首页资源分类应用技术消费电子 > 手机各电路原理及检修

手机各电路原理及检修

已有 445185个资源

下载专区

文档信息举报收藏

标    签:手机检修

分    享:

文档简介

手机各电路原理及检修

文档预览

射频电路篇 本次培训内容: 手机各级电路原理及故障检修 1,基带电路 发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、 背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开 关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示 电路、SIM卡电路、TF卡电路 2,射频电路 接收电路、发射电路 一、手机通用的接收与发射流程 天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA 手机通用的接收与发射流程 1、信号接收流程: 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波(声 表面滤波器SAWfilter)——放大(低噪声放大器 LNA)——RX_VCO混频(混频器Mixer)——放大 (可编程增益放大器PGA)——滤波——IQ解调(IQ 调制器)——(进入基带部分)GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。 手机通用的接收与发射流程 2、信号发射流程: 话音采集——放大——ADC——滤波——语音编 码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— (进入射频部分)IQ调制(IQ调制器)——滤波—— 鉴相鉴频(鉴相鉴频器)——滤波——TX_VCO混频 (混频器Mixer)——功率放大(PA)——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。 手机通用的接收与发射流程 3、射频电路原理框图: 二、射频电路的主要元件及工作原理 天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA 射频电路的主要元件及工作原理 1、天线、匹配网络、射频连接器: • 天线(E600):作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。 射频电路的主要元件及工作原理 • 天线匹配网络(L604、C611、C614):主要是完成主板与 天线之间的功率匹配,以使天线的效率尽可能高。 射频连接器(J600):又叫同轴连接器或射频开关,作 用主要是为手机的测试提供端口。其内部是簧片的接触结 构,相当于一个机械开关,通常状态下开关处于闭合状态, 当射频线探头插入射频连接器时,簧片一端将与主板的天线 通路断开,而与射频线探头接触,此时手机与测试仪器之间 就通过射频连接器与射频线进行信号的传输。具体结构见图 2。 射频电路的主要元件及工作原理 无顶针插入时, 簧片处于接触状 态,信号由天线 接收至主板 射频头顶 针插入时 将簧片断 开,信号 有综测仪 连接至主 板 图2:射频连接器内部结构及开关方式 射频电路的主要元件及工作原理 • 2、双工滤波器(U601): 双工滤波器是一种无源器件,内部包括发射滤波器和 接收滤波器,它们都是带通滤波器。作用是将接收射频 信号与发射射频信号分离,以防止强的发射信号对接收 机造成影响。由于发射信号总是比接收信号强,而强信 号对弱信号有抑制作用,会使接收电路被强信号阻塞, 使接收的弱信号被淹没,引起接收灵敏度下降。所以接 收滤波器就是阻止发射信号串人接收电平,当然,也有 一并拒收天线接收到的接收频段以外的信号;而发射滤 波器则拒绝接收频率段的噪声功率及发射调制信号。 射频电路的主要元件及工作原理 • 器件引脚排列及名称: 表1:器件引脚排列及名称 射频电路的主要元件及工作原理 表2:双工滤波器的开关控制模式 射频电路的主要元件及工作原理 图3:双工滤波器相关电路 射频电路的主要元件及工作原理 • 3、声表面滤波器(Z600、Z602、Z603): • 是一个带通滤波器,只允许接收频段的射频信号进入接收 机电路,其它频段的信号将会得到抑制。 