1、第11章 終 端 設(shè) 備【本章內(nèi)容簡(jiǎn)介】本章介紹了GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)，對(duì)它們的電路工作原理進(jìn)行了詳盡的分析，并對(duì)故障規(guī)律進(jìn)行了歸納總結(jié)，對(duì)小靈通手機(jī)的結(jié)構(gòu)原理作了較為詳細(xì)的說(shuō)明。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)與要求】本章重點(diǎn)掌握GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)的電路工作原理，了解小靈通的電路組成。11.1 GSM手機(jī)一個(gè)GSM移動(dòng)臺(tái)可以分成兩大部分：一部分包括與無(wú)線接口有關(guān)的硬件和軟件；另一部分包括用戶特有的數(shù)據(jù)，即用戶識(shí)別模塊（Subscriber Identity Module），亦即SIM卡。SIM卡上儲(chǔ)存了一個(gè)用戶的全部必要信息，SIM卡對(duì)一個(gè)用戶來(lái)說(shuō)是唯一的，當(dāng)SIM卡插入任意一部手機(jī)時(shí)，就組成了該用戶的

2、移動(dòng)臺(tái)。沒(méi)有SIM卡，移動(dòng)臺(tái)便不能接入GSM網(wǎng)絡(luò)（緊急業(yè)務(wù)除外）。移動(dòng)臺(tái)的基本組成移動(dòng)臺(tái)一般由射頻電路、邏輯/音頻電路、電源電路等部分組成。結(jié)構(gòu)方框圖如圖11-1所示。圖11-1 移動(dòng)臺(tái)組成方框圖11.1 GSM手機(jī)SIM卡SIM卡是一張符合GSM規(guī)范的帶有微處理器的智能芯片卡。其內(nèi)部存儲(chǔ)有與持卡人相關(guān)的信息，包括：國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼（IMSI），也就是用戶的電話號(hào)碼。用戶的密鑰及保密算法。個(gè)人密碼（PIN碼）和SIM卡解鎖密碼（PUK碼）。用戶使用的存儲(chǔ)空間。SIM卡的應(yīng)用，使手機(jī)可以不固定地“屬于”某一個(gè)用戶。任何一個(gè)移動(dòng)用戶用自己的SIM卡可以使用不同的手機(jī)，即所謂的“號(hào)碼隨卡”。SI

3、M卡自身由CPU、程序存儲(chǔ)器（ROM）、工作存儲(chǔ)器（RAM）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（EPROM或EEPROM）和串行通信單元五個(gè)模塊構(gòu)成。SIM卡與手機(jī)的連接是通過(guò)SIM卡連接器（卡座）實(shí)現(xiàn)的，最少應(yīng)有5個(gè)接口信號(hào)：11.1 GSM手機(jī)5個(gè)接口信號(hào)：電源（VCC）時(shí)鐘（CLK）數(shù)據(jù)I/O口（DATA）復(fù)位（RST）接地端（GNS）除上述引腳外，還有編程電壓輸入（VPP），而其余兩個(gè)觸點(diǎn)沒(méi)有用上（NC），如圖11-2所示。每次開(kāi)機(jī)時(shí)，手機(jī)都要與SIM卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，用示波器可以在SIM卡座上測(cè)到相關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)，沒(méi)有插卡時(shí)，這些信號(hào)不會(huì)送出。可以說(shuō)是“稍縱即逝”，檢修時(shí)以此判別SIM卡電路有無(wú)故障。圖11-2

4、 SIM卡引腳圖11.1.1 射頻部分射頻電路主要包括接收和發(fā)射兩大部分，是手機(jī)最為重要的電路之一。射頻電路不良，會(huì)造成不入網(wǎng)、無(wú)發(fā)射、信號(hào)弱、發(fā)射關(guān)機(jī)等故障。對(duì)于不入網(wǎng)故障可以通過(guò)觀察有無(wú)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)來(lái)確定故障部位，如果有場(chǎng)強(qiáng)指示，故障一般在發(fā)射部分，如果沒(méi)有場(chǎng)強(qiáng)指示，故障一般在接收部分。最容易影響收發(fā)信號(hào)不穩(wěn)定的就是天線接觸不良。所以在維修這類故障機(jī)時(shí)，首先檢查天線接觸是否良好，一般摔過(guò)的和落水的手機(jī)容易產(chǎn)生此類故障。 11.1.1 射頻部分接收部分手機(jī)的接收電路主要有三種構(gòu)成方式，一種是超外差一次變頻，一種是超外差二次變頻，第三種是直接變頻。只要掌握了構(gòu)成規(guī)律，分析的時(shí)候也就比較容易了。超外

5、差變頻接收機(jī)的核心電路是混頻器，可以根據(jù)手機(jī)接收機(jī)電路中混頻器的數(shù)量來(lái)確定該接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)。三種接收機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖11-3、11-4、11-5所示。在圖中我們可以看出，任何一種接收機(jī)電路中都包含有天線電路、射頻濾波器、低噪聲放大器、混頻器和RXVCO等基本單元。圖11-3 超外差一次變頻圖11-4 超外差二次變頻圖11-5 直接變頻11.1.1 射頻部分（1）天線電路天線電路一般都采用天線開(kāi)關(guān)電路，它是將發(fā)射射頻信號(hào)和接收射頻信號(hào)進(jìn)行分離的，在單頻接收機(jī)中天線開(kāi)關(guān)受RX-EN和TX-EN信號(hào)的控制；在雙頻或三頻接收機(jī)中，天線開(kāi)關(guān)受頻段切換電路的控制。因此，天線開(kāi)關(guān)電路正常工作的前提是，既

6、要有正常的供電電壓，還要有相應(yīng)的控制信號(hào)。天線開(kāi)關(guān)電路輸出的接收信號(hào)送到接收射頻濾波器，以防止帶外無(wú)用信號(hào)串入接收電路。在天線開(kāi)關(guān)電路的發(fā)射信號(hào)輸入端接有一個(gè)發(fā)射射頻濾波器，以防止雜散幅射干擾。檢修天線開(kāi)關(guān)電路時(shí)，主要應(yīng)注意電路對(duì)信號(hào)的衰減是否過(guò)大。如果天線開(kāi)關(guān)電路工作不正常，將會(huì)導(dǎo)致接收差、發(fā)射功率低或手機(jī)不入網(wǎng)的故障。11.1.1 射頻部分（2）射頻濾波器在接收電路中至少有2個(gè)以上的濾波元件，用以提高接收電路的選擇性能。每個(gè)元件都有一定的插入損耗，這是免不了的，也是正常的。所以為了保證有足夠的信號(hào)強(qiáng)度，在第一個(gè)射頻帶通濾波器后面，插入了一級(jí)高放。但如果這些濾波元件發(fā)生變質(zhì)、虛焊，將會(huì)使信號(hào)

7、大幅衰減，造成信號(hào)弱或不能接收的故障。濾波器最容易出現(xiàn)故障，其虛焊或衰減太大都會(huì)影響接收信號(hào)的強(qiáng)弱。在維修手機(jī)過(guò)程中，如果懷疑是濾波器出現(xiàn)問(wèn)題，可以通過(guò)切換另一線路來(lái)判斷。當(dāng)切換到另一線路時(shí)手機(jī)使用正常，則說(shuō)明原使用線路出現(xiàn)故障，當(dāng)然最有可能的就是濾波器了。 11.1.1 射頻部分（3）低噪聲放大器低噪聲放大器是將接收的高頻信號(hào)進(jìn)行放大，早期的手機(jī)使用的多為分立元件組成的共發(fā)射極電路，近期有很多手機(jī)將低噪聲放大器集成在射頻模塊內(nèi)，但不論是集成的還是分立元件的，其電路原理都是一致的。低噪聲放大器如果出現(xiàn)故障，則手機(jī)的接收性能變差，如接收信號(hào)不好、通話雜音大等。此時(shí)首先應(yīng)檢查供電是否正常，電路中的

