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1 第 3 章 移 动 终 端 基 本 工 作 原 理 3 畅 1 移 动 通 信 终 端 简 介 3 畅 1 畅 1 移 动 通 信 终 端 目 前, 移 动 通 信 终 端 有 GSM 手 机 CDMA 手 机 小 灵 通 手 机 等, 在 我 国 GSM 手 机 是 拥 有 量 最 大 的 移 动 终 端, 故 本 章 以 GSM 手 机 为 例, 概 述 移 动 终 端 基 本 工 作 原 理 GSM 发 源 于 欧 洲, 是 欧 洲 邮 政 与 电 信 管 理 联 合 移 动 通 信 特 别 小 组 ( Group Special Mobile) 的 简 称, 俗 称 全 球 通 由 于 其 技 术 较 成 熟 被 世 界 许 多 国 家 所 采 用, 1994 年 我 国 在 广 州 开 始 建 设 GSM 网, 这 是 我 国 目 前 最 大 的 移 动 通 信 网 在 2008 年 1 月 国 家 统 计 的 各 种 移 动 通 信 终 端 的 数 量 已 经 突 破 5 畅 47 亿 部, 并 且 还 以 迅 猛 之 势 增 长 3 畅 1 畅 2 GSM 手 机 原 理 概 述 图 3-1 所 示 为 GSM 数 字 手 机 方 框 原 理 图 从 图 中 可 以 看 出, GSM 手 机 主 要 由 接 收 电 路 发 射 电 路 频 率 合 成 电 路 逻 辑 / 音 频 电 路 电 源 供 电 电 路 输 入 / 输 出 接 口 电 路 六 大 部 分 组 图 3-1 GSM 手 机 电 路 原 理 框 图 50

2 成 接 收 时, 来 自 基 站 的 GSM 信 号 经 天 线 ANT 接 收, 再 经 天 线 开 关 射 频 处 理 电 路 解 调 电 路 数 字 信 号 处 理 电 路 语 言 解 码 电 路 到 听 筒 ( 受 话 器 ) ; 发 射 时, 经 送 话 器 进 行 声 电 转 换 后 的 信 号, 再 经 语 言 编 码 数 字 信 号 处 理 电 路 调 制 电 路 发 射 电 路 天 线 开 关, 最 后 由 天 线 向 周 围 空 中 发 射 1 畅 接 收 电 路 接 收 电 路 由 天 线 开 关 射 频 接 收 滤 波 器 射 频 低 噪 声 放 大 器 混 频 器 中 频 滤 波 器 中 频 放 大 器 等 组 成 接 收 电 路 的 输 入 频 率 在 GSM 的 900 MHz 频 段 上, 经 过 下 变 频 到 100 MHz 附 近 的 某 个 固 定 中 频 上, 然 后 由 I /Q 接 收 解 调 电 路 解 调 出 100 khz 以 内 的 模 拟 同 相 / 正 交 信 号 送 逻 辑 / 音 频 电 路 进 行 后 级 处 理 2 畅 发 射 电 路 发 射 电 路 主 要 由 发 射 带 通 滤 波 器 GMSK 发 射 调 制 器 射 频 功 率 放 大 器 发 射 功 率 控 制 器 天 线 开 关 等 组 成 发 射 电 路 的 调 制 方 式 有 两 种 : 一 种 是 直 接 将 调 制 音 频 信 号 上 变 频 到 GSM 的 900 MHz 频 段 上 ; 另 一 种 是 将 调 制 音 频 信 号 先 调 制 到 某 一 中 频, 再 经 过 一 次 上 变 频 到 GSM 的 900 MHz 频 段 上 3 畅 频 率 合 成 电 路 频 率 合 成 电 路 提 供 接 收 发 射 电 路 的 本 机 振 荡 频 率, 它 相 当 于 无 绳 电 话 机 的 可 编 程 锁 相 环 电 路, 可 以 通 过 微 处 理 电 路 完 成 频 率 的 自 动 改 变, 在 GSM 手 机 中, 一 般 采 用 13 MHz 主 时 钟 信 图 3-2 直 板 式 手 机 电 路 组 成 分 布 示 意 图 51

3 号 作 为 频 率 合 成 电 路 的 基 准 频 率 4 畅 逻 辑 / 音 频 电 路 逻 辑 / 音 频 电 路 包 括 音 频 信 号 处 理 和 系 统 逻 辑 控 制 两 大 部 分, 主 要 完 成 语 音 等 信 息 的 处 理 与 传 输 音 频 信 号 处 理 部 分 主 要 完 成 接 收 通 道 的 A /D GMSK 解 调 自 适 应 信 道 均 衡 解 密 去 交 织 信 道 解 码 语 音 解 码 PCM 解 码 音 频 放 大 等 ; 发 射 通 道 的 放 大 滤 波 编 码 调 制 ( PCM) 语 音 编 码 语 音 编 码 信 道 编 码 I /Q 信 号 的 产 生 等 系 统 逻 辑 控 制 部 分 主 要 完 成 开 机 操 作 定 时 控 制 数 字 系 统 控 制 收 发 电 路 控 制 以 及 外 部 接 口 键 盘 存 储 器 (SRAM Flash EEPROM) 液 晶 显 示 控 制 等 5 畅 电 源 供 电 电 路 电 源 供 电 电 路 由 电 池 充 电 和 电 源 处 理 两 大 部 分 组 成, 完 成 对 整 机 各 电 路 的 供 电 图 3-3 翻 盖 式 手 机 电 路 分 布 示 意 图 52

4 6 畅 输 入 / 输 出 接 口 电 路 输 入 / 输 出 接 口 电 路 主 要 提 供 手 机 的 上 网 铃 声 下 载 编 程 拍 照 等 功 能 通 过 外 部 连 接 器 红 外 线 接 口 USB 口 等 完 成 3 畅 1 畅 3 手 机 元 器 件 分 布 特 点 手 机 从 外 形 构 造 上 可 分 为 两 种 : 直 板 式 和 翻 盖 式 ( 滑 盖 式 和 翻 盖 式 结 构 相 似 ), 其 电 路 分 布 示 意 图 分 别 如 图 3-2 图 3-3 所 示 直 板 式 手 机 与 翻 盖 手 机 的 背 面 ( 即 电 路 芯 片 最 集 中 的 那 一 面 ) 几 乎 一 模 一 样, 正 面 则 有 所 不 同 听 筒 和 显 示 一 般 设 计 在 翻 盖 内, 下 边 只 有 键 盘 和 麦 克 风 电 路 中 区 别 最 大 的 是 翻 盖 式 手 机 翻 盖 上 有 磁 铁 或 触 点 头, 主 板 上 有 磁 控 元 件 触 碰 开 关 ( 干 簧 管 或 霍 尔 元 件 ), 而 直 板 式 手 机 却 没 有 当 有 来 电 时, 直 板 式 手 机 一 般 要 按 某 功 能 键 才 能 接 听 或 拒 接, 而 翻 盖 式 手 机 可 以 打 开 翻 盖 就 接 听 电 话, 其 原 理 是 : 在 打 开 翻 盖 的 过 程 中, 磁 铁 对 磁 控 元 件 的 磁 力 影 响 被 改 变 了, 这 个 改 变 的 磁 力 会 被 磁 控 元 件 检 测 到 并 报 告 手 机 的 CPU, CPU 即 执 行 相 应 的 操 作, 例 如 启 动 通 话 电 路 打 开 显 示 照 明 灯 等 3 畅 2 GSM 手 机 单 元 电 路 原 理 分 析 3 畅 2 畅 1 发 射 机 电 路 发 射 机 ( TX) 的 作 用 是 话 筒 将 声 音 信 号 转 化 为 模 拟 电 信 号, 经 PCM 编 码 ( 模 数 转 换 ) 将 其 变 为 数 字 信 号 然 后, 在 逻 辑 电 路 中 进 行 数 字 语 音 处 理, 如 信 道 编 码 交 织 加 密 I /Q 分 离 等 分 离 后 的 四 路 I /Q 信 号 发 射 到 发 射 中 频 TX -IF 电 路 完 成 I /Q 调 制 该 信 号 还 与 频 率 合 成 器 的 接 收 本 振 (RXVCO) 和 发 射 本 振 (TXVCO) 的 差 频 ( 两 个 频 率 相 减 的 差 ) 进 行 比 较, 得 到 一 个 包 含 发 射 数 据 的 脉 动 直 流 信 号, 去 控 制 发 射 本 振 的 输 出 频 率, 使 发 射 本 振 振 荡 频 率 更 为 精 确 被 调 制 的 I /Q 信 号, 在 射 频 电 路 中 形 成 相 应 频 段 的 发 射 已 调 信 号 作 为 最 终 信 号, 经 功 率 放 大 ( PA) 后, 由 天 线 ( ANT) 发 射 1 畅 发 射 音 频 通 道 话 筒 将 声 音 信 号 转 换 成 模 拟 电 信 号, 该 信 号 的 频 率 成 分 非 常 丰 富, 在 20 Hz ~20 khz 之 间 通 信 中 若 采 用 如 此 宽 的 语 音 频 带, 则 在 技 术 实 现 与 制 造 上 非 常 困 难 实 际 上 只 要 取 这 个 范 围 中 的 300 ~3 400 Hz 的 信 号 就 足 以 使 通 信 得 到 比 较 满 意 的 结 果, 且 设 备 简 单 所 以, 在 话 筒 的 输 出 端 有 一 个 用 电 阻 电 容 构 成 的 语 音 带 形 成 滤 波 电 路, 它 只 允 许 300 ~3 400 Hz 的 信 号 进 入 发 射 电 路 话 筒 输 出 的 语 音 信 号 比 较 微 弱, 经 过 语 音 带 形 成 电 路 后 要 送 到 音 频 放 大 器 进 行 放 大, 以 满 足 后 级 电 路 的 需 要 模 拟 语 音 信 号 经 模 数 ( A /D) 转 换 变 为 数 字 信 号, 经 语 音 编 码 信 道 编 码 交 织 加 密 突 发 脉 冲 的 形 成 等 一 系 列 数 字 处 理, 对 带 有 发 射 信 息 处 理 好 的 数 字 信 号 进 行 GMSK 调 制, 并 分 离 出 四 路 I /Q 信 号, 送 到 发 射 电 路 53

