手机的电路分析.docVIP

_第十节 手机的结构一、手机的结构从广义上讲分为：射频部分 逻辑部分 接口部分 二、手机的结构从狭义上讲分为:1. 电源电路-开关机过程-不开机、漏电、加电短路等2. 信号流程-RX和TX通道-无信号、不发射、发射关机等3. 液显电路-屏灯、触屏、液显工作条件-黑屏、白屏、触屏不灵等4. 卡电路-SIM卡、UIM卡、SD卡、T-卡-不识卡、插卡死机等5. 按键电路-行线和列线-全键失灵、按键死机、一行不灵等6. 告警电路-SPK、REC、VIB、低电告警-相关问题7. 充电电路-充电IC、大功率电阻-不能充电、自动充电等8. 计时电路-32。768KHZ、计时晶体、谐振电容-时间问题9. 多媒体电路-BT、TV、FM、MP3、MP4-相关问题一、电源电路关机原理开机原理：按下开机键后,电源输出各路电压,CPU工作条件到，CPU从字库中提出软件并且自检,CPU调用开机程序并且输出维持电压。手机开机必须的五大工作条件:供电、时钟、复位、软件、维持电压关机原理：当再次按下开机键，关机元件工作，拉低行线电压，取消维持电压，电源不输出各路供电，手机关机二、信号流程信号流程原理方框图：天线天 线 开 关滤波器高放混频放大听筒功 放调 制低 通咪 头本振基 带频段的划分： GSM-900MHZRX：925MHZ-960MHZ TX：880MHZ-915MHZ 带宽为35MHZ. 双工间隔为45MHZ, 载波数量为175个, 载波间隔为0.2M DCS-1800MHZRX：1805MHZ-1880MZ TX：1710MHZ-1785MHZ 带宽为75MHZ.双工间隔为95MHZ,载波数量为375个,载波间隔为0.2MPCS-1900MHZRX：1930MHZ-1990MHZTX：1850MHZ-1910MHZTX：1710MHZ-1785MHZ 带宽为60MHZ.双工间隔为80MHZ,载波数量为300个,载波间隔为0.2MCDMARX: 869MHZ-894MHZTX: 824MHZ-849MHZ 带宽为25MHZ.双工间隔为45MHZ,载波数量为125个,载波间隔为0.2M高放:又称低噪音放大.主要的作用是放在有用的外来信号的幅度,而频率不改变.把无用信号的幅度放大到最低.高放主要运用在手机的接收电路中.混频:代表了两个量.一个量为外的频率信号,另外一个量是手机本身振荡的频率.它们之间取差频,主要的作用是提取人的IQ信号.混频的方式有两种,同极式和分极式.混频的结果有差频、和频、倍频、高次诣波。本振：又称本机振荡、压控振荡器。它的作用主要是自已手机所振荡的频率，它不含信号，方便用于混频和调制在混频中方便提取信号如果：外的频率高于本机频率为超内差，如果本机频率高于外来频率为超外差放大：主要是放大信号的幅度但是频率不改变基带处理：它实质为音频主要处理手机中人的语音信号，实现模拟信号与数字信号的相互转换低通滤波器：主要让人的信号通过，主要起选频作用调制：人的信号上载波的过程功放：放大发射信号的功率，运用在手机的发射通道三、锁相环锁相环(PLL: Phase-locked loops)是一种利用反馈(Feedback)控制原理实现的频率及相位的同步技术，其作用是将电路输出的时钟与其外部的参考时钟保持同步。当参考时钟的频率或相位发生改变时，锁相环会检测到这种变化，并且通过其内部的反馈系统来调节输出频率，直到两者重新同步，这种同步又称为“锁相”(Phase-locked)。锁相环的组成：鉴频鉴相器(PFD)(或鉴相器:PD)、低通滤波器(LPF)压控振荡器(VCO)、分频器、反馈回路(通常由一个分频器(Frequency divider)来实现) 锁相环的原理方框图：SYNENSYNDATASYNCLKf取样f标准各部分的作用：鉴相器：它的作用主要是通过取样的频率和标准的频率对比后输出一个误差电压给压控振荡器供电。