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1、GSMGSM数字手机原理介绍数字手机原理介绍客服部技能培训室客服部技能培训室 王冬梅王冬梅学习目标学习目标 掌握： 1、基带部分主要芯片的名称、作用（如 FLASH、CPU、和弦芯片、电源管理芯片 等） 2、简单功能电路的工作原理、相关元器件 的作用及损坏后引起的故障现象（背景 灯、按键、马达、液晶显示、SIM卡等电 路） 3、独立分析简单功能电路的方法学习目标学习目标4、维修手机功能故障的方法 5、手机射频部分的四种接收方式及特点 6、射频部分主要芯片的名称、功能 7、锁相环PLL的工作原理，混频的概念 8、射频部分的接收、发射流程学习目标学习目标熟悉： 1、充电电路、触摸屏电路、音频电路等
2、复 杂电路的原理分析 2、电路中电源供电电路的原理 3、独立分析射频原理框图的方法 4、各个PLL在射频原理框图中起到的作用 学习目标学习目标了解： 1、手机开机方式、开机流程 2、不开机等故障的简单检测方法 3、语音信号在基带部分的处理过程 4、利用仪器及测试软件的维修检测方法 5、手机维修思路，故障判定方法揭开手机的面纱揭开手机的面纱GSM手机的结构 第一种划分方法两部分：基带（逻辑/音频部分）、射频；第二种划分方法四部分：无线部分、传输处理部分、接口部分、 电源部分；CPU 微 处 理 器FLASHSRAMEEPROM电源部分人机接口时钟晶体存储器模数转换按键触摸屏扬声器马达显示背景灯耳
3、机麦克风充电蜂鸣器SIM卡数据测试红外线发射机接收机频率合成器时钟晶体超外差二次接收机超外差一次接收机直接变频数字低中频课程安排 第一部分：基带部分原理介绍 1.1 基带部分主要芯片 1.2 基带部分语音信号流程 1.3 基带部分功能电路 第二部分：射频原理介绍 2.1 频率合成器简单介绍 2.2 接收机及接收信号流程介绍 2.3 发射机及发射信号流程介绍 2.4 射频简单维修 第一部分第一部分 基带原理介绍基带原理介绍1.1 主要芯片介绍（1/3 ）基带电路包括无线通信呼叫处理、 音频处理、数字语音处理、射频逻 辑接口电路、射频功能控制、电源 管理、人机接口等核心器件:CPU/MCU工作条件
4、：时钟、复位、电压1.1 主要芯片介绍（2/3）FLASH（闪烁存储器）容量最大，存放手机的系统程序和大容量的 数据，如字库； SRAM（随机存取存储器）主要用于存放手机当前运行的中间数据，数 据在电源切断后都不能保存； EEPROM（电可编程可擦除只读存储器）容量小，一般存放手机的系统参数和用户信 息，如射频参数、IMEI码、电话本等。1.1 主要芯片介绍（3/3）*电源芯片:提供电路中所需的工作电压，具有开机 、时钟、充电等模块 *综合芯片:模数转换、供电、开机、充电、时钟等 和弦音芯片：产生悦耳动听的铃声 1.2 语音信号流程(1/2)发 射 机调制加密话音信源 编码信道 编码交织突发脉
5、冲 格式化信道编码：检测、纠错传输间产生的差错，在 数据流中产生冗余 交织：去除差错及其在码字中位置中的相关性MIC13kbit/s码字流信息块二进制 信息块1.2 语音信号流程(2/2)突发脉冲格式化：接收信号的同步和均衡 加密：通过仅由MS和BTS知道的加密方式 修改信息块的内容接 收 机解调解密话音信源 解码信道 解码去交 织突发脉冲 格式化1.3 功能电路原理1.3.1 麦克风电路(1)电容式、驻极 体电容式动圈式、压电 和压阻传声器 、光学波导传 声器、硅传声 器1.3.1 麦克风电路(2)手机中使用麦克风的类型： 接触式焊接式 电路功能：将语音信号转换为电信号，进一步送 入CPU内
