手機(jī)電路的設(shè)計與分析

手機(jī)電路的設(shè)計與分析第一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三一、摘要二、手機(jī)的基本組成三、三極管放大電路四、三極管開關(guān)電路五、RC和LC電路六、濾波器電路七、場效應(yīng)管電路八、手機(jī)常用電路圖九、手機(jī)電路圖的識別技巧十、拓展知識：電源電路分析意義目錄第二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三摘要本文主要介紹了手機(jī)電路的構(gòu)成與設(shè)計分析，包括對手機(jī)中的三極管放大電路、三極管開關(guān)電路、RC和LC電路、濾波器、場效應(yīng)管電路的介紹和分析。還介紹了手機(jī)常用電路圖，并對電源電路的分析進(jìn)行拓展介紹。關(guān)鍵字：手機(jī)，電路，場效應(yīng)管，三極管，濾波器第三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三摘要Abstract:Thispapermainlyintroducesthecompositionanddesignofmobilephonecircuit,amplifyingcircuit,includingthetriodeswitchingcircuit,theintroductionandanalysisofRCandLCcircuit,filter,fieldeffecttransistorcircuitoftriodetubeinamobilephone.Thecommonlyusedmobilephonecircuitdiagramisalsopresented,andanalysisofthepowersupplycircuittoexpandthe.Keyword：Mobilephones,Circuit,FET,Transistor,Thefilter.第四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)的基本組成手機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為三部分，即射頻處理部分、邏輯/音頻部分以及輸入輸出接口部分。射頻部分一般指手機(jī)射頻接收與射頻發(fā)射部分，主要電路包括：天線、天線開關(guān)、接收濾波、高頻放大、接收本振、混頻、中頻、發(fā)射本振、功放控制、功放等。發(fā)送部分發(fā)送部分包括帶通濾波、中頻、發(fā)射本振、射頻功率放大器、發(fā)射濾波器、天線開關(guān)、天線等。接收部分接收部分包括天線、天線開關(guān)、高頻濾波、高頻放大、混頻、中頻濾波和中頻放大等電路。對接收信號進(jìn)行一級一級處理，最后得到推動聽筒發(fā)聲的音頻信號。解調(diào)大都在中頻處理集成電路（IC）內(nèi)完成，解調(diào)后得到頻率相同的模擬同相/正交信號，然后進(jìn)入邏輯/音頻處理部分進(jìn)行后級的處理第五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)的基本組成手機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為三部分，即射頻處理部分、邏輯/音頻部分以及輸入輸出接口部分。邏輯/音頻部分包括邏輯處理和音頻處理兩個方面的內(nèi)容。音頻處理部分發(fā)送音頻處理過程。來自送話器的話音信號經(jīng)音頻放大集成模塊放大后進(jìn)行A/D變換、話音編碼、信道編碼、調(diào)制，最后送到射頻發(fā)射部分進(jìn)行下一步的處理。接收音頻處理過程。從中頻輸出的RXI、RXQ信號送到調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，之后進(jìn)行信道解碼、D/A變換，再送到音頻放大集成模塊進(jìn)行放大。最后，用放大的音頻信號去推動聽筒發(fā)聲。