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1、手机原理n学习目的：知道手机有哪几大部分；各部有哪些器件实现了什么功能；还有各器件工作条件是什么和由什么控制；再有涉及信号，要知她的通路是什么，和有哪些变换。nBB部分及附件工作原理 .BB部分框图,主要IC介绍(MAD2,CCONT&CHAPS,COBBA),.重点要掌握开机时序,各IC工作条件及逻辑音频信号处理过程 .作为知识扩展GSM一些知识,IC内部结构只需了解即可nRF部分 .介绍RF 框图,RX&TX通路,本振和锁相环电路及RF IC(HAGAR,PA,双工).重点也掌握RX&TX通路及信号进IC是什么样出来又是怎样,各IC工作条件,本振和锁相环电路,功率放大和控制电路-目的利用跟
2、踪信号进行判断 .作为知识扩展IC内部结构只需了解即可 手机框图接收接收解调解调均衡均衡信道信道分离分离解密解密信道信道编码编码话音话音译码译码发射发射VCO基准基准时钟时钟CPU中央中央处理器处理器SIM卡接口卡接口调制调制TDMA帧形成帧形成显示显示加密加密键盘键盘码速码速适配器适配器信道编码信道编码话音话音编码编码D/A合合路路器器频频率率合合成成器器A/D存储器存储器数字数字接口接口听筒听筒话筒话筒射频部分逻辑/音频部分对手机的理解n从框图知手机是由射频（RF）部分和逻辑/音频（BB）组成n也可理解为具有无线通话业务可移动的掌上微型个人电脑n从而理解手机时，我们就可结合电脑和射频的一些
3、知识微电脑-电源-CPU-存储器附件(LCD,键盘等)RFIRF+逻辑/音频部分DCT3 BB Clock Diagram简要介绍BB部分专用IC功能（重点）MAD2 内部结构(1)MAD(D300):数字信号处理；整机管理；系统控制。ASIC 专用集成电路,控制MCU与 DSP之间的通讯DSP 数字信号处理器，控制接口和语音编码/解码MCU 主控制单元处理器 包括射频部分的控制,液晶显示驱动.通信控制,键盘扫描,确定GSM系统对本用户是否有使用本系统的权利；监视信号场强；本机充电监视；控制整机供电的开关状态；外部设备的接入监视；电池电压使用监视；以及对其它集成电路的指令控制与相互之间的数据传
4、送；对音频模块送来的PCM编码进行RPELTP编码；信道编码；交织；加密；接收通道的自适应均衡；信道分离；解密；信道解码和语音解码等一系列的数字信号处理MAD2 内部结构(2)nDSP:Digital Signal ProcessornDSP peripherals:DSP的外围电路nLEAD core:Low power Enhanced Architecture DSPnDSP RAMnJTAGnAPInMCU:Main Control UnitnARM core:Advanced RSIC Machine(RSICReduced Instruction Set Computer)nJTA
5、GnIce crushernSystem LogicnMCUIF:nPUP:nUIF:User InterfacenSIMIF:SIM InterfacenCTST:Clock,Timing,Sleep,Interrupt control UnitnDSPIF:nCodernMFI:Modulator and Filter InterfacenACCIF:Auto bandingnSCU:Synthesizer Control UnitMAD2主要信号nRFRF部分：部分：nSDATA:PLL数据线nSCLK:PLL时钟线nSENA:PLL使能线nHAGAR-RESET:HAGAR的复位信号n
6、TXP:发射功率控制信号（数字的，216HZ）nCOBBACOBBA信号信号：nCOBBAIF(3:0):COBBACSX,COBBADATA,COBBACLKnCOBBA-RESET nI/O data:COBBAIdata,COBBAQdataI/Q采样信号双向传输线nPCM(4:0):PCMRXDATA,PCMTXDATA,PCMSCLK,PCMDCLKnCCONTCCONT信号信号：nCCONTCSX:CCONT片选信号nCNTVR（4：0）：CCONT稳压器控制信号nCHARGE-CONTROL:充电控制信号nSLEEP-CLOCK:睡眠时钟输入nPURX:开机复位信号nCCONTI
