手機電路基本原理

1、手機電路基本原理Huang Tingjun即利用電能來傳送聲音信號聲波是由許多不同頻率的正弦波組成的人的聲音頻率為300Hz3.4KHz受聲音激勵的空氣竄到話筒后，產(chǎn)生音頻電流，這音頻電流沿導(dǎo)線傳送至遠方，在遠方受話處，利用耳機（聽筒）將音頻電能恢復(fù)為原來的聲音。有線電話的基本原理聲音電流聲音無線電 電磁波：讓高頻電流通過天線，在電場與磁場的相互作用下，電磁場的波動以光速向周圍擴散，我們稱它為電磁波。 v=f 無線電波通過天線輻射，天線的長度必須和電磁振蕩的波長相近，才能有效地把電磁振蕩波輻射出去 載波：高頻率的電流稱為載波電流或簡稱載波。這種頻率稱為載波頻率或射頻（如GSM的900M和PCN

2、的1800M) 用電話信號控制載波電流，則電磁能中就含有所要發(fā)的電話信息，這就是無線電信號的發(fā)送過程在接收端，由接收天線將收到的電磁波還原為與發(fā)送端相似的高頻電流，然后通過檢波，取出原來的電話信號。發(fā)送信號發(fā)送設(shè)備傳輸媒質(zhì)接收設(shè)備接收信號通信系統(tǒng)框圖無線電信號的產(chǎn)生與發(fā)射 無線電技術(shù)中采用振蕩器來產(chǎn)生高頻電流。 振蕩器可以看作是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的換能器 調(diào)制：將聲音電流加在高頻電流上，這個過程稱為調(diào)制。 調(diào)制方法分為兩大類： 連續(xù)波調(diào)制與脈沖波調(diào)制 載波電流（或電壓） Asin(t+)有三個參數(shù)可以改變：（1振幅A;(2)頻率/(2);(3)相角.利用聲音信號電壓來改變這三個參數(shù)中的某

3、一個,就是連續(xù)波調(diào)制。由上可知，連續(xù)波有三種方式：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相。 連續(xù)波調(diào)制 調(diào)幅：載波頻率與相角不變，載波的振幅則按照信號的變化規(guī)律變化調(diào)頻，調(diào)相o時間時間調(diào)頻(調(diào)相)波形瞬時頻率(或相位)波形瞬時頻率或相位O（電壓電流）脈沖調(diào)制 這種調(diào)制使脈沖本身先包含信號，然后再用這一條脈沖對載波進行調(diào)制。 脈沖調(diào)制是雙重調(diào)制：第一次使用信號去調(diào)制脈沖；第二次是用這已調(diào)脈沖對載波進行調(diào)制。采樣定理上圖中的橫坐標便是采樣頻率；縱坐標便是采樣分辨率,圖中的格子從左到右，逐漸加密，先是加大橫坐標的密度，然后加大縱坐標的密度。顯然，當(dāng)橫坐標的單位越小即兩個采樣時刻的間隔越小，則越有利于保持原始聲音的真實情況

4、，換句話說，采樣的頻率越大則音質(zhì)越有保證；同理，當(dāng)縱坐標的單位越小則越有利于音質(zhì)的提高，即采樣的位數(shù)越大越好。大家可以發(fā)現(xiàn)，上下波形之所以不吻合，是因為采樣點不夠多，或嚴謹一點說，是采樣頻率不夠高。這種情況，我們稱之為低頻失真 究竟每秒采樣多少次才算合理呢？大家請看下圖。圖中，上半部分表示原始音頻的波形；下半部分表示錄制后的波形；紅色的點表示采樣點。采樣定理 奈奎斯特定理：要想不產(chǎn)生低頻失真，則采樣頻率至少得是錄制的最高頻率的兩倍，即采樣定理。抽樣量化123456789101112 13141516編碼1011201000100034500067800101001191001010111011

5、1111213111141516110101100帶限信號連續(xù)抽樣，只要抽樣頻率不小于所傳信號的最高頻率的2倍，則可無失真恢復(fù)原所傳信號 把在輸入端連續(xù)變化的無限種幅度的模擬量變成在輸出端的有限種幅度的模擬量 量化后的信號通過編碼器變成一組碼元 模擬信號的抽樣、量化和編碼人的聲音頻率為300Hz3.4KHz 據(jù)采樣定理：取采樣頻率為8KHz,分辨率取8位 8K*8=64KHz這就是PCM編碼，采樣速率為64k/s，PCM 64kbit/s波形編碼的話音質(zhì)量相當(dāng)高，保真度和自然度均較好。PCM 編碼手機的編碼調(diào)制 64K的數(shù)字信號不能直接調(diào)制在載波上，需要先在MAD內(nèi)部進行語音壓縮編碼(RPE-

