手机电路原理gebf

第二部分分 原原 理 篇第一章 手机的功功能电路路ETACCS、GGSM蜂蜂窝手机机是一个个工作在在双工状状态下的的收发信信机。一一部移动动电话包包括无线线接收机机(Reeceiiverr)、发发射机(Traansmmittter)、控制制模块(Conntroolleer)及及人机界界面部分分(Innterrfacce)和和电源(Powwer Suppplyy)。数字手机机从电路路可分为为，射频频与逻辑辑音频电电路两大大部分。其其中射频频电路包包含从天天线到接接收机的的解调输输出，与与发射的的I/QQ调制到到功率放放大器输输出的电电路；逻逻辑音频频包含从从接收解解调到，接接收音频频输出、发发射话音音拾取(送话器器电路)到发射射I/QQ调制器器及逻辑辑电路部部分的中中央处理理单元、数数字语音音处理及及各种存存储器电电路等。见见图1-1所示示从印刷电电路板的的结构一一般分为为：逻辑辑系统、射射频系统统、电源源系统，33个部分分。在手手机中，这这3个部部分相互互配合，在在逻辑控控制系统统统一指指挥下，完完成手机机的各项项功能。 图 11-1手手 机 的 结结 构 框 图图注：双频频手机的的电路通通常是增增加一些些DCSS18000的电电路,但但其中相相当一部部分电路路是DCCS与GGSM通通道公用用的。第二章 射 频 系系 统射频系统统由射频频接收和和射频发发射两部部分组成成。射频频接收电电路完成成接收信信号的滤滤波、信信号放大大、解调调等功能能；射频频发射电电路主要要完成语语音基带带信号的的调制、变变频、功功率放大大等功能能。手机机要得到到GSMM系统的的服务,首先必必须有信信号强度度指示,能够进进入GSSM网络络。手机机电路中中不管是是射频接接收系统统还是射射频发射射系统出出现故障障,都能能导致手手机不能能进入GGSM网网络。对于目前前市场上上爱立信信、三星星系列的的手机,当射频频接收系系统没有有故障但但射频发发射系统统有故障障时,手手机有信信号强度度值指示示但不能能入网；对于摩摩托罗拉拉、诺基基亚等其其他系列列的手机机,不管管哪一部部分有故故障均不不能入网网,也没没有信号号强度值值指示。当当用手动动搜索网网络的方方式搜索索网络时时,如能能搜索到到网络,说明射射频接收收部分是是正常的的；如果果不能搜搜索到网网络,首首先可以以确定射射频接收收部分有有故障。而射频电电路则包包含接收收机射频频处理、发发射机射射频处理理和频率率合成单单元。第一节 接收机机的电路路结构移动通信信设备常常采用超超外差变变频接收收机，这这是因为为天线感感应接收收到的信信号十分分微弱,而鉴频频器要求求的输人人信号电电平较高高,且需需稳定。放放大器的的总增益益一般需需在1220dBB以上,这么大大的放大大量,要要用多级级调谐放放大器且且要稳定定,实际际上是很很难办得得到的，另另外高频频选频放放大器的的通带宽宽度太宽宽,当频频率改变变时,多多级放大大器的所所有调谐谐回路必必须跟着着改变，而而且要做做到统一一调谐,这是难难于做到到的。超超外差接接收机则则没有这这种问题题,它将将接收到到的射频频信号转转换成固固定的中中频,其其主要增增益得自自于稳定定的中频频放大器器。手机接收收机有三三种基本本的框架架结构,一是超超外差一一次变频频接收机机,二是是超外差差二次变变频接收收机,三三是诺基基亚的直直接变换换线性接接收机。我们通常常讲的手手机电路路结构主主要是指指射频电电路的结结构,不不同厂家家的手机机的射频频电路结结构有一一些差异异,但不不同手机机厂家的的手机中中的逻辑辑音频电电路结构构却大都都一致,同一手手机厂家家出品的的手机的的射频电电路也基基本土是是一致的的。超外差变变频接收收机的核核心电路路就是混混频器,我们可可以根据据手机接接收机电电路中混混频器的的数量来来确定该该接收机机的电路路结构。一、超外外差一次次变频接接收机接收机射射频电路路中只有有一个混混频电路路的，属属于超外外差一次次变频接接收。超超外差一一次变频频接收机机的原理理方框图图如图2所示示.在看看手机的的接收机机射频方方框图时时,应注注意该接接收机中中有几次次频率变变换(混混频电路路),如如图1-2所示示。 图 1-22 超 外 差差 一 次 变变 频 接 收收 机 框 图图摩托罗拉拉手机(包括数数字手机机和模拟拟手机)的接收收机基本本上是图图1-22所示的的框架结结构。摩托罗拉拉的接收收射频结结构除从从图1-2能明明显看出出来的特特点外,还有一一个特点点,那就就是用于于解调的的接收中中频VCCO都是是接收中中频信号号的2倍倍频。对对超外差差一次变变频接收收机可以以这样描描述：天天线感应应到的无无线蜂窝窝信号经经天线电电路和射射频滤波波电路进进入接收收机电路路，接收收到的信信号首先先由低噪噪声放大大器进行行放大；放大后后的信号号再经射射频滤波波后,被被送到混混频电路路；在混混频电路路中,射射频信号号与接收收VCOO信号进进行混频频,得到到接收中中频信号号；中频频信号经经中频放放大后,在中频频处理模模块内迸迸行RXXI/QQ解调,解调所所用的参参考信号号来自接接收中频频VCOO。该信信号首先先在中频频处理电电路中被被二分频频,然后后与接收收中频信信号进行行混频,得到667.7707kkHz的的RXII/Q信信号。 RXII/Q信信号在逻逻辑音频频电路中中经GMMSK解解调、去去分间插插入、解解密、信信道解码码、PCCM解码码等处理理,还原原出模拟拟的话音音信号,推动受受话器发发出声音音。二、超外外差二次次变频接接收机若接收机机射频电电路中有有两个混混频电路路，则该该接收机机是超外外差二次次变频接接收机。