手机开关机工作原理.doc

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1、二、工作原理 (一) 整机供电及开关机过程 诺基亚3210型手机的整机供电主要由升压模块V1054及电源模块N100提供。升压模块N100以片内稳压器为核心,并与外围电路组成升压电路,而且在其内部集成了A/D和D/A转换器、SIM卡接口电路,它在中央处理器D300控制下,完成对整机供电的功能。 1. 直流电源升压电路 直流电源升压电路主要由升压模块V105、二级管V101、升压线线圈L102以及滤波电容:C109、 C110、C112、C113,电感L103等组成。 电池电压经过升压电路升夺,产生3.3的VDC电压,该电压从升压模块V105的第1、16脚送出,送给功率放大器、振铃、振子、照明灯

2、、低电检测电路等使用。该升压电路所产生的3.3V电压是受到中央处理器D300控制的。V105的第15脚为电压调整端,控制V105的FB端,令其产生稳定的3.3V电压。 2、电池电量检测电路 电池电量检测电路主要由V109及其电阻组成,由电阻R131、R132、R143、R144等组成分压电路,VCDOUT为稳定的3.3V电压,电池电压的取样由电阻R131、R132进行,该取样电压送给V1092的基极,当电池电压VBATT比较高时,取样电压则令V1092导通,让中央处理器D300的LOWBATT端保持为低电平,如果电池电压偏低,取样电压也会变低,当该取样电压不能导通V1902时,中央处理器D30

3、0的LOWBAAT端会经过电阻R128得到一个高电平,这时D300会发出低电告警音,当电池电压VBATT低于1.5V时,V1092则完全截止,升压模块V105的第3脚会经过电阻R128得到一个高电,此高电平会令升压模块V105停止工作,则不能产生3.3V的VCD电压。 3. 电源模块供电电路 (1) 逻辑供电 诺基亚3210型手机的逻辑供电由电源模块N100提供两组电压,供逻辑部分使用。 VBB关出2。8V的电压,主在供多模转换器N200、中央处理器D300、闪速存储器D301、随机存储器D302、电可擦可写存储器(EEPOM)D303及驱动接口模块N400使用; VCORE送出2。0V的电压

4、,供中央处理器D300使用。 (2) 射频供电 手机射频部分的供电,主要由电源模块N100及V103提供8组电压,其中VXO电压受到中央处理器D300的VXOPWR信号的控制;VTX电压受到D300的TXP信号的控制。 VXO送出2.8V的电压,主要供13MHz时钟电路使用; VRX1送出2.8V的电压,主要供前端模块N600内的接收电路使用; VRX2送出2.8V的电压,主要供中频模块N700内的接收电路使用; VSYN2送出2.8V的电压,主要供前端模块N600使用; VTX送出2.8V的电压,主要供前端模块N600、中频模块N700、预放管N502及发射控制模块N503使用; VCP送出

5、5.0V的电压,主要供中频模块N700内的频率合成电路使用; VCOBBA送出2.8V的电压,主要供多模转换器N200及中频模块N700使用; VREF送出1.5V的电压,主要供多模转换器N200及中频模块N700使用。 4、开关机过程 手机的开关机过程主要受到电源模块N100、中央处理器D300及闪速存储器D301的控制。 当给手机加电后,由升压模块V105、二级管V101、升压线圈L102等组成的升压电路,把电池电压上升为3.3V的VCD电压,该电压送到电源模块N100,所以当给手机加电后,3.3V的VCD电压立即产生,而且电源模块N100的开机触发脚E4为高电平,按下开关键时,会把此电压

6、拉低,此触发信号令电源模块N100送出2.8V的VXO电压到13MHz晶体G701及MHz时钟放大电路,令13MHz晶体起振,产生13MHz的时钟。此时钟经过V702放大后,作为系统时钟送到中央处理器D300,同时电源模块N100送出VBB及VCORE等逻辑电压,送到逻辑部分的D300、D301、D302等模块,并且N100送出2.8V的复位信号(PURX)到中央处理器D300。当系统时钟、复位信号、逻辑供电均送到中央处理器D300后,D300从其F1脚送出2.8伏的开机请求信号,此电压马上经过开关键下拉为低电平,当时间超过64ms时,D300会判断为开机请求,它从闪速存储器D301内调出开机

7、程序,送到随机存储器D302内运行,当运行通过后,中央处理器D300送出开机维持信号,此信号送到电源模块N100,令其维持送出各项电压,以达到维持开机的目的。 开机后,中央处理器D300的F1脚回复为高电平,此时作为关机请求检测脚。按下关键时,通过开关机二极管V418把D300的F1脚的2.8伏高电平拉低,当进间超过64ms时,D300判断为关机请求,它从存储器D301内调出关机程序,当运行通过后,D300把送到电源模块N100的开机维持信号撤掉,使N100停止供电,则实现关机。当时间小于64ms时,中央处理器D300判断为退出当前菜单操作。由以上分析可知,当出现不能开机时,应检查: 升压电路

8、能否产生3.3伏的VDC电压; 电源模块N100的E4脚外接的电阻R413两端是否均为高电平; 电源模块N100是否损坏或虚焊; 13MHz晶体G701能否产生13MHz的时钟信号; 开关机二极管V418是否损坏; 中央处理器D300是否损坏或存在虚焊; 软件是否出错。 (二) 射频电路 诺基亚3210型手机的射频电路主要由天线开关电路、前端模块N600、中频模块N700、发射信号放大电路、频率合成电路等组成。在接收的时候,对接收高频率进行入大,然后产生接收中频,是后送到多模块转换器N200解调出接收I、Q信号;发射时,先产生发射中频信号,然后调制到发射频率上,并对发射信号进行放大,最后经天线