6、LTP即規(guī)則脈沖激勵-長期預(yù)測編碼)，把64Kbit/S的數(shù)字話音信號壓縮成13Kbit/S的數(shù)據(jù)信號,再進行信道編碼(即加上9.8Kbit/S的檢錯、糾錯碼元，以防止傳輸過程中受到干擾而令話音失真)，變成22.8Kbit/s的數(shù)據(jù)信號，最后進行交織, 加密，形成270.833Kbit/s的數(shù)據(jù)流（TDMA幀信號），再回送到COBBA內(nèi)進行GMSK調(diào)制，調(diào)頻，最后在COBBA內(nèi)生成I/Q信號(TXIP、TXQP、TXIN、TXIN)再送到射頻部分（HAGAR）調(diào)制發(fā)射出去。Speech Coder語音編碼器 MICSpeech coderBit order501327820ms 語音塊 260

7、 bits260 bitsVery important importantOther bits 語音編碼其實建立在RELP（殘余激勵線性預(yù)測編碼器）的基礎(chǔ)上的，并通過LTP（長期預(yù)測器）增強壓縮效果。LTP通過除去話音的元音部分，使得殘余數(shù)據(jù)的編碼更加有利。語音編碼器以20ms為單位，經(jīng)壓縮編碼后輸出260bit，因此碼速率為13kbps。根據(jù)重要性不同，輸出的比特分為182bits和78bits兩類。較重要的182bits可以進一步細分出50個最重要的比特。傳輸系統(tǒng)電路示意圖傳輸系統(tǒng)電路示意圖:接收接收電路電路發(fā)送發(fā)送電路電路信息位信息位Bn-10信息位信息位Bn-101干擾信號干擾信號校驗

8、碼和糾錯碼校驗碼和糾錯碼晴 1雨 000雨雨晴1雨0010011101100晴雨10校驗位晴11雨001110晴晴晴雨糾錯編碼GSM的空間接口的特性，決定了誤碼是不可避免的。GSM的比特數(shù)據(jù)經(jīng)過特殊處理后，使得誤碼常常發(fā)生在那些次要比特上，重要比特對話音的影響要比次要比特大的多。GSM數(shù)據(jù)比特分為三個等級：Ia，Ib，和II類。最重要的Ia比特將受到大量的糾錯和檢錯的保護（ 可以由CRC比特來進行檢錯），這些保護比特也將在TCH脈沖中傳送。Ia比特和次重要的Ib比特都有卷積糾錯碼的保護。II類比特在TCH信道中占用較少的空間，沒有檢錯和糾錯的能力。在GSM手機中加上9.8Kbit/S的檢錯、糾

9、錯碼元 變?yōu)?3K+9.8K=22.8Kbit/s的數(shù)據(jù)信號13Kbit/s RPE-LTP話音編碼器20ms78個比特182個比特4個編碼尾比特3個奇偶校驗比特碼率卷積編碼378比特456bit/20ms糾錯編碼交織交織的目的是為了將GSM比特擴展到不同的TCH脈沖中。如果有一個脈沖因為干擾而丟失了它的信息比特，仍然可以通過糾錯編碼機制得到足夠的比特數(shù)，來保持一個可以接受的語音質(zhì)量。語音數(shù)據(jù)的456bits劃分為8塊，每塊57bits。每個TCH傳送2個不同的20ms中的數(shù)據(jù)，每組各傳送57bits的一個小塊，即每個TCH傳送114bits語音數(shù)據(jù)。在120ms時間內(nèi)，語音編碼器將處理6個2

10、0ms的語音塊，每塊將產(chǎn)生456bits，120ms共產(chǎn)生2736bits，則需要2736/114=24個TCH脈沖傳送。一個120ms的TCH復(fù)幀有26幀，所以多出兩個脈沖不需要傳送話音。其中一個傳送SACCH，另一個作為閑置保留脈沖。Diagonal Interleaving交織 456 bits from 20ms of speech456 bits from 20ms of speech57 57 57 57 57 57 57 5757 57 57 57 57 57 57 5757575757575757 5757 5757 57575757TCH每個TCH脈沖攜帶兩個57bit的語音

11、塊120ms語音信號=456*6=2736bit（20ms=456bit）2736/114=24脈沖=24幀120ms內(nèi)的復(fù)幀有26幀空余兩幀一幀傳送SACCH，另一幀空閑3575726118.253尾數(shù)據(jù)標識標識同步數(shù)據(jù)尾保護時間577us時隙=156.25bit =577us速率=270.833kbit/s1幀=8時隙 =4.615ms4.615ms123412 * 1324 *124幀為用戶話音*為系統(tǒng)控制信息1復(fù)幀=26幀=120msGSM的幀結(jié)構(gòu)0.3GMSK GMSK是一種特殊的數(shù)字調(diào)頻方式，它通過在載波頻率上增加或者減少67.708KHZ，表示或者0或1，利用兩個不同的頻率來表示

