移动通信原理与设备维修

1、移动通信原理与设备维修移动通信原理与设备维修第三篇第三篇 手机电路结构与信号检测手机电路结构与信号检测本篇导入本篇导入手机是数字通信技术、单片机控制技术、贴片安装手机是数字通信技术、单片机控制技术、贴片安装技术、元器件材料与工艺、多层控制电路板和柔性技术、元器件材料与工艺、多层控制电路板和柔性电路板等综合技术的产物。通过对手机的电路结构、电路板等综合技术的产物。通过对手机的电路结构、功能电路和电路板分布等方面的了解和识别，能用功能电路和电路板分布等方面的了解和识别，能用仪器对手机的主要信号进行测试，有利于对手机的仪器对手机的主要信号进行测试，有利于对手机的故障进行准确地判断、定位和简单维修。故

2、障进行准确地判断、定位和简单维修。 v项目描述项目描述v掌握良好的理论基础是维修之本。手机维修的理掌握良好的理论基础是维修之本。手机维修的理论基础包括电路结构、单元电路、识图和理论分论基础包括电路结构、单元电路、识图和理论分析能力等。其中，掌握基本电路结构是首要的，析能力等。其中，掌握基本电路结构是首要的，通过基本电路结构可以帮助维修人员建立一个全通过基本电路结构可以帮助维修人员建立一个全局观。在实际工作中，许多维修分析方法都是来局观。在实际工作中，许多维修分析方法都是来自对电路结构图的了解。电路图是人们为了研究自对电路结构图的了解。电路图是人们为了研究手机的需要，用约定的符号绘制的一种表示手

3、机手机的需要，用约定的符号绘制的一种表示手机电路结构的图形。通过手机电路图可以分析和了电路结构的图形。通过手机电路图可以分析和了解实际电路的情况。本项目主要介绍手机的主要解实际电路的情况。本项目主要介绍手机的主要电路方框图及识图方法。若能熟练地掌握手机的电路方框图及识图方法。若能熟练地掌握手机的基本电路结构，有助于快速定位故障。基本电路结构，有助于快速定位故障。v项目分解项目分解v任务一任务一 认识手机元件分布图和电路板实物图认识手机元件分布图和电路板实物图 v任务二任务二 认识传统认识传统GSM手机整机电路方框图手机整机电路方框图 v任务三任务三 认识智能手机整机电路方框图认识智能手机整机电

4、路方框图 v任务四任务四 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图 v任务五任务五 认识手机逻辑音频电路方框图认识手机逻辑音频电路方框图 v任务六任务六 认识手机接口电路方框图认识手机接口电路方框图 v任务七任务七 认识频率合成器电路方框图认识频率合成器电路方框图 v任务八任务八 认识手机电源及开机方框图认识手机电源及开机方框图 项目一项目一 认识手机基本电路结构认识手机基本电路结构 1项目二项目二 使用仪器检测手机的基本信号使用仪器检测手机的基本信号2项目三项目三 了解手机的新功能模块了解手机的新功能模块 3第一篇第一篇 手机与移动通信系统手机与移动通信系统项目一项目一 认识手机基本电路

5、结构认识手机基本电路结构任务1 认识手机元件分布图和电路板实物图 （一）识读手机元件分布图（一）识读手机元件分布图 元件分布图又称为装配图或印刷板电路图。元件分布图又称为装配图或印刷板电路图。 图3-1-1 摩托罗拉A1008手机元件分布图图CPU项目一项目一 认识手机基本电路结构认识手机基本电路结构（二）识读手机电路板实物图（二）识读手机电路板实物图 天线开关CPU存储器射频IC电源本振接口电路任务任务2 认识传统认识传统GSM手机整机电路方框图手机整机电路方框图 接 收 高 频 处 理（滤波、放大、混频）接 收 中 频 处 理（滤波、放大、解调）发射高频处理（功率放大、滤波）发射中频处理（

6、调制、滤波、放大）接收音频处理部分发射音频处理部分听筒话筒天线开关接收本振发射本振时钟存储器字库码片暂存CPU(中央处理器)射频供电电池充电部分显示屏键盘相机SIM卡振动器蓝牙FM收音指示灯逻辑供电供电部分发射部分接收部分频率合成部分图3-1-3 传统GSM手机整机电路框图接口界面部分射频部分逻辑/音频部分v （二）理解各部分的功能（二）理解各部分的功能v 1射频部分。射频部分主要由天线开关电路、接收电路、发射电路和频率射频部分。射频部分主要由天线开关电路、接收电路、发射电路和频率合成器组成。接收射频电路将天线接收到的合成器组成。接收射频电路将天线接收到的935MHz960MHz（GSM频频段

7、）或段）或1805MHz1880MHz（DCS频段）的射频信号处理后变为频段）的射频信号处理后变为67.707KHz的接收的接收I/Q基带信号，再送逻辑音频电路，完成接收信号的下基带信号，再送逻辑音频电路，完成接收信号的下变频处理。发射时，射频部分将逻辑音频电路送来的变频处理。发射时，射频部分将逻辑音频电路送来的67.707KHz发射发射I/Q基带信号经处理后变为基带信号经处理后变为890MHz915MHz(GSM频段频段)或或1710MHz1785MHz（DCS频段）的发射信号，经功率放大后从天线发射出去，完成频段）的发射信号，经功率放大后从天线发射出去，完成对发射基带信号的上变频处理。对发