5 2 畅 I /Q 调 制 四 路 I /Q 信 号 通 过 调 制 器 被 调 制 在 载 波 上, 得 到 发 射 中 频 信 号 ( TX -IF), 再 经 放 大 后, 送 到 发 射 变 换 电 路 四 路 I /Q 调 制 所 用 载 波, 摩 托 罗 拉 手 机 大 多 都 是 由 中 频 IC 内 振 荡 电 路 产 生 的 ; 而 三 星 手 机 爱 立 信 手 机 一 些 国 产 机 和 前 期 诺 基 亚 手 机 都 由 二 本 振 分 频 得 到 在 GSM 数 字 移 动 电 话 中, 因 为 手 机 集 成 度 很 高, 很 少 有 调 制 解 调 器 单 独 占 一 个 集 成 块 的, 一 般 是 集 成 到 某 一 大 型 模 块 中 如 摩 托 罗 拉 手 机, 集 成 在 中 频 IC 内 有 的 把 调 制 解 调 器 集 成 到 语 音 编 码 器 中, 如 诺 基 亚 8210 三 星 A400 松 下 GD90 等 有 的 把 中 央 处 理 器 语 音 编 解 码 器 调 制 解 调 器 全 部 集 成 到 一 个 模 块 上, 如 三 星 A288 等 从 I /Q 输 入 信 号 和 输 出 信 号 就 可 知 道 调 制 解 调 器 集 成 到 哪 个 模 块 中 3 畅 发 射 变 换 电 路 四 路 发 射 I /Q 信 号 经 调 制 后 得 到 的 发 射 中 频 信 号 ( TX -IF), 在 鉴 相 器 ( PD) 中 与 TXVCO 和 RXVCO 的 混 频 得 到 的 差 频 进 行 鉴 相, 得 到 误 差 控 制 信 号, 控 制 TXVCO 的 输 出 频 率 的 准 确 性 发 射 变 换 IC 是 发 射 中 的 重 要 部 分 带 有 发 射 变 换 的 射 频 电 路 为 第 一 种 发 射 图 3-4 所 示 为 带 有 发 射 变 换 电 路 的 发 射 机 原 理 图 3-4 带 有 发 射 变 换 电 路 的 发 射 机 原 理 摩 托 罗 拉 手 机 三 星 手 机 爱 立 信 手 机 等 均 采 用 第 一 种 发 射 而 前 期 诺 基 亚 手 机 无 发 射 变 换 IC 和 TXVCO 是 采 用 发 射 混 频 ( TXMIX) 得 到 发 射 信 号 的, 称 为 第 二 种 发 射 图 3-5 所 示 为 带 有 发 射 上 变 频 电 路 的 发 射 机 原 理 8210 以 后 的 诺 基 亚 手 机 用 了 第 三 种 发 射 机, 即 没 有 发 射 变 换 IC 发 射 本 振 ( TXVCO), 也 没 发 射 混 频 ( TX -MIX), 而 是 将 四 路 I /Q 直 接 调 制 在 发 射 载 波 上, 如 图 3-6 所 示 4 畅 发 射 本 振 (TXVCO) 由 振 荡 器 和 锁 相 环 共 同 完 成 发 射 频 率 的 合 成 ( GSM: 890 ~915 MHz; DCS: ~ MHz) 发 射 本 振 的 输 出, 主 要 去 向 两 个 地 方 : 一 路 是 经 缓 冲 放 大 后, 送 到 前 置 功 放 电 路, 经 功 率 放 大 后, 从 天 线 发 射 出 去 ; 另 一 路 是 送 回 发 射 变 换 IC, 在 其 内 部 接 收 本 振 与 发 射 54

6 图 3-5 带 有 发 射 上 变 频 电 路 的 发 射 机 原 理 图 3-6 直 接 变 频 发 射 机 原 理 本 振 混 频 得 到 的 差 频 来 作 为 发 射 中 频 的 参 考 频 率 摩 托 罗 拉 手 机 从 V998 开 始 采 用 集 成 的 发 射 本 振 诺 基 亚 手 机 发 射 频 率 是 由 发 射 本 振 与 发 射 中 频 混 频 而 成 的 5 畅 环 路 低 通 滤 波 器 误 差 信 号 先 经 过 一 个 环 路 电 路 进 行 滤 波, 滤 除 其 高 频 成 分, 得 到 直 流 电 压, 以 防 止 对 发 射 造 成 干 扰, 控 制 发 射 本 振 的 振 荡 频 率 V998 以 后 的 摩 托 罗 拉 手 机, 还 采 用 了 由 集 成 运 放 IC 组 成 的 有 源 环 路 滤 波 器, 目 的 是 平 滑 CP -TX 信 号, 以 防 止 进 行 信 道 切 换 时 出 现 尖 峰 电 压 被 送 到 发 射 本 振, 这 样 带 宽 将 超 过 GSM 标 准 该 发 射 中 频 相 当 于 一 个 大 电 容 和 一 个 电 阻 构 成 的 输 出 滤 波 电 路 当 逻 辑 电 路 输 出 接 收 使 能 信 号 时, 电 路 给 电 容 充 电, 当 逻 辑 电 路 输 出 DM -CS 信 号 时, 通 过 运 放 给 电 容 放 电, 从 而 给 发 射 本 振 一 个 平 滑 的 控 制 信 号, 并 滤 除 电 路 中 的 噪 声 和 交 流 声 6 畅 前 置 放 大 器 发 射 本 振 信 号 输 出 后, 一 般 经 过 一 级 缓 冲 放 大, 其 作 用 : 一 是 放 大 信 号, 二 是 使 发 射 本 振 电 路 有 一 个 稳 定 的 负 载, 防 止 后 级 电 路 对 发 射 本 振 造 成 影 响 缓 冲 放 大 后 的 信 号 经 过 一 个 隔 离 二 极 管 送 到 驱 动 级 当 发 射 启 动 时, 功 率 控 制 电 路 将 高 电 平 送 到 隔 离 二 极 管 正 极, 使 其 导 通, 缓 冲 放 大 后 的 发 射 本 振 信 号 就 被 送 到 驱 动 级 没 有 发 射 启 动 时, 功 率 控 制 电 路 没 有 高 电 平, 二 极 管 则 截 止, 发 射 本 振 的 输 出 信 号 就 不 会 送 到 功 率 控 制 电 路 驱 动 放 大 电 路 由 两 级 放 大 电 路 组 成, 目 的 是 将 发 射 本 振 信 号 放 大 到 一 定 程 度, 以 满 足 后 级 电 路 的 需 要 两 驱 动 管 和 缓 冲 放 大 电 路 都 是 由 晶 体 管 为 核 心 的 分 立 元 件 电 路 构 成 的 驱 动 放 大 器 是 一 个 宽 带 功 率 放 大 器 7 畅 功 率 放 大 器 功 率 放 大 器 的 作 用 是 放 大 即 将 发 射 的 调 制 信 号, 使 天 线 获 得 足 够 的 功 率 将 其 发 射 出 去 功 率 放 大 器 是 手 机 中 负 担 最 重 的 IC 因 为 在 此 之 前, 电 路 放 大 的 是 电 压 信 号, 而 功 率 放 大 器 放 大 的 是 功 率, 既 有 电 压 信 号, 又 有 电 流 信 号 功 率 放 大 器 又 是 末 级, 信 号 动 态 范 围 较 大, 即 大 电 压, 大 电 流, 所 以 易 发 热 而 烧 坏 因 此, 许 多 手 机 采 用 了 热 稳 定 性 好 的 砷 化 镓 场 效 55

