晶振和VCO组件_工作室
1.13MHz晶振和13MHzVCO
手机基准时钟振荡电路,是手机的二个十分重要的电路,产生的13MHz时钟,一方面为手机逻辑电路提供了必要条件,另一方面为频率合成电路提供基准时钟。
手机的13MHz基准时钟电路,主要有两种电路:一是专用的13MHzVCO组件,它将13MHz的晶体及变容二极管、三极管、电阻电容等构成的13MHz振荡电路封装在一个屏蔽盒内,组件本身就是一个完整的晶振振荡电路,可以直接输出13MHz时钟信号。现在一些机型,如诺基亚3310、8210、8850手机等,使用的基准时钟VCO组件是26MHz,26MHzVCO电路产生的26MHz信号再进行2分频,来产生13MHz信号供其它电路使用。基准时钟VCO组件一般有4个端口:输出端、电源端、AFC控制端及接地端。如图2-11所示。

另一种是由一个13MHz石英晶体、集成电路和外接元件构成晶振振荡电路,13MHz晶振在其上面一般标有”13”的字样,电路符号如图2—12所示。

现在一些新式机型,如摩托罗拉V998、L2000等,使用的是26MHz晶振,三星A188手机使用的是19.5MHz晶振,电路产生的26MHz或19.5MHz信号再进行2或1.5倍分频,来产生13MHz信号供其它电路使用。单独的一个石英晶振是不能产生振荡信号的,它必须在有关电路的配合下才能产生振荡。
从以上可以看出,13MHz晶振和13MHzVCO是两种不同的元件,也就是说,13MHz晶振是一个元件,必须配合外电路才能产生13MHz信号。而13MHzVCO是一个振荡组件,本身就可以产生13MHz的信号。
2.VCO组件
在手机射频电路中,除13MHzVCO外,还有一本振VCO(UHFVCO、RXVCO、RFVCO)、二本振VCO(1FVCO、VHFVCO)、发射VCO(TXVCO)等。VCO电路通常各采用一个组件,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。如图2-13所示。

VCO组件有规律可循,接地端的对地电阻为”O”;电源端的电压与该机的射频电压很接近;控制端接有电阻或电感,在待机状态下或按“112”启动发射时,该端口有脉冲控制信号;余下的便是输出端。
五、天线和地线
1. 天线
手机天线既是接收机天线又是发射机天线。由于手机工作在900MHz或1800MHz的高频段上,所以其天线体积可以很小。天线分为接收天线与发射天线。把高频电磁波转化为高频信号电流的导体就是接收天线。把高频信号电流转化为高频电磁波辐射出去的导体就是发射天线。在电路图上天线通常用字母“ANT”表示。
随着手机小型化的发展,一些手机的天线通过巧妙的设计,变得与传统观念上天线大不一样。比如像诺基亚双频手机3310的天线,我们看起来它只不过是机壳上的一些金属镀膜而已。在手机维修过程中,若发现天线损坏,应尽量选用原装天线,不可随意用其它手机的天线进行代换,这并不是说其它天线增益低,引起手机信号差;更主要的原因是,天线是手机高频电路的匹配负载,如果代换不合适,将会造成电路不匹配,增大电路的功率损耗,烧坏高频元件,如功放、滤波器等,而且还会造成手机耗电快、发热等故障。
2.地线
电路中的地线是一个特定的概念,它不同于其他的器件,实际上找不出“地线”这么一个器件,它只是一个电压参考点。在电路图中经常用到的地线电路符号有两种,如图2—14所示。

按国标来说,图2-14a所示一般是和大地相连的地线的电路符号;而图b所示的则是上面所说作为参考点的地线的电路符号。但目前所看到的手机电路图中,这两种地线符号都有,以图a使用的较多。在实际的电路板上,一般情况下,大片的铜皮都是“地”。
六、电致发光板
电致发光板是一种发光器件,主要用于爱立信T28、三星A188、三星A288手机的显示屏背景灯电路,发光的原理是:荧光粉在交变电场的作用下被激发而发出光来,电致发光可发出红色、蓝色或绿色的光,T28手机发出的光是绿色。从外表看,T28手机的按键又厚又硬,而且还多出一块垫在LCD下面,其实,多出的这块长方形就为为LCD照明的,按键板上的白色的部分正好把按键包围起来,是照明按键的。之所以厚,是因为下面是按键板,上面是发光板,发光板的夹层中就是荧光粉,维修时决不能切开它,因为一旦切开,将失去发光功能。T28手机较为省电,很大程度上取决于该机采用了“电致发光”技术,一般手机的发光二极管有几个,一亮起来要耗电50mA左右,而T28手机只耗电10mA左右。电致发光需要的驱动电压较高(T28手机采用了170V峰-峰值的双向三角波),一般需要专门的电路来产生。
七、液晶显示器
1.液晶显示器的分类
手机上的显示器分为两种:一种是LED(Light,-EmittingGiode,发光二极管显示器),这种显示器耗电大,不能显示图形,目前的手机已不使用;另一种是LCD(LiquidCrystalDisplay,液晶显示器)。LCD显示器耗电小,能显示图形符号,目前的手机都使用这种显示器来提供显示。显示器通常是一个模组,用专用的芯片来驱动。
在手机电路中,常使用两种方法来将LCD连接到相应的电路:一是使用软导电排线;一是使用导电橡胶。如摩托罗拉V998手机使用软排线,而爱立信T28手机则使用导电橡胶。
2、液晶显示器的工作原理
手机液晶模块都是一种高度集成化的产物,其驱动方式主要有并口型(如摩托罗拉L200的显示器)和串口型(如爱立信T28手机的显示器),如图2-15所示。

