手機(jī)維修工程師培訓(xùn)第四章手機(jī)功能電路分析_第1頁
手機(jī)維修工程師培訓(xùn)第四章手機(jī)功能電路分析_第2頁
手機(jī)維修工程師培訓(xùn)第四章手機(jī)功能電路分析_第3頁
手機(jī)維修工程師培訓(xùn)第四章手機(jī)功能電路分析_第4頁
手機(jī)維修工程師培訓(xùn)第四章手機(jī)功能電路分析_第5頁
已閱讀5頁,還剩21頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、手機(jī)維修培訓(xùn)第四章:手機(jī)功能電路分析一、接收電路的基本組成  移動通信設(shè)備常采用超外差變頻接收機(jī)。這是因?yàn)樘炀€感應(yīng)接收到的信號十分微弱,而鑒頻器要求的輸入信號電平較高而且穩(wěn)定。放大器的總增益一般需在120dB以上。這么大的放大量,要用多級調(diào)諧放大器且要穩(wěn)定,實(shí)際上是很難辦得到的。另外高頻選頻放大器的通帶寬度太寬,當(dāng)頻率改變時,多級放大器的所有調(diào)諧回路必須跟著改變,而且要做到統(tǒng)一調(diào)諧,這也是難以做到的。超外差接收機(jī)則沒有這種問題,它將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換成固定的中頻,其主要增益來自于穩(wěn)定的中頻放大器。  手機(jī)接收機(jī)有三種基本的框架結(jié)構(gòu):一種是超外差一次變頻接收機(jī),一種是超外差

2、二次變頻接收機(jī),第三種是直接變頻線性接收機(jī)。  超外差變頻接收機(jī)的核心電路就是混頻器,可以根據(jù)手機(jī)接收機(jī)電路中混頻器的數(shù)量來確定該接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)。  1.超外差一次變頻接收機(jī)  接收機(jī)射頻電路中只有一個混頻電路的稱作超外差一次變頻接收機(jī)。超外差一次變頻接收機(jī)的原理方框圖如圖4-1所示。它包括天線電路(ANT)、低噪聲放大器(LNA)、混頻器(Mixer)、中頻放大器(IF Amplifier)和解調(diào)電路(Demodulator)等。摩托羅拉手機(jī)接收電路基本上都采用以上電路。超外差一次變頻接收機(jī)工作過程是:天線感應(yīng)到的無線蜂窩信號(GSM900頻段935

3、,-960MHz或DCSl800頻段1805-1880MHz)不斷變頻,經(jīng)天線電路和射頻濾波器進(jìn)入接收電路。接收到的信號首先由低噪聲放大器進(jìn)行放大,放大后的信號再經(jīng)射頻濾波器后,被送到混頻器。在混頻器中,射頻信號與接收VCO信號進(jìn)行混頻,得到接收中頻信號。中頻信號經(jīng)中頻放大后,在中頻處理模塊內(nèi)進(jìn)行RXIQ解調(diào),解調(diào)所用的參考信號來自接收中頻VCO。該信號首先在中頻處理電路中被分頻,然后與接收中頻信號進(jìn)行混頻,得到67.707kHz的RXIQ信號。  2.超外差二次變頻接收機(jī)  若接收機(jī)射頻電路中有兩個混頻電路,則該機(jī)是超外差二次變頻接收機(jī)。超外差二次變頻接收機(jī)的方框圖:如圖

4、4-2所示。與一次變頻接收機(jī)相比,二次變頻接收機(jī)多了一個混頻器和一個VCO,這個VCO在一些電路中被叫作IFVCO或VHFVCO。諾基亞手機(jī)、愛立信手機(jī)、三星、松下和西門子等手機(jī)的接收電路大多數(shù)屬于這種電路結(jié)構(gòu)。  在圖41和圖4-2中,解調(diào)電路部分也有VCO,應(yīng)注意的是,該處的VCO信號是用于解調(diào),作參考信號而且該VCO信號通常來自兩種方式:一是來自基準(zhǔn)頻率信號13MHz,另一種是來自專門的中頻VCO。  超外差二次變頻接收機(jī)工作過程是:天線感應(yīng)到的無線蜂窩信號(GSM900頻段935960MHz或DCSl800頻段18051880MHz)經(jīng)天線電路和射頻濾波器進(jìn)入接收電

5、路。接收到的信號首先由低噪聲放大器進(jìn)行放大放大后的信號再經(jīng)射頻濾波后被送到第一混頻器。在第一混頻器中,射頻信號接收VCO信號進(jìn)行混頻,得到  接收第一中頻信號。第一中頻信號與接收第二本機(jī)振蕩信號混頻,得到接收第二中頻。接收第二本機(jī)振蕩來自VHFVCO電路。接收第二中頻信號經(jīng)二中頻放大后,在中頻處理模塊內(nèi)進(jìn)行RXIQ解調(diào),解調(diào)所用的參考信號來自接收中頻VCO。該信號首先在中頻處理電路中被分頻,然后與接收中頻信號進(jìn)行混頻,得到67.707kHz的RXIQ信號。  3.直接變頻線性接收機(jī)  隨著新型手機(jī)的面世,一些新型手機(jī)采用了直接變頻線性接收電路。如諾基亞的8210、

6、8250、3310手機(jī)等。這種接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。從前面的一次變頻接收機(jī)和二次變頻接收機(jī)的方框圖可以看到,RXIQ信號都是從解調(diào)電路輸出的,但直接變頻線性接收機(jī)中,混頻器輸出的就是RXIQ信號了。  但不管電路結(jié)構(gòu)怎樣變,它們總有相似之處:信號是從天線到低噪聲放大器,經(jīng)過頻率變換單元,再到語音處理電路。  二、天線電路  天線電路是手機(jī)接收電路的第一級電路,也是發(fā)射電路的最后一級電路。主要作用有以下幾點(diǎn):一是將天線將空中的電磁波轉(zhuǎn)化為高頻電流并將其輸送到接收電路中。二是分離發(fā)發(fā)射和接收信號,避免二者相互干擾。由于GSM手機(jī)使用了TDMA技術(shù),接收機(jī)與發(fā)

7、射機(jī)間歇工作,天線開關(guān)在邏輯電路的控制下,在適當(dāng)?shù)臅r隙內(nèi)接向接收機(jī)或發(fā)射機(jī)通道。三是用于切換內(nèi)接和外接天線電路。四是對于雙頻或三頻手機(jī),天線電路還可以將GSM900MHz、GSMl800MHz或PCNl900MHz信號分開。  目前,手機(jī)的天線電路主要采用了以下三種形式,下面分別介紹。  1.天線開關(guān)電路  天線開關(guān)電路一般由集成電路和外接元件組成,如摩托羅拉P7689手機(jī)就采用了這種方式,主要由U150、U151及相關(guān)外圍元件組成,如圖4-4所示。該天線開關(guān)電路主要有以下三點(diǎn)作用:  (1) 用于內(nèi)置天線ANTl與外接收天線EXT-ANT切換