8、射基带信号的上变频处理。v 2音频处理部分。接收时，将射频电路送来的音频处理部分。接收时，将射频电路送来的I/Q基带信号进行一系列数基带信号进行一系列数字化处理后，从听筒输出人耳听到的声音。发射时，将话筒输入的话音信号字化处理后，从听筒输出人耳听到的声音。发射时，将话筒输入的话音信号经过一系列数字化处理后，转换成发射的经过一系列数字化处理后，转换成发射的I/Q信号并送到射频电路中。信号并送到射频电路中。v 3频率合成器。为接收和发射电路提供必要的各种频率信号。频率合成器。为接收和发射电路提供必要的各种频率信号。v 4逻辑控制部分。作用是执行程序，逻辑控制部分。作用是执行程序，CPU是逻辑控制的

9、核心元件，存储器是逻辑控制的核心元件，存储器则用来存储各种程序和数据。主要控制射频收发信号电路的工作时隙，对锁则用来存储各种程序和数据。主要控制射频收发信号电路的工作时隙，对锁相环编程，控制基带信号的数字化处理，提供相环编程，控制基带信号的数字化处理，提供SIM接口，执行鉴权入网，处接口，执行鉴权入网，处理键盘信号，控制显示屏与外围设备的通信等。理键盘信号，控制显示屏与外围设备的通信等。v 5供电部分。提供整机所用的电源，用来保障手机正常工作。供电部分。提供整机所用的电源，用来保障手机正常工作。v 6接口界面部分。用户和手机沟通的桥梁，它输出各种信息给用户，如话接口界面部分。用户和手机沟通的桥

10、梁，它输出各种信息给用户，如话音、振铃、屏显、背光灯、相机、蓝牙等，同时用户通过听筒、摄像头和键音、振铃、屏显、背光灯、相机、蓝牙等，同时用户通过听筒、摄像头和键盘输入信息给手机。盘输入信息给手机。项目一项目一 认识手机基本电路结构认识手机基本电路结构供电部分，主要包括电源IC及外围电路音频处理、逻辑控制部分，主要包括CPU（本手机的CPU集成了音频处理电路）、存储器，数字信号处理器等芯片及外围元件频率合成器，主要包括时钟晶体振荡电路射频部分，主要包括射频IC、天线接收部分、功放、滤波电路等v 动手操作动手操作v （1）实训要求）实训要求v 1)以小组为单位，确定成员分工。以小组为单位，确定成

11、员分工。v 2) 教师提供传统教师提供传统GSM手机的主板及元件分布图，手机的主板及元件分布图，指导学生查找该手机的四大组成部分，并对各部件的元指导学生查找该手机的四大组成部分，并对各部件的元器件、功能进行归类。器件、功能进行归类。 v （2）实训记录）实训记录v 根据实训内容，完成表根据实训内容，完成表3-1-1。v 表表3-1-1 GSM手机部件组成表手机部件组成表v 手机电路组成归类功能射频部分逻辑手机电路组成归类功能射频部分逻辑/音频部分供电部音频部分供电部分界面接口部分分界面接口部分手机电路组成归类功能射频部分逻辑/音频部分供电部分界面接口部分任务任务3 认识智能手机整机电路方框图认

12、识智能手机整机电路方框图触摸屏JTAG扬声器送话器天线功率放大器JTAGA/D11S11CUART2音频编解码器接收机基带话音存储器射频电路数字基带模拟基带UART1SDRAM接口SDROM接口SDRAMNNDFLASHSD卡多媒体接口LCD控制器图像控制器GPIO蓝牙红外数据接口键盘摄像头LCD无线调制解调器部分图3-1-5智能手机方框图v任务任务3 认识智能手机整机电路方框图认识智能手机整机电路方框图v一任务目标一任务目标v1认识智能手机整机电路方框图。认识智能手机整机电路方框图。v2理解各部分的功能。理解各部分的功能。v二任务实施二任务实施v（一）了解智能手机（一）了解智能手机v智能手机

13、（智能手机（Smartphone)，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，用户可以，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，用户可以自行安装第三方服务商提供的软件、游戏等程序，通过此类程序来不断对手机的功能进自行安装第三方服务商提供的软件、游戏等程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通信网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。行扩充，并可以通过移动通信网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。v智能手机因安装了相应开放式的操作系统和可以安装第三方软件，所以比传统的手机具智能手机因安装了相应开放式的操作系统和可以安装第三方软件，所以比传统的手机具有更强的综合性处理能

14、力和更丰富的功能。智能手机常用的操作系统有：有更强的综合性处理能力和更丰富的功能。智能手机常用的操作系统有：Symbian、Windows Mobile、Windows phone、iOS、Linux（含（含Android）。而传统）。而传统手机都使用生产厂商自行开发的封闭式操作系统，所能实现的功能非常有限，不具备智手机都使用生产厂商自行开发的封闭式操作系统，所能实现的功能非常有限，不具备智能手机的扩展性。能手机的扩展性。v智能手机的特点：智能手机的特点： v1. 具备无线接入互联网的能力，即需要支持具备无线接入互联网的能力，即需要支持GSM网络下的网络下的GPRS或者或者CDMA网络的网络的

15、CDMA 1X或或3G（wcdma、cdma-evdo、TD-scdma）网络，甚至）网络，甚至4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。）。 v2. 具有具有PDA的功能，包括的功能，包括PIM（个人信息管理），日程记事，任务安排，多媒体应用，（个人信息管理），日程记事，任务安排，多媒体应用，浏览网页。浏览网页。 v3. 具有开放性的操作系统，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无具有开放性的操作系统，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无限扩展。限扩展。 v4. 人性化人性化，可以根据个人需要扩展机器功能。，可以根据个人需要扩展机器功能。v5. 功能强大，