低通滤波器： 将输入信号中的高频成分滤除，保留直流部分送至压控振荡器压控振荡器：又称本振、本机振荡，主要指自已手机所振荡的频率，不含信号它内部用到振荡，频率很高方便用于混频和调制因内部有电阻电容变容二极管三极管等元件构成受温度的影响后，元件内部的参数会变化，为了让其频率标准，所以要按排锁相环电路控制分频器：因为本振振荡的频率太高无法直接与标准的频率对比，所以要分频器分频，让分频后的取样频率等于或接近标准的频率，这样方便对比分频器的分母的大小取值受三线编程控制，三线编程来自振荡频率公式锁相环控制原理：取样频率高时：当取样频率高了，鉴相器通过和标准频率对比后就会输出一个低的误差电压到低通滤波器，低通滤波器滤除其中的交流成份后为本振内部的变容二极管供电，变容二极管的负极的电压就在以前基础上变低了从而让其内部的结间距变小，导致变容二极管的容量变大在振荡频率公式中，当容量变大后从而让其振荡频率变低取样频率低了时：当取样频率低了，鉴相器通过和标准频率对比后就会输出一个高的误差电压到低通滤波器，低通滤波器滤除其中的交流成份后为本振内部的变容二极管供电，变容二极管的负极的电压就在以前基础上变高了，从而让其内部的结间距变大，导致变容二极管的容量变小在振荡频率公式中，当容量变小后从而让其振荡频率变高。四、液显电路一. LCD又叫液晶显示屏1. 的工作条件：供电、时钟、复位、数据、启动、早期手机还有对比度调节2. 的连接方式：通过内联座连接、通过排线连接、通过导电胶连接、直接连接、通过金属簧片连接3. 在手机主板上最终都是与相连的，常见的屏有。寸、。寸、。寸、。寸等。4. LCD的连接方框图：字库CPULCDABDBCBVDD5. LCD常见的故障及检修方法：A 白屏的检修思路：白屏表明手机的背景灯正常，主要是手机没有显示画面白屏的检修方法：首先观察手机的LCD有无损坏，LCD与主板的连接是否正常用如排线、内联座虚焊、氧化等不良现象；其次看手机是否为软件问题，如定屏、死机等；再次采用对地电阻法测试LCD的对地阻值是否正常；最后查找手机的CPU有无虚焊或损坏，手机的多媒体电路是否正常和手机LCD并联的压敏电阻有无损坏。B 花屏、倒字的检修思路：指手机的显示不完整或不标准，主要检修LCD的工作条件花屏、倒字的检修方法：这种故障在翻盖或滑盖手机中常见，大多为手机的排线似断非断，手机排线或连接接口虚焊及焊接不良。显示屏的显示模组损坏都会引起。少量为手机版本不对。C 漏液、亮线、缺划的检修思路:主要是手机的LCD本身由外力的作用或不良环境的引屏本身损坏。漏液、亮线、缺划的检修：更换同型号的显示屏。D 显示屏显示有水印的检修思路：主要是进水机，手机的背景纸上有水印在显示屏显示时反衬到显示屏上。显示屏显示有水印的检修方法：用风枪烘干背景纸上的水份或更换背景纸。二. 屏灯又叫背景灯1. 背景灯的连接方式:串联和并联.串联要升压电路,并联不要升压.2. 背景灯在手机上早期大多为灯片,当今采用LED.3. 背景灯在手机上的几种连接原理方框图和工作原理：5 1 24 34L1VBATFBR2C2D2D1C1R1AKR3686 1 24 53L1VBATFBR2C2D2D1C1R1AKR368ENVBAT：电池电压EN：控制电压，来自CPU电感：主要用来和升压管组合形成一个振荡电路稳压二极管D1：稳压二极管在此处正偏主要起整流作用把一个高的交流电通过半波整流变成一个脉动直流。稳压二极管D2：稳压二极管反偏在此处主要是稳压作用，稳定输出的直流电压后保证手机的屏灯亮度均匀，防止屏闪。C2：电容主要是把一个脉动的直流电通过滤波后变成一个近似的纯直流。R3：反馈电阻，通过此电阻电压的高低反馈到升压管的反馈脚后，升压管通过此电压从而来调整升压的高低，从而保证屏灯的亮度适中。1 手机屏灯的升压原理：把一个低的直流电通过电感和升压管的振荡电路升成一个较高的交流电后再经二极管的半波整流后经电容滤波变成一个高的直流电的过程。