7 应 晶 体 管 集 成 电 路 有 四 路 六 脚, 较 多 为 十 六 脚, 个 别 也 有 八 脚 常 见 的 是 日 本 日 立 公 司 生 产 的 功 率 放 大 器, 稳 定 性 好 不 易 坏 近 期 功 率 放 大 器 种 类 更 多, 同 一 个 厂 家 的 产 品 也 出 现 明 显 差 异 8 畅 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 中 频 IC 功 率 级 为 8 ~28 dbm, 每 4 dbm 分 为 一 个 等 级, 共 分 8 级 增 益 的 调 整 : 当 RF -IF <AOC 时 (AOC 为 来 自 基 站 的 基 准 控 制 参 考 电 压 ), 说 明 发 射 功 率 小 于 基 准 功 率, 应 提 高 发 射 功 率, 则 VAPC 电 压 上 升, 控 制 PA 的 增 益 上 升, 但 最 后 结 果 必 须 符 合 基 站 的 要 求 3 畅 2 畅 2 接 收 机 电 路 手 机 的 接 收 机, 主 要 完 成 对 空 中 接 收 到 的 高 频 调 制 信 号 进 行 滤 波 放 大 混 频 解 调 解 码 等 任 务, 还 原 出 声 音 信 号 天 线 感 应 到 的 是 基 站 发 来 非 常 微 弱 的 高 频 调 制 信 号, 同 时 混 进 噪 声 波 和 杂 波 所 以, 手 机 接 收 到 的 信 号 首 先 经 天 线 匹 配 电 路 和 接 收 滤 波 ( RX -FL) 电 路 滤 波, 低 噪 声 放 大 器 ( LNA) 放 大 放 大 后 的 信 号 经 过 再 次 滤 波 后, 被 送 到 混 频 器 (MIX), 与 来 自 本 机 振 荡 电 路 的 压 控 振 荡 信 号 进 行 混 频, 得 到 中 频 信 号 (RX -IF) 该 信 号 经 中 频 放 大 (1FA) 后 在 解 调 器 中 进 行 正 交 解 调, 得 到 接 收 基 带 (RX I /Q) 信 号 RX I /Q 接 收 基 带 信 号 在 逻 辑 电 路 中 经 GMSK 解 调, 进 行 去 交 织 解 密 信 道 解 码 等 音 频 处 理, 再 进 行 PCM 解 码, 还 原 出 模 拟 语 音 信 号, 推 动 听 筒 转 换 成 声 音 信 号 1 畅 天 线 开 关 天 线 开 关 属 收 发 共 用, 主 要 完 成 两 个 任 务 : 一 是 完 成 接 收 信 号 与 发 射 信 号 双 工 切 换, 为 防 止 接 收 与 发 射 相 互 干 扰, 所 以 要 由 控 制 信 号 完 成 接 收 和 发 射 的 分 离 控 制 信 号 是 来 自 CPU 的 RX -EN( 接 收 启 动 ) 和 TX -EN( 发 射 启 动 ), 或 它 们 转 换 而 得 到 的 信 号 ; 二 是 完 成 双 频 或 三 频 切 换, 在 接 收 时 完 成 GSM ( 935 ~960 MHz ) DCS ( ~1 880 MHz ) PCS ( ~ MHz) 的 切 换 ; 在 发 射 时 完 成 GSM (890 ~915 MHz) DCS (1 710 ~1 785 MHz) PCS (1 850 ~1 910 MHz) 的 切 换, 使 手 机 在 某 一 频 段 工 作 时, 另 外 频 段 空 闲 该 控 制 信 号 主 要 来 自 切 换 电 路 天 线 开 关 连 接 接 收 滤 波 器 和 发 射 滤 波 器 天 线 开 关 的 作 用 是 在 接 收 过 程 中, 防 止 发 射 信 号 或 其 他 无 用 信 号 串 入 接 收 机, 滤 除 噪 声 和 杂 波, 得 到 纯 净 的 接 收 信 号 ; 发 射 电 路 中, 得 到 准 确 的 发 射 信 号, 防 止 杂 散 辐 射 等 若 此 电 路 不 正 常, 会 导 致 手 机 接 收 差 或 不 发 射 等 摩 托 罗 拉 和 三 星 手 机 一 般 采 用 天 线 开 关, 诺 基 亚 手 机 采 用 双 工 滤 波 器 双 工 滤 波 器 将 接 收 射 频 信 号 与 发 射 射 频 信 号 分 离, 以 防 止 较 强 的 发 射 信 号 对 接 收 机 造 成 影 响 双 工 滤 波 器 包 含 一 个 接 收 滤 波 器 和 一 个 发 射 滤 波 器, 它 们 都 是 带 通 滤 波 器 2 畅 带 通 滤 波 器 (BPF) 高 频 放 大 器 前 后 一 般 都 有 带 通 滤 波 器, 目 的 是 将 空 中 接 收 到 的 信 号 ( 混 入 的 噪 声 波 和 杂 波 ) 滤 除, 允 许 GSM(935 ~960 MHz) 或 DCS(1 805 ~1 880 MHz) 进 入 接 收 机, 得 到 纯 净 的 射 频 信 号 送 到 混 频 器 56

8 3 畅 低 噪 声 放 大 器 (LNA) 一 般 位 于 天 线 和 混 频 器 之 间, 是 第 一 级 放 大 器, 所 以 称 为 接 收 前 端 放 大 器 主 要 完 成 两 个 任 务 : 一 是 对 空 中 接 收 到 的 高 频 调 制 信 号 进 行 第 一 级 放 大, 以 满 足 混 频 器 对 输 入 的 接 收 信 号 幅 度 的 要 求, 提 高 接 收 信 号 的 信 噪 比 低 噪 声 放 大 器 也 称 为 高 频 放 大 器 二 是 在 放 大 管 的 集 电 极 上 加 由 电 感 ( L) 与 电 容 (C) 组 成 的 并 联 谐 振 回 路, 也 称 为 选 频 或 调 谐 电 路, 目 的 是 选 出 所 需 要 的 频 带, 滤 除 不 需 要 的 频 率 成 分 低 噪 声 放 大 器 若 出 现 故 障, 则 接 收 性 能 会 变 差, 甚 至 出 现 不 能 接 收 诺 基 亚 3210 以 前 的 手 机 均 采 用 前 端 IC, 而 等 均 采 用 了 分 立 元 件, 而 摩 托 罗 拉 手 机 在 V2288 以 后 才 采 用 前 端 IC, L2000 之 前 均 采 用 分 立 元 件 爱 立 信 手 机 一 般 采 用 前 端 IC 4 畅 混 频 器 (MIX) (1) 混 频 的 作 用 接 收 机 从 天 线 接 收 到 的 信 号 是 很 微 弱 的, 必 须 放 大 后 才 能 进 行 其 他 技 术 处 理 如 果 将 接 收 到 的 信 号 直 接 进 行 放 大, 将 会 出 现 灵 敏 度 低 选 择 性 差 高 低 频 段 信 号 增 益 不 均 匀 等 问 题 另 外, 高 频 选 频 放 大 器 的 通 带 宽 度 太 宽, 当 频 率 改 变 时, 多 级 放 大 器 的 所 有 调 谐 回 路 必 须 跟 着 改 变, 要 做 到 统 一 调 谐 是 很 难 的 因 此, 接 收 机 都 采 用 了 超 外 差 技 术, 即 利 用 混 频 器 加 以 变 频, 一 般 是 取 其 差 频 混 频 器 实 际 上 是 一 个 频 率 搬 移 电 路, 它 将 包 含 接 收 信 息 的 射 频 信 号 转 化 为 一 个 固 定 的 较 低 频 率 的 包 含 接 收 信 息 的 中 频 信 号 由 于 中 频 信 号 频 率 低, 且 固 定, 故 容 易 得 到 大 且 稳 定 的 增 益, 从 而 使 接 收 机 的 灵 敏 度 选 择 性 和 稳 定 性 都 得 到 很 大 的 提 高 混 频 后 输 出 的 信 号 成 分 有 原 载 频 信 号 混 频 后 的 差 频 信 号 及 和 频 信 号 等 所 以 变 频 电 路 都 设 置 有 LC 并 联 中 频 谐 振 回 路, 其 作 用 是 滤 除 其 他 频 率 成 分, 从 各 种 频 率 中 选 出 需 要 的 中 频, 送 到 中 频 放 大 电 路, 从 而 提 高 混 频 的 抗 噪 声 能 力 同 时, 在 晶 体 管 的 基 极 都 加 电 抗 滤 波, 目 的 是 消 除 电 源 中 的 小 波 纹 (2) 接 收 机 的 混 频 器 混 频 器 位 于 低 噪 声 放 大 器 ( LNA) 和 中 频 放 大 器 (IFA) 之 间, 是 接 收 机 的 关 键 环 节 根 据 混 频 器 的 不 同, 通 常 将 接 收 机 分 成 三 种 结 构 1 超 外 差 一 次 混 频 接 收 机 这 种 结 构 的 接 收 机 只 有 一 个 混 频, 且 本 振 频 率 高 于 接 收 信 号 的 频 率, 称 为 超 外 差 接 收 机 即 输 入 射 频 信 号 (RF) 和 一 本 振 信 号 ( RXVCO) 混 频 之 后, 得 到 二 者 的 差 频 为 中 频 信 号 ( IF), 如 图 3-7 所 示 为 超 外 差 一 次 混 频 接 收 机 框 图 摩 托 罗 拉 手 机 采 用 的 是 第 一 种 接 收 机, 从 V998 开 始, 摩 托 罗 拉 手 机 的 中 频 均 为 400 MHz 比 前 期 手 机 的 中 频 信 号 频 率 提 高 了 一 些, 目 的 是 提 高 接 收 机 的 镜 像 频 率 的 选 择 性, 减 小 接 收 机 镜 像 频 率 的 干 扰 2 超 外 差 二 次 变 频 接 收 机 这 种 结 构 的 接 收 机 有 两 个 混 频 器, 且 一 本 振 频 率 高 于 接 收 信 号 的 频 率, 也 称 为 双 超 外 差 接 收 机, 如 图 3-8 所 示 为 其 原 理 框 图 二 次 变 频 的 第 一 次 混 频 是 射 频 信 号 ( RF) 与 一 本 振 信 号 ( 诺 基 亚 手 机 称 UHFVCO 三 星 手 机 称 RXLO) 混 频, 得 到 二 者 的 差 频 为 一 中 频 信 号 (IF1) 第 二 57

