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文檔簡介
GSM手機(jī)電路原理知識(shí)培訓(xùn)GSM手機(jī)電路原理知識(shí)培訓(xùn)前言
本培訓(xùn)主要幫助產(chǎn)線技術(shù)員、維修工和工程師們對手機(jī)的基本電路進(jìn)行了解,主要用MTK平臺(tái)的手機(jī)電路進(jìn)行講解,教材由從網(wǎng)上收集的手機(jī)電路原理資料進(jìn)行整理,結(jié)合個(gè)人實(shí)踐理解和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)進(jìn)行編寫,編寫這個(gè)資料的目的是為了擴(kuò)展大家的思維,起到拋磚引玉的作用。由于時(shí)間倉促,有些資料難以找到,加上我的知識(shí)水平有限,因此其中可能有所缺漏,如有錯(cuò)誤和不足之處歡迎指正。前言本培訓(xùn)主要幫助產(chǎn)線技術(shù)員、維修工和工大綱
手機(jī)的電路構(gòu)成基帶部分射頻處理部分手機(jī)的故障診斷大綱手機(jī)的電路構(gòu)成手機(jī)的電路構(gòu)成手機(jī)的電路構(gòu)成GSM手機(jī)的電路結(jié)構(gòu)
手機(jī)的電路結(jié)構(gòu)可分為三部分,即射頻處理部分,邏輯/音頻部分以及輸入輸出接口部分.
1.射頻部分一般指手機(jī)電路的模擬射頻,中頻處理部分,包括天線系統(tǒng),發(fā)射通路,接收通路,模擬調(diào)制,解調(diào)以及進(jìn)行信道調(diào)諧用的頻率合成器等。射頻部分包含發(fā)送部分、接收部分與頻率合成器。
2.邏輯/音頻部分可分為兩個(gè)子部分:音頻信號(hào)處理和系統(tǒng)邏輯控制。音頻信號(hào)處理子部分對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行一系列處理:發(fā)送通道的脈碼調(diào)制,話音編碼,信道編碼,交織,加密,TDMA幀形成,接收通道的自適應(yīng)信道均衡,信道分離,解密,信道解碼和語音解碼,音頻放大等?;鶐盘?hào)處理控制對整個(gè)手機(jī)的工作進(jìn)行控制和管理,包括開機(jī)操作,定時(shí)控制,數(shù)字系統(tǒng)控制射頻部分控制以及外部接口,鍵盤,顯示器控制等。
3.輸入輸出接口部分由模擬接口、數(shù)字接口、人機(jī)接口三部分話音模擬接口:包括A/D、D/A變換等。數(shù)字接口:主要是數(shù)字終端適配器。人機(jī)接口:包括顯示器、鍵盤、振鈴器、聽筒、話筒。GSM手機(jī)的電路結(jié)構(gòu)手機(jī)的電路結(jié)構(gòu)可分
接收解調(diào)均衡信道分離解密信道編碼話音譯碼發(fā)信VCO時(shí)鐘基準(zhǔn)CPU控制器SIM卡接口調(diào)制TDMA幀形成顯示屏加密鍵盤碼速適配器信道編碼話音編碼D/A合路器頻率合成器A/D存儲(chǔ)器數(shù)字接口聽筒話筒射頻部分邏輯/音頻部分手機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖接收解調(diào)均衡信道解密信道話音發(fā)信V時(shí)鐘CPUSIM調(diào)制TDMKT平臺(tái)功能模塊架構(gòu)圖123487659121110外部存儲(chǔ)器照相模塊顯示模塊按鍵多媒體卡麥克風(fēng)揚(yáng)聲器受話器SIM卡子屏LCDUSB接口UART接口射頻模塊MKT平臺(tái)功能模塊架構(gòu)圖123487659121110外部存基帶部分基帶部分基帶完成的功能
基帶部分可分為五個(gè)子塊:CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號(hào)處理器、調(diào)制解調(diào)器和接口模塊。
CPU處理器對整個(gè)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和管理,包括定時(shí)控制、數(shù)字系統(tǒng)控制、射頻控制、省電控制和人機(jī)接口控制等。若采用跳頻,還應(yīng)包括對跳頻的控制。同時(shí),CPU處理器完成GSM終端所有的軟件功能,即GSM通信協(xié)議的layer1(物理層)、layer2(數(shù)據(jù)鏈路層)、layer3(網(wǎng)絡(luò)層)、MMI(人-機(jī)接口)和應(yīng)用層軟件。
信道編碼器主要完成業(yè)務(wù)信息和控制信息的信道編碼、加密等,其中信道編碼包括卷積編碼、FIRE碼、奇偶校驗(yàn)碼、交織、突發(fā)脈沖格式化。數(shù)字信號(hào)處理器主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于規(guī)則脈沖激勵(lì)—長期預(yù)測技術(shù)(RPE-LPC)的語音編碼/解碼。
調(diào)制/解調(diào)器主要完成GSM系統(tǒng)所要求的高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào)制/解調(diào)方式。
接口部分包括模擬接口、數(shù)字接口以及人機(jī)接口三個(gè)子塊。
基帶完成的功能基帶部分可分為五個(gè)子塊中央處理器:相當(dāng)于單片機(jī)的處理核心,作用是射頻部分控制,鍵盤控制,其他集成電路的控制及相互之間的數(shù)據(jù)傳送。
RAM:隨機(jī)存儲(chǔ)器,作用是存儲(chǔ)手機(jī)工作時(shí)的數(shù)據(jù)。
ROM:(1)EPROM存放手機(jī)主程序和監(jiān)控程序(2)EEPROM存放功率控制表,數(shù)模轉(zhuǎn)換表,自動(dòng)頻率控制表,自動(dòng)增益控制表等。(3)短消息業(yè)務(wù)存放碼表,顯示控制程序。接口:(1)總線接口負(fù)責(zé)同外部設(shè)備的通信,包括A/D,D/A。(2)射頻接口負(fù)責(zé)將模擬信號(hào)(I/Q)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)和將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)(I/Q)。
I/O設(shè)備:鍵盤輸入、功能翻蓋開關(guān)輸入、話筒輸入、液晶顯示屏輸出、聽筒輸出、振鈴輸出手機(jī)狀態(tài)指示燈輸出這些都是人與手機(jī)之間的I/O.射頻部分的接收通路(RX)和發(fā)送通路(TX)使手機(jī)與基站間聯(lián)系的I/O。其他的集成電路都是為這五大類服務(wù)。有電源、同步時(shí)鐘等。邏輯音頻部分包括邏輯音頻部分中央處理器:相當(dāng)于單片機(jī)的處理核心,作用是射頻部分控制,一、FLASH電路一、FLASH電路一、FLASH電路FLASH信號(hào)作用描述數(shù)據(jù)總線:ED0-ED15,共16根數(shù)據(jù)線,用于傳輸數(shù)據(jù)。地址總線:EA00-EA23,共24根地址線,用于存儲(chǔ)單元尋址??刂瓶偩€:/ERD:寫控制信號(hào);/EWR:讀控制信號(hào);/WATCHODG:復(fù)位信號(hào),用于FLASH的軟件復(fù)位;/CE_F1、/CE_F2:FLASH存儲(chǔ)區(qū)域選擇信號(hào);/ECS1_PSRAM:PSRAM片選信號(hào);/ELB、/EUB:PSRAM存取區(qū)域選擇信號(hào);電源供電信號(hào):VMEM。一、FLASH電路FLASH信號(hào)作用描述存儲(chǔ)器簡單介紹EEPROM,F(xiàn)LASH等均是非易失性器件,非易失性存儲(chǔ)器最大的特色是在當(dāng)電源關(guān)閉后,原先儲(chǔ)存在內(nèi)的資料,仍能夠持續(xù)被保存,且可以被重復(fù)抹除修改(一)、電可擦可寫可編程存儲(chǔ)器(EEPROMelectricallyerasableprogrammable)EEPROM是一塊存儲(chǔ)器,俗稱“碼片”,二進(jìn)制代碼的形式存儲(chǔ)著手機(jī)的資料,它存儲(chǔ)的是:
1)、手機(jī)的機(jī)身碼;
2)、檢測程序,如:電池電壓檢測等;
3)、各種表格,如:自動(dòng)頻率控制表(AFC)、自動(dòng)功率控制表(APC),數(shù)模轉(zhuǎn)換表(DAC)、自動(dòng)增益控制表(AGC)等;