超超外差二二次变频频接收机机的方框框图如图图1-33所示。与一次变变频接收收机相比比,二次次变频接接收机多多了一个个混频器器及一个个VCOO,这个个VCOO在一些些电路中中被叫做做IFVVCO或或VHFFVCOO。诺基基亚手机机、爱立立信手机机、三星星、松下下和西门门子等手手机的接接收机电电路基本本上都属属于这种种电路结结构。在在这种接接收机电电路中,若RXXI/QQ解调是是锁相解解调,则则解调用用的参考考信号通通常都来来自基准准频率信信号。 图图 11-3超超 外 差 二二 次 变 频频 接 收 机机 框 图在图1-2、图图1-33中,解解调电路路部分也也有VCCO,该该处的VVCO信信号是用用于解调调,作参参考信号号。而且且该VCCO信号号通常来来自两种种方式：一是来来自基准准频率信信号,如如诺基亚亚的81110手手机第二二接收中中频是113MHHz,基基准频率率信号113MHHz也提提供给解解调器用用于解调调；另一一种是来来自专门门的中频频VCOO,如摩摩托罗拉拉GSMM3288手机的的接收中中频是1153MMHz,该VCCO是3306MMHz,3006MHHz的VVCO信信号在中中频处理理电路中中被二分分频得到到1533MHzz用于接接收机解解调。接收电路路将天线线感应到到的高频频己调信信号放大大，经两两级(或或一级)变频将将频率很很高的射射顿信号号转变成成频率较较低的带带调制信信号的固固定中频频信号,然后解解调出原原来的调调制音频频信号或或数据信信号,并并将其送送到音频频处理电电路或者者逻辑电电路,以以完成相相应的各各种功能能。对超外差差二次变变频接收收机可以以这样描描述：天天线感应应到的无无线蜂窝窝信号经经天线电电路和射射频滤波波电路进进入接收收机电路路，接收收到的信信号首先先由低噪噪声放大大器进行行放大；放大后后的信号号再经射射频滤波波后,被被送到混混频电路路；在混混频电路路中,射射频信号号与接收收VCOO信号进进行混颇颇,得到到接收第第一中频频信号；接收第第一中频频信号被被送到接接收第二二混频电电路,与与接收第第二本机机振荡信信号混频频,得到到接收第第二中频频(接收收第二中中频来自自VHFF VCCO电路路)；接接收第二二中频信信号经中中频放大大后,在在中频处处理模块块内进行行RxII/Q解解调,（解解调所用用的参考考信号来来自接收收中频VVCO，该该信号首首先在中中频处理理电路中中被二分分频,然然后与接接收中频频信号进进行混频频，得到到67.7077MHzz的RXXI/QQ信号；RXII/Q信信号在逻逻辑音频频电路中中经GMMSK解解调、去去分间插插入、解解密、信信道解码码、PCCM解码码等处理理,还原原出模拟拟的话音音信号,推动受受话器发发出声音音。三、直接接变换的的接收机机早期的手手机接收收机电路路结构基基本上都都分别属属于上述述两种电电路结构构形式,但随着着新型手手机的面面世,出出现了一一种新的的信号接接收机电电路结构构直接接变换的的线形接接收机(Dirrectt Coonveersiion Linnearr Reeceiiverr),如如诺基亚亚的82210手手机。这这种接收收机的电电路结构构如图11-4所所示。图 1-4直 接 变变 换 的 接接 收 机 方方 框 图从一次变变频接收收机和二二次变频频接收机机的方框框图可以以看，RRXI/Q信号号都是从从解调电电路输出出的,但但在直接接变换线线形接收收机中,混频器器输出的的就是RRXI/Q信号号了。不管电路路结构怎怎样变,都可以以看到它它们的一一些相似似之处：信号是是从天线线到底噪噪声放大大器,再再到频率率变换单单元,最最后到语语音处理理电路。所以在手手机接收收机电路路中,主主要有以以下几个个不同的的功能电电路，组组合而成成。接收天线线(ANNT)：作用是是将高频频电磁波波转化为为高频信信号电流流。双工滤波波器：作作用是将将接收射射频信号号与发射射射频信信号分离离,以防防止强的的发射信信号对接接收机造造成影响响。双工工滤波器器包含一一个接收收滤波器器和一个个发射滤滤波器,它们都都是带通通射频滤滤波器。天线开关关：作用用同双工工滤波器器，由于于GSMM手机使使用了TTDMAA技术,接收机机与发射射机间歇歇工作,天线开开关在逻逻辑电路路的控制制下,在在适当的的时隙内内接向接接收机或或发射机机通道。射频滤波波器：是是一个带带通滤波波器,只只允许接接收频段段的射频频信号进进入接收收机电路路。低噪声放放大器(LNAA): 作用是是将天线线接收到到的微弱弱的射频频信号进进行放大大,以满满足混频频器对输输入信号号幅度的的需要,提高接接收机的的信噪比比。混频器(MIxx):是是一个频频谱搬移移电路,它将包包含接收收信息的的射频信信号转化化为一个个固定频频率的包包含接收收信息的的中频信信号。它它是接收收机的核核心电路路。中频滤波波器:中中频滤波波器在电电路中只只允许中中频信号号通过,它在接接收机中中的作用用比较重重要。中中频滤波波器防止止邻近信信道的干干扰,提提高邻近近信道的的选择性性。中频放大大器:中中频放大大器主要要是提高高接收机机的增益益，接收收机的整整个增益益主要来来自中频频放大。射频VCCO:在在不同的的手机电电路中的的英文缩缩写不同同,常见见的有RRXVCCO(诺诺基亚、爱爱立信及及其他部部分手机机常见)、PFFVCOO(三星星手机常常见)、UUHFVVCO(诺基亚亚手机常常见)、MMAINNVCOO(摩托托罗拉手手机常见见)等。它它给接收收机提供供第一本本机振荡荡信号；给发射射上变频频器提供供本机振振荡信号号,得到到最终发发射信号号；给发发射交换换模块提提供信号号,经处处理得到到发射参参考中频频信号。