6、部进行DSP数字化语音处理。有 正负极之分，如极性接反，则不能输出 信号。Q1:如何检测麦克风的好与坏？VR31.3.1 麦克风电路(3)Q:1.3.2 听筒(受话器)电路电路功能将经过CPU处理之后的数字化电信号转换 成为语音信号输出。检查此处焊锡 !听筒L117L117检查此处音频信号 !L118L118MIC+MIC-电 源 管 理 芯 片CPUEARP EARNMICIPMICINV08音频电路RECEIVE_ONSPK+SPK-MIC+MIC-电 源 管 理 芯 片CPUEARP EARNMICIPMICINV08音频电路RECEIVE_ONSPK+SPK-MIC+MIC-电 源 管
7、 理 芯 片CPUEARP EARNMICIPMICINV08音频电路RECEIVE_ONSPK+SPK-MIC+MIC-电 源 管 理 芯 片CPUEARP EARNMICIPMICINV08音频电路RECEIVE_ONSPK+SPK-MIC+MIC-电 源 管 理 芯 片CPUEARP EARNMICIPMICINQ1:RECEIVE_ONSPK+SPK-1.3.3 蜂鸣器电路电路功能：将电信号转换成声音信号。（对于和 弦手机来说，输出的是经过YAMAHA芯片 处理之后的铃音信号）蜂鸣器检查这些点的焊锡 !L119L119检测此处的语音信号 ! SPKP and SPKNL120L1201
8、.3.3 蜂鸣器电路和弦：是和声学理论的一个专有名词，指的是一 定音程关系的一组声音(大三和弦、小三和 弦、主和弦、属和弦 ）手机中所谓“16和弦”、“32和弦”、“40和 弦”、“64和弦”等等，其实就是 “复音 数” ，（MIDI乐曲可以同时发出的最大声 音数目 ）输入输入输出输出反馈反馈1.3.4 背景灯电路(1)包括按键背景灯、显示背景灯、七彩 来电指示灯作用：为手机在弱光条件下使用提供 照明、个性指示等。Q:背景灯的点亮时间如何控制？1.3.4 按键背景灯电路 (2)Q1:元件U615的作用？Q2:该电路的工作原理Q:背景灯全部不亮、 个别背景灯不亮、某 一背景灯暗故障原 因？按键背
9、景灯电路Q1:缺红色指示灯故障引起原因Q2:元件U502的作用Q3:ON-OFF信号的作用LED网络灯电路SUB_LED3SUB_LED3Q504Q504Q502Q502Q503Q503SUB_LED2SUB_LED2SUB_LED1SUB_LED1ON_OFFON_OFFVCHGVCHGVBATVBATU502U502LED网络灯电路背光纸电路辅辅LCDLCD EL EL背光纸背光纸背光纸电路1.3.4 振动马达电路VIBRATORVIBRATORD521D521Q506Q506第第3 3脚脚GNDGNDMOTORMOTOR1.3.5 翻盖检测电 路翻盖 状态磁场 作用霍尔 电压RD700
10、状态REED信号电平 （CPU）电话接通/挂断 (设翻盖接听)背景灯 状态打开 无 无截止高电平接通亮合上 有 有 导通低电平挂断 灭VR3REED1.3.6 SIM卡电路 (1)TP602 SIMCLKTP603 SIMRSTU300SIM卡座 CON303. 1 346SIMVDDCPUQ1:D5是什么元件？Q2:D5作用是什么？1.3.6 SIM卡电路 (2)1-3-7 显示电路Q1:显示传输的方式？并行传输、串行传输1.3.8 按键电路 (1)9.1 开机键Q1:开机方式有哪几种？Q2:按键扫描有几种方式？1.3.8 按键电路 (2)三角波1.3.8 按键电路 (3)1.3.9 红外线
11、电路SC04红外接口电路图18C50 5C50 6SC04红外接口实物图1.3.10 充电电路(1)1.3.10 充电电路(2)1.3.11 电压调节器（LDO ）1.3.12 手机中的晶体 (1) 32.768KHz晶体1.3.12 手机中的晶体 (2)温度补偿的压控振荡器温度补偿的压控振荡器温度补偿的晶体振荡器温度补偿的晶体振荡器工作原理及工作原理及 功能功能开机流程1、电池电压VBAT大于3.6v、VINT=2.7V、 32.768KHz晶体起振 2、按开机键、电源管理芯片输出电压、 #9、#11、#30、#44、#49（3v）；#33、#35（ 2.8v）CLK32K（#52）、复位信