9 图 3-7 超 外 差 一 次 混 频 接 收 机 原 理 框 图 次 混 频 为 一 中 频 信 号 (IF1) 与 二 本 振 信 号 ( 诺 基 亚 手 机 VHFVCO, 三 星 手 机 称 IF -0) 混 频, 得 到 二 者 的 差 频 为 二 中 频 (IF2) 除 摩 托 罗 拉 手 机 外, 其 他 手 机 几 乎 都 采 用 这 种 接 收 机, 如 前 期 诺 基 亚 手 机, 三 星 手 机 爱 立 信 手 机 等 通 常 诺 基 亚 手 机 IF1 =71 MHz, IF2 =13 MHz; 三 星 手 机 IF1 =225 MHz, IF2 =45 MHz 图 3-8 超 外 差 二 次 变 频 接 收 机 原 理 框 图 3 直 接 变 频 线 性 接 收 机 ( 又 称 零 中 频 接 收 机 ) 直 接 变 频 接 收 机 可 以 直 接 解 调 出 I /Q 信 号, 所 以 只 有 收 发 共 用 的 调 制 解 调 载 波 信 号 振 荡 器 SHFVCO 其 振 荡 频 率 直 接 用 于 发 射 调 制 和 接 收 解 调 ( 收 发 时 振 荡 频 率 不 同 ), 如 图 3-9 所 示 为 接 收 机 的 原 理 框 图 8210 型 以 后 的 诺 基 亚 手 机 爱 立 信 T28 等, 都 采 用 这 种 接 收 机 图 3-9 直 接 变 频 线 性 接 收 机 原 理 框 图 5 畅 中 频 滤 波 器 对 混 频 之 后 的 中 频 信 号 进 行 再 次 滤 波 后, 得 到 一 个 纯 净 的 中 频 信 号, 以 保 证 后 级 解 调 信 号 的 准 确 性 中 频 滤 波 器 在 印 制 电 路 板 上 是 较 大 个 的 元 件, 比 较 容 易 识 别 58

10 6 畅 中 频 放 大 器 接 收 机 的 主 要 增 益 来 自 中 频 放 大 器 一 般 中 频 放 大 器 都 是 共 射 极 放 大 器, 是 带 有 分 压 电 阻 和 稳 定 工 作 点 的 放 大 电 路 中 频 放 大 器 的 工 作 电 源 要 求 很 高, 一 般 是 专 用 供 电 比 如 摩 托 罗 拉 手 机 的 SW -VCC, 来 自 中 频 IC, 它 既 给 中 频 放 大 器 供 电, 同 时 又 可 微 调 其 放 大 倍 数 以 满 足 接 收 机 的 要 求 摩 托 罗 拉 手 机 一 般 采 用 分 立 元 件 的 中 频 放 大 器, 近 期 才 开 始 集 成 诺 基 亚 手 机 和 三 星 手 机 等 则 将 中 频 放 大 器 集 成 在 中 频 IC 内 一 般 中 频 放 大 器 很 少 出 故 障, 但 接 收 差 的 手 机 要 注 意 中 频 放 大 器 故 障, 可 用 频 谱 仪 进 行 检 测 7 畅 解 调 器 现 在 多 数 手 机 都 是 对 零 中 频 进 行 正 交 解 调 手 机 中 采 用 正 交 解 调, 得 到 基 带 信 号, 即 I /Q 信 号 其 中 I 信 号 为 同 相 去 路 信 号 ; Q 信 号 为 正 交 去 路 信 号, 两 者 相 位 相 差 90, 所 以 称 正 交 测 量 接 收 机 工 作 是 不 是 正 常, 都 是 测 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 完 成 了 它 的 使 命 I /Q 信 号 是 射 频 电 路 和 逻 辑 / 音 频 电 路 的 分 水 岭 8 畅 数 字 信 号 处 理 解 调 出 的 I /Q 信 号 送 到 DSP 进 行 一 系 列 数 字 处 理 首 先 I /Q 信 号 经 GSMK 解 调 还 原 出 数 字 信 号, 然 后 经 均 衡 解 密 去 交 织 信 道 解 码 语 音 解 码 再 经 数 模 转 换, 得 到 模 拟 电 信 号, 再 由 听 筒 将 模 拟 电 信 号 转 换 为 声 音 信 号, 送 入 人 耳 3 畅 2 畅 3 频 率 合 成 电 路 现 代 通 信 系 统 需 要 在 很 宽 的 频 率 范 围 内 获 得 频 率 稳 定 和 准 确 的 振 荡 信 号 源 例 如 某 单 边 带 通 信 设 备, 要 求 工 作 在 2 ~30 MHz 的 波 频 范 围 内, 而 且 要 求 每 间 隔 100 Hz 有 一 个 稳 定 的 频 率 点, 即 要 有 个 频 率 点 若 利 用 一 块 或 少 量 晶 体, 并 采 用 频 率 合 成 方 法, 可 获 得 大 量 的 不 同 的 工 作 频 率, 这 些 频 率 的 稳 定 度 和 准 确 度, 等 于 或 接 近 石 英 晶 体 的 稳 定 度 和 准 确 度, 这 种 技 术 称 之 为 频 率 合 成 技 术 1 畅 频 率 合 成 的 基 本 方 法 目 前 频 率 合 成 的 基 本 方 法 有 以 下 三 种 (1) 直 接 频 率 合 成 这 种 频 率 合 成 技 术 是 用 谐 波 发 生 器 倍 频 器 分 频 器 和 混 频 器 等 器 件, 对 基 准 频 率 进 行 加 减 乘 除 的 基 本 运 算, 然 后 再 用 带 通 波 器 滤 输 出 所 需 频 率 合 成 器 即 庞 大 又 昂 贵, 而 且 输 出 频 谱 中 有 许 多 寄 生 干 扰, 且 随 频 率 范 围 的 加 宽, 寄 生 干 扰 越 来 越 多 由 于 这 些 缺 点, 直 接 频 率 合 成 很 少 在 通 信 设 备 中 应 用 (2) 锁 相 环 路 ( PLL) 频 率 合 成 锁 相 环 路 是 一 种 以 消 除 频 率 误 差 为 目 的 的 反 馈 控 制 电 路 利 用 锁 相 环 路 ( PLL) 的 特 性, 使 VCO 输 出 频 率 f o 与 基 准 频 率 f g 保 持 严 格 的 比 例 关 系, 使 压 控 振 荡 器 输 出 振 荡 频 率 与 规 定 基 准 信 号 的 频 率 和 相 位 都 相 同 ( 同 步 ), 其 结 构 与 工 作 原 理 如 图 3-10 所 示 锁 相 环 路 由 参 考 晶 体 振 荡 器 鉴 相 器 ( PD) 分 频 器 低 通 滤 波 器 ( LPF) 和 压 控 振 荡 器 59

11 ( VCO) 五 部 分 组 成 1 鉴 相 器 (PD) 是 一 个 相 位 比 较 器 从 VCO 输 出 的 振 荡 频 率 中 送 回 一 个 取 样 信 号, 与 基 准 振 荡 频 率 进 行 鉴 相 当 输 出 的 频 率 信 号 由 于 某 一 原 因 而 发 生 变 化 时, 必 然 相 应 地 产 生 相 位 的 变 化 这 个 相 位 变 化 在 鉴 相 器 中 与 参 考 晶 体 振 荡 器 的 稳 定 相 位 进 行 比 较, 使 鉴 相 器 输 出 一 个 与 相 位 误 差 成 比 例 的 误 差 电 压 图 3-10 锁 相 环 方 框 图 2 低 通 滤 波 器 ( LDF) 环 路 滤 波 器 是 一 个 低 通 滤 波 器 ( 让 低 频 成 分 通 过 而 衰 减 高 频 成 分 的 网 络 ), 其 作 用 是 滤 除 鉴 相 器 输 出 信 号 中 的 干 扰, 让 低 频 分 量 或 缓 慢 变 动 的 直 流 成 分 通 过, 取 出 其 中 缓 慢 变 动 的 直 流 电 压 分 量 U c 去 控 制 VCO, 以 保 证 环 路 所 要 求 的 特 性, 并 提 高 环 路 的 稳 定 性 3 压 控 振 荡 器 ( VCO) 在 振 荡 器 电 路 中, 采 用 压 控 元 件 变 容 二 极 管 ( CD) 作 为 频 率 控 制 器, 在 有 限 的 控 制 电 压 范 围 内, VCO 的 振 荡 频 率 f o 与 其 控 制 电 压 关 系 为 f v =f o +K o U c ( K o 为 控 制 灵 敏 度, 单 位 rad /s V) 用 U c 来 控 制 VCO 中 的 锁 相 环 路 电 容 量 C j, 而 变 容 二 极 管 又 是 VCO 振 荡 回 路 的 组 成 部 分, 所 以 电 容 量 的 变 化 使 VCO 的 输 出 频 率 f o 又 拉 回 到 稳 定 值, 结 果 都 是 使 f o =f g, PLL 锁 定 稳 定 度 由 参 考 晶 体 振 荡 器 决 定, 这 时 称 环 路 处 于 锁 定 状 态 目 前, 锁 相 环 路 在 通 信 电 路 中 应 用 较 广 泛 (3) 直 接 数 字 频 率 合 成 (DDS) 通 过 计 算 机 求 解 一 个 数 字 推 逆 关 系 式, 或 者 用 查 表 的 方 法, 直 接 生 成 所 需 的 输 出 波 形 在 编 程 控 制 下, 对 振 荡 频 率 按 控 制 式 自 动 分 频, 从 而 自 动 跟 踪 信 道 要 哪 个 信 道 的 频 率, 就 合 成 哪 个 信 道 的 频 率 DDS 的 优 点 是 转 换 迅 速 控 制 灵 活 分 辨 率 高, 且 可 以 做 到 极 低 的 输 出 频 率 主 要 缺 点 是 : 工 作 频 率 受 计 算 机 时 钟 频 率 及 数 模 转 换 器 类 似 器 件 的 限 制, 另 外 噪 声 较 大 2 畅 手 机 中 的 频 率 合 成 电 路 (1) 32 畅 768 khz 电 路 用 于 产 生 手 机 休 眠 时 的 实 时 时 钟 和 用 于 提 供 时 间 的 时 钟, 频 率 为 32 畅 768 khz, 如 图 3-11 所 示 (2) 13 MHz 晶 体 振 荡 电 路 13 MHz 在 手 机 中 占 有 很 重 要 的 地 位, 它 主 要 有 两 个 重 要 的 作 用 : 一 个 作 用 是 作 为 整 个 系 统 的 主 时 钟, 控 制 逻 辑 电 路 各 部 件 同 步 工 作, 使 逻 辑 电 路 按 某 一 固 定 时 序, 去 控 制 某 一 电 路 工 作 或 某 一 部 分 动 作 相 当 于 生 活 中 的 北 京 时 间, 大 家 都 统 一 按 这 个 时 间 工 作, 所 以 称 主 时 钟 另 一 个 作 用 是 作 为 基 准 参 考 信 号, 去 接 收 本 振 和 中 频 振 荡 器 锁 相 环 的 鉴 相 器 与 振 荡 频 率 进 60