邏輯處理部分手機(jī)射頻、音頻部分及外圍的顯示、聽音、送語、插卡等部分均是在邏輯控制的統(tǒng)一指揮下完成其各自功能。順著前面講的三種線中控制線的流向進(jìn)行分析，可以弄清邏輯部分怎樣對各部分進(jìn)行功能控制。第六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)的基本組成手機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為三部分，即射頻處理部分、邏輯/音頻部分以及輸入輸出接口部分。輸入/輸出接口部分輸入/輸出接口部分在維修中主要指：顯示、按鍵、振鈴、聽音、送話、卡座等，也稱界面部分。手機(jī)電路由無線收發(fā)信機(jī)（接收和發(fā)射電路）、頻率合成器、基帶信號處理電路、系統(tǒng)控制電路（CPU）、存儲電路（Flash）、鍵盤、顯示、外部接口等組成。第七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三三極管放大電路三極管放大電路的分析當(dāng)沒有信號輸入放大電路時，放大電路各處的電壓、電流是不變的直流，這時電路的狀態(tài)為靜止工作狀態(tài)。靜三極管態(tài)時，三極管具有固定的基極電流、偏壓、集電極電流和集電極電壓，稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)輸入交流信號后，電路中各處的電壓、電流是變動的，電路處于動態(tài)工作狀態(tài)，放大電路中各處的電壓、電流是隨輸入信號的變化而變化的。第八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三三極管放大電路三極管放大電路的分析共發(fā)射極放大電路，當(dāng)放大電路無信號輸入時，三極管電路各處的電壓電流不變，當(dāng)有信號輸入，且在信號的正半周期時，信號電壓疊加在基極電壓上，基極電壓上升，基極電壓上升，基極電流上升，使三極管的集電極電流以一定的倍數(shù)增長。當(dāng)信號處于負(fù)半周時，信號電壓使基極電壓下降，基極電流下降，使三極管的集電極的電流也急劇下降。集電極電流的減小使集電極電阻上的電壓降減小，導(dǎo)致集電極電壓增大。由于集電極電流的變化量比基極電流的變化量大，所以集電極電壓的變化量也比基極電壓的變化量大，從而使基極信號被放大輸出。在進(jìn)行三極管放大電路分析時，要注意三極管的偏壓（硅三極管的基極偏壓在0.7V左右，鍺硅三極管的基極偏壓在0.2V左右）。而集電極電壓通常接近相應(yīng)的電源電壓。在手機(jī)分析維修中通常測量這些電壓，就基本上可以判斷三極管是否工作正常。第九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三三極管放大電路分壓式偏置電路電源通過電阻R1、R2分壓，給VT1的發(fā)射極提供合適的正向偏置，給基極提供一個合適的電流。若R1=0，則基極電壓恒定等于電源，基極電流不變化，電路不放大。R1和R2構(gòu)成一個固定的分壓電路，達(dá)到穩(wěn)定放大器工作點(diǎn)的作用。電源通過集電極電阻R3給集電極加上反向偏壓，使VT1工作在放大區(qū)，同時電源也給輸出信號提供能量。R3的作用是把放大了的集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為集電極電壓的變化，然后輸出。若R3=0，則輸出電壓恒定等于電源電壓，電路失去電壓放大作用。電容C1和C3分別為輸入與輸出耦合電容。C1、C2使放大器與前后級電路互不影響，同時又起交流耦合作用，讓交流信號順利通過。為避免交流信號電壓在發(fā)射極電阻R4上產(chǎn)生壓降，造成放大電路放大倍數(shù)下降，在R4兩端并聯(lián)一個交流旁路電容C2，C2容量足夠大，對交流分量可視為短路。第十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三三極管開關(guān)電路