12、0和1的調(diào)制方法稱為FSK。在GSM中，數(shù)據(jù)的比特率被選擇為正好是頻偏的4倍，這樣可以減少頻譜的擴散，增加信道的有效性。比特率為頻偏4倍的FSK，稱為MSK-最小頻移鍵控，通過高斯預(yù)調(diào)制濾波器，可以進一步壓縮調(diào)制頻譜。高斯濾波器降低了頻率變化的速度，防止信號能量擴散到鄰近信道頻譜。0.3GMSK調(diào)制方式 0.3GMSK高斯濾波最小移頻鍵控（0.3表示了高斯濾波器的帶寬和比特率之間的關(guān)系）DATAFrequency270.833kb/s+67.708KHZ（發(fā)送0） -67.708KHZ（發(fā)送1）+90degphase-90degIQ（發(fā)送0）（發(fā)送1）TxIN90度TxIPTxQPTxQNLO

13、PLON本振DC biasDC biasOut _G_TXOut _M_TX本振頻率即輸出功率的頻率，例如在GSM 60信道:則本振頻率為 902MHz,Out_G_TX=902+0.06771=902.067710MHz壓控振蕩器GSM TX: 890 915MHz GSM RX:935 960MHzPCN TX: 17101785MHz PCN RX: 1805PCN RX: 18051880MHz1880MHz本振要產(chǎn)生以上所有頻率本振要產(chǎn)生以上所有頻率, ,對900M的頻段來說，它所要求的VCO本振范圍為35603840M，對1800M的頻段來說，它所要求的VCO本振變化范圍為3420

14、3760M，所以最終VCO的頻率變化范圍應(yīng)該在34203840M內(nèi)工作。在HDA12手機中，它主要由G500及一些外圍電路來實現(xiàn)。G500被封在金屬屏蔽罩內(nèi)，同時選擇3.63G的中心頻率，這都是為了降低干擾，提高頻譜純度。G500的工作電壓范圍VCC為2.552.85，控制電壓的變化范圍為0.73.8V，中心電平為2.7V，中心頻率是3.63G。鑒相器1/R1/MF-refF_out/M 泵電路VCO頻率參考分頻器本機振蕩信號由SHFVCO模組產(chǎn)生，VCO模組在控制信號的控制下，可工作在雙頻模式下（DCS1800和4倍于EGSM實際信道頻率）。該信號在射頻處理模塊內(nèi)被2分頻或4分頻，分別給DC

15、S通道或GSM通道提供信號。下圖是SHFVCO頻率合成的方框圖。頻率合成電路頻率合成電路64/65NDIVADIVchargepumpRDIVCTRLSDATASCLKSLE1/41/22OSC_INOUT_CP22221/21/4224444loopfilterVCOAFC26MHzLast edit 13:31 02.09.99HDa12_training.pptVDIGVPREVCP/GND_CP2VLOResetINP_LO/INM_LOVBBRFCVXO1/2TOUTVSYN_1VSYN_2AFCHAGARRESETSLESCLKSDATAVCPVF_RX3dB2頻率合成內(nèi)部圖平衡/

16、不平衡信號耦合器發(fā)射聲表面濾波器前級放大功率放大器雙向連接器接收/發(fā)射雙工射頻處理集成塊GSM 發(fā)射流程方框圖BB TX I/QVCO本振功率放大和功率控制直接變頻產(chǎn)生的射頻信號還需要進行功率放大才能發(fā)射出去，由于手機的移動性，還需要調(diào)整適當(dāng)?shù)墓β拾l(fā)射給基站，當(dāng)手機離基站近時，所需的功率小，距得遠時，相應(yīng)手機所需的發(fā)射功率要大。在手機中是由程序控制的自動功率控制來實現(xiàn)的功率放大電路由于GSM的最大輸出功率為2W,PCN為1W,為了減少雜波的干擾，GSM還多一個發(fā)射濾波器，并多一個前級放大，PCN直接由功率放大器放大。下面以GSM功率放大為例：Out _G_TXOut _M_TX平衡/不平衡信號