中频VCCO:通通常被称称为IFFVCOO或VHHFVCCO,若若接收有有第二混混频器的的话,给给接收机机的第二二混频器器提供本本机振荡荡信。在在一些手手机电路路中,给给RXII/Q解解调电路路提供参参考振荡荡信号。 语音处理理部分:语音处处理部分分包含几几个方面面,首先先RXII/Q信信号在逻逻辑电路路中进行行GSMMK解调调,然后后进行解解密、去去分间插插入等处处理,然然后将这这个信号号进行PPCM解解码,还还原出模模拟的话话音信号号(参见见接收音音频)。第二节 接收机机的功能能电路一、天线线及天线线电路话机本身身的天线线一般为为螺旋鞭鞭状天线线或短鞭鞭状天线线。移动动台的天天线具有有足够宽宽的工作作频带,它工作作于全部部的收发发信道，基基本上所所有的蜂蜂窝话机机都可使使用内接接和外接接天线。天线分为为发射天天线与接接收天线线，将高高频电流流转化为为高频电电磁波传传送出去去的导体体被称为为发射天天线；将将高频电电磁波转转化为高高频信号号电流的的导体被被称为接接收天线线。在一些蜂蜂窝电话话机中,天线进进来常采采用双工工滤波器器(选频频电路)，天线线和双工工器都是是无源器器件。双双工器包包括发射射滤波器器和接收收滤波器器,它们们都是带带通滤波波器，双双工器有有3个端端口公共端端天线接接口、发发射输出出端及接接收输入入端。天天线及双双工滤波波器与接接收机发发射机的的连接如如图1-15所所示。发射信号号总是比比接收信信号强,而强信信号对弱弱信号有有抑制作作用,会会使接收收电路被被强信号号阻塞,使接收收的弱信信号被淹淹没,引引起接收收灵敏度度下降。所所以接收收滤波器器就是阻阻止发射射信号串串人接收收电路,并拒收收天线接接收到的的接收频频段以外外的信号号；而发发射滤波波器则拒拒绝，接接收频率率段的噪噪声功率率及发射射调和信信号等。当当然,也也有一些些话机使使用接收收与发射射分离的的滤波器器。 图1-15图1-116所示示的是一一个带开开关电路路的双工工滤波器器。图中中VC11与VCC2是控控制端；GSMM-TXX、GSSM-RRX分别别代表GGSM的的接收、发发射端口口；DCCS-TTX、DDCS-RX分分别代表表18000MHHz收发发信机的的接收、发发射端口口。 图 1-16从上面的的内容可可以看到到,在手手机电路路中寻找找天线电电路,比比较重要要的就是是天线的的图形符符号Y和和天线的的表示字字母“ANTT”。在天线电电路中,除了双双工滤波波器,还还有天线线开关电电路，模模拟手机机中的天天线开关关电路用用于内接接天线与与外接天天线的转转换。由由于数字字手机采采用了TTDMAA技术,它以不不同的时时段来区区分用户户,且GGSM手手机的接接收机与与发射机机是间隙隙工作的的,所以以在数字字手机中中,天线线开关通通常用于于接收射射频信号号与发射射射频信信号通道道的转换换。在一一些双频频手机中中,天线线开关还还用于GGSM信信号和DDCS信信号的切切换。882100手机的的双工滤滤波器中中就包含含了开关关电路,VC11和VCC2为控控制信号号。些手机机的天线线电路只只采用天天线开关关,滤波波器被分分别放在在接收射射频电路路和发射射射频电电路当中中,如GGD900的天线线开关和和cd9928的的天线开开关电路路如图11-188所示。在图1-17,9脚接接天线,5、77脚输出出射频信信号到接接收机电电路,11、111脚的信信号来自自发射机机功率放放大器。用示波器器在天线线开关的的控制端端可检测测到控制制信号的的脉冲波波形。控控制天线线开关的的信号来来自逻辑辑电路,同时这这些信号号也控制制发射机机、接收收机电路路。 图 1-117 GGD900 的 天 线线 开 关 电电 路二、低噪噪声放大大器低噪声放放大器（LLNA）被被用来将将天线收收到的微微弱的无无线蜂窝窝信号，放放大到混混频器所所需要的的幅度。如如果低噪噪声放大大器损坏坏,通常常会造成成手机接接收信号号差的故故障。低噪声放放大器通通常又称称为前置置射频放放大器，前前置射频频放大器器是移动动通信接接收机最最常用的的一种小小信号放放大器，由由于此类类放大器器常用低低噪声器器件来实实现，故故又称为为低噪声声放大器器。 在第一级级高频放放大电路路设置低低噪声放放大器可可以改善善接收机机的总噪噪声系数数,同时时高频放放大器可可防止RRXVCCO信号号从天线线路径辐辐射出去去。图11-188所示的的是一般般LNAA的两种种形式(参见三三极管部部分)。图 1-118双工滤波波器的输输出信号号被送人人低噪声声放大器器放大。QQ1、QQ2与周周边元件件构成一一低噪声声放大器器,这是是一个带带负反馈馈的共发发射极电电路,又又是一个个宽带放放大器,它用以以对微弱弱的射频频信号进进行放大大并弥补补射频滤滤波器带带来的插插入损耗耗。在图图1-118中,Q1的的发射极极旁路电电容C33对该放放大器的的增益影影响很大大,它可可减小RR4对信信号的负负反馈影影响。该该电路中中,Q11的直流流工作点点主要由由R1和和R2决决定,属属固定分分压偏置置。在图图1-118中,Q2的的直流工工作点由由R6、RR5决定定,为集集电极反反馈偏置置,同时时R5也也是负反反馈元件件,C55和R77的作用用与图中中的C33、R44一样。实实际上,Q1、QQ2电路路是一个个宽带高高频小信信号放大大器。对这一位位置的高高频放大大器中的的三极管管,要求求其截止止频率高高,放大大倍数大大,噪声声系数小小。第一一级信号号很小,工作点点通常设设得比较较低,同同时加人人电流负负反馈,则可以以减小噪噪声。前面我们们讲到的的是一些些分离元元件的低低噪声放放大电路路。