12 图 畅 768 khz 频 率 合 成 器 原 理 方 框 图 行 鉴 相, 从 而 产 生 误 差 信 号 去 控 制 振 荡 频 率 f o 由 于 13 MHz 的 精 度 要 求 极 高, 所 以 都 采 用 稳 定 度 非 常 好 的 石 英 晶 体 振 荡 电 路 单 个 石 英 晶 体 是 不 能 产 生 振 荡 信 号 的, 必 须 在 有 关 电 路 配 合 下, 才 能 产 生 振 荡 频 率 现 在 一 些 手 机 使 用 的 基 准 时 钟 是 26 MHz 将 VCO 电 路 产 生 的 26 MHz 信 号 进 行 分 频, 得 到 13 MHz 信 号 供 其 他 电 路 使 用 三 星 A188 型 手 机 采 用 的 是 19 畅 5 MHz 5 分 频 后 的 3 畅 9 MHz 信 号, 作 为 主 时 钟 (3) 信 道 切 换 的 控 制 因 GSM 系 统 有 多 个 信 道, 当 手 机 进 入 某 一 个 信 道 时, 一 本 振 必 须 马 上 调 整 振 荡 频 率 跟 踪 进 入 该 信 道, 才 能 得 到 固 定 的 中 频 频 率 来 自 逻 辑 电 路 的 频 率 合 成 启 动 ( SYNEN) 频 率 合 成 时 钟 ( SYNCLK) 频 率 合 成 数 据 ( SYNDAT) 三 路 控 制 完 成 控 制 任 务 通 过 由 逻 辑 电 路 提 供 的 频 率 合 成 数 据 信 号, 对 VCO 合 成 环 路 中 的 程 控 分 频 器 进 行 编 程, 来 实 现 一 本 振 振 荡 频 率 的 变 化 (4) 工 作 频 段 的 切 换 控 制 由 双 频 切 换 控 制 电 路 提 供 切 换 控 制 信 号, 完 成 两 个 频 段 振 荡 频 率 的 切 换 VCO 电 路 通 常 采 用 一 个 组 件, 组 成 VCO 电 路 的 元 件 包 含 电 阻 电 容 晶 体 管 变 容 二 极 管 等 VCO 组 件 将 这 些 电 路 元 件 封 装 在 一 个 屏 蔽 罩 内, 既 简 化 了 电 路, 也 减 小 了 外 界 因 素 对 VCO 电 路 的 干 扰 VCO 组 件 一 般 有 4 个 引 脚 : 输 出 端 电 源 端 控 制 端 及 接 地 端 (5) 第 二 本 机 振 荡 器 摩 托 罗 拉 手 机 称 IFVCO, 诺 基 业 手 机 称 VHFVCO, 三 星 手 机 称 IF -LO 手 机 的 二 本 振 主 要 去 四 个 地 方 : 一 是 与 一 中 频 混 频 得 到 二 中 频 ; 二 是 作 为 接 收 解 调 参 考 信 号 ; 三 是 在 自 身 PLL 中 去 鉴 相 器 与 13 MHz 信 号 鉴 相 ; 四 是 在 发 射 电 路 中 用 来 作 为 发 射 中 频 的 调 制 载 波 摩 托 罗 拉 手 机 的 二 本 振 均 为 中 频 的 两 倍, 如 V998 以 后 中 频 为 400 MHz, 单 频 机 为 分 立 元 件, 双 频 机 均 为 集 成 的 VHFVCO; 三 星 手 机 的 二 本 振 除 A188 外 均 为 540 MHz 3 畅 2 畅 4 逻 辑 控 制 系 统 1 畅 微 控 制 器 系 统 的 构 成 逻 辑 系 统 是 一 个 由 中 央 处 理 器 ( CPU) 存 储 器 ( RAM ROM) 输 入 / 输 出 接 口 ( I /O) 和 总 线 (BUS) 构 成 的 微 控 制 器 系 统, 如 图 3-12 所 示, 但 手 机 要 存 储 的 资 料 太 多, 故 另 外 开 出 两 个 存 储 单 元 ( 版 本 码 片 ) (1) 中 央 处 理 器 (CPU) 逻 辑 电 路 是 整 部 手 机 的 逻 辑 系 统 的 处 理 核 心 其 功 能 是 程 序 控 制 操 作 控 制 时 间 控 制 61

13 图 3-12 单 片 机 系 统 框 图 数 据 加 工 CPU 内 部 由 三 大 部 分 组 成 : 运 算 器 寄 存 器 控 制 器 在 工 作 过 程 中, CPU 发 出 各 种 控 制 指 令, 使 微 控 制 器 处 理 过 程 中 能 自 动 地 协 调 一 致 地 进 行 CPU 内 部 各 部 件 之 间 及 CPU 与 外 部 逻 辑 部 件 之 间 交 换 和 传 输 信 息 是 由 三 条 公 共 总 线 ( BUS): 地 址 总 线 (AB) 数 据 总 线 (DB) 控 制 总 线 (CB) 来 完 成 的 在 看 手 机 的 逻 辑 控 制 电 路 时, 应 重 点 注 意 各 种 控 制 信 号, 如 复 位 信 号 ( RESET) 时 钟 信 号 (CLK) 功 能 电 路 启 动 信 号 ( EN), 以 及 逻 辑 电 路 提 供 的 射 频 控 制 信 号, 如 接 收 启 动 控 制 信 号 (RXON 或 RXEN) 发 射 机 启 动 控 制 信 号 ( TXON ~TXEN) 频 率 合 成 控 制 信 号 ( SYNEN SYNDAT SYNCLK) 等 在 看 不 同 厂 家 的 手 机 电 路 时, 应 注 意 一 些 控 制 信 号 的 名 称 可 能 不 同, 如 发 射 功 率 控 制 信 号 在 诺 基 亚 电 路 中 被 称 为 TXC; 摩 托 罗 拉 手 机 电 路 中 则 是 PAC 或 AOC; 在 爱 立 信 手 机 电 路 中 为 PWRLEV 等 (2) 存 储 器 (ROM) 手 机 由 于 功 能 很 多, 软 件 复 杂, 存 储 容 量 大, 所 以 CPU 需 要 有 两 个 存 储 器, 为 其 存 放 手 机 软 件, 那 就 是 版 本 (EPROM) 和 码 片 (EEPROM), 它 们 如 同 档 案 馆, 又 如 同 大 仓 库 在 大 仓 库 内, 又 分 成 若 干 个 小 仓 库, 称 为 存 储 单 元 每 个 小 单 元 内, 分 门 别 类 地 存 放 着 各 种 资 料 参 数 表 格 和 程 序 为 了 方 便 地 找 到 每 一 个 存 储 内 容, 每 个 小 单 元 的 地 址 都 有 用 二 进 制 代 码 表 示 的 地 址 码, 像 门 牌 号 一 样 CPU 要 寻 找 资 料 和 数 据 就 是 通 过 地 址 总 线 AB 去 访 问 小 单 元 1 可 擦 除 可 编 程 只 读 存 储 器 ( EPROM) EPROM 在 手 机 维 修 中 俗 称 版 本 它 以 二 进 制 代 码 的 形 式, 存 储 了 手 机 的 主 程 序, 如 基 本 程 序 功 能 程 序 监 控 程 序 中 文 字 库 和 固 定 参 数, 所 以 也 有 人 称 它 字 库 ( Flash) 因 它 内 存 的 软 件 只 能 读 取 ( 读 ), 不 能 随 意 存 入 ( 写 ), 所 以 又 称 为 只 读 存 储 器 随 着 存 储 芯 片 集 成 度 越 来 越 高, EPROM 容 量 也 越 来 越 大 2 可 擦 写 可 编 程 存 储 器 (EEPROM) EEPROM 也 是 一 块 存 储 器, 俗 称 码 片, 以 二 进 制 代 码 的 形 式 存 储 着 手 机 的 资 料, 但 它 存 储 的 是 : 手 机 的 15 位 国 际 移 动 设 备 识 别 码 (IMEI); 检 测 程 序, 如 电 池 检 测, 显 示 电 压 检 测 等 ; 各 种 表 格, 如 功 率 控 制 ( PC) 数 模 转 换 ( DAC) 自 动 增 益 控 制 ( AGC) 自 动 频 率 控 制 ( AFC) 等 ; 手 机 可 随 时 存 取 和 更 改 的 随 机 资 料, 如 电 话 号 码, 菜 单 设 定 等 62