表3:引脚排列及名称 图4:内部结构 射频电路的主要元件及工作原理 频率传输特性 射频电路的主要元件及工作原理 射频电路的主要元件及工作原理 4、射频收发信机(U602) • 射频收发信机是射频电路的核心部件,主要完成射频信号 的调整与解调。内部结构主要包括5个方面: • 1)、接收机(Receiver):提供射频信号的下行链路,将 射频信号通过放大、解调转变成IQ信号供基带芯片进行处 理。 • 接收机主要包括四频段(GSM850、GSM900、DCS1800、 PCS1900)差分输入低噪声放大器(LNA)(输入阻抗200欧 姆,通过LC网络与SAW FILTER匹配,增益控制动态范围 35dB)、2个RF正交混频器、1个集成信道滤波器(滤除 干扰、阻塞和镜像)、2个可编程增益放大器(PGA)、正 交第2混频器和末级低通滤波器。 射频电路的主要元件及工作原理 • MT6129系列采用非常低中频结构(与零中频相比,能够改 善阻塞抑制、AM抑制、邻道选择性,不需DC偏移校正,对 SAW FILTER共模平衡的要求降低),采用镜像抑制 (35dB抑制比)混频滤波下变频到IF,第1中频频率为: GSM 200KHZ,DCS/PCS 100KHZ。第1IF信号通过镜像抑 制滤波器和PGA(每步2dB共78dB动态范围)进行滤波放 大,经第2混频器下变频到基带IQ信号,频率为67.708KHz。 射频电路的主要元件及工作原理 射频电路的主要元件及工作原理 • 低噪声放大器(LNA): 作用是将天线接收到的微弱的射频信 号进行放大,以满足混频器对输入信号幅度的需要,提高 接收机的信噪比。 • 混频器(MIX):是一个频谱搬移电路,它将包含接收信息的射 频信号转化为一个固定频率的包含接收信息的中频信号。 它是接收机的核心电路。混频电路又叫混频器(MIX)是利 用半导体器件的非线性特性,将两个或多个信号混合,取 其差频或和频,得到所需要的频率信号。在手机电路中, 混频器有两个输入信号(一个为输入信号,另一个为本机振 荡),一个输出信号(其输出被称为中频IF)。当混频器的 输出为射频信号频率与本振信号之和,且比信号频率高 时,所用的混频器被称为上边带上变频; 射频电路的主要元件及工作原理 当混频器的输出信号为信号频率与本振信号之差,且 比信号频率高时,所用的变频器被称为下边带上变频。 • 在接收机电路中的混频器是下变频器,即混频器输出 的信号频率比输入信号频率低;在发射机电路中的混 频器通常用于发射上变频,它将发射中频信号与 UHFVCO(或RXVCO)信号进行混频,得到最终发射信 号。 • 射频振荡器(或本地振荡器,RFVCO): • 中频滤波器:在电路中只允许中频信号通过,主要用来 防止邻近信道的干扰,提高邻近信道的选择性。 射频电路的主要元件及工作原理 • 2)、发射机(Transmitter):提供射频信号的上行链 路,将IQ基带信号调制成发射射频信号。 • 包含2个发射压控振荡器(TXVCO)、缓冲放大器、下变 频混频器、正交调制器、带Charge Pump和环路滤波器的 鉴相器(PD),另一路分频器和环路滤波器用于正交调制 器与下变频混频器完成产生合适的TX调制中频。 射频电路的主要元件及工作原理 射频电路的主要元件及工作原理 • 3)、频率合成器(Frequency Synthesizer): • 将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信 号的技术称为频率合成,或频率综合技术。移动电话通常使 用的是带锁相环的频率合成器,原理框图见下: 射频电路的主要元件及工作原理 • 参考振荡器:在频率合成乃至在整个手机电路中都是很重 要的。在手机电路中,特别是GSM 手机中,这个参考振 荡器被称为基准频率时钟电路,它不但给频率合成环路提 供参考信号,还给手机的逻辑电路提供信号,如该电路出 现故障,手机将不能开机。 射频电路的主要元件及工作原理 • 手机电路中的参考振荡都使用晶体振荡电路。而且,大多 数手机中使用的是一个基准频率时钟VCO 组件。在GSM 手机中,这个组件输出频率是13 MHz/26MHz,有时它被 称为13MHz/26MHz晶体。事实上它是一个VCO 组件, 13MHz/26MHz晶体及VCO 电路中的晶体管及变容二极 管等器件被封装在一个频率罩内。