移動(dòng)電話機(jī)原理與維修第2章電子教案

1、第二章 移動(dòng)電話機(jī)基本電路21 移動(dòng)電話機(jī)簡(jiǎn)要工作流程22 基本單元電路23 頻率合成器24 移動(dòng)電話機(jī)中的控制電路25 供電電路返回首頁(yè)2.1 移動(dòng)電話機(jī)簡(jiǎn)要工作流程移動(dòng)電話機(jī)作為一種無(wú)線電通信工具，其作用是將話音信號(hào)和相關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行編碼，然后通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行傳輸。GSM移動(dòng)電話機(jī)開(kāi)機(jī)初始工作流程圖2.1。 接續(xù)通話過(guò)程 。2.1.1 GSM移動(dòng)電話機(jī)工作流程 圖2.1 GSM移動(dòng)電話機(jī)初始工作流程 開(kāi) 機(jī)自檢檢查SIM卡SEE SUPPLIER（聯(lián)系供應(yīng)商）PHONE FAILED（移動(dòng)電話機(jī)故障）CONNECT SERVICER（聯(lián)系供應(yīng)商）接收不到信息接收到信號(hào)是否成功向GSM網(wǎng)注冊(cè)

2、是否成功顯示網(wǎng)絡(luò)號(hào)、場(chǎng)強(qiáng)搜索掃描專(zhuān)用控制信道NO CARD（無(wú)卡，需插入卡）CHECK SIM CARD（檢查卡）進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)不正常正常正常不正常否成功否成功2.1.2 GSM移動(dòng)電話機(jī)電路結(jié)構(gòu)移動(dòng)電話機(jī)與SIM卡共同構(gòu)成移動(dòng)通信系統(tǒng)的終端設(shè)備。移動(dòng)電話機(jī)從電路結(jié)構(gòu)上，都可簡(jiǎn)單分為射頻部分、邏輯音頻部分、接口部分和電源部分。組成結(jié)構(gòu)框圖2.2。各部分電路的介紹。 圖2.2 GSM移動(dòng)電話機(jī)簡(jiǎn)單組成 返回首頁(yè)2.2 基本單元電路 移動(dòng)電話機(jī)作為一個(gè)復(fù)雜的電子設(shè)備，是由 一些基本電路或單元電路組成的。單元電路常常由以三極管等為核心的分立元件組成或由集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于電路的工作頻率、狀態(tài)不同，具體

3、采用的器件也就不同。通常數(shù)字邏輯電路、基帶信號(hào)處理電路、中頻處理電路等都可采用集成電路。射頻處理電路部分多采用分立元件電路。.1 放大器 基本放大電路。晶體管放大器組成圖2.3。三種電路的構(gòu)成圖2.4。 射頻功率放大器功能。射頻功率放大器特點(diǎn)。.2 濾波器 濾波器的主要作用。圖25 濾波器電路符號(hào) 濾波器的識(shí)別 濾波器的檢測(cè)。 圖25 濾波器電路符號(hào) .3 混頻器 混頻器包括非線性器件和濾波器兩個(gè)部分 ?；祛l器電路模型圖.6 。晶體管混頻器基本電路形式圖.7 。移動(dòng)電話機(jī)混頻器的作用是，將移動(dòng)電話機(jī)天線接收下來(lái)的射頻信號(hào)與移動(dòng)電話機(jī)的本振信號(hào)混頻得到頻率較低的中頻信號(hào)。在移動(dòng)電話機(jī)中，有的機(jī)型

4、的二次升頻發(fā)射電路采用和頻混頻。.4 電子開(kāi)關(guān)電路 電子開(kāi)關(guān)的電路模型如圖. 8 。以三極管為例，集電極C、發(fā)射極E之間相當(dāng)于跨接的開(kāi)關(guān)，基極B為控制端，利用管子的飽和與截止的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)“通”與“斷”。場(chǎng)效應(yīng)管則以源極S、漏極D為開(kāi)關(guān)，柵極G為控制端。摩托羅拉系列移動(dòng)電話機(jī)經(jīng)常采用8個(gè)引腳的集成塊作為電子開(kāi)關(guān)，又稱(chēng)模擬開(kāi)關(guān)，如圖. 9。12 34圖. 9 集成電子開(kāi)關(guān)12 34.5 振蕩器 振蕩器特點(diǎn)是在沒(méi)有輸入信號(hào)的情況下仍能產(chǎn)生輸出。英文縮寫(xiě)OSC。用作本機(jī)振蕩電路和晶體振蕩器電路。振蕩條件：振幅條件和相位條件。反饋式振蕩器組成框圖.10 在移動(dòng)電話機(jī)的射頻部分，如載波振蕩、一本振等電路中

