智能手机维修技术（第二版）课件 4工作任务1 射频及应用处理器电路

项目四智能手机电路原理与维修工作任务1射频及应用处理器电路工作任务导入工作任务1射频及应用处理电路在本任务中，主要学习射频电路、应用处理器电路的工作原理及维修知识，掌握电路原理分析是维修故障的基础，维修工程师在维修故障时必须掌握相关电路的工作原理和维修思路。1.培养学生理论结合实践，认真研究技术的工匠精神；2.培养学生掌握掌握终身学习和自我学习的能力；3.培养学生团队合作意识，走技能成才路、立技能报国志，增强技能人才的成就感和荣誉感。任务目标工作任务1

射频及应用处理器电路素质目标1.了解智能手机电路工作知识；2.掌握智能手机电路故障分析思路；3.掌握智能手机常见故障的维修知识。任务目标工作任务1

射频及应用处理器电路知识目标1.能对常见智能手机电路工作原理进行分析；2.能根据电路工作原理分析故障原因；3.能排除常见智能手机故障；4.能通过互联网查阅相关资料，能够独立自学相关专业知识。任务目标工作任务1

射频及应用处理器电路能力目标工作任务1

射频及应用处理器电路在智能手机中，射频电路、应用处理器电路比较复杂，是智能手机故障维修的难点，也是智能手机维修的重点，射频电路、应用处理器电路故障复杂多变，普通设备无法测量高频信号，所以在维修工作中更要注重经验的积累。工作任务工作任务1

射频及应用处理电路要求维修工程师在掌握射频电路、应用处理器电路基本工作原理的基础上，能够根据电路原理图分析故障原因，并根据分析的结果排除电路故障；要求维修工程师在掌握射频电路、应用处理器电路框架结构的基础上，能够在维修中举一反三，识别和掌握射频电路、应用处理器电路信号流向，为维修工作打下坚实的基础。工作任务工作任务1

射频及应用处理电路在射频电路及应用处理器电路故障故障维修中，要有攻难克艰、坚守初心的精神，根据故障现象，结合理论基础，进行综合判定，实践没有止境，理论创新也没有止境。工作任务相关知识点1射频电路相关知识点2应用处理器电路工作任务1

射频及应用处理器电路任务学习谢谢观看项目四智能手机电路原理与维修项目四智能手机电路原理与维修工作任务1射频及应用处理器电路相关知识点1射频电路1相关知识点1射频电路下面我们以华为nova5手机为例，分析射频电路工作原理及故障维修思路。华为nova5手机是一款支持双卡双待单通多制式的智能手机，搭载麒麟980处理器。屏幕尺寸为5.93英寸，分辨率为2160×1080像素。相关知识点1射频电路一、射频电路框图相关知识点1射频电路在华为nova5手机射频电路使用了两个天线，分别是主集天线、分集天线，这两个天线完成了射频信号的收发处理。U5601是天线切换开关，9脚为切换开关控制信号。二、天线切换开关电路相关知识点1射频电路在华为nova5手机射频电路使用了两个天线，分别是主集天线、分集天线，这两个天线完成了射频信号的收发处理。U5601是天线切换开关，9脚为切换开关控制信号。二、天线切换开关电路相关知识点1射频电路低频段的发射信号从U4501的37-43脚输入，经过内部的天线多路开关后从U4501的2脚输出，经天线发射出去；低频段的接收信号从U4501的20脚输入，经过内部的天线多路开关后，分别从U4501的37-43脚输出。二、天线切换开关电路相关知识点1射频电路中高频段的发射信号从U4501的26-29脚、31-35脚输入，经过内部的天线多路开关后从U4501的2脚输出，经天线发射出去；中高频段的接收信号从U4501的20脚输入，经过内部的天线多路开关后，分别从U4501的26-29脚、31-35脚输出。U4501的工作在控制总线信号FE1_MIPI_CLK、FE1_MIPI_DATA的控制下工作。二、天线切换开关电路相关知识点1射频电路U4501内部集成了GSM功放和天线多路开关功能，U4501完成了射频天线多路切换的工作。电池供电电压VBATT送到U4501的9脚、10脚，D4501为稳压二极管，防止充电时脉冲电压或静电通过VBAT窜到U4501内部造成击穿。