16、扩展性能强，第三方软件支持多。功能强大，扩展性能强，第三方软件支持多。任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图 频率合成器一本振功放功率控制发射VCO射频滤波器鉴相器F/2F/2(4)调制RXQNRXQPRXINRXIP二本振TXI/Q900MHz1800MHz天线开关900MHz1800MHz低噪声放大混频器GSMDCS射频信号处理器图3-1-6 射频电路方框图射频滤波器中频发射中频任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图v （二）理解手机射频电路工作原理（二）理解手机射频电路工作原理v 1接收部分工作原理接收部分工作原理v 手机接收部分工作流程如下。手机接收

17、部分工作流程如下。v （1）从天线接收下来的射频信号经天线切换开关输出送）从天线接收下来的射频信号经天线切换开关输出送到接收射频滤波器进行滤波，该滤波器有两个通道，即到接收射频滤波器进行滤波，该滤波器有两个通道，即GSM通道和通道和DCS通道。通道。v （2）滤波后的信号）滤波后的信号 低噪声放大器放大低噪声放大器放大 射频滤射频滤波器滤波波器滤波 射频信号处理器射频信号处理器 与本振输出的本振信号与本振输出的本振信号进行混频进行混频 输出中频信号输出中频信号v 中频滤波器滤波中频滤波器滤波 射频信号处理器射频信号处理器v （3）第二本振信号）第二本振信号 射频信号处理器射频信号处理器 分频器

18、分分频器分频频 对中频信号进行对中频信号进行I/Q解调解调 得到得到RXIN、RXIP、RXQN和和RXQP四路接收基带信号四路接收基带信号 射频接射频接口电路。口电路。 任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图v 2发射部分工作原理发射部分工作原理v 手机发射部分工作流程如下。手机发射部分工作流程如下。v （1）由逻辑电路处理形成的发射基带信号（）由逻辑电路处理形成的发射基带信号（TXI/Q）TXIN、TXIP、TXQN和和TXQP,这四路调制信号从射频接口进入射频信号这四路调制信号从射频接口进入射频信号处理器。处理器。v （2）第二本振信号）第二本振信号 射频信号处理器射频

19、信号处理器 四分频后的信号四分频后的信号 对发射基带信号进行调制对发射基带信号进行调制 发射中频信号。发射中频信号。v （3）发射）发射VCO产生产生GSM 890MHz915MHz或或DCS 1710MHzl785MHz的发射载频信号，一路送入功放进行放大，的发射载频信号，一路送入功放进行放大，另一路送回射频信号处理器。另一路送回射频信号处理器。v （4）锁相环控制电压信号从而控制发射频率：送回射频信号处理器）锁相环控制电压信号从而控制发射频率：送回射频信号处理器的发射载频信号的发射载频信号 与一本振信号进行发射混频与一本振信号进行发射混频 混频输出的信混频输出的信号号 与发射中频信号在鉴频

20、器中进行鉴相比较与发射中频信号在鉴频器中进行鉴相比较 得到控制电压得到控制电压信号信号 控制发射控制发射VCO的振荡频率。的振荡频率。v （5）功放将发射载频信号放大后经天线开关输出到天线发射。）功放将发射载频信号放大后经天线开关输出到天线发射。v 功放受功放受CPU控制，根据接收系统的不同而相应变化。市面上手机的控制，根据接收系统的不同而相应变化。市面上手机的接收和发射信号的处理过程都是大同小异，完成的功能也与上面的这接收和发射信号的处理过程都是大同小异，完成的功能也与上面的这种手机基本一样。种手机基本一样。 任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图v（三）理解混频器工作原理

21、（三）理解混频器工作原理v接收机从天线接收到的信号是微弱的，但直接进接收机从天线接收到的信号是微弱的，但直接进行放大，将会出现灵敏度低、选择性差、高低频行放大，将会出现灵敏度低、选择性差、高低频端信号增益不均匀等问题。为了克服这种困难，端信号增益不均匀等问题。为了克服这种困难，接收机采用超外差技术，即利用混频器加以变频。接收机采用超外差技术，即利用混频器加以变频。 振荡器（振荡器（VCO）fbfi低噪声放大器中频放大器低噪声放大器中频放大器（a）混频器符号（）混频器符号（b）混频器在接收机的位置图）混频器在接收机的位置图3-1-7 混频器混频器fi-fbfofbfiv混频器由非线性器件（二极管

22、、三极管、场效应混频器由非线性器件（二极管、三极管、场效应管）构成，从图管）构成，从图3-1-7（a） 任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图振荡器（VCO）fbfi低噪声放大器中频放大器（a）混频器符号（b）混频器在接收机的位置图3-1-7 混频器fi-fbfofbfi任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图v四）综合实训四）综合实训v1、任务示例、任务示例v（1）查找射频电路的主要元器件）查找射频电路的主要元器件v如图如图3-1-8 所示为所示为NOKIA8210手机手机PCB中的中的射频电路的主要元器件。天线开关射频滤波器射频电路的主要元器件。天线开关射

23、频滤波器GSM高放管高放管DCS高放管射频滤滤波器互感耦合高放管射频滤滤波器互感耦合器射频信号处理器功放前置放大管器射频信号处理器功放前置放大管DCS发射滤波发射滤波器器GSM发射滤波器本振发射滤波器本振VCOv图图3-1-8 NOKIA8210手机手机PCB中的射频主要中的射频主要元器件元器件 任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图图3-1-9 N97手机电路图上的I/Q信号示意图接 收 和 发射I/Q 信号任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图X7401X7402X7403X7400Z7521N7520Z7540Z7541Z7542RX1RX2TRX3T

