GSM手机电路原理与维修方法

nullnull 制造总厂培训小组 编辑:孙小兰 培 训 大 纲培 训 大 纲GSM手机基本电路结构 GSM手机基本电路原理； （1）基带部分 （2）射频部分 各网络主要技术指标 手机故障诊断方法 GSM手机基本电路结构GSM手机基本电路结构射频处理逻辑/音频输入输出 接口注意！三结构与三系统不要混淆！ 三系统：射频、逻辑、电源 GSM手机电路原理框图GSM手机电路原理框图手机的结构框图手机的结构框图MKT平台功能模块架构图MKT平台功能模块架构图12347895612314外部接口,存储器和音乐显示照相模块装载手机基本程序按键扩展卡麦克风扬声器受话器SIM卡子屏LCDUSB接口UART接口射频模块显示屏101114JTAG接口手机简要工作过程 手机简要工作过程 GSM手机开机初始工作流程 当手机开机后， 首先搜索并接收最强的 BCCH (广播控制信道)中的载波信号， 通过读取BCCH中的FCH (频率校正信道)， 使自己的频率合成器与载波达到同步状态。通话过程通话过程 当手机为主叫时， 在RACH上发出寻呼请求信号， 系统收到该寻呼请求信号后， 通过AGCH为手机分配一个SDCCH， 在SDCCH上建立手机与系统之间的交换信息。 然后在SACCH上交换控制信息， 最后手机在所分配的TCH (语音信道)上开始进入通话状态。 手机基本电路原理手机基本电路原理基 带 部 分 射 频 部 分基 带 部 分基 带 部 分基带部分结构基带部分结构CPU处理器对整个移动台进行控制和管理，包括定时控制、数字系统控制、射频控制、省电控制和人机接口控制等。若采用跳频，还应包括对跳频的控制。同时，CPU处理器完成GSM终端所有的软件功能，即GSM通信协议的layer 1(物理层)、layer 2(数据链路层)、layer 3(网络层)、MMI(人－机接口)和应用层软件。信道编码器主要完成业务信息和控制信息的信道编码、加密等，其中信道编码包括卷积 编码、FIRE码、奇偶校验码、交织、突发脉冲格式化。数字信号处理器主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于规则脉冲激励—长期预测技术(RPE－LPC)的语音编码／解码。 调制／解调器主要完成GSM系统所要求的高斯最小移频键控(GMSK)调制／解调方式。接口部分包括模拟接口、数字接口以及人机接口三个子块。系统逻辑控制部分系统逻辑控制部分 系统逻辑控制对整个手机的工作进行控制和管理， 包括开机操作、 定时控制、 数字系统控制、 射频部分控制以及外部接口、 键盘、 显示器控制等。 在手机中， 以中央处理器CPU为核心的控制电路称为逻辑电路， 其基本组成如图所示。逻辑控制电路简单组成 开机原理开机原理(1)电池电压直接给电源IC供电 (2)当开机键按下约3S,开机线电位拉低触发电源IC工作 (3)电源IC开始供电给其它电路 (4)26M晶振工作产生26M送射频IC内,经2分频成13M,供给CPU作开机时钟 (5)电源IC送出复位信号给CPU进行复位 (6)32.768K实时时钟启动 (7)当上述条件满足后,CPU开始检测FLASH\SRAM启动开机 (8)CPU送出维持信号给电源IC维持各电路供电 维修方法逻辑部分逻辑部分中央处理器 ： 相当于单片机的处理核心，作用是射频部分控制， 键盘控制，其他集成电路的控制及相互之间的数据传送。 RAM ： 随机存储器，作用是存储手机工作时的数据。 ROM ：（1）EPROM 存放手机主程序和监控程序 （2）EEPROM 存放功率控制表，数模转换表，自动频率控制表，自动增益控制表等。 （3）短消息业务 存放码表，显示控制程序。 接口：（1）总线接口 负责同外部设备的通信，包括A/D，D/A。 （2）射频接口 负责将模拟信号（I/Q）转换成数字信号和将数字信号 转换成模拟信号（I/Q）。 I/O设备： 键盘输入、功能翻盖开关输入、话筒输入、液晶显示屏输出、 听筒输出、振铃输出手机状态指示灯输出这些都是人与手机 之间的I/O.射频部分的 接收通路（RX）和发送通路（TX）使 手机与基站间联系的I/O。 其他的集成电路都是为这五大类服务。有电源、同步时钟等。FLASH电路FLASH电路FLASH电路FLASH电路FLASH信号作用描述 数据总线：ED0－ED15，共16根数据线，用于传输数据。 地址总线：EA00－EA23，共24根地址线，用于存储单元寻址。 控制总线： /ERD：写控制信号； /EWR：读控制信号； /WATCHODG：复位信号，用于FLASH的软件复位； /CE_F1、/CE_F2：FLASH存储区域选择信号； /ECS1_PSRAM：PSRAM片选信号； /ELB、/EUB：PSRAM存取区域选择信号； 电源供电信号：VMEM。 null存储器简单介绍EEPROM，FLASH等均是非易失性器件，非易失性存储器最大的特色是在当电源关闭后，原先储存在内的资料，仍能够持续被保存，且可以被重复抹除修改（一）、电可擦可写可编程存储器（EEPROM electrically erasable programmable） EEPROM是一块存储器，俗称“码片”，二进制代码的形式存储着手机的资料，它存储的是： 1)、手机的机身码； 2)、检测程序，如：电池电压检测等； 3)、各种表格，如：自动频率控制表（AFC）、自动功率控制表（APC），数模转换表（DAC）、自动增益控制表（AGC）等； 4)、手机的随机资料，可随时存取和更改，如电话号码菜单设定等。