8、發(fā)射極旁路電容對(duì)放大器的增益影響很大，在檢修時(shí)應(yīng)多加注意。11.1.1 射頻部分（4）混頻器混頻器是超外差接收電路的核心。混頻器的基極有兩個(gè)輸入信號(hào)：一個(gè)來(lái)自前面的低噪聲放大器，一個(gè)來(lái)自RXVCO電路。混頻后的信號(hào)稱為中頻信號(hào)，是接收電路檢修的重點(diǎn)。混頻器電路如果發(fā)生故障，必定會(huì)造成無(wú)接收或接收差。檢修時(shí)一要注意檢查混頻管本身，二要檢查基極偏壓和集電極供電，三要檢查RXVCO電路是否提供了本機(jī)振蕩信號(hào)。（5）中頻放大器中頻放大電路大多是專用復(fù)合芯片。出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致手機(jī)接收差，但實(shí)際上，中頻放大器很少出現(xiàn)故障。在檢修接收差的故障時(shí)，倒是應(yīng)多注意中頻濾波器。應(yīng)當(dāng)指出的是：在超外差一次變頻接收機(jī)電

9、路中，有一個(gè)中頻放大器；在超外差二次變頻接收機(jī)中，則通常有第一、第二中頻放大器；在直接變頻線性接收機(jī)中，沒(méi)有中頻放大器。11.1.1 射頻部分（6）RX I/Q解調(diào)RX I/Q解調(diào)電路是接收電路中一個(gè)必不可少的重要電路。其功能是將包含在射頻或中頻信號(hào)中的接收基帶信號(hào)還原出來(lái)。將67707kHz的信號(hào)還原出數(shù)碼信號(hào)。在移動(dòng)通信和手機(jī)電路中，常用的解調(diào)技術(shù)有鎖相解調(diào)器、正交鑒頻解調(diào)器等。鎖相環(huán)路（PLL）既可以跟蹤輸入信號(hào)，也可以用做解調(diào)。鎖相解調(diào)器的方框圖如圖11-6所示。解調(diào)用的參考信號(hào)來(lái)自系統(tǒng)時(shí)鐘電路的13MHz。鑒相器通過(guò)對(duì)輸入的兩個(gè)信號(hào)的相位比較，輸出一個(gè)跟蹤調(diào)制信號(hào)的低頻信號(hào)，通過(guò)低通

10、濾波器濾出高頻噪聲后即得到解調(diào)輸出信號(hào)。圖11-6 鎖相解調(diào)器方框圖圖11-7 正交鑒頻器原理圖11.1.1 射頻部分圖11-7為正交鑒頻器的原理框圖。在正交鑒頻器中，相移網(wǎng)絡(luò)將頻率的變化換為相位的變化，乘法器將相位的變化變換為電壓的變化。將調(diào)頻信號(hào)與其移相信號(hào)相乘，通過(guò)低通濾波器將乘法器的輸出信號(hào)中的高頻成分濾除，就得到解調(diào)信號(hào)。通常，在現(xiàn)代通信設(shè)備的電路中，除正交線圈外，鑒頻器的其他電路均被集成在芯片內(nèi)。11.1.1 射頻部分由于該電路集成在模塊中，所以，我們能檢測(cè)到的是RXI/Q解調(diào)電路輸出的是兩個(gè)相位相差90的信號(hào)67707kHz的基帶信號(hào)（針對(duì)GSM手機(jī)而言）。RXI/Q信號(hào)的中心頻

11、率為67707kHz，是接收機(jī)電路中的重點(diǎn)信號(hào)，它是接收機(jī)檢修的關(guān)鍵信號(hào)之一。若RXI/Q解調(diào)電路出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致手機(jī)無(wú)接收。要檢查判斷RXI/Q解調(diào)單元是否工作正常，需查兩信號(hào)來(lái)確定：一是解調(diào)電路的輸入信號(hào)13MHz，另一個(gè)是解調(diào)電路的輸出信號(hào)RXI/Q。RXI/Q信號(hào)一般可用示波器來(lái)檢查。檢查時(shí)，建議從天線處給故障機(jī)輸入一個(gè)強(qiáng)幅度的射頻信號(hào)。正常情況下，用示波器檢測(cè)到的RXI/Q信號(hào)是正弦波信號(hào)。若示波器未調(diào)節(jié)好，則在示波器上看到的只是一條光帶。摩托羅拉、諾基亞、愛(ài)立信早期手機(jī)的RXI/Q信號(hào)都是兩條信號(hào)線（RXI/Q），而GD90有四條信號(hào)線（DQ、DQX、DI、DIX），愛(ài)立信T28手

12、機(jī)也有四條線（RXIA、RXIB、RXQA、RXQB）。摩托羅拉V998、A6188、L2000、P7689等手機(jī)的RXI/Q信號(hào)在集成電路內(nèi)部，沒(méi)有外接引腳，所以無(wú)法用示波器測(cè)出其波形圖。11.1.1 射頻部分2發(fā)射部分在GSM手機(jī)中，發(fā)射電路大致可分為帶發(fā)射上變頻的發(fā)射機(jī)、帶發(fā)射變換電路的發(fā)射機(jī)和直接升頻的發(fā)射機(jī)三種結(jié)構(gòu)，如圖11-8、11-9、11-10所示。發(fā)射部分的電路一般有TXVCO、功率放大、功率控制等電路。由于本部分電路功率消耗較大，往往是故障多發(fā)區(qū)。 圖11-8 帶發(fā)射上變頻的發(fā)射機(jī) 圖11-9 帶發(fā)射變換電路的發(fā)射機(jī) 圖11-10 直接升頻的發(fā)射機(jī) 圖11-11 TX I/

13、Q調(diào)制電路11.1.1 射頻部分（）TX I/Q調(diào)制電路TXI/Q信號(hào)從邏輯電路輸出后，都是到射頻電路中的TXI/Q調(diào)制器，如圖11-11所示。在TXI/Q調(diào)制器中，67707kHz的TXI/Q信號(hào)對(duì)發(fā)射中頻載波進(jìn)行調(diào)制，得到已調(diào)中頻信號(hào)。TXI/Q調(diào)制器通常都是在一個(gè)中頻處理模塊中，少數(shù)發(fā)射機(jī)則有一個(gè)專門(mén)的調(diào)制器模塊。 11.1.1 射頻部分TXI/Q調(diào)制所用的載波信號(hào)來(lái)自一個(gè)中頻VCO電路。對(duì)于大多數(shù)手機(jī)來(lái)說(shuō)，接收中頻VCO與發(fā)射中頻VCO共用，僅個(gè)別手機(jī)有一個(gè)專門(mén)的發(fā)射中頻VCO，如摩托羅拉CD928手機(jī)。檢修TXI/Q調(diào)制電路時(shí)，應(yīng)注意注意檢查邏輯音頻電路輸出的TXI/Q信號(hào)、發(fā)射I/

14、Q調(diào)制器的載波信號(hào)（發(fā)射中頻VCO信號(hào)）和調(diào)制器輸出的發(fā)射已調(diào)中頻信號(hào)。11.1.1 射頻部分（）TXVCO發(fā)射VCO電路主要應(yīng)用在發(fā)射變換電路中，有分立元件的也有VCO組件的，用來(lái)產(chǎn)生最終發(fā)射信號(hào)。方框圖如圖11-12所示。電路形式和RXVCO電路形式很相似。在發(fā)射變頻電路中，TXVCO輸出的信號(hào)一路送到功率放大電路，一路與RXVCO信號(hào)進(jìn)行混頻，得到發(fā)射參考中頻信號(hào)；發(fā)射已調(diào)中頻信號(hào)與發(fā)射參考中頻信號(hào)在發(fā)射變換模塊中的鑒相器中進(jìn)行比較，然后輸出一個(gè)包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動(dòng)直流控制電壓信號(hào)，去控制TXVCO電路，形成一個(gè)閉環(huán)回路。這樣，由TXVCO電路輸出的最終發(fā)射信號(hào)就十分穩(wěn)定。絕大多數(shù)手機(jī)的發(fā)

15、射變頻電路均采用了這種方式。圖11-12 發(fā)射VCO電路方框圖11.1.1 射頻部分（3）功率放大器功率放大器早期分立元件較多，后來(lái)采用模塊結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部通常包括驅(qū)動(dòng)放大、功率放大、功率檢測(cè)及控制、電源電路等。平時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)，不消耗電能；僅在發(fā)射時(shí)，有信號(hào)才使功放開(kāi)啟。本電路發(fā)生故障后表現(xiàn)為無(wú)發(fā)射。檢修時(shí)應(yīng)注意檢查控制信號(hào)是否到位，供電電子開(kāi)關(guān)是否正常，功放模塊的損壞是常見(jiàn)原因之一。（4）功率控制電路功率控制電路用于控制輸出功率的大小。它通過(guò)功率檢測(cè)電路獲知發(fā)射功率大小的直流信號(hào)后，與來(lái)自邏輯電路的自動(dòng)功率控制參考電平進(jìn)行比較處理，輸出一個(gè)控制信號(hào)去控制功放電路的偏壓或電源，從而實(shí)現(xiàn)控制功率的