17、耦合器手機功率放大使用的單端輸入放大，而直接變頻產(chǎn)生的是雙端信號，實際應(yīng)用當(dāng)中，用的是平衡不平衡轉(zhuǎn)換變壓器。 發(fā)射濾波器 濾波器:濾波器的基本功能是從輸入信號中選出所需要的頻率成分,而把其他不需要的成分濾掉. 濾波器可分為低通、高通、帶通和帶阻等幾類，手機中應(yīng)用的都是帶通濾波器。 帶通濾波器：只允許其中心頻率f0左右一段頻率范圍以內(nèi)的信號通過。如圖所示，只允許陰影部分頻率的信號通過。 濾波器把帶外的信號濾掉，只讓我們所需要的信號通過f0f0Uo/Ui前級放大 前級放大電路由放大管，發(fā)射控制信號，信號輸入，信號輸出組成，發(fā)射控制信號為放大管提供偏壓，使放大管工作，當(dāng)手機發(fā)射時，給放大管提供控制信

18、號，不發(fā)射時，沒有控制信號，放大管不工作放大管信號輸出信號輸入控制信號作用是把輸入信號放大發(fā)射控制信號使PA(功放）工作，自動功率控制信號 控制PA的放大倍數(shù)，GSM中共有Level 5-19,15個功率等級，功率從33dBm到5dBM,手機需要發(fā)送多大的功率，這要根據(jù)離基站的距離來定，距離遠時，發(fā)射的功率大，距離近時，發(fā)射功率小，手機自動調(diào)到相應(yīng)的功率等級自動功率控制信號控制PA放大，使信號經(jīng)PA放大后信號輸出滿足相應(yīng)功率等級對應(yīng)相應(yīng)的功率功放發(fā)射控制自動功率控制信號輸入信號輸出Level 19-level 55dBm-33dBm電源功率放大器發(fā)射功率控制自動功率控制信號的產(chǎn)生 經(jīng)PA放大后

19、的信號一路經(jīng)天線開關(guān)到天線出去，另外一路通過檢波采樣的信號送到射頻處理器，由程序控制產(chǎn)生自動功率控制信號以控制PA放大。信號天線開關(guān)天線耦合射頻處理器APCTXPTXC 例：在發(fā)射等級為LEVEL 5時，如果PA經(jīng)PA輸出的功率不是33dBm，檢波后的采樣信號送到射頻處理器，測試臺就會調(diào)整Flash 的TX AD值,控制射頻處理器，在射頻處理器產(chǎn)生一個APC(自動功率控制信號),送給PA,這樣循環(huán)，直到PA輸出功率達到33dBm.天線開關(guān)PCN發(fā)射控制信號GSM發(fā)射控制信號其中，Vc1和Vc2是兩個控制信號，它們控制著天線通道的信號的接收和GSM、DCS信號的發(fā)射。如果Vcont2和Vcont

20、1歐都是低電平，天線開關(guān)工作在接收狀態(tài)，發(fā)射通道是關(guān)閉的。此時GSM和DCS信號都可以進人天線開關(guān)，經(jīng)里面的帶通濾波器分別進入GSM和DCS信號通道，而帶外的一些無用信號都被濾掉了 在發(fā)射時Vcont2的波形接收部分 GSM900接收通路信號流程接收發(fā)射雙工第一聲表面濾波低噪聲放大器平衡信號轉(zhuǎn)換器射頻信號處理ICRXIRXQ去基帶第二聲表面濾波器本振G500聲表面波濾波器UoLC 目的是只讓我們需要的信號通過，GSM RX為915960MHz,其它頻帶被濾掉。 原理：選頻電路:由于LC振蕩器能產(chǎn)生一定頻率和幅度的波形，因此，只有這一頻率點的信號能通過此電路，其它頻率點的信號不能通過，從而達到濾

21、除雜波的功能。 聲表面波原理類似,只是所選的頻率為一個通帶Ui低噪聲放大 低噪聲放大器將天線電路送來的微弱的射頻信號進行放大，它是一個高頻小信號放大器，放大器中截止頻率高，放大倍數(shù)大，同時噪聲系數(shù)小。由于它的放大信號很小，所以工作點通常設(shè)的很低。 同發(fā)射一樣，接收控制信號只在手機接收時才有信號，由射頻處理IC提供。輸入信號放大管輸出信號接收控制信號放大管偏置電壓LNALNA實例分析3310 LNA電路平衡不平衡變換為了降低串話干擾，減少噪聲和相位誤差，在混頻時采用方法是雙端差分輸入而不是單端輸入，所以要將單端信號轉(zhuǎn)換成為雙端差分信號。實際應(yīng)用當(dāng)中，用的是平衡不平衡轉(zhuǎn)換變壓器。它將輸入射頻信號進

