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1、900MHz 模拟无绳电话电路分析及测试一 模拟无绳电话简介无绳电话机由主机（座机或母机）和副机（即手机或子机）构成，采用无线方式连接，利用无线电波进行通信。使用时将主机接入市话网内，用户可以在一定空间内自由移动，随时实现正常的寻呼和通话功能。按照无绳电话手机和座机之间的通话方式，可分为导频式无绳电话、导频编码式无绳电话、多频道选择无绳电话和空间闲置信道自动搜索无绳电话。根据我国的无绳电话标准，规定 45/48MHz 频段的 10 对频率作为座机和手机的工作频率，发射功率不大于 20mW。本文介绍的是北美标准的无绳电话模型，分析900MHz 40 信道模拟无绳电话的电路及阐述其指标测试方法。二
2、 模拟无绳电话电路分析该模型属于多频道无绳电话，是指采用了数字相频合成技术，可以自动/手动扫描多个通话频道，它可以有效的避免同频干扰，增加电话机的使用密度。2.1 主要特征及功能介绍（1）频率范围：手机发射频率为925.3MHz927.25MHz主机发射频率为902.8MHz903.75MHz（2）道数：40 信道（3）信道间隔：50kHz（4）调制方式：模拟调制（5）通话距离约为 300m。（6）40 信道自动扫描，可人工切换信道。（7）手机具有来电显示，呼叫等待，暂停，Flash，尾号重拨，显示语言转换等功能。(8) 有双音多频（DTMF）拨号和脉冲拨号选择功能(9) 40 个来电储存。2
3、.2 典型电路分析（Hardware Spec）无绳电话机由座机和手机两部分组成，其基本组成框图如图2.2.1BZ 振铃电路外线外 接接 口器 器电 路发射电路路接收电路控制电振 铃SP双工双工接收电路SP发射电路 MIC拨号电路B/S H/S图 2.2.12.2.1 座机电路分析座机电路主要可以分为几个主要电路：MCU 控制电路，RF 射频发射接收电路，音频压扩电路，电 hp 源电路，接口电路。如附图 1（SCH AT6900CBBDV0A）为其基本框图。2.2.1.1 RF 射频发射接收电路：RF 射频模块主要是由高放，锁相环，压控振荡器（VCO）混频器，滤波器等组成，并封装成一个整体模块
4、。是无1绳电话中实现无线通信的一个重要部分。其原理框图如图2.2.2RX低噪放大器中频混频器IC解调AF_OUT扩展器RSSI双 VCO PLL工 DATACLKMCU载波器 PLLTX放大 预放大 VCO 压缩器AF_INTX_VCC图2.2.2 ,接收过程可以描述为：被调制的音频信号或控制信号由天线输入，先经低噪放大，然后经过二次混频成为中频信号，第一次混频后为 10.7MHz，第二次混频后为 76KHz。再经过滤波后进入中放解调 IC，还原成音频信号由 RF 模块的AF_OUT 端输出。发送过程可以描述为：经过压扩器处理的音频信号输入射频模块的 AF_IN 端，VCO 对其进行调频调制，
5、再经过放大之后由天线发送出去。RF模块中分别通过两个锁相环和压控振荡器（VCO）来控制接收和发送的频率.锁相环中的时钟信号，数据信号等均由 MCU 的信令控制，切换信道时，VCO 电压靠相应的信令来决定 IC 内部的分频比，即决定 VCO 的输出电压大小，从而改变 VCO 的振荡频率。中放解调 IC 还控制着 RF 模块的片选（C/S）端，输出 RSSI 信号，其简化原理电路图如图 2.2.3VCC RSSIR37Q 8 R27IC _C /SQ7R26 C 39 C76R49图2.2.3正常工作状态下，中放解调 IC 的 RSSI 端保持输出高电平，Q7 导通，Q8 截至，使 RF 的 C/