4)、手機(jī)的隨機(jī)資料,可隨時(shí)存取和更改,如電話號(hào)碼菜單設(shè)定等。存儲(chǔ)器簡單介紹EEPROM,F(xiàn)LASH等均是非易失性器件,非存儲(chǔ)器簡單介紹字庫在手機(jī)的作用很大,地位非常重要,具體作用如下:1儲(chǔ)存主機(jī)主程序2儲(chǔ)存字庫信息3儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)信息4儲(chǔ)存錄音5存儲(chǔ)加密信息6存儲(chǔ)序列號(hào)(IMEI碼)7儲(chǔ)存操作系統(tǒng)字庫的工作流程比較復(fù)雜:當(dāng)手機(jī)開機(jī)時(shí),CPU便傳出一個(gè)復(fù)位信號(hào)REST經(jīng)字庫,使系統(tǒng)復(fù)位。再待CPU把字庫的讀寫端,片選端選端后,CPU就可以從字庫內(nèi)取出指令,在CPU里運(yùn)算,譯碼,輸出各部分協(xié)調(diào)的工作命令,從而完成各自功能。存儲(chǔ)器簡單介紹字庫在手機(jī)的作用很大,地位非常重要,具體作用如二、照相電路二、照相電路二、照相電路照相功能的圖像數(shù)據(jù)處理是由獨(dú)立的攝像處理IC來完成,在CPU的控制下,完成圖像預(yù)覽、拍照存儲(chǔ)、及圖像處理等功能。主要信號(hào)作用描述:1、CPU-圖像處理IC之間信號(hào):NLD0-NLD7:數(shù)據(jù)信號(hào);LRDB:數(shù)據(jù)讀控制信號(hào);LRWB:數(shù)據(jù)寫控制信號(hào);LPA0:地址選擇信號(hào);CAMERA_MCLK:時(shí)鐘信號(hào);GPIO20_CAMERA_CS2:圖像處理IC片選信號(hào);GPIO2_CAMERA_READY:圖像存儲(chǔ)控制信號(hào);GPIO3_CAMERA_RST:復(fù)位信號(hào);二、照相電路照相功能的圖像數(shù)據(jù)處理是由獨(dú)立的攝像處理IC來完二、照相電路2、圖像處理IC與攝像頭之間的信號(hào):SEN_D0-SEN_D7:數(shù)據(jù)信號(hào);SEN_SDA:數(shù)據(jù)與地址選擇信號(hào);SEN_CLK:時(shí)鐘信號(hào);SEN_CSB:片選信號(hào);SEN_SCL:I2C總線中時(shí)鐘信號(hào);SEN_SDA:I2C總線中數(shù)據(jù)信號(hào);SEN_VSYNC:垂直方向同步信號(hào);SEN_HSYNC:水平方向同步信號(hào);SEN_PXCLK:采樣時(shí)鐘信號(hào);GPIO3_CAMERA_RST:復(fù)位信號(hào);二、照相電路2、圖像處理IC與攝像頭之間的信號(hào):二、照相電路攝像頭供電電路1、攝像頭的供電由U2(穩(wěn)壓器)提供,包括數(shù)字電源(DVDD1.8V)和模擬電源AVCC(2.5V);為避免數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間的干擾,中間加磁珠L4;2、U2的供電電源為VBAT,控制信號(hào)為:GPIO4_CAMERA_PWR_EN;二、照相電路攝像頭供電電路三、主屏LCD顯示電路CPU三、主屏LCD顯示電路CPU三、主屏LCD顯示電路主屏LCD顯示電路接口一般都是采用并聯(lián)方式。各信號(hào)描述如下:NLD0-NLD7:數(shù)據(jù)信號(hào);LRDB:數(shù)據(jù)讀控制信號(hào),電路中已通過上拉電阻置為高電平;LRWB:數(shù)據(jù)寫控制信號(hào);LPA0:數(shù)據(jù)線作用選擇信號(hào),即選擇NLD0-NLD7線路上傳輸?shù)氖秋@示數(shù)據(jù)還是控制數(shù)據(jù)。LPCE0B_MAIN_LCM:主屏LCD片選控制信號(hào);LRSTB:復(fù)位信號(hào);VDD:供電電源;三、主屏LCD顯示電路主屏LCD顯示電路接口一般都是采用并聯(lián)四、SIM卡電路CPUSIM卡供電電源MT6305MT6305完成電平的轉(zhuǎn)換作用四、SIM卡電路CPUSIM卡供電電源MT6305MT630四、SIM卡電路SIM卡信號(hào)描述:SIM與MT6305之間的信號(hào):SIO:數(shù)據(jù)信號(hào);SRST:SIM卡復(fù)位信號(hào);SCLK:SIM卡時(shí)鐘信號(hào);VSIM:SIM卡供電電源;CPU與MT6305之間的信號(hào):SIMDATA:數(shù)據(jù)信號(hào);SIMRST:復(fù)位信號(hào);SIMCLK:時(shí)鐘信號(hào);SIMVCC:SIM卡供電使能信號(hào);SIMSEL:SIM卡供電電壓選擇信號(hào);
開機(jī)過程中VSIM供電通過SIM卡I/O口由CPU檢測SIM卡,如沒有檢測到卡,軟件很快將VSIM關(guān)閉。也就是說,在不插卡的狀態(tài)下,僅能在開機(jī)的瞬間可測試到供電電壓;而在插卡開機(jī)的狀態(tài)下,此供電電壓將一直存在。四、SIM卡電路SIM卡信號(hào)描述:五、USB接口電路USB中斷檢測信號(hào)312R606、R607:分壓電阻
CPUIO800五、USB接口電路USB中斷檢測信號(hào)312R606、R607五、USB接口電路主要信號(hào)作用描述:D-、D+:USB數(shù)據(jù)信號(hào);USB_PWR:USB外部供電電源,電壓為5.1V左右;VUSB:提供CPU內(nèi)部USB驅(qū)動(dòng)電路供電電源,電壓為3.3V左右;ENIT3_USB:USB檢測信號(hào);USB電路工作原理:1、手機(jī)通過USB線與電腦連接,充電信號(hào)觸發(fā)手機(jī)進(jìn)入充電開機(jī)方式;2、外部電源供電(USB_PWR)加至手機(jī),EINT3_USB信號(hào)電壓將由低電平跳變到高電平,觸發(fā)產(chǎn)生中斷信號(hào);3、CPU執(zhí)行USB中斷程序,將輸出USB電源供電驅(qū)動(dòng)信號(hào):GPIO2_USB_EN,開啟電壓轉(zhuǎn)換器U402工作,輸出USB供電電源VUSB(3.3V左右);4、CPU與主機(jī)通過USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。五、USB接口電路主要信號(hào)作用描述:六、UART接口電路開機(jī)信號(hào)軟件下載、板測、IMEI寫入共用信號(hào)線六、UART接口電路開機(jī)信號(hào)軟件下載、板測、IMEI寫入共用七、多媒體卡接口電路多媒體卡主要是用來擴(kuò)充存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量,接口電路較為簡單,包括電源信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)及數(shù)據(jù)信號(hào)。維修時(shí)主要檢查引腳的焊接是否存在焊接不良以及接觸腳是否存在下陷;測量時(shí)可用萬用表測量正向阻抗,判斷線路是否存在斷線,排除了以上問題后再采取更換CPU的措施。七、多媒體卡接口電路多媒體卡主要是用來擴(kuò)充存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量,接口八、按鍵電路主按鍵:“0-9“、”*“、”#“拍照鍵音量調(diào)節(jié)鍵應(yīng)注意ESD保護(hù)器件易被擊穿導(dǎo)致對地短路,造成按鍵無效八、按鍵電路主按鍵:“0-9“、”*“、”#“拍照鍵音量調(diào)節(jié)八、按鍵電路手機(jī)鍵盤電路一般采用行列式鍵盤,按鍵銅箔的外圈一般為行,里圈一般為列。在鍵盤接口電路中,行鍵被作為掃描輸出端,列線作為輸入端。在待機(jī)狀態(tài)下,行鍵置為低電平,列鍵置為高電平,當(dāng)按鍵按下時(shí),行鍵將有低電平變?yōu)楦唠娖剑⒂|發(fā)產(chǎn)生按鍵中斷信號(hào),轉(zhuǎn)而執(zhí)行按鍵檢測程序,判斷是哪一個(gè)按鍵被按下。八、按鍵電路手機(jī)鍵盤電路一般采用行列式鍵盤,按鍵銅箔的外圈一CPU九、麥克風(fēng)電路為MIC提供正偏置電壓:2.2V濾波器為MIC提供負(fù)偏置電壓:0.3VCPUCPU九、麥克風(fēng)電路為MIC提供正偏置電壓:2.2V濾波器為十、主板鈴聲、受話電路1、U201供電為VBAT,啟動(dòng)使能信號(hào)為GPO1_OP_ON;2、R213、R215為輸入電阻與反饋電阻,用來設(shè)定放大器的增益(即放大倍數(shù)),為R215/R213=1;信號(hào)流向十、主板鈴聲、受話電路1、U201供電為VBAT,啟動(dòng)使能信十、主板鈴聲、受話電路鈴聲信號(hào)與話音信號(hào)匯接到一起鈴聲信號(hào)話音信號(hào)主板連接器LCD板上的鈴聲、受話電路十、主板鈴聲、受話電路鈴聲信號(hào)與話音信號(hào)匯接到一起鈴聲信號(hào)話十一、耳機(jī)電路1、偏置電壓:MICBIASP(2.2V);2、耳機(jī)檢測信號(hào):EINT0_HEADSET:當(dāng)耳機(jī)插入后,由于XMP3_R端接揚(yáng)聲器,EINI0_HEADSET信號(hào)被下拉到地,觸發(fā)中斷給CPU,將顯示”插入耳機(jī)“;3、耳機(jī)掛斷信號(hào)檢測:ADC5_HF_MIC:此信號(hào)是用來檢測耳機(jī)的掛機(jī)鍵是否按下,當(dāng)耳機(jī)掛機(jī)鍵按下時(shí),XMICP信號(hào)將被短接到地,ADC5_HF_MIC也將下拉到地。4、FL201、C204、C212等組成濾波電路;5、MP3_OUTL、MP3_OUTR為立體聲耳機(jī)輸出;十一、耳機(jī)電路1、偏置電壓:MICBIASP(2.2V);十二、充電電路1CHRINMT63052GATEDRV4ISENSECPUEINT2_CHARGEGPIO31_CHR_CTL軟件中作為溫度檢測電池電壓檢測及充電電流檢測充電輸入信號(hào)PMOS驅(qū)動(dòng)信號(hào)十二、充電電路1CHRINMT63052GATEDRV4十二、充電電路1、ADC2_TBAT:電池溫度檢測信號(hào)該信號(hào)連接電池端為一ID電阻,并非溫敏電阻,因此顯示測量值不是實(shí)際的電池溫度,僅是軟件方面的檢測判斷。