7、NT:CCONT中断请求信号nCCUT:充电完成信号nCHARLIM:充电门限监测nCARDDET:SIM卡识别信号MAD2主要信号nBUSBUS线线：nMBUSnFBUS(1:0）：FBUS-TX,FBUS-RXnMemoryMemory线线：nMCUAD(21:0):地址线nMCUDA(15:0)：数据线nMEMC(9:0):控制线nPOWERONX:S419开机线控制nHEADDET:HEADSET监测信号nHOOKDET：头戴式耳机开关监测信号MAD2工作条件nMAD工作需要三个条件：工作电压、复位信号、工作时钟nMAD电压是由CCONT提供的1.9V的Vcore和2.8V的VBB电压
8、供给的nMAD的复位方式有CCONT提供的PURX信号，软件复位和watch dog复位。PURX可以复位MAD，但是一旦被释放，将系统时钟同步。软件复位和watch dog复位是由软件控制的。nMAD的时钟电路如下：MAD内部大多数时钟都是13MHZ的正弦波，它是由CCONT提供的32KHZ睡眠时钟和26MHZ晶振产生的13MHZ提供的。经过两个PLL后供给LEAD和ARM.LEAD最大频率为78MHZ，ARM最大频率为26MHZ。nARM core：为了处理所有的HSCSD（High Speed Circuit Switch Data)数据，ARM运行最大时钟由13MHZ提高到26MHZ，
9、这就意味着需要增加一模拟的PLL电路。ARM也会保留较低的频率，26M,13M,6.5M交替使用。一般来说，开机运行时的频率为13M，经过一段时间（10微秒）后会变成26M。ARM通过BUSC与System Logic和外部的memory Unit连接。BusC允许ARM以不同的数据带宽连接外围设备。nLEAD mega module:LEAD的导入是由API RAM完成的。在DSP复位信号释放之前，MCU将导入码载入到API RAM，此操作是由DSP Boot ROM完成的。API和ARM,LEAD同时使用RAM space.API集成在LEAD中，是所有处理器核心的控制中心。ARM和LEA
10、D可以同时接入API，最大接入速度受DSP时钟限制。写程序开机条件(重点:不开机需检测的)n工作电压：VBAT,VBG,VRef,VBB,Vcore,Vcobba/VANA VFlash1,VPP正常n工作时钟：Sleepclk=32.8KHZ Sysclk=26MHZ/38.4MHZnBSI信号线：偏压和导通正常；电池类型识别信号，当写程序时用于写程序初始化n系统接口MBUS,FBUS(TX&RX)或USB导通良好 开机过程n开机流程：按下电源键，将使电源模块CCONT的E4脚由高电平变为低电平，此触发信号使CCONT的稳压器打开，输出逻辑电源(VBB)。同时，MAD的F2脚（ROW1）通过
11、一个隔离二极管从高电平变为低电平，该信号使MAD检测符合整机运行程序数据后，MAD输出VCXOPwr信号给CCONT，启动CCONT内的基准频率时钟电源VXO，CCONT从H5脚输出VXO向26MHz晶振电路供电，G502工作得到26MHz经HAGAR分频得到主时钟13MHz信号，再将它送到MAD(RFC)，MAD得到13MHz信号后，送出另外一些复位信号和时钟给数字语音处理、逻辑射频接口及语音编译码电路，同时调出存储器内的开机程序数据，送到CCONT内，经D/A转换成模拟控制信号，使CCONT维持输出各项电压，实现开机。手机的开机和关机方式手机可以通过以下方式开机:1.按下开关键开机(s41
12、9)这时一个PWRONX 中断信号会从开关送到CCONT,从而启动开机程序.当电源开关按下，PWRONX 信号将会变成低电平,这时CCONT 会象通过充电器开机一样打开CCONT数字部份和VCXO.如果64毫秒延迟过后PWRONX 是低电平,PURX 复位信号将被释放,此时SLEEPX 由MAD 控制.如果64毫秒后PWRONX 不是低电平,PURX 将不会被释放,CCONT将进入关机程序(数字部份送关机信号给模拟部份)。2.连接充电器开机 手机通过检测VCHAR 电压检测到充电器后启动开机程序.当手机联上充电器且电池电压超过 3.0伏时,手机会立刻打开数字电压,当工作电压稳定后(电压打开后5