5、，一般采用三點(diǎn)式振蕩器。 移動(dòng)電話機(jī)能自動(dòng)搜索信道，辦法是在振蕩頻率形成網(wǎng)絡(luò)中加入變?nèi)荻O管。返回首頁(yè).3 頻率合成器頻率合成器是移動(dòng)電話機(jī)中一個(gè)非常重要的基本電路。它的基本功能是產(chǎn)生精度非常高的頻率頻率合成，是指一種產(chǎn)生各種頻率和選取所需頻率的技術(shù)。移動(dòng)通信中要求收發(fā)信機(jī)的工作頻點(diǎn)數(shù)量多、頻率可變，能在很寬的頻率范圍內(nèi)精細(xì)調(diào)節(jié)，而且頻率穩(wěn)定度很高，頻率合成器能滿(mǎn)足這些要求。2.3.1 頻率合成器的作用 作用1：為收信機(jī)提供一本振信號(hào)。作用2：為發(fā)信機(jī)提供載波信號(hào)。有些機(jī)型還要用頻率合成器產(chǎn)生二本振和副載波。 移動(dòng)電話機(jī)對(duì)頻率合成器的要求是：第一、能自動(dòng)搜索信道，結(jié)合單片機(jī)技術(shù)可以實(shí)施信道掃描

6、和自動(dòng)選頻，提高了移動(dòng)電話機(jī)在組網(wǎng)技術(shù)中的功能；第二，能鎖定信道。 2.3.2 鎖相環(huán)的基本模型鎖相環(huán)PLL由鑒相PD、環(huán)路濾波器LPF、壓控振蕩VCO、可變分頻器等組成一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)鎖相環(huán)的基本模型如圖2.11?；鶞?zhǔn)頻率fA鑒相器(PD)環(huán)路濾波器（LPF）壓控振蕩器（VCO）)）控制電壓本機(jī)信號(hào)fB/N圖2.11 鎖相環(huán)PLL的基本模型可變分頻器來(lái)自CPU的編程數(shù)據(jù)誤差電壓輸出fB.33 鎖相環(huán)基本原理 頻率的自動(dòng)鎖定過(guò)程。 頻率的自動(dòng)搜索過(guò)程。西門(mén)子C2588型移動(dòng)電話機(jī)的頻率合成器圖2.12 。 返回首頁(yè)24 移動(dòng)電話機(jī)中的控制電路 在移動(dòng)電話機(jī)中，以中央處理器CPU為核心

7、的控制電路稱(chēng)為邏輯電路，基本組成圖213。 圖213 邏輯控制電路簡(jiǎn)單組成 中央處理器CPU鍵盤(pán)存儲(chǔ)器電源譯碼驅(qū)動(dòng)顯示收信機(jī)發(fā)射機(jī)頻率合成器音頻處理電路控制輸出檢測(cè)輸入主時(shí)鐘多路輸出2.4.1 中央處理器CPU CPU功能非常強(qiáng)大，有10項(xiàng)控制功能。CPU是移動(dòng)電話機(jī)的控制核心，一般為一個(gè)專(zhuān)用單片計(jì)算機(jī)，內(nèi)有控制器、計(jì)數(shù)器、程序存儲(chǔ)器、定時(shí)器、運(yùn)算器等。CPU在運(yùn)行中，是一步一步執(zhí)行命令的。CPU必須有主時(shí)鐘，它提供CPU工作的節(jié)拍脈沖。如果沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)，CPU就無(wú)法工作。移動(dòng)電話機(jī)中的其它電路的時(shí)鐘脈沖必須與CPU同步，即各電路協(xié)調(diào)一致地工作，稱(chēng)為統(tǒng)一時(shí)鐘。由由GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商寫(xiě)入的SIM卡