供电电压VOUT28_1V8送到U4501的7脚。GSM频段发射信号从U4501的2脚、3脚输入，经过U4501内部的功放放大器放大以后，从20脚输出，经天线发射出去。三、天线多路开关电路相关知识点1射频电路相关知识点1射频电路双工器，又称天线共用器，是一个比较特殊的双向三端滤波器。其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。双工器既要将微弱的接受信号耦合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响。在智能手机中一般会使用多个双工器，且相互之间不能代换。四、天线双工器电路相关知识点1射频电路四、天线双工器电路相关知识点1射频电路双工器接收信号输出到下一级电路中间使用了L型滤波器，滤除杂波脉冲信号和各种干扰。四、天线双工器电路相关知识点1射频电路低噪声放大器（LowNoiseAmplifier，LNA）即噪声系数很低的放大器，主要用于接收电路中，因为接收电路中的信噪比通常是很低的，往往信号远小于噪声，通过放大器的时候，信号和噪声一起被放大的话非常不利于后续处理，这就要求放大器能够抑制噪声，减少对后级电路的干扰。五、低噪声放大器电路相关知识点1射频电路高频段接收信号从C2、D1、H1、J2脚输入到U5501内部；低频段接收信号从A4、B5、A6、B7、A8脚输入到U5501内部；中频段接收信号从B3、B1、E2、F1、G2脚输入到U5501内部。五、低噪声放大器电路相关知识点1射频电路经过低噪声放大后的中高频段信号从U5501的E8、F9、H9脚输出，送入到射频处理器电路；经过低噪声放大后的低频段信号从U5501的D9脚输出，送入到射频处理器电路。供电电压VOUT2_1V8、VOUT3_1V8分别送到U5501的E4、G6脚；控制信号FE1_MIPI_CLK、FE1_MIPI_DATA分别送到U5501的D5、F5脚。五、低噪声放大器电路相关知识点1射频电路五、低噪声放大器电路谢谢观看项目四智能手机电路原理与维修项目四智能手机电路原理与维修工作任务1射频及应用处理器电路相关知识点1射频电路2相关知识点1射频电路射频处理器U4401主要功能有两个：一是从天线接收到的射频信号中选出需要的信号并解调出基带信号送给应用处理器，在应用处理器内部集成的基带处理器中解调出语音信号；二是将应用处理器内部基带处理器输出的基带I/Q信号进行调制，经过混频后，由功率放大器送到天线发射出去。六、射频处理器电路相关知识点1射频电路主集接收信号从射频处理器U4401的B1、C2、E2、F1脚输入到内部进行解调出I/Q信号，从U4401的D7、C6、B5、A6脚输出，送到应用处理器内部的基带处理器电路解调出语音信号。分集接收信号从射频处理器U4401的F15、E16、C16、B15脚输入到内部进行解调出I/Q信号，从U4401的C10、D9、A10、B11脚输出，送到应用处理器内部的基带处理器电路解调出语音信号。六、射频处理器电路相关知识点1射频电路发射I/Q信号从射频处理器U4401的M3、K3、H3、J4脚输入到内部进行调制，射频发射信号从U4401的N10、M7、N6、M5脚输出，送到功率放大器电路。基准时钟信号RF_CLK_38M4送到U4401的L16脚，做为射频处理器的基准时钟。RFIC_MIPI_CLK、RFIC_MIPI_DATA分别送到U4401的G12、H11脚。六、射频处理器电路相关知识点1射频电路六、射频处理器电路相关知识点1射频电路供电电压VOUT1_1V9分别送到射频处理器U4401的F5、A12、A2、A14、E10、N12、J14、J16脚；供电电压VOUT3_1V8分别送到射频处理器U4401的H1、B13、M11、J2脚；供电电压VOUT2_1V8送到射频处理器U4401的H13脚。