项目六手机电路结构原理课件.ppt

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1、1项目项目六六手机手机电路结构原理电路结构原理2 任务一任务一手机手机接收机电路结构原理接收机电路结构原理31 1、 学习重点：学习重点：2G2G、3G 3G 手机电路结构原理手机电路结构原理。2 2、 需要工具：需要工具：2G2G、3G 3G 手机电路图纸手机电路图纸4 一、一、手机整机电路结构手机整机电路结构 GSM手机从电路结构来看，可分为射频部分、逻辑/音频部分、输入/输出接口部分和电源部分图图6 6-1 GSM-1 GSM手机电路结构框图手机电路结构框图5 一、射频电路 1、接收电路 三种基本结构：超外差一次变频接收电路、超外差二次变频接收电路、直接变频线性接收电路。（1）超外差一次

2、变频接收电路 超外差一次变频接收机中只有一个混频电路，超外差一次变频接收机的原理框图如图6-2所示。 图图6 6-2-2 超外差一次变频接收电路框图超外差一次变频接收电路框图6 一、射频电路 1、接收电路（2）超外差二次变频接收电路 有两个混频电路，第一中频信号与第二接收本机振荡信号（IFVCO信号）混频，得到接收第二中频信号。超外差二次变频接收机的原理框图如图6-3所示。 图图6 6- -3 3 超外差超外差二二次变频接收电路框图次变频接收电路框图7 一、射频电路 1、接收电路（3）直接变频线性接收电路 在直接变频线性接收机中，混频器输出的不是中频信号，而直接是RXI/RXQ信号。直接变频线

3、性接收电路原理框图如图6-4所示。 图图6 6- -4 4 直接变频线性接收电路框图直接变频线性接收电路框图8 二、信号流程 天线感应空中的无线信号，经过天线匹配电路和射频滤波器滤波后经低噪声放大器放大，放大的信号经过射频滤波后被送到混频器。在混频器中，射频信号与来自本机振荡电路的压控振荡信号进行混频，得到接收中频信号。中频信号经中频滤波、中频放大后，在中频处理模块解调器中进行正交解调，得到67.707kHz接收模拟基带信号（RXI/RXQ）。I/Q解调所用的本振信号通常由中频VCO（IFVCO）信号处理得到。RXI/RXQ信号在逻辑音频电路中先经数字信号处理器（DSP）处理，然后经PCM解码

4、还原出模拟的话音信号，推动受话器发声。9 三、接收机各功能电路 （一）天线 天线分为接收天线与发射天线，接收天线是把高频电磁波转化为高频信号电流的导体，发射天线是把高频信号电流转化为高频电磁波辐射出去的导体。手机天线即是接收机天线又是发射机天线。1、天线在电路中的符号 在电路图上，用字母“ANT”表示。 2、天线工作频段 GSM手机的天线工作在900MHz频段，DCS手机工作在1800MHz频段，GSM/DCS双频手机的天线工作在900MHz和1800MHz两个频段。手机支持的信号频段越多，适用范围越广。10 三、接收机各功能电路 （二）天线开关 天线开关切换的是频段以及接收、发射状态，接在天

5、线和射频电路之间，由CPU控制开关的切换。1、天线开关的接收发射控制原理图图6 6- -5 5 天线开关电路射频收发控制原理框图天线开关电路射频收发控制原理框图11 三、接收机各功能电路 （二）天线开关 2、天线开关的频段切换原理图图6 6- -6 6 天线开关电路天线开关电路频段切换频段切换原理框图原理框图12 三、接收机各功能电路 （二）天线开关 3、天线开关电路图图6 6- -7 7 常见的天线开关电路常见的天线开关电路13 三、接收机各功能电路 （三）滤波器 手机的滤波器有双工滤波器、射频滤波器和中频滤波器等，大多是带通滤波器，即只允许一定频率宽度的信号通过滤波电路。（四）放大器1、低