13、0微秒)CCONT的数字单元的复位信号将被释放,VCXO 的工作电压也被打开,CCONT 数字部份的计数器将使MAD 保持复位状态62毫秒(PURX)以保证由VCXO提供的时钟信号足够稳定。经过62毫秒延迟后MAD 复位信号被释放,此时VCXO将由MAD 控制(SLEEPX).3.电池中断 智能电池具有给手机上电的功能,当电池通过BTEMP 引脚给CCONT 一个短的电压脉冲(10毫秒)时,CCONT 将被击活而启动开机程序。4.RTC(real time clock)中断 如果手机关机时已被设定了闹钟功能,则到所设定时间时手机的实时时钟会产生一个中断信号,这个RTC 中断信号连接到PWRON
14、X,它和按下开关键一样会给CCONT一个开机信号从而启动开机程序.5.写Flash开机一个完整的写FLASH的实现过程n1、供电；n2、检测MBUS线（数据总线）的状态，将MBUS线置低，FLASH下载登录码；n3、MCU使FBUSTX线（写数据传送）(下简写为FTX)置低；n4、PROMMER 使MBUS三次为低，使MAD初始化；n5、PROMMER发信息给MCU，当FTX为高时，MAD的RAM从PROMMER下载第n二登录码；n6、FTX为低时，MCU执行第二登录码；n7、MCU读FLASH的鉴定码并将其存到MAD的RAM；n8、PROMMER在FTX下降沿发虚拟字节给MCU，MCU使FT
15、X置为高；n9、MCU开始外部RAM的测试；n10、在FTX上升沿时，PROMMER发虚拟字节给MCU，如果外部RAM OK的话，MCU使FTX为低；n11、在下降沿时PROMMER发虚拟字节给MCU，MCU使FTX为高；n12、FTX为高后，MCU发结构数字(包括系统类型、FLASH类型)给 PROMMER；n13、PROMMER发真正的下载程序给MCU，MCU将程序存到SRAM；n14、MCU要求PROMMER提供VPP，PROMMER擦写FLASH；n15、擦写完后，MCU发写完信息给PROMMER，PROMMER发记忆程序给 MCU；n16、MCU将FTX置为低，再置为高；n17、写程
16、序开始；n18、程序写到MAD的RAM，再通过RAM的引导存到FLASH。手机关机的几种方式：n按开关键(s419)n电池电压过低n移走充电器(在可激活式关断下)MAD2其他功能n键盘部分：nROW(5:0):键盘行线的I/O线，其中，ROW(0)还是LCD并行驱动数据线；ROW(4)还是LCD并行驱动选择控制线；ROW(5)还是LCD串行驱动控制线/数据显示线；并行LCD驱动读/写选择线。nCOL(4:0):键盘列线I/O数据线nCOL(4:0)常0，ROW(5:0)常1。n当有一个键按下时，其对应的ROW线变成低电平，经过相应的ROW线送给MAD，MAD根据ROW,COL的状态利用键盘扫描
17、程序定位，确定是哪个键，然后通过ROW(5)线送到LCD，在LCD上显示。MAD2其他功能MAD2其他功能MAD2其他功能CCONT结构CCONT主要信号（重点）nVR1VR7:RF线性稳压器输出 nVref：参考电压nV2v:VcorenVBBnV5V:VCPnVR7base:VR7的基极电压nV5V-2:VSRAM稳定VCP的作用nPURX:MAD的开机复位信号nCCONINT:CCONT的中断请求信号nSLEEPCLK:睡眠时钟输出nCNTVR(4:0):线性稳压器控制信号nPOWERONX:电源开机控制nSLEEPCLK:睡眠时钟输出nCNTVR(4:0):线性稳压器控制信号nPOWE
18、RONX:电源开机控制nEAD：外部附件检测nIcharg:充电电流检测nVcharg:充电电压检测nBSI：电池类型检测nBETMP:电池温度检测nCARDDET:SIM卡检测信号nSIMIF(4:0):SIM卡接口CCONT的功能（重点）n7个2.8V线性稳压器位RF部分供电（VR1-VR7)n基带稳压器为基带部分供电 (VBB)nV2V线性MAD核心电压稳压器 (Vcore)nPWM充电控制nWatch dog关机nSIM卡接口n+5V开关模式稳压器 (VCP)n1.5V参考电压 (Vref)n8-channel A/D 转换n32K睡眠时钟n充电检测n电池电压检测n实时时钟nRAM后备
19、模式CCONT结构功能及原理(1)CCONT有两种模式：正常模式和后备RAM模式。当PIN3脚MODE-SEL信号悬空时，为正常模式，PIN4(VR3/RAM-BACK)输出VR3；当MODE-SEL信号为低时，为后备RAM模式，PIN4输出RAM backup电压。在RAM-BACK模式下，当有VBB和VR1(VXO)时，VR3/RAM-BACK为RAM提供2.8V的电压；当RAM没有使用时，PIN3脚提供最小为2.0V的数据保持电压。参考电压模块输出1.5V/1.25V的参考电压供给所有电路，参考电压的外部负载电路的电流为200微安，它是由芯片生产时调节的。MAD core线性稳压器为MA