13MHz/26MHz振荡电 路受逻辑电路提供的AFC(自动频率控制)信号控制。由于 GSM 手机采用时分多址(TDMA)技术,以不同的时间段 (Slot,时隙)来区分用户,故手机与系统保持时间同步就 显得非常重要。若手机时钟与系统时钟不同步,则会导致 手机入不了网。 射频电路的主要元件及工作原理 • 在GSM 系统中,有一个公共的广播控制信道(BCCH), 它包含频率校正信息与同步信息等。手机一开机,就会在 逻辑电路的控制下扫描这个信道,从中获取同步与频率校 正信息,如手机系统检测到手机的时钟与系统不同步,手 机逻辑电路就会输出AFC 信号。AFC 信号改变 13MHz/26MHz 电路中VCO 两端的反偏压,从而使该 VCO 电路的输出频率发生变化,进而保证手机与系统同 步。 射频电路的主要元件及工作原理 • 鉴相器(PD):是英文Phase Detector 的缩写。它是一 个相位比较器,是一个相差—电压转换装置,可将VCO 振 荡信号的相位变化变换为电压的变化。鉴相器输出的是脉 动直流信号,这一脉动直流信号经LPF 滤除高频成分后去 控制VCO 电路。 • 低通滤波器(LPF):是英文Low Pass Filter 的缩写。低 通滤波器又被称为环路滤波器,它是一个RC 电路,位于 鉴相器与VCO 电路之间。因鉴相器的输出不仅有控制信 号,还有一些高频谐波成分,这些谐波将影响VCO 电路的 工作,低通滤波器就是要把这些高频成分滤除。 射频电路的主要元件及工作原理 • 压控振荡器简称(VCO):是英文Voltage Control Oscillator 的缩写。压控振荡器是一个电压—频率转换装 置,可将鉴相器PD 输出的相差电压信号的变化转化成频 率的变化。 • 参考振荡器给频率合成环路提供基准信号,使手机的工作 频率与系统保持一致鉴相器是一个相位—电压转换装置, 它将信号相位的变化变为电压的变化。显然,这是一个比 较器。 射频电路的主要元件及工作原理 • 低通滤波器滤掉鉴相器输出的高频成分,以防止高频谐波对 VCO 电路的影响。在鉴相器中,参考信号与VCO 分频后的 信号进行比较。 • VCO 是一个电压一频率转换装置,它将电压的变化(鉴相器 输出电压的变化)转化为频率的变化。VCO 输出的信号通常 是一路到其他功能电路;另一路回到分频器作取样信号 • 4)、压控振荡器(VCX0):同上描述。 • 5)、稳压器(Regulators):作为芯片内部的稳压器,将 输入电池电压转换成内部电路所需的工作电压。 射频电路的主要元件及工作原理 射频电路的主要元件及工作原理 射频电路的主要元件及工作原理 射频电路的主要元件及工作原理 射频电路的主要元件及工作原理 5、功率放大器(U600) • RF3146是RFMD公司生产的第三代功率放大器(PA)模块, 集成了整合功率控制技术的高功率(GSM35dB、DCS与 PCS 33dB)、高效率(GSM 60%、DCS/PCS 55%)的 射频功放模组,内置方向耦合器、检波二极管、和专用功 率控制集成电路(ASIC),适用于GSM850、EGSM900、 DCS、PCS频段,输出功率控制范围达到50dB。 三、实际射频电路 实际射频电路 U2 四、射频故障维修方法 射频故障维修方法 如果要学会修射频故障,需要掌握以下技能: 1,板测、综测故障代码 我们公司目前所有的测试系统,其故障均会有代码提 示,需要知道这些代码表示什么意思。 2,板测、综测等测试系统测量的项目和标准 只有知道这些标准,才能知道故障出现在哪部分电路上。 3,维修软件的使用 有部分故障,需要用到维修软件,控制手机处于发射或 接收状态,以便于测量。 五、射频电路维修案例分析 维修案例分析 一、TA项目MTK平台273故障维修思路 板测P273,为自动频率控制(AFC)失效 AFC故障维修思路: 1,故障现象,板测P273,即AFC失败 2,相关元件:CPU、中频、功放、26M及射频电路的 匹配元件 3,基本测量信号:I/Q信号、26M、AFC控制信号等 4,AFC板测: AFC,先由测试平台,控制综测仪处于一个频 点,也控制手机处于该频点下,从面手机可于综测 仪通讯。 当无法给手机控制处于该频点下时,就会出现 AFC(P273) 维修案例分析 5,一般的维修思路是以下 1)“CPU——中频——功放——双工——天线 开关”通路,即发射功率异常 2)AFC控制电路 3)CPU无法控制射频电路,如中频、功放,也 可能是调制频谱异常。 