存储器简单介绍存储器简单介绍字库在手机的作用很大，地位非常重要，具体作用如下： 1 储存主机主程序 2 储存字库信息 3 储存网络信息 4 储存录音 5 存储加密信息 6 存储序列号（IMEI码） 7 储存操作系统 字库的工作流程比较复杂：当手机开机时，CPU便传出一个复位信号REST经字库，使系统复位。再待CPU把字库的读写端 ，片选端选端后，CPU就可以从字库内取出指令，在CPU里运算，译码，输出各部分协调的工作命令，从而完成各自功能。音频信号处理部分音频信号处理部分1. 接收音频信号处理 A/D转换解密64 kb/s音频信号处理部分音频信号处理部分 2. 发送音频信号处理 送话器拾取的模拟语音信号PCM编码后的数字话音信号数字信号经逻辑电路一系列处理后， 分离输出的TXI/TXQ波形已调中频发射信号发射信号放大后发射信号I/O接口I/O接口 输入输出（I/O）接口部分包括模拟接口、 数字接口以及人机接口三部分。 话音模拟接口包括A/D、 D/A变换等。 数字接口主要是数字终端适配器。 人机接口有键盘输入、 功能翻盖开关输入、 话筒输入、 液晶显示屏（LCD）输出、 听筒输出、 振铃输出、 手机状态指示灯输出和用户识别卡（SIM）等。 从广义上讲， 射频部分的接收通路（RX）和发送通路（TX）是手机与基站进行无线通信的桥梁， 是手机与基站间的I/O接口， 如图所示。 手机电源电路及供电电路手机电源电路及供电电路电源IC 手机采用电池供电， 电池电压是手机供电的总输入端， 通常称为B+或VBATT。 VBATT是一个不稳定电压， 需将它转化为稳定的电压输出， 而且要输出多路（组）不同的电压， 为整机各个电路（负载）供电， 这个电路称为直流稳压电源， 简称电源。 大多数手机的电源采用集成电路实现， 称为电源IC。 手机电源电路的基本工作过程手机电源电路的基本工作过程 手机的工作电压一般先由手机电池供给， 电池电压在手机内部一般需要转换为多路不同电压值的电压供给手机的不同部分 . 手机内部电压产生与否， 是由手机键盘的开关机键控制。 手机电源开机过程如图所示。 手机电源开机过程 开机原理开机原理(1)电池电压直接给电源IC供电 (2)当开机键按下约3S,开机线电位拉低触发电源IC工作 (3)电源IC开始供电给其它电路 (4)26M晶振工作产生26M送射频IC内,经2分频成13M,供给CPU作开机时钟 (5)电源IC送出复位信号给CPU进行复位 (6)32.768K实时时钟启动 (7)当上述条件满足后,CPU开始检测FLASH\SRAM启动开机 (8)CPU送出维持信号给电源IC维持各电路供电 不开机维修方法注意！手机能升级并不代表就能开机。照相电路照相电路CPU－图像处理IC之间信号图像处理IC与摄像头之间的信号照相电路照相电路照相功能的图像数据处理是由独立的摄像处理IC来完成，在CPU的控制下，完成图像预览、拍照存储、及图像处理等功能。 主要信号作用描述： 1、CPU－图像处理IC之间信号： NLD0－NLD7:数据信号； LRDB:数据读控制信号； LRWB:数据写控制信号； LPA0:地址选择信号； CAMERA_MCLK:时钟信号； GPIO20_CAMERA_CS2:图像处理IC片选信号； GPIO2_CAMERA_READY:图像存储控制信号； GPIO3_CAMERA_RST:复位信号； 照相电路照相电路2、图像处理IC与摄像头之间的信号： SEN_D0－SEN_D7：数据信号； SEN_SDA：数据与地址选择信号； SEN_CLK:时钟信号； SEN_CSB:片选信号； SEN_SCL:I2C总线中时钟信号； SEN_SDA:I2C总线中数据信号； SEN_VSYNC:垂直方向同步信号； SEN_HSYNC:水平方向同步信号； SEN_PXCLK:采样时钟信号； GPIO3_CAMERA_RST:复位信号； 照相电路照相电路摄像头供电电路 1、摄像头的供电由U306（稳压器）提供； 2、U306的供电电源为VBAT，控制信号为：GPIO48_CAMERA_PWREN来自CPU； 主屏LCD显示电路主屏LCD显示电路CPU主屏LCD显示电路接口一般都是采用并联方式。LPA0:数据线作用选择信号，即选择NLD0－NLD7线路上传输的是显示数据还是控制数据。NLD0－NLD7:数据信号复位信号供电SIM卡电路SIM卡电路 开机过程中VSIM供电通过SIM卡I/O口由CPU检测SIM卡，如没有检测到卡，软件很快将VSIM关闭 。也就是说，在不插卡的状态下，仅能在开机的瞬间可测试到供电电压；而在插卡开机的状态下，此供电电压将一直存在。 