手机电路中,较多地采用了一些新的和较为特殊的元器件,作为一名手机维修人员,不了解这些元件的作用和 内容,无论是初学者还是专业维修人员都是必备的基础知识。 {dy}节手机电路中的基本元器件 决定了这些元件必须采用贴片式安装(SMD),片式元件与传统的通孔元器件相比,贴片元件安装密度高,减小了 引线分布的影响,降低了寄生电容和电感,高频特性好,并增强了搞电磁干扰和射频干扰能力。 出其阻值,个别个头稍大的电阻在其表面一般用三位数表示其阻值的大小,三位数的前两位数是有效数字,第 三位数是10的指数。如100表示10n,102表示1000n即1kn,当阻值小于10n时,以*R*表示,将R看作小数点,如 5R1表示5.1Ω。 二、电容 只有1mmx2mm,有的电容在其中间标出两个字符,大部分电容则未标出其容量。手机中的电解电容,在其一端有 一较窄的暗条,表示该端为其正极。 容单位为pF,具体含义见表2-1所示。 例,一个电容器标注为G3,通过查表,查出G=1.8,3=103,那么,这个电容器的标称值为1.8x 大小,取值较大的读数时,这时万用表黑笔接的是电容器的正极,红笔接的是电容器的负极,其原理一是利用 了万用表内部的电池用电源,二是利用了电解电容反向漏电流比正向漏电流大的特性。 感。在手机电路中,一条特殊的印刷铜线即构成一个电感,在一定条件下,又称其为微带线。电感的主要物理 特征是将电能转换为磁能并储存起来,也可说它是一个储存磁能的元件。电感是利用电磁感应的原理进行工作 的。当有电流流过某一根导线时,就会在这根导线的周围产生电磁场,而这个电磁场又会对处在这个电磁场范 围内的导线产生电磁感应现象。 易判断;但有的电感的外观形状和电阻。电容的外观相差不大,很难判断。用万用表的欧姆档可以检查电感是 否开路。 蓝色的。还有一种电源电路的电感,体积比较大,一般为圆形或方形,黑色,很容易辨认。如摩托罗拉V998手 机的储能电感L901(黑色,方形),三星188手机的储能电感L401(黑色,圆形)等。 印刷电感或微带线。在手机电路中,微带线一般有两个方面的作用。一是它把高频信号能较有有效有传输;二 是微带线与其它固体器件如电感、电容等构成一个匹配网络,使信号输出端与负载能很好地匹配。微带线耦合 器常用在射频电路中,特别是接收的前级和发射的末级。用万用表量微带线的始点和末点是相通的,但绝不能 将始点和末点短接。微带线结构如图2-2所示。 四、二极管 该端为负极。 声器)电路、振动器电路和铃声电路。由于手机电路所使用的受话器、蜂鸣器和振动器都带有线圈,当这些电路 工作时,由于线圈的感生电压会导致一个很高的反峰电压,稳压二极管就是用来防止这个反峰电压引起电路损 坏的。 与本身结构和工艺有关外,还与外加的反向电压有关。 二极管的正极接电源的负极。 结电容增大。 主要利用它的结电容随反偏压变化而变化的特性,通过改变变容二极管两端的电压便可改变变容二极管电容的 大小,从而改变振荡频率。 二极管既然是一个电压控制元件,那么它所存在的电路就有一个电压控制信号。 二极管的发光的颜色取决于制造材料。发光二极管对工作电流有要求,一般为几毫安(mA)至几十毫安,发光二 极管的发光强度基本上与发光二极管的正向电流成线形关系。但如果流过发光二极管的电流太大,就有可能造 成发光二极管损坏。在实际运用中,一般在二极管电路中串接一个限流电阻,以防止大电流将发光二极管损坏 。发光二极管只工作在正偏状态。正常情况下,发光二极管的正向电压在1.5-3V之间。 来进行红外线传输。 5.组合二极管 D107就是一个组合二极管,内部集中了四个二极管共同构成一个模块结构,内部电路结构及实物如图2-3所示。 组合二极管还有三支脚、四支脚的,这些组合二极管在三星手机中应用较多,这里不再一一分析。 四个引脚的三极管中,比较大的一个引脚是三极管输出端,另有两个引脚相通是发射极,余下的一个是基极。 区分,以免造成误判。 带阻三极管在电路中使用时相当于一个开关电路,当状态转换三极管饱和导通时Ic很大,ce间输出电压很低, 当状态转换三极管截止时,Ic很小,ce间输出电压很高,相当于VCC(供电电压)。