六、射频处理器电路相关知识点1射频电路六、射频处理器电路相关知识点1射频电路在华为nova5手机中，使用了两个射频功率放大器，分别是U4601、U4602，其中U4601负责中高频段射频信号功率放大，U4602负责低频段射频信号功率放大。射频发射信号HB_TX_PA_IN、MB_TX_PA_IN分别送到射频功率放大器U4601的4、5脚。射频发射信号在U4601内部进行放大。七、射频功率放大器电路相关知识点1射频电路其中高频段发射信号分别从U4601的22、24、26、1、2脚输出；中频段发射信号分别从U4601的16、18、19、20脚输出。供电电压有三路，分别是：PA_VBATT、RF_DCDC_MMBPA/TXM、PA_VIO。控制信号PA_SDATA、PA_SCLK分别送到U4602的1、24脚。七、射频功率放大器电路相关知识点1射频电路其中高频段发射信号分别从U4601的22、24、26、1、2脚输出；中频段发射信号分别从U4601的16、18、19、20脚输出。供电电压有三路，分别是：PA_VBATT、RF_DCDC_MMBPA/TXM、PA_VIO。控制信号PA_SDATA、PA_SCLK分别送到U4601的8、9脚。七、射频功率放大器电路相关知识点1射频电路低频段发射信号LB_TX_PA_IN送到射频功率放大器U4602的4脚，射频发射信号在U4601内部进行放大，低频段发射信号从U4602的11、12、13、15、16、17脚输出。供电电压有三路，分别是：PA_VBATT、RF_DCDC_MMBPA/TXM、PA_VIO。控制信号PA_SDATA、PA_SCLK分别送到U4601的8、9脚。七、射频功率放大器电路相关知识点1射频电路七、射频功率放大器电路相关知识点1射频电路在移动通信中存在着许多经干涉而产生的快衰落，衰落深度可达40dB，偶尔可达80dB。分集接收就是克服这种衰落的一种方法。分集接收是利用信号和信道的性质，将接收到的多径信号分离成互不相关（独立的）的多径信号，然后将多径衰落信道分散的能量更有效地接收起来处理之后进行判决，从而达到抗衰落的目的。八、分集接收电路相关知识点1射频电路八、分集接收电路相关知识点1射频电路在智能手机中，射频问题维修难度较大，尤其让初学者头疼，那么怎么才能更好的维修射频电路故障呢？下面我们来具体进行分析。九、射频电路故障维修思路相关知识点1射频电路1.判断故障部位在遇到无信号、无服务故障时，首先要确认故障在射频处理器电路还是在应用处理器电路，如果故障在射频处理器电路，在手机上是能够看到调制解调器固件版本和串号的。如果看不到调制解调器固件版本和串号，说明问题在应用处理器电路。九、射频电路故障维修思路相关知识点1射频电路2.判断损坏原因客户送来手机以后，要了解损坏的原因，是进水、摔过？还是正常使用出现的信号故障？还是被别人维修过出现的信号问题？九、射频电路故障维修思路相关知识点1射频电路如果是进水的手机，重点检查射频部分是否有元器件腐蚀，依次检查供电、信号通路的元器件。如果是摔过的机器，则重点检查是否有元器件脱焊，尤其是天线开关、功率放大器等元器件。如果是被别人动过手脚的手机，则重点检查被别人动过的元器件，一个都不要放过。九、射频电路故障维修思路相关知识点1射频电路3.合理运用代换法及假天线法代换法在维修中是经常使用的一种方法，就是用好的元器件替换怀疑的元器件，在信号电路应用较多，因为在信号电路中，使用万用表不可能测量到高频信号，能测量高频信号必须使用昂贵的仪器，一般维修网点是不具备的。所以，代换法成了一种简单易行的好办法。九、射频电路故障维修思路相关知识点1射频电路假天线法也是在信号电路中使用较多的方法，在相应的测试点焊接一段焊锡丝来代替天线，来进一步确认故障部位，假天线法简单方便，甚至不拆卸元器件就能够大概判断故障部位。九、射频电路故障维修思路相关知识点1射频电路4.重点检查射频供电在智能手机中，射频处理器电路一般有单独的供电电路，为功率放大器和射频处理器电路进行供电，由于射频供电工作电流大，出现问题的几率非常高。