在实实际工作作中,还还常会遇遇到低噪噪声放大大电路被被集成在在一块芯芯片中的的情况。诺基亚661100、61150手手机的低低噪声放放大器就就是被集集成起来来的，它它们一个个是单频频手机,一个是是双频手手机,但但我们也也能很容容易找到到低噪声声放大器器的输人人端：一一是从天天线电路路去找,看信号号通过交交流通道道到集成成电路的的什么端端口；另另一个较较为快速速的方法法,就是是查看集集成电路路各引脚脚的标号号(英文文缩写),如图图1-119所示示。 图 1-119手 机 的的 射 频 处处 理 模 块块 图1-119是661100手机的的射频处处理模块块,N5500的的25脚脚上标有有“LNAA INN”的字。.LNAA就是低低噪声放放大器(I,oow NNoisse AAmpllifiier)的英文文缩写,IN表表示输入入。所以以我们断断定N5500的的25脚脚线路就就是LNNA的输输人，同同时,也也可找到到LNAA的控制制信号端端一下226脚，226脚上上标有“LNAA AGGC”,LAAN表示示低噪声声放大器器,AGGC表示示自动增增益控制制(Auuto Gaiin cconttroll)。在进行低低噪声放放大电路路的查找找分析时时,应注注意一个个信号启动动控制信信号(RRX-OON或RRX-EEN)。RRX-EEN是接接收机启启动控制制信号,TX-EN是是发射机机启动控控制信号号。从前前面的系系统知识识我们知知道,数数字手机机由于采采用了TTDMAA技术,故接收收机和发发射机不不同时工工作，RRX-EEN和TTX-EEN信号号是符合合TDMMA规则则的脉冲冲控制信信号,当当RX-EN为为高电平平时,TTX-EEN为低低电平,接收机机工作；当RXX-ENN为低电电平时,TX-EN为为高电平平,发射射机工作作。这一信号号通常供供给低噪噪声放大大器的输输入端,以作为为低噪声声放大器器的偏压压,如ccd9228中的的Q4110的基基极偏压压,实际际上就是是来自RRX-EEN。由由于手机机集成度度越来越越高,故故在看电电路寻找找RX-EN时时也会有有一定的的难度。爱爱立信7788手手机的RRX-OON信号号就是送送到射频频处理模模块U1100的的11脚脚。在诺诺基亚手手机电路路中,通通常看不不到RXX-ONN或RXX-ENN,它是是以另外外一种标标识出现现RXXPWRR。在低低噪声放放大器的的输入端端,通常常用示波波器可测测到上述述的控制制信号,其波形形如图11-200所示。在观察接接收启动动控制信信号时,会发现现其波形形在待机机状态下下有一定定的规律律：当该该信号稳稳定时,手机的的工作电电流通常常在800rnAA左右；当该信信号闪烁烁时,手手机的工工作电流流通常在在2050mmA之间间变化；当无该该信号时时,手机机工作电电流通常常在812mmA之间间。 图 1-20有关资料料：放大器中中的噪声声是由放放大器中中的元器器件(包包括管子子、电阻阻等)，内内部载流流子的不不规则运运动引起起的。它它主要是是电路中中电阻的的热噪声声和三极极管(或或场效应应管)内内部噪声声,这些些噪声实实际上是是杂乱的的无规则则的变化化电压或或电流,故称为为起伏噪噪声，起起伏噪声声的频率率成分非非常丰富富,它的的能量连连续分布布在很宽宽的频率率范围内内。而放放大器内内部噪声声主要有有热噪声声、散弹弹噪声、分分配噪声声和闪烁烁噪声等等。三、混频频电路混频电路路又叫混混频器（MMIX）是是利用半半导体器器件的非非线性特特性,将将两个或或多个信信号混合合,取其其差频或或和频,得到所所需要的的频率信信号。在在手机电电路中,混频器器有两个个输入信信号(一一个为输输入信号号,另一一个为本本机振荡荡),一一个输出出信号（其其输出被被称为中中频IFF）。在在接收机机电路中中的混频频器是下下变频器器,即混混频器输输出的信信号频率率比输入入信号频频率低；在发射射机电路路中的混混频器通通常用于于发射上上变频,它将发发射中频频信号与与UHFFVCOO(或RRXVCCO)信信号进行行混频,得到最最终发射射信号。混混频器是是超外差差接收机机的核心心电路,如接收收机的混混频器出出现故障障,则无无接收中中频输出出,造成成手机无无接收信信号、不不能上网网等故障障。变频器的的原理方方框图如如图1-21所所示。 图 1-221当变频器器的输出出为信号号频率与与本振信信号之和和,且比比信号频频率高时时,所用用的变频频器被称称为上边边带上变变频。如如摩托罗罗拉82200系系列的发发射变频频器,其其发射中中频为888MHHz,以以60信信道为例例,本机机振荡信信号为8814MMHz。变变频后得得到9002MHHz的最最终发射射信号。当变频器器的输出出信号为为信号频频率与本本振信号号之差,且比信信号频率率高时,所用的的变频器器被称为为下边带带上变频频。如诺诺基亚881100的发射射变频器器,其发发射中频频信号为为1166 MHHz,其其本机振振荡信号号为1 0188MHzz(600信道为为例)，变变频后得得到9002MHHz的最最终发射射信号。混频器包包括晶体体管混频频器、场场效应管管混频器器、肖特特基势垒垒二极管管混频器器以及集集成混频频器等。1晶体体管混频频器晶体管混混频器有有多种电电路形式式。其中中双极型型晶体管管混频器器可在共共发射极极电路基基础上构构成，信信号和本本振信号号由基极极输入,或信号号由基极极输人、本本振信号号由发射射极输人人。两信信号由基基极输人人的电路路输入阻阻抗高,对本振振而言,负载轻轻。摩托托罗拉双双频手机机cd9928系系列的接接收混频频器便为为这种混混频器。