22、行移相，得到兩路相位相差180度的信號(即差分信號)。射頻處理ICHAGAR是一塊雙頻(GSM和PCN)射頻處理IC，整個手機的信號發(fā)射和接收的射頻處理均由其完成。HAGAR的接收射頻處理部分主要包括：低噪聲放大器LNA2，直接變頻器，基帶放大器DtoS和BB_Gain，信道選擇濾波器BIQUAD，直流補償放大器DNC2，頻率合成器，射頻控制等。圖3.7 HAGAR的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(接收部分)LNA 2 射頻信號經(jīng)平衡變壓器變換為雙平衡信號傳輸，難免會引入各種噪聲干擾，LNA2是一個差分式的低噪聲放大器，由于雙端輸入差分放大作用，任何兩個相位相同的噪聲(共模噪聲)皆被差分放大器(有高的共模抑制比)

23、所抑制，盡可能地減少了前端的噪聲和干擾對后級混頻器和基帶放大器的影響。 混頻MIXER對LNA2送來的射頻信號進行直接變頻，得到67.708KHz的基帶模擬I和Q信號的輸出。 本振頻率即輸入信號的頻率，例如在GSM 60信道:則本振頻率為 947MHz,RXIP=947.067710MHz-947MHz =66.7KHz基帶放大器基帶放大器 經(jīng)過MIXER處理得到的模擬基帶I/Q信號的電平幅度還比較小，還不能滿足I/Q解調(diào)器的輸入門限電平要求，所以要經(jīng)過基帶放大器作進一步的放大。基帶放大器分為兩級，DtoS及BB_Gain,通過AGC電路進行增益控制，調(diào)節(jié)范圍858dB。為了增強系統(tǒng)的鄰道選擇

24、性及帶外抑制性能，在兩級放大器間插入了一個BIQUAD濾波器。 AGC(自動增益控制） 電路主要對整個射頻通路(從天線端到基帶I/Q輸出)進行自動增益控制，保證接收機無論處于強信號區(qū)或弱信號區(qū)，基帶放大器輸出的基帶模擬I/Q信號的電平幅度基本上是穩(wěn)定的。 AGC共分九級，每級增益的大小由軟件根據(jù)每臺機的自身元件的參數(shù)設(shè)定(如上表)。當(dāng)接收機正常工作時，HAGAR根據(jù)接收信號的強度，設(shè)置相應(yīng)的AGC級別，當(dāng)信號強度發(fā)生變化時， HAGAR適當(dāng)調(diào)整 AGC的級別。用wintelsa看到的AGC增益值DNC2DNC2 上圖： I通道的直流補償 RX I Q信號音頻受話原理 從射頻部分的中頻 N500

25、 (HAGAR)輸出的 I/Q信號(RXIP、RXQP 67.708Kbit/s的FM信號)，輸入到COBBA(G8、F8)內(nèi)首先進行FM解調(diào)和GMSK解調(diào)，產(chǎn)生270.833kbit/s的數(shù)據(jù)流后，再送到中央處理器MAD內(nèi)進行去交織、解密， 變成22.8Kbit/S的數(shù)據(jù)流，然后進行信道解碼， 去掉9.8Kbit/S的檢錯、糾錯碼元，得到純凈的13Kbit/S的數(shù)字話音信號，最后在MAD內(nèi)進行語音解碼(RPE-LTP)，還原為64Kbit/S的數(shù)字話音信號后，再回送到COBBA內(nèi)。在COBBA內(nèi)首先進行PCM解碼,把64Kbit/S的數(shù)字話音信號還原成模擬的話音信號，再經(jīng)過COBBA內(nèi)的音頻

26、放大電路放大，放大后的話音信號從COBBA的D1、D2腳輸出，經(jīng)R119、R120推動B100(EAR)聽筒發(fā)聲。(而當(dāng)使用機外聽筒時，將經(jīng)過C101、C107、L401、 XEARN、 XEARP驅(qū)動外部耳機發(fā)聲)。電源及邏輯控制 以上各部分工作需要相應(yīng)的電壓，如接收需要VRX,發(fā)射需要VTX,頻率合成需要VCP等，在手機電路中有個專用的電源IC,我們稱它為CCONT. 什么狀態(tài)需要什么電壓，需要什么信號，在手機中是由MCU控制的，MCU相當(dāng)于人的大腦CCONT 的主要功能7個2.8V線性穩(wěn)壓器位RF部分供電 （VR1-VR7)基帶穩(wěn)壓器為基帶部分供電 (VBB)V2V線性MAD核心電壓穩(wěn)壓