24、RX2TRX1INP_900INM_900INP_1800INM_1800INP_850INM_850INP_2150INM_2150INP_1900INM_1900RXOUT_PIRXOUT_NIRXOUT_PQRXOUT_NQ天线接口天线座前端模块接收滤波器OSCINN7500滤波器CPUG7500VCO射频IC图3-1-10 NOKIA手机的接收信号流程图任务任务4 认识手机射频电路方框图认识手机射频电路方框图X7401X7402X7403X7400Z7523T7520N7520Z7540Z7541Z7542TX_1TX_2TRX3TRX2TRX1G_OUTPG_OUTMP_OUTMP_

25、OUTPW_OUTP_HW_OUTN_HW_OUTP_H2W_OUTN_H2W_OUTN_LW_OUTM_LTXQ_0TXQ_180TXI_0TXI_180天线接口天线座前端模块发射滤波器射频ICOSCINN7500滤波器Z7543Z7544N7540WCDMA功放CPUG7500VCO图3-1-11 NOKIA手机的发射信号流程图 任务任务5 认识手机逻辑音频电路方框图认识手机逻辑音频电路方框图 图3-1-12 手机音频电路方框图图3-1-13 手机逻辑电路方框图 v1手机手机CPU的控制功能的控制功能v（1）由射频部分送来的）由射频部分送来的RXQN、RXQP、RXIN和和RXIP四路信号

26、分别进入射频接口，转化成数四路信号分别进入射频接口，转化成数字信号送给字信号送给CPU进行处理，又将数字语音信号转为模拟语音信号，再次送到音频接口放大，使耳进行处理，又将数字语音信号转为模拟语音信号，再次送到音频接口放大，使耳机发出声音。机发出声音。v（2）由麦克风送来的模拟语音信号首先输入音频接口进行）由麦克风送来的模拟语音信号首先输入音频接口进行A/D转换成数字语音信号，送往转换成数字语音信号，送往CPU进行编码，再送到射频接口电路，分解出进行编码，再送到射频接口电路，分解出TXQN、TXQP、TXIN和和TXIP四路信号送往射频电路。四路信号送往射频电路。v（3）对收、发射频的的双工通信

27、的控制。）对收、发射频的的双工通信的控制。CPU输出发射启动输出发射启动TX-ON信号和接收启动信号和接收启动RX-ON信信号，这些信号控制接收与发射的射频号，这些信号控制接收与发射的射频RF部分，实现收、发通道之间切换的双工通信。部分，实现收、发通道之间切换的双工通信。v（4）振动信号、振铃信号分别来自）振动信号、振铃信号分别来自CPU，CPU在不同的状态输出不同的控制信号控制它们的工在不同的状态输出不同的控制信号控制它们的工作。作。v（5）对整机的供电系统的控制。手机在电源芯片工作正常和）对整机的供电系统的控制。手机在电源芯片工作正常和CPU自检工作正常后，自检工作正常后，CPU送出维送出

28、维持信号给电源芯片，维持开机。持信号给电源芯片，维持开机。v（6）对）对SIM卡的控制与信息交换。卡的控制与信息交换。CPU通过通过SIM-DATA(数据数据)、SIM-CLK（时钟）、（时钟）、SIM-RST(复位复位)及及VCC电源等信号及供电给电源等信号及供电给SIM卡，使卡，使SIM卡和卡和CPU进行信息交换。进行信息交换。v（7）对频率合成器的控制。）对频率合成器的控制。CPU通过频率合成器的数据通过频率合成器的数据SYN-DATA、时钟、时钟SYN-CLK和启动和启动SYN-EN信号的控制，使频率合成器输出的频率信号按需要进行切换，实现信道越区切换的目的。信号的控制，使频率合成器输

29、出的频率信号按需要进行切换，实现信道越区切换的目的。v（8）CPU得到供电、时钟、复位三大条件后，启动存储器调出初始化程序进行自检。自检成功后，得到供电、时钟、复位三大条件后，启动存储器调出初始化程序进行自检。自检成功后，将从字库内调出开机程序，软件运行正常，将从字库内调出开机程序，软件运行正常，CPU将会输出开机维持信号给电源集成电路，使其持将会输出开机维持信号给电源集成电路，使其持续不断产生供电，开机完成。续不断产生供电，开机完成。v（9）对液晶显示器）对液晶显示器LCD的控制。的控制。CPU通过数据通过数据LCD-DATA、启动、启动LCD-EN、供电、供电LCD-VCC等等信号，使信号

30、，使LCD正常显示工作。正常显示工作。v（10）对按键）对按键KEY的控制。的控制。CPU通过列线通过列线COL、行线、行线ROW组成的矩阵对各个按键实施控制及信组成的矩阵对各个按键实施控制及信息搜索。息搜索。v（11）对背景灯）对背景灯LED的控制。的控制。CPU发出发出LED启动信号，控制开关管使启动信号，控制开关管使LED发光。发光。v 2存储器存储器v 存储器分为程序存储器和数据存储器。程序存储器包括存储器分为程序存储器和数据存储器。程序存储器包括Flash ROM(即闪存，即闪存，又称字库或版本又称字库或版本)和和EEPROM（电可擦写可编程只读存储器，又称码片）；（电可擦写可编程只

31、读存储器，又称码片）；数据存储器即数据存储器即SRAM（静态随机存储器，又称暂存器）。（静态随机存储器，又称暂存器）。v 程序存储器存放手机的基本程序和各种功能程序，即存储手机出厂设置的整程序存储器存放手机的基本程序和各种功能程序，即存储手机出厂设置的整机运行系统软件控制指令（如开机和关机程序、机运行系统软件控制指令（如开机和关机程序、LCD字符调出程序、系统网字符调出程序、系统网络通信控制程序、监控程序等），也存放中文字库和固定参数等大容量数据。络通信控制程序、监控程序等），也存放中文字库和固定参数等大容量数据。手机在工作时，只能读取其中的资料。手机在工作时，只能读取其中的资料。v EEPR