16、目的。本電路發(fā)生故障時(shí)常會(huì)出現(xiàn)無(wú)發(fā)射現(xiàn)象。（5）發(fā)射上變頻電路發(fā)射上變頻電路實(shí)際上是一個(gè)混頻電路，這里不再重述。目前，僅有諾基亞早期生產(chǎn)的手機(jī)采用了這種方式。11.1.1 射頻部分頻率合成器手機(jī)對(duì)頻率合成器的要求是：第一，能自動(dòng)搜索信道，也稱掃描信道；第二，能鎖定信道。頻率合成器利用鎖相環(huán)電路（PLL）來(lái)實(shí)現(xiàn)。在手機(jī)電路中，頻率合成器通常是由接收VCO頻率合成環(huán)路、接收中頻VCO頻率合成環(huán)路、發(fā)射中頻VCO頻率合成環(huán)路等幾個(gè)頻率合成環(huán)路組成。不管哪一個(gè)頻率合成環(huán)路，其基本結(jié)構(gòu)都差不多，如圖11-13所示。而且它們的參考信號(hào)都來(lái)自基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘電路。圖11-13 頻率合成器11.1.1 射頻部分（

17、1）基準(zhǔn)振蕩電路基準(zhǔn)振蕩電路由時(shí)鐘晶體和中頻模塊內(nèi)的部分電路構(gòu)成。早期的手機(jī)只有一個(gè)13MHz的晶體電路，從V998開(kāi)始，不但有一個(gè)13MHz的電路，還有一個(gè)26MHz的時(shí)鐘電路。這時(shí)的13MHz電路不再是一個(gè)晶體電路，而是一個(gè)VCO電路，其參考信號(hào)由26MHz電路提供。若該信號(hào)不能送到頻率合成電路，則手機(jī)無(wú)接收，不能進(jìn)入服務(wù)狀態(tài)。若該信號(hào)不能送到邏輯電路，則手機(jī)不能開(kāi)機(jī)。11.1.1 射頻部分現(xiàn)在的手機(jī)中的基準(zhǔn)振蕩電路多數(shù)為一個(gè)基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘VCO組件。該組件有四個(gè)端口：電源端、接地端、輸出端、控制端。信道切換控制端。該端口的信號(hào)是一個(gè)脈動(dòng)直流信號(hào)，它隨手機(jī)工作信道的變化而變化。該端口的信號(hào)最

18、好用示波器來(lái)檢測(cè)。電源端口。是給VCO電路供電的端口。該端口的信號(hào)可用示波器或萬(wàn)用表來(lái)檢查。信號(hào)輸出端口。該端口輸出VCO電路產(chǎn)生的VCO信號(hào)?？捎妙l譜分析儀、頻率計(jì)來(lái)檢查該端口的信號(hào)。也可用示波器結(jié)合示波器功能擴(kuò)展器來(lái)檢測(cè)該端口的信號(hào)。11.1.1 射頻部分不管是VCO組件還是晶體組成的振蕩電路，都要受邏輯電路提供的AFC信號(hào)控制。AFC信號(hào)由邏輯電路中的DSP（數(shù)字語(yǔ)音處理器）輸出。由于GSM手機(jī)是按不同的時(shí)間段（時(shí)隙）來(lái)區(qū)分用戶的，所以，手機(jī)與系統(tǒng)保持時(shí)間同步非常重要，否則將導(dǎo)致手機(jī)不能與系統(tǒng)進(jìn)行正常的通信。在GSM系統(tǒng)中，公共廣播控制信道（BCCH）包含頻率校正信息與同步信息等。手機(jī)一

19、開(kāi)機(jī)，就會(huì)在邏輯電路的控制下掃描這個(gè)信道，從中捕捉同步與頻率校正信息。如果手機(jī)系統(tǒng)檢測(cè)到手機(jī)的時(shí)鐘與系統(tǒng)不同步，手機(jī)的邏輯電路就會(huì)輸出AFC信號(hào)。AFC信號(hào)改變13MHz電路中VCO兩端的反向偏壓，使該VCO電路輸出頻率發(fā)生變化，從而保證手機(jī)與系統(tǒng)同步。11.1.1 射頻部分（2）鑒相器鑒相器簡(jiǎn)稱PH、PD或PHD（Phase Detector），是一個(gè)相位比較器。它將VCO振蕩信號(hào)的相位變化變換為電壓的變化，鑒相器輸出的是一個(gè)脈動(dòng)直流信號(hào)，這個(gè)脈動(dòng)直流信號(hào)經(jīng)低通濾波器（LPF）濾除高頻成分后去控制VCO電路。鑒相器對(duì)基準(zhǔn)輸入信號(hào)與VCO產(chǎn)生的輸入信號(hào)進(jìn)行相位比較，輸出反映兩信號(hào)相位誤差的誤差

20、電壓。為了使相位比較更為精確，鑒相器是在低頻狀態(tài)下工作的。在手機(jī)電路中，鑒相器通常與分頻器被集成在一個(gè)專用的芯片中，這個(gè)芯片通常被稱得為PLL（鎖相環(huán)），或被集成在一個(gè)復(fù)合芯片中（即該芯片包含多種功能電路）。11.1.1 射頻部分（3）壓控振蕩器壓控振蕩器簡(jiǎn)稱VCO（Voltage Control Oscillator），是一個(gè)“電壓-頻率”轉(zhuǎn)換裝置。它將鑒相器PD輸出的相差電壓信號(hào)的變化轉(zhuǎn)化成頻率的變化。其電壓控制功能的完成是通過(guò)一個(gè)特殊的器件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)器件就是變?nèi)荻O管。鑒相器輸出的相差電壓加在變?nèi)荻O管的兩端后，當(dāng)該電壓發(fā)生變化時(shí)，變?nèi)荻O管兩端的反偏電壓也發(fā)生變化，導(dǎo)致變?nèi)荻O管的

21、結(jié)電容改變，從而使VCO振蕩回路的元件參數(shù)改變，VCO輸出的頻率也隨之改變。VCO在鎖相環(huán)中非常重要，是頻率合成及鎖相環(huán)路的核心電路。它應(yīng)滿足如下一些特性：輸出幅度穩(wěn)定性要好，在整個(gè)VCO工作頻帶內(nèi)均應(yīng)滿足此要求，否則會(huì)影響鑒相靈敏度；頻率覆蓋范圍要滿足要求且有余量；電壓-頻率變換特性的線性范圍要寬。11.1.1 射頻部分（4）分頻器鑒相器是將VCO輸出信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較。在頻率合成中，為了提高控制精度，鑒相器應(yīng)在低頻下工作。然而VCO輸出頻率是比較高的，為了提高整個(gè)環(huán)路的控制精度，就采用了分頻技術(shù)。手機(jī)中的頻率合成環(huán)路較多，不同的頻率合成環(huán)路使用的分頻器不同：接收VCO（第一本機(jī)振蕩）信

22、號(hào)是隨信道的變化而變化的，該頻率合成環(huán)路中的分頻器是一個(gè)程控分頻器，其分頻比受控于邏輯電路輸出的頻率合成數(shù)據(jù)信號(hào)（SYNDAT、SYNCLK、SYNSTR）；中頻VCO（第二本機(jī)振蕩），信號(hào)是固定的，中頻VCO頻率合成環(huán)路中的分頻器的分頻比也是固定的。分頻器輸出的信號(hào)送到鑒相器，和基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行相位比較。11.1.1 射頻部分（5）低通濾波器低通濾波器簡(jiǎn)稱LPF（Low Pass Filter）。低通濾波器在頻率合成環(huán)路中又被稱為環(huán)路濾波器。它是一個(gè)RC電路，位于鑒相器與VCO電路之間。由于鑒相器PD輸出的不但包含直流控制信號(hào)，還有一些高頻諧波成分。這些諧波會(huì)影響VCO電路的工作。低通濾波器