如如图1-22所所示： 图 11-2222二极极管混频频器二极管混混频器尽尽管存在在损耗,但其噪噪声及杂杂波输出出比晶体体管混频频器要少少.诺基基亚的GGSM手手机多采采用这种种混频器器。如881100的第一一接收、发发射混频频器，该该混频器器的输人人输出信信号路径径如图11-233所示(参见881100射频电电路)。 图 1-233集成成混频器器在早期的的手机中中,有的的混频器器单独使使用一个个集成组组件,如如今手机机中的混混频器多多被集成成在一个个复合的的射频处处理或中中频处理理模块中中。集成成混频器器如诺基基亚2333的接接收第一一混频器器为集成成双平衡衡混频器器,它由由阻抗匹匹配网络络、滤波波器及混混频管等等组成,为双端端平衡输输人输出出。图1-224在1-224中,低噪声声放大器器输出的的射频信信号,经经一个平平衡不平衡衡转换,得到两两个信号号从N88的7、88脚输人人；本机机振荡信信号则从从N8的的4、55脚输人人；混频频后得到到的中频频信号从从N8的的1、22脚输出出。图 1-225如今,越越来越多多的手机机电路中中的混频频单元被被集成在在上复合合电路中中,如诺诺基亚661100和三星星SGHH-5000的接接收混频频器,如如图1-25所所示。要寻找混混频电路路就需掌掌握手机机框架结结构, 在手机机接收机机电路中中,如看看到射频频信号与与VCOO信号输输人到同同一个电电路,则则这个电电路应是是混频电电路(这这就要求求能辨别别RXVVCO电电路)。同同时掌握握MIXX等英文文缩写(如图11-255所示),以便便于识别别电路。参参见诺基基亚61110、三三星SGGH-5500、诺诺基亚661500射频电电路。四中频频放大器器接收机的的中频放放大器主主要是将将混频器器输出的的信号进进行大幅幅度提升升,以满满足解调调电路的的需要。接接收机的的主要增增益也来来自中频频放大器器，中频频放大器器损坏常常会造成成手机接接收差的的故障。移动通信信接收机机均要使使用中频频放大器器。中频频放大器器最主要要的作用用是：获取高增增益：与与射频放放大部分分相比,由于中中频频率率固定,并且频频率较低低,可以以很容易易地得到到较高的的增益,因而可可以为下下一级提提供足够够大的输输人。提高选择择性：接接收机的的邻近频频率选择择性一般般由中频频放大器器的通频频带宽度度决定。对于中频频放大器器,不仅仅需要得得到高的的增益、好好的选择择性,还还要有足足够宽的的通频带带和良好好的频率率响应、大大的动态态范围等等。而接接收机的的邻近信信道选择择性一般般由中频频放大器器的通频频带宽度度决定，由由于中频频信号为为单一的的固定频频率,其其通频带带可最大大限度地地做得很很小,以以提高相相邻信道道选择性性。在实实际工程程上,一一般采用用多级放放大器,并使每每级实现现某一技技术要求求，就电电路形式式而言,第一级级中频放放大器多多采用共共发射极极电路,最后一一级中频频放大器器多采用用射极输输出电路路。不论论接收机机采用一一次或二二次变频频技术,中频放放大器总总是位居居下变频频（即混混频）之之后。为避免镜镜频干扰扰,提高高镜频选选择性,接收机机通常采采用降低低第一本本机振荡荡频率、提提高第一一中频频频率和多多次变频频的方法法,使信信号频谱谱逐渐由由射频搬搬移到较较低频率率上。分离元件件的中频频放大器器电路形形式与低低噪声放放大器的的电路形形式很相相似,也也是一个个共发射射极电路路,只是是它们工工作的频频点不一一样。摩托罗拉拉手机中中通常使使用分离离元件的的中频放放大器,其他手手机的中中频放大大器通常常都是在在一个集集成电路路中。图图1-226是ccd9228手机机的中频频放大器器。- 图图 11-266 cdd 9228中 频 放放 大 器 中频放大大器的电电路形式式与低噪噪声放大大器的电电路形式式差别不不大,但但它们工工作的频频段不同同。低噪噪声放大大器是一一个宽带带放大器器,而中中频放大大器是一一个窄带带放大器器。中频频放大电电路的信信号通路路和偏压压、电源源的查找找与低噪噪声放大大器的方方法一样样,读者者可自行行分析。在集成的的中频放放大器中中查找信信号通道道等相对对困难些些,它不不是一个个单一的的电路,通常存存在于一一个复合合电路中中,尽管管如此，它它总是有有规律可可寻的。图图1-227（一一）所示示的是GGD900的中频频电路，从从手机的的电路结结构知识识可以知知道：中中频放大大器总是是置于混混频后,所以只只要掌握握混频电电路,则则较容易易找到中中频放大大器。请请仔细观观察图11-277（一）和和图1-27（二二）中的的黑色方方块。图 1-27（一一）图 11-277（二）图1-227（一一）所示示的是GGD900的中频频放大器器查找示示意图。根根据手机机电路结结构可知知,中频频放大器器位于混混频器之之后(输输出端后后)；我我们知道道,混频频器的英英文缩写写是MIIX。那那么,在在图1-27（一一）中,可以看看到集成成电路的的42、443脚有有MIXX OUUT的字字样,MMIX代代表混频频器,OOUT表表示输出出,结合合前面提提到的知知识,则则中频放放大器可可以从这这个集成成电路的的42、443脚开开始查找找。跟着着线路,可以发发现,集集成电路路29、330脚上上有IFF INN的字样样(IFF代表中中频INN是输人人),所所以299、300脚是中中频放大大器的输输人端。注！图11-277（一）和和图1-27（二二）都是是集成的的中频处处理电路路,要识识别它们们就需从从手机的的电路结结构以及及手机电电路中的的英文缩缩写去分分析(请请注意图图中所指指的英文文缩写)。