SIM卡信号描述： SIM与MT6305之间的信号： SIO:数据信号； SRST:SIM卡复位信号； SCLK:SIM卡时钟信号； VSIM:SIM卡供电电源； CPU与MT6305之间的信号： SIMDATA:数据信号； SIMRST:复位信号； SIMCLK:时钟信号； SIMVCC:SIM卡供电使能信号； SIMSEL:SIM卡供电电压选择信号；USB检测与尾插接口USB检测与尾插接口USB电路工作原理： 1、手机通过USB线与电脑连接，充电信号触发手机进入充电开机方式； 2、外部电源供电（V+）加至手机，ADC4-USB信号电压将由低电平跳变到高电平，触发产生中断信号； 3、CPU执行USB中断程序，将输出USB电源供电驱动信号：GPIO2_USB_EN，开启电压转换器U402工作，输出USB供电电源VUSB（3.3V左右）； 4、CPU与主机通过USB 接口进行数据传输。UART接口电路UART接口电路开机信号软件下载、板测、IMEI写入共用信号线多媒体卡接口电路多媒体卡接口电路多媒体卡主要是用来扩充存储数据容量，接口电路较为简单，包括电源信号、时钟信号及数据信号。 维修时主要检查引脚的焊接是否存在焊接不良以及接触脚是否存在下陷； 测量时可用万用表测量正向阻抗，判断线路是否存在断线，排除了以上问题后再采取更换CPU 的措施。按键电路按键电路主按键：“0-9“、”*“、”#“拍照键音量调节键应注意ESD保护器件易被击穿导致对地短路，造成按键无效按键电路按键电路手机键盘电路一般采用行列式键盘，按键铜箔的外圈一般为行，里圈一般为列。 在键盘接口电路中，行（R）键被作为扫描输出端，列（C）线作为输入端。在待机状态下，行键置为低电平，列键置为高电平，当按键按下时，行键将有低电平变为高电平，并触发产生按键中断信号，转而执行按键检测程序，判断是哪一个按键被按下。麦克风电路麦克风电路为MIC提供正偏置电压：2.2V滤波器为MIC提供负偏置电压：0.3VCPU手机听筒电路手机听筒电路CPU送来的音频信号音频放大电路（一）音频放大电路（一）此款手机有两个音频放大，一个是电源IC自带的集成在里面的控制音频功放开启（和音量大小控制）设定放大器的增益（即放大倍数） 供电音频放大电路（二）立体声音频放大电路（二）立体声控制音频功放开启设定放大器的增益（即放大倍数） 供电控制音量耳机电路耳机电路1、偏置电压：MICBIASP（2.2V）； 2、耳机检测信号：EINT0_ACC_DET：当耳机插入后，由于XMP3_R端接扬声 器， EINT0_ACC_DET信号被下拉到地，触发中断给CPU，将显示”插入耳机“； 3、耳机挂断信号检测：ADC5_ACC：此信号是用来检测耳机的挂机键是否 按下，当耳机挂机键按下时，该信号将被短接到地。 4、MP3_OUTL、MP3_OUTR为立体声耳机输出；充电电路充电电路小于3.2V，以20mA 滴流充电,直到大于3.2V（即预充）。大于3.2V 时，手机开始恒流快速充电。直到当电流小于50mA 时，进入恒压充电状态，充电程序显示“充电已充满”，电池电压4.15V按键灯、马达驱动电路按键灯、马达驱动电路1、按键灯驱动电路与马达驱动电路都是由电源IC管理,且由直接VBAT供电的; 2、当启动马达时，CPU送来高电平VIB_EN给电源IC，电源IC输出“0”启动马达； 3、当按下按键启动键盘灯电路，CPU使出使能信号给电源IC触发，电源IC输出“0”启动键盘灯电路；主屏背光驱动电路主屏背光驱动电路1、主屏背光驱动电路的供电为VBAT，背光驱动使能信号为PWM1_MAIN_ SUB_LCM_BL，内部下拉到低，因此待机时为低电平。 2、PWM1_MAIN_SUB_LCM_BL的波形如右图，通过调节波形的占空比来 调节主屏的亮度； 3、L1为升压电感，D1为续流二极管，R10为反馈电阻，通过检测FB端的电 压来调节输出电压；OV端为电压输出端，最高输出电压为30V左右。主屏背光驱动电路主屏背光驱动电路VBAT是电池供电端，K1,K2,K3,K4是背光的电流输出端，VOUT是电压输出端，ISET为反馈端（R246为反馈电阻）。 原理：当开启背光电路时，CPU送出“1”电平的使能信号，升压IC供电正常后，开始升压，（C240、C241开始充电），输出电流和电压。输出电压通过C243R246反馈回给升压IC。 输出电压在2.7~5.5V时钟电路 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 时钟电路分析手机中的时钟大致分为逻辑电路主时钟和实时时钟两大类。逻辑电路的主时钟通常有13M、26M、和19.5M（多用于三星）等；实时时钟一般为32.768KHz。 一、时钟频率的产生   １、 逻辑电路主时钟的产生   大多数GSM手机的主时钟是13M/26M（CDMA为19.68M，小灵通19.2M）；13M作为逻辑电路的主时钟（好比人按照北京时间安排作息），逻辑电路按时序进行有规律的工作。     ２、 实时时钟频率的产生   手机中的实时时钟频率基本上都是32.768KHz，是由32.768KHz晶体配合其他电路产生。为了维持手机中时间的连续性， 32.768KHz不能间断工作，关机或去下电池后，由备用电池供电工作（有的手机去下电池一段时间后，开机需再调整时间，是机内没有备用电池或备用电池需要更换）。   主时钟的分类主时钟的分类 GSM 手机中，基准频率时钟电路占很重要的地位，它不但在频率合成提供参考信号，还给手机的逻辑电路提供信号，如该电路出现故障，手机将不能开机。 手机的主时钟主要有两种电路： （1） 专用的时钟晶振 VCO组件。 （2）分立元件组成的晶体振荡电路由13 MHz/26M的晶体、 集成电路和外围元件等构成。 晶振VCO组件 分立元件晶振VCO组件 时钟电路的作用时钟电路的作用１、逻辑电路主时钟的作用   13M作为逻辑电路的主时钟，是逻辑电路工作的必要条件。开机时需要有足够的幅度（9—15M范围内均可开机）。   开机后，13M作为射频电路的基准频率时钟，完成射频系统共用收发本振频率合成、PLL锁相以及倍频作为基准副载波用于I/Q调制解调。因此，信号对13M的频率要求精度较高（应在12.9999M—13.0000M之间，±误差不超过150Hz），只有13M基准频率精确，才能保证收发本振的频率准确，使手机与基站保持正常的通讯，完成基本的收发功能。   ２、实时时钟电路的作用   32.768KHz实时时钟的作用一般有两个，一是保持手机中时间的准确性，二是在待机状态下，作为逻辑电路的主时钟（目的是为了节电，待机时13M间隔工作的周期延长，基本处于休眠，逻辑电路主要由32.768KHz作为主时钟）。   由于各厂家设计思路不同，32.768KHz的具体作用也有所不同，如摩托罗拉手机中32.768KHz损坏，直接影响开机；诺基亚、三星、松下、西门子等手机中32.768KHz不正常影响开机和信号。   null时钟如何进行系统同步？ Why？How？保证手机与 系统同步时钟电路的故障分析时钟电路的故障分析逻辑电路主时钟故障 ：  （1）13M出现停振或振荡幅度过小，逻辑电路不工作造成不开机，大部分手机13M不正常的故障现象是开机电流很小（一般在10mA左右）。   逻辑电路正常工作的经典电流是50mA左右，当开机电流小于50mA时，重点检查逻辑电路正常工作的所必要条件电路，如电源、13M、复位、软件电路等。若开机后13M停振，会造成手机自动关机。 （2）13M出现频偏较小，使收发本振和混频后的中频以及调制解调出的I/Q基带信号均产生偏离，形成信号时有时无； （3）13M偏离较大，造成无信号；如13M偏离太远，还会出现死机、定屏、开机困难、自动关机等故障。   检修方法： 检修13M是否正常，可用示波器、频谱仪、频率计测量， 一般情况下，13M停振或频偏，只要供电正常，多为晶振问 题，更换即可。   返回PLL时钟电路的故障分析时钟电路的故障分析 ２、实时时钟故障   32.768KHz不正常时，由于机型不同反映出的故障现象也不同，开机电流比13M主时钟不正常稍大（一般在20mA左右）。如：   （1）摩托罗拉手机中的32.768KHz与电源块构成振荡，是作为逻辑电路工作的一个前提条件，如果32.768KHz不工作，逻辑电路就不能工作出现不开机； （2）诺基亚手机中的32.768KHz作为逻辑电路CPU数据传输的时钟，损坏后不开机，拆下后可以开机但无时间显示，若性能不良会引起信号时有时无（信号条逐渐消失）； （3）松下、西门子部分手机32.768KHz损坏可以开机，但无时间显示或时间不准； （3）三星部分手机32.768KHz损坏不开机，拆下可以开机但无时间显示或开机后灯灭关机； （4）还有部分手机如夏新A8，32.768KHz作为CPU的启动时钟，若损坏同样造成不开机。 检修方法：   测量32.768KHz的方法与13M相同，也是用示波器和频率计测亮带和读数，如不起振，通常是备用电池短路或晶体损坏引起，更换即可。   射 频 部 分射 频 部 分射频部分结构射频部分结构射频部分接收发射频率合成射频电路图射频电路图TXRX射频供电晶振接收部分接收部分 将935～960 MHz（GSM900频段）或1805～1880 MHz（DCS1800频段）的射频信号进行下变频， 最后得到67.768 kHz的模拟基带信号（RXI、 RXQ）然后进入逻辑/音频处理部分进行后级的处理。 如图所示手机接收电路框图 超外差一次变频直接变频(零中频)接收变频方式超外差二次变频超外差一次变频接收电路超外差一次变频接收电路超外差一次变频接收机原理： 接收的信号首先经天线电路和射频滤波器进入低噪声放大器进行放大， 与RXVCO信号混频产生中频信号,再经中频滤波与放大再进行解调电路.如图所示超外差一次变频接收电路框图 超外差二次变频接收电路超外差二次变频接收电路超外差二次变频接收机原理： 与一次变频接收机相比， 二次变频接收机多了一个混频器和一个VCO， 这个VCO在一些电路中被叫做IFVCO或VHFVCO。如图所示超外差二次变频接收电路框图 直接变频线性接收电路直接变频线性接收电路直接变频线性接收机原理： 一次变频接收机和二次变频接收机的方框图可以看到， RXI／RXQ信号都是从解调电路输出的， 但在直接变频线性接收机中， 混频器输出的直接就是RXI／RXQ信号了,如图所示直接变频线性接收电路框图 发射部分发射部分 发射电路将67.768 kHz的模拟基带信号上变频为890～915 MHz（GSM900频段）或1710～1785 MHz（DCS1800频段）的发射信号， 并且进行功率放大， 使信号从天线发射出去， 如图所示。 