所以要重点进行检查。九、射频电路故障维修思路谢谢观看项目四智能手机电路原理与维修项目四智能手机电路原理与维修工作任务1射频及应用处理器电路相关知识点2应用处理器电路1相关知识点2应用处理器电路在智能手机中，应用处理器电路是最复杂的电路，手机中所有的电路都在应用处理器的控制下工作。下面以华为Mate20X5G版手机为例介绍应用处理器结构。华为Mate20X5G版使用海思Hi3680芯片，采用了麒麟980八核处理器，7nm工艺，网络制式支持移动、联通、电信/5G+4G+、4G、3G、2G等网络制式。相关知识点2应用处理器电路一、应用处理器结构相关知识点2应用处理器电路1.Application子系统华为Mate20X5G版使用海思Hi3680芯片，采用了麒麟980八核处理器，7nm工艺，支持SD3.0、UART、SPI、SDIO、I2C、I2S、PCM、HIS、HSIC、MIPI、DVP、GPIO、HDMI、USB、Keypad、LpDDR4控制器、UFS、PWM等功能模块。一、应用处理器结构相关知识点2应用处理器电路2.用户接口系统用户接口处理系统包括：Camera接口、PCM接口、I2S接口、RF接口、LCD接口、USB接口、UART接口、MIPI、GPIO、JTAG接口、SPI接口、键盘接口等。一、应用处理器结构相关知识点2应用处理器电路下面我们以华为nova5手机为例，介绍应用处理器供电电路工作原理。智能手机应用处理器有多种节电模式，为了满足工作、空闲与休眠模式下可以关断不用的供电电路，在应用处理器电路中，设置了多组供电，以满足不同模式下的供电需求。除此之外，应用处理器电路供电电路还应满足电压、电流、精度、损耗、功率等具体要求，方可保证应用处理器电路的正常工作。二、应用处理器供电电路相关知识点2应用处理器电路1.应用处理器电源管理芯片在华为nova5手机中，应用处理器电路使用了单独的电源管理芯片，为应用处理器核心部分提供供电。二、应用处理器供电电路相关知识点2应用处理器电路二、应用处理器供电电路相关知识点2应用处理器电路2.应用处理器电源供电在应用处理器供电电路中，使用了多组供电，为了描述方便，我们不便一一列举，以其中一组供电为例来进行讲解。二、应用处理器供电电路相关知识点2应用处理器电路二、应用处理器供电电路相关知识点2应用处理器电路由电源管理芯片输出的VCC_CPU_B、VDD_GPU、VOUTT38_1V2、VOUT40_0V8、VOUT33_1V8、VDD_CPU_L送到应用处理器U301的内部。二、应用处理器供电电路相关知识点2应用处理器电路1.显示屏、摄像头接口显示屏、摄像头接口采用了MIPI协议下的DSI（显示接口）和CSI（摄像头接口）协议。D-PHY提供了对DSI（显示接口）和CSI（摄像头接口）在物理层上的定义。D-PHY采用1对源同步的差分时钟和1-4对差分数据线来进行数据传输。数据传输采用DDR方式，即在时钟的上下边沿都有数据传输。三、应用处理器通信接口相关知识点2应用处理器电路1.显示屏、摄像头接口显示屏、摄像头接口采用了MIPI协议下的DSI（显示接口）和CSI（摄像头接口）协议。D-PHY提供了对DSI（显示接口）和CSI（摄像头接口）在物理层上的定义。D-PHY采用1对源同步的差分时钟和1-4对差分数据线来进行数据传输。数据传输采用DDR方式，即在时钟的上下边沿都有数据传输。三、应用处理器通信接口相关知识点2应用处理器电路2.存储器通信接口应用处理器的存储器通信接口支持两种协议，分别是UFS和eMMC。虽然eMMC闪存和UFS闪存在外观和作用上都没明显区别，但是实际上两者的内部结构却有着本质上的差异。三、应用处理器通信接口相关知识点2应用处理器电路eMMC闪存基于并行数据传输技术打造，其内部存储单元与主控之间拥有8个数据通道，传输数据时8个通道同步工作，工作模式为半双工，也就是说每个通道都可以进行读写传输，但同一时刻只能执行读或者写的操作。