20、D core提供电压，其输出是可编程控制的，输出电压由1.3V到2.65V，步进为225毫安。手机默认的值为1.975V。当该稳压器没有工作时，控制寄存器为0，输出端悬空，为了不使晶体振荡器停止工作，必须要有保持电容。VR1VR7线性稳压器：CCONT内部有7个独立的2.8V稳压器供给RF模块，它们是由RFreg和Ctrl Reg1来控制的，所有的稳压器都是同一设计的，有着相同的属性,除了VR3。VR3应用在低电流情况下，其输出受外部电路的影响。补偿电容大小的选择由输出电流决定，如果一个稳压器没有使用，控制脚肯定接地，输出端悬空。所有稳压器的电流总和不能超过330毫安。睡眠模式下没有VR6(V
21、COBBA)输出的。散热电路：散热电路用于保护电路不会过热，散热主要应用在激活或睡眠模式以减少不必要的功耗。电池电压检测：电池电压检测用于判断电池电压是否高于标准值。当电池电压低于关断时的值，电池电压检测器将Vref和其他所有的稳压器关断，当VBB没有时，CCONT数字部分复位，PURX为低。CCONT结构功能及原理(2)n32K睡眠时钟用于CCONT内部和MAD的睡眠时钟。在睡眠时钟没有稳定之前，CCONT不会n发复位信号给MAD。为了正常开机，必须仔细选择晶体的外围电路。nPWM：Pulse Width Modulation PWM的频率为32.786KHZ，也可以用8192或256HZ，
22、它们n是由32KHZ分频后得到的。充电频率由PWM频率选择。nWatch dog包含一个watch dog计数器和外围电路，用来控制CCONT开机和关机过程。nWatch dog计数器和PWM使用相同的标准（PWM为32HZ时32分频），在开机状态下watch ndog 32s复位一次，通常情况下是由MAD复位的。nA/D转换器：CCONT中有8路A/D转换器（VBAT,VCHAG,ICHAG,BSI,n BETMP,RSSI,EAD,VCXOTEMP)，将8路模拟信号转换成数字信号。MAD送A/D转换选择数n据给CCONT，COONT的A/D转换数字部分将3bit的选择码解码。nRTC-Re
23、al Time Clock实时时钟：RTC和CCONT的睡眠时钟一样使用32.768KHZ的时钟，n它有秒，分，时，天和定时功能，日历功能则是软件控制的。由于32.768KHZ不够精n确，必须加上校准电路。RTC有辅助的后备电池，以便在主电池停止供电后依然可以支n持RTC运行。nRTC主要作用有：n1.将32.768KHZ时钟分频成秒，分，时，天n2.校准电路使RTC比32.768KHZ的偏差更小n3.当定时时间到时RTC提供中断信号使MCU中断nRTC watch dog在12小时后切断后备电池供电nMCU的接口CCONT结构功能及原理(3)nAlarm:Alarm功能是当前时间和RTC时分
24、寄存器内的时间吻合时，会送出一个中断请求信号给MAD，MAD送出信号给BUZZER鸣叫告警。当RTC告警发生时，如果手机是关断的，RTC将会通过RTCpwr送开机信号给CCONT的模拟部分，使其接通CCONT的数字部分输出VCXO，就像按键开机一样。nMCU的中断：CCONTIDR寄存器内存储秒，分，时，天，告警和充电中断状态。当充电器连接或断开；秒，分，时更新时；当告警寄存器和当前时间吻合时，CCONTTDR寄存器将被激活，CCONTINT置“1”；当MCU收到中断请求信号时（反映时间大约1毫秒），MCU读取CCONTIDR寄存器的内容，分辨出中断的类型，将相应的中断ID置“1”，如果是Ch
25、argInt，则MCU将会根据charger情况判断时开始充电还是结束充电；如果是RTC秒中断，MCU将会更新时间；如果是RTC分/时中断，MCU将会更新时间并在LCD上显示；如果是RTC天中断，则MCU将会更新DAY寄存器，如果是Alarm中断，MCU将会采取相应的对策告警。当所有的中断同时发生时，CCONTINT置低，MCU分辨是否有两个或两个以上的中断请求信号发生，MCU会读取多个CCONTIDR以判断有几个中断。SIM卡电路及原理COBBA结构COBBA的主要信号nCOBBAIF(3:0)nI/Qdata（1：0）nPCM(3:0)nAFC:自动频率控制nCOBBA-RESET：nTX