23、通過(guò)對(duì)電阻、電容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置，使高頻成分被濾除，防止了對(duì)VCO電路造成干擾。最后需要說(shuō)明的是，對(duì)于鎖相環(huán)電路的分析是非常重要的，它在每一個(gè)手機(jī)中都存在，并且大多集于一處。分析時(shí)一定要弄清以下幾點(diǎn)：11.1.1 射頻部分分析時(shí)一定要弄清以下幾點(diǎn)：頻率合成器的編程三線，分別是SYNCLK、SYNDAT、SYNEN，它們一般由邏輯部分的CPU送來(lái)，用以控制分頻比。基準(zhǔn)振蕩頻率是頻率合成器產(chǎn)生頻率的基準(zhǔn)和參考。鎖相環(huán)控制電壓的輸出，是調(diào)整壓控振蕩器（VCO）振蕩頻率的執(zhí)行者。壓控振蕩器（VCO）產(chǎn)生頻率的輸出端。產(chǎn)生頻率的反饋取樣信號(hào)線，它是執(zhí)行調(diào)整的基礎(chǔ)。電源供電端，包括鎖相環(huán)頻率合成器和壓控

24、振蕩器的供電。由于頻率合成器的特殊性，當(dāng)頻率合成電路出現(xiàn)故障時(shí)，輕則會(huì)出現(xiàn)上網(wǎng)難、打電話難等故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起不開(kāi)機(jī)、不入網(wǎng)、無(wú)發(fā)射等許多癥狀。11.1.2 邏輯/音頻部分1中央處理單元手機(jī)中，以中央處理器CPU為核心的控制電路稱為邏輯電路，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)手機(jī)的工作進(jìn)行控制和管理，包括開(kāi)機(jī)操作、定時(shí)控制、數(shù)字系統(tǒng)控制、射頻部分控制以及外部接口、鍵盤(pán)、顯示器SIM卡管理與控制等。中央處理器（CPU）是一個(gè)4位或8位的專用單片計(jì)算機(jī)，內(nèi)部由運(yùn)算器、控制器、工作寄存器、緩沖寄存器和總線等組成，相當(dāng)于手機(jī)的“大腦”，它的作用是射頻部分的控制、鍵盤(pán)控制、液晶顯示驅(qū)動(dòng)、其他集成電路的控制與相互之間的數(shù)據(jù)傳送。

25、中央處理器（CPU）是按程序一步一步進(jìn)行工作的。所謂程序就是一長(zhǎng)串指令的集合，程序通常又稱為軟件。程序一般固化在專用存儲(chǔ)器中，也可直接固化在中央處理器內(nèi)部。11.1.2 邏輯/音頻部分因此，要使中央處理器能正常工作，必須具備如下一些基本工作條件：（1）符合標(biāo)準(zhǔn)而且穩(wěn)定的供電電源對(duì)CPU的供電電壓要符合該CPU的標(biāo)準(zhǔn)要求，而且要穩(wěn)定無(wú)波動(dòng)。一般要求其供電電源電壓誤差不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值的5%。（2）準(zhǔn)確的工作時(shí)鐘CPU是嚴(yán)格按照時(shí)鐘節(jié)拍一拍一拍工作的，一個(gè)鐘脈沖為一個(gè)時(shí)鐘周期，幾個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期，幾個(gè)機(jī)器周期組成一個(gè)命令周期。因此鐘脈沖能決定CPU運(yùn)行速度的快慢。如果沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)，CPU就無(wú)法

26、工作，相當(dāng)于心臟停止了跳動(dòng)。整個(gè)設(shè)備也就“死”了。所以檢修時(shí)千萬(wàn)不要忘記檢查晶振時(shí)鐘電路是否正常。11.1.2 邏輯/音頻部分（3）正確的復(fù)位（RESET）信號(hào)所謂復(fù)位是指強(qiáng)制電路回復(fù)到某一確定的起始狀態(tài)。因?yàn)镃PU內(nèi)部各部件之間以及外部與之同步工作的各部件之間，各自都要從某一確定狀態(tài)一起開(kāi)始，才能正確協(xié)調(diào)運(yùn)行。在正常情況下，不經(jīng)復(fù)位就運(yùn)行不能達(dá)到正常協(xié)調(diào)；但如果只復(fù)位不撤消，則又會(huì)只停留在起始狀態(tài)而不能進(jìn)入運(yùn)行。因此正常的復(fù)位信號(hào)應(yīng)該是一個(gè)短暫的低電平（也可用高電平）脈沖。為簡(jiǎn)化操作，在電路設(shè)計(jì)時(shí)都安排在開(kāi)機(jī)上電的同時(shí)進(jìn)行復(fù)位。檢修時(shí)應(yīng)注意復(fù)位脈沖出現(xiàn)的時(shí)機(jī)和大小。11.1.2 邏輯/音頻部

27、分（4）必須要有正確的程序如前所述，CPU是嚴(yán)格按照程序逐條執(zhí)行指令來(lái)工作的。CPU的工作程序必須預(yù)先按順序存放在存儲(chǔ)器（ROM）中，工作時(shí)CPU從ROM中順序逐條取出指令，按指令執(zhí)行操作。如果沒(méi)有程序（丟失）或不能提供正確的程序（損壞或傳輸中發(fā)生錯(cuò)誤），必定導(dǎo)致CPU不能正常運(yùn)行，表現(xiàn)為“死機(jī)”或亂運(yùn)行等故障。（5）必須要有正確的數(shù)據(jù)這里的數(shù)據(jù)指的是經(jīng)由CPU處理的一切信息。數(shù)據(jù)信息是CPU的加工處理對(duì)象，數(shù)據(jù)可以來(lái)自鍵盤(pán)輸入和接收電路，可以是反映電路狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)，也可以是已存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的信息，數(shù)據(jù)經(jīng)加工處理后，或送到顯示屏顯示，或再送入存儲(chǔ)器貯存，或輸出某種控制信號(hào)完成該種控制。顯然，

28、如果CPU得不到各種正確的輸入數(shù)據(jù)，處理后的數(shù)據(jù)也必然是錯(cuò)誤的，從而造成亂顯示，亂動(dòng)作。11.1.2 邏輯/音頻部分2存儲(chǔ)器與總線存儲(chǔ)器分為程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩大類。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器又叫暫存器，它的作用主要是存放手機(jī)當(dāng)前運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)，一旦關(guān)機(jī)，則內(nèi)容全部消失，這一點(diǎn)和我們?cè)谟?jì)算機(jī)中常講的內(nèi)存的功能是一致的。程序存儲(chǔ)器多數(shù)由兩部分組成：一個(gè)是FLASH ROM（閃速存儲(chǔ)器）；另一個(gè)是EEPROM（電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，俗稱碼片）。不過(guò)也有少數(shù)手機(jī)的程序存儲(chǔ)器就是一片集成電路（如西門(mén)子2588、摩托羅拉L2000等）。還有部分手機(jī)將FLASH ROM和RAM合二為一（如愛(ài)立信T18），所以

29、在手機(jī)中看不到RAM。（1）靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）SRAM是一種性能較好的隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM），因此得到了廣泛應(yīng)用，其是存儲(chǔ)手機(jī)工作時(shí)的數(shù)據(jù)。在掉電后，其內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)會(huì)丟失。11.1.2 邏輯/音頻部分（2）閃速存儲(chǔ)器（FLASH ROM） 手機(jī)邏輯電路中的版本又稱字庫(kù)（FLASH ROM），F(xiàn)LASH ROM是一個(gè)塊存儲(chǔ)器，以代碼的形式裝載了手機(jī)的基本程序和各種功能程序。當(dāng)手機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)，CPU送出一個(gè)復(fù)位信號(hào)RST給版本，使系統(tǒng)復(fù)位。待CPU把版本的讀寫(xiě)端、片選端選通后，CPU就可以從字庫(kù)中取出指令，在CPU中運(yùn)算、譯碼，輸出各部分協(xié)調(diào)的工作命令，從而完成各自功能。字庫(kù)里的軟件資料是通過(guò)數(shù)