8、;  (2)用于收發(fā)信切換;  (3)用于收信1800MHz、900MHz、1900MHz切換。  外接天線由底部接插座J600的第2腳提供,其中,INT-2是收信1800MHz頻段信號輸出,1NT-3是收信900MHz和1900MHz頻段信號輸出,RX275-DCS是DCS頻段控制信號,RX275-GSM-PCS是GSM、PCN頻段控制信號,均來自于CPU;TXIN為發(fā)射信號輸入,RF-V1為收發(fā)切換器正電源,TXON為發(fā)射允許信號,RX-  0N為接收允許信號,F(xiàn)ILTERED為負(fù)電源。  該天線開關(guān)電路有四路控制信號:  (1)

9、U151的2腳輸出的ANTl信號控制U150內(nèi)的內(nèi)天線開關(guān)是轉(zhuǎn)向接收電路還是轉(zhuǎn)向發(fā)射電路。  (2) U151的3腳輸出的ANT2信號控制U150內(nèi)的外天線開關(guān)是轉(zhuǎn)向接收電路還是轉(zhuǎn)向發(fā)射電路。  (3) RX275-DCS信號控制U150內(nèi)的DCS頻段信號是否和內(nèi)置或外接天線接通。  (4)RX275-GSM-PCS信號控制U150內(nèi)的GSM、PCN頻段信號是否和內(nèi)置或外接天線接通。  2、雙工濾波器  有些手機(jī)的天線電路采用了雙工濾波器(雙工器)。雙工器是一種無源器件。內(nèi)部包括發(fā)射濾波器和接收濾波器,它們都是帶通濾波器。雙

10、工器有三個端口,即公共端天線接口、發(fā)射輸出端及接收輸入端。諾基亞5110手機(jī)就采用發(fā)這種形式的天線電路,有關(guān)電路見圖4-5所示。雙工器的ANT端接天線,RX端為接收信號的輸出端,TX端為發(fā)射信號的輸入端。  3.雙訊器  在有的手機(jī)中,天線電路采用了雙訊器(Diplexer)。雙訊器實(shí)際上和雙工濾波器差不多,所不同的是,雙訊器除將發(fā)射信號和接收信號分開外,還將GSM900MHz與GSMl800MHz信號分開。諾基亞3310手機(jī)的天電路就采用了雙訊器,有關(guān)電路見圖4-6所示。圖中所示的是一個帶開關(guān)電路的雙訊器的組件,TXVGSM與TXVDCS是控制端,GSM-TX、GSM-R

11、X 別代表GSM的發(fā)射、接收端口,DCS-TX、DCS-RX分別代表1800MHz收發(fā)信機(jī)的發(fā)射、接收端口。雙訊器GSM射頻信號與DCS射頻信號進(jìn)行分離,而開關(guān)電路則將發(fā)射射頻信號與接收射頻信號分離。  諾基亞3310手機(jī)使用內(nèi)置天線。天線感應(yīng)接收到的無線蜂窩信號被轉(zhuǎn)化成高頻電信號,這些信號包含GSM900接收射頻信號。DCSl800接收射頻信號和其他一些無用信號。  天線接收到的射頻信號首先到達(dá)Z502。Z502是一個包含射頻開關(guān)的雙訊器。它對GSM射頻信號和DCS射頻信號通道進(jìn)行切換,同時也對接收與發(fā)射射頻信號進(jìn)行分離。Z502的控制信號來自N500模塊。當(dāng)T

12、XVGSM信號有效時,Z502將天線連接至GSM接收機(jī)和發(fā)射機(jī)電路;當(dāng)TXVDCS信號有效時,Z502將天線連接至DCS接收機(jī)和發(fā)射機(jī)電路。  從上面分析中可以看出,雙訊器和天線開關(guān)在電路結(jié)構(gòu)和功能上十分相似,不同的是,天線開關(guān)集成電路內(nèi)部只是一組開關(guān)而沒有濾波器,而雙訊器內(nèi)部不但有雙工濾波器,而且還包含開關(guān)電路。  三、低噪聲放大電路  低噪聲放大器在電路中主要是對天線感應(yīng)到的微弱的射頻信號進(jìn)行放大,以滿足混頻器對輸入信號的幅度的要求。在手機(jī)電路圖中,低噪聲放大器的英文縮寫是LNA(LowNoiseAmplifier)。  低噪聲放大器是接收機(jī)的第一級

13、放大電路,位于天線電路之后。在低噪聲放大器的前后,通常都有射頻濾波器。  低噪聲放大器是一個高頻小信號放大器,這個放大器中的三極管要求截止頻率高,放大倍數(shù)大,噪聲系數(shù)小。第一級信號很小,工作點(diǎn)通常設(shè)得比較低,同時加電流負(fù)反饋,減小噪聲。  高頻放大電路采用低噪聲放大器可以改善接收機(jī)的總噪聲系數(shù)。同時高頻放大器還防止RXVCO信號從天線路徑輻射出去。分立元件的低噪聲放大器通常都采用共發(fā)射極電路,用以將微弱的射頻信號進(jìn)行放大并彌補(bǔ)射頻濾波器帶來的插入損耗。在低噪聲射頻晶體管放大器中,從低噪聲性能出發(fā),其偏壓或偏流的供給都是通過電抗濾波器供給的,這樣做可以避免電源噪聲和偏置電阻的

14、熱噪聲引入到射頻通道中,影響放大器的噪聲性能。圖4-7是摩托羅拉P7689手機(jī)中的GSM900低噪聲放大器電路。在電路中,三極管Q400是低噪聲放大器的核心器件。Q400與周邊元件一起構(gòu)成了GSM900低噪聲放大器。其中C402是輸入電容,C405是集電極輸出電容。LA02、R401、C403等一起構(gòu)成一個電抗濾波供電電路,將RX-275-GSM電源進(jìn)行濾波,然后給Q400的集電極供電;I_A01、R403、C403等也構(gòu)成一個電抗濾波電路,對RX-275-GSM電源濾波后給Q400的基極供電。  R401是交流負(fù)載電阻,Q400的放大作用就是通過該電阻表現(xiàn)出采。L402則是集電極的

15、直流通道。在基極電路中,電阻R403構(gòu)成一個固定式偏置電路。  在以Q400為核心的低噪聲放大器電路的前一級和后一級,都有一個射頻濾波器。這兩個射頻濾波器都是帶通濾波器,只允許GSM接收頻段內(nèi)的射頻信號通過。  在電路中,RX-275-GSM給Q400的集電極和基極提供工作電壓,當(dāng)該信號為高電平時,啟動低噪聲放大器。  需要注意的是:有些手機(jī)并沒有設(shè)置以上分立元件組成的低噪聲放大器,其低噪聲放大電路已集成在集成電路中。  四、混頻電路  對于超外差一次變頻接收機(jī)和直接變頻線性接收機(jī),接收機(jī)需對高頻信號變頻一次,對于超外差二次變頻電路,接收機(jī)需對