2 手机屏灯电路升压的条件：VBATT+升压管+电感+二极管+控制3 引起故障碍：手机开机后黑屏、屏灯常亮、背光灯不均等4 检修方法：根据屏灯电路原理用摄子短接电路的控制脚和供电脚后观察：第一种情况灯亮：表明手机的屏灯升压电路中的VBATT、电感、二极管、升压管、背景灯和接地的反馈电阻均正常，主要检修升压电路中控制脚与CPU有无开路、CPU有无虚焊、手机的功能是否关闭、CPU与控制脚中间的供电电阻是否正常。 第二种情况是灯不亮：主要检查LED正极电压。a.0V时，重点检查VBATT、电感、二极管这三个元件。B.3V时，主要检修升压管。C.9V时，主要检修LED和反馈电阻。c. 触屏又叫手写屏1工作原理：触摸屏包括一层与显示器形状相配的高清晰玻璃披覆层，披覆层上每个轴向上都有一个发射和接受信号压电换能器器，以及一组反射条。触摸屏控制器传送一个5MHz频率的脉冲信号到发射换能器中并转换成表面声波信号，这个表面声波是一种可以在玻璃类物体表面传播的机械波，反射条可以将这种脉冲信号传播到披覆层的表面上，当手指或带手套的手或者其他柔软的物件接触触摸屏的时候，这一区域的振动波就会被吸收，控制卡通过分析接收信号变化的情况可以测量出你点击的X轴和Y轴的坐标从而知道你点击的区域。同样Z轴量值可以通过信号被吸收的数量来测量出，2 触屏在手机中与触屏IC相连，再到CPU。 常见的触屏芯片型号有：6301、2046、4182、7643、3867等3 常见触屏在手机主板上的原理方框图：字库CPU触屏ICABDBCBCKCEIOAODAX+XY+Y显示屏接口X+/XL：指的是坐标轴横坐标的左。X-/XR：指的是坐标轴横坐标的右Y+/YU：指的是坐标轴纵坐标的上Y-/YD：指的是坐标轴纵坐标的下LSCK：利用时钟要求CPU执行的时间如手写屏的速度LSCEOB：启动线2、8伏电压主要是光电转换 GPIO37 TOUCH DATA：手写屏的相关数据LSAO GPIO30：手写屏的地址线LSDA GPIO39：手写屏的相关数据线ENT PEN：手写屏的锁屏线，手写屏不用了可以锁起来防止误起控。4、常见故障：手写不灵检修：手写屏本身是否损坏；手写屏焊接是否正常；手写屏的供电是否到位；手写屏芯片是否损坏或虚焊；手机的CPU是否虚焊；手机的软件是否正常；手写屏芯片并联的压敏电阻是否正常。五、卡电路1. 卡的工作条件:供电、时钟、复位、数据2. 卡的连接方式：直接与CPU相连、通过电源后到CPU3. 常见故障：不识卡、插卡死机、卡锁4卡电路在手机中的原理方框图：字库CPUABDBCB卡 座VCCCLKRSTDATA字库CPU电 源ABDBCB卡 座VCCCLKRSTDATAVCCCLKRSTDATA字库CPUABDBCBT卡座铃声IC耳机字库CPU电 源ABDBCB双 卡 转 换VCCCLKRSTDATAVCCCLKRSTDATAVCCCLKRSTDATAVCCCLKRSTDATA卡座1 卡座2 VCC：卡供电在手机主卡中大多为3伏/5伏，在多媒体卡中为2。8伏。DATA/IO：卡数据，在手机主卡中为一根，在手机的多媒体卡中为四根。CMD：在手机多媒体卡中用户，为卡复位只有一根。RST：在手机主卡中运用只有一根。CLK：卡时钟只有一根，在G网中通话是为3。25MHZ，待机时为1。625MHZ。检修方法：对地电阻法、瞬间电压法、首先检查卡座的外观是否正常、卡本身是否正常是否适合手机的网络、手机是否支持卡的内存。采用对地电阻法测试卡的工作条件的对地电阻，它们的对地阻值相近或相同，如果那个脚的对地电阻太大或太小重点检修此脚位。六、告警电路 所含内容：低电告警、SPK、VIB、灯光CPU100K100KADC2R5R6VBAT2原理:三极管的开关作用、电阻的分压原理3手机中的原理方框：VBBENVDDENVDDENMD1VIB4电压法、加焊法5。故障：无铃声、无振动、无跑马灯、低电关机6检修：用摄子短接三极管的C、E两点后观察。