6、噪声放大器（LNA） 主要完成两个任务：一是将天线接收的微弱的射频信号进行放大，以满足混频器对输入信号幅度的需要，提高接收信号的信噪比；二是在低噪声放大管的集电极上加了由电感与电容组成的并联谐振回路，选出我们所需要的频带，所以叫选频网络或谐振网络。14 三、接收机各功能电路 2、中频放大器（IFA） 中频放大器主要提高接收机的增益，接收机的整个增益主要来自中频放大器。（五）混频器（MIX） 在接收机电路中的混频器是下变频器，即混频器输出的信号频率比输入信号的频率低；在发射机电路中的混频器通常用于发射上变频，它将发射中频信号与UHFVCO（或RXVCO）信号进行混频，得到最终发射信号。（六）射频

7、VCO、中频VCO 射频VCO给接收机提供第一本振信号。中频VCO给接收机的第二混频器提供本机振荡信号。 15 三、接收机各功能电路 （七）解调器 多数手机往往都是对基带信号进行正交解调，得到四路基带I/Q信号，其中I信号为同相支路信号，Q信号为正交支路信号，两者相位相差90，所以叫正交。从天线到I/Q解调，接收机完成全部任务。 判断接收机好坏就是测试I/Q信号，测到I/Q信号，说明前边各部分电路，包括本振电路都没有问题，接收机已经完成其接收任务。 解调电路的I/Q信号是射频电路和逻辑电路的分水岭。16 三、接收机各功能电路 （八）数字信号处理（DSP） 接收基带（I/Q）信号在逻辑电路中经G

8、MSK解调，去进行交织、解密、信道解码等处理，再进行PCM解码，还原为模拟话音信号，推动受话器，就能够听到对方讲话的声音。17 四、接收电路原理分析1、手机接收电路原理 图图6 6- -8 8摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机接收部分电路手机接收部分电路18 2、频段转换及天线开关U10 图图6 6- -9 9 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机频段转换及天线开关手机频段转换及天线开关U10U1019 3、射频滤波电路图图6 6- -1010 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机接收射频滤波电路手机接收射频滤波电路20 4、低噪声放大器/混频模块U100及中频选频电路图图6 6- -1111 摩托罗拉

9、摩托罗拉V60V60手机接收低噪声手机接收低噪声/ /混频模块混频模块U100U100及中频选频电路及中频选频电路21 5、中频放大电路与中频双工模块U201图图6 6- -1212 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机接收中频放大电路与中频双工模块手机接收中频放大电路与中频双工模块U201U20122 手机射频接收电路原理图识图实训（1）实训目的 掌握手机射频接收电路原理图的识图技巧，能查阅相关资料辨别各IC功能。（2）实训器材 三星i9100手机射频接收电路原理图（3）实训内容 根据识图方法和电路识别方法，分析手机射频接收电路原理。23 任务二任务二手机手机发射机电路结构原理发射机电路结构原理

10、24 一、发射电路结构 三种电路结构，一是带偏移锁相环的发射机，二是带发射上变频电路的发射机，三是直接变频发射机。（1）带偏移锁相环的发射机 图图6 6- -13 13 带偏移锁相环的发射电路框图带偏移锁相环的发射电路框图25 （2）带发射上变频的发射机 图图6 6- -14 14 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框图26 （3）直接变频发射机 图图6 6- -15 15 直接变频发射电路框图直接变频发射电路框图27 二、信号流程 送话器将声音信号转化为模拟话音电信号，经PCM编码变化为数字信号，该数字信号经数字信号处理（DSP）、最小高斯频移键控（GMSK）调制得到发射模

11、拟基带信号（TXI/TXQ），该基带信号被送到发射电路；信号在中频模块内完成I/Q（同相/正交）调制和中放，该发射中频信号经发射变频电路处理得到发射射频信号，经功率放大器放大后，由天线发射出去。28 三、发射机各部分功能电路 1、发射音频通道 MIC将声音信号转换为模拟电信号，经过A/D转换，变为数字信号，经过语音编码、信道编码、交织、加密、突发脉冲串等一系列处理，对带有发射信息、处理好的数字信号进行GMSK编码并分离出4路I/Q信号，送到发射电路。2、发射TXI/TXQ调制电路 4路I/Q信号在调制器中被调制在载波上，得到发射中频信号。3、发射变换电路 四路TXI/TXQ信号经过调制后得到发