32、OM的容量较小，存储手机的资料有：手机的机身码（的容量较小，存储手机的资料有：手机的机身码（IMEI码）；检码）；检测程序，如电池检测、显示电压检测等；各种表格，如功能控制（测程序，如电池检测、显示电压检测等；各种表格，如功能控制（APC）、）、数模转换（数模转换（DAC）、自动增益控制（）、自动增益控制（AGC）、自动频率控制（）、自动频率控制（AFC）等；）等；一些可以修改的系统参数，其数据会通过本机工作运行时自动更新；一些可一些可以修改的系统参数，其数据会通过本机工作运行时自动更新；一些可以让用户通过本机键盘、手机菜单进行修改的数据，如电话号码簿、锁机码、以让用户通过本机键盘、手机菜单进

33、行修改的数据，如电话号码簿、锁机码、用户设定值等用户个人信息。手机在工作时，不仅能读取其中的数据资料，用户设定值等用户个人信息。手机在工作时，不仅能读取其中的数据资料，还能往存储器写入资料。还能往存储器写入资料。v 作为数据缓冲的数据存储器，其内部存放手机当前运行程序时产生的中间数作为数据缓冲的数据存储器，其内部存放手机当前运行程序时产生的中间数据，为数据和信息在传输过程中提供一个暂时存放的空间。如果手机关机，据，为数据和信息在传输过程中提供一个暂时存放的空间。如果手机关机，则数据存储器的内容将全部消失。但程序存储器内的资料能长期存放，即使则数据存储器的内容将全部消失。但程序存储器内的资料能长

34、期存放，即使断电也不会丢失。随着手机功能的不断增强，需要运行的软件容量也越来越断电也不会丢失。随着手机功能的不断增强，需要运行的软件容量也越来越大，因而数据存储器的容量也要求越来越大。大，因而数据存储器的容量也要求越来越大。射频IC中的SYN-DATA、SYN-CLK、SYN-EN信号线，接电源IC N2200射 频 I C 中 的TX-ON、RX-ON组信号线CPU中的TX-ON、RX-ON组信号线任务任务6 认识手机接口电路方框图认识手机接口电路方框图 v一任务目标一任务目标v1认识手机接口电路方框图。认识手机接口电路方框图。v2认识接口电路功能和分类。认识接口电路功能和分类。v二任务实施

35、二任务实施v（一）认识手机接口电路方框图（一）认识手机接口电路方框图v手机各部分电路和各部件，都受控于手机各部分电路和各部件，都受控于CPU，只有接到，只有接到CPU的启动控制信号才有动作。的启动控制信号才有动作。处于处于CPU与这些电路、部件之间的电路叫输入（与这些电路、部件之间的电路叫输入（IN）、输出（）、输出（OUT）系统，简称）系统，简称I/O接口。其基本功能如下：接口。其基本功能如下：v1参与数据的传输操作，选择输入、输出部件。参与数据的传输操作，选择输入、输出部件。v2参与控制完成选定的参与控制完成选定的I/O部件与部件与CPU及其它部件在工作速度上达到匹配。及其它部件在工作速度

36、上达到匹配。v手机的输入手机的输入/输出接口按照电路功能分类，包括模拟接口、数字接口以及人机接口输出接口按照电路功能分类，包括模拟接口、数字接口以及人机接口3类。类。v（1）模拟接口包括）模拟接口包括A/D、D/A变换等。变换等。v（2）数字接口主要包括数字终端适配器（即尾插）、红外线接口、蓝牙接口和摄像）数字接口主要包括数字终端适配器（即尾插）、红外线接口、蓝牙接口和摄像头接口等。头接口等。v（3）人机接口包括键盘输入、翻盖功能开关输入、送话器输入、液晶显示屏（）人机接口包括键盘输入、翻盖功能开关输入、送话器输入、液晶显示屏（LCD）输出、受话器输出、振铃输出、手机状态指示灯输出等，它是用户

37、与手机沟通的桥梁。输出、受话器输出、振铃输出、手机状态指示灯输出等，它是用户与手机沟通的桥梁。v逻辑逻辑/音频及输入音频及输入/输出接口部分的电路由众多元器件和专用集成电路构成。其实，手输出接口部分的电路由众多元器件和专用集成电路构成。其实，手机就是一部单片机控制下的收机就是一部单片机控制下的收/发信机。具体如图发信机。具体如图3-1-15所示。所示。图3-1-15 手机接口电路 排线接口耳机接口键盘排线接口滑盖排线接口主相机接口任务任务7 认识频率合成器电路方框图认识频率合成器电路方框图 一任务目标一任务目标理解频率合成器电路方框图及工作原理、功能。二任务实施二任务实施（一）认识频率合成器方

38、框图频率合成器电路方框图组成如图3-1-17所示。基准时钟低通滤波器(LPF)压控振荡器（VCO）分频器（1/N）鉴相器(PD)SYN-DATASYN-CLKSYN-EN（来自CPU）频率合成器启动频率合成器数据频率合成器时钟AFC13MHzv （二）理解频率合成器工作原理及功能（二）理解频率合成器工作原理及功能v 1、工作原理、工作原理v 鉴相器是一个相位比较器，它对输入的鉴相器是一个相位比较器，它对输入的13MHz基准时钟基准时钟信号与压控振荡器输出的振荡信号经分频后进行相位比较，信号与压控振荡器输出的振荡信号经分频后进行相位比较，产生误差信号（该误差信号反映了产生误差信号（该误差信号反映