26、C:发射功率等级控制信号nTXIN/TXIP/TXQN/TXQPnRXIP/RXQPnRXREF:接收通路内部参考缓冲信号COBBA功能nCOBBA是基带和RF单元之间一块特殊的电路控制的接口。n COBBA进行同相和正交的接收和发射信号的A/D和D/A转换。也进行从UI单元接收到的音频信号和发送到UI单元的音频信号的A/D和D/A转换。n COBBA根据MAD的数字控制向RF单元发送模拟的TXC和AFC信号。以及将模拟的AGC信号转换成DSP所需的数字信号，用于高速编码的声频信号的传输(MAD电路完成数字语音信号处理)。n COBBA是双电源电路,数字部分的电源由基带电源VBB提供,模拟部分
27、的电源由模拟电源VCOBBA提供。n COBBA支持三个话筒输入和两个耳机输出。输入信号可来自内部的话筒。头戴式耳机的话筒或外部的话筒。不同来源的话筒信号接到COBBA 的不同输入端。这些输入端各不相同。n MIC1输入端用於可直接连到系统连接器的头戴式耳机的话筒。内部话筒连到MIC2，外部前置放大的话筒连到MIC3，COBBA还有三种声频信号输出,其中双端的EAR线用於内部耳机，HF用於附件的声频输出，第三种声频输出端AUXOUT只用於头戴式耳机话筒的偏置供电，内部耳机的输出为双端型输出，可驱动一个动态喇叭。COBBA内部结构及功能(1)COBBA内部结构及功能(2)音频处理过程在说话时，话
28、音模拟信号首先通过X200的MIC(机内话筒)的声电转换,经L402阻抗匹配，C120耦合送到N100的A3、B3脚。(而使用机外话筒是由XMICN、XMICP经L400、R105、C100送到N100的A1、A2)。先在 COBBA内进行音频放大，然后在COBBA内进行PCM编码，从而对模拟信号进行取样/量化，变成一个二进制数的64Kbit/S的话音数字信号，然后把话音数字信号送到 MAD里，在MAD内部进行语音压缩编码(RPE-LTP即规则脉冲激励-长期预测编码)，把64Kbit/S的数字话音信号压缩成13Kbit/S的数据信号,再进行信道编码(即加上9.8Kbit/S的检错、纠错码元，以
29、防止传输过程中受到干扰而令话音失真)，变成22.8Kbit/s的数据信号，最后进行交织,加密，形成270.833Kbit/s的数据流（TDMA帧信号），再回送到COBBA内进行GMSK调制，调频，最后在COBBA内生成I/Q信号(TXIP、TXQP、TXIN、TXQN)再送到射频部分（HAGAR）调制发射出去。COBBA内部结构-音频通路 从MIC输入的信号先经过放大后送入一前置/低通滤波器，然后送入13/14位的A/D转换器，将模拟信号转换成数字信号，通过串行接口送给MAD进行调制。COBBA内部结构-接收通路RXIP/RXIN两路信号送入PGA（可编程的增益放大器），然后通过一个二次的si
30、gma-delta调制器，经过三阶的正弦滤波器后得到接收I/Q正弦波信号Some knowledge of GSMnPCM编码：Pulse Code ModulationnGMSK:Gauss Minimum Shift Keying 高斯滤波最小移频键控n交织：将GSM信息重新排列组合，比特扩展到不同的TCH脉冲中去。n加密：通过加密算法对交织重组的信息块加密。nRPE-LTP编码：规则脉冲激励长期预测编码又是压缩编码,它是在手机通话无说话声音时产生舒适噪音,把话音信号64Kbit/s压缩成13Kbit/s产纯净的话音信息.n信道编码：实际上就是一个纠错的过程。n均衡:进入信道前解码,抵消信
31、道自身产生的误码及其它.n信道解码:把多余码元去掉(纠错.控制.同步等码元),剩下纯净的数字化.n语音解码:还原语音信息.0.3GMSK调制方式n0.3GMSK高斯滤波最小移频键控（0.3表示了高斯滤波器的带宽和比特率之间的关系）0.3GMSK（1）0.3GMSK（2）nGMSK是一种特殊的数字调频方式，它通过在载波频率上增加或者减少67.708KHZ，表示或者0n或1，利用两个不同的频率来表示0和1的调制方法称为FSK。在GSM中，数据的比特率被选择为n正好是频偏的4倍，这样可以减少频谱的扩散，增加信道的有效性。比特率为频偏4倍的FSK，n称为MSK-最小频移键控，通过高斯预调制滤波器，可以
