手机的电路分析.docx
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手机的电路分析.docx
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手机的电路分析
第一十节手机的结构
一、手机的结构从广义上讲分为:
射频部分
二、手机的结构从狭义上讲分为:
1.电源电路--------开\关机过程---------不开机、漏电、加电短路等
2.信号流程--------RX和TX通道----------无信号、不发射、发射关机等
3.液显电路--------屏灯、触屏、液显工作条件-------黑屏、白屏、触屏不灵等
4.卡电路----------SIM卡、UIM卡、SD卡、T-卡------不识卡、插卡死机等
5.按键电路--------行线和列线---------全键失灵、按键死机、一行不灵等
6.告警电路--------SPK、REC、VIB、低电告警----------相关问题
7.充电电路--------充电IC、大功率电阻---------不能充电、自动充电等
8.计时电路--------32。
768KHZ、计时晶体、谐振电容---------时间问题
9.多媒体电路------BT、TV、FM、MP3、MP4---------相关问题
一、电源电路<开机过程><关机原理>
开机原理:
按下开机键后,电源输出各路电压,CPU工作条件到<供电、时钟、复位>,CPU从字库中提出软件并且自检,CPU调用开机程序并且输出维持电压。
手机开机必须的五大工作条件:
供电、时钟、复位、软件、维持电压
关机原理:
当再次按下开机键,关机元件工作,拉低行线电压,CPU取消维持电压,电源不输出各路供电,手机关机.
二、信号流程
信号流程原理方框图:
天
线
天线开关
滤波器
高放
混频
放大
听筒
功放
调制
低通
咪头
本振
基带
频段的划分:
GSM------900MHZ
RX:
925MHZ------960MHZ
TX:
880MHZ------915MHZ
带宽为35MHZ.双工间隔为45MHZ,载波数量为175个,载波间隔为0.2M
DCS----1800MHZ
RX:
1805MHZ------1880MZ
TX:
1710MHZ--------1785MHZ
带宽为75MHZ.双工间隔为95MHZ,载波数量为375个,载波间隔为0.2M
PCS-----1900MHZ
RX:
1930MHZ-------1990MHZ
TX:
1850MHZ-------1910MHZ
TX:
1710MHZ--------1785MHZ
带宽为60MHZ.双工间隔为80MHZ,载波数量为300个,载波间隔为0.2M
CDMA
RX:
869MHZ-------894MHZ
TX:
824MHZ-------849MHZ
带宽为25MHZ.双工间隔为45MHZ,载波数量为125个,载波间隔为0.2M
高放:
又称低噪音放大.主要的作用是放在有用的外来信号的幅度,而频率不改变.把无用信号的幅度放大到最低.高放主要运用在手机的接收电路中.
混频:
代表了两个量.一个量为外的频率信号,另外一个量是手机本身振荡的频率.它们之间取差频,主要的作用是提取人的I\Q信号.混频的方式有两种,同极式和分极式.混频的结果有差频、和频、倍频、高次诣波。
本振:
又称本机振荡、VCO、压控振荡器。
它的作用主要是自已手机所振荡的频率,它不含I\Q信号,方便用于混频和调制.在混频中方便提取I\Q信号.如果:
外的频率高于本机频率为超差,如果本机频率高于外来频率为超外差.
放大:
主要是放大I\Q信号的幅度但是频率不改变.
基带处理:
它实质为音频.主要处理手机中人的语音信号,实现模拟信号与数字信号的相互转换.
低通滤波器:
主要让人的I\Q信号通过,主要起选频作用.
调制:
人的I\Q信号上载波的过程.
功放:
放大发射信号的功率,运用在手机的发射通道.
