《移动电话测试与维修》5频率合成系统ppt课件

1、挪动测试与维修挪动测试与维修u在挪动通讯中，常要求系统可以提供足够的信道，挪动台也需能根据系统的控制变换本人的任务频率u需提供多个信道的频率信号，运用多个振荡器不现实u在工程中，通常运用频率合成器来提供有足够精度、稳定性好的任务频率u频率合成将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信号的技术第五章第五章 频率合成系统频率合成系统u挪动通常运用的为带锁相环的频率合成器u5个根本的功能电路：参考振荡、鉴相器、环路滤波器低通滤波器、压控振荡器和程控分频器射频射频VCOVCO频率合成系统方框图频率合成系统方框图一一、正正弦弦波波振振荡荡器器 u精度：PPM百万分之一u压电效应：挤压或拉伸时，

2、晶体的两端就会产生不同的电荷 u能产生压电效应的晶体就叫压电晶体，水晶-石英是一种有名的压电晶体u假设按一定方向对水晶晶体上切下的薄片施加压力，那么在此薄片上将会产生电荷；假设按相反方向拉伸这一薄片，在此薄片上也会出现电荷，不过符号相反；挤压或拉伸的力愈大，晶体上的电荷也会愈多u假设在薄片的两端镀上电极，并通以交流电，那么薄片将会作周期性的伸长或缩短，即开场振动u在交变电场中，这种薄片的振动频率丝毫不变晶体振荡器 二、参考振荡二、参考振荡 u在频率合成中，需求有一个频率比较低且非常稳定的信号作基准信号参考信号由晶体振荡电路产生u产生基准信号的这个电路就被称为参考振荡u该电路产生的信号也用于基带

3、电路，作逻辑时钟信号u对于挪动来说，产生参考信号的振荡电路其实也就是系统主时钟电路 uGSM挪动，参考振荡电路产生的信号有13MHz、26MHz与19.5MHz的uCDMA手机，通常运用19.68MHz的信号作为参考信号，也有运用19.2MHz、19.8MHz信号的uWCDMA手机，有运用19.2MHz的，有运用38.4MHz的，有运用13MHz的参考振荡参考振荡 参考振荡信号参考振荡信号 参考振荡电路产生的信号既给射频频率合成电路提供参考信号，又给基带电路提供逻辑时钟信号参考振荡频率合成基带电路逻辑时钟参考信号u参考振荡电路受逻辑电路提供的AFC自动频率控制信号控制u数字基带部分的DSP数字

4、语音处置器输出控制数据，然后经模拟基带部分的AFC DAC单元转换，得到AFC信号uGSM手机采用AFC实现手机与系统的同步BCCHuCDMA手机经过同步信道和GPS实现挪动台与基站的同步1 1、AFCAFC信号信号 2 2、参考振荡组件电路、参考振荡组件电路 整个振荡电路被封装在一同，通常只需AFC、输出、电源、地等四个端口。 参考振荡组件实物参考振荡组件实物 GSM手机中的参考振荡组件实物参考振荡组件实物参考振荡组件实物 CDMA手机中的参考振荡组件实物半集成的参考振荡电路半集成的参考振荡电路 振荡电路被集成在复合射频或基带芯片中，与外接的时钟晶体组成参考振荡电路，该电路有AFC信号控制晶

5、体振荡电路。 半集成的参考振荡电路半集成的参考振荡电路 除晶体外，其他的电路都被集成在射频或基带芯片中有些能够会接几个补偿电容。在这一类电路中，基带电路通常是经过射频控制总线来控制参考振荡电路。 3 3、参考振荡组件的端口、参考振荡组件的端口 u将万用表设置在短道路测试档位，将万用表的黑表笔接地。将万用表的红表笔分别放在4个端口上，当红表笔放在接地端口时，万用表会发出响声u将万用表设置在二极管测试档位上，将万用表的红表笔接地，用万用表的黑表笔分别放在另外3个端口上u当万用表上显示的数字为0.7左右时，万用表黑表笔所接的端口是该器件的控制端AFC端口u对于剩下的两个端口，用万用表检测其电压即可：

6、电压高2.8V的是电源端；电压低或根本上无电压的是输出端频谱仪检测到的频谱仪检测到的13MHz13MHz参考振荡信号参考振荡信号 频率计检测到的频率计检测到的13MHz13MHz参考振荡信号参考振荡信号 4 4、检修参考振荡电路、检修参考振荡电路 完全没有输出检查任务电源，或改换参考振荡组件。有输出，幅度低改换参考振荡组件。有输出，频率偏移检查AFC信号线路，或改换振荡组件。三、锁相环三、锁相环 1 1、鉴相器、鉴相器PDPD u鉴相器PD是一个相位比较器u相差电压转换安装：u 将VCO振荡信号的相位变化变换为电压的变化，鉴相器输出的是一个脉动直流信号，这个脉动直流信号经LPF滤除高频成分后去