30、據(jù)交換端、地址交換端與CPU進(jìn)行通信的。如果FLASH的地址有誤或未能選取通，都將導(dǎo)致手機(jī)不能正常工作。11.1.2 邏輯/音頻部分（3）電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM） 在手機(jī)中，EEPROM俗稱碼片，它主要存儲(chǔ)手機(jī)機(jī)身碼（俗稱串號(hào)）和存放功率控制（PC）表、數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）表、自動(dòng)頻率控制（AFC）表、自動(dòng)增益控制（AGC）表等信息，其中的信息可以修改?，F(xiàn)在，有的手機(jī)已經(jīng)把EEPROM集成在FLASH中。碼片的故障分兩種情況：一種是碼片本身硬件損壞；一種是內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)丟失。硬件損壞的情況一般少見(jiàn)，主要是軟件數(shù)據(jù)丟失。當(dāng)數(shù)據(jù)丟失后會(huì)出現(xiàn)“手機(jī)被鎖（Phone Locked）”，顯

31、示“聯(lián)系服務(wù)商（CONTACT SERVICE）”或出現(xiàn)低電告警、顯示黑屏等故障現(xiàn)象。由于EEP ROM可以用電擦除，所以出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可以重新寫(xiě)入。11.1.2 邏輯/音頻部分（4）總線 在中央處理器與存儲(chǔ)器之間、存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器之間傳輸控制信息的線叫控制總線（CONTROLBUS），簡(jiǎn)稱總線。在微處理系統(tǒng)中，一般有三種總線：數(shù)據(jù)總線。這是條雙向傳輸總線。信息既可以從CPU輸出到存儲(chǔ)器或其他IC，也可以反向送入CPU。地址總線。這是條單向總線。信息只能從CPU單向輸出?？刂瓶偩€。這其中有的線進(jìn)行讀、寫(xiě)輸出，有的線為輸入（中斷控制）。11.1.2 邏輯/音頻部分3數(shù)字信號(hào)處理器（DSP） 邏輯

32、/音頻部分需要進(jìn)行大量的數(shù)字信號(hào)的處理，例如語(yǔ)音編解碼等。實(shí)際上，CPU可以執(zhí)行這些功能，但勢(shì)必會(huì)加重CPU的負(fù)荷，影響CPU對(duì)整機(jī)的控制。所以就出現(xiàn)了DSP芯片，它具有更快的數(shù)字信號(hào)運(yùn)算能力，從而把CPU解放出來(lái)。每個(gè)手機(jī)中都存在DSP的應(yīng)用，DSP通過(guò)串行或并行的總線與CPU通信。11.1.2 邏輯/音頻部分4I/O接口（1）模擬與數(shù)字的接口模塊每個(gè)手機(jī)中都存在模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的處理，因此不可避免地都存在模擬和數(shù)字之間的接口。例如在接收通路上，手機(jī)對(duì)信號(hào)要進(jìn)行模擬數(shù)字模擬的處理，以最終驅(qū)動(dòng)聽(tīng)筒發(fā)聲；在發(fā)射通路上，也同樣執(zhí)行類似過(guò)程。手機(jī)中的模擬與數(shù)字接口一般都由專門(mén)的集成電路來(lái)負(fù)責(zé)，相應(yīng)

33、地進(jìn)行A/D和D/A轉(zhuǎn)換。（2）I/O設(shè)備鍵盤(pán)輸入、功能翻蓋開(kāi)關(guān)輸入、話筒輸入、液晶顯示屏（LCD）輸出、聽(tīng)筒輸出、振鈴器輸出、手機(jī)狀態(tài)指示燈輸出都是人與手機(jī)之間的I/O。對(duì)這些電路的分析，要把握相應(yīng)的信號(hào)輸出、輸入途徑，并了解相關(guān)控制信號(hào)的作用。11.1.3 電源部分電源電路非常重要，它為一切電路提供后勤保障。沒(méi)有電源電路的支持，射頻部分和邏輯/音頻部分根本就不能工作，因此，這里把電源電路作為一個(gè)獨(dú)立單元加以介紹。圖11-14所示的是手機(jī)電源系統(tǒng)組成方框圖，手機(jī)所需的各種電壓一般先由手機(jī)電池供給，電池電壓（VBATT）一般加在電源IC（集成電路）上，手機(jī)電源是否有電壓輸出，通過(guò)手機(jī)鍵盤(pán)的開(kāi)關(guān)

34、機(jī)鍵控制，當(dāng)開(kāi)機(jī)鍵按下后，電源IC產(chǎn)生各路電壓供給各部分，其中一路邏輯電源輸出后給CPU供電，一路射頻電源輸出后供給中頻IC和13MHz晶振，產(chǎn)生的13MHz信號(hào)再送往CPU，同時(shí)，電源IC還輸出一個(gè)復(fù)位信號(hào)供CPU進(jìn)行復(fù)位。CPU在滿足了“3個(gè)條件”（電源、復(fù)位和時(shí)鐘信號(hào)）之后，便開(kāi)始從存儲(chǔ)器內(nèi)調(diào)出初始化程序，對(duì)整機(jī)的工作進(jìn)行自檢，自檢正常后，CPU將給出開(kāi)機(jī)維持信號(hào)（看門(mén)狗信號(hào)）到電源IC，維持手機(jī)的正常開(kāi)機(jī)。圖11-14 電源系統(tǒng)組成方框圖11.1.3 電源部分手機(jī)的電池主要分3類：鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池。目前手機(jī)上基本上都是用鋰電池，鋰離子電池是一種高能量的密度電池，與同樣大小

35、的鎳鎘電池和鎳氫電池相比，電量?jī)?chǔ)備更大，重量也更輕。 電池上一般標(biāo)注都用英文。Ni-Cd為鎳鎘電池，Ni-MH（Hi）為鎳氫電池，Ni-Li為鋰電池。1電池接口 手機(jī)電池的類型多種多樣，其接口（連接）電路也多種多樣，對(duì)于大多數(shù)手機(jī)來(lái)說(shuō)，既可以通過(guò)電池供電，也可以通過(guò)外接電源供電，電池供電用BATT+表示，外接電源用EXT-B+表示，經(jīng)過(guò)外接電源和電池供電轉(zhuǎn)換后的電壓一般用B+表示。很多手機(jī)電池電路中還有一個(gè)比較重要的信號(hào)線路電池識(shí)別電路。電池通過(guò)四條線和手機(jī)相連。即電池正極（BATT等）、電池信息（BSI、BATID、BATT-SER-DATA等）、電池溫度的（BTEMP）、電池地（GND）。

36、此信號(hào)線通常是手機(jī)廠家為防止手機(jī)用戶使用非原廠配件而設(shè)置的，它也用于手機(jī)對(duì)電池類型的檢測(cè)，以確定合適的充電模式。其中，電池信息和電池溫度與手機(jī)的開(kāi)機(jī)也有一定的關(guān)系。11.1.3 電源部分2開(kāi)機(jī)信號(hào)手機(jī)的開(kāi)機(jī)方式有兩種，一種是高電平開(kāi)機(jī)，也就是當(dāng)開(kāi)關(guān)鍵被接下時(shí)，開(kāi)機(jī)觸發(fā)端接到電池電源，是一個(gè)高電平啟動(dòng)電源電路開(kāi)機(jī)；一種是低電平開(kāi)機(jī)，也就是當(dāng)開(kāi)關(guān)鍵被按下時(shí)，開(kāi)機(jī)觸發(fā)端接地，是一個(gè)低電平啟動(dòng)電源電路開(kāi)機(jī)。摩托羅拉、諾基亞及其他多數(shù)手機(jī)都是低電平觸發(fā)開(kāi)機(jī)。只有愛(ài)立信早期的手機(jī)（如T18手機(jī)）是高電平觸發(fā)開(kāi)機(jī)。如果電路圖中開(kāi)關(guān)鍵的一端接地，則該手機(jī)是低電平觸發(fā)開(kāi)機(jī)，如果電路圖中開(kāi)關(guān)鍵的一端接電池電源，則