管子中的R1决定了管子的饱和 深度,R1越小,管子饱和越深,Ic电流越大,ce间输出电压很低,抗干扰能力越强,但R1不能太小,否则会影 响开关速度。R2的作用是为了减小管子截止时集电极反向电流,·并可减小整机的电源消耗。带阻三极管外观 结构上与普通三极管并无多大区别,要区分它们只能通过万用表进行测量。 罗拉V998手机的混频管Q1254(见图2-6,内部由二个普通三极管组成)、 三星A188手机的开机控制管U608(见图2-7,内部由二个带阻三极管组成)等都是组合三极管。 2.三极管的判别 。如果表针指示的两次都很大,该管便是PNP管,其中黑表笔所接的那一管脚是基极。若表针指示的两个阻值均 很小,则说明这是一只NPN管,黑表笔所接的那一管脚是基极。如果指针指示的阻值一个很大,一个很小,那么 黑表笔所接的管脚就不是三极管的基极,再另换一外管脚进行类似测试,直至找到基极。 如果是PNP型管,用一个100k电阻接于基极与红表笔之间,可测得一电阻值,然后将两表笔交换,同样在基极与 红表笔间接100k电阻,又测得一电阻值,两次测量中阻值小的一次红表笔所对应的是PNP管集电极,黑表笔所对 应的是发射极。如果NPN型管,电阻100k就要接在基极与黑表笔之间,同样电阻小的一次黑表笔对应的是NPN管 集电极,红表笔所对应的是发射极。在测试中也可以用潮湿的手指代替100k电阻捏住集电极与基极。注意测量 时不要让集电极和基极碰在一起,以免损坏晶体管。 为0.2—0.4V。 六、场效应管 集电极电流或发射极电流的目的,即需要信号源提供一定的电流才能工作,因此,它的输入电阻较低,场应管 则是电压控制元件,它的输出电流决定于输入电压的大小,基本上不需要信号源提供电流,所以,它的输入阻 抗很高,此外,场效应管还具有开关速度快、高频特性好、热稳定性好,功率增益大、噪声小等优点,因此, 在手机电路中得到了广泛的应用。 区分。 应管在手机中应用最多。 区分。 约5'--10欧),再将红、黑表笔交换测量一次。如阻值均很大,属N沟道管,且黑表接触的管脚为栅极G,说明原 先的假定是正确的。同样也可以判别出P沟道的结型场效应管。 欧姆,这时两表笔所接的引脚是D极与S极,则另一引脚未接表笔为G极。 x10kfl。在测反向电阻时,红表笔所接引脚不变,黑表笔脱离所接引脚后,与G极触碰一下,然后黑表笔去接原 引脚,此时会出现两种可能: 功率场效应管D极与S极之间正、反向电阻值均为012),则该场效应管为N沟道型。 用表读数由原采阻值较大变为0,则此时黑表笔所接为S极,红表笔所接为D极。用红表笔触发G,极有效,该场 效应管为P沟道型。 乎为0xkll),则该场效应管损坏;如果仅出现一次电阻值较小(一般为数百欧姆),其余各次测量电阻值均为无 穷大,还需作进一步判断。用万用表Rxlkfl挡测量D极与S极之间的正、反电阻值。对于N沟道管,红表笔接S极 ,黑表笔先触碰G极后,然后测量D极与S极之间的正、反向电阻值。若测得正、反向电阻值均为0fl,该管为好 的,对于P沟道管,黑表笔接S极,红表笔先触碰G极后,然后测量D极与S极之间的正、反向电阻值,若测得正、 反向电阻值均为01l,则该管是好的。否则表明已损坏。 第二节手机电路中的特殊元器件 霍克元件则是通过磁信号来控制线路的通和断。 下按键时,触片同时和两个触点接触,使两个触点所连接的线路接通。这种开关通常用于电源开关及各种按键 。 机电路中,开关通常用字母SW表示,电源开关又经常使用ON/OFF或PWRON等字母来表示。另外,诺基亚8810、 8210、8850等滑盖式手机,有电路板上有一个用于挂机的开关,如要挂机,将滑盖推上,滑盖压迫挂机开关导 致其中的开关两点相通,从而起到了挂机的作用。 玻璃管,在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电极,玻璃管中充有某种惰性气体。平时玻璃管中的两个簧片是 分开的,当有磁性物质靠近玻璃管时,在磁场磁力线的作用下,管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触,使两 个引脚所接的电路连通。外磁场消失后,两个簧片由本身的弹性而分开,线路就断开。