2、ADC0_I-、ADC1_I+:ADC0_I-:電池電壓檢測信號(hào);ADC1_I+:與ADC0I-共同作為充電電流的檢測;3、充電的基本原理:手機(jī)處于開機(jī)狀態(tài)時(shí):1)、當(dāng)充電器插入充電I/O口后,VCHG信號(hào)送到電源管理ICMT6305,該信號(hào)觸發(fā)產(chǎn)生充電中斷信號(hào)CHRDET;2)、CPU接受中斷請求,轉(zhuǎn)而執(zhí)行充電程序,顯示充電圖標(biāo),輸出充電控制信號(hào)CHRCNTL給MT6305;3)、MT6305輸出控制信號(hào)GATEDRY,開啟U405,使其對電池進(jìn)行充電;4)、CPU通過ADC0_I-、ADC1_I+檢測充電電流ISENSE和及電池電壓,來對充電的狀態(tài)進(jìn)行控制。十二、充電電路1、ADC2_TBAT:電池溫度檢測信號(hào)十三、按鍵燈、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路1、按鍵燈驅(qū)動(dòng)電路與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路都是有VBAT供電,驅(qū)動(dòng)信號(hào)LED、VIB由U400(MT6305)輸出,低電平時(shí)將驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電路工作,這兩個(gè)信號(hào)的輸出受CPU的控制,即:GPIO23_KP_BL_PWM、GPIO5_VIB_EN,這兩個(gè)信號(hào)為高電平時(shí)將驅(qū)動(dòng)U400的LED、VIB信號(hào)為高電平;2、R404等為限流作用,D3為起反向保護(hù)作用;十三、按鍵燈、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路1、按鍵燈驅(qū)動(dòng)電路與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路都十四、主屏背光驅(qū)動(dòng)電路1、主屏背光驅(qū)動(dòng)電路的供電為VBAT,背光驅(qū)動(dòng)使能信號(hào)為PWM1_MAIN_SUB_LCM_BL,內(nèi)部下拉到低,因此待機(jī)時(shí)為低電平。2、PWM1_MAIN_SUB_LCM_BL的波形如右圖,通過調(diào)節(jié)波形的占空比來調(diào)節(jié)主屏的亮度;3、L1為升壓電感,D1為續(xù)流二極管,R10為反饋電阻,通過檢測FB端的電壓來調(diào)節(jié)輸出電壓;OV端為電壓輸出端,最高輸出電壓為30V左右。十四、主屏背光驅(qū)動(dòng)電路1、主屏背光驅(qū)動(dòng)電路的供電為VBAT,射頻處理部分射頻處理部分射頻部分包含發(fā)送部分,接收部分與頻率合成器。一、發(fā)送部分發(fā)送部分包括帶通濾波器,GMSK調(diào)制器,射頻功率放大器,天線開關(guān)等。具體的調(diào)制方式大致分為兩種:
1)調(diào)制音頻信號(hào)先調(diào)制到某一中頻,再經(jīng)過一次上變頻,變換到GSM射頻信道上。
2)調(diào)制音頻信號(hào)直接上變頻到GSM射頻信道上。二、接收部分包括天線開關(guān),射頻濾波,射頻放大,混頻,中頻濾波和中頻放大等,其接收的頻率對應(yīng)900MHzGSM規(guī)定頻點(diǎn),經(jīng)過下邊頻道中頻,中頻多為100MHz附近的某個(gè)固定值。之所以采用中頻為射頻信號(hào)處理的過渡環(huán)節(jié),是為了得到更好的靈敏度和穩(wěn)定性。解調(diào)大都在中頻處理集成電路內(nèi)完成,解調(diào)后得到頻率為67.71KHz的同相正交信號(hào),然后進(jìn)入邏輯/音頻處理部分進(jìn)行后級(jí)的處理。三、頻率合成器頻率合成器主要由PLL(鎖相環(huán)電路)構(gòu)成,包括鑒相器、環(huán)路低通濾波器、VCO(壓控振蕩器)、分頻器等,通過頻率合成器可以將基準(zhǔn)頻率信號(hào)變換為另一個(gè)或多個(gè)所需頻率信號(hào),為手機(jī)提供有足夠精度、穩(wěn)定性好的工作頻率。射頻部分射頻部分包含發(fā)送部分,接收部分與頻率合成器。射頻部分信號(hào)發(fā)射流程
話音采集——放大——ADC——濾波——語音編碼——交織——加密——信道均衡——GMSK調(diào)制——(進(jìn)入射頻部分)IQ調(diào)制(IQ調(diào)制器)——濾波——鑒相鑒頻(鑒相鑒頻器)——濾波——TX_VCO混頻(混頻器Mixer)——功率放大(PA)——雙工器——天線匹配電路——天線發(fā)射。信號(hào)發(fā)射流程話音采集——放大——ADC——濾波——語音信號(hào)接收流程
天線接收——天線匹配電路——雙工器——濾波(聲表面濾波器SAWfilter)——放大(低噪聲放大器LNA)——RX_VCO混頻(混頻器Mixer)——放大(可編程增益放大器PGA)——濾波——IQ解調(diào)(IQ調(diào)制器)——(進(jìn)入基帶部分)GMSK解調(diào)——信道均衡——解密——去交織——語音解碼——濾波——DAC——放大——話音輸出。信號(hào)接收流程天線接收——天線匹配電路——雙工器——濾波一、發(fā)送部分
GSM的發(fā)射機(jī)包括天線、天線開關(guān)、功率檢測、功率控制、功率放大器、低通、預(yù)放、帶通濾波器、上變頻和發(fā)射混頻器等。實(shí)際上很多發(fā)射機(jī)采用二次變頻,其原理和一次變頻一樣,但性能更好一些;由音頻電路傳送過來的模擬同相正交基帶TXI/Q信號(hào)在發(fā)射時(shí)隙期間雙端送到中頻TXI/Q正交調(diào)解器,經(jīng)調(diào)制所得TXI/Q已調(diào)波送到發(fā)射聲表面波(SAM)中頻濾波器,經(jīng)過窄帶濾波器濾波,再送到上變頻電路,轉(zhuǎn)換為射頻發(fā)射已調(diào)波,在微處理器控制下決定是進(jìn)入900MHZ射頻發(fā)射電路還是進(jìn)入1800MHZ射頻電路.若進(jìn)入900MHZ射頻發(fā)射電路時(shí),利用上變頻電路可將中頻已調(diào)波轉(zhuǎn)換為900MHZ射頻已調(diào)波,再經(jīng)過35MHZ帶寬的900MHZ發(fā)射濾波器,經(jīng)濾波后先送到功率放大功率電路進(jìn)行放大,再送到高頻功放進(jìn)行功率放大,最后射頻信號(hào)經(jīng)過收發(fā)隔離器和天線把射頻已調(diào)波發(fā)射出去.在發(fā)射電路上設(shè)置了APC控制器電路,他確保高頻功率電平等級(jí)滿足5-33dB的變化要求。一、發(fā)送部分GSM的發(fā)射機(jī)包括天線鑒相器(PD)鑒相器(PD):是英文PhaseDetector的縮寫。它是一個(gè)相位比較器,是一個(gè)相差—電壓轉(zhuǎn)換裝置,可將VCO振蕩信號(hào)的相位變化變換為電壓的變化。鑒相器輸出的是脈動(dòng)直流信號(hào),這一脈動(dòng)直流信號(hào)經(jīng)LPF濾除高頻成分后去控制VCO電路。在鑒相器中,參考信號(hào)與VCO分頻后的信號(hào)進(jìn)行比較。顯然,這是一個(gè)比較器。鑒相器(PD)鑒相器(PD):是英文PhaseDetect低通濾波器(LPF)低通濾波器(LPF):是英文LowPassFilter的縮寫。低通濾波器又被稱為環(huán)路濾波器,它是一個(gè)RC電路,位于鑒相器與VCO電路之間。因鑒相器的輸出不僅有控制信號(hào),還有一些高頻諧波成分,這些諧波將影響VCO電路的工作,低通濾波器就是要把這些高頻成分濾除。低通濾波器(LPF)低通濾波器(LPF):是英文LowPa壓控振蕩器簡稱(VCO):是英文VoltageControlOscillator的縮寫。壓控振蕩器是一個(gè)電壓—頻率轉(zhuǎn)換裝置,可將鑒相器PD輸出的相差電壓信號(hào)的變化轉(zhuǎn)化成頻率的變化。壓控振蕩器一般是由變?nèi)荻O管為主構(gòu)成的諧振回路:諧振回路的中心頻率由其回路的等效L、C特性決定:
變?nèi)荻O管的等效電容量由加在其兩端的電壓控制,這樣通過電壓的變化就能轉(zhuǎn)換成回路諧振頻率的變化,就構(gòu)成了壓控振蕩器VCO。壓控振蕩器簡稱(VCO)壓控振蕩器簡稱(VCO):是英文VoltageControVCO的設(shè)計(jì)
GSM手機(jī)的調(diào)制方式是最小頻移鍵控(GMSK)。我們知道,最小頻移鍵控能最大限度的利用頻率資源,當(dāng)然,隨之而來的問題是,這種信號(hào)對相位干擾非常敏感。所以,在GSM手機(jī)的VCO的設(shè)計(jì)中,VCO的相位噪聲特性是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。較大的相位噪聲的直接后果就是BER的的惡化。一個(gè)性能良好的VCO應(yīng)具備以下特性:正確的起振特性、足夠的頻率范圍、無需微調(diào)、嚴(yán)格控制的電流消耗,以及不受溫度和電源電壓波動(dòng)的影響等。VCO的設(shè)計(jì)GSM手機(jī)的調(diào)制方式是最小頻移鍵控(GMVCO的相位噪聲特性在VCO的設(shè)計(jì)中,有兩個(gè)方面的噪聲源必須考慮:1)固有相位噪聲:雖不可消除,但可減小。因?yàn)閂CO的鎖定就建立在有相位差異的基礎(chǔ)上;它是一種動(dòng)態(tài)的或者說是平均的鎖定。一般情況下,振蕩器對控制電壓越靈敏,固有相位越小。但是,如果對控制電壓太靈敏則會(huì)導(dǎo)致控制環(huán)路振蕩。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中,往往要在二者之間求得一個(gè)平衡。固有噪聲的另一個(gè)來源是,參考時(shí)鐘。因?yàn)閰⒖紩r(shí)鐘也有相位噪聲,這種噪聲必然會(huì)反映到VCO環(huán)路中。2)散射噪聲,這是載流子在導(dǎo)體中或半導(dǎo)體中做布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。散射噪聲與電流有著密切的關(guān)系。散射噪聲會(huì)引入頻率調(diào)制的邊帶噪聲。散射噪聲也會(huì)隨著調(diào)節(jié)范圍的增加而增加。熱噪聲的增加有可能超過振蕩器的固有相位噪聲。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格控制環(huán)路電流,以達(dá)到控制散射噪聲的目的。VCO的相位噪聲特性在VCO的設(shè)計(jì)中,有兩個(gè)方面的噪聲源必須功率檢測器