32、进一步压缩调制频谱。高斯滤波器n降低了频率变化的速度，防止信号能量扩散到邻近信道频谱。n 0.3GMSK并不是一个相位调制，信息并不是象QPSK那样，由绝对的相位来表示。它是通过n频率的偏移或者相位的变化来传送信息的。有时把GMSK画在I/Q平面图上是非常有用的。如果n没有高斯滤波器，MSK将用一个比载波高67.708KHZ的信号来表示一个恒定的脉冲串1。如果载n波的频率被作为一个静止的参考相位，我们就会看到一个67.708KHZ的信号在I/Q平面上稳定n地增长相位，它每秒种将旋转67.708次，在每一个比特周期，相位将变化90。n一个1将引起90的相位增长表示，两个1将引起180的相位增长，
33、三个1将引起270的相位增n长，如此等等。同样的，连续的0也将引起相应的相位变化，只是方向相反而已。高斯滤波器n的加入并没有影响0和1的90相位增减变化，因为它没有改变比特率和频偏之间的四倍关系，n所以不会影响平均相位相对关系，只是降低了相位变化时的速率。在使用高斯滤波器时，相n位的方向变换将会变缓，但可以通过更高的峰值速度来进行相位补偿。如果没有高斯滤波n器，将会有相位的突变，但相位的移动速度是一致的。n 精确的相位轨迹需要严格的控制。GSM系统用数字滤波器和数字I/Q调制器去产生正确的相n位轨迹。在GSM规范中，相位的峰值误差不得超过20。均方误差不得超过5Speech Coder语音编码
34、器纠错nGSM的空间接口的特性，决定了误码是不可避免的。GSM的比特数据经过特殊处理后，使得误码常常发生在那些次要比特上，重要比特对话音的影响要比次要比特大的多。nGSM比特分为三个等级：Ia，Ib，和II类。n最重要的Ia比特将受到大量的纠错和检错的保护（可以由CRC比特来进行检错），这些保护比特也将在TCH脉冲中传送。Ia比特和次重要的Ib比特都有卷积到错码的保护。II类比特在TCH信道中占用较少的空间，没有检错和纠错的能力。Diagonal Interleaving交织交织n交织的目的是为了将GSM比特扩展到不同的TCH脉冲中。如果有一个脉冲因为干扰而丢失了它的信息比特，仍然可以通过纠错
35、编码机制得到足够的比特数，来保持一个可以接受的语音质量。n语音数据的456bits划分为8块，每块57bits。每个TCH传送2个不同的20ms中的数据，每组各传送57bits的一个小块，即每个TCH传送114bits语音数据。在120ms时间内，语音编码器将处理6个20ms的语音块，每块将产生456bits，120ms共产生2736bits，则需要2736/114=24个TCH脉冲传送。一个120ms的TCH复帧有26帧，所以多出两个脉冲不需要传送话音。其中一个传送SACCH，另一个作为闲置保留脉冲。CHAPS内部结构CHAPS 主要功能(1)nCHAPS是手机的充电模块。n充电有两种方式：
36、一种为标准方式即座充。标准充电方式就是将两线充电器充电电压转化成全波整流输出电压。这种方式不损害手机寿命，充电时间较长。另一种为快充即旅充，它是三线的，其输出为持续的限流输出电压，受PWM控制。nCHAPS的结构及功能：n可控的低功耗电源开关n输入瞬时电压保护n散热保护n输出过压保护n受限的充电电流启动稳压器n软件切换（需要外部电容）n充电类型的控制n后备电池充电电路CHAPS 主要功能(2)CHAPS 主要功能(3)n启动电路：启动电路包含一个线性启动稳压器，有限流的作用。启动电路调节电池电压足够的高，当Vpwm信号送达时，手机可以开机，充电器可以拿走，充电已完成；或者等到Vstart信号到
37、达时关闭开机模式。n充电泵：主要作用是提供高压n输出过压保护：输出过压保护电路用来保护手机免于损坏，并且会定义不同的电池类型在充电关断时的电压。当VBAT电压升高到VLIM1或VLIM2时，开关立即关断。n极限电压VLIM1和VLIM2是由LIM-input脚输入的逻辑低和逻辑高决定的。LIM=LOW,选择LIM1，LIM=HIGH,选择LIM2。n当输出过压保护电路的开关一旦关断，它将保持这种状态一直到输入电压降落到标准值以下（VCHVBAT导致后备电池电流泄涌到VB的情况是禁止的。n温度保护：温度保护电路防止CHAPS不会过热，只在启动和PWM模式下使用。在启动模式下，CHAPS温度引脚温
38、度超过Thsd+，开关关断；当引脚温度低于Thsd-，开关开启。在PWM模式下，开关的开启和关断是由PWM-input引脚为HIGH/LOW决定的。CHAPS 主要功能(4)CHAPS 工作模式nCHAPS的四种模式：nRESET 复位模式：这种模式下CHAPS没有工作，没有充电器连接，只有RTC后备电池充电电路是激活的，在VCHVpor，VCHVBAT，CHAPS在经过短暂时延后进入开机模式或PWM模式，具体哪种模式由电池电压决定。当充电器断开后，VCHVpor，VCHVBAT，CHAPS重新进入RESET模式。n启动模式：这种情况下，电池正在充电。当充电器接上时，VBATVPWM（PWM状