16、高頻信號變頻兩次。這項工作由混頻電路來完成。  混頻就是將兩個不同的信號本機(jī)振蕩信號和信號頻率加到非線形器件上,進(jìn)行頻率組合后取其差頻或和頻,從而滿足電路的需要。而這個差頻或和頻是固定不變的,我們也把這種變化稱為頻譜搬移?;祛l的英文縮寫是MIX。  超外差接收機(jī)的頻率變換單元一般有自激式變換器和它激式變換器。如果本機(jī)振蕩與混頻由同一電路完成,則為自激式變頻器;如果頻率變換和本機(jī)振蕩信號的產(chǎn)生分別由不同的器件構(gòu)成則稱其為它激式變頻器。所有的手機(jī)均采用它激式變頻電路。在這種變頻電路中,我們稱其頻率變換單元為混頻器。所以變頻器與混頻器是兩個不同的概念。  自激式變頻器和

17、它激式變頻器電路框圖如圖4-8和4-9所示。手機(jī)的混頻器有兩個輸入端和一個輸出端,即:一個信號輸入端、一個本機(jī)振蕩輸入端和一個信號輸出端。  1.混頻器的上變頻和下變頻  (1)上變頻電路  當(dāng)變頻器的輸出為信號頻率與本振信號之和,且比信號頻率高時,所用的變頻器被稱為上邊帶上變頻。當(dāng)變頻器的輸出信號為信號頻率與本振信號之差,且比信號頻率高時,所用的變頻器被稱為下邊帶上變頻。上變頻器主要用于發(fā)射電路中。  (2)下變頻電路  當(dāng)變頻器的輸出為信號頻率與本振信號之差,且比信號頻率低,則此變頻器為下變頻器。手機(jī)接收機(jī)電路中的混頻器都是下變頻器。

18、60; 2.混頻電路的基本形式  (1)二極管混頻電路  用二極管做非線性混頻元件的混頻電路叫做二極管混頻電路。這種混頻器的最大優(yōu)點(diǎn)是電路簡單、噪聲系數(shù)小,但是,因?yàn)槎O管沒有放大能力,所以混頻增益低。采用二極管混頻電路的手機(jī)不多,只有早期的諾基亞8110、3810等少數(shù)幾種手機(jī)采用。  (2)晶體管混頻電路  晶體管混頻器有多種電路形式。其中雙極型晶體管混頻器可在共發(fā)射極電路基礎(chǔ)上構(gòu)成。摩托羅拉手機(jī)的混頻器多采用此種電路。信號和本振信號由基極輸入,或信號由基極輸入、本振信號由發(fā)射極輸入。下面以摩托羅拉P7689手機(jī)的混頻電路為例進(jìn)行說明,有關(guān)電路見圖4

19、10所示。電路中,三極管Q450不是工作在放大區(qū),而是工作在三極管的非線形區(qū)域。該電路是一個固定式偏置的共發(fā)射電路,R450、R45l、R452、C450、L450構(gòu)成了電路的偏置電路,R450、R451、R452、C450、L450也構(gòu)成一個去耦電路(濾波電路),防止電源中的噪聲對混頻器造成干擾。  (4) 集成電路混頻電路  集成電路混頻電路在手機(jī)混頻電路中應(yīng)用的最多,在早期的手機(jī)中,有的混頻器單獨(dú)使用一個集成組件,如今手機(jī)中的混頻器多被集成在一個復(fù)合的射頻處理或中頻處理模塊中。  五、中頻放大器  1.中頻放大器的作用  手機(jī)的

20、接收機(jī)均要使用中頻放大器。中頻放大器最主要的作用是:  (1)獲取高增益:與射頻放大部分相比,由于中頻頻率固定,并且頻率較低,可以很容易地得到較高的增益,因而可以為下一級提供足夠大的輸入。  (2)提高選擇性:接收機(jī)的鄰近頻率選擇性一般由中頻放大器的通頻帶寬度決定。  2.中頻放大器的要求  對于中頻放大器,不僅需要得到高的增益、好的選擇性,還要有足夠的通頻帶和好的頻率響應(yīng)、大的動態(tài)范圍等。而接收機(jī)的鄰近信道選擇性一般由中頻放大器的通頻帶寬度決定,由于中頻信號為單一的固定頻率,其通頻帶可最大限度地做得很小,以提高相鄰信道選擇性。在實(shí)際應(yīng)用中,一般采用多級

21、放大器,并使每級實(shí)現(xiàn)某一技術(shù)要求。不論接收機(jī)采用一次或二次變頻技術(shù),中頻放大器總是位居于變頻之后。  為避免鏡頻干擾,提高鏡頻選擇性,接收機(jī)通常采用降低第一本機(jī)振蕩頻率提高第一中頻頻率和多次變頻的方法,使信號頻譜逐漸由射頻搬移到較低頻率上。  3.手機(jī)常見中頻放大電路  手機(jī)電路中使用的大多是各廠家自己的專用芯片。分離元件的中頻放大器電路形式與低噪聲放大器的電路形式很相似,也是一個共發(fā)射極電路,只是它們工作的頻點(diǎn)不一樣。在目前大多數(shù)手機(jī)電路中,摩托羅拉手機(jī)中的中頻放大器通常使用分離元件的中頻放大器,其他手機(jī)中的中頻放大器通常都是在一個集成電路中。如上圖4-11是摩

22、托羅拉P7689手機(jī)的中頻放大器電路。  中頻放大器的電路形式與低噪聲放大器的電路形式相差無幾,但它們工作的頻罩不同。低噪聲放大器是一個寬帶放大器,而中頻放大器是一個窄帶放大器。  在上圖所示的電路中,混頻后的信號經(jīng)C460送人FL457,由FL457選出400MHz中頻信號,中頻信號經(jīng)Q480放大后送到中頻ICU200解調(diào),Q480的偏置電壓由U200的C7腳送來的SW-VCC提供。  需要說明的是:在超外差一次變頻接收機(jī)電路中,有一個中頻放大器;在超外差二次變頻接收機(jī)中,則通常有第一、第二中頻放大器;在直接變頻線性接收機(jī)中,沒有中頻放大器。  六、解

23、調(diào)電路  在移動通信和手機(jī)電路中,常用的解調(diào)技術(shù)有鎖相解調(diào)器、正交鑒頻解調(diào)器等。  鎖相環(huán)路(PLL)可以跟蹤輸入信號,也可以用做解調(diào)。圖412為一個鎖相解調(diào)器的方框圖。摩托羅拉928手機(jī)采用的就是鎖相解調(diào)器。鎖相解調(diào)器的參考信號則來自一個430MHz的振蕩器。鑒相器通過對輸入的兩個信號的相位比較,輸出一個跟蹤調(diào)制信號的低頻信號,通過低通濾波器濾出高頻噪聲后即得到解調(diào)輸出。摩托羅拉手機(jī)、諾基亞手機(jī)與三星手機(jī)等電路使用的都是鎖相解調(diào)。圖413為正交鑒頻器的原理框圖。  在正交鑒頻器中,相移網(wǎng)絡(luò)將頻率的變化變換為相位的變化,乘法器將相位的變化變換為電壓的變化。將調(diào)頻信