6、S 端口也保持高电平输出。解调后的音频存在一定的噪声，若噪声过大，不能达到接听标准，则中放解調 IC 的 RSSI 端输出低电平，使 Q7截至，Q8 导通，则 C/S 端的电平跳变至低电平，发送至 MCU 的 RSSI 端，使 MCU 停止工作。RF 模块的接收和发送分别应用不同的电源控制。如图 2.2.4接收由 RXVCC 控制，输入高电平，表明接收一直处于工作状态。发送由 TXVCC 控制，为了避免在没有音频信号时发出干扰信号，所以应用 Q17 作为开关，无信号发送时，Q17 截至；当有信号需要发送时，MCU VDD 端输出一低电平，2使 Q17 导通，从而使发送进入工作状态。 5VQ17
7、TX_VCCRX_VCCRF模块TX_PWR(MCU)图2.2.42.2.1.2 音频压扩器模块该模型无绳电话中所采用的音频压扩器 KA8507 是一个自动增益控制系统，用于动态范围的压缩和扩展。语音信号在调制前先经过压缩器处理，以减少其动态范围；解调后经过扩展器处理，以恢复语音信号原本面目。KA8507可以根据压扩信号，降低噪声分量。压扩器封装了压缩器、扩展器、前置放大器，滤波器放大器、限幅器和静噪/旁路逻辑电路等器件。其逻辑框图可参见图 2.2.5：AGIC CRC DI CO F1 5 6 4 3 2检波器压缩输出 缓冲器滤波放大器旁路1FO可变电阻压缩器静噪CPI-CPI+78-+求和
8、放大器 限幅器逻辑1112_ CMUTE_BYPATHCB旁路13_ EMUTE16EPI-15EPI+-+可变电阻求和放大器20VCC偏置电路检波 器扩展器 静噪17 18 19 9 14 10DO ERC EO CB GND EB图2.2.5发送的语音信号由压缩器正相输入端输入，经过运算发大器、求和放大器、限幅器、压缩器静噪优化，由压缩输出缓冲器输出至滤波放大器输入端，经过滤波由滤波放大器输出端输出。经过压缩的音频信号被输送至 RF 模块进行调制。经过 RF 模块解调的接收语音信号，由扩展器的反相输入端输入，经过检波器、求和放大器、扩展器静噪优化，最后由扩展器输出端输出。经过扩展的语音信号
9、被输送至市话线或者手机听筒。压扩器在是无绳电话中话音加工电路中的重要部分。S/N 越大，信号的抗干扰性能力越强，话音越清晰。一般来说，信号电平越高，抗干扰性就越强。但是话音电平又不能过高，否则会使放大电路饱和造成波形失真，所以压扩器的作用，就是实现提高低电平信号，提高抗干扰能力，恰当降低强信号电平。常用的措施是在发信话音加工电路前端加上压缩器，在收信话音加工电路，末端加上扩张器。目的都是提高弱信号信噪比。32.2.1.3 电源控制电路（主要供电电路如图 2.2.6）5V 校正 极性保护图 2.2.6其中 D6 为极性保护二极管，由 Q1 和 ZD1 构成稳压调整电路，并将从变压器输入的 9v
10、压转换为 5v，所有芯片和元件的工作电压都是由这 5v 的主要电压提供。充电检测电路和充电控制电路如图 2.2.7：该电路为手机电池提供充电电路，并在手机放上座机支架的瞬间产生充电检测信号。如图 2.2.7 所示，当手机放入座机支架时，座机电源的 12V 电压就会通过充电片为手机电池充电，同时电流通过 R2 到地，使 Q2 有了偏置电压而工作导通，Q2 集电极由高电平跳变为低电平，并作为充电检测信号输送至MCU。MCU 收到充电检测信号，开始工作，在充电控制端（22 脚）输出高电平，使 Q6 导通，R30 和 R2 并联，电阻减小，此时充电电流大，为快充效果。当 Q5 截至，转入慢充状态。图