39、态的门限电压）情况下，CHAPS由复位模式进入启动模式。当VBATVPWM时，电池就会通过功率开关由线性启动稳压器充电，这时0VBATVPWM门限值，CHAPS进入PWM模式。开关的状态由PWM控制。启动稳压器不再使用。nPWM模式：PWM模式是电池电压足够高时的一种常见模式。在PWM模式下，电池充电是由外部的软件控制的，逻辑高/低控制开关的连通/关断。当VBATVPWM时，就进入PWM模式。n保护模式：当VBATVLIM1/VLIM2；当VCHVCHprot；当TThsd+时，CHAPS进入保护模式，开关关断。nCHAPS的主要信号 .VCH:输入充电电压 .RSENSE：电流输出，连接到电
40、流感应电阻 .VBAT:电池电压，连接到CHAPS的电压检测部分 .VBACK:后备电池充电电压输出 .LIM:输出门限电压选择信号 .PWM:充电开关控制信号 .CTIM:软开关用的外部电容充电电路ADC值的计算ADC值的计算n1、电池电压ADC值的计算 电池电压是通过CCONT中Vbatadc测量出来的。在CCONT中电池通过内置分压器分压出Vbat，然后与默认的最大值相比较，其adc值计算公式如下：ADC-Value=1023*Vbat/Vbat-max,When Vref=1.5V.n2、充电电流 ADC值的计算 充电电流是CCONT通过比较CHAPS输出的Vrsense和CCONT中
41、的Vb后得出压降Vichar,其adc值的计算公式如下：VIchar Vrsense Vb,Ichar Vichar/R204 ADC-Value=1023*k*Vichar/Vref,When Vref=1.5V.3、充电电压ADC的计算 充电电压是CCONT测量Vchar取的电压电平，外界输入充电电压被R209（47K）,R210（4K7）构成的分压电路分压出Vchar,其计算公式如下：Vchar-adc=V-charge-in*R210/(R209+R210)ADC-Value=1023*Vchar-adc/Vref,When Vref=1.5VADC值的计算n4、射频温度：（Hagar
42、 temper）ADC值的计算 射频温度电平是CCONT通过RSSIadc检测出来的，射频部分的温度通过Hagar自身感应并产生出Vhagartemp，电平经R218（82K），R219（27K）分压电路分压后取得VRSSI电压送CCONT，再经CCONT转换，其计算公式如下：Vrssi-adc=V-HGR-Temp*R218/(R219+R218)ADC-Value=1023*Vrssi-adc/Vref,When Vref=1.5V 5、电池的温度检测 电池的温度检测是通过电池内的一个温度敏感电阻R(t)来完成的.在手机电路中,一个R222(100K)的上拉电阻连接电源Vref,Vbtem
43、p则通R222,Rt(NTC)分压电路从Rt(NTC)分出来的直流电平经过R222给CCONT进行转换.如图(1),其计 算公式如下:Vbtemp-adc=Vref*Rt/(R222+Rt)ADC-Value=1023*Vbtemp-adc/Vref,When Vref=1.5V Rt(t)=Rref*exp(B*(1/-1/Tref)ADC值的计算6、外部附件检测ADC值的计算 外部附件检测的充分条件是COBBA的Vcobba，Vbb,Vref提供给COBBA工作电压,使其能正常工作。外部附件检测的必要条件外部模拟音频电路必须参与工作，即Headdet 与Hookdet 先必须发出有用信号M
44、AD，在没有接免提头戴式耳机时，Headdet处于低电平，Hoodkdet处于高电平；当接免提式头戴耳机并按下开关时,Headdet处于高电平，Hoodkdet处于低电平.在Headdet由低电平变为高电平时,会发出一个中断指令给MAD,MAD启动COBBA与CCNOT中EAD检测电路，COBBA中AUXOUT输出2.1V左右的直流电平经R112（220R），R106（1K），R103(2100K）分压后,R103/2上分得的直流电平送给CCONT。并AUXOUT输出电压在R103分得的直流电平经过L400，XMICP,XMIC,L400，R100,V100使得Hookdet由高电平变为低电平