24、號與其移相信號相乘,通過低通濾波器將乘法器的輸出信號中的高頻成分濾出,就得到解調(diào)信號。通常,在現(xiàn)代通信設(shè)備的電路中,除正交線圈外,鑒頻器的其他電路均被集成在芯片內(nèi)。需注意的一點(diǎn)是:這里說的解調(diào)是指接收射頻電路中將包含信息的射頻或中頻信號還原出67.707kHz的基帶信號的解調(diào)(針對GSM手機(jī)而言)。在邏輯音頻電路中還有一個GMSK解調(diào),它是將67.707kHz的信號還原出數(shù)碼信號。  接收機(jī)射頻部分的解調(diào)電路輸出的是接收機(jī)基帶信號,該信號的中心頻率為67.707kHz。摩托羅拉、諾基亞、愛立信早期手機(jī)的RXIQ信號都是兩條信號線(RXI、RXQ),而GD90有四條信號線(DQ、DQX

25、、DI、DIX),愛立信T28手機(jī)也有四條線(RXIA、RXIB、RXQA、RXQB)。摩托羅拉,V998、A6188、L2000、P7689等手機(jī)的RXIQ信號在集成電路電路內(nèi)部,沒有外接引腳,所以,無法用示波器測出其波形圖。第二節(jié) 射頻發(fā)射功能電路分析  一、發(fā)射電路的基本組成  GSM手機(jī)的發(fā)射電路大致有三種框架結(jié)構(gòu):帶發(fā)射上變頻的發(fā)射機(jī)、帶發(fā)射變換電路的發(fā)射機(jī)和直接變頻發(fā)射機(jī)。  1.帶發(fā)射VCO的發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu)  帶發(fā)射VCO的發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu)如圖4-14所示。發(fā)射流程如下:數(shù)字語音處理電路處理后得到的發(fā)射I、Q基帶信號TXUQ送到解調(diào)

26、電路對載波信號進(jìn)行調(diào)制,得到TXUQ發(fā)射已調(diào)中頻信號。用于TXFQ調(diào)制器的載波信號來自VCO模塊輸出的中頻VCO信號(一般來自接收二本振信號)。  發(fā)射已調(diào)中頻信號在鑒相器中與發(fā)射參考中頻信號進(jìn)行比較,得到一個包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動直流信號,去控制發(fā)射VCO的工作。發(fā)射參考中頻信號來自發(fā)射VCO信號與一本振RXVCO信號的混頻。  發(fā)射VCO輸出最終的發(fā)射信號(GSM900頻段890-915MHz或DCSl800頻段17101785MHz)經(jīng)功率放大器放大后,由天線發(fā)送出去。  摩托羅拉、愛立信、三星、西門子和松下等手機(jī)的發(fā)射電路結(jié)構(gòu)都采用這樣結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的發(fā)射電路

27、穩(wěn)定性好,但電路稍復(fù)雜。  2.帶發(fā)射二次上變頻的發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu)  帶發(fā)射二次變頻的發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu)如圖4-15所示。發(fā)射已調(diào)信號在一個發(fā):射混頻器中,與RXVCO(或UHFVCO、RFVCO)混頻,得到最終發(fā)射信號(GSM900頻段890,-915MHz或DCSl800頻段17101785MHz)。  這種結(jié)構(gòu)簡單,但穩(wěn)定性差,只有諾基亞早期手機(jī)(如8110、3810、6150、3210、7110等)的發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu)采用了這種結(jié)構(gòu)。  3.直接變頻發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu)  隨著新型手機(jī)的面世,一些新型手機(jī)采用于直接變頻發(fā)射電路。如諾基亞的8210、88

28、50、3310手機(jī)。這種接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)如圖4-16所示。這種發(fā)射機(jī)電路中,邏輯音頻電路輸出的TXIQ信號直接對SHFVCO信號(這種結(jié)構(gòu)的本振電路一般稱之為SHFVCO)進(jìn)行調(diào)制,得到最終發(fā)射信號。  二、TXUQ調(diào)制電路  1.調(diào)制  使一個信號的某種特性參數(shù)隨另一個信號而變化的過程或處理方法稱為調(diào)制。按載波參數(shù)隨調(diào)制情號變化的不同,調(diào)制可分為兩大類:連續(xù)調(diào)制和脈沖調(diào)制。  連續(xù)調(diào)制又分為三種:  調(diào)幅(AM):載波的振幅隨信號波的振幅變化而變化;  調(diào)頻(FM):載波的頻率隨信號波的振幅變化而變化;  調(diào)相(PM):載

29、波的相位隨信號波的振幅而變化。  數(shù)字手機(jī)使用了數(shù)字調(diào)制技術(shù)。數(shù)字手機(jī)之所以被稱為數(shù)字手機(jī),就是它采用了數(shù)字調(diào)制技術(shù)。  不論是哪一種發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu),TXIQ信號從邏輯音頻電路輸出后,都是到射頻電路中的TXIQ調(diào)制器。在TXIQ調(diào)制器中,67707kHz的TXIQ信號對發(fā)射中頻載波進(jìn)行調(diào)制,得到己調(diào)中頻信號。TXIQ調(diào)制器通常都是在一個中頻處理模塊中,少數(shù)的發(fā)射機(jī)則有一個專門的調(diào)制器模塊。TXIQ調(diào)制所用的載波信號來自一個中頻VCO電路。對于大多數(shù)手機(jī)來說,接收中頻VCO與發(fā)射中頻VCO共用,個別手機(jī)的則有一個專門叫發(fā)射中頻VCO,如摩托羅拉的928手機(jī)。  TX

30、IQ調(diào)制示意圖如圖4-17所示。需要說明的是:諾基 3310、8210、8850等手機(jī)的調(diào)制電路比較特殊,調(diào)制后的信號就是最終的發(fā)射信號(經(jīng)平衡不平衡轉(zhuǎn)換器直接加到功放),而不是發(fā)射已調(diào)中頻信號。  三、發(fā)射變換電路  TXI/Q調(diào)制后的信號進(jìn)行發(fā)射變頻電路進(jìn)行處理,不同的手機(jī)發(fā)射變頻電路有所不同,但主要有兩種方式,  下面分別介紹。  1.發(fā)射VCO(TXVCO)電路  在發(fā)射變頻電路中,TXVCO輸出的信號一路到功率放大電路,另一路TXVCO信號與RXVCO信號進(jìn)行混頻,得到發(fā)射參考中頻信號;發(fā)射己調(diào)中頻信號與發(fā)射參考中頻信號在發(fā)

31、射變換模塊中的鑒相器中進(jìn)行比較,再經(jīng)一個泵電路(一個雙端輸入,單端輸出的轉(zhuǎn)換電路),輸出一個包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動直流控制電壓信號。去控制TXVCO電路,形成一個閉環(huán)回路,這樣,由TXVCO電路輸出的最終發(fā)射信號就十分穩(wěn)定。方框圖如圖4-18所示。絕大大多手機(jī)的發(fā)射變頻電路均采用了這種方式。2.發(fā)射上變頻器電路  發(fā)射上變頻器實(shí)際上是一個頻譜搬移電路,用于帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機(jī)電路中。在發(fā)射上變頻器中,發(fā)射中頻處理電路輸出的發(fā)射已調(diào)中頻信號,與RXVCO(或UHFVCO、RFVCO)信號進(jìn)行混頻,得到最終發(fā)射信號。發(fā)射上變頻器是一個混頻電路。  在混頻器中講過,混頻器有兩個輸入