9、送到基站。 1、 天线开关切换电路 天线开关的线路主要由定向耦合器Z503、900MHz合路器Z500、1800MHz天线开关Z504以及天线接口X500、X501等组成。其主要作用是使手机的天线在不同的频段之间,接收和发射状态之间进行切换。 当手机工作在900MHz频段时,从基站送来的953960MHz信号经过定向耦合器Z503后,送到900MHz合格器Z500进行滤波,然后送到前端模块N600。发射时,从900MHz功率放大器送来的890915MHz的发射信号也送到合路器Z500进行滤波。Z500内部为两个带通滤波器,一个对接收信号进行滤波,另一个则对发射信号进行滤波。经过滤波后的发射信号

10、送到定向耦合器Z503,最后经过天线发射出去。由以上分析可知,当手机工作在900MHz频段时,其天线的接收、发射准状态由合路器Z500进行切换的,无需外加控制信号。 当手机工作在1800MHz频段时,中央处理器D300送来的BANDSEL信号为低电平。接收时,由电源模块N100送来的VRX1信号导通N503内的一个三极管,从而令1800MHz的天线开磁的VC端处于接收状态。此时从基站送来的18051880MHz信号经过定向耦合器Z503后,送到天线开磁Z504,然后经Z501滤波,再送到前端模块N600。发射时,由V103提供的2.8伏VTX电压送到N503的第1脚,令其从第6脚送出2.8伏的

11、高电平到天线开关Z504的VC端,令其处于发射状态。此时,从1800MHz功率放大器送来的17101785MHz发射信号经过Z504后送定向耦合器Z503,最后经天线发射出去。 2、 接收电路 (1) 前端模块接收电路 当中央处理器D300送到前端模块N600第24脚的频段选择(BANDSEL)信号为2.8伏的高电平时,N600则工作在900MHz频段。这时,由基站送来的935960MHz信号经过900MHz的合路器Z500滤波后,送到前端模块N600的27脚。此信号在N600内进行放大,其增益是受到中央处理器D300送来的FRACTRL信号控制,其增益大概为-20dBm。经过放大后的接收信号

12、从23脚送出,送到900MHz的接收波波器Z600进行滤波,以滤除来自天线的杂散信号,及抑制本机振荡器的泄漏信号。此信号从前端模块N600的18、19脚返回。 同时,在一本振VCO G700送来的20122016MHz的一本振信号,从第4脚进入N600,经过其内部的一个二分频器进行分频后,产生10061031MHz的信号。该信号与935960MHz的接收信号进行混频,产生71MHz的接收一中频信号,71MHz的接收中频信号再送到声表面波滤器Z700进行滤波,以滤波除其它杂散信号。 当由中央处理器D300送来的BANDSEL信号为代电平时,前端模块N600则工作在1800MHz频段。帽基站送来的

13、18501880MHz的信号,经定向耦合器Z503送到1800MHz的天线开关Z504,然后经接收高频滤波器Z501进行滤波,再从前端模N600的士34脚送人。该接收信号也送到N600内的低噪声放大器进行放大,而且其曾益也是受到中央处理器D300送来的FRACTRL信号控制,其增益为-20dBm左右。经过放大后的信号从N600的38脚送出去,经过另一个1800MHJz的接收高频滤波器Z602进行滤波,然后从42、43脚返回前端模块N600。同时,一本振VCO G700产生19922067MHz的接收信号进行混频,产生187MHz的接收中频信号。此信号由45、46脚送出,经过由分立元件组成的滤波

14、电路进行滤波,然后从容不迫1、12脚返回前端模块N600。由中频模块N700的48脚提供232MHz的信号,送进N600后,经过其内部的分频器进行二分频,产生116MHz信号,此信号再与187MHz的接收中频信号进行混频,产生71MHz的接收中频信号。71MHz的接收中频信号从N600的15、16脚送出,送到声表面波滤波器Z700进行滤波。 由上可知,前端模块N600既能工作在900MHz频段,又可以工作在1800MHz频段上,其工作状态是受到中央处理器D300送来的BANDSEL信号控制,而且,900MHz和1800MHz接收信号的处理过程的区别,只是在前端模块N600的电路里,1800MH

15、z的接收信号比900MHz的接收信号多了一个187MHz的接收中频信号。但不管手机工作在900MHz频段,还是工作在1800MHz频段最后从胶端模块N600的15、16脚送出的同样是71MHz的接收中频信号。可见后面电路对接收信号的处理,不再分是1800MHz还是900MHz的接收信号。 (2) 中频模块接收电路 经过声表面波滤器Z700滤波后的71MHz接收中频信号,从37、38脚进入中频模块N700,在其内部进行放大,再增益是受到由多模转换器N200提供的RXC信号进行控制。经过放大后的71MHz送到混频器内。同时,二本振VCO G702产生464MHz的二本振信号,此信号也送到中频模块N

16、700,经过其内部的分频器进行8分频,产生58MHz的信号,此信号再与71MHz的接收中频信号进行混频最终产生13MHz的接收中频信号。此信号从N700R 30脚送出,经过陶瓷滤波器Z701进行滤波,然后从25、26脚返回中频模块N700。在其内部进行放大,然后从23、24送出13MHz的接收中频信号,送到多模转换器N200作进一步的处理。 3、 发射电路 (1) 发射调制电路 发射时,由多模转换器N200送来的TXIP、TXIN、TXQN、TXQP等信号,从中频模块N700的1、2、3、4脚送进,送到其内部的调制器。同进,由二本振VCO G702送来的464MHz二本振信号,在N700内进行分频。当手机工作在900MHz频段时,该分频器进行四分频,产生116MHz的信

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