37、該手機(jī)是高電平觸發(fā)開(kāi)機(jī)。11.1.3 電源部分3時(shí)鐘信號(hào)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路產(chǎn)生一個(gè)32768kHz的信號(hào)，給邏輯電路提供睡眠時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)給系統(tǒng)計(jì)時(shí)器提供時(shí)鐘。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路若不能輸出32768kHz的信號(hào)，則手機(jī)無(wú)時(shí)鐘顯示，還有可能導(dǎo)致不能開(kāi)機(jī)。11.1.3 電源部分4穩(wěn)壓輸出穩(wěn)壓電源通常都是由一些獨(dú)立的電壓調(diào)節(jié)器提供不同的電源，這些電源有邏輯電源VDIG、頻率合成電源VVCO、模擬電源VANA、VPRAD和VRAD等。手機(jī)的電池電壓較低，而有些電路則需要較高的工作電壓，另外，電池電壓隨著用電時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)逐漸降低，為了供給手機(jī)各電路穩(wěn)定的且符合要求的電壓，手機(jī)的電源電路常采用升壓電路。手機(jī)中的很多電

38、壓是不受控的，即只要按下開(kāi)機(jī)鍵就有輸出，這部分電壓大部分供給邏輯電路，基準(zhǔn)時(shí)鐘電路，以使邏輯電路具備工作條件（即供電、復(fù)位、時(shí)鐘），并輸出開(kāi)機(jī)維持信號(hào)，維持手機(jī)的開(kāi)機(jī)。非受控電壓一般是穩(wěn)定的直流電壓，用萬(wàn)用表可以測(cè)量，電壓值就是標(biāo)稱值。11.1.3 電源部分手機(jī)中除非受控電壓外，還輸出受控電壓，也就是說(shuō)，輸出的電壓是受控的，這部分電壓大部分供給手機(jī)射頻電路中的壓控振蕩器、功放、發(fā)射VCO等電路。輸出受控電壓主要有兩個(gè)原因：一是這個(gè)電壓不能在不需要的時(shí)候出現(xiàn)，否則手機(jī)就亂套了。二是為了省電，使部分電壓不需要時(shí)不輸出。受控電壓一般受CPU輸出的RX ON、TX ON等信號(hào)控制，由于RX ON、TX

39、 ON信號(hào)為脈沖信號(hào)，因此，輸出的電壓也為脈沖電壓，需用示波器測(cè)量，用萬(wàn)用表測(cè)量要小于標(biāo)稱值。電源電路中VXO電源若無(wú)輸出，則基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘電路不能正常工作，導(dǎo)致手機(jī)不開(kāi)機(jī)；若參考電源VREF等無(wú)輸出，則電路中的A/D電路不能正常工作，RXI/Q信號(hào)不正常等，導(dǎo)致手機(jī)不能入網(wǎng)；若VCP電源不正常，則頻率合成電路中的泵電路不能正常工作，VCO不能輸出正確的頻率信號(hào)，造成手機(jī)無(wú)接收或上網(wǎng)難。11.1.3 電源部分5充電控制 各種手機(jī)的充電電路雖然有所不同，但工作原理卻基本一致。即充電電路一般由三部分電路組成：一是充電檢測(cè)電路，用來(lái)檢測(cè)充電器是否插入手機(jī)充電座；二是充電驅(qū)動(dòng)電路，用來(lái)控制外接電源向手機(jī)

40、電池進(jìn)行充電；三是電池電量檢測(cè)電路，用以檢測(cè)充電電量的多少，當(dāng)電池充滿電時(shí)，向邏輯電路提供一“充電已好”的信號(hào)，于是，邏輯電路控制充電電路斷開(kāi)，停止充電。另外，有些手機(jī)的充電電路還具有保護(hù)電路。1114 其他電路1SIM卡電路 所有GSM手機(jī)的SIM卡電路都基本相似，只不過(guò)它們的具體電路有些變化而已，一般由讀卡器（卡座）和總線接口等組成?？ㄗ谑謾C(jī)中提供手機(jī)與SIM卡通信的接口，通過(guò)卡座上的彈簧片與SIM卡接觸，所以如果彈簧片變形或接觸不良，會(huì)導(dǎo)致SIM卡故障，如“檢查卡”、“插入卡”等。SIM卡電路僅在SIM卡插入手機(jī)且開(kāi)機(jī)后才開(kāi)始工作。SIM卡接口電路很簡(jiǎn)單，但整個(gè)SIM卡數(shù)據(jù)通信的線路卻

41、很復(fù)雜，SIM卡電路和其他電路一樣，使用過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的故障。1114 其他電路2背景燈電路背景燈電路一般由發(fā)光二極管和開(kāi)關(guān)控制管組成。在手機(jī)加電不開(kāi)機(jī)或手機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，發(fā)光二極管不發(fā)光，而當(dāng)開(kāi)機(jī)或按鍵時(shí)，中央處理器（CPU）送出背光燈控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制管，使發(fā)光二極管發(fā)光。3振動(dòng)器電路振動(dòng)器電路由開(kāi)關(guān)控制管（或驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器）、振動(dòng)馬達(dá)和連接器組成。當(dāng)有來(lái)電時(shí)，中央處理器送出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給開(kāi)關(guān)控制管（或驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器）使振動(dòng)馬達(dá)工作。4顯示電路顯示電路主要提供液晶顯示屏所需的工作電壓、數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。摩托羅拉系列和愛(ài)立信系列手機(jī)的顯示電路都有負(fù)壓控制，前者的負(fù)壓都由模塊或穩(wěn)壓管產(chǎn)生，后者則受

42、軟件控制。所以摩托羅拉系列產(chǎn)品因負(fù)壓不正常而引起的故障較多。諾基亞系列手機(jī)除8110有負(fù)壓電路外，其它手機(jī)都沒(méi)有負(fù)壓產(chǎn)生電路。1114 其他電路5振鈴電路振鈴電路由開(kāi)關(guān)管和振鈴器組成。振鈴信號(hào)則由CPU發(fā)出并通過(guò)音頻處理模塊產(chǎn)生悅耳的鈴聲使振鈴器發(fā)出動(dòng)聽(tīng)的聲音。6耳麥電路耳機(jī)（受話器）和麥克風(fēng)（送話器）的電路比較簡(jiǎn)單，通過(guò)它可以給手機(jī)提供數(shù)據(jù)、音頻信號(hào)，手機(jī)也可以輸出數(shù)據(jù)、音頻信號(hào)。送話器有正負(fù)極之分，如果極性接反，則不能輸出信號(hào)。受話器多因接觸不良而導(dǎo)致聽(tīng)不到對(duì)方的聲音。受話器和振鈴是兩個(gè)不同的電路器件，千萬(wàn)不要混為一談。112 CDMA手機(jī)11.2.1 概述 目前CDMA手機(jī)基本上都使用美

43、國(guó)高通公司的技術(shù)方案，不同的廠商生產(chǎn)的CDMA手機(jī)的電路形式也基本相同，都采用超外差一次變頻接收和帶發(fā)射上變頻發(fā)射。所以，CDMA手機(jī)盡管品種不少，但CDMA手機(jī)電路結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)并不復(fù)雜。在GSM手機(jī)電路中，各移動(dòng)電話廠商都用自己的GSM通信專用集成芯片，它們的結(jié)構(gòu)當(dāng)然不盡相同。在CDMA手機(jī)中，由于各大廠商都使用了美國(guó)高通公司的技術(shù)專利，它們都必須使用高通公司的CDMA專用芯片，所以，絕大多數(shù)CDMA手機(jī)的基帶電路都很相似。但是，由于CDMA系統(tǒng)有各種不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，高通公司推出的CDMA芯片也有所不同，常見(jiàn)的有CSM系列芯片、MSM系列芯片。在CDMA手機(jī)中，基本上都是采用MSM系列芯片。

44、MSM系列芯片的核心是高通公司的MSM單芯片基帶處理器調(diào)制解調(diào)器，它直接與接收射頻芯片RFR、接收中頻信號(hào)IFR、發(fā)射中頻芯片RFT與電源管理芯片PM芯片連接。MSM系列芯片主要有MSM3000、MSM3100、MSM3300、MSM5000、MSM5100、MSM5200等。MSM3000芯片可直接與IFT3000和IFR3000連接，并帶有一個(gè)發(fā)射和接收前端電路，構(gòu)成了符合IS-95A或IS-95B CDMA規(guī)范的用戶端裝置所必需的系統(tǒng)硬件。圖11-15所示的是MSM芯片組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11-15 MSM芯片組的結(jié)構(gòu)示意圖112 CDMA手機(jī)MSM3100TM是高通公司的第六代CDMA產(chǎn)