32、信號,一個輸出信號。發(fā)射上變頻器也是一樣,它的輸入信號是發(fā)射己調(diào)中頻信號與UHFVCO(RXVCO、RFVCO),輸出信號是最終發(fā)射信號。目前,只有諾基亞早期生產(chǎn)的部分手機(jī)采用了這種方式。  四、功率放大器  根據(jù)工作頻帶的寬窄不同,高頻功放可分為窄帶型和寬帶型兩大類。所謂頻帶的寬窄,指的不是絕對頻帶,而是相對頻帶,即通頻帶與其中心頻率的比值。手機(jī)電路中的功率放大器都是高頻寬帶功率放大器。功率放大器通常用PA表示。用于放大高頻信號并獲得足夠大的輸出功率。  寬帶型高頻功放采用工作頻帶很寬的傳輸線變壓器作為負(fù)載,由于采用諧振網(wǎng)絡(luò),因此,可以在很寬的范圍內(nèi)變換工作頻率

33、而不必調(diào)諧。  傳輸線變壓器是由繞在高導(dǎo)磁率磁環(huán)上的傳輸線構(gòu)成的。在一些手機(jī)電路中,廣泛使用微帶線電路。  調(diào)制后的射頻信號經(jīng)功率放大后,就可以進(jìn)行傳輸。我們把這個功率放大器稱為發(fā)射功率放大器。對于射頻功率放大器,需能在一給定頻率上或頻率范圍內(nèi)輸出一定的射頻功率。射頻功率放大器總是工作在大信號狀態(tài)下。在手機(jī)中,常采用硅場效應(yīng)管和砷化鎵場效應(yīng)管為功率放大管,它們的導(dǎo)熱率比鍺高許多。而且越來越多的手機(jī)使用功率放大器組件。一個完整的功率放大電路通常包括驅(qū)動放大、功率放大、功率檢測及控制、電源電路等。  對功率放大器的主要要求是輸出功率、帶寬和效率,其次為輸入輸出電壓駐波

34、比等。  圖4-19是摩托羅拉P7689手機(jī)的功率放大電路。功率放大電路主要由放大模塊U300等元件組成,來自發(fā)射前置放大電路的信號由U300的第7腳輸入,經(jīng)U300內(nèi)兩級放大后,由U300的第14腳送出到天線切換開關(guān),其中,TX-DCS是1800MHz頻段發(fā)射允許信號,TX-GSM是900MHz頻段發(fā)射允許信號,U300的第8腳是內(nèi)部功能模塊控制信號輸入腳。  五、功率控制電路  手機(jī)的發(fā)射功率是可控的,它在不同的地理位置,根據(jù)系統(tǒng)的控制指令工作在不同的發(fā)射功率級別上。圖4-20是一般手機(jī)功率控制的原理方框圖。該控制環(huán)路工作原理如下所述:功率放大器放大的發(fā)射信號

35、送到天線轉(zhuǎn)化為  高頻的電磁波發(fā)送出去。在功放的輸出端,通過一個取樣電路取一部分發(fā)射信號,經(jīng)高頻整流得到一個反映發(fā)射功率大小的直流電平。這個電平在比較電路中與來自邏輯電路的功率控制參考電平進(jìn)行比較,輸出一個控制信號去控制功放電路的偏壓或電源,從而達(dá)到控制功率的目的。  摩托羅拉P7689手機(jī)的功率控制電路如圖4-21所示。功率控制電路主要由U390構(gòu)成。U390的第12腳是射頻功率檢測輸人腳,第7腳是功率控制輸出腳,第8腳是來自基端的基準(zhǔn)功率控制電平,功率檢測信號與基準(zhǔn)控制電平進(jìn)行比較后自動調(diào)整U390第7腳EXC功率控制電平的大小,以達(dá)到功率控制的目的。第三節(jié) 

36、手機(jī)頻率合成器電路分析  在現(xiàn)代的移動通信中,常要求系統(tǒng)能夠提供足夠的信道,移動臺也需能根據(jù)系統(tǒng)的控制變換自己的工作頻率。這就需提供多個信道的頻率信號,使用多個振蕩器是不現(xiàn)實(shí)的。在實(shí)際電路中,通常使用頻率合成器來提供有足夠精度、穩(wěn)定性好的工作頻率。  將一個或多個基準(zhǔn)頻率信號變換為另一個或多個所需頻率信號的技術(shù)即為頻率合成,或稱為頻率綜合技術(shù)。  一、頻率合成器的基本組成  手機(jī)通常使用的為帶鎖相環(huán)的頻率合成器。每個頻率合成環(huán)路都包括5個基本的功能電路:基準(zhǔn)時鐘振蕩器、鑒相器、低通濾波器、壓控振蕩器和分頻器。如圖4-22所示。設(shè)基準(zhǔn)振蕩信號為f1,設(shè)VC

37、O輸出信號為f2。分頻器輸出的信號為f2N。整個環(huán)路的控制目的就是要使f1=f2N  1. 基準(zhǔn)時鐘振蕩電路  手機(jī)基準(zhǔn)時鐘振蕩電路,是手機(jī)的一個十分重要的電路,產(chǎn)生的13MHz時鐘,一方面為手機(jī)邏輯電路提供了必要條件,另一方面為頻率合成電路提供基準(zhǔn)時鐘。  手機(jī)的13MHz基準(zhǔn)時鐘電路,主要有兩種電路:  一是專用的13MHzVCO組件,VCO組件一般有4個端El:輸出端、電源端、AFC控制端及接地端。  圖4-23是西門子2588手機(jī)的13MHzVCO電路。圖4-24是諾基 3310手機(jī)的26MHzVCO電路。另一種是由

38、一個13MHz(26MHz、195MHz)石英晶體、集成電路和外接元件構(gòu)成晶振振蕩電路。  圖4-25是愛立信T28手機(jī)的13MHz晶振振蕩電路。由N234和13MHz晶體B320、變?nèi)荻O管V322、V321等構(gòu)成,該電路產(chǎn)生13MHz的信號,經(jīng)N234模塊處理后輸出兩路:一路經(jīng)電容C300、C302到D300模塊的15腳,給頻率合成電路提供參考信號;另一路從N234的52腳輸出,給邏輯電路提供邏輯時鐘信號;  13MHz電路的控制信號VCXOCONT來自N800模塊。圖4-26是摩托羅拉V998手機(jī)的26MHz振蕩電路。由26MHz石英晶體Y230、變?nèi)荻O管CR230

39、及中頻模塊U913內(nèi)部的振蕩電路所組成。電路中,Y230是4腳晶體,其中三只腳是連在一起作為接地端,而另外一腳則作為輸出, 自動頻率控制電壓AFC從U913的J7端輸出,U913的J8腳為供電端,U913振蕩器產(chǎn)生  13MHz基準(zhǔn)頻率一路作為基準(zhǔn)頻率信號源去合成各種載頻,另外一路則從U913的J6端輸出送到中央處理器,作為手機(jī)的邏輯時鐘。圖4-27是三星A188手機(jī)19.5MHz振蕩電路。由U101和石英晶體Y101等元件組成,石英晶體Y101的諧振頻率(基準(zhǔn)頻率)為19.5MHz,在U101模塊內(nèi)進(jìn)行1.5倍分頻處理,得到頻率合成的參考信號和邏輯電路的13MHz時鐘信號