第一种情况灯亮、振动振，表明电路的VCC供电、灯光/振动、三极管发射极到地均正常，重点检修三极管的基极电压是否正常，CPU到三极管基极有无开路、CPU本身是否虚焊/坏、手机的相关功能是否正常。第二种情况是灯不亮/振动不振，重点检修VCC供电、灯光/振动本身是否正常及焊接是否良好、三极管本身是否坏、三极管发射极到地之间是否开路。在我们实际电路维修中，三极管大多集成在芯片内部，我们从外观看不到三极管。在MTK方案中三极管在电源内部。低电告警主要检修：CPU本身虚焊、串联分压电阻是否损坏或虚焊、分压电阻的供电是否到位。在MTK方案中大多为CPU虚焊。 七、计时电路1. 所含内容:32.768KHZ、备用电池2. 常见故障：不开机、时间不准、时间复零、不能升级、自动关机3. 检修方法：示波器法、频率计法、代换法、电压法4. 计时电路在手机中的原理方框图：C1VBAT电 源GNDR1CPUC1C132.7685检修：首先测备用电池的电压是否在1。5伏左右，备用电池是否虚焊、老化。实时时钟并联的诣振电容是否损坏或虚焊。CPU 、电源本身有无虚焊或损坏。八、按键电路1电路组成：字粒/按键膜、按键的行线和列线2故障：全键失灵、一行不灵、一列不灵、一个键不灵、按键死机3方法：对地电阻法、电压法、加焊法、软件4按键电路在手机中的原理方框图：字库ABDBCB ABCDCPU1 2 34 5 67 8 9* 0 #a b cCOL列线ROW行线5常见的故障检修：a.按键全部失灵 首先检查按键的外观有无氧化，手机按键上的字粒有无漏装、损坏、错位等不良现象。手机的侧键有无卡死、手机按键有无短路现象。与手机按键并联的压敏电阻有无损坏，手机按键与CPU之间的连线有无开路其次检查手机的手写屏有无压死或损坏，CPU有无虚焊/损坏。手机是否为软件故障部分手机晶体的频偏也会引起按键全部失灵。采用对地电阻法测试手机按键行线、列线的对地阻值是否正常。手机的USB焊接短路在部分手机中也会引起。b.一行不灵/一列不灵 重要检查此按键公共的行线或列线到CPU之间有无开路，CPU本身是否虚焊。c.一个键不灵 首先检查外观是否正常，再测此致键的行、列线的对地阻值是否正常，CPU本身是否虚焊或坏。对地电阻不正常时可以采用飞线或加焊等方法进行维修。d.行行错/列列错：大多为按键公共的行线或列线有短路的现象，在BGA植锡安装过程中CPU内部有短路的现象或按键在焊接过程中短路了。e.按键错乱 软件不正常和手机按键及手写屏按键与手机主板接触不良或压的太紧。九、充电电路 充电电路元件：USB、保险、充电IC、大功率电阻、CPU检测点 充电故障：不能充电、自动充电、充电关机、漏电、充不满电3检修方法：飞线法、电压法、加焊法、代换法4充电电路的原理方框： VCHGGNDF1电 源1S D35624GD1D212784R2CPUVBAT+=100K100K100K100KADC2ADC1R3R4R5R65VCHG：手机外充电压。大多在5伏左右。ESD：手机中的静电释放点。CHRIN：充电输入GATEDRV：充电控制ISENSE：充电检测CHRCNTL：充电终止信号ADC1：充电电池电量检测ADC2：电池电量检测5充电控制原理：当外充没有插入时，电源的第一脚为低电平则电源的第二脚有一个高电平，此FET为P沟道则不导通。当外充插入时，则电源的第一脚为高电平从而让电源的第二脚电压拉低，让P沟道FET导通。电流从S进从D出经二极管D1后经大功率电阻到电池的正极，而电池的负极是接地的从而形成了充电回路，完成充电过程。其中图中R3和R4两个电阻串联分压后为充电电量检测，当电池没有充满时则CPU的检测点在1。8伏左，CPU不输出电压到电源的5脚，电源的5脚为低电平。当电池电压充满时，则CPU检测点电压为2。1伏左右，CPU输出一个高电平到电源的5脚，当电源的5脚为高电平时，电源再次抬高2脚的电平让P沟道FET截止，从而停止充电。R5和R6两个电阻串联分压到CPU为电池电量检测，