维修案例分析 1,U91 P273 芯片组:MT6223,功放与双工器集成 已维修处理:已更换CPU、FLASH、中频IC、功放、26M及 中频周围小元件 维修及分析过程: 1)用维修软件控制主板处于发射状态,看综测仪的发射功 率——正常; 2)再将综测仪转到频谱状态,看频谱是否正常——OK; 3)由此可推断应该是AFC电路异常导致,检查AFC电路中的 电阻(R713),查对地PN结数值——600,正常; 4)断开R713,再量到中频IC的PN结——正常;量到CPU的 PN结——无穷大; 5)怀疑CPU虚焊,加焊CPU——无效; 6)因为CPU已更换,应该不是CPU不良,取掉CPU,量通 路——PCB开路 维修案例分析 总结: AFC维修,如果量AFC电路中到中频和CPU的控制是否正常,需要先断开电阻。 维修案例分析 2,OT-MINI P273 芯片组:MT6225,功放与双工器集成 已维修处理:已更换CPU、FLASH、中频IC、功放、26M及中频 周围小元件 维修及分析过程: 1)用维修软件控制主板处于发射状态,看综测仪的发射功 率——正常; 2)用示波器量26M波形——OK; 3)用万用表量中频VAFC数值——OK;量VAFC电压——正常; 4)再测量CPU/C4脚数值——异常; 5)量电容C114,发现CPU的C4与A4脚短路。 维修案例分析 中频IC 维修案例分析 总结: C4,AFC_BYP,Automatic frequency control DAC bypass capacitance 该脚是给AFC输出提供参考电压标准用,为了提高输出电压的稳定和滤波,需要 加一个较大的电容。 维修案例分析 3,U91 P273 芯片组:MT6223,功放与双工器集成 维修及分析过程: 1)用维修软件控制主板处于发射状态,看综测仪的发射功 率——正常; 2)再将综测仪转到频谱状态,看频谱是否正常——发现上升 沿频谱位置不对; 3)找到原因,但找不到故障元件,只能对电容一个一个对 换,最终发现C717异常。 维修案例分析 3)找到原因,但找不到故障元件,只能对电容一个一个对 换,最终发现C717异常。 维修案例分析 4)在维修中,较多的是I/Q信号异常,同时也发现以下点不通 会导致AFC。 维修案例分析 二、U90 P028故障分析 技术方案:MTK6223CSA 故障现象:P028(电池温度测试超范围,PT测试范围值:20— 40) 维修过程: 这是块多次维修的板子,这机测试到的实际值为7.35,比 范围值偏小。故障已确定下来,现在对它展开分析: 条件一:用测试平台把P028项目屏蔽,结果测出P025充电 故障,说明与充电部分有关; 条件二:测量测试点PT301的反向PN值是正常的,测电压是 1.75V与正常是2.8V偏小了,由于温度控制电路比较简单,由电 阻R130(24K)、R131(1K)和CPU(M2脚ADC0_BATTEMP)组 成,测量两电阻阻值是正常的,CPU已经是更换过了不须再换, 于是把两电阻更换电压还是1.75V,所以现在确定故障出在CPU 这边输出电压低了。 维修案例分析 结论: 在确定问题出在CPU这边考虑重新更换一个CPU看,结果还 是一样;现在只能对CPU工作展开分析,经查看原理图CPU的N3 脚AUX_REF是AVDD供给CPU的ADC部分电路的供电脚,测量为AVDD 与N3开路来料报废。 维修案例分析 三、F660板测异常 现故障: 板测时死平台 故障机测量如图〈1〉 正常机测试过程如图〈2〉 从测试现象可以看出为手机以于综测仪连接上开始对手机进 行测试,测试的是射频控制部分电路。 维修案例分析 叙述维修思路及过程: 1,手机已开机并与综测仪连接上,说明基带部分基本正常,问 题应出在射频通讯部分电路。 2,此板经修理修过更换过CPU及PA ,PCB板及电子器件都被吹 的变色但还是无果。接到此机本着以往的经验来判断可能还是 修理没把PA或CPU焊好。 维修过程 : 1,拆下PA 发现焊点接触面氧化非常严重 ,清洗重新渡锡去除 氧化层重新焊回——测试故障依旧; 2,拆下CPU 发现底盘同样也是氧化现象,而且底部大面积的地 根本就没有焊锡,重新处理氧化层重新焊接上——测试故障依 旧; 维修案例分析 3,重焊还是原故障说明不是焊接问题,也不可能是这两个芯片 的问题,因为MT6253这个芯片很少有不良的; 4,既然是测射频部分是出现死平台,问题可能是射频电路没工 作导致。