40、。頻率合成的參考信號從U101的C10腳輸出;邏輯時鐘信號從U101的H7腳輸出。 U101的D10腳為供電端。  不管是VCO組件還是晶振組成的振蕩電路,都需要AFC控制信號,AFC信號由邏輯電路中的DSP(數(shù)字語音處理器)輸出。由于GSM手機(jī)采用時分多址(TDMA)技術(shù),以不同的時間段(時隙)采區(qū)分用戶,手機(jī)與系統(tǒng)保持時間同步就顯得非常重要。如手機(jī)時鐘與系統(tǒng)時鐘不同步,則會導(dǎo)致手機(jī)不能與系統(tǒng)進(jìn)行正常的通信。  在GSM系統(tǒng)中,公共廣播控制信道(BCCH)包含頻率校正信息與同步信息等。手機(jī)一開機(jī),就會在邏輯電路的控制下掃描這個信道,從中獲取同步與頻率校正信息。如

41、手機(jī)系統(tǒng)檢測到手機(jī)的時鐘與系統(tǒng)不同步,手機(jī)邏輯電路就會輸出AFC信號。AFC信號改變13MHz電路中VCO兩端的反偏壓,使該VCO電路輸出頻率發(fā)  生變化。從而保證手機(jī)與系統(tǒng)同步。  常見手機(jī)所采用的基準(zhǔn)時鐘電路對比見下表。2.鑒相器  鑒相器簡稱PD、PH或PHD(PhaseDetector)。是一個相位比較器,它將VCO振蕩信號的相位變化變換為電壓的變化,鑒相器輸出的是一個脈動直流信號,這個脈動直流信號經(jīng)低通濾波器(LPF)濾除高頻成分后去控制VCO電路。  鑒相器是相位比較器,它對基準(zhǔn)信號輸入與VCO產(chǎn)生的信號輸入進(jìn)行相位比較,輸出反映兩信號相位誤

42、差的誤差電壓。鑒相器多種多樣,有數(shù)字的,也有模擬的。如雙口鑒相器、鑒頻鑒相器等。  當(dāng)采用數(shù)字鑒相器時,由于其輸出為雙端口輸出,:在與環(huán)路濾波器的連接上就成問題。通常在兩者之間加人一個雙端輸人單端輸出的,而且能將鑒相器輸出的相位誤差信號正確地反映出來的電路,這個電路被稱為電荷泵或泵電路。在摩托羅拉的GSM手機(jī)中,其發(fā)射頻率合成器中基本上都使用了泵電路。  在頻率合成器中,為了作精確的相位比較,鑒相器是在低頻狀態(tài)工作的。  在手機(jī)電路中,鑒相器通常與分頻器被集成在一個專用的芯片中,這個芯片通常被稱為PLL(鎖相環(huán)),或被集成在一個復(fù)合芯片中(即該芯片包含多種功能電路

43、)。  3.低通濾波器  低通濾波器簡稱LPF(LowPassFilter)。低通濾波器在頻率合成環(huán)路中又被稱為環(huán)路濾波器。它是一個RC電路。位于鑒相器與VCO電路之間,低通濾波器電路基本形式如圖4-28所示。低通濾波器通過對電阻電容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置,使高頻成分被濾除。由于鑒相器PD輸出的不但包含直流控制信號,還有一些高頻諧波成分。這些諧波會影響VCO電路的工作。低通濾波器就是要把這些高頻成分濾除,以防止對VCO電路造成干擾。  4.壓控振蕩器  壓控振蕩器簡稱VCO(VoltageControlOscillator)。壓控振蕩器是一個“電壓頻率”轉(zhuǎn)換

44、裝置。它將鑒相器PD輸出的相差電壓信號的變化轉(zhuǎn)化成頻率的變化。  顧名思義,VCO電路是一個電壓控制電路。電壓控制功能的完成是通過一個特殊的器件來完成的,這個器件就是變?nèi)荻O管。  鑒相器輸出的相差電壓實(shí)際上是加在變?nèi)荻O管兩端的。當(dāng)鑒相器輸出發(fā)生變化時,變?nèi)荻O管兩端的反偏發(fā)生變化,導(dǎo)致變?nèi)荻O管的結(jié)電容改變,VCO振蕩回路改變,VCO輸出頻率也隨之改變。在實(shí)際應(yīng)用中,變?nèi)荻O管為反向偏置使用,其線性好,可控范圍大。  在手機(jī)電路中,VCO從電路形式上來說,有分離元件電路與VCO組件。但VCO組件采用的電路也基本與分立元件的VCO電路相似。相比較采說,摩托羅拉手

45、機(jī)常使用分立元件的VCO電路,而其它手機(jī)則較多地采用了VCO組件。無論是分立元件還是VCO組件,一般都是一個電容三點(diǎn)式振蕩電路。  VCO在鎖相環(huán)中比較重要,是頻率合成及鎖相環(huán)路的核心電路。它應(yīng)滿足這樣一些特性:輸出幅度穩(wěn)定性要好,在整個VCO工作頻帶內(nèi)均應(yīng)滿足此要求,否則會影響鑒相靈敏度;頻率覆蓋范圍要滿足要求且有余量;電壓一頻率變換特性的線性范圍要寬。  5.分頻器  鑒相器是將VCO輸出信號與基準(zhǔn)信號進(jìn)行比較。在頻率合成中,為了提高控制精度,鑒相器在低頻下工作。而VCO輸出頻率是比較高的,為了提高整個環(huán)路的控制精度,就離不開分頻技術(shù)。  手機(jī)中的頻

46、率合成環(huán)路多,不同的頻率合成環(huán)路使用的分頻器不同:  接收機(jī)的第一本機(jī)振蕩(RXVCO、UHFVCO、RFVCO)信號是隨信道的變化而變化的,該頻率合成環(huán)路中的分頻器是一個程控分頻器,其分頻比受控于頻率合成數(shù)據(jù)信號(SYNDATSYNCLK、SYNSTR)。  二本振VCO,也稱中頻VCO(1FVCO、VHFVCO),信號是固定的,中頻VCO頻率合成環(huán)路中的分頻器的分頻比也是固定的。  分頻器輸出的信號送到鑒相器,和基準(zhǔn)時鐘信號進(jìn)行相位比較。  二、頻率合成器的基本工作過程  1.VCO頻率的穩(wěn)定過程  當(dāng)VCO處于正常工作狀態(tài)時,V

47、CO輸出一個固定的頻率。若某種外界因素如電壓、溫度導(dǎo)致VCO頻率升高,則分頻輸出的信號為f2N比基準(zhǔn)信號n高,鑒相器檢測到這個變化后,其輸出電壓減小,使變?nèi)荻O管兩端的反偏壓減小。這使得變?nèi)荻O管的結(jié)電容增大,振蕩回路改變,VCO輸出頻率降低。若外界因素導(dǎo)致VCO頻率下降,整個控制環(huán)路則執(zhí)行相反的過程。  2.VCO頻率的變頻過程  上面是說明的是怎樣使VCO輸出的頻率穩(wěn)定。那怎樣使VCO的頻率能改變呢?在說明這個問題前,先解釋一下為什么VCO的頻率要改變這個問題。因?yàn)槭謾C(jī)是移動的,移動到了另一個地方,為手機(jī)服務(wù)的小區(qū)(CELL)就變成了另一對頻率,所以手機(jī)就必須改變自己的