在手機(jī)電路中，除了使用三極管的放大電路，還經(jīng)常用到三極管的開關(guān)電路。三極管開關(guān)電路。三極管開關(guān)電路在手機(jī)電路中通常用作某一單元電路的電源電子開關(guān)。工作在開關(guān)狀態(tài)下的三極管處于飽和或截止?fàn)顟B(tài)。以NPN型三極管來說，當(dāng)三極管的基極有一個高電平時，則三極管飽和導(dǎo)通，這時的三極管集電極與發(fā)射極之間的電阻很小，發(fā)射極電壓基本上等于集電極電壓，就像開關(guān)閉合一樣；當(dāng)三極管基極有一個低電平是，三極管截止，這時的三極管集電極與發(fā)射極之間的電阻很大，集電極電壓近似等于電源電壓，發(fā)射極電壓近似等于零。第十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三三極管開關(guān)電路

如圖，當(dāng)三極管基極加一個2V的脈沖信號時，其集電極將輸出一個5V的反相脈沖。第十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三RC和LC電路

RC電路RC串聯(lián)電路RC網(wǎng)絡(luò)對頻率信號呈現(xiàn)不同的阻抗。當(dāng)信號頻率大于轉(zhuǎn)折頻率f0后，整個網(wǎng)絡(luò)的阻抗Z=R1，因?yàn)樾盘柎蟮揭欢ǔ潭龋珻1的容抗幾乎為零；當(dāng)信號頻率低于f0時，RC網(wǎng)絡(luò)的阻抗為R1和C1的容抗之和。C1容抗隨頻率降低而增大。頻率越低，阻抗越大。RC網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)折頻率：f0=第十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三RC和LC電路

RC電路RC并聯(lián)電路當(dāng)信號頻率低于f0時，頻率越低，C1容抗越大于R1。此時C1相當(dāng)于開路，并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)阻抗由R1決定。當(dāng)信號頻率大于f0時，總的阻抗是R1和C1容抗的并聯(lián)值，頻率升高，C1容抗下降，所以并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)總的阻抗斜率下降，且頻率越高，阻抗越小。RC網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)折頻率：f0=第十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三RC和LC電路

RC電路RC串并聯(lián)電路下圖為RC串并聯(lián)電路及其阻抗特性曲線。第十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三RC和LC電路

LC電路LC串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)LC串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)有一個固有諧振頻率f0=從上式可以看出，f0只與L1、C1有關(guān)，與R1無關(guān)。L1、C1大諧振頻率反而低。當(dāng)送入LC串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的信號頻率等于該網(wǎng)絡(luò)固有諧振頻率f0時，網(wǎng)絡(luò)便發(fā)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象。第十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三RC和LC電路

LC電路LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)LC串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)有一個固有諧振頻率f0=LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率與R1無關(guān)，只與C1、L1有關(guān)。當(dāng)送入LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的信號頻率等于該網(wǎng)絡(luò)固有諧振頻率f0時，網(wǎng)絡(luò)便發(fā)生并聯(lián)諧振現(xiàn)象。第十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三濾波器電路

濾波器是一種能讓某一頻帶內(nèi)的信號通過，同時又阻止這一頻帶外的信號通過的電路。無源濾波器氛圍RC濾波器和LC濾波器，RC濾波器又分為RC濾波器、高通RC濾波器、帶通RC濾波器，LC濾波器也分為低通LC濾波器、高通LC濾波器、LC濾波器。有源濾波器分為有源高通濾波器、有源低通濾波器、有源帶通濾波器。第十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三濾波器電路

RC低通濾波器低通濾波器的作用是讓低于轉(zhuǎn)折頻率的低頻帶信號通過，而將高于的信號去掉。第十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三濾波器電路

RC高通濾波器高通濾波器的作用是讓高于轉(zhuǎn)折頻率的高頻帶信號通過，而將低于的信號去掉。第二十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三濾波器電路

帶通濾波器帶通濾波器可以讓一定頻率的信號通過，而阻止頻帶以外的信號。將高通濾波器和低通濾波器組合在一起，適當(dāng)設(shè)計電路參數(shù)，就可以構(gòu)成所需要的帶通濾波器。LC無源濾波器LC無源濾波器適用于高頻信號的濾波。手機(jī)里的很多濾波器，如發(fā)射濾波器、中頻濾波器、接收濾波器等均以模塊化，并不是由簡單的分立元件組成。第二十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三場效應(yīng)管電路

在手機(jī)電路中較多的采用了場效應(yīng)管，場效應(yīng)管是電壓控制器件，其特性很像電子管，輸入阻抗高，功率增益大，并且由于是壓控器件，所以噪聲小。在手機(jī)中場效應(yīng)管起保護(hù)作用。第二十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三場效應(yīng)管電路子偏置電路它是利用漏極電流Id流過源極電阻Rs,使得源極被提高了一個小的正電位。而柵極則保持零電位，柵極相對于源極呈現(xiàn)負(fù)電壓，即