三、锁相环
锁相环(PLL:
Phase-lockedloops)是一种利用反馈(Feedback)控制原理实现的频率及相位的同步技术,其作用是将电路输出的时钟与其外部的参考时钟保持同步。
当参考时钟的频率或相位发生改变时,锁相环会检测到这种变化,并且通过其部的反馈系统来调节输出频率,直到两者重新同步,这种同步又称为“锁相”(Phase-locked)。
锁相环的组成:
鉴频鉴相器(PFD)(或鉴相器:
PD)、低通滤波器(LPF)压控振荡器(VCO)、分频器、反馈回路(通常由一个分频器(Frequencydivider)来实现)
锁相环的原理方框图:
SYN—EN
SYN—DATA
SYN—CLK
f取样
f标准
各部分的作用:
鉴相器:
它的作用主要是通过取样的频率和标准的频率对比后输出一个误差电压给压控振荡器供电。
低通滤波器:
将输入信号中的高频成分滤除,保留直流部分送至压控振荡器
压控振荡器:
又称本振、本机振荡,主要指自已手机所振荡的频率,不含I\Q信号.它部用到L.C振荡,频率很高.方便用于混频和调制.因部有电阻.电容.变容二极管.三极管等元件构成.受温度的影响后,元件部的参数会变化,为了让其频率标准,所以要按排锁相环电路控制.
分频器:
因为本振振荡的频率太高无法直接与标准的频率对比,所以要分频器分频,让分频后的取样频率等于或接近标准的频率,这样方便对比.分频器的分母的大小取值受三线编程控制,三线编程来自CPU.
振荡频率公式
锁相环控制原理:
取样频率高时:
当取样频率高了,鉴相器通过和标准频率对比后就会输出一个低的误差电压到低通滤波器,低通滤波器滤除其中的交流成份后为本振部的变容二极管供电,变容二极管的负极的电压就在以前基础上变低了从而让其部的PN结间距变小,导致变容二极管的容量变大.在振荡频率公式中,当容量变大后从而让其振荡频率变低.
取样频率低了时:
当取样频率低了,鉴相器通过和标准频率对比后就会输出一个高的误差电压到低通滤波器,低通滤波器滤除其中的交流成份后为本振部的变容二极管供电,变容二极管的负极的电压就在以前基础上变高了,从而让其部的PN结间距变大,导致变容二极管的容量变小.在振荡频率公式中,当容量变小后从而让其振荡频率变高。
四、液显电路
一.LCD又叫液晶显示屏
1.LCD的工作条件:
供电、时钟、复位、数据、启动、<早期手机还有对比度调节>
2.LCD的连接方式:
通过联座连接、通过排线连接、通过导电胶连接、直接连接、通过金属簧片连接
3.LCD在手机主板上最终都是与CPU相连的,常见的屏有2。
4寸、2。
6寸、2。
8寸、3。
0寸等。
4.LCD的连接方框图:
字
库
CPU
LCD
AB
DB
CB
VDD
5.LCD常见的故障及检修方法:
A.白屏的检修思路:
白屏表明手机的背景灯正常,主要是手机没有显示画面
白屏的检修方法:
首先观察手机的LCD有无损坏,LCD与主板的连接是否正常用如排线、联座虚焊、氧化等不良现象;其次看手机是否为软件问题,如定屏、死机等;再次采用对地电阻法测试LCD的对地阻值是否正常<供电、时钟、复位、数据、片选信号等工作条件的对地电阻>;最后查找手机的CPU有无虚焊或损坏,手机的多媒体电路是否正常<手机的存卡、摄像等>和手机LCD并联的压敏电阻有无损坏。
B.花屏、倒字的检修思路:
指手机的显示不完整或不标准,主要检修LCD的工作条件
花屏、倒字的检修方法:
这种故障在翻盖或滑盖手机中常见,大多为手机的排线
似断非断,手机排线或连接接口虚焊及焊接不良。
显示屏的显示模组损坏都会引起。
少量为手机版本不对。
C.漏液、亮线、缺划的检修思路:
主要是手机的LCD本身由外力的作用或不良环境的引屏本身损坏。
漏液、亮线、缺划的检修:
更换同型号的显示屏。
D.显示屏显示有水印的检修思路:
主要是进水机,手机的背景纸上有水印在显示屏显示时反衬到显示屏上。
显示屏显示有水印的检修方法:
用风枪烘干背景纸上的水份或更换背景纸。
二.屏灯又叫背景灯
1.背景灯的连接方式:
串联和并联.串联要升压电路,并联不要升压.
2.背景灯在手机上早期大多为灯片,当今采用LED.
