構(gòu)的組成框圖； 低噪聲放大器的輸入、輸出腳在哪里？中頻多少？混頻器輸

17、出腳在哪里？RXVCO是哪里產(chǎn)生、從哪個腳輸入混頻電路？I/Q解調(diào)器在哪里？TXI/Q信號從哪里輸出？ 請學(xué)員試述DA8手機接收電路的信號處理流程。 對接收電路進行講解。（詳細講解）,39,三、DA8手機頻率合成系統(tǒng)電路原理（互動式講解）,要求學(xué)員讀圖時帶著如下問題去讀圖： DA8頻率合成控制信號在哪里？ DA8頻率合成系統(tǒng)產(chǎn)生哪些信號？基準頻率是多少？由哪腳輸入、哪腳輸出？ 請學(xué)員試述DA8手機頻率合成系統(tǒng)的工作原理。 對頻率合成系統(tǒng)進行講解。（詳細講解）,40,二、DA8手機發(fā)射電路原理（互動式講解）,要求學(xué)員讀RF發(fā)射部分電路圖1015分鐘，讀圖時要求帶著如下問題去讀圖： DA8發(fā)射部分是那種類型的發(fā)射機電路結(jié)構(gòu)？試畫出該電路結(jié)構(gòu)的組成框圖； I/Q調(diào)制電路、發(fā)射變換模塊、TXVCO、功放、功控等各模塊單元電路在哪里？ 請在圖中指出功率控制參考電平、頻段切換控制信號、TXI/Q信號、發(fā)射中頻信號。 請學(xué)