手机发射电路框图带发射变频模块发射调制方式带发射上变频器直接变频带发射变频模块的发射电路(带TXVCO)带发射变频模块的发射电路(带TXVCO) 送话器将话音信号转化为模拟的话音电信号，转化后的信号经PCM编码模块将其变为数字语音信号，然后在逻辑电路中进行数字语音处理产生IQ信号经过PLL电路控制TXVCO起振送PA放大发射出去. 带发射变频模块的发射电路框图(直接变频) 带发射上变频器的发射电路(不带TXVCO)带发射上变频器的发射电路框图 带发射上变频器的发射电路(不带TXVCO) 发射机在TXI／TXQ调制之前与图2-16是一样的， 其不同之处在于TXI/TXQ调制后的发射已调信号在一个发射混频器中与RXVCO(或UHFVCO、 RFVCO)混频， 得到最终发射信号。直接变频发射电路(不带TXVCO)直接变频发射电路(不带TXVCO)发射基带信号TXI/TXQ不再是调制发射中频信号， 而是直接对SHFVCO信号（专指此种结构的本振电路）进行调制， 得到最终发射频率的信号。 直接变频发射电路框图频 率 合 成 器频 率 合 成 器 为了达到理想的效果， 我们在手机中普遍采用了锁相环（PLL）频率合成器， 锁相环频率合成器具有很多特点， 比如产生工作频点数目多、 频点可变、 频率具有很高的稳定度等， 同时还具有以下优点： （1） 可以比较容易产生“所需频率”。 （2） 锁相环具有良好的窄带跟踪特性， 在选频的同时可以完成滤波， 将不需要的频率成分及噪声抑制掉， 同时通过具有较高频率跟踪特性的VCO， 可以使锁相式频率合成器输出具有较高频率稳定度和较高频谱纯度的信号。 （3） 利用锁相环路的同步跟踪特性， 能方便地变换频道。 优 点频 率 合 成 器频 率 合 成 器锁相环五个基本构成元素及原理 基本构成电路分析 锁相环在手机中应用举例 频率合成器的组成频率合成器的组成 手机中通常使用带锁相环的频率合成器， 其基本模型如图所示。 它由基准频率、 鉴相PD、 环路滤波器LPF、 压控振荡VCO和分频器等组成一个闭环的自动频率控制系统。频率合成器的基本模型 频率合成的原理频率合成的原理频率的自动搜索过程： 手机入网、 通话均要进入相应信道， 至于进入哪个信道， 完全听命于基站的指令， 这就要求手机的收信、 发信频率不断地发生变化， 也就是PLL要具有自动搜索信道的能力， 也称扫描信道。 自动搜索过程是： 在锁定状态下， PLL满足关系式频率合成器的基本模型 PLL基本构成电路分析PLL基本构成电路分析基准时钟作为参考信号源提供与反馈信号鉴相鉴频用的对比输入信号基准时钟详细分解PLL基本构成电路分析PLL基本构成电路分析 鉴相器（PD）：是英文Phase Detector 的缩写。它是一个相位比较器，是一个相差—电压转换装置，可将VCO 振荡信号的相位变化变换为电压的变化。鉴相器输出的是脉动直流信号，这一脉动直流信号经LPF 滤除高频成分后去控制VCO 电路。 鉴相器的主要作用:检测输入信号与反馈信号之间的相位差。 在鉴相器中，参考信号与VCO 分频后的信号进行比较。鉴相器（PD）PLL基本构成电路分析PLL基本构成电路分析 压控振荡器简称（VCO）：是英文Voltage Control Oscillator 的缩写。压控振荡器是一个电压—频率转换装置，可将鉴相器PD 输出的相差电压信号的变化转化成频率的变化。 压控振荡器一般是由变容二极管为主构成的谐振回路： 谐振回路的中心频率由其回路的等效L、C特性决定： 变容二极管的等效电容量由加在其两端的电压控制，这样通过电压的变化就能转换成回路谐振频率的变化，就构成了压控振荡器VCO。压控振荡器简称（VCO）VCO的设计较大的相位噪声的直接后果就是影响BER.VCO的设计 GSM手机的调制方式是最小频移键控(GMSK)。 最小频移键控，能最大限度的利用频率资源，但这种信号对相位干扰非常敏感。所以，在GSM手机的VCO的设计中，VCO的相位噪声特性是设计的关键。一个性能良好的VCO应具备以下特性： 正确的起振特性、足够的频率范围、无需微调、严格控制的电流消耗,以及不受温度和电源电压波动的影响等。 在VCO的设计中，有两个方面的噪声源必须考虑： 1）固有相位噪声：虽不可消除，但可减小。因为VCO的锁定就建立在有相位差异的基础上；以参考时钟来作参考源，因为参考时钟也有相位噪声，这种噪声必然会反映到VCO环路中。 2）散射噪声，这是载流子在导体中或半导体中做布朗运动产生的。散射噪声与电流有着密切的关系。散射噪声会引入频率调制的边带噪声。散射噪声也会随着调节范围的增加而增加。热噪声的增加有可能超过振荡器的固有相位噪声。所以在实际设计中要严格控制环路电流，以达到控制散射噪声的目的。低通滤波器（LPF）低通滤波器（LPF） 低通滤波器（LPF）：是英文Low Pass Filter 的缩写。低通滤波器又被称为环路滤波器，它是一个RC 电路，位于鉴相器与VCO 电路之间。因鉴相器的输出不仅有控制信号，还有一些高频谐波成分，这些谐波将影响VCO 电路的工作，低通滤波器就是要把这些高频成分滤除。 环路滤波器 检修方法：分频器DIV分频器DIV 分频器的作用:在保持分辨力的条件下提高了频率合成器的工作频率。 锁相环通常用于N倍参考频率的发生器： 其中N为分频比，它由环路中分频器DIV提供 锁相环在手机中应用举例锁相环在手机中应用举例RX（接收）频率合成器 锁相环在手机中应用举例锁相环在手机中应用举例TX-VCO锁相环路 射频基本单元电路原理射频基本单元电路原理放大器放大器 作用是放大交流信号。 