14 码 片 大 体 分 为 两 大 类 : 一 类 是 早 期 的 28 脚 并 行 传 输 的 码 片, 如 28C64 28L64 28BV64 等, 其 区 别 是 工 作 电 压 不 同 ; 另 一 类 是 使 用 8 脚 串 行 传 输 的 码 片, 如 24C16 24C64 24C65 24C32 等, 其 区 别 是 存 储 容 量 不 同 目 前, 随 着 芯 片 集 成 度 的 提 高, 一 些 手 机 码 片 不 再 单 独 存 在 如 V998 码 片 集 成 在 Flash 内 近 期 手 机 还 单 独 保 留 码 片 的 有 三 星 手 机 的 A188 (24C128) 2400 A288 (24C56) N628 (25C512) N188(24C256) 及 爱 立 信 手 机 的 T18 T28 (24C56) 等 24 系 列 和 93 系 列 的 多 为 8 脚 码 片, 使 用 12C 串 行 总 线 传 输 数 据 3 随 机 存 储 器 ( SRAM) RAM 俗 称 暂 存, 顾 名 思 义 是 暂 时 寄 存 前 加 S 是 静 态 的 意 思, SRAM 平 时 没 有 资 料, 只 是 当 逻 辑 电 路 工 作 时, 为 数 据 和 信 息 在 传 输 和 处 理 过 程 中, 提 供 一 个 存 放 空 间, 断 电 时 它 存 放 的 数 据 和 资 料 就 会 消 失 (3) 接 口 手 机 各 部 分 电 路 和 各 部 件 严 格 受 控 于 CPU, 只 有 接 到 CPU 的 启 动 控 制 信 号 才 有 动 作, CPU 与 这 些 电 路 部 件 之 间 传 输 数 据 的 硬 件 机 型 称 为 输 入 ( In) / 输 出 (Out) 系 统, 简 称 I /O 接 口 (I /O 接 口 ) 基 本 功 能 如 下 : 1 参 与 数 据 的 传 输 操 作, 选 择 输 入 输 出 部 件 2 参 与 控 制 完 成 选 定 的 I /O 部 件 与 CPU 及 其 他 部 件 在 工 作 速 度 上 达 到 匹 配 接 口 的 作 用 : 实 现 数 据 缓 冲, 使 CPU 与 相 关 外 部 电 路 I /O 部 件 在 工 作 速 度 上 达 到 匹 配 ; 实 现 数 据 格 式 的 转 换 ; 提 供 外 围 部 件 和 接 口 的 状 态, 为 CPU 更 好 地 控 制 各 种 外 围 部 件 提 供 有 效 的 帮 助 ; 实 现 主 机 与 外 围 部 件 之 间 的 通 信 联 络 控 制 (4) 总 线 ( BUS) 总 线 就 是 微 控 制 器 中 用 来 传 输 信 息 的 一 组 通 信 线 路, 总 线 分 为 : 地 址 总 线 ( AB) 数 据 总 线 (DB) 控 制 总 线 ( CB), 三 条 总 线 都 与 CPU 相 连 接, 总 线 将 多 个 信 息 源 和 多 个 接 收 部 件 联 系 起 来, 相 互 之 间 传 输 信 息 1 地 址 总 线 (AB) 地 址 总 线 (AB) 用 来 由 CPU 向 存 储 器 ( ROM) 的 存 储 单 元 和 输 入 / 输 出 接 口 发 送 地 址 信 息, 由 于 存 储 器 ( ROM) 存 储 单 元 和 输 入 / 输 出 接 口 是 不 会 向 CPU 传 输 信 息 的, 所 以 地 址 总 线 ( AB) 是 单 向 传 输 总 线 地 址 总 线 的 数 量 代 表 着 CPU 对 存 储 器 的 寻 址 能 力, 如 果 地 址 线 是 N 条, 可 最 大 寻 址 的 存 储 容 量 为 2 N 个 存 储 单 元 如 20 条 地 址 线 CPU 可 直 接 寻 址 2 20 =1 MB 的 地 址 空 间 2 数 据 总 线 (DB) 数 据 总 线 (DB) 用 来 在 CPU 与 存 储 器 输 入 / 输 出 接 口 和 其 他 电 路 之 间 传 输 数 据 状 态 和 指 令 由 于 数 据 可 以 从 CPU 传 输 到 存 储 器 输 入 / 输 出 接 口, 也 可 反 方 向 传 输 到 CPU 中, 所 以 数 据 总 线 (DB) 是 双 向 传 输 的 总 线 目 前 手 机 中, 数 据 总 线 多 为 16 位, 即 D0 ~D15 3 控 制 总 线 (CB) 控 制 总 线 (CB) 的 作 用 是 用 来 传 输 控 制 信 息, 例 如 传 送 中 断 请 求 定 时 脉 冲 和 读 / 写 操 作 等 控 制 总 线 ( CB) 是 单 向 传 输 的 但 是 对 CPU 来 讲, 根 据 各 种 控 制 信 息 的 具 体 情 况, 有 的 是 输 入 信 息, 有 的 是 输 出 信 息 4 数 据 的 存 取 63

15 数 据 存 储 在 具 有 记 忆 功 能 的 存 储 器 中, 对 存 储 器 中 的 数 据 进 行 提 取 或 将 数 据 写 入 存 储 器 时, 至 少 需 要 下 列 两 条 控 制 线 一 条 是 区 分 读 操 作 和 写 操 作 的 读 / 写 ( R /W) 控 制 线, 这 根 线 要 连 接 到 CPU 的 R /W 端, 由 CPU 决 定 对 存 储 器 是 进 行 读 出 数 据, 还 是 写 入 数 据, 即 确 定 数 据 的 流 向 另 一 条 是 片 选 控 制 线 (CS), 有 时 也 称 芯 片 选 取 启 动 控 制 线 ( CE) 第 一 个 存 储 器 都 是 通 过 三 态 门 电 路 与 总 线 相 连 接 的, 片 选 信 号 就 是 控 制 这 些 三 态 门 的 工 作 状 态 的 控 制 信 号 当 片 选 信 号 到 来 时, 即 片 选 信 号 为 高 电 平, 存 储 器 才 工 作 由 于 三 态 门 的 工 作 特 性, 没 有 片 选 信 号 ( 高 电 平 ) 到 达 存 储 器, 三 态 门 电 路 对 数 据 总 线 呈 高 阻 状 态 正 是 由 于 这 个 特 点, 可 以 将 许 多 单 元 存 储 器 电 路 同 时 接 到 CPU 总 线 上 而 不 会 造 成 总 线 的 过 载, 这 样 总 线 可 以 挂 许 多 存 储 器, 形 成 大 容 量 的 存 储 器 对 存 储 器 读 / 写 操 作, 是 根 据 地 址 总 线 (AB) 上 的 地 址 码 来 查 找 存 储 器 中 的 存 储 单 元, 将 数 据 写 入 或 读 出 2 畅 逻 辑 控 制 (LOG) (1) 手 机 开 机 控 制 过 程 1 当 电 源 IC 的 供 电 脚 供 电, 则 连 接 开 机 触 发 信 号 线 的 触 发 脚 也 就 有 了 电 平 2 按 下 开 机 键, 触 发 脚 电 平 发 生 翻 转 ( 摩 托 罗 拉 手 机 诺 基 亚 手 机 是 从 高 电 平 变 成 低 电 平 ; 三 星 手 机 爱 立 信 手 机 是 从 低 电 平 变 为 高 电 平 ) 这 个 翻 转 电 平 作 为 触 发 信 号, 触 发 电 源 IC 内 的 开 关 电 源 开 始 工 作, 输 出 各 路 供 电 到 各 相 关 电 路 中, 如 CPU 中 频 IC 等 中 频 IC 与 13 MHz 的 振 荡 电 路 配 合, 产 生 13 MHz 系 统 主 时 钟 ( CLK) 到 CPU, 同 时 电 源 IC 还 送 出 复 位 ( RESET) 信 号 给 CPU 3 CPU 有 了 供 电 时 钟 复 位 三 个 条 件, 就 开 始 工 作 4 CPU 发 出 维 持 (WHD watchdog) 信 号 给 电 源 IC, 使 之 维 持 供 电, 保 证 开 机 (2) 逻 辑 电 路 对 音 频 射 频 和 电 源 电 路 的 控 制 这 些 控 制 也 是 通 过 控 制 信 号 完 成 的 这 些 控 制 信 号 一 般 包 括 MUTE( 静 音 ) LCDEN( 显 示 屏 控 制 ) LIGHTC ( 背 光 灯 发 光 控 制 ) CHARGE ( 充 电 控 制 ) RXEN 或 RXON ( 接 收 控 制 ) TXEN 或 TXON( 发 送 控 制 ) SYEN( 频 率 合 成 器 控 制 ) SYNCLK( 频 率 合 成 器 的 时 钟 ) CS CE( 各 种 片 选 信 号 ) 及 射 频 电 路 中 不 同 时 序 脉 冲 电 源 的 产 生, 都 是 CPU 和 存 储 器 组 成 的 逻 辑 电 路 在 程 序 控 制 下 自 动 完 成 的 这 些 控 制 信 号 从 CPU 延 伸 到 音 频 部 分 射 频 部 分 和 电 源 部 分, 从 而 完 成 整 个 复 杂 的 控 制 过 程 3 畅 2 畅 5 逻 辑 / 音 频 处 理 电 路 逻 辑 / 音 频 处 理 电 路 部 分 又 称 为 基 带 ( Base Band) 电 路, 它 是 逻 辑 电 路 中 与 音 频 处 理 相 关 的 电 路 部 分 音 频 处 理 电 路 则 主 要 包 含 模 拟 音 频 的 PCM 编 解 码 ( A /D D /A 转 换 ) 电 路 数 字 语 音 信 号 的 处 理 等, 如 图 3-13 所 示 为 逻 辑 数 字 处 理 部 分 原 理 图 1 畅 PCM 编 / 解 码 PCM 编 码 电 路 主 要 完 成 对 模 拟 信 号 的 取 样 量 化 编 码 等, 从 而 实 现 对 模 拟 信 号 的 数 字 化 PCM 解 码 则 实 现 数 字 信 号 的 模 拟 还 原 PCM 是 数 据 通 信 的 重 要 组 成 部 分 打 电 话 时, 说 的 话 是 模 拟 信 号, 耳 朵 听 的 也 是 模 拟 信 号, 但 在 传 输 过 程 中, 目 前 采 用 的 是 64