功率檢測器是用來將發(fā)射機(jī)輸出的信號(hào)耦合一部分并轉(zhuǎn)換成電平。將此電平信號(hào)送到功放的輸出功率控制模塊作為輸出功率控制的參考。功率檢測器的特性沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),但是為了降低軟件的計(jì)算難度和提高控制精度,功率檢測器的功率電平響應(yīng)特性最好是線性或能用簡單函數(shù)表示的函數(shù)。原因是在做整機(jī)功率矯正時(shí)并不是逐個(gè)信道進(jìn)行的,而是只做一些特定信道的矯正,其余信道的矯正參數(shù)是根據(jù)功率檢測器的響應(yīng)函數(shù)推算出來的,如果功率檢測器的曲線很復(fù)雜,就會(huì)導(dǎo)致很多頻道的輸出功率不準(zhǔn)確。功率檢測器有現(xiàn)成的器件可以采用。但是一般情況下,為了降低成本都采用微帶耦合線來做。微帶耦合線的線性度雖然不是很好,但它的可預(yù)測性是可以接受的,而且成本較低,板級(jí)處理比較靈活,因而得到了廣泛的應(yīng)用。功率檢測器功率檢測器是用來將發(fā)射機(jī)輸出功率控制環(huán)路設(shè)計(jì)
GSM系統(tǒng)為時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng),不同的用戶在時(shí)間軸上被分隔開,每個(gè)用戶在特定的一個(gè)時(shí)間間隔(時(shí)隙)內(nèi)接收或發(fā)送信息。TDMA系統(tǒng)的該特性極大地提高了頻譜利用率,同時(shí)也對移動(dòng)臺(tái)射頻前端的設(shè)計(jì)提出了極大的挑戰(zhàn)。GSM系統(tǒng)要求移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射機(jī)以突發(fā)方式工作,即只在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)開機(jī)發(fā)送信息,而在其它時(shí)隙則處于關(guān)閉狀態(tài)。這種開關(guān)工作狀態(tài)會(huì)使發(fā)射頻譜內(nèi)含有大量的雜散分量,嚴(yán)重影響其他用戶。為保證系統(tǒng)容量和互操作性,必須對移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)的指標(biāo)提出要求,GSM系統(tǒng)規(guī)范對手機(jī)發(fā)射功率的精度、平坦度、發(fā)射頻譜純度以及帶外雜散信號(hào)進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定,對手機(jī)射頻功率放大器功率控制環(huán)路的設(shè)計(jì)提出了很高的要求。功率控制環(huán)路設(shè)計(jì)GSM系統(tǒng)為時(shí)分多址(TDMA)系反饋控制環(huán)路
實(shí)現(xiàn)功率控制的方法較多,比較常用的為輸出功率檢測反饋控制法,該方法直接檢測射頻輸出功率,通過反饋環(huán)路實(shí)現(xiàn)閉環(huán)功率控制。另外一種方法為電流檢測反饋控制法,它檢測末級(jí)功放管的電流,再通過反饋環(huán)路實(shí)現(xiàn)對輸出功率的控制。在整個(gè)環(huán)路的設(shè)計(jì)中,耦合器的選擇及積分器時(shí)間常數(shù)的確定比較關(guān)鍵,前者選擇不當(dāng)會(huì)使耦合信號(hào)的幅度超出檢波器工作的動(dòng)態(tài)范圍,而后者決定了環(huán)路是否能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成開機(jī)鎖定。電流檢測反饋控制法的好處是可以節(jié)省元器件(耦合器,檢波器及相關(guān)外圍器件),并簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但由于該方法不是直接檢測輸出功率,射頻功放的電流與輸出功率的關(guān)系比較復(fù)雜,與很多時(shí)變因素有關(guān),因此控制精度不及功率檢測法高。目前,采用耦合器-檢波器的功率檢測法,是最常用也是性能最好、適用范圍最廣的一種功率控制方法。為了保證回路的性能,必須仔細(xì)考慮檢波器的動(dòng)態(tài)范圍和熱穩(wěn)定性、耦合器的選擇、積分器時(shí)間常數(shù)的選擇,以及加入“粗調(diào)”電壓等。
反饋控制環(huán)路實(shí)現(xiàn)功率控制的方法較多功率控制環(huán)路(APC)功率控制環(huán)路構(gòu)成:功率放大器(PowerAmplifier)功率耦合器(PowerCoupler)功率檢波器(PowerDetector)功率比較、控制器(PowerComparator&Controller)這樣構(gòu)成的環(huán)路可以將功率較穩(wěn)定的控制在我們的設(shè)定值上,這個(gè)設(shè)定值可以隨時(shí)間根據(jù)需要不斷變化。功率控制環(huán)路(APC)功率控制環(huán)路構(gòu)成:功率控制環(huán)路構(gòu)成功率放大器功率耦合器檢波器功率比較控制器PISourcefromVCOCouplingPowerPcPo比較信號(hào)用于用戶設(shè)定功率值耦合檢波信號(hào)差值功率控制信號(hào)功率控制環(huán)路功率控制環(huán)路構(gòu)成功率放大器功率耦合器檢功率PISourceP功率放大器
功率放大器是GSM手機(jī)的最終功率輸出器件。由于便攜機(jī)本身的特點(diǎn),GSM手機(jī)的功率放大器不要求很高的線性,但是要求高效率。功率放大器的設(shè)計(jì)要求主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:1)效率的要求;2)時(shí)間上的干擾要求;3)頻率上的干擾要求。雖然在標(biāo)準(zhǔn)中沒有對效率提出很高的要求,但是由于效率直接和電池的使用時(shí)間聯(lián)系在一起,在其他條件容許的情況下,一般都盡量的提高效率以延長使用時(shí)間。在TDMA(時(shí)分多址)通信系統(tǒng)中,如GSM900、DCS1800和PCS1900中,為了有效地利用頻率資源,都是在時(shí)間上把一個(gè)載頻劃分成不同的幾個(gè)時(shí)間段,每個(gè)時(shí)間段分配給一個(gè)手機(jī)。在GSM系統(tǒng)中,是將每一個(gè)200KHz的載頻劃分為8個(gè)時(shí)間段(時(shí)隙)。為了不干擾其他時(shí)隙上的用戶,要確保每個(gè)發(fā)射機(jī)只在自己的時(shí)隙上發(fā)射,所以要求每個(gè)發(fā)射機(jī)只在自己的時(shí)隙到來時(shí)開啟,自己的時(shí)隙結(jié)束時(shí)關(guān)閉。功率放大器功率放大器是GSM手機(jī)的最終功率輸出功率放大器(PowerAmplifier)目前手機(jī)用PA一般是厚膜模擬電路制成,它要求將低功率射頻信號(hào)線性無失真的放大到一定功率值。它的主要參數(shù)有:工作頻率、帶寬最大線性輸出功率(壓縮點(diǎn))線性放大對輸入功率要求輸入、輸出需要的匹配阻抗工作電源及電壓、電流的要求控制信號(hào)的形式及要求噪聲特性等等功率放大器功率放大器(PowerAmplifier)目前手機(jī)用PA一dB&dBm&dBcdB是一個(gè)相對值,它是針對一定參考而言的,它通常用于表示衰減或增益的量。
對電壓比:對功率比:dBm是一個(gè)絕對功率值,它是一定功率與一毫瓦的相對值。dBc是一個(gè)差值,它表示兩個(gè)功率值的差。
P1P2dB&dBm&dBcdB是一個(gè)相對值,它是針對一定dB&dBm&dBcdB是一個(gè)考征功率絕對值的值,計(jì)算公式為:10lgP(功率值/1mw)。
[例1]如果發(fā)射功率P為1mw,折算為dBm后為0dBm