39、了VCO输出振荡信号的输出振荡信号的相位变化）。该误差信号作为一种控制信号，经低通滤波相位变化）。该误差信号作为一种控制信号，经低通滤波器滤掉高频成分后，控制压控振荡器的振荡频率，保持频器滤掉高频成分后，控制压控振荡器的振荡频率，保持频率合成电路输出振荡信号的稳定和准确。来自率合成电路输出振荡信号的稳定和准确。来自CPU的三的三路控制信号（路控制信号（SYN-EN、SYN-CLK、SYN-DATA）通）通过对分频器的控制过对分频器的控制,使频率合成电路输出相应的频率信号。使频率合成电路输出相应的频率信号。为了提高鉴相器的控制精确度，鉴相器输入的两个信号频为了提高鉴相器的控制精确度，鉴相器输入的

40、两个信号频率应当低一些。率应当低一些。v 2功能功能v 频率合成电路为接收通路的混频电路和发射通路的调制电频率合成电路为接收通路的混频电路和发射通路的调制电路提供接收本振频率和发射载频频率。一部手机一般需要路提供接收本振频率和发射载频频率。一部手机一般需要两个振荡频率，即接收本振频率和发射载频频率。有的手两个振荡频率，即接收本振频率和发射载频频率。有的手机需要机需要4个振荡频率，分别提供给接收第一、第二混频电个振荡频率，分别提供给接收第一、第二混频电路和发射第一、第二调制电路。具体功能如下：路和发射第一、第二调制电路。具体功能如下：v （1）产生多个频率信号。）产生多个频率信号。v （2）在）

41、在CPU发出的数据发出的数据DATA、时钟、时钟CLK、启动、启动EN三三路信号的控制下，频率合成器产生多个频率信号并且频率路信号的控制下，频率合成器产生多个频率信号并且频率信号的规律是每隔信号的规律是每隔200kHz出现一个频率，当手机越区出现一个频率，当手机越区时可以自动更新频率。时可以自动更新频率。v （3）手机实现）手机实现“自动改频自动改频”，即在，即在GSM 900频段的频段的125个频率点切换；在个频率点切换；在DCS 1800频段的频段的375个频率点个频率点切换。切换。任务任务8 认识手机电源及开机方框图认识手机电源及开机方框图v 一任务目标一任务目标v 1掌握手机电源电路组

42、成。掌握手机电源电路组成。v 2掌握手机开机电路方框图。掌握手机开机电路方框图。v 3掌握手机正常开机的三大条件。掌握手机正常开机的三大条件。v 二任务实施二任务实施v （一）认识手机电源（一）认识手机电源电池接口电源IC开机触发电路SIM卡接口电路组电压输出电路升压电路组电压输出滤波电路图3-1-18 手机电源电路组成v1电池供电电路电池供电电路 手机电池的类型和连接电路多种多样，电池电手机电池的类型和连接电路多种多样，电池电源通常用源通常用VBATT、VBAT、BATT、BATT+表表示，也有用示，也有用VB、B+来表示的。来表示的。 摩托罗拉摩托罗拉手机可手机可以通过电池或外接电源供电，

43、其中电池供电用以通过电池或外接电源供电，其中电池供电用BATT+表示，外接电源用表示，外接电源用EXT-B+表示，经过表示，经过外接电源和电池供电转换后的电压一般用外接电源和电池供电转换后的电压一般用B+表表示。如果手机电池接触不良，也可能开不了机。示。如果手机电池接触不良，也可能开不了机。各类型手机的电池电压一般在各类型手机的电池电压一般在3V5V之间。之间。v2开机信号电路开机信号电路v手机的开机方式有高电平和低电平开机两种方式。手机的开机方式有高电平和低电平开机两种方式。如图如图3-1-19和图和图3-1-20所示。所示。电源电源V方式1方式2图3-1-19 低电平开机触发示意图电源VB

44、ATT图3-1-20 高电平开机触发示意图当开关键被按下时，开机触发端接到电池电源，是高电平启动电源电路开机；当开关键被按下时，开机触发线路接地，是低电平启动电源电路开机。爱立信手机基本都是高电平触发开机；摩托罗拉、诺基亚及其他多数手机都是低电平触发开机。开机信号常用 ONOFF或PWR-SW、PWRON、POWKEY等表示。v 3升压电路升压电路 手机的电池电压较低，而有些电路则需要较高的工作电压，另外，手机的电池电压较低，而有些电路则需要较高的工作电压，另外，电池电压随着用电时间的延长会逐渐降低，为了供给手机各电路稳定电池电压随着用电时间的延长会逐渐降低，为了供给手机各电路稳定的、且符合要

45、求的电压，手机的电源电路常采用升压电路。的、且符合要求的电压，手机的电源电路常采用升压电路。v 4组电压输出电路组电压输出电路v 电池电源经手机电源电路的转换，会产生不同的供电电压，供给手机电池电源经手机电源电路的转换，会产生不同的供电电压，供给手机的不同电路使用，这些电压统称为组电压。组电压输出前，要经过组的不同电路使用，这些电压统称为组电压。组电压输出前，要经过组电压输出滤波电路处理。组电压输出分为非受控和受控电压输出。电压输出滤波电路处理。组电压输出分为非受控和受控电压输出。v （1）非受控电压即按下开机键就有输出，这部分电压大部分供给逻）非受控电压即按下开机键就有输出，这部分电压大部分