27、器 (Vcore)PWM充電控制Watch dog關(guān)機SIM卡接口+5V開關(guān)模式穩(wěn)壓器 (VCP)1.5V參考電壓 (Vref)8-channel A/D 轉(zhuǎn)換32K睡眠時鐘充電檢測電池電壓檢測實時時鐘RAM后備模式CCONTCCONT是功率分配的核心，CCONT包括所有的穩(wěn)壓器，將功率分配給整個系統(tǒng)。VBB穩(wěn)壓器為基帶的數(shù)字部分提供2.8V的電源。手機工作時,基帶穩(wěn)壓器一直處于激活狀態(tài)。CCONT輸出電壓Regulator Vout Unit NotesVR12.8VVXO輸出至26MHz本振VR22.8VVRX輸出至HAGAR的接收電路部分VR32.8VVSYN-2為HAGAR數(shù)字和邏輯電

28、路提供工作電壓VR42.8VVSYN-1為HAGAR的本振提供工作電壓VR62.8VVCOBBA提 供COBBA的邏輯電路工作電壓VR72.8VVTX輸出至HAGAR的發(fā)射電路部分VSIM3.0/5.0Voutput voltage selectable by SIMPwr line from MAD2V5V5VVcp提供HAGAR的泵電路工作電壓Vref1.5vVreffor RF and CCONT A/DVbb2.8vfor baseband and COBBA digital parts, LCD driver穩(wěn)壓穩(wěn)壓電路VinVout 偏置電壓輸入電壓在穩(wěn)壓電路允許范圍內(nèi)，輸出電壓為

29、一個恒定值，我們可以靠控制偏置電壓來控制穩(wěn)壓電路的工作狀態(tài)，電源IC中包含許多穩(wěn)壓電路，由CPU提供偏置電壓穩(wěn)壓輸出需要一個參考電壓作為基準，參考電壓不對，那么其它電壓都不對，手機中的參考電壓為Vref=1.5VSIM卡電路SIM卡電路：SIM卡電路主要由中央處理器D300和電源模塊N201組成。電源N201不但作為整機供電模塊，還做為SIM卡的接口電路，它可支持3V和5V的SIM卡，在開機時中央處理器D300從它的SIMcard-CLK,SIMcard-IOC,SIMcard-DATASIMcard-RST等引腳送出脈沖信號到N201，令N201從它的VSIM DATA,SIMRST,SIM

30、-CLK等引腳送出5V的脈沖信號到SIM卡座，以檢測是否插入SIM卡以及SIM電壓是3V還是5V。電源模塊N201把檢測結(jié)果送回中央處理器D300.其根據(jù)檢測結(jié)果從SIMcard-PWR腳送出控制信號，令N201給SIM卡提供相應(yīng)的VSIM電壓。同時SIM卡-N201-D300三者之間還通過DAT,RST,CLK等線建立通信。A/D轉(zhuǎn)換器 CCONT中有8路A/D轉(zhuǎn)換器（VBAT,VCHAG,ICHAG, BSI, BTEMP,RSSI,EAD,VCXOTEMP)，將8路模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。MAD送A/D轉(zhuǎn)換選擇數(shù)據(jù)給CCONT，CCONT的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字部分將3bit的選擇碼解碼。RF-

31、regulatorsVREFVBBVCHARRegulatorControlOSC32kHzHARD LIMITS / POWER UPPWRONXMUX8/1A/D10 BitsVBATVCHARBSIICHARRSSIEADSIMINTER-FACEDATASELXDATA_IN/OUTDATA_CLKSIMCLKSIMCLK_OSIMRST_ASIMRST_ODATA_ADATA_OSIM I/O_CSIM_PWRPWM_OUTVSIMVBBRF REGOUT (5 pcs)CHARGER DETECTION7 pcsCRACRBSLCLKPURXDIGITAL PARTSV5VVSIM

32、V5V (VCP)BTEMPVREF /WDDISXCCONTINTV2VV2V (VCORE)VBACKVR3 (RAM_BCK)VR6 (VCOBBA)VR1 VR2 VR4 VR5 VR7CCONT的內(nèi)部電路框圖 1、關(guān)機模式 2、睡眠模式 在睡眠模式下，除基帶的VBB、VCOBBA和VCORE穩(wěn)壓器外，其它穩(wěn)壓器均關(guān)斷。RF單元的穩(wěn)壓器也關(guān)斷，只有CCONT的32KHZ睡眠時鐘振蕩器在工作。 3、激活模式 4、可激活式關(guān)斷 如果連接上充電器時手機是關(guān)斷的，手機被激活但進入一個稱作“可激活式關(guān)斷”的狀態(tài)。對用戶來說，手機是關(guān)斷的，但手機充電警告/顯示器上的電池充電指示告訴用戶電池處于充電