3.背景灯在手机上的几种连接原理方框图和工作原理:
51
2
43
4
L1
VBAT
FB
R2
C2
D2
D1
C1
R1
A
K
R3≤68Ω
61
2
45
3
L1
VBAT
FB
R2
C2
D2
D1
C1
R1
A
K
R3≤68Ω
EN
VBAT:
电池电压
EN:
控制电压,来自CPU
电感:
主要用来和升压管组合形成一个振荡电路
稳压二极管D1:
稳压二极管在此处正偏主要起整流作用把一个高的交流电通过半波整流变成一个脉动直流。
稳压二极管D2:
稳压二极管反偏在此处主要是稳压作用,稳定输出的直流电压后保证手机的屏灯亮度均匀,防止屏闪。
C2:
电容主要是把一个脉动的直流电通过滤波后变成一个近似的纯直流。
R3:
反馈电阻,通过此电阻电压的高低反馈到升压管的反馈脚后,升压管通过此电压从而来
调整升压的高低,从而保证屏灯的亮度适中。
1.手机屏灯的升压原理:
把一个低的直流电通过电感和升压管的振荡电路升成一个较高的交流电后再经二极管的半波整流后经电容滤波变成一个高的直流电的过程。
2.手机屏灯电路升压的条件:
VBATT+升压管+电感+二极管+控制
3.引起故障碍:
手机开机后黑屏、屏灯常亮、背光灯不均等
4.检修方法:
根据屏灯电路原理用摄子短接电路的控制脚和供电脚后观察:
第一种情况灯
亮:
表明手机的屏灯升压电路中的VBATT、电感、二极管、升压管、背景灯和接地的反馈电阻均正常,主要检修升压电路中控制脚与CPU有无开路、CPU有无虚焊、手机的功能是否关闭、CPU与控制脚中间的供电电阻是否正常。
第二种情况是灯不亮:
主要检查LED正极电压。
a.0V时,重点检查VBATT、电感、二极管这三个元件。
B.3V时,主要检修升压管。
C.9V时,主要检修LED和反馈电阻。
c.触屏又叫手写屏
1.工作原理:
触摸屏包括一层与显示器形状相配的高清晰玻璃披覆层,披覆层上每个轴
向上都有一个发射和接受信号压电换能器器,以及一组反射条。
触摸屏控制器传送一个5MHz频率的脉冲信号到发射换能器中并转换成表面声波信号,这个表面声波是一种可以在玻璃类物体表面传播的机械波,反射条可以将这种脉冲信号传播到披覆层的表面上,当手指或带手套的手或者其他柔软的物件接触触摸屏的时候,这一区域的振动波就会被吸收,控制卡通过分析接收信号变化的情况可以测量出你点击的X轴和Y轴的坐标从而知道你点击的区域。
同样Z轴量值可以通过信号被吸收的数量来测量出,
2.触屏在手机中与触屏IC相连,再到CPU。
常见的触屏芯片型号有:
6301、2046、4182、7643、3867等
3.常见触屏在手机主板上的原理方框图:
字
库
CPU
触屏
IC
AB
DB
CB
CK
CE
IO
AO
DA
X+
X-
Y+
Y-
显示屏接口
X+/XL:
指的是坐标轴横坐标的左。
X-/XR:
指的是坐标轴横坐标的右
Y+/YU:
指的是坐标轴纵坐标的上
Y-/YD:
指的是坐标轴纵坐标的下
LSCK:
利用时钟要求CPU执行的时间如手写屏的速度
LSCEOB:
启动线2、8伏电压主要是光电转换
GPIO37TOUCHDATA:
手写屏的相关数据
LSAOGPIO30:
手写屏的地址线
LSDAGPIO39:
手写屏的相关数据线
ENTPEN:
手写屏的锁屏线,手写屏不用了可以锁起来防止误起控。
4、常见故障:
手写不灵
检修:
手写屏本身是否损坏;手写屏焊接是否正常;手写屏的供电是否到位;手写屏芯片是否损坏或虚焊;手机的CPU是否虚焊;手机的软件是否正常;手写屏芯片并联的压敏电阻是否正常。
五、卡电路<故障检修课堂讲解>
1.卡的工作条件:
供电、时钟、复位、数据
2.卡的连接方式:
直接与CPU相连、通过电源后到CPU
3.常见故障:
不识卡、插卡死机、卡锁
4.卡电路在手机中的原理方框图:
字
库
CPU
AB
DB
CB
卡座
VCC
CLK
RST
DATA
字
库
CPU
电源
AB
DB
CB
卡座
VCC