三、应用处理器通信接口相关知识点2应用处理器电路而UFS闪存则是基于串行数据传输技术打造，其内部存储单元与主控之间虽然只有两个数据通道，但由于采用串行数据传输，其实际数据传输时速远超基于并行技术的eMMC闪存。此外UFS闪存支持的是全双工模式，所有数据通道均可以同时执行读写操作，在数据读写的响应速度上也要比eMMC闪存快得多。三、应用处理器通信接口相关知识点2应用处理器电路应用处理器的射频控制接口负责射频接收I/Q信号处理、射频发射I/Q信号处理、各频段天线开关控制信号、射频MIPI信号处理。四、应用处理器射频接口相关知识点2应用处理器电路四、应用处理器射频接口谢谢观看项目四智能手机电路原理与维修项目四智能手机电路原理与维修工作任务1射频及应用处理器电路相关知识点2应用处理器电路2相关知识点2应用处理器电路在智能手机的应用处理器电路中，为了满足手机功能的需要，研发人员使用了GPIO接口用来设置不同的功能，PIO可以设置为输入接口，也可以设置为输出接口。也可以这样理解，同一片应用处理器芯片，在不同的手机中，引脚的功能不一定完全一样，在维修手机的时候，一定要注意这种问题的存在。五、应用处理器电路GPIO接口相关知识点2应用处理器电路为了方便描述，我们只截取了应用处理器的部分电路进行分析，其余部分在讲功能电路或接口电路的时候会有详细描述。五、应用处理器电路GPIO接口相关知识点2应用处理器电路五、应用处理器电路GPIO接口相关知识点2应用处理器电路LPDDR（LowPowerDoubleDataRateSDRAM），是DDR的一种，又称为mDDR（MobileDDRSDRAM），中文直译是低功耗双重数据比率，也就是实现低功耗指定的内存同其他设备的数据交换标准，以低功耗和小体积著称，专门用于智能手机等移动式电子产品。在华为nova5手机中，使用的是LPDDR4x内存。六、LPDDR4电路相关知识点2应用处理器电路1.LPDDR4供电电路在LPDDR4供电电路中，供电电压分别为1.8V、1.2V、0.62V，在最新的LPDDR4x中，与LPDDR4供电相同，只是通过将I/O电压降低到0.62V而不是1.1V，这样可以节省额外的功耗，也就是更省电。六、LPDDR4电路相关知识点2应用处理器电路六、LPDDR4电路相关知识点2应用处理器电路2.LPDDR4通信电路LPDDR4x内存可提供32Gb/s的带宽，输入/输出接口数据传输速度最高可达3200Mb/s，LPDDR4x内存U1501上电以后，经过200us的复位后，等待500usCKE使能信号，在这段时间里LPDDR4x内存芯片内部开始状态初始化，该过程与外部时钟无关。然后LPDDR4x内存开始ODT（On-DieTermination，片内终结））的过程，在复位和CKE使能信号有效之前，ODT信号始终为高阻。六、LPDDR4电路相关知识点2应用处理器电路LPDDR4x内存在CKE使能信号为高电平后且等待再次复位后，然后开始从MRS中读取模式寄存器，然后加载MR2、MR3的寄存器来配置应用设置；然后使能DLL、并且对DLL复位。接着便是启动ZQCL命令，开始ZQ校准过程。等待校准结束后，LPDDR4x内存就进入了可以正常操作的状态。六、LPDDR4电路相关知识点2应用处理器电路ZQ信号在DDR3时代开始引入，要求在ZQ引脚与地之间放置一个240Ω±1%的高精度电阻，注意必须是高精度。而且这个电阻是必须有，不能省略。进行ODT时，是以这个引脚上的阻值为参考来进行校准的。校准需要调整内部电阻，以获得更好的信号完整性，但是内部电阻随着温度会有些细微的变化，为了将这个变化纠正回来，就需要一个外部的精确电阻作为参考。详细来讲，就是为RTT和RON提供参考电阻。六、LPDDR4电路相关知识点2应用处理器电路六、LPDDR4电路相关知识点2应用处理器电路UFS闪存电路有三组供电，分别是VOUT2_1V8、VCCQ_1V2_UFS3P0、VOUT15_2V9