45、品，它是3100芯片組的核心，直接與RFT3100模擬基帶至射頻的向上轉(zhuǎn)換器、IFR3100中頻至基帶的向下轉(zhuǎn)換器、RFR3100射頻至中頻的向下轉(zhuǎn)換器以及PM1000電源管理的ASIC接口連接。圖11-16、11-17所示的就是MSM3100芯片組的電路結(jié)構(gòu)框圖。該結(jié)構(gòu)圖適用于大部分CDMA手機(jī)，可看作是它們的電路方框圖。圖11-16 MSM3100芯片組射頻電路框圖圖11-17 MSM3100芯片組基帶部分電路圖112 CDMA手機(jī)三星公司SCH-470手機(jī)是較早投放到市場(chǎng)的產(chǎn)品。使用MSM3000芯片組作為該機(jī)的核心。工作在CDMA模式下，集軟切換、硬切換、動(dòng)態(tài)功率控制等技術(shù)于一身， 1

46、接收工作流程 三星SCH-470的接收部分是一個(gè)超外差一次變頻接收電路。由天線接收到的高頻感應(yīng)信號(hào)，首先經(jīng)雙工濾波器進(jìn)行分離，送入接收通道。在接收電路中，該信號(hào)先由一個(gè)低噪聲放大電路進(jìn)行低噪聲放大，以滿足混頻器對(duì)輸入信號(hào)幅度的要求。低噪聲放大器輸出的射頻信號(hào)在混頻電路中與本機(jī)振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，得到8538MHz的接收中頻信號(hào)。中頻信號(hào)首先經(jīng)過(guò)中頻放大器進(jìn)行放大，然后由中頻濾波器濾波。濾波后的中頻信號(hào)再經(jīng)AGC放大器放大，然后到中頻處理電路進(jìn)行RXIQ解調(diào)，得到接收基帶信號(hào)。 用于RXIQ解調(diào)的17076MHz信號(hào)由一個(gè)專門(mén)的中頻VCO電路產(chǎn)生。解調(diào)后的IQ信號(hào)被送到邏輯電路。IQ信號(hào)首先經(jīng)AD

47、轉(zhuǎn)換，得到數(shù)碼的信號(hào)。數(shù)碼信號(hào)再經(jīng)信道解碼、去分間插入、聲碼器處理、PCM解碼等處理，還原出模擬的話音信號(hào)。112 CDMA手機(jī)2發(fā)送工作流程 在發(fā)射電路部分，SCH470采用的是帶發(fā)射上變頻的電路。模擬的話音信號(hào)首先經(jīng)送話器轉(zhuǎn)換，得到模擬的話音電信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)PCM編碼，得到數(shù)字話音信號(hào)。 數(shù)字話音信號(hào)由聲碼器進(jìn)行處理，然后經(jīng)分間插入、信道編碼等處理，得到發(fā)射基帶信號(hào)TXI/Q。TXI/Q信號(hào)被送到射頻電路。在射頻電路中，I/Q信號(hào)首先進(jìn)行I/Q調(diào)制。用于調(diào)制的載波信號(hào)由一個(gè)專門(mén)的發(fā)射中頻VCO電路產(chǎn)生。 I/Q調(diào)制器輸出發(fā)射已調(diào)中頻信號(hào)。該信號(hào)在發(fā)射上變頻器中與本機(jī)振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻，得到最

48、終的發(fā)射信號(hào)。發(fā)射上變頻器輸出的信號(hào)送到功率放大電路進(jìn)行功率放大。然后經(jīng)天線輻射出去。11.2.2 收發(fā)部分1接收部分電路SCH-470手機(jī)的接收機(jī)是一個(gè)超外差一次變頻接收機(jī)。它的電路結(jié)構(gòu)與摩托羅拉的許多GSM手機(jī)的接收機(jī)電路結(jié)構(gòu)相似。但它們之間是有本質(zhì)的區(qū)別的，下面對(duì)接收部分電路進(jìn)行詳細(xì)地介紹。（1）天線電路 在GSM手機(jī)中，天線電路通常采用天線開(kāi)關(guān)電路。而CDMA手機(jī)的天線電路則基本上采用雙工濾波器電路。在雙模的CDMA手機(jī)中，還設(shè)有雙訊器，以分離不同頻段的信號(hào)。但目前的國(guó)內(nèi)的CDMA手機(jī)基本上都是工作在800MH頻段的。所以，天線電路基本上都只有雙工濾波器電路。 雙工濾波器是一個(gè)無(wú)源器件

49、。雙工濾波器實(shí)際上包含一個(gè)接收帶通濾波器與一個(gè)發(fā)射帶通濾波器。雙工濾波器有3個(gè)端口：ANT、TX、RX。11.2.2 收發(fā)部分 ANT端口是公共端，連接到天線；TX端口是發(fā)射信號(hào)端口，該端口連接到發(fā)射機(jī)的功率放大器的輸出端；RX端口是接收信號(hào)端口，該端口輸出信號(hào)送到接收機(jī)的低噪聲放大電路。 天線將感應(yīng)接收到的高頻電磁波轉(zhuǎn)換成高頻電信號(hào)，然后經(jīng)雙工濾波器F301將該信號(hào)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)電路。在接收的時(shí)候，它只允許中心頻率為881MHz，上下各125MHz范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，以避免發(fā)射信號(hào)或其他干擾信號(hào)進(jìn)入接收電路，對(duì)接收電路性能造成影響。 在發(fā)射的時(shí)候，它只允許中心頻率為836MHz，上下各125MH

50、z范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，以避免發(fā)射電路中的雜散信號(hào)輻射出去，對(duì)其他通信設(shè)施造成影響。11.2.2 收發(fā)部分（2）低噪聲放大器在接收電路中的低噪聲放大器（LNA）的電路中，Q302是低噪聲放大器的核心器件，在Q302的前后，各有一個(gè)射頻濾波器。這兩個(gè)射頻濾波器都是帶通濾波器，它只允許CDMA接收頻段內(nèi)的射頻信號(hào)通過(guò)。（3）混頻電路混頻電路是接收部分的核心，如圖11-18所示。這是一個(gè)由集成電路組成的混頻電路。U301是其核心器件。本機(jī)振蕩信號(hào)由C310、L351加到U301模塊，CDMA射頻信號(hào)則由F302濾波到達(dá)。混頻得到的中頻信號(hào)從U301的5腳輸出。C315、L355等構(gòu)成混頻電路的饋電電路。

51、混頻器的工作電源+33VRC由電壓調(diào)節(jié)器U382提供。 圖11-18 混頻電路 圖11-19 中頻放大框圖11.2.2 收發(fā)部分（4）中頻放大 接收部分的增益主要由中頻放大器提供。所以，中頻放大器的性能好壞直接影響到接收機(jī)的整體性能。中頻放大器有分立元件的和集成組件的。SCH470手機(jī)采用了一個(gè)固定增益的分立元件組成的中頻放大器和一個(gè)由AGC放大電路組成的中頻放大器。如圖11-19所示。 中頻放大器的第一級(jí)采用的是一個(gè)固定的集電極反饋偏置的三極管放大電路。Q303是放大管。Q303電路的工作電源由U382提供。電阻R307既給三極管的基極提供偏壓，又在電路中引入負(fù)反饋。放大器的電壓放大作用通過(guò)

52、電感L317反映出來(lái)。 Q303電路放大輸出的中頻信號(hào)送到后面的AGC放大電路。但信號(hào)首先要經(jīng)中頻濾波器濾波。該濾波器的帶寬為125MHz。經(jīng)濾波后的中頻信號(hào)送到AGC放大器U302。該電路受邏輯電路輸出的RX-AGC-ADJ信號(hào)控制。 同時(shí)，U302電路還受SLEEP信號(hào)的控制。當(dāng)SLEEP信號(hào)為高電平時(shí)，U302電路才開(kāi)始工作。11.2.2 收發(fā)部分（5）接收中頻壓控振蕩電路接收中頻壓控振蕩電路由U402、U401及變?nèi)荻O管D403、D404等組成。該電路產(chǎn)生一個(gè)中心頻率恒定為17076MHz的振蕩信號(hào)。該電路產(chǎn)生的中頻VCO信號(hào)用于接收機(jī)進(jìn)行I/Q解調(diào)。手機(jī)開(kāi)機(jī)后，只要+33VRC電源