诺基亚888100、2332中频频放大器器查找示示意图五解调调电路接收机的的解调电电路是把把包含在在接收中中频信号号中的语语音信息息或各种种信令信信息还原原出来,得到中中心频率率为677.7007kHHz的RRXI/Q信号号。在接接收机电电路中,解调电电路输出出的RXXI/QQ信号是是检修接接收机电电路的一一个关键键信号。在移动通通信中,常用的的解调技技术有锁锁相解凋凋器、正正交鉴频频解调器器等。PLL（锁锁相环）可可以跟踪踪输人信信号,它它可以用用作解调调。图11-288为一个个锁相解解调器的的方框图图。摩托托罗拉887系列列和9228系列列手机采采用的就就是锁相相解调器器87的的锁相解解调器中中鉴频器器的参考考频率由由2166Mz的的振荡器器提供,而9228的锁锁相解调调器的参参考信号号则来自自4300MHzz的振荡荡器。鉴鉴相器通通过对输输入的两两个信号号的相位位比较,输出一一跟踪调调制信号号的低频频信号,通过低低通滤波波器滤去去高频噪噪声,即即得到解解调输出出。 图 1-28图1-229为正正交鉴频频器的原原理框图图。在正正交鉴频频器中,相移网网络将频频率的变变化变换换为相位位的变化化,乘法法器将相相位的变变化变换换为电压压的变化化。将调调频信号号与其移移相信号号相乘,通过低低通滤波波器将乘乘法器的的输出信信号中的的高频成成分滤出出,就得得到了解解调信号号。通常常,在现现代的通通信设备备的电路路中,除除正交线线圈外,鉴频器器的其他他电路均均被集成成在芯片片内。图 11-299需注意的的是,这这里所说说的解调调,是指指接收射射频电路路中将包包含信息息的射频频或中频频信号还还原出667.7707kkHz的的基带信信号的解解调(针针对GSSM手机机而言)。在逻逻辑音频频电路中中还有一一个解调调GMMSK的的解调,它是将将67.7077kHzz的信号号还原出出数码信信号。诺基亚888500解调查查找示意意图图 11-300 不同同手机解解调查找找示意图图摩托罗拉拉、诺基基亚手机机与三星星等手机机电路使使用的都都是锁相相解调。在在三星SSGH-6000手机电电路中,接收第第二中频频是455 MHHz,解解调用的的参考信信号来自自IFCO信信号(5540 MHzz)的112分频频。接收机的的解调电电路输出出的是接接收机基基带信号号,该信信号的中中心频率率为677.7007MHHz.摩摩托罗拉拉、诺基基亚、爱爱立信等等手机的的RXII/Q信信号都有有2条信信号线；而GDD90等等则有44条RXXI/QQ信号线线，所以以RX I/QQ的输出出就成了了解调电电路的标标志,参参见图11-300。以上两图图是用数数字示波波器测得得的RXXI/QQ信号。六振荡荡电路在电子设设备中,振荡器器的用途途极为广广泛。振振荡电路路的种类类很多,按其工工作原理理,可分分为反馈馈型振荡荡电路、负负阻型振振荡电路路、多谐谐振荡电电路(张张弛振荡荡)；按按使用元元件,又又分为IIC振荡荡器、RRC振荡荡器、晶晶体振荡荡器等。按需要,振荡器器可产生生正弦波波、脉冲冲波等。振振荡器以以放大器器为基础础,引入入正反馈馈即可得得到振荡荡电路如如图1-31所所示。产产生振荡荡的条件件有两个个：正反反馈和环环路增益益为1。图 11-3111LCC荡器把只由LL和C构构成的反反馈电路路称为LLC振荡荡器。LLC振荡荡器有调调谐型和和三元件件型。它它们包括括集电极极调谐型型振荡器器、基极极调谐型型振荡器器、发射射极调谐谐型振荡荡器；三三点式的的有，电电容三点点式振荡荡器和电电感三点点式振荡荡器。2RCC振荡器器把由R和和C构成成的反馈馈电路称称为RCC振荡器器,RCC振荡器器有电桥桥式和移移相式。移移相式又又分为HHP型和和LP。HHP是HHighh Paass的的缩写,即反馈馈电路由由高通滤滤波器构构成。LLP是LLow Passs的缩缩写即指指反馈电电路由低低通滤波波器构成成。图1-332（aa）为RRC移相相振荡电电路，通通常用于于频率需需求较低低的情况况下。无无绳电话话中的导导频的产产生、呼呼叫信号号的产生生多采用用这种电电路。可可调电阻阻R5用用于调较较振荡频频率。图图1-332(bb)为维维恩电桥桥振荡器器。 （a） RC移移相振荡荡器 （b）维维恩电桥桥振荡电电路 图图 1-3323晶体体振荡器器在移动通通信中，以以动台需需要能够够根据实实时分配配到的话话音信道道改变自自己的工工作频率率，这就就要求必必须有足足够精度度、稳定定性好的的频率合合成器。而而且随着着通信技技术的发发展,对对频率的的稳定性性和准确确度的要要求越来来越高。在在移动通通信中,为了减减少移动动台之间间或与基基站间的的相互干干扰,常常常要求求频率稳稳定度优优于100-5。而而RC和和LC都都难达到到这个精精度。只有高精精度、高高稳定性性的振荡荡才可以以减小因因频率偏偏移而造造成的邻邻近信道道干扰。石英晶片片具有压压电效应应,能做做成谐振振器,且且晶片本本身的固固有机械械振动频频率只与与晶片的的几何尺尺寸有关关,其振振动频率率可以做做得非常常精确稳稳定。利利用石英英晶体振振荡器可可把振荡荡频率稳稳定度提提高几个个数量级级。在石英晶晶片的两两面镀银银,引出出电极,然后封封装在由由金属或或胶木、玻玻璃等材材料制成成的外壳壳里就得得到晶体体振荡器器。石英英晶体可可以用人人工合成成,也可可将天然然晶体切切割成晶晶片。晶体用于于振荡电电路的形形式较多多。诺基基亚21110的的DSPP(数字字语音处处理器)时钟振振荡器为为其中的的一种,它构成成射极跟跟随器,也被称称为萨巴巴罗夫电电路。虽然晶体体振荡器器的振荡荡频率稳稳定,但但由于某某些客观观因素的的影响,使频率率稳定度度变差。