打开电路图测PA各脚对地R值 ,发现19脚为0欧; 5,测电容C622为0欧; 6,拆下测PA19脚正常,测此电容为0欧,把此器件清洗干净竟 是一电感; 7,换上电容——测试OK故障排除+ 维修案例分析 总结 : 其实,这部机很简单,为什么把板子都焊的变为黑色还没 修出来,一定是没看外观就开杀CPU,导致主板变色。在修机前 必须先看外观;再测量找出问题点然后在修。 维修案例分析 四、GF28-1无网络 现故障:无网络 更换及拆除元器件:U600功放RF3166(3个) 维修及分析过程: 1)首先拿手机插有效SIM卡确认看有无网络,搜索后出现“紧 急呼叫”。通过这一点可以看出手机是有接收信号格显示的。 问题可能发生在发射电路。 2)根据修理提示,手机是可以过板测校准位的。再次将手机放 在校准位进行校准手机是可以过板测校准的。 3)能过板测位而无网络,怀疑软件内的射频参数写入不正确导 致?立即对手机进行软件下载,插入有效SIM卡故障依旧。 4)手机能过板测位,用万用表测量射频开关J600到天线处的位 置,检查电感和射频开关均无问题。接下来将手机利用META软 件结合综测仪4201测试,手机的发射是正常,只是手机的相位 均方值和相位峰值相不良。 维修案例分析 5)根据判断的结果,手机的问题很可能出在中频U602身上,更 换良品MT6129后再利用META进行测试,故障无起色。 6)引起手机的相位均方值和相位峰值相不良的可能是中频和基 带的A/D数模转换电路,既然中频更换无效,然后直接将故障点 锁定在CPU身上,更换CPU U100后测试结果手机的相位均方值 和相位峰值相均正常。将手机插入有效SIM卡后开机网络正常, 拨打“10086”通话正常。从下面的框图中不难看出相位相关联 的电路 射频和基带 都有锁相环 电路 维修案例分析 总结: 修理无网络机器有时候是要对电路非常清楚才可以很好地 对故障点进行判断排除,而不是根据以往的能过板测插卡“紧 急呼叫”换功放就解决问题的。 维修案例分析 五、GF28-1无网络 现故障:无网络 更换及拆除元器件:功放U3、中频U602、双工器U601、滤波器 z601、z602 维修及分析过程: 1)经维修系统查找此部GF05机器是维修车间维修过的机器从客 服前端返回的二次返修机器。结合这一点加上原器件被更换了 地方也是特别多,对不良机器进行校准255故障(pass loss校 准不过,也就是线路损耗校准不过) 2)万用表测量天线片到C620通路,检查RF开关及电感有没有开 路。检查后没有出现开路,如果这部分电路有开路的话校应该 是254(AFC自动频率校准失败)。 维修案例分析 3)利用META软件结合4201综测仪测量得出发射电流上不到正常 值220mA左右,实际测行的值为170mA,更换功放也是一样。 4201综测仪上的发射值忽有忽无,根据这一特点表现为功放到 RF开关电路有问题,因双工器被更换过了的,所以更换一新的 双工器再对其测量,发射时电流能达到正常值220mA左右,插入 有效SIM卡后显示“中国移动”。拨打10086通话正常。 4)从下面的图片中不难看出,功放发射后的信号经双工器再送 到RF开关,当功放起动后电流偏小且RF开关处又接收不到信号 时应检查功放→双工→RF开关通路。4201综测仪测量得出发射 电流上不到正常值220mA左右,实际测行的值为170mA,4201综 测仪上的发射值忽有忽无则判断为双工器损坏(维修经验) 维修案例分析 TX 维修案例分析 RF射频开关资料: 该物料是一个开关,只用于生产测试用,当手机在用户手 中使用时,对用户是没有意义的。 工作原理:平时是A、B点是连接的,这时对方向没有影 响;但当射频头插入,A点与B点断开,射频头中间的针与B点接 通,即使手机与天线断开,而与仪器连接。如果射频开关方向 装反,手机将无法与仪器连接,仪器反而与天线连接了,必然 是无网络。 A B

Top_arrow
回到顶部
EEWORLD下载中心所有资源均来自网友分享,如有侵权,请发送举报邮件到客服邮箱bbs_service@eeworld.com.cn 或通过站内短信息或QQ:273568022联系管理员 高进,我们会尽快处理。