在实际运用中,通常使 用磁铁采控制这两根金属片的接通与否,所以,又称其为磁控管。磁控管在手机中常常被用于翻盖手机、折叠 式手机电路中,特另q是摩托罗拉、爱立信、三星手机使用最多。通过翻盖的动作,使翻盖上磁铁控制磁控管闭 合或断开,从而挂断电话或接听电话等。 故这类手机有个共同的特点,就是磁铁在翻盖上(翻盖式手机)或听筒旁(折叠式手机)。如果手机既不是折叠式 ,又不是翻盖式,则不需采用干簧管。 些新式的折叠式和翻盖式手机已不再采用干簧管,而采用了原理与干簧管类似的霍耳元件。 修手机开机困难、按键失灵、不显示等故障时,不可忘记对干簧管的检查。 器是一种电子元件,其外型封装很似三极管,其管脚排列如图2-8所示。 其内部原理结构如图2-9所示。 它由霍克元件、放大器、施密特电路及集电极开路输出三极管组成。当磁场作用于霍克元件时产生一微小的电 压,经放大器放大及施密特电路后使三极管导通输出低电平;当无磁场作用时三极管截止,输出为高电平。 为0.1~2ms,较干簧管的1~3ms快得多。 图中N600为开关型霍耳传感器;V630和V631为电源开关控制管,其导通受微处理器D600输出的HALL高信号控制 。电源来自于电池电压。当翻盖合上时,盖板中的管场作用于霍克传感器N600,霍克传感器电路内的三极管导 通,从传感器{dy}脚输出低电平。如果在通话时,便作为挂机信号送给微处理器挂机。当打开翻盖时,霍克传 感器不受磁场感应,霍克传感器电路中的三极管截止,输出的电平为高电平,该信号如果是在来电时产生的, 输送给微处理器时,CPU便作为提机信号而接听电话;如果是单一的打开翻盖时,该高电平信号由微处理器作为 背景灯控制信号使背景灯发亮。 器便会输出开关信号,控制手机工作。当话机设置在只能用按键应答时,微处理顺D600输出的HALL电平信号为 低电平,从而使开关管V630和V631截止,霍克传感器无电源供给,即使在有或无磁场时输出的电压都不会变化 ,失去了开关作用。 等。电动器件主要是指手机的振动器即振子。 器通常用字母SPK、SPEAKER及EAR和EARPHONE等表示。 线圈中产生相互作用力,依靠这个作用力来带动受话器的纸盆震动发声。放在{yj}磁场中的这个线圈,被称为 “音圈” 。 薄膜由于电场力的作用而发生振动,来推动周围的空气振动,从而发出声音。这种受话器目前在手机中使用越 来越多。 电阻明显变得很小或很大,则需更换受话器。 对方讲话”故障时,但手机有按键音,感到比较疑惑,其原因就在于此。振铃一般用字母BUZZ表示。 可以避免外界干扰,也避免了影响他人。目前所有的耳机基本上都是动圈式的。耳机的结构及工作原理和扬声 器基本上是一样的,这里不再重述。 、咪、微音器、拾音器等。送话器用字母MIC或Microphone表示。 个金属片构成的一个电容器。当薄膜感受到声音而振动时,这个电容器的容量会随着声音的震动而改变。 阻抗很高,可达100M欧。 为其提供偏压,否则,也会出现不能送话的故障。 负极(如用指针式万用表则相反),对着送话器说话,应可以看到万用表的读数发生变化或指针摆动。 号等作用。在移动通信终端如手机、BP机中,往往需要衰减特性很陡的带通滤波器。如采用普通电容、电感来 构成的滤波电路来代替滤波器,必然使用的元件很多,电路复杂。并且在高频运用时,电感和电容的Q值降低, 导致性能变差。而采用滤波器不仅能使整机电路简单、紧凑,而且性能稳定,给维护带来方便。 具抗辐射能力强,动态范围大,不涉及电子迁移等特点。这种滤波器常用在手机或无线寻呼机的{dy}中频电路 作为一中频滤波器对信号进行滤波。晶体滤波器具有品质因数高、衰减特性好、损耗小、选择性高等优点。摩 托罗拉系列寻呼机常用作{dy}中频滤波器。陶瓷滤波器是一种固体电路,具有滤波特性好,不需调谐,不受磁 场干扰的特点,且造价低,在移动通讯终端如手机中常用作为中频滤波器器件。使中频信号稳定,不易受外部 磁场干扰。 地说就是允许或不允许某部分信号经过。高通滤波器只允许比某个频率高的信号通过;低通滤波器则只允许比 某个频率低的信号通过;带通滤波器只允许某个频率范围的信号通过。 触不良,影响正常使用。