45、变为有效信号,而使MAD能顺利控制COBBA与CCONT完成EAD检测.其计算公式如下：VEAD-adc=V-Auxout*R103-1/(R103+R106-1+R112)ADC-Value=1023*VEAD-adc/Vref,When Vref=1.5V R103-1=R103/2.ADC值的计算n7、电池尺寸信息检测 不同种类的电池可通过电池内的一个下拉电阻Rs来区分,在手机中有一个R221(150K)的上拉电阻连接至VBB.VBSI则通过R221,Rs构成的分压电路从Rs分出来的直流电平经过R220给CCONT过行转换.如图(2)其计算 公式如下:Vbsi-adc=Vref*Rt/(
46、R221+Rs)ADC-Value=1023*Vbsi-adc/Vref,When Vref=1.5V BSI(Battery Style Identify)信号详解：BSI信号主要用于检测电池的类型以及电池是否取走与加上，以保护SIM卡，防止数据丢失。BSI信号连接到MAD的SIM卡监测器引SIMcarddetx，它是一个门限电平监测器，其控制信号为一个上升沿为0.85V，下降沿为0.55V的开关电平，相当于一个施密特触发器。因BSI在电池上片位较Vbat的短0.7mm，当电池加于手机上时，此时并不能开机，而是当SIMcarddetx达到0.85V的上门限电压，才给MAD开机指令，让手机开机
47、（故若手机为可写不开机，也应检查BSI的阻值及电压）。当电池取下时，SIMcarddetx先达到0.55V的下门限电平，产生触发信号使手机系统关闭SIM卡的所有操作，从而有效防止了SIM卡数据的丢失。射频部分RF 部分-Block DiagramRXTXRX 900通路接收/发射双工(天线开)Z502第一声表面高频滤波器 Z501线性低噪声放大器V501平衡/不平衡信号耦合器T501射频信号处理ICN500RXI RXQ去基带第二声表面高频滤波器Z500本振 VCO G500RF接收部分(主要信号)nRXIN/RXIP,RXQN/RXQPnAFCnRFBUSEN1,RFBUSCLK,RFBUS
48、DATA RESETPCN接收通路的信号流程图接收通路的信号流程图接收/发射双工(天线开关)Z502第一声表面高频滤波器Z501线性低噪声放大器V500平衡/不平衡信号耦合器 T500射频信号处理ICN500RXI去基带第二声表面高频滤波器Z500本振VCO G500天线及天线电路天线电路原理(1)Hda12手机使用内置天线。天线感应到的天线信号被转化成高频电信号，这些信号包含GSM900接收射频信号、DCS1800接收射频信号和其他的一些无用信号。这些信号首先到达天线开关Z502，天线开关Z502是一个包含射频开关的双讯器。它实际上和双工滤波器差不多，是由两个带通滤波器构成的，不同的是天线开
49、关的工作频带比双工滤波器的要宽，它将GSM900和DCS1800信号分开。而且它还将接收射频信号和发射射频信号分离，以防止强的发射信号对接收机造成影响。Z502的2脚和16脚分别是Vc1(DCS)和Vc2(GSM)，10脚和8脚分别是Tx2(DCS)和Tx1(GSM),12脚和14脚分别是Rx2(DCS)Rx1(GSM)。其余各个管脚都是地端(GND)。其中，Vc1和Vc2是两个控制信号，它们控制着天线通道的信号的接收和GSM、DCS信号的发射。如果Vc2和Vc1欧都是低电平，天线开关工作在接收状态，发射通道是关闭的。此时GSM和DCS信号都可以进人天线开关，经里面的带通滤波器分别进入GSM和
50、DCS信号通道，而带外的一些无用信号都被滤掉了。如果Vc2是高电平，而Vc1是低电平，则天线开关Z502将天线连接至GSM发射通路，此时GSM信号可以从天线发射出去；当Vc1是高电平，Vc2是低电平时，Z502将天线连接至DCS发射通路，此时DCS信号可以从天线发射出去。天线电路原理(2)n由于在GSM规范中采用了频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)技术，接收机与发射机是间隙工作的。在发射时，一帧时间4.62ms，一帧又分为8个时隙，n每个时隙宽度为577s。所以在发射时可以看到控制天线开关发射的控制信号不是一个连续信号，而是一个脉冲信号。n 在图中我们量到的是在GSM900的发射时的V