7、控制VCO电路 采用数字鉴相器时，由于其输出为双端口输出，在与环路滤波器的衔接上就成问题通常在两者之间参与一个双端输入单端输出的，而且能将鉴相器输出的相位误差信号正确地反映出来的电路电荷泵或泵电路 2 2、环路滤波器、环路滤波器 u低通滤波器，又被称为环路滤波器Loop Filteru消除PD输出的高频谐波成分，抑制对VCO的干扰u一个RC电路，位于鉴相器与VCO电路之间3 3、分频器、分频器 u分频器有分频比固定的和可变的u改动分频器的分频比即可改动VCO电路输出信号的频率 u用于接纳第一混频的频率合成环路中的分频器属于分频比可变的，为程控分频器u接纳机就是依托改动程控分频器的分频比来进展信

8、道转换的u中频VCO的频率合成环路中的分频器的分频比通常是固定的 简化后的2280的频率合成电路方框图 四、压控振荡器四、压控振荡器 u挪动中射频部分的振荡电路都是VCO电路u基于锁相频率合成系统u一个电压频率转换安装u电压控制电路，将PD输出的相差电压信号的变化转化成频率的变化u变容二极管 压控振荡器压控振荡器 VCO电路不论是分立元件的还是集成组件的，其电路根本上都是采用电容三点式。压控振荡器压控振荡器 VCO组件其实也就是将类似的振荡电路封装在一同。压控振荡器压控振荡器 u鉴相器输出经泵电路转换后得到的控制电压加在变容二极管两端u变容二极管相当于一个可变电容器u当鉴相器输出发生变化时，变

9、容二极管两端的反偏发生变化，导致变容二极管的结电容改动，VCO振荡回路改动，VCO输出频率也随之改动 压控振荡器压控振荡器 假设VCO的控制信号只控制VCO输出信号的频率，而与VCO任务与否VCO有无输出无关 VCOVCO的任务条件的任务条件 根据VCO的电路原理可知，除电路元件外，VCO能输出信号的任务条件是任务电源。也就是说，只需VCO电路的任务电源正常，不论其控制信号能否正常，VCO电路就应该输出信号。 假设要VCO输出的信号频率正常，除上面的条件外，还需VCO电路的控制信号正常变容二极管负极的控制信号。 VCOVCO组件的端口组件的端口 VCO的频段切换控制就像收音机的波段调理一样 V

10、CO的信道频率控制就像收音机的调台一样 ，控制VCO的信道频率u在挪动通讯中，常要求系统可以提供足够的信道，挪动台也需能根据系统的控制变换本人的任务频率u需提供多个信道的频率信号，运用多个振荡器不现实u在工程中，通常运用频率合成器来提供有足够精度、稳定性好的任务频率u频率合成将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信号的技术第五章第五章 频率合成系统频率合成系统五、综述频率合成五、综述频率合成 六、射频六、射频VCO VCO u不论挪动通讯设备电路是怎样的电路构造，均有射频VCO电路u在不同挪动电路中，射频VCO信号可用于多种不同的方面uRXVCO、RFVCO、UHFVCO、SHFV

11、CO、MAINVCOu任务不正常，接纳机不能正常任务 射频射频VCOVCO的电路作用的电路作用 一，用于接纳机的混频电路，作接纳本机振荡信号，与LNA送来的射频信号进展差频，得到接纳中频信号IF二，在I/Q解调电路与射频信号混频，直接得到接纳基带信号RXI/Q 射频射频VCOVCO的电路作用的电路作用 三，用于发射机电路，作发射本振信号，在发射上变频电路中与发射已调中频信号进展差频，得到最终发射信号四，直接用于发射I/Q调制，得到发射射频信号射频射频VCOVCO的电路作用的电路作用 五，在发射偏移锁相环的偏移混频电路中与TXVCO信号进展差频，得到发射鉴相器的反响输入信号 射频射频VCOVCO

12、的电路作用的电路作用 六，在发射偏移锁相环的偏移混频电路中与TXVCO信号进展差频，得到发射中频载波信号 射频射频VCOVCO的电路作用的电路作用 七，射频VCO信号经分频移相后，得到发射鉴相器的参考输入信号 射频射频VCOVCO的电路作用的电路作用 八，射频VCO信号经分频移相后，得到发射中频载波信号比较少见 单频射频单频射频VCO VCO 早期的单频早期的单频GSMGSM手机、手机、CDMACDMA手机中的射频手机中的射频VCOVCO电路电路与模拟挪动中的射频与模拟挪动中的射频VCOVCO电电路都是单频的射频路都是单频的射频VCOVCO电路电路，只任务在一个频段内，只任务在一个频段内 双频