特别是经摔过的手机或寻呼机出现不能正常接收信号或信号变差。常是这些滤波器虚 焊或性能变差造成的。此外,对于陶瓷滤波器还有因受潮而出现信号衰减过大的故障。所以在维修手机过程中 ,对于接收信号不稳定或信号弱的手机;用热风枪吹焊一下接收电路的滤波器,故障就能排除;原甲就在这里 了。 线开关电路来分离发射接收信号。 成器” “合路器”等。现在一些手机的天线开关电路采用了双讯器,实际上是一种带开关功能的双工滤波器。 ,可能将双工滤波器损坏。 器,如接收电路GSM射频滤波器只允许GSM接收频段的信号(935~960MHz)通过;发射GM、DCS射滤波器允许GSM、 DCS发射频段的信号通过等。当然,射频滤波器还有很多,但不管其形状或材料如何,所 来说,接收电路的{dy}混频器后面的一中频滤波器较大,第二中频滤波器则较小。如一部一部手机的接收电路 ,有两个中频,则第二中频滤波器通常对接收电路的性能影响更大,其损坏会造成手机无接收、接收差等故障 。 SON封装模块。 种结构。这种滤波器管脚虽然较多,但只有一个输入脚、一个输出脚,其余脚均接地。 结构。这种滤波器除具有滤波作用外,还具有平衡/不平衡转换的作用,也就是说,它可以将一路不平衡信号 转换为两路平衡信号输出。此类滤波器除一个输入脚、两个输出脚之外,其余脚均接地。 际上,这种滤波器是一种双工滤波器,也就是说,滤波器内部有两个滤波器,一个工作于GSM频段,另一个工作 于DCS频段,只不过是把这两个滤波器组合在一起而已。滤波器的两个输入端中,一个为云如频段输入端,另一 个为DCs频段输入端,两个输出端中,一个为GSM频段输出端,另一个为DCS输出端,其余脚均接地。 条件,另一方面为频率合成电路提供基准时钟。 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。 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。 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。 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。 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。 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”。 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。 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。 罗拉V998手机使用软排线,而爱立信T28手机则使用导电橡胶。 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。 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。 第三节手机电路中的集成电路 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。 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。 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。 、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。 合成器、功放等集成电路常采用这种SOP封装。 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。 放正,从左下角开始逆时针方向数。 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。 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。 第四节手机电路图中的常用元器件符号 |