[例2]對于2W的功率,按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為:10lg(2W/1mw)=10lg(2000)=10lg2+10lg1000=33dBmdB是一個(gè)表征相對值的值,當(dāng)考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí),按下面計(jì)算公式:10lg(甲功率/乙功率)[例3]甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是說,甲的功率比乙的功率大3dB。[例4]通常我們使用GSM900射頻線損耗約為0.5dB。[例5]如果甲的功率為33dBm,乙的功率為27dBm,則可以說甲比乙大6dB。dBc是一個(gè)表示功率相對值的單位,與dB的計(jì)算方法完全一樣。一般來說,dBc是相對于載波(Carrier)功率而言,在許多情況下,用來度量與載波功率的相對值,如用來度量干擾(同頻干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾、帶外干擾等)以及耦合、雜散等的相對量值。在采用dBc的地方,原則上也可以使用dB替代。dB&dBm&dBc功放匹配PA工作在大信號(hào)狀態(tài),因此端口一定要匹配,如果端口失配,不僅造成電路性能下降,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能。器件溫度升高常常使器件的性能進(jìn)一步下降,形成一個(gè)惡性循環(huán)。故而在功放電路設(shè)計(jì)中必須保證整個(gè)放大器的輸入輸出端得到良好的匹配,同時(shí)保證放大器工作在絕對穩(wěn)定狀態(tài),以防止外部因素的變化而導(dǎo)致功放自激或特性嚴(yán)重惡化。射頻電路的匹配同時(shí)存在于源端和負(fù)載端,所以源端和負(fù)載端都要求絕對穩(wěn)定。當(dāng)然最簡單的絕對穩(wěn)定的手段是在響應(yīng)的匹配網(wǎng)絡(luò)加入電阻。但是實(shí)踐中并不推薦這樣做。因?yàn)樽栊云骷墓β剩耶a(chǎn)生大量熱能。所以在實(shí)踐中推薦使用LC器件來進(jìn)行調(diào)節(jié)穩(wěn)定。功放匹配PA工作在大信號(hào)狀態(tài),因此端口一PVT模板
由于在發(fā)射機(jī)開啟和關(guān)閉時(shí),會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生廣譜干擾。關(guān)閉或開啟的時(shí)間越短,這個(gè)干擾的頻譜越寬。寬頻干擾能對其他信道上的手機(jī)產(chǎn)生干擾。為了減小這種干擾,要求發(fā)射機(jī)的開啟和關(guān)閉時(shí)間盡量長。但是,每個(gè)發(fā)射機(jī)都有自己的時(shí)隙,不可能無限延長開啟和關(guān)閉時(shí)間。這樣就必須在時(shí)間和頻率之間求得一個(gè)平衡。為此目的,在GSM標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定了發(fā)射機(jī)的時(shí)隙模板。實(shí)際上,發(fā)射模板是可以用軟件來調(diào)節(jié)的,可以比較方便的調(diào)整時(shí)域和頻域之間的平衡。并不是發(fā)射機(jī)的輸出軌跡滿足了模板就可以了,還需要驗(yàn)證開關(guān)頻譜是否在要求范圍之內(nèi)。常有的情況是:模板符合要求,但開關(guān)頻譜并不符合要求。但是POWERRAMP(功率軌跡)是可以用軟件調(diào)整的,如果電路設(shè)計(jì)合理,一般情況下,都可以使兩者符合要求。在實(shí)際生產(chǎn)中為了提高效率,只測量常溫下的POWERRAMP和開關(guān)頻譜,但是GSM標(biāo)準(zhǔn)要求在高低溫(50℃~-10℃)都符合要求,這就需要在設(shè)計(jì)時(shí)做好靈敏度設(shè)計(jì),使得在常溫下的測試指標(biāo)限定在一定的范圍之內(nèi),就可以保證POWERRAMP在高低溫時(shí)都符合要求。PVT模板由于在發(fā)射機(jī)開啟和關(guān)閉時(shí),會(huì)在短時(shí)間功率耦合器(PowerCoupler)
為了達(dá)到功率控制,我們需要使用到的功率傳感器就是功率耦合器,一般為DirectionalCoupler。它的主要參數(shù)有:耦合量(Coupling)插入損耗(InsertionLoss)隔離度(Isolation)方向性(Directivity)
[單位(dB)]功率耦合器功率耦合器(PowerCoupler)為了達(dá)到功率控制功率檢波器(PowerDetector)功率檢波器對Coupler的耦合高頻信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波進(jìn)而得到一個(gè)體現(xiàn)耦合信號(hào)幅值大小的檢波電壓。我們采用二極管負(fù)包絡(luò)檢波電路,后級(jí)常為低通積分電路。例如:Coupler輸出耦合電容Cc檢波二極管D檢波電壓輸出低通積分電路功率檢波器功率檢波器(PowerDetector)功率檢波器對Cou負(fù)包絡(luò)檢波的對二極管要求:
檢波二極管D以P極為輸入端檢波二極管的極電容要求較小的肖特基二極管,若極電容過大,將會(huì)使負(fù)包絡(luò)過多的耦合流失到低,導(dǎo)致檢波效果變差負(fù)包絡(luò)檢波的對二極管要求:
功率比較、控制器
PowerComparator&Controller功率比較、控制器的功能:功率比較器將功率檢波信號(hào)與設(shè)定功率信號(hào)相比較得到一個(gè)功率控制信號(hào)給功率控制器,由功率控制器產(chǎn)生控制電壓給功率放大器(PA)
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(hào)被送到天線轉(zhuǎn)化為高頻的電磁波并發(fā)送出去。在功放的輸出端,通過一個(gè)取樣電路(一般為微帶線耦合器),取一部分發(fā)射信號(hào)經(jīng)高頻整流,得到一個(gè)反映發(fā)射功率大小的直流電平。這個(gè)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(gè)控制信號(hào)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。
功率比較、控制器
PowerComparator&Co二、接收機(jī)
GSM的接收機(jī)包括天線、LNA、下變頻、解調(diào)、解碼和D/A等。由于現(xiàn)代通訊機(jī)的集成度較高,一般從下變頻開始都主要由IC廠家完成。由于現(xiàn)在的GSM手機(jī)LNA一般都集成在下變換器內(nèi),所以一般情況下,如果選定了下變換器就選定了LNA。則LNA的設(shè)計(jì)就變成了LNA輸入電路的設(shè)計(jì)。影響靈敏度的主要因素有二:1)從天線到LNA輸入電路的信號(hào)衰減;2)從天線到LNA輸入電路的引入噪聲。如果中頻和基帶是理想的變換器,則前端信號(hào)的衰減不會(huì)影響靈敏度。但是任何一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)都是非理想的,所以前端信號(hào)過大的衰減都會(huì)降低靈敏度。降低前端對信號(hào)的衰減需要做電平匹配。而減小前端的引入噪聲需要做噪聲匹配。在絕大多數(shù)情況下,電平匹配點(diǎn)和噪聲匹配點(diǎn)不是同一個(gè)點(diǎn)。它們有各自獨(dú)立的響應(yīng)函數(shù),所以要在這兩項(xiàng)指標(biāo)之間尋求到一個(gè)平衡點(diǎn)。具體插入損耗多大,引入噪聲優(yōu)化到什么程度才可以接受,決定于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。二、接收機(jī)GSM的接收機(jī)包括天線、LNA、下變頻接收靈敏度
接收靈敏度是指在確保誤比特率(BER)不超過某一特定值的情況下,在用戶終端天線端口測得的最小接收功率。提高接收機(jī)靈敏度可以從兩個(gè)方面著手,一是降低系統(tǒng)噪聲系數(shù),另一個(gè)是使噪聲門限盡可能的小。為了獲得較高的接收機(jī)靈敏度一方面可以從降低低噪放的噪聲系數(shù)上考慮,另一方面提高本地振蕩器頻率精度對改善系統(tǒng)的靈敏度也是很重要的。接收靈敏度接收靈敏度是指在確保誤比特率接收電路主要元器件介紹1、天線、匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻連接器:天線:作用是將高頻電磁波轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)電流。天線匹配網(wǎng)絡(luò):主要是完成主板與天線之間的功率匹配,以使天線的效率盡可能高。射頻連接器:又叫同軸連接器或射頻開關(guān),作用主要是為手機(jī)的測試提供端口。其內(nèi)部是簧片的接觸結(jié)構(gòu),相當(dāng)于一個(gè)機(jī)械開關(guān),通常狀態(tài)下開關(guān)處于閉合狀態(tài),當(dāng)射頻線探頭插入射頻連接器時(shí),簧片一端將與主板的天線通路斷開,而與射頻線探頭接觸,此時(shí)手機(jī)與測試儀器之間就通過射頻連接器與射頻線進(jìn)行信號(hào)的傳輸。接收電路主要元器件介紹1、天線、匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻連接器:衰減網(wǎng)絡(luò)(Attenuation)為了達(dá)到系統(tǒng)中對輸入輸出功率要求高的部分的功率適配,我們通常在輸出端到輸入端之間加上功率衰減網(wǎng)絡(luò)通常衰減網(wǎng)絡(luò)形式有:T型、Π
型衰減網(wǎng)絡(luò)的作用衰減網(wǎng)絡(luò)主要是為了使輸出功率符合下級(jí)輸入功率的要求利用衰減網(wǎng)絡(luò)可以提高系統(tǒng)的信噪比利用50歐姆衰減網(wǎng)絡(luò)可以緩和前級(jí)與后級(jí)的阻抗變化