Vgs=-IsRs=-IdRd。滿足了它的反向偏置要求。第二十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三場效應(yīng)管電路分壓式偏置電路柵極電壓Vg由電阻R1和R2構(gòu)成的分壓器件提供，穩(wěn)定性較好。第二十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)常用電路圖

電路圖是一種用來表示相應(yīng)的實(shí)際電路的一種圖紙，目的是為了方便分析，提高工作效率。另外，手機(jī)電路中各種英文縮寫很多，掌握這些縮寫對我們分析手機(jī)電路和維修時幫助很大。手機(jī)常用電路圖介紹：手機(jī)電路圖主要有方框圖、單元電路圖、等效電路圖、整機(jī)電路圖、印制電路圖等多種。對分析員來說，通常了解方框圖、電路原理圖、元件分布圖就可以了，重點(diǎn)是掌握電路原理圖。第二十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)常用電路圖

手機(jī)方框圖手機(jī)方框圖是一種用各種方框和連線來表示手機(jī)電路工作原理和構(gòu)成概況的原理圖。它與手機(jī)原理圖的區(qū)別在于，手機(jī)原理圖詳細(xì)的繪制了手機(jī)電路的全部元器件與它們的連接方式，而手機(jī)方框圖只是簡單的將電路按照功能劃分為幾個部分，將每一個部分描繪出一個方框，在方框中標(biāo)注上簡單的文字說明，在方框之間用連線來說明各方框之間的關(guān)系。第二十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)常用電路圖

手機(jī)元件分布圖手機(jī)元件分布圖表明了手機(jī)各個元件在手機(jī)電路板中的實(shí)際位置，它標(biāo)注了各個元器件的名稱，在手機(jī)分析中經(jīng)常用它來查元器件在電路板上的位置和名稱。手機(jī)電路原理圖手機(jī)電路原理圖是用來體現(xiàn)電子電路工作原理的一種電路圖。在分析員分析手機(jī)主板是經(jīng)常用它來識別元器件的連接方式，測量信號的流程走向，查找一些電壓位置，檢查主板的短路與斷路，分析部分電路的功能等等。第二十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)電路圖的識別技巧

掌握一定的手機(jī)電路圖識別技巧，邊分析邊測量邊驗(yàn)證，把看似圖紙無法理解的東西，通過實(shí)踐，熟練后就可以找到短路、斷路等情況。在實(shí)際應(yīng)用中對手機(jī)電路原理圖應(yīng)用較多，所以要知道手機(jī)電路的特點(diǎn)、元器件的圖形符號和英文縮寫。第二十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)電路圖的識別技巧

認(rèn)識元件掌握主要元件的位置、作用、特性和功能，這樣一來可以對PCBA有總的理解，以便分析?；麨榱惆垂δ軈^(qū)塊，將原理圖劃為若干部分，如分析射頻部分工作原理時，可以從接收部分、發(fā)射部分、頻率合成器電路幾部分分析，這部分還可以細(xì)分為許多支電路。綜合分析將各個組成部分進(jìn)行綜合，從總的電路圖的輸入端一直到輸出端聯(lián)系起來，觀測電氣信號在電路中如何逐級傳遞和變化。第二十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期三手機(jī)電路圖的識別技巧

比較分析對于每個單元電路，找出其中的直流通路，交流通路以及反饋電路，判斷電路的靜態(tài)偏置是否合適，交流信號是否能正常放大和傳遞，利用性能良好的PCBA進(jìn)行比較分析。指標(biāo)估計很多產(chǎn)品使用軟件來分析維修，手機(jī)有很多指標(biāo)參數(shù)，我們可以通過軟件的測試得到一些指標(biāo)，但很多指標(biāo)是有一定的范圍的，我們要通過分析維修將指標(biāo)達(dá)到一定