并口型液晶中的D0~D7、ADR-LCD、RJW等信号和串口型液晶中的SCL、 SDA功能一致,这些都是由主板上CPU输出的,控制手机的开屏、关屏、显示汉字等。在串口型液晶中,显示器接口一般还有一个VLCD端,用于调节液晶的显示对比度,根据具体模块有不同的控制电压,显示器接口的VCC(VDD)为供电端,GND(VSS)为接地端。
工作原理是:液晶控制器接收CPU发过来的显示指令和数据,经分析判断、存储,按一定的时钟速度将显示的点阵信息输出至行和列驱动器进行扫描,以大于75Hz每帧的速率更新一次屏幕,则人眼在外界光的反射下,就感觉到液晶的屏幕上出现显示内容。如图2-16所示。

八、SIM卡座

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,不论什么机型的SIM卡,卡座都有几个基本的SIM卡接口端:即卡时钟(SIMCLK)、卡复位(SIMRST)、卡电源(SIMVCC)、地(SIMGND)和卡数据(SIMI/O或SIMDAT)。SIM卡时钟是3.25MHz;I/O端是SIM卡的数据输入输出端口。
SIM卡卡座在手机机板上的脚位功能如图2-17所示。

第三节手机电路中的集成电路
1、稳压块
稳压块主要用于手机的各种供电电路,为手机正常工作提供稳定的、大小合适的电压。应用较多的主要有5脚和6脚稳压块。爱立信T18、T28,三星A188等手机较多地使用了这种稳压块。
1.5脚稳压块
5脚稳压块管脚排列如图2—18所示。

其中第1脚为电源输入,第2脚为接地,第3脚为控制端,第4脚悬空,第5脚为稳压输出。
2.6脚稳压块
6脚稳压块管脚排列如图2-19所示。

其中第6脚为输入,第5脚接地,第4脚为输出,重脚为控制,当第1脚为高电平时,第4脚有稳压输出,该类稳压管{zd0}的特点是表面电压输出有标称值,例如,标记为P48,其稳压输出则为4.8V,又如,标称为18P,则其稳压输出为1.8V。
二、集成电路
集成电路用字母IC表示,它是英文IntegratedCircuit的缩写。手机电路中使用的集成电路多种多样,有电源IC、CPU、中频IC、锁相环IC等o IC的封装形式多种多样,用得较多的集成电路表面安装的封装有:小外型封装、四方扁平封装和栅格阵列引脚封装等。
1、外型封装
小外型封装又称SOP封装,其引脚数目在28之下,引脚分布在两边,手机电路中的码片、字库、电子开关、频率合成器、功放等集成电路常采用这种SOP封装。
2.四方扁平封装
四方扁平封装适用于高频电路和引脚较多的模块,简单QFP封装,四边都有引脚,其引脚数目一般为20以上。如许多中频模块、数据处理器、音频模块、微处理器、电源模块等都采用QFP封装。
判断管脚的方法是:IC的一角有一个黑点标记的,按逆时针方向数。若IC上没有标记点,将IC上的文字的方向放正,从左下角开始逆时针方向数。
3.栅格阵列引脚封装。
栅格阵列引脚封装又称BGA封装,是一个多层的芯片载体封装,这类封装的引脚在集成电路的“肚皮”底部,引线是以阵列的形式排列的,所以引脚的数目远远超过引脚分布在封装外围的封装。利用阵列式封装,可以省去电路板多达70%的位置。BGA封装充分利用封装的整个底部来与电路板互连,而且用的不是引脚而是焊锡球,因此还缩短了互连的距离,因此,BGA集成电路在目前手机电路中得到了广泛的应用。
三、手机常用功能电路
功率放大器在发射机的末级,它是很多GSM手机检修的重点。早期的手机多使用分离元件的功率放大器,目前,越来越多的手机发射功率放大器使用功率放大器组件或集成电路。功率放大器组件一般有两大类封装形式,一种是SON封装的功放器件。另一种是双列扁平封装的功率放大器组件。手机功放由于功耗较大,故较易损坏,应作为检修的重点,为便于检修时需要,表2-2列出了手机中常用的功放电路,供维修时参考。
功放模块 采用机型 主要管脚功能
PF01420B 诺基亚3210 900M 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出
PF04110B 诺基亚3210 1800M 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出
PF0412A 诺基亚3810 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出
PF0410A 诺基亚3810 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出

第四节手机电路图中的常用元器件符号
在无线电电路图中,各种电子元器件都有它们特定的表示方式,即元器件电路符号,认识这些元器件电路
符号对日常看图和维修具有十分重要的意义。表2-3给出了手机电路中常见的一些元器件的图形符号。


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