11、2.2.7MCU 内部计时在充电八小时后，MCU 充电控制端输出低电平，使 Q6 截至，电阻增大，此时充电电流小，为慢充效果。充电复位电路如图 2.2.8：根据以上分析，手机放入座机支架后，Q2 由高电平跳变为低电平，送出充电检测信号，使 Q3 瞬间截至，产生一个高电平脉冲，同时使 Q4 瞬间导通，产生低电平脉冲，此作为复位（Reset）信号输送至 MCU，4MCU 收到 Reset 信号后进入工作状态。为三极管提供导通电压图 2.2.82.2.1.4 接口电路（接口电路如图 2.2.8）该电路是电话与市话线、交换机的接口。其作用是把电话局通过市话线传输过来的信号转化为适合无绳电话机接收的信号
12、，把无绳电话发送的信号匹配成符合市话线传输的信号，并把无绳电话机与市话外线进行电气隔离，确保两部分电路各自的安全。无绳电话机接收和发送的信号包括语音信号、DTMF拨号信号和数字信号等。图 2.2.8无绳电话的市话接口主要有两种形式：使用专用接口 IC 的接口电路；使用差接耦合器的接口电路。如下图的语音网络属于差接耦合器的接口电路，是外国机型的无绳电话接口。该接口电路中包括还转换电路，摘机挂机电路，Side tone 网络，语音信号通路，DTMF 拨号通路。如图 2.2.9V1 为压敏电阻，起雷电保护作用。D8 等 4 个二极管构成桥式整流，使输入电话的信号极性固定为正相。MCU 内的继电器 R
13、elay 与 Q11,Q10,Q8,Q9 构成摘机控制电路。当手机按下 Talk 键进入摘机状态（通话状态），手机 MCU 便会发送信号通知座机 MCU，座机 MCU Relay 端即输出低电平，使 Q11 截至，Q10 基极获得高电平而导通，从而将 Q8，Q9 基极电平拉低，使Q8，Q9导通，从而打通了电话机与市话线的通路，此时电话机可以开始接收市话线输送过来的信号。5同时，该通路也是脉冲拨号的通路，通过 MCU 控制继电器 Relay 的导通或断开从而形成断续脉冲。Q5 起线路保护作用，当接口输入的信号超过安全标准，使 Q5 导通，即将 Q10 基极电平拉低，也截至了 Q8、Q9，使接口电
14、路断开，保护电话机内部电路。C34为回损调整电容，其作用是消除返回信号。R9等电阻电容起匹配作用，使整个电路的输出阻抗符合一定的标准。SideTone 网络 极性保护电路开关电路回损调节图 2.2.9图 2.2.10 为消侧音网络和匹配网络：由于语音信号通过接口电路输送至市话线的过程中，还有一部分信号会分流至听筒，造成回音同时降低了信号输出电平。消侧音（Sidetone）网络的作用是消除这部分信号，使听筒接收的信号清晰无回音。电路中采取的使阻容电桥式消侧音电路，将发送电路和接收电路分别接在电桥的两个对角线上。从电桥平衡原理可知，发送输出的信号在接电路中为零，所以接收器中不会有侧音。发送电路 接收电路图 2.2.10图 2.2.11 为响铃检测电路：电话机辨别市话线输送的信号是否为响铃信号完全取决于接收信号的电压。一般响铃信号的电压都高于 33v，远大于语音信号。响铃检测电路中，C39 为隔值作用，过滤了直流馈电，R10 的电阻非常大，防止了语音信号通过。在响铃信号的正半周，ZD5 工作在反向击穿状态，只有高于 33v 才能通过；在响铃信号负半周，ZD3 工作在反向击穿状态，只有低于33v 才能通过，从而保证了信号绝对值低于 33v 时一定不响铃。若有响铃信号通过该检测电路，R10、R48 分压为 Q14