48、接收和發(fā)射頻率。  VCO改變頻率過程如下:手機(jī)在收到新小區(qū)的改變頻率的信令以后,將信令解調(diào)、解碼,手機(jī)的CPU就通過三條線(即CPU的SYNDAT、SYNCLK、SYNSTR腳)對鎖相環(huán)電路發(fā)出改變頻率的指令,去改變程控分頻器的分頻比,并且在極短的時間內(nèi)完成。在這三條線的控制下,鎖相環(huán)輸出的電壓就改變了,用這個己變大或變小了的電壓去控制壓控振蕩器內(nèi)的變?nèi)荻O管,則VCO輸出的頻率就改變到新小區(qū)使用的頻率上了。  三、手機(jī)常用頻率合成器電路  在手機(jī)電路中,通常包含幾個頻率合成環(huán)路:一本振VCO頻率合成環(huán)路(UHFVCO、RFVCO、RXVCO)、二本振VCO頻率

49、合成環(huán)路(1FVCO、VHFVCO等)、發(fā)射中頻VCO頻率合成環(huán)路等。不管是哪一個頻率合成環(huán)路,其電路結(jié)構(gòu)都基本一樣,且它們的參考信號都來自基準(zhǔn)頻率時鐘電路。  1.一本振VCO頻率合成器  對于帶發(fā)射VCO電路的手機(jī),一本振VCO頻率合成器產(chǎn)生一本振信號,一方面送到接收一混頻電路,和接收信號進(jìn)行混頻,從混頻器輸出一中頻信號。另一方面,產(chǎn)生一本振信號與發(fā)射VCO(TXVCO)輸出的信號進(jìn)行混頻,輸出發(fā)射中頻參考信號,發(fā)射中頻參考信號和發(fā)射己調(diào)中頻信號在發(fā)射變換模塊鑒相器中進(jìn)行比較,輸出包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動直流信號,再去控制發(fā)射VCO電路。  對于帶發(fā)射上變頻電路的手

50、機(jī)(較少,如諾基亞6110手機(jī)),一本振VCO頻率合成器產(chǎn)生一本振信號,一方面送到接收一混頻電路,和接收信號進(jìn)行混頻,從混頻器輸出一中頻信號。另一方面,產(chǎn)生的一本振信號直接與發(fā)射已調(diào)中頻信號進(jìn)行混頻(因?yàn)闆]有發(fā)射VCO電路),得到最終的發(fā)射信號。  下面以松下GD90手機(jī)的一本振VCO頻率合成電路為例進(jìn)行說明,有關(guān)電路圖見圖4-29所示。松下GD90手機(jī)的接收第一混頻和發(fā)射的變換電路都要使用到RXVCO信號,而RXVCO電路由U302模塊提供。U302模塊可工作在GSM模式或DCS模式下,頻段切換控制信號DCS-GSM通過Q301電路使U302工作在相應(yīng)的模式下。U302的1腳是信號

51、輸出端;3腳是頻段切換控制端;5腳是控制端;7腳是電源端。當(dāng)U302工作于GSM頻段時,從1腳產(chǎn)生11601185MHz的一本振信號。當(dāng)U302工作于DCS頻段時,從重腳產(chǎn)生1580-1665MHz的一本振信號。  U302的輸出分為兩路:一路到U101的39腳作為輸出信號;另一路到鎖相環(huán)U301的13腳作取樣信號。該信號在U301內(nèi)被分頻,并與基準(zhǔn)時鐘信號進(jìn)行比較,得到電壓控制信號從U301的9腳輸出,信號經(jīng)電阻R302、R303和R304及電容C311等構(gòu)成的低通濾波器電路到U302的5腳,通過改變U302內(nèi)變?nèi)荻O管兩端的反偏壓,從而控制U302的輸出頻率。  當(dāng)邏輯

52、電路通過SYNEN、SYNDATA、SYNCLK三條線改變U301中分頻器的分頻比時,U301的9腳的電壓隨之改變,U302的輸出頻率也隨之改變,達(dá)到信道轉(zhuǎn)換的目的。  2.二本振VCO頻率合成器  對于超外差二次變頻電路的接收電路:二本振VCO頻率合成器的主要作用是產(chǎn)生二本振信號,送到接收二混頻電路,與接收二混頻電路輸入的一中頻信號進(jìn)行混頻,產(chǎn)生二中頻信號。  對于超外差一次變頻電路的接收電路:二本振VCO頻率合成器的主要作用是產(chǎn)生二本振信號,送到接收解調(diào)電路,以解調(diào)出RXIQ信號。  下面以松下GD90手機(jī)的二本振電路為例進(jìn)行說明,有關(guān)電路圖見圖4-

53、30所示。二本振VCO電路(1FVCO)由VCO組件U303模塊提供,U303的1腳是信號輸出端,5腳是控制端,腳是電源端。U303電路將產(chǎn)生540MHz的二本振信號。  U303輸出的信號分為兩路:一路到U101的36腳作為輸出信號;另一路到U301的4腳作取樣信號。 U101的8腳輸出中頻VCO的控制信號。  3.發(fā)射中頻VCO頻率合成器  發(fā)射中頻VCO頻率合成器主要是產(chǎn)生發(fā)射中頻載波信號。手機(jī)在設(shè)計時,為了簡化電路,發(fā)射中頻頻率合成器常和二本振VCO頻率合成器合在一起,這樣,二本振VCO頻率合成器和發(fā)射中頻VCO頻率合成器就合成了一個電路。

54、60; 另外,需要說明的是:發(fā)射VCO(TXVCO)電路從原理上分析也是一個頻率合成器,前面已有分析,這里不再多述。第四節(jié)手機(jī)邏輯音頻電路分析  邏輯音頻部分可以分為邏輯控制和音頻信號處理兩個部分。它完成對數(shù)字信號的處理和對整機(jī)工作的管理和控制。  1.邏輯電路  手機(jī)邏輯部分電路主要由CPU和存儲器組成。  在手機(jī)程序存儲器中,字庫(版本)主要是存儲工作主程序、碼片主要存儲手機(jī)機(jī)身碼(俗稱串號)和一些檢測程序,如電池檢測、顯示電壓檢測程序等。  CPU與存儲器組之間通過總線和控制線相連接。所謂總線,是由4條到20條功能性質(zhì)一樣的數(shù)據(jù)傳輸線組成

55、。所謂控制線就是指CPU操作存儲器進(jìn)行各項指令的通道,例如片選信號、復(fù)位信號、看門狗信號和讀寫信號等。CPU就是在這些存儲器的支持下,才能夠發(fā)揮其繁雜多樣的功能,如果沒有存儲器或其中某些部分出錯,手機(jī)就會出現(xiàn)軟件故障。CPU對音頻部分和射頻部分的控制處理也是通過控制線完成的,這些控制信號一般包括MUTE(靜音)、LCDEN(顯示屏使能)、LIGHT(發(fā)光控制)、CHARGE(充電控制)、RXEN或RXON(接收使能)、TXEN或TXON(發(fā)送使能)、SYNEN(頻率合成器使能)、SYNCLK(頻率合成器時鐘)等,這些控制信號從CPU伸展到音頻部分、射頻部分和電源部分,去完成整機(jī)復(fù)雜的控制工作。