33、狀態(tài)。 5、本地模式： 手機參數(shù)的調(diào)整和測試的模式手機的幾種工作模式手機開機過程開機流程：按下電源鍵，將使電源模塊CCONT的E4腳由高電平變?yōu)榈碗娖剑擞|發(fā)信號使CCONT的穩(wěn)壓器打開，輸出邏輯電源(VBB)。同時，MAD的F2腳（ROW1）通過一個隔離二極管從高電平變?yōu)榈碗娖?，該信號使MAD檢測符合整機運行程序數(shù)據(jù)后， MAD輸出VCXOPwr信號給CCONT，啟動CCONT內(nèi)的基準頻率時鐘電源VXO，CCONT從H5腳輸出VXO向26MHz晶振電路供電，G502工作得到26MHz經(jīng)HAGAR分頻得到主時鐘13MHz信號，再將它送到MAD(RFC)，MAD得到13MHz信號后，送出另外一些

34、復(fù)位信號和時鐘給數(shù)字語音處理、邏輯射頻接口及語音編譯碼電路，同時調(diào)出存儲器內(nèi)的開機程序數(shù)據(jù)，送到CCONT內(nèi)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬控制信號，使CCONT維持輸出各項電壓，實現(xiàn)開機。按下開關(guān)鍵CCONTVbbMADMADVcxopwrCCONTVxo26M晶體在Hagar內(nèi)二分頻13MMADMAD調(diào)出存儲器內(nèi)的開機程序數(shù)據(jù),生成數(shù)字控制信號CCONT經(jīng)DA轉(zhuǎn)換成模擬控制信號，產(chǎn)生輸出電壓，維持開機開機流程圖CCONT的主要信號VR1VR7:RF線性穩(wěn)壓器輸出 Vref：參考電壓V2v:VcoreVBBV5V:VCPVR7base:VR7的基極電壓V5V-2:VSRAM穩(wěn)定VCP的作用PURX:MA

35、D的開機復(fù)位信號CCONINT:CCONT的中斷請求信號SLEEPCLK:睡眠時鐘輸出CNTVR(4:0):線性穩(wěn)壓器控制信號POWERONX:電源開機控制nSLEEPCLK:睡眠時鐘輸出nCNTVR(4:0):線性穩(wěn)壓器控制信號nPOWERONX:電源開機控制nEAD：外部附件檢測nIcharg:充電電流檢測nVcharg:充電電壓檢測nBSI：電池類型檢測nBETMP:電池溫度檢測nCARDDET:SIM卡檢測信號nSIMIF(4:0):SIM卡接口充電電路 充電 如果在手機上充電，還必須有 輸入瞬時電壓保護， 散熱保護 輸出過壓保護 受限的充電電流啟動穩(wěn)壓器 軟件切換（需要外部電容） 充

36、電類型的控制 后備電池充電電路直流電源充電電池充電軟件開關(guān)vch過壓保護PWM瞬時電壓保護溫度保護軟件切換CTIM電池比較Vlim1Vlim2Thsd-后備電池充電電路VbattVback瞬時電壓保護電路 瞬時電壓保護電路防止手機在充電器接入或斷開時產(chǎn)生的高壓擊穿，或防止用戶在使用水貨充電器提供的不穩(wěn)定電壓造成的擊穿。當(dāng)充電輸入電壓VCH大于VCHprot電壓時，CHAPS進入保護模式，電源開關(guān)關(guān)斷；當(dāng)VCH小于VCHprot時，電源開關(guān)開啟，邏輯“高”PWM信號送出。當(dāng)充電器接入時，短暫的高壓（VCHVCHprot）可能出現(xiàn)，這時在CHAPS內(nèi)可能有一個短暫的開機時延（Tpor）使VCH下落

37、，直到VCH正常。輸出過壓保護 輸出過壓保護電路用來保護手機免于損壞，并且會定義不同的電池類型在充電關(guān)斷時的電壓。當(dāng)VBAT電壓升高到VLIM1或VLIM2時，開關(guān)立即關(guān)斷。極限電壓VLIM1和VLIM2是由LIM-input腳輸入的邏輯低和邏輯高決定的。LIM=LOW,選擇LIM1，LIM=HIGH,選擇LIM2。當(dāng)輸出過壓保護電路的開關(guān)一旦關(guān)斷，它將保持這種狀態(tài)一直到輸入電壓降落到標準值以下（VCHVBAT導(dǎo)致后備電池電流泄涌到VB的情況是禁止的。溫度保護：溫度保護電路防止CHAPS不會過熱，只在啟動和PWM模式下使用。在啟動模式下，CHAPS溫度引腳溫度超過Thsd+，開關(guān)關(guān)斷；當(dāng)引腳溫