从基站到手机天线有很长的传播距离， 进入手机的无线电信号已非常微弱， 为了能对信号进行进一步的处理， 必须先对信号进行放大。 放大器分为以下几种： （1） 低频放大器： 用于放大低频信号， 工作频率较低， 其集电极负载是电阻。 （2） 中频放大器和射频放大器： 中频放大器的工作频率为几十兆赫兹或上百兆赫兹， 仅放大某一固定频率的信号， 一般采用窄带放大器。 （3） 射频功率放大器： 功率放大器简称功放， 用于发 射机中。射频功率放大器发射功率受 到较严格的控制， 如图2-3所示。 放大器混频器混频器 对于超外差式接收机和直接变频接收机， 接收时需要对高频信号变频一次， 对于双超外差式接收机需要变频二次， 这项工作由混频电路来完成。 混频是在无线电通信中广泛应用的一种技术， 混频器包括非线性器件和滤波器两个部分， 任何一种形式的模拟相乘器， 后面接入适当的带通滤波器， 都可以作为混频器来使用。现在混频器多集成在射频IC内。 混频器的电路模型如图2-7 所示。 混频器电路模型电子开关电子开关 电子开关中的三极管工作于饱和、 截止两种状态， 控制用的电信号是由逻辑电路提供的。 实现电子开关的电路器件可以是三极管、 场效应管、 集成电路等。 电子开关的电路模型如图2-8所示。 手机中有许多电子开关， 如供电开关， 天线开关等。电子开关电路模型 集成电子开关混频器混频器 对于超外差式接收机和直接变频接收机， 接收时需要对高频信号变频一次， 对于双超外差式接收机需要变频二次， 这项工作由混频电路来完成。 混频是在无线电通信中广泛应用的一种技术， 混频器包括非线性器件和滤波器两个部分， 任何一种形式的模拟相乘器， 后面接入适当的带通滤波器， 都可以作为混频器来使用。现在混频器多集成在射频IC内。 混频器的电路模型如图2-7 所示。 混频器电路模型电子开关电子开关 电子开关中的三极管工作于饱和、 截止两种状态， 控制用的电信号是由逻辑电路提供的。 实现电子开关的电路器件可以是三极管、 场效应管、 集成电路等。 电子开关的电路模型如图2-8所示。 图3-8 电子开关电路模型 电子开关电子开关 手机中有许多电子开关， 如供电开关， 天线开关等。 特别指出的是， 摩托罗拉系列手机经常采用8个引脚的集成块作为电子开关， 又称为模拟开关， 如图3-9所示。图3-9 集成电子开关滤波器滤波器 1. 滤波器的作用 滤波器的作用主要有： （1） 筛选有用信号， 抑制干扰， 这是信号分离 作用。 （2） 实现阻抗匹配， 以获得较大的传输功率， 这是阻抗变换作用。 根据信号滤波特性， 滤波器可以分为： 低通、 高通、 带通和带阻四种。 图2-10给出了常用的低通滤波器、 高通滤波器、 带通滤波器和带阻滤波器的电路符号。 (a) 低通滤波器； (b) 高通滤波器； (c) 带通滤波器； (d) 带阻滤波器 图3-10 滤波器电路符号滤波器滤波器2. 滤波器的识别与检测 手机采用了各种滤波器， 如射频滤波、 本振滤波、 中频滤波、 低通滤波等。 根据器件材料不同， 又分为LC滤波器、 陶瓷滤波器、 声表面滤波器和晶体滤波器。 由于手机信道数目多， 信道间隔小， 因此在手机中， 往往需要衰减特性很陡的带通滤波器。 好坏检测： （1）可用镊子直接短路输入输出端，如果有信号就说明滤波器虚焊或损坏。 （2）用频谱仪直接测量输入输出端，如输入有信号输出没信号或信号减弱，则说明滤波器虚焊或损坏。各网络主要技术指标 各网络主要技术指标 1、GSM主要技术指标 2、CDMA主要技术指标 3、PHS主要技术指标GSM手机的测试主要的射频测试有：GSM手机的测试主要的射频测试有：GSM手机的主要技术指标：说明：相邻两频道间隔为200kHz，每个频道采用时分多址接入(TDMA)方式,分为8个时隙,即8个信道(全速率)。每信道占用带宽200kHz/8=25kHz,因此,一个频道最多可有8小移动客户同时使用.将来GSM采用半速率话音编码后,每个频道可容纳16个半速率信道。GSM主要技术指标GSM主要技术指标上行信道下行信道中国联通的CDMA和GSM基站的频谱分配图中国联通的CDMA和GSM基站的频谱分配图CDMA主要技术指标CDMA主要技术指标Tx:824-849 MHz, Rx:869-894 MHz 信道间隔： 30KHz ；Tx/Rx 间隔： 45 MHz 带宽：1.23MHz 信道数：1-799,991-1023；总信道数： 832个 ； 最大发射功率： GSM最大发射功率为2W （33dBm）；DCS为1W （30dBm）； CDMA 最大发射功率要求为0.2W–1W（23dBm–30dBm）； 最小发射功率： 对于GSM和DCS频段最小不能低于5dBm和0dBm； CDMA手机最小发射功率没有要求。小灵通手机小灵通手机一、小灵通手机简介   小灵通手机是一台微型的1900MHz无线收发通话 机。发射功率只有10mw，辐射极小，仅移动电话手机 的两百分之一，所以有“绿色通信工具”之称。 1、特点 ①、杂音小，音质清晰，完全可以和市内固定电话音质相媲美，而且保密性比固定电话强。 ②、可随时随地进行呼p叫，并可与其它小灵通手机直接通话。 ⑧、LCD显示屏号码均具有背景灯，观看方便。 ④、具有电话簿功能，振铃音选择，音量控制等功能。 ⑤、有按一次键的重拨功能。 ⑥、小灵通手机最大的一个特点是可以与家用电话或办公室电话共一个电话号码，一方取机另一方可以自动切断，防止窃听。小灵通手机还可以拥有一个虚拟号码，这样家用或办公室电话可以与小灵通手机互相通话。 小灵通手机小灵通手机2、工作频段 ①、1895.1MHz-1906.1MHz 分配给专用网 ②、1906.1MHz-1918.1MHz 分配给公众网   每个载频所占的带宽是300KHz整个频段的可用载频数是77个，每个小区站所使用的载频为：f=1895.1+0.36X(N-1)MHz式中N为载频号， 范围是1-77， f为空中使用的与N对应的频率 例如： 载频N=I f=1895.1MHz 载频N：2 f=1895.46MHz 载频N=3 f--1895.82MHz 载频N=77 f=1922.46MHz 小灵通手机小灵通手机二、小灵通手机的技术指标 一)、小灵通的技术指标 发射功率：10mw(平均)、80mw(峰值) 频率：1895.150~1917.950MHz 灵敏度：小于16db～V(≤97dbm) 空中接口：RCR STD-28版本2 载波间隔：300KHz 通信方式：TDMA／TDD 调制方式： n／4QPSK 传输速率：384Kbps 语音编码方式：32K bpsADPCM 铃声输出：在音量很大时>73db 铃声频率：2800HZ、1800HZ 帧长：5ms 手机故障诊断方法 手机故障诊断方法 诊断的一般流程诊断的一般流程 在接到故障机时，应该按照下列流程去做： 1） 先了解后动手 （拿到一部待修手机后，先不要急于动手，而是要首先询问故障现象，发生时间以及有什么异常症状。观察手机的外观，又无明显的裂痕，缺损，若是翻盖没有了，天线折了，键盘秃了，就可以大致判断机器的故障。对一名优秀的维修技术人员来说，在询问了解故障的过程中，可以大致判断故障的范围和可能出现的故障的部件，从而为高效、快捷地检修故障奠定基础。） 2） 先简后繁先易后难 3） 先电源后整机 4） 先通病后特殊 5） 先末级后前级 6） 纪录维修日志 当然没有必要每个机都做纪录，对那些不常见的坏项或是新的故障原因做纪录是一种良好的习惯，可以丰富我们的经验，无形中得到提高。 诊 断 步 骤诊 断 步 骤 手机无论发生和种故障，都必须经过 问，看，听，摸 ，思，修 这六个阶段只不过对于不同的机型，不同的故障，不同的维修方法，用这六个阶段的时间不同而已。 1 问 如同医生问诊一样，首先要向用户了解一些基本情况。如产生故障的过程和原因，手机的使用年限及新旧程度等有关情况。这种询问应该成为进一步观察所要注意和加以思考的线索。 2 看 顾名思义 即就是用眼睛看，借此发现问题，也就是我们通常要做的一个步骤： 目检 通过目检 我们可以发现 诸如：多料，漏料，错料，移位 锡桥 反相，虚焊 ，冷焊，少锡，锡珠，断线还有机械损伤等故障。方法 ：看要怎么看 PCBA上有380多个料再加一个8层的PCB 盲目地看既精神疲惫，浪费时间又发现不了问题。我们应该根据坏项带着问题去看：沿着信号流程看， 看与工作条件相关的器件。诊 断 步 骤诊 断 步 骤3 听 可以从待修手机的话音质量，音量情况，声音是否断续等现象做初步判断。 4 摸 主要针对功率放大器，晶体管，电源管理模块的等器件。用手摸可以感触到表面温度的高低，如烫手，可联想到是否电流过大或负载过重，即可根据经验粗略地判断出故障部位。 5 思 即分析思考。根据以前观察，收集到的资料，运用自己的维修经验，结合具体电路的工作原理，运用必要的测试手段，综合地进行分析，思考，判断做出诊断方案。运用访问手机的5种方式 （电压，阻抗，波形，量PN结，写FLASH）确定故障所在。 6 修 对已经失效的元器件进行调换，焊接，清洁。 维修时按部、级、线、点进行维修。 通过使用各种仪器设备工具，采用三用表测量法、代换法、断路法、对照法、信号输入法、波形观察法、分区处理法、目测法、逻辑推理法、并联电容法、测温法等方法进行维修。手 机 故 障 诊 断手 机 故 障 诊 断读图 读图是进行高效手机维修的前提。 只有对手机的电路原理 ，工作原理及器件特性有了深入的了解 ,才能做到快速而准确的判断. 对于射频电路： 1、了解用途: 开始读图之前，首先要了解该部件使用在什么地方，起什么作用，有什么特点，以及能够达到什么样的技术指标。对于用途了解得比较清楚，可以帮助维修人员理解电路原理图的指导思想，总体安排以及各种具体的实现技术。 2、化整为零: 将总原理图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单元电路组成。有时可以用简单的模块图来表示每一部分的作用以及各部分之间的相互关系。在分解过程中，如果有个别元件或某些细节一时不能理解，可以留待后面仔细研究，这一部,只要求搞清楚总图大致包括哪些主要的模块。 3、找出通路: 对每个基本单元电路，找出其中的直流通路，交流通路以及反馈通路等。以及判断电路的静态偏置是否合适，交流信号能否正常放大和传递，引出的信号经过什么样的滤波器等等。 