8、所屬網(wǎng)絡(luò)與用戶(hù)有關(guān)的、被存儲(chǔ)在用戶(hù)這一方的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和用戶(hù)數(shù)據(jù) 。由用戶(hù)自己存入的數(shù)據(jù)。 用戶(hù)在使用SIM卡過(guò)程中自動(dòng)存入及更新的網(wǎng)絡(luò)接續(xù)和用戶(hù)信息。 SIM卡外形 圖2.4.2 鍵盤(pán) CPU與鍵盤(pán)之間有若干縱橫交錯(cuò)的線，也稱(chēng)行線與列線。在行列線上跨接按鍵，一般采用43的鍵盤(pán)矩陣，可以跨接12個(gè)按鍵，行線是鍵出，列線為鍵入。按鍵是用導(dǎo)電橡膠做的，按一下瞬時(shí)接通一次，松開(kāi)后按鍵隨即彈出，這時(shí)就鍵入了一個(gè)命令，也就是一個(gè)編碼。該編碼能引起什么動(dòng)作呢？實(shí)際上，按鍵產(chǎn)生的是地址碼，可以打開(kāi)CPU中的程序存儲(chǔ)器，調(diào)出廠商事先寫(xiě)入程序存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)碼，也就是操作功能，經(jīng)譯碼后加到執(zhí)行電路，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。

9、243 存儲(chǔ)器 移動(dòng)電話機(jī)的軟件主要在存儲(chǔ)器中裝載和運(yùn)行。CPU需要從存儲(chǔ)器中讀取運(yùn)行程序和調(diào)用數(shù)據(jù)，即調(diào)用軟件。移動(dòng)電話機(jī)中最常用到的存儲(chǔ)器是RAM、EPROM和EEPROM。暫存RAM碼片EEPROM 字庫(kù)EPROM有部分移動(dòng)電話機(jī)將程序存儲(chǔ)器集成為1片集成塊，或與CPU集成為1片集成塊。244 幾個(gè)關(guān)鍵控制信號(hào)開(kāi)機(jī)維持信號(hào)。復(fù)位信號(hào) 。時(shí)鐘信號(hào) 。功放電路控制信號(hào)。返回首頁(yè)25 供電電路 移動(dòng)電話機(jī)電路由射頻電路、邏輯音頻部分、接口部分等構(gòu)成，供電電路必須按照各部分電路的要求，給各部分電路提供正常的、工作所需要的、不同的電壓和電流。整機(jī)電源是向移動(dòng)電話機(jī)提供能量的電路。而被供電的電路則稱(chēng)

10、為電源的負(fù)載。電源電路非常重要，也是故障率較高的電路。移動(dòng)電話機(jī)的電源包括電源IC、升壓電路、充電器等電路。251 電源IC 移動(dòng)電話機(jī)采用電池供電，電池電壓是移動(dòng)電話機(jī)供電的總輸入端，通常稱(chēng)為B+或BATT。B+是一個(gè)不穩(wěn)定電壓，需將它轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的、多路（組）不同的電壓，為整機(jī)各個(gè)電路（負(fù)載）供電。大多數(shù)移動(dòng)電話機(jī)的電源采用集成電路實(shí)現(xiàn)，稱(chēng)為電源IC。電源IC模型圖216移動(dòng)電話機(jī)電源是受控的，控制信號(hào)比較多，如開(kāi)關(guān)機(jī)控制、開(kāi)機(jī)維持控制。有的電源IC還能檢測(cè)電池電量，在欠壓的情況下自動(dòng)關(guān)機(jī)。 時(shí)鐘信號(hào)、功放電路控制信號(hào)。 圖216 電源IC模型電源ICB+開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)請(qǐng)求電池電量檢測(cè)開(kāi)機(jī)維持(看門(mén)狗)復(fù)位RESET多路穩(wěn)壓輸出252 升壓電路和負(fù)壓發(fā)生器 升壓電路屬于DC-DC變換器（即直流-直流變換）。負(fù)壓也是由