衰減網(wǎng)絡(luò)(Attenuation)為了達(dá)到系統(tǒng)中對輸入輸出功匹配網(wǎng)絡(luò)(Matching)匹配的定義:后級(jí)輸入阻抗與前級(jí)輸出阻抗共扼匹配網(wǎng)絡(luò)的類型:
L型T型Π
型阻抗匹配的作用:1.在傳輸中獲得最大的功率或效率;2.保證系統(tǒng)具有正確傳輸特性;3.提高信噪比(降低噪聲系數(shù));4.減少由于反射引起的信號(hào)失真;5.確保電路穩(wěn)定;6.為各模塊之間提供方便、可靠的連接。匹配網(wǎng)絡(luò)(Matching)匹配的定義:后級(jí)輸入阻抗與前級(jí)輸天線開關(guān)
天線開關(guān):作用將接收射頻信號(hào)和發(fā)射射頻信號(hào)分離,以防止強(qiáng)的發(fā)射信號(hào)對接收機(jī)造成影響。由于GSM手機(jī)使用TDMA的技術(shù),接收機(jī)與發(fā)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(shí)隙內(nèi)接向接收機(jī)或發(fā)射機(jī)通道。天線開關(guān)天線開關(guān):作用將接收射頻信號(hào)和發(fā)射射頻信號(hào)分離通用濾波網(wǎng)絡(luò)濾波器是抑制除特定帶寬以外信號(hào)及噪聲的裝置。主要有兩點(diǎn)作用:1.篩選有用信號(hào),抑制干擾,即信號(hào)分離作用。2.實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,以獲得較大的傳輸功率,即阻抗變換作用。按照不同標(biāo)準(zhǔn)它可分為:低通、高通、帶通、帶阻濾波器;一階、二階、高階濾波器;無源濾波器、有源濾波器以下我們以單階無源濾波器為例做一些簡介通用濾波網(wǎng)絡(luò)濾波器是抑制除特定帶寬以外信號(hào)及噪聲的裝置。3dB3dBRRLLCCUUfffHfL單階無源低通(LP)
單階無源高通(HP)高頻截止頻率fH與L、C參數(shù)有關(guān)低頻截止頻率fL與L、C參數(shù)有關(guān)單階無源濾波器3dB3dBRRLLCCUUfffHfL單階無源低通(LP)濾波特性低通濾波器的3dB衰減點(diǎn)的頻率為高頻截止頻率fH,它截止的斜率與其階數(shù)相關(guān)高通濾波器的3dB衰減點(diǎn)的頻率為低頻截止頻率fL,它截止的斜率與其階數(shù)相關(guān)如果將低通濾波器和高通濾波器串聯(lián),而且fH>fL
就能構(gòu)成帶通濾波器,其通頻帶為fL~fH。如果將低通濾波器和高通濾波器并聯(lián),而且fH<fL
就能構(gòu)成帶阻濾波器,其阻頻帶為fH~fL。濾波特性低通濾波器的3dB衰減點(diǎn)的頻率為高頻截止頻率fH,它電源濾波去耦網(wǎng)絡(luò)對于射頻電路而言,電源穩(wěn)定有特別重要的意義,不僅它自身不穩(wěn)定會(huì)影響電路性能,而且各用電單元也會(huì)以電源為途徑互相傳遞干擾造成很大的不穩(wěn)定因數(shù),去耦即去除電源與用電單元之間的交流耦合。實(shí)際電路中電源去耦電路無論在電源輸出端還是在用電輸入端都需要,而且去耦電路離用電模塊越近達(dá)到的去耦效果越好。我們一般希望電源供電除了開/關(guān)時(shí)間以外是直流穩(wěn)定的,不希望它的端電壓出現(xiàn)紋波、抖動(dòng)、跳變等不穩(wěn)定因數(shù)存在,電源去耦網(wǎng)絡(luò)正是為這些交流成分提供了短路到地的通路。去耦電阻、去耦電容及去耦電感構(gòu)成的低通網(wǎng)絡(luò)為電源的交流成分提供一個(gè)到地的通路,它們的參數(shù)與電源提供的電流量、需要特別濾除的頻率成分等相關(guān)。電源濾波去耦網(wǎng)絡(luò)對于射頻電路而言,電源穩(wěn)定有特別重要的意義,電源濾波去耦網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)成電源去耦低通濾波網(wǎng)絡(luò)如右圖:圖上元件不要求全部具備,去耦電阻及去耦電感有時(shí)就可不用。去耦電阻R在電路中將緩和電源上升、下降沿的速度,從而抑制高頻噪聲的形成;去耦電感L在回路中必然阻礙高頻交流成分達(dá)到隔離效果;有時(shí),我們還使用扼流磁珠來獲得更強(qiáng)的隔離效果。去耦電容由C1、C2并聯(lián)分別承擔(dān)低頻、高頻交流成分濾波的任務(wù)。電解電容C1一般容量較大在低頻時(shí)能提供好的通路,而在高頻時(shí)由于其寄生電感的存在阻抗將變大無法提供濾波通路;
陶瓷電容C2由于其容量一般較小,所以在低頻時(shí)阻抗較大無法提供濾波通路,而在高頻時(shí)阻抗變小則會(huì)有很好的濾波特性;這樣可以看出C1、C2的濾波特性是互補(bǔ)的,需要同時(shí)利用才能得到較寬頻的有效濾波范圍。當(dāng)然,如果需要更寬的濾波頻段還可用更多不同類型的電容并聯(lián)得到。電源濾波去耦網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)成電源去耦低通濾波網(wǎng)絡(luò)如右圖:聲表面濾波器(SAW)
在手機(jī)中,接受信號(hào)從天線開關(guān)到接收處理電路之間采用聲表面濾波器(SAW)聲表面濾波器(SAW)可以提供較寬的通頻帶、較低的損耗,此外有的SAW器件還集成有將非平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為平衡信號(hào)的功能。聲表面濾波器是一個(gè)帶通濾波器,只允許接收頻段的射頻信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)電路,其它頻段的信號(hào)將會(huì)得到抑制。
聲表面濾波器(SAW)在手機(jī)中,接受信號(hào)從天線開關(guān)到接收處低噪聲放大器(LNA)低噪聲放大器(LNA):作用是將天線接收到的微弱的射頻信號(hào)進(jìn)行放大,以滿足混頻器對輸入信號(hào)幅度的需要,提高接收機(jī)的信噪比。低噪聲放大器通常又稱前置射頻放大器,是移動(dòng)通信接收機(jī)最常用的一種小信號(hào)放大器,由于此類放大器常用低噪聲器件來實(shí)現(xiàn),故又稱為低噪聲放大器。如果低噪聲放大器損壞,通常會(huì)造成手機(jī)接收信號(hào)差的故障;維修時(shí)如果手機(jī)在信號(hào)強(qiáng)度-60dBm以上RX電平合格,而在-60dBm以下卻不合格的情況下,則先查LNA電路。低噪聲放大器(LNA)低噪聲放大器(LNA):作用是將天線混頻器(MIX)混頻器(MIX):是一個(gè)頻譜搬移電路,它將包含接收信息的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為一個(gè)固定頻率的包含接收信息的中頻信號(hào)。它是接收機(jī)的核心電路?;祛l電路又叫混頻器(MIX)是利用半導(dǎo)體器件的非線性特性,將兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)混合,取其差頻或和頻,得到所需要的頻率信號(hào)。在手機(jī)電路中,混頻器有兩個(gè)輸入信號(hào)(一個(gè)為輸入信號(hào),另一個(gè)為本機(jī)振蕩),一個(gè)輸出信號(hào)(其輸出被稱為中頻IF)。當(dāng)混頻器的輸出為射頻信號(hào)頻率與本振信號(hào)之和,且比信號(hào)頻率高時(shí),所用的混頻器被稱為上邊帶上變頻;當(dāng)混頻器的輸出信號(hào)為信號(hào)頻率與本振信號(hào)之差,且比信號(hào)頻率高時(shí),所用的變頻器被稱為下邊帶上變頻。在接收機(jī)電路中的混頻器是下變頻器,即混頻器輸出的信號(hào)頻率比輸入信號(hào)頻率低;在發(fā)射機(jī)電路中的混頻器通常用于發(fā)射上變頻,它將發(fā)射中頻信號(hào)與UHFVCO(或RXVCO)信號(hào)進(jìn)行混頻,得到最終發(fā)射信號(hào)。混頻器(MIX)混頻器(MIX):是一個(gè)頻譜搬移電路,它將包中頻放大器
接收機(jī)的中頻放大器主要是將混頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行大幅度提升,以滿足解調(diào)電路的需要。接收機(jī)的主要增益也來自中頻放大器,中頻放大器損壞常會(huì)造成手機(jī)接收差的故障。中頻放大器最主要的作用是: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(jí)提供足夠大的輸人。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。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?qū)挼耐l帶和良好的頻率響應(yīng)、大的動(dòng)態(tài)范圍等。
中頻放大器的電路形式與低噪聲放大器的電路形式差別不大,但它們工作的頻段不同,低噪聲放大器是一個(gè)寬帶放大器,而中頻放大器是一個(gè)窄帶放大器。中頻放大器接收機(jī)的中頻放大器主要是將混頻器輸出的信射頻校準(zhǔn)原理和設(shè)置-RXLEV校準(zhǔn)