53、到達(dá)該中頻VCO電路，該電路就開(kāi)始工作，產(chǎn)生17076MHz的振蕩信號(hào)。11.2.2 收發(fā)部分（6）接收I/Q解調(diào) U302內(nèi)部分AGC放大器輸出的8538MHz的接收中頻信號(hào)被送到U401模塊內(nèi)的I/Q解調(diào)電路。 接收中頻VCO電路產(chǎn)生的17076MHz的中頻VCO信號(hào)在U401模塊內(nèi)首先被2分頻，得到一個(gè)純凈的8538MHz的點(diǎn)頻信號(hào)。該信號(hào)與8538MHz的接收中頻信號(hào)進(jìn)行混頻，得到CDMA接收機(jī)的I/Q信號(hào)。要說(shuō)明的是，中頻信號(hào)并不是一個(gè)純凈的8538MHz點(diǎn)頻信號(hào)。其中心頻率為8538，063MHz。 解調(diào)得到的RXI/Q信號(hào)從U401的5360腳輸出，送到中央處理單元U101模塊。

54、該信號(hào)可用示波器來(lái)檢測(cè)。它與GSM手機(jī)的RXI/Q信號(hào)有很大的區(qū)別。 RXI/Q信號(hào)可在U401的60腳測(cè)到，也可在U101模塊旁的電阻R197、R200、R206、R207、R196、R201、R203等處檢測(cè)。11.2.2 收發(fā)部分2發(fā)射部分電路 SCH-470手機(jī)的發(fā)射機(jī)是一個(gè)帶發(fā)射上變頻的發(fā)射機(jī)電路。其電路結(jié)構(gòu)與摩托羅拉V998等手機(jī)的電路結(jié)構(gòu)非常相似。但它的工作方式與GSM手機(jī)的發(fā)射機(jī)卻有很大的不同。（1）發(fā)射中頻VCO SCH-470手機(jī)的發(fā)射中頻VCO電路由U401內(nèi)的部分電路和變?nèi)荻O管D401、D402等組成。該電路產(chǎn)生一個(gè)26076MHz的信號(hào)，用于發(fā)射機(jī)進(jìn)行I/Q調(diào)制。若

55、該電路工作不正常，手機(jī)無(wú)發(fā)射。若發(fā)射中頻VCO信號(hào)不正常，應(yīng)檢查U401、D401電路。11.2.2 收發(fā)部分（2）發(fā)射I/Q調(diào)制及發(fā)射上變頻電路 圖11-20所示的是CDMA手機(jī)TX I/Q調(diào)制的原理方框圖。從圖中可以看到，邏輯電路輸出的TXI/Q信號(hào)被送到I/Q調(diào)制器。SCH-470的I/Q調(diào)制電路被集成在U401模塊內(nèi)。11.2.2 收發(fā)部分在調(diào)制電路，26076MHz的發(fā)射中頻VCO信號(hào)被2分頻，得到13038MHz的發(fā)射中頻載波信號(hào)。I/Q信號(hào)調(diào)制在該信號(hào)上，從I/Q調(diào)制器輸出13038MHz的發(fā)射已調(diào)中頻信號(hào)。從上面的中頻放大電路框圖可知，發(fā)射已調(diào)中頻信號(hào)與射頻VCO信號(hào)進(jìn)行混頻，

56、得到最終發(fā)射信號(hào)。如圖11-21所示的就是發(fā)射上變頻電路。U460是其核心器件。該電路實(shí)際上是一個(gè)混頻電路。用于發(fā)射上變頻的本機(jī)振蕩信號(hào)TX-1ST-LO信號(hào)來(lái)自射頻VCOU341電路。11.2.2 收發(fā)部分（3）功率放大器SCH-470的功率放大器是比較復(fù)雜的。它使用了3級(jí)功率放大。功率放大器的電源電路也比較獨(dú)特。圖11-22所示的就是功率放大器中的緩沖放大器和驅(qū)動(dòng)放大器電路。圖11-22 功率放大器中的緩沖放大器和驅(qū)動(dòng)放大器電路發(fā)射上變頻器輸出的最終發(fā)射信號(hào)經(jīng)C456送到第一級(jí)功率放大U461電路。U461電路的增益是可控的。U461放大后的信號(hào)經(jīng)一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)送到驅(qū)動(dòng)放大器U464電路。U

57、464電路的增益也是可控的。它們的控制信號(hào)都來(lái)自U462的1腳。工作電源則由U482提供。U464放大后的信號(hào)首先經(jīng)F451濾波，然后送到末極功率放大U467電路。末極功率放大電路比較簡(jiǎn)單，其U467是一個(gè)功率放大器組件。U467的工作電源來(lái)自U484；其功率控制信號(hào)由Q450電路提供。圖11-22 功率放大器中的緩沖放大器和驅(qū)動(dòng)放大器電路11.2.2 收發(fā)部分（4）功放電路的電源功放電源電路是由升壓電路U484提供工作電源的。在這個(gè)電路中，它將36V的V-DC電源轉(zhuǎn)換成485V的電源。當(dāng)中央處理單元U101輸出控制信號(hào)PAMPON時(shí)，Q482導(dǎo)通，其集電極電位下降，控制U484開(kāi)始工作。U4

58、84從5、6腳輸出VPAM電源給末極功率放大電路U467作為工作電源；U484的7、8腳輸出485V的電源給U482、U483兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)器作為工作電源。 U482輸出36V的電源給功率控制電路供電。U483輸出的+30VREF電源則用于末極功率控制電路。11.2.2 收發(fā)部分功率控制CDMA手機(jī)的功率控制電路與模擬手機(jī)、GSM手機(jī)的功率控制電路有很大的區(qū)別。該控制電路沒(méi)有我們熟悉的功率取樣部分，而是直接將邏輯電路輸出的功率控制參考電平信號(hào)TX-AGC-ADJ加到U462的第3腳來(lái)進(jìn)行控制。U462是一個(gè)運(yùn)算放大器，U462的1腳輸出功率控制信號(hào)，用以控制U461、U464電路的增益。 如圖1

59、1-23所示，U462輸出的控制電壓信號(hào)送到U463的3腳。U463的1腳輸出控制信號(hào)，通過(guò)控制Q451、Q450的導(dǎo)通程度，來(lái)改變Q450集電極輸出的電壓（該電壓是功率放大器U467的控制信號(hào)），從而達(dá)到進(jìn)行功率控制的目的。圖11-23 功率控制電路11.2.2 收發(fā)部分3頻率合成部分在手機(jī)電路中，頻率合成部分通常包含了幾個(gè)頻率合成環(huán)路：射頻VCO頻率合成環(huán)路、接收中頻VCO頻率合成環(huán)路、發(fā)射中頻VCO頻率合成環(huán)路等。不管是哪一個(gè)頻率合成環(huán)路，其基本結(jié)構(gòu)都大同小異，且它們的參考信號(hào)都來(lái)自基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘電路。（1）基準(zhǔn)時(shí)鐘振蕩電路如同GSM手機(jī)一樣，基準(zhǔn)時(shí)鐘振蕩電路，在CDMA手機(jī)中也是一個(gè)非常

60、重要的電路，它既給頻率合成電路提供參考信號(hào)，又給邏輯電路提供邏輯時(shí)鐘信號(hào)。 邏輯時(shí)鐘電路由U343電路產(chǎn)生。在頻率合成方面，該信號(hào)給射頻VCO頻率合成、接收中頻VCO頻率合成和發(fā)射中頻VCO頻率合成提供參考信號(hào)。該電路同時(shí)還給PCM編碼器、聲碼器等電路提供信號(hào)。11.2.2 收發(fā)部分（2）鎖相環(huán)（PLL）電路 在手機(jī)的頻率合成電路中，鑒相器和分頻器通常被集成在一個(gè)被稱為鎖相環(huán)（PLL）的專用芯片（模塊）中，也有的被集成在一個(gè)復(fù)合芯片中（這種芯片內(nèi)包含有多種功能電路）。這里所講的PLL是指射頻頻率合成中的鎖相環(huán)。 在中頻VCO方面，接收中頻VCO、發(fā)射中頻VCO頻率合成的控制功能都由復(fù)合芯片U4