CLK
RST
DATA
VCC
CLK
RST
DATA
字
库
CPU
AB
DB
CB
T
卡
座
铃声IC
耳机
字
库
CPU
电源
AB
DB
CB
双卡转换
VCC
CLK
RST
DATA
VCC
CLK
RST
DATA
VCC
CLK
RST
DATA
VCC
CLK
RST
DATA
卡
座
1
卡
座
2
VCC:
卡供电在手机主卡多为3伏/5伏,在多媒体卡中为2。
8伏。
DATA/IO:
卡数据,在手机主卡中为一根,在手机的多媒体卡中为四根。
CMD:
在手机多媒体卡中用户,为卡复位只有一根。
RST:
在手机主卡中运用只有一根。
CLK:
卡时钟只有一根,在G网话是为3。
25MHZ,待机时为1。
625MHZ。
检修方法:
对地电阻法、瞬间电压法、
首先检查卡座的外观是否正常<氧化、下凹、短路、虚焊等>、卡本身是否正常是否适合手机的网络<如移动公司举行的充话费送手机活动>、手机是否支持卡的存。
采用对地电阻法测试卡的工作条件<卡供电、卡时钟、卡复位、卡数据>的对地电阻,它们的对地阻值相近或相
同,如果那个脚的对地电阻太大或太小重点检修此脚位。
六、告警电路<检修故障课堂讲解>
1.所含容:
低电告警、SPK、VIB、灯光
CPU
100K
100K
ADC2
R5
R6
VBAT
2.原理:
三极管的开关作用、电阻的分压原理
3.手机中的原理方框:
VBB
EN
VDD
EN
VDD
EN
M
D1
VIB
4.电压法、加焊法
5。
故障:
无铃声、无振动、无跑马灯、低电关机
6.检修:
用摄子短接三极管的C、E两点后观察。
第一种情况灯亮、振动振,表明电路的VCC供电、灯光/振动、三极管发射极到地均正常,重点检修三极管的基极电压是否正常,CPU到三极管基极有无开路、CPU本身是否虚焊/坏、手机的相关功能是否正常。
第二种情况是灯不亮/振动不振,重点检修VCC供电、灯光/振动本身是否正常及焊接是否良好、三极管本身是否坏、三极管发射极到地之间是否开路。
在我们实际电路维修中,三极管大多集成在芯片部,我们从外观看不到三极管。
在MTK方案中三极管在电源部。
低电告警主要检修:
CPU本身虚焊、串联分压电阻是否损坏或虚焊、分压电阻的供电是否到位。
在MTK方案多为CPU虚焊。
七、计时电路<检修故障课堂讲解>
1.所含容:
32.768KHZ、备用电池
2.常见故障:
不开机、时间不准、时间复零、不能升级、自动关机
3.检修方法:
示波器法、频率计法、代换法、电压法
4.计时电路在手机中的原理方框图:
C1
VBAT
电源
GND
R1
CPU
C1
C1
32.768
5.检修:
首先测备用电池的电压是否在1。
5伏左右,备用电池是否虚焊、老化。
实时时钟并联的诣振电容是否损坏或虚焊。
CPU、电源本身有无虚焊或损坏。
八、按键电路<检修故障课堂讲解>
1.电路组成:
字粒/按键膜、按键的行线和列线
2.故障:
全键失灵、一行不灵、一列不灵、一个键不灵、按键死机
3.方法:
对地电阻法、电压法、加焊法、软件
4.按键电路在手机中的原理方框图:
字
库
AB
DB
CB
A
B
C
D
CPU
123
456
789
*0#
abc
COL列线
ROW
行线
5.常见的故障检修:
a.按键全部失灵首先检查按键的外观有无氧化,手机按键上的字粒有无漏装、损坏、错位等不良现象。
手机的侧键有无卡死、手机按键有无短路现象。
与手机按键并联的压敏电阻有无损坏,手机按键与CPU之间的连线有无开路<如排线、联座>其次检查手机的手写屏有无压死或损坏,CPU有无虚焊/损坏。
手机是否为软件故障<如开机定屏、死机等现象>部分手机晶体的频偏也会引起按键全部失灵。
采用对地电阻法测试手机按键行线、列线的对地阻值是否正常。
手机的USB焊接短路在部分手机中也会引起。
b.一行不灵/一列不灵重要检查此按键公共的行线或列线到CPU之间有无开路,CPU本身是否虚焊。