接收機(jī)RXLEV校準(zhǔn)主要是校準(zhǔn)Transceiver內(nèi)部中頻放大器PGA的增益設(shè)置,以抵消接收機(jī)前端無源器件(包括天線開關(guān)和Sawfilter)的路徑損耗,讓手機(jī)向基站匯報(bào)的接收電平為手機(jī)天線端實(shí)際接收到的RXLEV,MTK平臺(tái)對接收電平RXLEV的校準(zhǔn)叫做RXPATHLOSS校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)對整個(gè)頻段分成若干頻率區(qū)間段進(jìn)行,如下:[GSM900Subband,RXloss]MaxARFCN=15,30,45,60,75,90,105,124,975,1000,1023,-1RXloss=1.500,1.375,1.625,1.875,1.875,1.875,2.000,2.000,2.250,1.625,1.500,0.0000[DCS1800Subband,RXloss]MaxARFCN=550,590,620,650,680,710,740,770,810,850,885,-1RXloss=0.750,0.750,0.625,0.500,0.500,0.625,0.875,1.000,1.375,1.875,1.625,0.0000指定每個(gè)校準(zhǔn)頻率區(qū)間的最高信道號(hào)每各頻率區(qū)間對應(yīng)的RXloss射頻校準(zhǔn)原理和設(shè)置-RXLEV校準(zhǔn)接收機(jī)RXLEV校準(zhǔn)主三、頻率合成器(FrequencySynthesizer)
將一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)頻率信號(hào)變換為另一個(gè)或多個(gè)所需頻率信號(hào)的技術(shù)稱為頻率合成,或頻率綜合技術(shù)。移動(dòng)電話通常使用的是帶鎖相環(huán)(PLL)的頻率合成器,原理框圖見下:三、頻率合成器(FrequencySynthesizer)頻率合成器頻率合成器的基本功能是產(chǎn)生精度非常高的頻率。在手機(jī)電路中,一個(gè)頻率合成系統(tǒng)通常包含幾個(gè)頻率合成環(huán)路:接收VCO頻率合成環(huán)路、接收中頻VCO頻率合成環(huán)路、發(fā)射中頻VCO頻率合成環(huán)路等。頻率合成環(huán)路包含5個(gè)基本的功能電路:參考振蕩;鑒相器;低通濾波器;壓控振蕩器;分頻器。在移動(dòng)電話的頻率合成器中,其三個(gè)控制信號(hào)SYNDAT(頻率合成器數(shù)據(jù)信號(hào))、SYNCLK(頻率合成器時(shí)鐘信號(hào))及SYNEN(頻率合成器允許/禁止)均來自于邏輯電路。頻率合成器頻率合成器的基本功能是產(chǎn)生精度非常高的頻率。參考振蕩器參考振蕩器:在頻率合成乃至在整個(gè)手機(jī)電路中都是很重要的。在手機(jī)電路中,特別是GSM手機(jī)中,這個(gè)參考振蕩器被稱為基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘電路,它不但給頻率合成環(huán)路提供參考信號(hào),還給手機(jī)的邏輯電路提供信號(hào),如該電路出現(xiàn)故障,手機(jī)將不能開機(jī)。手機(jī)電路中的參考振蕩都使用晶體振蕩電路,而且,大多數(shù)手機(jī)中使用的是一個(gè)基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘VCO組件。參考振蕩器參考振蕩器:在頻率合成乃至在整個(gè)手機(jī)電路中都是很重基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘電路
在GSM手機(jī)中,這個(gè)組件輸出頻率是13MHz/26MHz,有時(shí)它被稱為13MHz/26MHz晶體。事實(shí)上它是一個(gè)VCO組件,13MHz/26MHz晶體及VCO電路中的晶體管及變?nèi)荻O管等器件被封裝在一個(gè)頻率罩內(nèi)。13MHz/26MHz振蕩電路受邏輯電路提供的AFC(自動(dòng)頻率控制)信號(hào)控制。由于GSM手機(jī)采用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù),以不同的時(shí)間段(Slot,時(shí)隙)來區(qū)分用戶,故手機(jī)與系統(tǒng)保持時(shí)間同步就顯得非常重要。若手機(jī)時(shí)鐘與系統(tǒng)時(shí)鐘不同步,則會(huì)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,有一個(gè)公共的廣播控制信道(BCCH),它包含頻率校正信息與同步信息等。手機(jī)一開機(jī),就會(huì)在邏輯電路的控制下掃描這個(gè)信道,從中獲取同步與頻率校正信息,如手機(jī)系統(tǒng)檢測到手機(jī)的時(shí)鐘與系統(tǒng)不同步,手機(jī)邏輯電路就會(huì)輸出AFC信號(hào)。AFC信號(hào)改變13MHz/26MHz電路中變?nèi)荻O管兩端的反偏壓,使變?nèi)荻O管的結(jié)電容變化,從而使該VCO電路的輸出頻率發(fā)生變化,進(jìn)而保證手機(jī)與系統(tǒng)同步。
基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘電路在GSM手機(jī)中,這個(gè)組件輸出頻率是13M鎖相環(huán)(PLL)鎖相環(huán)是一個(gè)相位負(fù)反饋控制系統(tǒng)
鎖相環(huán)應(yīng)用于濾波、頻率綜合、調(diào)制解調(diào)、信號(hào)與檢測等多個(gè)方面。鎖相環(huán)的特性:1.調(diào)制跟蹤特性2.載波跟蹤特性3.低門限特性鎖相環(huán)四個(gè)基本構(gòu)成元素基本構(gòu)成電路分析鎖相環(huán)在手機(jī)中應(yīng)用舉例
鎖相環(huán)(PLL)鎖相環(huán)是一個(gè)相位負(fù)反饋控制系統(tǒng)鎖相環(huán)四個(gè)基本構(gòu)成元素鑒相器(PD)鑒頻器(FD)鑒相鑒頻(PFD):
PD/FD/PFD是一個(gè)相位/頻率比較裝置,用來檢測輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位/頻率差環(huán)路濾波器LoopFilter(LP):
LP一般為N階低通濾波器電壓控制振蕩器(VCO):
VCO是一個(gè)電壓--頻率變換裝置,輸出振蕩頻率應(yīng)隨輸入控制電壓線性地變化參考信號(hào)源(Referencesignalsource):
參考信號(hào)源提供與反饋信號(hào)鑒相鑒頻用的對比輸入信號(hào)鎖相環(huán)四個(gè)基本構(gòu)成元素鑒相器(PD)鑒頻器(FD)鑒相鑒頻(基本構(gòu)成電路分析鑒相器(PhaseDetector)鑒相器的主要作用:檢測輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差。電荷泵——環(huán)路低通濾波器電荷泵的的作用主要是:給鎖相環(huán)路提供理想恒定的電流源,保持良好的線性關(guān)系,使得頻率范圍易于控制;環(huán)路低通濾波器(LPF)由PFD的輸出信號(hào)需經(jīng)過低通濾波器再去控制VCO。一般采用電阻、電容構(gòu)成積分形式的低通濾波器,它可以為單階或多階濾波器。它的通頻帶由電阻、電容參數(shù)決定,它的截止速度取決于其階數(shù)。壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator)壓控振蕩器一般是由變?nèi)荻O管為主構(gòu)成的諧振回路:諧振回路的中心頻率由其回路的等效L、C特性決定:變?nèi)荻O管的等效電容量由加在其兩端的電壓控制,這樣通過電壓的變化就能轉(zhuǎn)換成回路諧振頻率的變化,就構(gòu)成了壓控振蕩器VCO。分頻器(DIV)
分頻器的作用:在保持分辨力的條件下提高了頻率合成器的工作頻率。鎖相環(huán)通常用于N倍參考頻率的發(fā)生器:f0=N*fr
其中N為分頻比,它由環(huán)路中分頻器DIV提供基本構(gòu)成電路分析鑒相器(PhaseDetector)由鎖相環(huán)的原理知道,在鎖相環(huán)鎖定以后RFVCO的輸出頻率:Fvco=26M/N,即RFVCO的頻率穩(wěn)定度和頻率精度由26MHz晶體振蕩器的頻率精度決定,所以校準(zhǔn)射頻頻率合成器的頻率精度就等于是校準(zhǔn)26MHz晶體振蕩器的頻率精度。GSM規(guī)范要求手機(jī)的發(fā)射和接收信道頻率精確度要在0.1ppm之內(nèi),手機(jī)通過接收基站的頻率校準(zhǔn)信道的信息,然后通過AFC去控制射頻的VCTCXO可以將射頻的頻率誤差控制在0.1ppm之內(nèi)??墒敲總€(gè)TCXO之間存在著硬件偏差,所以需要校準(zhǔn)。AFC校準(zhǔn)參數(shù)有兩個(gè):InitialDACvalue;Slope;1.AFC初始DAC值Initialvalue,該值的范圍從0~8191,對應(yīng)AFC控制電壓0~2.8V,校準(zhǔn)完以后該值應(yīng)該對應(yīng)常溫頻率誤差等于0的值,如三星TCXO校準(zhǔn)完以后Initialvalue為4750;2.壓控靈敏度slope,AFCslope為單位DAC值能改變的射頻頻率誤差,比如三星TCXOslope為2.7代表AFCDAC值每增加/減少1,對應(yīng)的射頻頻率將增加/減少2.7Hz,手機(jī)通過比較本身產(chǎn)生的射頻頻率跟基站廣播信道頻率的誤差計(jì)算出應(yīng)該增加或者減少的AFCDAC值,從而保持跟基站頻率同步,跟基站的頻率誤差控制在0.1ppm之內(nèi)。頻率合成器校準(zhǔn)(即AFC校準(zhǔn)),手機(jī)的頻率合成器由PLL鎖相環(huán)構(gòu)成,如下圖:ENDACLKRF本振頻率Fvco輸出RF鎖相環(huán)PLL&CPRFVCO可編程分頻器/MLF環(huán)路濾波器VCTCXO26MHzRFVCOENAFC/N由鎖相環(huán)的原理知道,在鎖相環(huán)鎖定以后RFVCO的輸出頻率:鎖相環(huán)在手機(jī)中應(yīng)用舉例RX(接收)頻率合成器