16 图 3-13 逻 辑 数 字 处 理 部 分 原 理 图 数 字 信 号 传 输, 所 以, 就 必 须 有 一 个 模 拟 信 号 和 数 字 信 号 的 互 相 转 换 PCM 编 / 解 码 就 是 完 成 这 个 任 务 的 当 手 机 处 在 发 射 时 隙, 话 筒 进 行 声 电 转 换, 将 得 到 的 模 拟 电 信 号 进 行 音 频 放 大 转 换 为 离 散 的 数 字 语 音 信 号, 离 散 数 字 信 号 先 被 取 样, 取 样 频 率 为 8 khz, 然 后 被 量 化 (8 bit 或 13 bit), 这 样 就 完 成 了 语 音 信 号 的 A /D 转 换, 通 过 串 行 接 口 将 其 送 到 数 字 信 号 处 理 电 路 中 手 机 将 接 收 的 数 字 信 号 进 行 PCM 解 码, 数 字 语 音 信 号 还 原 成 模 拟 的 音 频 信 号 ( D /A 转 换 ), 再 进 行 功 率 放 大 后, 送 到 听 筒 进 行 电 声 转 换, 推 动 听 筒 发 声 2 畅 数 字 语 音 处 理 器 (DSP) 在 手 机 发 射 时, 将 音 频 编 / 解 码 电 路 送 来 的 数 字 信 号 进 行 信 道 编 码 交 织 加 密 突 发 脉 冲 形 成 等 处 理, 得 到 数 码 语 音 信 号, 经 GMSK 调 制, 得 到 发 射 基 带 信 号 在 手 机 接 收 时, 将 接 收 机 送 来 的 基 带 信 号 进 行 GMSK 解 调, 得 到 数 字 语 音 信 号, 经 滤 波 分 离 出 监 控 数 据 和 语 音 数 据 监 控 数 据 ( 功 率 控 制 指 令 或 帧 位 调 整 指 令 ) 送 去 CPU 解 密 去 交 织 处 理 语 音 数 据 则 留 在 解 码 器 内 进 行 信 道 解 码 ( 纠 错 解 码 ), 然 后 13 kbit /s 的 语 音 数 据 经 串 行 接 口 送 语 音 解 码 器, 进 行 PCM 解 码 所 有 手 机 电 路 中 基 准 频 率 时 钟 电 路 的 自 动 频 率 控 制 信 号 都 是 由 DSP 提 供 的 随 着 手 机 内 芯 片 集 成 度 的 提 高, 多 数 手 机 PCM 和 DSP 已 不 独 立 存 在, 这 两 部 分 电 路 被 集 成 在 CPU 或 其 他 IC 内 3 畅 2 畅 6 手 机 电 源 电 路 1 畅 手 机 电 源 电 路 的 基 本 工 作 过 程 手 机 所 需 的 各 种 电 压 一 般 先 由 手 机 电 池 供 给, 电 池 电 压 在 手 机 内 部 需 要 转 换 为 多 路 不 同 的 电 压 值 供 给 手 机 的 不 同 部 分 手 机 的 开 机 过 程 是 : 按 下 电 源 开 机 键 后 ( 一 般 需 超 过 2 s), 电 源 集 成 电 路 输 出 电 压 为 CPU 供 电, 输 出 复 位 信 号 供 CPU 复 位, 同 时, 电 源 集 成 电 路 还 输 出 13 MHz 振 荡 电 路 的 供 电 电 压, 使 13 MHz 振 荡 电 路 工 作 产 生 的 系 统 时 钟 输 入 到 CPU, CPU 在 具 备 电 源 复 位 时 钟 三 要 素 后, 若 再 得 到 软 件 的 支 持, 则 输 出 开 机 维 持 信 号, 送 到 电 源 集 成 电 路, 以 代 替 开 机 键, 维 持 手 机 的 正 常 开 机 2 畅 手 机 电 源 基 本 电 路 (1) 电 池 供 电 电 路 65

17 手 机 电 池 的 类 型 多 种 多 样, 其 连 接 电 路 也 是 多 种 多 样 的, 电 池 电 源 通 常 用 VBATT VBAT BATT BATT + 表 示 也 有 用 VB B + 来 表 示 的 对 于 摩 托 罗 拉 手 机 来 说 既 可 以 通 过 电 池 供 电, 也 可 以 通 过 外 接 电 源 供 电, 电 池 供 电 用 BATT + 表 示, 外 接 电 源 用 EXT -B + 表 示, 经 过 外 接 电 源 和 电 池 供 电 转 换 后 的 电 压 一 般 用 B + 表 示 有 的 手 机 电 池 电 路 中 还 有 电 池 识 别 电 路 电 池 通 过 四 条 线 和 手 机 相 连, 即 电 池 正 极 ( BATT) 电 池 信 息 ( BSI BATID BATT -SER -DATA 等 ) 电 池 温 度 ( BTEMP) 电 池 地 ( GND) 此 信 号 线 通 常 是 手 机 厂 家 为 防 止 手 机 用 户 使 用 非 原 厂 配 件 而 设 定 的, 它 也 用 于 手 机 对 电 池 类 型 的 检 测, 以 确 定 合 适 的 充 电 模 式 其 中, 电 池 信 息 和 电 池 温 度 与 手 机 的 开 机 也 有 一 定 的 关 系 接 触 不 良, 手 机 也 可 能 不 开 机 (2) 开 机 信 号 电 路 手 机 的 开 机 方 式 有 两 种, 一 种 是 高 电 平 开 机, 也 就 是 当 开 关 键 被 按 下 时, 开 机 触 发 端 接 到 电 池 电 源 上, 这 是 高 电 平 启 动 电 源 电 路 开 机 ; 一 种 是 低 电 平 开 机, 也 就 是 当 开 关 键 被 按 下 时, 开 机 触 发 线 路 接 地, 这 是 低 电 平 启 动 电 源 电 路 开 机 爱 立 信 的 手 机 基 本 上 都 是 高 电 平 触 发 开 机 摩 托 罗 拉 诺 基 亚 及 其 他 多 数 手 机 都 是 低 电 平 触 发 开 机 如 果 电 路 中 开 关 键 的 一 端 接 地, 则 该 手 机 是 低 电 平 触 发 开 机, 如 果 电 路 中 开 关 键 的 一 端 接 电 池 电 源, 则 该 手 机 是 高 电 平 触 发 开 机 开 机 信 号 常 用 ON /OFF 或 PWR -SW PWRON NPOWKEY 等 表 示 另 外, 在 开 机 信 号 电 路 中, 会 看 到 一 个 开 机 维 持 信 号 ( 看 门 狗 信 号 ), 这 个 信 号 来 自 于 CPU, 以 维 持 手 机 的 正 常 开 机, 开 机 维 持 信 号 常 用 WDOG DCON CCONTCSX PWERON 等 表 示 (3) 升 压 电 路 手 机 的 电 池 电 压 较 低, 而 有 些 电 路 则 需 要 较 高 的 工 作 电 压, 另 外, 电 池 电 压 随 着 用 电 时 间 的 延 长 会 逐 渐 降 低, 为 了 供 给 手 机 各 电 路 稳 定 的 且 符 合 要 求 的 电 压, 手 机 的 电 源 电 路 常 采 用 升 压 电 路 下 面 以 摩 托 罗 拉 V998 型 手 机 的 升 压 电 路 为 例 进 行 说 明, 如 图 3-14 所 示 图 3-14 V998 型 手 机 的 升 压 电 路 图 该 升 压 电 路 其 实 是 一 种 开 关 稳 压 电 源, 开 关 稳 压 电 源 最 明 显 的 特 点 是 电 路 中 有 一 个 电 感 和 一 个 二 极 管, 在 V998 中 这 个 电 感 就 是 L901, 许 多 人 称 它 为 升 压 电 感, 这 是 不 确 切 的, 这 个 电 感 是 储 存 能 量 用 的, 所 以 称 为 储 能 电 感 它 还 要 和 电 源 IC(U900) 放 电 电 容 ( C934) 续 流 二 极 管 ( CR901) 配 合 起 来 工 作 才 能 稳 压 供 电 电 源 IC(U900) 在 开 关 稳 压 电 源 中 的 作 用 像 一 个 高 压 开 关, 因 为 这 个 开 关 合 上 与 断 开 时 间 的 长 短 可 以 随 着 输 入 和 供 电 的 电 压 高 低 而 自 动 改 变, 供 出 电 压 变 高 了, 合 上 的 时 间 就 变 短 一 66

