3 侯海亭手机故障维修法
做为一名合格的维修工程师,必须掌握电路荃础知识、仪器设备的使用方法以后,才能动手维修。对于手机的不同电路,采取的维修方法也不同,在本节中,针对射频电路、逻辑电路、电源电路和功能电路,提供不同的个性化的维修方法。
笔者从事手机维修十几年,在一线的维修工作中,总结了一套理论结合实践的维修方法,以笔者的名字命名为“侯海亭手机故障维修法”。
3.1 手机供电电路——“三电一流”法
对于手机供电电路的故障维修,一般采用“三电一流”法。
所谓“三电”是指手机在不同阶段或者不同模式下产生的电压.包括三种类型:一是手机在装上电池的时候就能够产生的电压,例如,备用电池供电电路、功放供电电路等;二是手机在按下开机键后就能够出现的电压,例如,系统时钟电路的供电、应用处理器电路供电、FLASH供电等,这些电压必须是持续供电的:三是软件运行正常后才能出现的供电,例如,接收机部分供电、发射机部分供电等。
“一流”是指通过电流法观察手机工作电路再判断手机故障范围。结合“三电”,配合电流法,基本可以准确判定手机供电电路的故障点。
1. 装上电池产生的电压
手机装上电池后,电池电压首先会送到电源电路,手机处于待命状态,若此时按下手机开机按键,手机立即执行开机程序。
如图2-6所示是iPhone 6 Plus手机电池接口电路,电池电压从电池触点J2523的1脚、7脚输出,送入到手机内部各部分电路。
(1)电源管理芯片供电
电池输出的电压,一般是先送到电源管理芯片电路,经电源管理芯片转换成不同的电压再送到负载电路中。电源管理芯片会输出多路不同的电压,主要是因为各级负载的工作电压、电流不同;避免负载之间通过电源产生寄生振荡。
手机装上电池后,电池电压PP VBATT VCC经过一个控制芯片转换为PP VCC MAIN电压,然后再送到应用处理器电源管理芯片,为电源管理芯片工作提供电压,使手机处于待命状态。
电源管理芯片供电电路如图7所示。
(2)功率放大器供电
在绝大多数的手机中,功率放大器的供电也是由电池来直接提供的,手机装上电池后,电池电压PP BATT VCC直接加到功率放大器U 2GPARF的4脚,为功率放大器提供供电。
功率放大器供电电路如图8所示。
(3)功能电路供电
电池电压还给手机中不同的功能电路直接供电,例如音频放大电路、升压电路、射频供电电路等,下面以音频功放电路为例进行简要描述。
音频功放电路的供电电压由电池电压PP BATT VCC直接提供,电池电压PP BATT VCC送到音频功放U1601的A2、B2、A4、A5脚,音频功放电路供电如图9所示。
2.按下开机按键产生的电压
按下手机开机按键以后,手机的电源管理芯片会输出各路工作电压至逻辑部分,也就是应用处理器电路。
iPhone 5手机的开机流程图如图10所示。
如图11所示是iPhone 6 Plus应用处理器电源管理芯片供电输出部分电路图,该部分电压是按下开机按键以后就持续翰出的电压。
按下开机按键以后产生的电压很有特点,该电压一般是持续输出的,主要供给应用处理器电路,保降应用处理器的稳定持续工作。
3.软件工作才能产生的电压
在iPhone手机中,有些供电电压不是持续存在的,而是根据需要由CPU控制电压输出,尤其是射频部分和人机接口电路等,这样做的目的很简单,就是为了省电,下面举几个例子来进行说明。
(1)送话器偏置电压
送话器的偏置电压只有在建立通话时才能出现,也就是说只有按下发射按钮以后才能出现,它是一个1.8~2.1V左右的电压,加到送话器的正极。在待机状态下无法测量到这个偏置电压。
送话器MICBIASP偏置电压如图12所示。
(2)摄像头供电电压
在iPhone 6 Plus手机中,摄像头的供电PP2V85 AM DD不是持续存在的,只有当打开摄像头功能菜单的时候,应用处理器输出CAM XT DO N信号,摄像头供电电压PP2V85 CAM DD才有输出。
摄像头供电电压如图13所示。
4.一流(电流法)
在手机维修中,利用“电流法”判断手机故障是常用的方法之一,尤其是针对不开机故障,手机开机后,工作的次序依次是电源、时钟、逻辑、复位、接收、发射,手机在每一部分电路工作时电流的变化都是不同的,电流法就是利用这个原理来判断故障点或者故障元件的,然后再测量更换元件。