鎖相環(huán)在手機(jī)中應(yīng)用舉例RX(接收)頻率合成器鎖相環(huán)在手機(jī)中應(yīng)用舉例TX-VCO鎖相環(huán)路
鎖相環(huán)在手機(jī)中應(yīng)用舉例TX-VCO鎖相環(huán)路手機(jī)的故障診斷手機(jī)的故障診斷從手機(jī)機(jī)芯來看其故障,可分為三大類型〈1〉第一種為供電充電及電源部分故障?!?〉第二種為手機(jī)軟件故障?!?〉第三種為收發(fā)通路部分故障。修手機(jī)要按先查電源部分,再查收發(fā)通路。根據(jù)信號(hào)流程來進(jìn)行故障定位。從手機(jī)機(jī)芯來看其故障,可分為三大類型診斷的一般流程在接到故障機(jī)時(shí),應(yīng)該按照下列流程去做
1)先了解后動(dòng)手拿到一部待修手機(jī)后,先不要急于動(dòng)手,而是要首先詢問故障現(xiàn)象,發(fā)生時(shí)間以及有什么異常癥狀。觀察手機(jī)的外觀,又無明顯的裂痕,缺損,若是翻蓋沒有了,天線折了,鍵盤禿了,就可以大致判斷機(jī)器的故障。對一名優(yōu)秀的維修技術(shù)人員來說,在詢問了解故障的過程中,可以大致判斷故障的范圍和可能出現(xiàn)的故障的部件,從而為高效、快捷地檢修故障奠定基礎(chǔ)。
2)先簡后繁先易后難
3)先電源后整機(jī)
4)先通病后特殊
5)先末級(jí)后前級(jí)
6)紀(jì)錄維修日志當(dāng)然沒有必要每個(gè)機(jī)都做紀(jì)錄,對那些不常見的壞項(xiàng)或是新的故障原因做紀(jì)錄是一種良好的習(xí)慣,可以豐富我們的經(jīng)驗(yàn),無形中得到提高。
診斷的一般流程在接到故障機(jī)時(shí),應(yīng)該按照下列流程去做診斷步驟
手機(jī)無論發(fā)生和種故障,都必須經(jīng)過問,看,聽,摸,思,修這六個(gè)階段只不過對于不同的機(jī)型,不同的故障,不同的維修方法,用這六個(gè)階段的時(shí)間不同而已。1問如同醫(yī)生問診一樣,首先要向用戶了解一些基本情況。如產(chǎn)生故障的過程和原因,手機(jī)的使用年限及新舊程度等有關(guān)情況。這種詢問應(yīng)該成為進(jìn)一步觀察所要注意和加以思考的線索。2看顧名思義即就是用眼睛看,借此發(fā)現(xiàn)問題,也就是我們通常要做的一個(gè)步驟:目檢通過目檢我們可以發(fā)現(xiàn)諸如:多料,漏料,錯(cuò)料,移位錫橋反相,虛焊,冷焊,少錫,錫珠,斷線還有機(jī)械損傷等故障。方法:看要怎么看PCBA上有380多個(gè)料再加一個(gè)8層的PCB盲目地看既精神疲憊,浪費(fèi)時(shí)間又發(fā)現(xiàn)不了問題。我們應(yīng)該根據(jù)壞項(xiàng)帶著問題去看:沿著信號(hào)流程看,看與工作條件相關(guān)的器件。診斷步驟手機(jī)無論發(fā)生和種故障,都必須經(jīng)過問,診斷步驟3聽可以從待修手機(jī)的話音質(zhì)量,音量情況,聲音是否斷續(xù)等現(xiàn)象做初步判斷。4摸主要針對功率放大器,晶體管,電源管理模塊的等器件。用手摸可以感觸到表面溫度的高低,如燙手,可聯(lián)想到是否電流過大或負(fù)載過重,即可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)粗略地判斷出故障部位。5思即分析思考。根據(jù)以前觀察,收集到的資料,運(yùn)用自己的維修經(jīng)驗(yàn),結(jié)合具體電路的工作原理,運(yùn)用必要的測試手段,綜合地進(jìn)行分析,思考,判斷做出診斷方案。運(yùn)用訪問手機(jī)的5種方式(電壓,阻抗,波形,量PN結(jié),寫FLASH)確定故障所在。6修對已經(jīng)失效的元器件進(jìn)行調(diào)換,焊接,清潔。
維修時(shí)按部、級(jí)、線、點(diǎn)進(jìn)行維修。通過使用各種儀器設(shè)備工具,采用三用表測量法、代換法、斷路法、對照法、信號(hào)輸入法、波形觀察法、分區(qū)處理法、目測法、邏輯推理法、并聯(lián)電容法、測溫法等方法進(jìn)行維修。診斷步驟3聽手機(jī)故障診斷
讀圖讀圖是進(jìn)行高效手機(jī)維修的前提。只有對手機(jī)的電路原理,工作原理及器件特性有了深入的了解,才能做到快速而準(zhǔn)確的判斷.對于射頻電路:
了解用途:
開始讀圖之前,首先要了解該部件使用在什么地方,起什么作用,有什么特點(diǎn),以及能夠達(dá)到什么樣的技術(shù)指標(biāo)。對于用途了解得比較清楚,可以幫助維修人員理解電路原理圖的指導(dǎo)思想,總體安排以及各種具體的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
化整為零:將總原理圖分解成若干基本部分,弄清各部分的主要功能以及每一部分由哪些基本單元電路組成。有時(shí)可以用簡單的模塊圖來表示每一部分的作用以及各部分之間的相互關(guān)系。在分解過程中,如果有個(gè)別元件或某些細(xì)節(jié)一時(shí)不能理解,可以留待后面仔細(xì)研究,這一部,只要求搞清楚總圖大致包括哪些主要的模塊。手機(jī)故障診斷讀圖找出通路:
對每個(gè)基本單元電路,找出其中的直流通路,交流通路以及反饋通路等。以及判斷電路的靜態(tài)偏置是否合適,交流信號(hào)能否正常放大和傳遞,引出的信號(hào)經(jīng)過什么樣的濾波器等等。
抓住聯(lián)系:
在前面的幾個(gè)步驟基礎(chǔ)上,將各個(gè)組成部分總和,從總電路的輸入端一直到輸出端聯(lián)系起來,觀察信號(hào)在電路中如何逐級(jí)放大和傳遞,從而得到一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。估算指標(biāo):
如果要求對電路圖有更加深入的了解,則可對某些主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行一定的估算,以便對電路的技術(shù)性能獲得定量概念。對于邏輯/音頻板部分.1)明確主要集成電路在電路板上的位置,如MCU,EEPROM,F(xiàn)LASH,ROM,音頻處理模塊等。
2)查電源連接線,電源是如何共給各個(gè)芯片,鍵盤及顯示屏的。
3)查時(shí)鐘(13M,32K)供應(yīng),具體連接到集成電路的哪個(gè)腳。
4)查復(fù)位(RESET)供應(yīng),具體連接到集成電路的那個(gè)腳。
5)鍵盤,話筒,SIM卡插座等這樣的輸入通路是故障的多發(fā)區(qū)。
6)聽筒,顯示屏,振鈴/震動(dòng)器,背景燈燈的輸出通路的路徑。上述步驟不是固定不變的,有時(shí)各步驟之間并未劃得很清楚,可以交叉進(jìn)行,次序也可以顛倒,應(yīng)該根據(jù)具體情況靈活掌握。手機(jī)故障診斷找出通路:手機(jī)故障診斷了解元器件的特性1.電阻是線性元件,符合歐姆定律,電阻串聯(lián)起分流作用,并聯(lián)起分壓作用。2.電容是慣性元件,特性:電容兩端的電壓不能突變,通交流,隔直流;通高頻,阻低頻。容抗隨信號(hào)頻率的升高而減小,隨信號(hào)頻率的降低而增大。電容并聯(lián)總?cè)萘吭龃?,并?lián)總?cè)萘繙p小。3.電感是慣性元件,特性:電感線圈中的電流不能突變,通直流,阻交流;通低頻,阻高頻。感抗隨信號(hào)頻率的升高而增大,隨信號(hào)頻率的變低而減??;與電容相反。電感的主要物理特征是將電能轉(zhuǎn)換為磁能并存儲(chǔ)起來,電感是利用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的。電感并聯(lián)總?cè)萘吭龃?,并?lián)總?cè)萘繙p小。4.二極管具有單向?qū)щ娦?,在手機(jī)中常用的有發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管及變?nèi)荻O管。穩(wěn)壓二極管是利用二極管的反向擊穿特性來工作的;變?nèi)荻O管需要反向偏壓才能正常工作,是電壓控制元件。5.三極管是電流控制元件,具有三種工作狀態(tài):截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)和飽和狀態(tài)。在手機(jī)的中的作用主要是放大和開關(guān),在手機(jī)中的晶體管放大器的基本電路是共射極電路。放大器電路中的三極管工作的基本條件是:集電極反偏,發(fā)射極正偏,這樣三極管才能工作在放大區(qū)。6.場效應(yīng)管是電壓控制元件,特性:輸入電阻高、噪聲系數(shù)低、耐輻射能力強(qiáng)、開關(guān)速度快、高頻特性好、功
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