18 些, 反 之 则 变 长 合 上 的 时 间 可 以 改 变, 实 质 上 是 调 整 了 脉 冲 的 宽 度, 称 为 脉 冲 宽 度 调 制 ( PWM) 两 次 合 上 之 间 或 两 次 断 开 之 间 的 时 间 称 为 脉 冲 的 周 期, 当 输 入 电 压 ( 在 V998 型 手 机 中 为 B +) 变 低 时, 脉 冲 的 周 期 也 能 自 动 变 长, 同 时 合 上 的 时 间 自 动 变 长, 再 加 上 L901 自 感 电 动 势 作 用, 使 输 出 ( 供 电 出 去 ) 的 电 压 不 致 下 降 周 期 变 长 就 是 频 率 降 低, 实 质 上 是 调 整 了 脉 冲 的 频 率, 所 以 称 为 脉 冲 频 率 调 制 (PFM) 周 期 不 变, 开 关 合 上 时 间 变 长 或 断 开 时 间 变 短 ( 称 为 改 变 占 空 比 ) 都 可 以 使 输 出 的 平 均 电 压 变 高 ( 调 宽 ), 或 者 使 相 邻 脉 冲 到 来 的 时 间 变 短 ( 调 频, 改 变 周 期 ) 也 能 使 输 出 的 平 均 电 压 变 高 在 V998 型 手 机 的 开 关 稳 压 电 源 中, 这 两 种 方 式 同 时 被 采 用 了, 所 以 称 为 调 宽 调 频 式 开 关 稳 压 电 源 手 机 加 上 稳 压 电 源 后, 不 开 机 在 C934 与 地 之 间 就 可 测 到 B + 电 压, 这 是 因 为 CR901 处 于 正 向 偏 置, C934 立 即 被 充 电 至 B + 的 缘 故 稳 压 过 程 是 : 当 输 入 电 压 ( B +) 变 低 时, U900 内 的 高 压 开 的 导 通 时 间 变 长, 这 样, L901 中 流 过 电 流 的 时 间 变 长, 电 流 越 来 越 大, 储 存 的 能 量 也 越 来 越 多, 电 感 L901 的 电 流 在 突 然 被 切 换 时, L90l 产 生 左 正 右 负 的 感 应 电 压, 它 与 B + 串 联 后, 总 电 压 仍 维 持 在 5 畅 4 V, 使 C934 电 压 为 5 畅 6 V 反 之 则 向 相 反 的 方 向 控 制, 达 到 了 稳 压 的 作 用 二 极 管 CR901 在 开 关 断 开 后 为 电 路 提 供 一 个 放 电 通 路, 使 电 流 变 成 连 续 的, 所 以 称 为 续 流 二 极 管 3 畅 2 畅 7 I /O 口 电 路 从 广 义 上 讲, 射 频 部 分 的 接 收 通 路 (RX) 和 发 送 通 路 ( TX) 是 手 机 与 基 站 进 行 无 线 通 信 的 桥 梁, 是 手 机 与 基 站 间 的 I /O 接 口 I /O( 输 入 / 输 出 ) 接 口 部 分 包 括 模 拟 接 口 数 字 接 口 及 人 机 接 口 三 部 分 模 拟 接 口 包 括 A / D 转 换 D /A 转 换 RF 发 送 信 号 天 线 RF 接 收 信 号 等 数 字 接 口 主 要 是 数 字 终 端 适 配 器 人 机 接 口 有 键 盘 输 入 功 能 翻 盖 开 关 输 入 话 筒 输 入 液 晶 显 示 (LCD) 输 出 听 筒 输 出 振 铃 输 出 手 机 状 态 指 示 灯 输 出 和 用 户 识 别 卡 ( SIM) 等, I /O 接 口 电 路 如 图 3-15 所 示 3 畅 2 畅 8 SIM 卡 1 畅 SIM 卡 介 绍 SIM 卡 是 数 字 蜂 窝 移 动 电 话 的 用 户 识 别 卡, 它 的 全 称 是 用 户 识 别 模 块 在 GSM 数 字 移 动 电 话 系 统 中, SIM 卡 起 着 极 其 重 要 的 作 用, 它 既 是 手 机 的 一 个 重 要 组 成 部 分, 又 是 为 每 一 个 GSM 移 动 电 话 用 户 配 备 的 身 份 卡 插 入 SIM 卡 后, 手 机 仍 然 显 示 请 插 入 SIM 卡, 这 是 手 机 常 见 的 故 障 在 处 理 这 类 故 障 时, 首 先 应 考 虑 SIM 卡 与 卡 座 的 触 点 是 否 接 触 良 好, SIM 卡 供 电 是 否 正 常 等 不 同 的 机 型, 其 SIM 卡 的 电 路 有 所 不 同, 但 基 本 的 工 作 原 理 却 无 多 大 差 别, 即 在 开 机 瞬 间, CPU 将 SIM -CLK SIM -RTS SIM -I /O SIM -DAT 等 相 关 信 息 送 给 SIM 卡 接 口 电 路 ( 一 般 为 电 源 管 理 模 块 ), 经 接 口 电 路 处 理 后, 再 将 这 些 信 息 送 给 卡 座, 由 卡 座 传 至 SIM 卡 67

19 图 3-15 I /O 接 口 电 路 图 另 外, CPU 可 通 过 输 出 的 5 V 脉 冲 信 号 来 检 测 手 机 是 否 插 入 SIM 卡, 同 时 还 要 检 测 该 SIM 卡 是 3 V 供 电, 还 是 5 V 供 电 等 通 过 卡 座 读 出 的 各 种 卡 信 息, 送 至 SIM 卡 接 口 电 路, 经 接 口 电 路 处 理 后 再 送 至 CPU, 从 而 达 到 SIM 卡 与 CPU 通 信 的 目 的 2 畅 SIM 卡 接 口 电 路 SIM 卡 接 口 电 路 形 式 多 样, 早 期 的 摩 托 罗 拉 手 机 的 SIM 卡 接 口 电 路 均 由 逻 辑 接 口 集 成 电 路 提 供 但 从 V998 开 始, SIM 卡 的 接 口 电 路 被 集 成 在 电 源 管 理 模 块 中 ; 诺 基 亚 手 机 从 8110 开 始, SIM 卡 的 接 口 电 路 都 由 电 源 管 理 模 块 提 供 ; 三 星 手 机 和 爱 立 信 手 机 的 SIM 卡 接 口 电 路 一 般 由 专 门 的 模 块 提 供, 而 西 门 子 手 机 一 般 没 有 SIM 卡 接 口 电 路, SIM 卡 直 接 与 CPU 进 行 通 信 卡 座 都 有 几 个 基 本 的 SIM 卡 接 口 端 : 卡 时 钟 (SIM CLK) 卡 复 位 (SIM RST) 卡 电 源 (SIM VCC) 地 ( SIM GND) 和 卡 数 据 ( SIM I /O 或 SIM DTA) 卡 座 在 手 机 中 提 供 手 机 与 SIM 卡 通 信 的 接 口, 通 过 卡 座 上 的 弹 簧 片 与 SIM 卡 接 触, 因 此, 如 果 弹 簧 片 变 形, 就 会 导 致 SIM 卡 故 障, 如 显 示 请 检 查 SIM 卡 请 插 入 SIM 卡 等 提 示 信 息 SIM 卡 电 源 有 3 V 5 V 两 种 SIM 卡 时 钟 是 3 畅 25 MHz I /O 端 是 SIM 卡 的 数 据 输 入 / 输 出 端 口 当 激 活 SIM 卡 电 路 时, 在 SIM 卡 时 钟 和 卡 数 据 端 口 可 以 测 到 脉 冲 信 号 波 形 SIM 卡 卡 座 在 手 机 机 板 上 的 引 脚 位 功 能 如 图 3-16 所 示 3 畅 SIM 卡 的 工 作 情 况 图 3-16 SIM 卡 卡 座 SIM 卡 在 电 源 开 启 后 有 两 种 方 式 : 工 作 方 式 和 空 闲 方 式 工 引 脚 位 功 能 作 方 式 时 完 成 与 手 机 之 间 的 信 息 传 输 ; 空 闲 方 式 时 SIM 卡 将 保 持 所 有 的 相 关 数 据, 并 支 持 其 内 部 处 于 全 休 眠 指 令 休 眠 或 时 钟 休 眠 方 式, 以 有 效 地 节 省 能 源 开 机 时, 在 正 常 手 机 的 SIM 卡 座 上 用 示 波 器 可 以 测 量 到 SIM VCC SIM I /O SIM CIK SIM RST 信 号, 它 们 都 是 3 V 左 右 的 脉 冲 若 测 不 到, 则 说 明 手 机 卡 电 路 有 故 障 68

20 本 章 小 结 本 章 主 要 以 GSM 手 机 为 例 介 绍 了 手 机 工 作 的 基 本 原 理, 对 GSM 手 机 单 元 电 路 包 括 发 射 机 电 路 接 收 机 电 路 频 率 合 成 ( SYN) 电 路 逻 辑 控 制 系 统 手 机 电 源 电 路 I /O 口 电 路 SIM 卡 进 行 原 理 分 析 学 习 这 些 知 识 的 目 的 是 使 学 生 对 手 机 的 整 机 电 路 及 组 成 有 一 个 整 体 认 识 思 考 与 练 习 1 畅 试 画 出 GSM 手 机 电 路 原 理 方 框 图, 并 说 明 各 部 分 的 作 用 2 畅 试 说 明 手 机 带 有 发 射 变 换 电 路 的 发 射 机 原 理 3 畅 试 画 出 超 外 差 一 次 混 频 接 收 机 框 图 4 畅 试 画 出 超 外 差 二 次 变 频 接 收 机 框 图 5 畅 试 画 出 直 接 变 频 线 性 接 收 机 框 图 6 畅 试 简 要 说 明 手 机 中 的 频 率 合 成 电 路 原 理 7 畅 画 出 逻 辑 控 制 系 统 方 框 图, 并 说 明 各 部 分 的 作 用 69