12、号（#56） 3、13MHz晶体起振，经Q1放大送CPU4、CPU输出读/写使能给FLASH、SRAM 调用程序（地址、数据）1.3.12 触摸屏电 路触摸屏做为一种特殊的人机交互方式，它赋予 了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新 多媒体交互设备。衡量触摸屏的参数：清晰度，反光性，透光率 ，色彩失真，分辨率，寿命，零点漂移。 1.3.12 触摸屏电路(1)触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触 摸检测装置两个部分。触摸屏控制器(卡)的主要作用：从触摸点检测装置上接收触摸信息，并 将它转换成触点坐标再送给CPU，同时接收 CPU发来的命令并加以执行；触摸检测装置的主要作用：一般在显示器的前
13、端，检测用户的触摸 位置，并传送给触摸屏控制卡1.3.12 触摸屏电路(2)触摸屏的种类触摸屏根据所用的介质以及工作原理， 可分为电阻式、电容式、红外线式和表 面声波式等 。1.3.12 触摸屏电路 (3)Y+Y-X-X+透明隔离层VREFVREF电阻式触摸屏结构:电阻式触摸屏采用分压器原理来产生 代表X坐标和Y坐标的电压！1.3.12 触摸屏电路(4)1.3.12 触摸屏电路 (5)MAX8873REUKQ1Q2Q3Q4VCC导通低电平，检测按下1.3.12 触摸屏电路(6) 触摸中断检测1.3.12 触摸屏电路 (7)中断、X轴数据读取等效电路导通导通当对按点扫描时，返回一电压值，确 定Y
14、方向坐标。(p1、p4处导通）Y方向坐标扫描导通导通当对按点扫描时，返回一电压值，确 定X方向坐标。 (p2、p3处导通）X方向坐标扫描第二部分 射频电路原理预备知识预备知识 GSM 900GSM 900频段为（欧洲标准）:890-915MHz(移动台发射,基站接收,上行链路)935-960MHz(移动台接收,基站发射,下行链路)双工频率间隔:45MHz 信道总数:124信道号：1-124预备知识中国移动: 上行链路频率: 905-909MHz 下行链路频率: 950-954MHz信道号为: 76-95,共计20个信道,4M带宽 中国联通: 上行链路频率: 909-915MHz下行链路频率:
15、954-960MHz信道号为: 96-124,共计29个信道,6M带宽.目前我国只有中国移动拥有DCS1800,信道 号：512-562；可申请10M带宽.预备知识GSM 900功率等级（519）最小功率控制级：19中间功率控制级：12最大功率控制级：5功率级别级别 功率控制级级 发发射机输输出功 率dBm误误差（dB） 正常极端 45333*4* 463134* 47293*4*第二部分 射频电路原理GSM 1800功率等级（015）最小功率控制级：15中间功率控制级：7最大功率控制级：0功率级别级别 功率控制级级 发发射机输输出功 率dBm误误差（dB） 正常极端 -0303*4* -12
16、834 -22634 -3243*4*手机射频四项电气指标频率误差0.1ppm（106 ） GSM900频率误差（-90HZ +90HZ） DCS1800频率误差（-180HZ +180HZ） 相位误差峰值20deg 相位误差有效值5deg 误码率2.44%2.1 频率合成器定义：把基准频率信号进行变换，输出多种频 率的信号，供射频部分调制、解调、混频 所用。13MHZ300MHZ1.8GHZ45MHZ2.1.1 锁相环工作原理锁相环电路是频率合成器的核心电路， 主要作用是：由频稳性很强的基准信号 得到另一个频率与其同样稳定频率信号鉴相器鉴相器低通滤波低通滤波压控振荡器压控振荡器f f1 1变容二极管变容二极管f foutoutf f2 2电压差电压差f f1 1= = n n * f f- -outout电压差电压差变频器变频器2.1.2 锁相环组成部分作用鉴相器(PD)“相位-电压”转换装置，把输入信号频 率的变化通过相位差的不同表现出来， 从而控制输出电压,即将信号相