13、射频双频射频VCO VCO 在双频GSM手机中，假设GSM900接纳机的本振、DCS1800接纳机的本振都是由同一个射频VCO电路产生，这个射频VCO电路就是一个双频VCO电路，也称双模VCO电路 信道控制频段控制双频射频双频射频VCO VCO u双频、多频VCO电路任务在不同的频段时，其输出信号的频率通常不会如不同频段内接纳或发射信号频率的差别那么大，否那么，只能采用单频VCO电路uGSM手机V998中，当手机任务在EGSM方式时，射频VCO电路输出13250MHz的接纳本机振荡信号射频VCO信号；当手机任务在DCS方式时，射频VCO电路输出14051480MHz的接纳本机振荡信号信道控制频

14、段控制u除单频、双频射频VCO外，还有三频或多频段的射频VCO电路u多数的GSM手机都可以任务在GSM900、DCS1800与PCS1900方式，其中的射频VCO也可以任务在这三个方式下三频射频三频射频VCO VCO u射频VCO的振荡电路、缓冲放大器都被集成在U300模块中uU300的VT端口是射频VCO的信道频率控制端口u不论U300电路任务在哪一个方式，都是由该端口的信号控制VCO的输出信号频率uC240、C241、R227、R301等组成RC低通滤波电路 三频射频三频射频VCO VCO U300模组有两个频段切换控制端口。 U300的2、3脚是射频VCO的频段切换控制端口，从图中可以看

15、到，当2、3脚信号都为低电平常，U300电路任务在GSM方式；当2脚为高电平，3脚为低电平常，U300电路任务在DCS方式；当U300的2脚为低电平，3脚为高电平常，U300电路任务在PCS方式。 三频射频三频射频VCO VCO 集成的频率合成器集成的频率合成器 如今一些新型的手机采用了高度集成的射频集成电路，射频部分的RXVCO电路或TXVCO电路被集成在复合的射频集成芯片内。 图所示的电路就集成了中频VCO、射频VCO，以及频率合成中的PLL单元电路。集成的频率合成器集成的频率合成器 多数新型的射频芯片内集成射频VCO频率合成电路，只外接环路滤波器。 随着挪动通讯设备的小型化及制造技术的开

16、展，绝大多数设备都采用集成的射频VCO组件。不论是分立元件的VCO电路还是集成的VCO组件，它们根本上都是采用的电容三点式的振荡电路。VCO组件将这些电路元件封装在一个屏蔽罩内。这样既简化了电路，也减小了外界要素对VCO电路的干扰。 射频射频VCOVCO组件组件射频射频VCOVCO组件组件拆去外壳构成VCO电路的器件被封装在一个屏蔽罩内，简化了电路，方便维修。组成VCO电路的元件包含电阻电容、晶体管、变容二极管等。二极管缓冲放大振荡管？射频射频VCOVCO组件组件 射频射频VCOVCO组件的端口组件的端口射频射频VCOVCO输出的信号输出的信号开机30秒内，GSM手机中RXVCO信号频率不断变

17、化正常的正常的VCOVCO信号频谱信号频谱不正常的不正常的VCOVCO信号频谱信号频谱低通滤波器电路缺点 射频射频VCOVCO的频率控制信号的频率控制信号在开机30秒内，GSM手机的射频VCO的信道频率控制信号的幅度不断变化。射频射频VCOVCO的频率控制信号的频率控制信号正常控制信号的视频不正常控制信号的视频射频射频VCOVCO的电源的电源 射频VCO的任务电源能够时有时无，但其幅度稳定。 用频谱分析仪来进展VCO电路任务与否的快速判别是最正确的选择。检测时，并没有太多的技术要求： 首先是设置好频谱分析仪的中心频率。 设置频谱分析仪的扫描宽度为“2。 将频谱分析仪的射频探头放在射频VCO上面

18、。 给缺点机加电，开机。开机后30秒内在频谱分析仪上应有射频信号显示不论是GSM还是CDMA手机都是如此。假设频谱分析仪的显示屏上没有任何信号，阐明射频VCO频率合成电路没有任务。 七、快速检修判别射频七、快速检修判别射频VCOVCO频率合成时钟信号频率合成时钟信号频率合成数据信号频率合成数据信号频率合成使能信号频率合成使能信号八、中频八、中频VCOVCO电路电路中频VCO电路多由射频芯片内的振荡电路与外接的槽路元件组成。 无论哪一类接纳机，在开机30秒以内，中频VCO信号是延续的。这时，用频率计也可以检测到中频VCO信号。 中频中频VCOVCO信号信号 当机器进入待机形状后，该电路是延续任务的，用频谱分析仪检测该电路信号的话，是时有时无的。 中频中频VC