(1)GSM发射射频电路原理解析
手机发射电路是指从手机送话器开始到天线之间的电路。实际上手机发射的目的就是将话简语音信号经手机天线发送到基站,经基站控制后到对方手机接收,完成收发的过程,最终实现通话。因此要先找到送话器电路,送话器就足麦克风,通常用MIC英文标示,如下图所示,有一个带育英文MICP、MICN标示的元件B2100.即表示本机的送话器,这里也就是发射电路的起点了。
送话器B2100将声音信号转变成电信号后,经电感1,2121、L2122、L2125、L2126低通滤波,保护电阻R2118、滤波电容C2103届,送到电源ICN2200的Hl脚。维修时可在送话器上测量供电为2.OV左右,如果没有此供电,重点检查L2121、L2122、R2118和C2103及电源lCN2200(虚焊)等元件。应急维修时,可从其他供电上借一个2.OV电压接到送话器上排除故障。
送话器将话音电信号送到电源IC的Hl脚后,进行音频放大.模数A/D转换成数字音频信号后,再进行语音编码形成话筒语音数据信号MicData从电源ICN2200的L2脚输出.送到CPUD2800的B17脚输入,在CPU内部进行音频编码、交织处理、信道编码、数模D/A转换后,变成发射基带IQ信号从M18脚、M19脚、N19、N18脚脚输出,送到射频ICN7505的H12·脚、Hll脚、J12脚、J11脚输入,在射频IC内部进行发射调制处理,即上变频处理。要实现上变频处理,这里必须有一个产生发射载波信号的电路.即发射压控振荡电路,此电路已经集成在射频lCN7505内部。
发射本报中的分频器(程控分频器)同样也是受CPU控制的,在图25中明显可以看到,在射频ICN7505的L6脚、M5脚、K5脚、M6脚分别标示发射射频数据信号RFBUSDAT、发射射频时钟信号RFBUSCLK、发射射频启动信号RFBUSENA、发射射频复位信号RXRESETX等.分别来自于CPU的F21脚、H19脚、K16脚、H21脚,作用都是控制射频IC内部的程控分频嚣。由此可以看出,如果发射上变频信号输出不正常,不但与射频IC本身有关,实际上与CPU也有关!
当射频lCN7505内部发射vco工作正常后,送到发射射频lC的vco信号经分频后作为TX基带IQ的调制信号有两路(如下图所示):一路是880MHz~915MHz+TXIQ(900M频段).从射频ICN7505的E12脚、D12脚输出,经带通滤波器27503后送到GSM功放和天线开关N7520的(27)脚,在其内部进行发射功率控制、信号放大及频段切换后,再从其(21)脚输出,经R7560(可短接)、X7400(容易损坏,可以短接)、C7420、L7400、27405、27403后送到低频段天线接口X7402,从天线发射出去。
二路是1710MHz_1785MHz+TXIQ(1800M频段).从射频lCN7505的F12脚、G12)脚输出,经T7502耦合、带通滤波器27521、R7528后送到GSM功放和天线开关N7520的(10)脚,在其内部进行发射功率控制、信号放大及频段切换后,再从其(21)脚输出,经R7560(可短接)、X7400(容易损坏,可以短接)、C7420、C7401、27402后送到高频段天线接口X7401.从天线发射出去。完成从送话器到天线发射的完整处理过程。
功放和天线开关lCN7250.是手机射频电路的关键元件,若损坏将导致手机出现无信号、信号时有时无、不能发射、信号“跳水”等故障。
所以手机出现这一系列故障,首先需要考虑的就是功放IC,再考虑其他元件。如何判断功放lC正常工作呢?功放工作必须满足四大基本条件:
第一:功放供电.功放供电都采用电池电压VRAT3.6V来提供,只要在功放lC上看到有VBAT或者VCC的英文,就表示功放lC的供电。见下图.功放和天线开关lCN7520的(14)脚、(23)脚都分别标示有Vcc1、Vcc2,表示是供电脚,是由VBAT3.6V电压都经过L7510、C7521、C7523等元件构成的供电滤波电路提供。如果其中的电感元件L7510开路,就会导致功放不工作,即手机不能发射故障,这时短接即可解决。如果其中的电容C7521、C7523等元件短路或者漏电.将导致手机加电就大电流或漏电故障,应急维修可将其拆除,但最好还是找同规格的电容代换。
第二:功放必须良好接地,在更换功放lC时,发现都是很多接地引脚,主要目的是手机在发射时,发射电流往往高达350mA以上,由于电流较大,通过功放lC的发热就不断增强,这时需要较大范围的接地来帮助散热,以减少功放损坏的几率。
第三:功率控制要正常。手机GSM900频段最大发射功率33dBm,最小发射功率5dBm,其平均发射功率为28.9dBm。为了确保手机达到这样的发射功率,必须进行自动控制,而这个控制必须通过功放输出的功率进行取样反馈,由射频IC内部的功率控制电路来实现。同时,这个功率控制电路还要受到功放lC输出的功率检测信号及检测开关的控制。功率检测信号常用Vdet来表示,检测开关信号通常用vpd来表示(参见下图)。功率检测信号是从功放和天线开关lCN7520的(4)脚输出,经C7524滤波后送到射频IC的Bll脚。而检测开开关信号是从功放和天线开关ICN7520的(3)脚输出,经R7568后送到射频IC的B8脚。功率检测信号、检测开关信号、取样反馈信号送到射频IC.在射频1C内部进行功率检测与比较控制。经过功率检测与比较控制的信号从射频IC的Gll脚输出,经滤波电容C7525后送到N7520的(9)脚和(28)脚,控制功放发射功率的大小,保持与基站的发射功率同步,保证手机的正常发射。
第四:信号的输入和输出。功放的作用就是将输入的信号进行放大。功放和天线开关N7520的(10)脚(TX2)是GSM发射信号输入(1800M频段)、(27)脚(TXl)是GSM发射信号输入(900M频段).发射信号均从(21)脚输出(ANT)。
满足以上四个条件后,功放才能实现正常的功率放大作用。在维修手机无发射故障时.可先加焊或更换功放,然后再检查其四个工作条件。