c.一个键不灵首先检查外观是否正常,再测此致键的行、列线的对地阻值是否正常,CPU本身是否虚焊或坏。
对地电阻不正常时可以采用飞线或加焊等方法进行维修。
d.行行错/列列错:
大多为按键公共的行线或列线有短路的现象,在BGA植锡安装过程中CPU部有短路的现象或按键在焊接过程中短路了。
e.按键错乱软件不正常和手机按键及手写屏按键与手机主板接触不良或压的太紧。
九、充电电路<检修故障课堂讲解>
1.充电电路元件:
USB、保险、充电IC、大功率电阻、CPU检测点
2.充电故障:
不能充电、自动充电、充电关机、漏电、充不满电
3.检修方法:
飞线法、电压法、加焊法、代换法
4.充电电路的原理方框:
VCHG
GND
F1
电源
1
SD
3
5
6
2
4
G
D1
D2
1
2
7
8
4
R2
CPU
VBAT
+
=
100K
100K
100K
100K
ADC2
ADC1
R3
R4
R5
R6
5
VCHG:
手机外充电压。
大多在5伏左右。
ESD:
手机中的静电释放点。
CHRIN:
充电输入
GATEDRV:
充电控制
ISENSE:
充电检测
CHRCNTL:
充电终止信号
ADC1:
充电电池电量检测
ADC2:
电池电量检测
5.充电控制原理:
当外充没有插入时,电源的第一脚为低电平则电源的第二脚有一个高电平
当外充插入时,则电源的第一脚为高电平从而让电源的第二脚电压拉低,让P沟道FET导通。
电流从S进从D出经二极管D1后经大功率电阻到电池的正极,而电池的负极是接地的从而形成了充电回路,完成充电过程。
其中图中R3和R4两个电阻串联分压后为充电电量检测,当电池没有充满时则CPU的检测点在1。
8伏左,CPU不输出电压到电源的5脚,电源的5脚为低电平。
当电池电压充满时,则CPU检测点电压为2。
1伏左右,CPU输出一个高电平到电源的5脚,当电源的5脚为高电平时,电源再次抬高2脚的电平让P沟道FET截止,从而停止充电。
R5和R6两个电阻串联分压到CPU为电池电量检测,当CPU检测到电压在1。
8伏左右在显示屏上显示一格电量或发出电量不足指令。
当CPU检测到电压在2。
1伏左右,测在显示屏上显示满格电量。
6.检修:
首先测试充电器有无5伏左右的输出电压,手机USB的焊接是否正常。
手机电源2脚控制脚有无一个低电平输出,手机的充电芯片是否反装或虚焊、损坏。
电池本身有无老化,电池接口是否正常。
十、多媒体电路<检修故障课堂讲解>
a.MP3电路
1.MP3工作原理:
通过音频信号处理把数字信号转换成模拟信号后输出。
输出方式:
从振铃输出、从耳机输出、从蓝牙输出
2.引起故障:
无法播放音乐、声音小、声音沙、电流声
3.检修方法:
对地电阻法、电压法、示波器法、代换法、加焊法
b.MP4电路
1.MP4工作原理:
声音通过音频信号处理把数字信号转换成模拟信号后输出。
输出方式:
从振铃输出、从耳机输出、从蓝牙输出。
图像经CPU处理后经LCD相关电路到显示屏
2.引起故障:
声音问题和图像无法播放问题
3.检修方法:
对地电阻法、电压法、示波器法、代换法、加焊法、软件
C.收音机电路<单工>
1.收音机工作频率:
88MHZ----108MHZ
2.收音机芯片:
MT6188、MT6189、飞利浦5767和6767
3.工作原理和手机信号处理相同,课堂讲解
4.引起故障:
无法开启收音机、进收音机功能死机等
d.蓝牙<双工>
1.蓝牙芯片型号:
MT6601、MT31314
2.蓝牙常用晶体频率:
24MHZ、26MHZ、27MHZ、32MHZ、
3.工作原理课堂讲解
4.引起故障:
蓝牙不能启动、不能识别蓝牙
e.附加YMU759和YMU762和弦芯片重要脚位
1脚为时钟
4脚为复位
7脚和15脚为双供电
17脚和18脚为振铃的输出脚位
19脚为振动控制脚
12、13、14为铃声均衡器
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