46、供给逻辑电路、基准时钟电路，以使逻辑电路具备工作条件辑电路、基准时钟电路，以使逻辑电路具备工作条件(即供电、复位、即供电、复位、时钟时钟)，并输出开机维持信号。非受控电压一般是稳定的直流电压，并输出开机维持信号。非受控电压一般是稳定的直流电压，用万用表可以测量，电压值就是标称值。用万用表可以测量，电压值就是标称值。v （2）受控电压大部分供给手机射频电路中的压控振荡器、功放、发）受控电压大部分供给手机射频电路中的压控振荡器、功放、发射射VCO等电路。手机要输出受控电压主要有两个原因：一是这个电等电路。手机要输出受控电压主要有两个原因：一是这个电压在不需要的时候不能出现，确保手机工作有序；二是为

47、了省电，使压在不需要的时候不能出现，确保手机工作有序；二是为了省电，使部分电压不需要时不输出。受控电压一般受部分电压不需要时不输出。受控电压一般受CPU输出的输出的RXON、TXON等信号控制。由于等信号控制。由于RXON、TXON信号为脉冲信号，因此，信号为脉冲信号，因此，输出的电压也为脉冲电压，需用示波器测量，用万用表测量要小于标输出的电压也为脉冲电压，需用示波器测量，用万用表测量要小于标称值。称值。 v（二）认识手机开机过程（二）认识手机开机过程v手机开机基本电路如图手机开机基本电路如图3-1-21所示。所示。CPU电源集成电路系统时钟振荡电路充电电路电池电源开关字库码片暂存供电（VCC

48、）复位（RST）开机维持（WATCHDOG）存储器时钟电源射频电源逻辑电源开机信号充电控制逻辑电源辅助电源存储器CPU字库电源时钟晶振项目二项目二 使用仪器检测手机的基本信号使用仪器检测手机的基本信号 v项目描述项目描述 v学会使用数字示波器和直流稳压电源，用直流稳学会使用数字示波器和直流稳压电源，用直流稳压电源给手机加电，测试手机的工作电流，定位压电源给手机加电，测试手机的工作电流，定位手机故障所在。熟悉手机开机电源、时钟、复位、手机故障所在。熟悉手机开机电源、时钟、复位、开机维持等信号波形，并熟练使用示波器等仪器开机维持等信号波形，并熟练使用示波器等仪器检测各部分电路。检测各部分电路。v项

49、目分解项目分解v任务一任务一 学会使用数字示波器学会使用数字示波器 v任务二任务二 学会使用直流稳压电源学会使用直流稳压电源 v任务三任务三 学会检测手机的工作电流学会检测手机的工作电流 v任务四任务四 学会检测手机的基本信号学会检测手机的基本信号 v任务任务1 学会使用数字示波器学会使用数字示波器v一任务目标一任务目标v1熟悉数字示波器面板。熟悉数字示波器面板。v2熟练使用数字示波器测波形。熟练使用数字示波器测波形。v二任务实施二任务实施v（一）认识示波器的面板（一）认识示波器的面板vGOS-1022数字示波器面板如图数字示波器面板如图3-2-1所示。所示。图3-2-1 GOS-1022示波

50、器v任务任务2 学会使用直流稳压电源学会使用直流稳压电源v一任务目标一任务目标v1熟悉直流稳压电源面板。熟悉直流稳压电源面板。v2熟练使用直流稳压电源维修手机。熟练使用直流稳压电源维修手机。v二任务实施二任务实施v在手机维修工作中，直流稳压电源是必不可缺的维修在手机维修工作中，直流稳压电源是必不可缺的维修设备之一。当拆下手机电池时，就只能靠直流稳压电设备之一。当拆下手机电池时，就只能靠直流稳压电源来代替电池为手机供电；它面板上的电流表还可以源来代替电池为手机供电；它面板上的电流表还可以方便地观察手机的工作电流，为快速判断手机的故障方便地观察手机的工作电流，为快速判断手机的故障提供便利。提供便利

51、。v认识直流稳压电源的面板认识直流稳压电源的面板v如图如图3-2-3所示为直流稳压电源的功能面板图。使用所示为直流稳压电源的功能面板图。使用直流稳压电压之前应先熟悉其面板功能。直流稳压电压之前应先熟悉其面板功能。电流表电压表零点微调零点微调指示电压指示功能选择电压输出端测量电压输入端电源开关电压调节旋钮图3-2-4 接上电源接口线 图3-2-5用稳压电源给手机加电示意图v任务任务3 学会检测手机的电流学会检测手机的电流v一任务目标一任务目标v了解和检测手机的开机电流、待机电流和工作电流了解和检测手机的开机电流、待机电流和工作电流v二任务实施二任务实施v手机的基本状态分为开机状态、待机状态和工作

52、状态手机的基本状态分为开机状态、待机状态和工作状态3种，手机在不同的工作状态下种，手机在不同的工作状态下工作电流不一样。一般在正常情况下，手机开机电流约为工作电流不一样。一般在正常情况下，手机开机电流约为200mA，待机电流约为，待机电流约为30 mA，发射电流约为，发射电流约为300 mA，这些数值根据手机型号的不同略有偏差。，这些数值根据手机型号的不同略有偏差。v手机的工作电流可以通过用直流稳压电源给手机供电来测得。有经验的维修人员根据手机的工作电流可以通过用直流稳压电源给手机供电来测得。有经验的维修人员根据稳压电源上电流表的指针数值及变化情况不仅可以测出手机的工作电流，判断出手机稳压电源

53、上电流表的指针数值及变化情况不仅可以测出手机的工作电流，判断出手机的工作状态是否正常，还可以判断手机的故障部位。的工作状态是否正常，还可以判断手机的故障部位。v根据直流稳压电源上电流表的指针数值及变化情况来判断手机故障部位的方法，称为根据直流稳压电源上电流表的指针数值及变化情况来判断手机故障部位的方法，称为电流法。如果掌握了借用电流法来判断手机故障会使维修者事半功倍。电流法。如果掌握了借用电流法来判断手机故障会使维修者事半功倍。v（一）分析手机正常开机的电流变化情况（一）分析手机正常开机的电流变化情况v通过前面的手机开机过程分析，可知引起手机不开机的故障与下列电路或条件有关：通过前面的手机开机