晶晶体振荡荡器的频频率稳定定度主要要受三种种因素的的影响：是负载载效应。减减小负载载效应一一般是加加隔离器器,如射射极跟随随器等。221100的DSSP时钟钟振荡器器为射极极输出,其带负负载的能能力就比比较强,但为提提高稳定定度,其其后还加加了一级级射极输输出器,并采用用变压器器耦合加加以隔离离。图11-333就是一一个射极极输出的的晶体振振荡电路路。 图 1-333是推频频效应。所所谓推频频效应,即由于于供电系系统条件件发生改改变,致致使振荡荡电压源源和电流流发生改改变、振振荡器件件的工作作参数发发生改变变,最终终使振荡荡器出现现频率漂漂移。所所以对其其电压源源要求较较高,在在移动电电话内一一般均使使用专门门的、比比较精确确的电源源。如摩摩托罗拉拉1688手机的的VCOO电源就就通过了了两次稳稳压。在在诺基亚亚2322和摩托托罗拉1168手手机的发发射接收收VCOO电路中中,为了了使振荡荡管具有有较稳定定的偏置置,除了了采用高高精度的的稳压电电源外,还采用用了固定定分压偏偏置的共共发射极极电路。 图 1-334是温度度效应。晶晶体振荡荡器受温温度的影影响比较较大,一一般采用用温度补补偿或将将振荡器器放入恒恒温环境境中来解解决，温温度补偿偿法包括括模拟温温度补偿偿、数字字温度补补偿及模模拟数字温温度补偿偿法二大大类。温温度补偿偿电路有有电容补补偿电路路及热敏敏网络补补偿电路路；电容容补偿方方法简单单,但补补偿范围围较窄,一般在在0550之间,补偿精精度一般般可达到到5106。而热热敏网络络补偿电电路则用用得较多多,其补补偿范围围宽,在在-400700之间,补偿精精度可达达到0.22106。其原原理图如如图1-34所所示。利利用热敏敏网络给给变容二二极管提提供一个个随晶体体工作环环境变化化的反向向偏压,通过变变容二极极管电容容的变化化来补偿偿晶体振振荡器因因温度而而导致的的频率漂漂移。在实际的的移动电电话电路路中,目目前多使使用温度度补偿压压控振荡荡器组件件(VCCTXOO)。如如诺基亚亚2322的144.855MHzz振荡器器和摩托托罗拉1168的的16.8MHHz振荡荡器,它它们被封封装在一一个金属属外壳里里,与外外界环境境隔开。前前者为接接收发射射VCOO及PLLL锁相相环电路路提供基基准频率率；后者者既为射射频电路路提供基基准频率率,又为为逻辑电电路提供供时钟信信号。七锁相相频率合合成器1频率率合成在现代的的移动通通信中,常要求求系统能能够提供供足够的的信道,移动台台也需能能根据系系统的控控制变换换自己的的工作频频率,这这就需提提供多个个信道的的频率信信号。然然而使用用多个振振荡器是是不现实实的，在在工程中中,通常常使用频频率合成成器来提提供有足足够精度度、稳定定性好的的工作频频率。将一个或或多个基基准频率率信号变变换为另另一个或或多个所所需频率率信号的的技术称称为频率率合成,或频率率综合技技术。移移动电话话通常使使用的是是带锁相相环的频频率合成成器。图图1-335为一一个频率率合成器器的方框框图。图1-335频率率合成器器的一般般方框图图我们设参参考振荡荡信号为为f1,VCCO输出出信号为为f2,分频频器输出出的信号号为f22/N,这整个个环路的的控制目目的就是是要使ff1=f2/N。在手机电电路中,一个频频率合成成系统通通常包含含几个频频率合成成环路：接收VVCO频频率合成成环路、接接收中频频VCOO频率合合成环路路、发射射中频VVCO频频率合成成环路等等。不管管是哪一一个频率率合成环环路,其其电路结结构均如如图1-35所所示。（1）参考振振荡参考振荡荡在频率率合成乃乃至在整整个手机机电路中中都是很很重要的的。在手手机电路路中,特特别是GGSM手手机中,这个参参考振荡荡被称为为基准频频率时钟钟电路,它不但但给频率率合成环环路提供供参考信信号,还还给手机机的逻辑辑电路提提供信号号，如该该电路出出现故障障,手机机将不能能开机。手机电路路中的参参考振荡荡都使用用晶体振振荡电路路。而且且,大多多数手机机中使用用的是一一个基准准频率时时钟VCCO组件件。在GGSM手手机中,这个组组件输出出频率是是13 MHzz,有时时它被称称为133MHzz晶体。事事实上它它是一个个VCOO组件,13 MHzz晶体及及VCOO电路中中的晶体体管及变变容二极极管等器器件被封封装在一一个频率率罩内(参见113MHHz晶体体振荡器器的识别别)。13MHHz振荡荡电路受受逻辑电电路提供供的AFFC(自自动频率率控制)信号控控制。由由于GSSM手机机采用时时分多址址(TDDMA)技术,以不同同的时间间段(SSlott,时隙隙)来区区分用户户,故手手机与系系统保持持时间同同步就显显得非常常重要。若若手机时时钟与系系统时钟钟不同步步,则会会导致手手机不能能与系统统进行正正常的通通信。在GSMM系统中中,有一一个公共共的广播播控制信信道(BBCCHH),它它包含频频率校正正信息与与同步信信息等。手手机一开开机,就就会在逻逻辑电路路的控制制下扫描描这个信信道,从从中获取取同步与与频率校校正信息息，如手手机系统统检测到到手机的的时钟与与系统不不同步,手机逻逻辑电路路就会输输出AFFC信号号。AFFC信号号改变113MHHz电路路中VCCO两端端的反偏偏压,从从而使该该VCOO电路的的输出频频率发生生变化,进而保保证手机机与系统统同步。 图 1-336图1-336是部部分手机机电路中中的133MHzz电路(基准频频率时钟钟电路)。由手机基基准频率率时钟电电路图我我们可以以发现,不管是是哪个厂厂家的电电路,在在13MMHz电电路中，都都可以看看到AFFC的字字样,所所以“AFCC”是我们们寻找113MHHz振荡荡电路的的一个关关键。