56、  所有電路的工作都需要時鐘,即前面所說的13MHz。有些機(jī)型為26MHz或19.5MHz,在內(nèi)部進(jìn)行分頻后再使用。另外還有一塊實(shí)時時鐘晶體,頻率一般為32.768kHz。主要供顯示屏提供正確的時間顯示及讓手機(jī)進(jìn)行睡眠狀態(tài)。早期機(jī)型沒有這塊晶體,所以沒有時間顯示和睡眠功能。  二、音頻電路  1.接收音頻處理電路  接收機(jī)解調(diào)得到的接收基帶信號被送到邏輯音頻電路進(jìn)行處理。圖4-31是GSM接收機(jī)信號變化的示意圖。接收時,天線接收到的射頻信號經(jīng)低噪聲放大、混頻、中頻放大、RXIQ解調(diào)電路,解調(diào)出67707kHz的模擬基帶信號,模擬基帶信號再進(jìn)行GMSK解調(diào)

57、(模數(shù)轉(zhuǎn)換)、在DSP電路內(nèi)進(jìn)行解密和去交織,接著進(jìn)行信道解碼,經(jīng)過語音編碼后,得到64kbits的數(shù)字信號,最后進(jìn)行PCM解碼,產(chǎn)生模擬語音信號,經(jīng)音頻放大后驅(qū)動聽筒發(fā)聲。  2.發(fā)射音頻處理電路  發(fā)射時,話筒送來的模擬語音信號,在音頻部分進(jìn)行PCM編碼,得到64kbits的數(shù)字信號,進(jìn)行語音編碼、信道編碼、加密、交織、GMSK調(diào)制(數(shù)模轉(zhuǎn)換),最后得到67.768kHz的模擬基帶信號,送到解調(diào)電路進(jìn)行變頻處理。圖4-32是一種常見的發(fā)射音頻處理電路示意圖。三、其它邏輯音頻功能電路  其它邏輯音頻電路還包括振鈴電路、振子電路、鍵盤電路、背景燈電路、鍵盤燈電路、

58、服務(wù)指示燈電路顯不電路、SM卡電路和實(shí)時時鐘電路等。將在分析具體機(jī)型時進(jìn)行分析。第五節(jié) 手機(jī)電源電路分析  一、手機(jī)電源電路的基本工作過程  電源電路是手機(jī)其他電路的“食堂”,電源電路只有“按質(zhì)”(電壓要符合標(biāo)準(zhǔn))、“按量”(各路輸出要正常)、“按時”(該輸出時要輸出)地完成“本職工作”,其他電路才能工作,手機(jī)任何一個電路,只要他的供電不正常,他就會“罷工”,表現(xiàn)出各種各樣的故障現(xiàn)象,可見電源系統(tǒng)在手機(jī)電路中的重要性。  手機(jī)所需的各種電壓一般先由手機(jī)電池供給,電池電壓在手機(jī)內(nèi)部需要轉(zhuǎn)換為多路不同電壓值供給手機(jī)的不同部分。手機(jī)的開機(jī)過程是:按下電源開機(jī)鍵

59、后(一般需超過2秒),電源集成電路輸出電壓為CPU供電,輸出復(fù)位信號供CPu復(fù)位,同時,電源集成電路還輸出13z振蕩電路的供電電壓,使13MHz振蕩電  路工作,產(chǎn)生的系統(tǒng)時鐘輸入到CPU;CPU在具備電源、復(fù)位、時鐘”三要素”后,若再得到軟件的支持,則輸出開機(jī)維持信號,送到電源集成電路,以代替開機(jī)鍵,維持手機(jī)的正常開機(jī)。  手機(jī)電源開機(jī)過程如圖4-33所示。二、手機(jī)電源基本電路  1.電池供電電路  手機(jī)電池的類型多種多樣,其連接電路也多種多樣,但它們都有一個共同特點(diǎn):電池電源通常用VBATT、VBAT、BATT、BATT+表示。也有用VB、B+來表示

60、的。  對于摩托羅拉手機(jī)來說,既可以通過電池供電,也可以通過外接電源供電,電池供電用BATT+表示,外接電源用EXT-B+表示,經(jīng)過外接電源和電池供電轉(zhuǎn)換后的電壓一般用B+,表示。  有的手機(jī)電池電路中還有一個比較重要的信號線路電池識別電路。電池通過四條線和手機(jī)相連。即電池正極(BATT等)、電池信息(BSI、BATID、BATT-SER-DATA等)、電池溫度(BTEMP)、電池地(GND)。此信號線通常是手機(jī)廠家為防止手機(jī)用戶使用非原廠配件而設(shè)置的,它也用于手機(jī)對電池類型的檢測,以確定合適的充電模式。其中,電池信息和電池溫度與手機(jī)的開機(jī)也有一定的關(guān)系。接觸不良,手機(jī)也可

61、能不開機(jī)。  2.開機(jī)信號電路  手機(jī)的開機(jī)方式有兩種,一種是高電平開機(jī),也就是當(dāng)開關(guān)鍵被按下時,開機(jī)觸發(fā)端接到電池電源,是一個高電平啟動電源電路開機(jī);一種是低電平開機(jī),也就是當(dāng)開關(guān)鍵被按下時,開機(jī)觸發(fā)線路接地,是一個低電平啟動電源電路開機(jī)。  愛立信的手機(jī)基本上都是高電平觸發(fā)開機(jī)。摩托羅拉、諾基亞及其他多數(shù)手機(jī)都是低電平觸發(fā)開機(jī)。如果電路圖中開關(guān)鍵的一端接地,則該手機(jī)是低電平觸發(fā)開機(jī),如果電路圖中開關(guān)鍵的一端接電池電源,則該手機(jī)是高電平觸發(fā)開機(jī)。  開機(jī)信號常用ONOFF或PWR-SW、PWRON、nPOWKEY等表示。另外,在開機(jī)信號電路中,會看到一

62、個開機(jī)維持信號(看門狗信號),這個信號采自于CPU,以維持手機(jī)的正常開機(jī),開機(jī)維持信號常用WDOG、DCON、CCONTCSX、PWERON等表示。  3.升壓電路  手機(jī)的電池電壓較低,而有些電路則需要較高的工作電壓,另外,電池電壓隨著用電時間的延長會逐漸降低,為了供給手機(jī)各電路穩(wěn)定的、且符合要求的電壓,手機(jī)的電源電路常采用升壓電路。下面以摩托羅拉V998手機(jī)的升壓電路為例進(jìn)行說明。有關(guān)電路圖見圖4-34所示。該升壓電路其實(shí)一種開關(guān)穩(wěn)壓電源,開關(guān)穩(wěn)壓電源最明顯的特點(diǎn)是電路中有一個電感,在V998中這個電感就是L901,許多人稱它為升壓電感,這是不確切的,這個電感是儲存能量用的,所以叫儲能電感,它還要和電源工C(U900)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論