前面已经详细讲过电流法,在此不再赘述,用电流法配合直流稳压电源判断手机故障的方法,随着维修经验的积累,一将会掌握更多的方法和技巧。
2.3.2 手机CPU电路——“三点三线”法
在大部分的智能手机中,一般会有两个CPU,分别为应用处理器和基带处理器。手机CPU电路故障主要表现在CPU工作条件不具备或软件工作不正常引起的不开机、死机、开机不维持、无基带等问题。维修手机CPU部分故障的基本方法是“三点三线”法。
1. 三点
“三点”指CPU工作的三个最基本条件,是CPU部分电路故障检修的三个关键点,分别是供电、时钟、复位。
(1)供电
iPhone 6 Plus手机应用处理器的供电电压来自电源管理芯片,是由电源管理芯片持续供给的,只要按下开机按键后,这个电压就持续存在。
应用处理器供电电压如图14所示。应用处理器有多路供电电压输入,这里只给出只给出了PP PU、PP PU两种电压。
(2)时钟
系统时钟是CPU正常工作的必要条件之一,功能手机的系统时钟一般采用13MHz或26MHz,在iPhone 6 Plus手机中,应用处理器时钟24MHz,基带处理器时钟为19.2MHz。若系统时钟不正常,应用处理器电路不工作表现为手机不开机:基带处理器电路不工作则表现为无信号或无基带。
系统时钟信号应能达到一定的幅度并稳定。用示波器测系统时钟输出端上的波形,如果无波形则检测系统时钟振荡电路的电源电压(对于系统时钟VCO,供电电压加到系统时钟VCO的一个脚上,对于系统时钟晶振组成的振荡电路,这个供电电压一般供给射频处理器),若有正常电压,则为系统时钟晶体、射频处理器或系统时钟VCO坏。
注意,有的示波器直接在晶体上测量可能会使晶体停振,此时,可在探头上串接一个几十皮法以下的电容。有条件的话,最好使用代换法进行维修,以节约时间,提高效率。
系统时钟电路起振后,应确保系统时钟信号能通过电阻、电容及放大电路输入到CPU引脚上,测试CPU时钟输入脚,如没有,应检查线路中电阻、电容、放大电路是否虚焊或无供电及损坏。
如图15所示是iPhone 6 Plus手机墓带部分的系统时钟电路,系统时钟是基带工作的必要条件,一般用频率和示波器就可以很方便地测量系统时钟。
(3)复位信号
复位信号也是CPU工作的必要条件之一,符号是RESET,简写RST,复位一般直接由电源管理芯片输出至CPU,复位在开机瞬间存在,开机后测量时为高电平。
iPhone 6 Plus手机应用处理器复位电路如图16所示。
如果需要测量正确的复位时间波形,应使用双踪示波器,一路测应用处理器电源,一路测复位信号。维修中发现,因复位电路不正常引起的手机不开机现象并不多见。
在iPhone手机中有多路的复位信号输出。
2.三线
三线是指CPU的地址线、数据线、控制线,是CPU与FLASH等进行数据读写的关键条件。
一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但单片机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收)。
器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其他器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。
(1)地址总线
地址总线用AB表示,AB是英文Address Bus的缩写。地址总线(AB)用来由CPU向存储器单元发送地址信息,由于存储器单元不会向CPU传输信息的,所以地址总线(AB)是单向传输总线。
一个8位的CPU,其地址总线(AB)数目一般为16根,一般用A0~A15表示,这16根地址总线可以寻址的存储单元目录是2的16次方=65536=64KB。一个32位的单片机,其地址总线(AB)数目一般为32根,一般用A0~A31表示。
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