当然,不不同手机机的基准准频率时时钟电路路也有一一些不同同的标识识,如图图1-226所示示。诺基亚888100图中GG8011的3脚脚是控制制端,11脚是输输出端,2脚是是电源端端。松下GDD90图图中,UU3500是一个个VCOO组件。其其4脚是是电源端端,3脚脚是输出出端,22脚是接接地端,1脚是是控制端端,Q3350电电路是一一个VCCO的缓缓冲放大大器。诺基亚661500的图中中,G6650是是一个VVCO组组件。其其1脚是是输出端端,2脚脚是电源源端,33脚是接接地端,4脚是是控制端端,V6600是是CO的的缓冲放放大器。上图中除除cd9928中中的基准准频率时时钟电路路使用的的是一个个单一的的晶体与与集成电电路内的的电路构构成振荡荡电路外外,其他他几幅图图中的基基准频率率振荡电电路均使使用的基基准频率率时钟振振荡组件件。这些些VCOO组件都都有4个个端口：电源端端；接地地端；输输出端与与控制端端(参见见VCOO的识别别部分).。读读图时应应注意图图中所指指示的一一些电路路标识。（2）鉴鉴相器鉴相器简简称PDD,是英英文Phhasee Deetecctorr的缩写写。它是是一个相相位比较较器,是是一个相相差电压转转换装置置,可将将VCOO振荡信信号的相相位变化化变换为为电压的的变化。鉴鉴相器输输出的是是脉动直直流信号号,这一一脉动直直流信号号经LPPF滤除除高频成成分后去去控制VVCO电电路。鉴相器是是相位比比较装置置,它对对基准信信号f11与VCCO产生生的信号号f2进行相相位比较较,输出出反映两两信号相相位误差差的误差差电压。鉴鉴相器多多种多样样,有模模拟的,也有数数字的。如如双D鉴鉴相器、鉴鉴颁鉴相相器等。当采用数数字鉴相相器时,由于其其输出为为双端口口输出,故在与与环路滤滤波器的的连接上上很成问问题。通通常在两两者之间间加入一一个双端端输人单单端输出出,且能能将鉴相相器输出出的相位位误差信信号正确确地反映映出来的的电路,这一电电路被称称为电荷荷泵或泵泵电路。在在摩托罗罗拉的GGSM手手机中,其发射射频率合合成中基基本上都都使用了了泵电路路。在频率合合成器中中,为了了作精确确的相位位比较,鉴相器器均在低低频下工工作。在手机电电路中,鉴相器器通常与与分频器器被集成成在一个个专用的的芯片中中(这个个芯片通通常被称称为PLLLICC)或被被集成在在一个复复合芯片片内(即即该芯片片包含多多种功能能电路)。 图 1-337要查找鉴鉴相器PPD在什什么地方方,就需需要先找找出VCCO电路路和低通通滤波器器电路。参参见变容容二极管管部分内内容及“手机电电路的识识别”。在诺基亚亚88110图中中,N8820的的3脚是是PD输输出端口口。通过过“1000611 0331 MMHz”的标识识可断定定该信号号是一个个VCOO信号；电阻RR8344、R8820、RR8211及电容容C8221、CC8200等构成成一低通通滤波器器；从SSDATTA等可可以断定定它所接接的是频频率合成成电路中中的程控控分频器器。参照照频率合合成的方方框图,就可找找到PDD的输出出端口(重要的的是找出出电阻电电容构成成的低通通滤波器器与VCCO电路路)。在cd9928图图中,UU2200的233脚是PPD输出出端口。（3）低通滤滤波器低通滤波波器简称称LPFF,是英英文Loow PPasss Fiilteer的缩缩写。低低通滤波波器又被被称为环环路滤波波器，它它是一个个RC电电路,位位于鉴相相器与VVCO电电路之间间。低通通滤波器器电路基基本形式式如图所所示。图7477中,RR8344、R8820R8222及CC8200C8822组组成的电电路是诺诺基亚881100手机的的UHFFVCOO频率合合成环路路中的低低通滤波波器(参参见RCC电路部部分)。 图 1-38鉴相器的的输出不不仅有控控制信号号,还有有一些高高频谐波波成分,这些谐谐波将影影响VCCO电路路的工作作，低通通滤波器器就是要要把这些些高频成成分滤除除。（4）压控振振荡器压控振荡荡器简称称VCOO,是英英文Vooltaage Conntrool OOsciillaatorr的缩写写。压控控振荡器器是一个个电压频率转转换装置置,可将将鉴相器器PD输输出的相相差电压压信号的的变化转转化成频频率的变变化。VCO电电路为电电压控制制电路。其其电压控控制功能能的完成成是通过过一个特特殊的器器件来完完成的,这个器器件就是是变容二二极管。鉴相器输输出的相相差电压压实际上上是加在在变容二二极管两两端的，当当鉴相器器输出发发生变化化时,变变容二极极管两端端的反偏偏发生变变化,导导致变容容二极管管的结电电容改变变,VCCO振荡荡回路改改变,VVCO输输出频率率也随之之改变。在在实际应应用中,变容二二极管为为反向偏偏置使用用,其线线性好,可控范范围大。在手机电电路中,VCOO多种多多样。有有接收机机VCOO,有发发射机VVCO等等。从电电路形式式上来说说,VCCO有分分离元件件电路与与VCOO组件(参见VVCO组组件的识识别)。早期的手手机电路路中的UUHFVVCO(或RFFVCOO、RXXVCOO等)通通常是使使用VCCO组件件,IFFVCOO(或VVHFVVCO等等)使用用的是分分离元件件的CO电电路；现现在手机机电路中中的VCCO基本本土都使使用了VVCO组组件。图 11-399图1-339是摩摩托罗拉拉cd9928的的接收VVCO电电路(RRXVCCO)；图1-40是是诺基亚亚81110的接接收VCCO(UUHFVVCO)电路。在在查找VVCO电电路时,应抓住住VCOO电路的的一些特特点(参参见变容容二极管管、三极极管和