4、抓住联系: 在前面的几个步骤基础上，将各个组成部分总和，从总电路的输入端一直到输出端联系起来，观察信号在电路中如何逐级放大和传递，从而得到一个完整的认识。 5、估算指标: 如果要求对电路图有更加深入的了解，则可对某些主要技术指标进行一定的估算，以便对电路的技术性能获得定量概念。 手 机 故 障 诊 断手 机 故 障 诊 断对于逻辑/音频板部分. 1） 明确主要集成电路在电路板上的位置，如 MCU，EEPROM ，FLASH，ROM，音频处理模块等。 2） 查电源连接线，电源是如何共给各个芯片，键盘及显示屏的。 3） 查时钟 （13M ,32K)供应，具体连接到集成电路的哪个脚。 4） 查复位（RESET)供应，具体连接到集成电路的那个脚。 5） 键盘，话筒，SIM卡插座等这样的输入通路是故障的多发区。 6） 听筒，显示屏，振铃/震动器，背景灯灯的输出通路的路径。 上述步骤不是固定不变的，有时各步骤之间并未划得很清楚，可以交叉进行， 次序也可以颠倒，应该根据具体情况灵活掌握。 了解元器件的特性了解元器件的特性１.电阻是线性元件，符合欧姆定律，电阻串联起分流作用，并联起分压作用。 ２.电容是惯性元件，特性：电容两端的电压不能突变，通交流，隔直流；通高 　频，阻低频。容抗随信号频率的升高而减小，随信号频率的降低而增大。电容 　并联总容量增大，并联总容量减小。 ３.电感是惯性元件，特性：电感线圈中的电流不能突变，通直流，阻交流；通 　低频，阻高频。感抗随信号频率的升高而增大，随信号频率的变低而减小；与 　电容相反。电感的主要物理特征是将电能转换为磁能并存储起来，电感是利用 　电磁感应的原理进行工作的。电感并联总容量增大，并联总容量减小。 ４.二极管具有单向导电性，在手机中常用的有发光二极管、稳压二极管及变容 　二极管。稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性来工作的；变容二极管需要 　反向偏压才能正常工作，是电压控制元件。 ５.三极管是电流控制元件，具有三种工作状态：截止状态、放大状态和饱和状 　态。在手机的中的作用主要是放大和开关，在手机中的晶体管放大器的基本电 　路是共射极电路。放大器电路中的三极管工作的基本条件是：集电极反偏，发 　射极正偏，这样三极管才能工作在放大区。 ６.场效应管是电压控制元件，特性：输入电阻高、噪声系数低、耐辐射能力强 　、开关速度快、高频特性好、功率增益大、和热稳定性好。 手机的关键控制信号手机的关键控制信号１.开机维持信号 ２.频率合成器控制信号 ３.压控振荡器控制信号 ４.时钟信号 ５.复位信号 ６.功放电路控制信号 ７.收发频段切换控制信号 ８.发射开关控制信号 ９.Ｉ/Ｑ信号不开机的维修方法不开机的维修方法开机原理电流很小时钟、电源、软件一开始就出错中途或最后出错供电一般正常不入网的维修方法1）开机电流不正常，则逻辑部分有问题造成手机进入搜网的状态引起，如：不能调用软件或软件问题引起不入网，还有触摸屏手机，开机做笔校准才能进入搜网的状态；另还有手机开机屏冻、自动关机、低电量温度过高关机等也会引起。 2） 开机电流基本正常，但是电流跳不到最大值，说明时钟及逻辑电源供电基本正常，重点查RF。 3）无TX，可观察打112TX电流大致判断故障部位。一般手机112发射电流在110毫安左右 1、有较大的电流提升，则说明逻辑电路输出的控制信号基本正常，问题可能出在发射机电路中的频率变换或频率产生电路； 2、看不到明显的电流提升，则可能为逻辑部分的控制信号或功率放大器出故障引起； 3、如果电流提升过大多数是功率放大器的故障。用综测仪检测判断： 1、把线损补偿值加大（是对TX功率进行补偿）再呼叫，能连上综测则TX电路有问题。2、如呼不上可加大RX增益电平（就是基站信号强度）再呼叫，如连上则RX电路有问题。 3、如果两样方法都连不上则说明I/Q信号前级（也就是DSP控制RF部分的信号）有问题。 GSM双频类手机最好分别用GSM和DCS频段都看一下，通过连综测的指标以判断是公共通道还是某一频段出问题。不入网的维修方法首先要判断是RX还是TX问题用手动搜网,搜到则接收部分电路基本上无问题，应该查TX,。机芯板观察电流 值进行故障部位null【Ant.Power】指8960信号经过射频口、天线开关、声表滤波器后得到的功率值，正常的值应该比原来信号功率衰减2dbm以内，如果结果衰减远大于2dbm或者出现“Invalid”都表示该模块电路出现了故障，这个值也是我们应该观察的。 常见故障的分析： 如果【Ant.Power】的值非常低甚至出现Invalid，证明接收回路已经断路，重点检查滤波器、匹配电路、天线开关及其控制信号。 如果【Ant.Power】的值比正常值略低，则有可能是接收回路的天线开关、滤波器、匹配电路虚焊。null其它功能类故障其它功能类故障 对于功能类故障：震动功能坏、按键功能故障、显示类故障、话筒无声和不能送话及振铃故障等，可以按照先目测检查相关电路（注意结构问题引起的故障），再查电源供电是否正常，然后查相关的控制信号及信号流程通道的原则进行维修。 必须懂得每个芯片和元器件的性能作用,了解电路的逻辑关系,进行电路分析，仔细检查，正确的判断，快而准的操作，避免误判造成人为故障，仔细询问、检查是快而精、高效率的维修前提。 null创造卓越康佳,成就你我梦想!