54、过程分析，可知引起手机不开机的故障与下列电路或条件有关：（1）电池供电回路；（）电池供电回路；（2）开机线，包括开机键、开机电阻，电源芯片开机触发端等；）开机线，包括开机键、开机电阻，电源芯片开机触发端等；（3）电源电路，包括电源芯片及给其它电路的供电通路；（）电源电路，包括电源芯片及给其它电路的供电通路；（4）13MHz系统时钟振系统时钟振荡电路；（荡电路；（5）逻辑电路，包括）逻辑电路，包括CPU、字库、码片等；（、字库、码片等；（6）软件。）软件。v当电源芯片还未工作时，手机内部无电路回路，所以电流为当电源芯片还未工作时，手机内部无电路回路，所以电流为0mA；按下开机键时，所；按下开机键

55、时，所有背景灯首先点亮，电流上升到有背景灯首先点亮，电流上升到50mA左右，说明电源、时钟已经开始工作；当电流左右，说明电源、时钟已经开始工作；当电流上升到上升到100 mA左右时，左右时， CPU开始自检、运行开机程序。若开始自检、运行开机程序。若CPU和软件正常则电流和软件正常则电流上升到上升到200mA左右，手机开机了，进入待机状态。由于背景灯还在亮所以电流回到左右，手机开机了，进入待机状态。由于背景灯还在亮所以电流回到150mA左右，然后背景灯熄灭，电流回到左右，然后背景灯熄灭，电流回到30mA左右，电流表指针来回摆动开始稳左右，电流表指针来回摆动开始稳定待机。若能观察到上述电流变化，

56、则说明手机开机正常。手机开机过程电流表的指定待机。若能观察到上述电流变化，则说明手机开机正常。手机开机过程电流表的指示情况如图示情况如图3-2-6所示所示图3-2-6 手机开机过程电流表的指示情况 v 一任务目标一任务目标v 1了解信号的基本测试方法。了解信号的基本测试方法。v 2熟练使用仪器检测手机基本信号波形。熟练使用仪器检测手机基本信号波形。v 二任务实施二任务实施v （一）了解信号的基本测试方法（一）了解信号的基本测试方法v 手机是传输信号和处理信号的通信设备，在手机维修中，手机是传输信号和处理信号的通信设备，在手机维修中，为准确判断故障部位不可避免地要对手机的各种信号进行为准确判断故

57、障部位不可避免地要对手机的各种信号进行检测，如供电电压、时钟、数据、控制、射频等信号。当检测，如供电电压、时钟、数据、控制、射频等信号。当然测试前首先要对被测试信号有足够的了解，否则再高级然测试前首先要对被测试信号有足够的了解，否则再高级的设备也很难测到这些信号。手机中关键的电压和测试点的设备也很难测到这些信号。手机中关键的电压和测试点很多，测试的设备主要有万用表、示波器、频谱分析仪等。很多，测试的设备主要有万用表、示波器、频谱分析仪等。本任务以最基本、最常见的信号为例来学习手机基本信号本任务以最基本、最常见的信号为例来学习手机基本信号的检测方法。的检测方法。v（一）了解信号的基本测试方法（一

58、）了解信号的基本测试方法v手机是传输信号和处理信号的通信设备，在手机维修中，为准确判断故障部位不可避手机是传输信号和处理信号的通信设备，在手机维修中，为准确判断故障部位不可避免地要对手机的各种信号进行检测，如供电电压、时钟、数据、控制、射频等信号。免地要对手机的各种信号进行检测，如供电电压、时钟、数据、控制、射频等信号。当然测试前首先要对被测试信号有足够的了解，否则再高级的设备也很难测到这些信当然测试前首先要对被测试信号有足够的了解，否则再高级的设备也很难测到这些信号。手机中关键的电压和测试点很多，测试的设备主要有万用表、示波器、频谱分析号。手机中关键的电压和测试点很多，测试的设备主要有万用表

59、、示波器、频谱分析仪等。本任务以最基本、最常见的信号为例来学习手机基本信号的检测方法。仪等。本任务以最基本、最常见的信号为例来学习手机基本信号的检测方法。v1供电电压供电电压v在维修手机不开机、不入网、不识卡、不显示等故障时，有时需要测试相关电路的供在维修手机不开机、不入网、不识卡、不显示等故障时，有时需要测试相关电路的供电电压是否正常，以确定故障的部位。这些供电电压有些是稳定的直流电压，而有些电电压是否正常，以确定故障的部位。这些供电电压有些是稳定的直流电压，而有些为脉冲电压。一般来说直流电压既可用万用表，也可示波器来测试。这种电压比较容为脉冲电压。一般来说直流电压既可用万用表，也可示波器来

60、测试。这种电压比较容易测，只要测得的电压值与电路图上的标称电压值相当，即可判断此电路供电正常；易测，只要测得的电压值与电路图上的标称电压值相当，即可判断此电路供电正常；而脉冲式电压必须用示波器测试，而不能用万用表测试。而脉冲式电压必须用示波器测试，而不能用万用表测试。v2、其它信号、其它信号v手机中的很多关键点信号，用万用表测试很难确定信号是否正常，必须借助示波器，手机中的很多关键点信号，用万用表测试很难确定信号是否正常，必须借助示波器，才能把信号波形及变化过程直观地显示出来。一般用示波器测试的信号列举如下：才能把信号波形及变化过程直观地显示出来。一般用示波器测试的信号列举如下：v（1）时钟信