12、射中频信号后，在鉴相器(PD)中与TXVCO和RXVCO混频后得到的差频进行鉴相，得到误差控制信号去控制TXVCO输出频率的准确性。29 三、发射机各部分功能电路 4、发射本振TXVCO 发射本振的去向有两个地方：一路经过缓冲放大后，送到前置功放电路，经过功率放大后，从天线发射出去；另一路送回发射变换IC，在其内部与RXVCO经过混频后得到差频作为发射中频信号的参考频率。5、环路低通滤波器 环路低通滤波器的目的是平滑CP-TX信号，以防止在进行信道切换时出现尖峰电压，防止对发射造成干扰，使CP-TX准确控制TXVCO振荡频率的精确性。6、前置放大器 一是将信号放大到一定的程度，以满足后级电路的

13、需要；二是使发射本振电路有一个稳定的负载，以防止后级电路对发射本振造成影响。30 三、发射机各部分功能电路 7、功率放大器 使天线获得足够的功率将其发射出去。它是手机中负担最重、最容易损坏的元件。8、功率控制 功放的启动和功率控制是由一个功率控制IC来完成的，控制信号来自射频电路。31 四、手机发射机电路原理图 图图6 6- -16 16 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机发射部分电路原理方框图手机发射部分电路原理方框图32 四、手机发射机电路原理图1、发射TXVCO U350 图图6 6- -17 17 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机发射手机发射TXVCOTXVCO电路原理图电路原理图33

14、四、手机发射机电路原理图1、发射TXVCO U350 图图6 6- -18 18 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机发射手机发射TXVCOTXVCO电路原理图电路原理图34 四、手机发射机电路原理图2、前置放大电路 图图6 6- -19 19 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机前置放大电路原理图手机前置放大电路原理图35 四、手机发射机电路原理图3、末级功率放大器及功率控制电路（1）GSM PA末级功率放大器 图图6 6- -20 20 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机手机GSMGSM频段末级功放及功控电路原理图频段末级功放及功控电路原理图36 四、手机发射机电路原理图3、末级功率放大器及功率控制

15、电路（2）DCS/PCS PA末级功率放大器 图图6 6- -21 21 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机手机DCS/PCSDCS/PCS频段末级功放及功控电路原理图频段末级功放及功控电路原理图 37 四、手机发射机电路原理图4、功放供电PA_B+产生电路 图图6 6- -22 22 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机功放供电手机功放供电PA_B+PA_B+产生电路原理图产生电路原理图 38 手机射频发射电路原理图识图实训（1）实训目的 掌握手机射频发射电路原理图的识图技巧，能查阅相关资料辨别各IC功能。（2）实训器材 三星i9100手机射频发射电路原理图（3）实训内容 根据识图方法和电路识别方

16、法，分析手机射频发射电路原理。39 任务三任务三频率合成器电路原理图频率合成器电路原理图40 一、频率合成器电路的组成 图图6 6- -23 23 频率合成器电路原理方框图频率合成器电路原理方框图41 二、接收一本振RXVCO U300 图图6 6- -24 24 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机接收一本振电路原理图手机接收一本振电路原理图 42 三、接收二本振电路 图图6 6- -25 25 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机接收二本振电路原理图手机接收二本振电路原理图43 任务四任务四逻辑逻辑/音频电路结构原理音频电路结构原理44 一、系统逻辑控制电路结构框图 图图6 6- -26 26 系

17、统逻辑控制电路基本组成框图系统逻辑控制电路基本组成框图 45 二、手机音频电路结构框图 图图6 6- -27 27 音频电路结构音频电路结构46 1、信号流程 （1）接收音频信号处理 图图6 6- -2828 接收信号处理变化示意图接收信号处理变化示意图47 1、信号流程 （2）发送音频信号处理 图图6 6- -2929 发送音频信号处理变化处理变换流程示意图发送音频信号处理变化处理变换流程示意图48 三、手机逻辑电路原理 图图6 6- -30 30 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机逻辑控制部分电路框图手机逻辑控制部分电路框图49 四、手机音频电路原理 图图6 6- -31 31 摩托罗拉摩托罗拉V60V60手机音频电路原理图手机音频电路原理图50 手机逻辑/音频电路原理图识图实训（1）实训目的 掌握手机逻辑/音频电路原理图的识图技巧，能查阅相关资料辨别各IC功能。（2）实训器材 三星i9100手机逻辑/音频电路原理图（3）实训内容 根据识图方法和电路识别方法，分析手机逻辑/音频原理。