38、度低于Thsd-，開關(guān)開啟。在PWM模式下，開關(guān)的開啟和關(guān)斷是由PWM-input引腳為HIGH/LOW決定的。CHAPS的工作模式 CHAPS的四種模式： RESET 復(fù)位模式：這種模式下CHAPS沒有工作，沒有充電器連接，只有RTC后備電池充電電路是激活的，在VCHVpor，VCHVBAT，CHAPS在經(jīng)過短暫時延后進入開機模式或PWM模式，具體哪種模式由電池電壓決定。當(dāng)充電器斷開后，VCHVpor，VCHVBAT，CHAPS重新進入RESET模式。 啟動模式：這種情況下，電池正在充電。當(dāng)充電器接上時，VBATVPWM（PWM狀態(tài)的門限電壓）情況下，CHAPS由復(fù)位模式進入啟動模式。當(dāng)VB

39、ATVPWM時，電池就會通過功率開關(guān)由線性啟動穩(wěn)壓器充電，這時0VBATVPWM門限值，CHAPS進入PWM模式。開關(guān)的狀態(tài)由PWM控制。啟動穩(wěn)壓器不再使用。 PWM模式：PWM模式是電池電壓足夠高時的一種常見模式。在PWM模式下，電池充電是由外部的軟件控制的，邏輯高/低控制開關(guān)的連通/關(guān)斷。當(dāng)VBATVPWM時，就進入PWM模式。 保護模式：當(dāng)VBATVLIM1/VLIM2；當(dāng)VCHVCHprot；當(dāng)TThsd+時，CHAPS進入保護模式，開關(guān)關(guān)斷。CHAPS的主要信號VCH:輸入充電電壓RSENSE：電流輸出，連接到電流感應(yīng)電阻VBAT:電池電壓，連接到CHAPS的電壓檢測部分VBACK:

40、后備電池充電電壓輸出LIM:輸出門限電壓選擇信號PWM:充電開關(guān)控制信號CTIM:軟開關(guān)用的外部電容充電電路充電電路：充電電路主要由N200、N201、MAD構(gòu)成。充電的過程如下： 1、充電請求N201檢測電池BSI，當(dāng)檢測出電量不足時，N201通過ccontint向MAD請求充電。2、MAD發(fā)出充電警告信號，當(dāng)用戶接上充電電源，充電電壓從 N200的VCH輸入。3、MAD負責(zé)充電數(shù)據(jù)檢測，當(dāng)數(shù)據(jù)正確時允許充電，并發(fā)出指令使N201的B5腳(PWM-OUT)發(fā)出1Hz的PWM充電控制信號控制N200的充電開關(guān)合上，從N200的 C6、D6輸出充電電壓給電池進行充電。 4、充電過程中，N201對

41、N200 的C1、D1腳即R204的電壓差進行監(jiān)視，以判斷電池是否充滿。5、當(dāng)N201判斷電池已充滿時(當(dāng)電池電壓接近3.5V時)，它會發(fā)信號給MAD。6、MAD發(fā)出指令（CCUT）讓N201 停止送出PWM充電控制信號，使N200 充電開關(guān)分離，從而結(jié)束充電.V205R1R2CCUTCH-LIMLIMCTIMVCHVCHRPWMR210R209L202F200N200N201VBATRSENPWMICHARVBATVBATCCONTINOUTCLKD300M A DMAD(D300):數(shù)字信號處理；整機管理；系統(tǒng)控制。 ASIC 專用集成電路,控制MCU與DSP之間的通訊 DSP 數(shù)字信號處

42、理器，控制接口和語音編碼/解碼 MCU 主控制單元處理器 包括射頻部分的控制 ,液晶顯示驅(qū)動.通信控制 ,鍵盤掃描,確定GSM系統(tǒng)對本用戶是否有使用本系統(tǒng)的權(quán)利；監(jiān)視信號場強；本機充電監(jiān)視；控制整機供電的開關(guān)狀態(tài)；外部設(shè)備的接入監(jiān)視；電池電壓使用監(jiān)視；以及對其它集成電路的指令控制與相互之間的數(shù)據(jù)傳送；對音頻模塊送來的PCM編碼進行RPELTP編碼；信道編碼；交織；加密；接收通道的自適應(yīng)均衡；信道分離；解密；信道解碼和語音解碼等一系列的數(shù)字信號處理。MAD的工作條件MAD工作需要三個條件：工作電壓、復(fù)位信號、工作時鐘 MAD電壓是由CCONT提供的1.9V的Vcore和2.8V的VBB電壓供給的

43、 MAD的復(fù)位方式有CCONT提供的PURX信號，軟件復(fù)位和watch dog復(fù)位。PURX可以復(fù)位MAD，但是一旦被釋放，將系統(tǒng)時鐘同步。軟件復(fù)位和watch dog復(fù)位是由軟件控制的。 MAD的時鐘電路如下：MAD內(nèi)部大多數(shù)時鐘都是13MHZ的正弦波，它是由CCONT提供的32KHZ睡眠時鐘和26MHZ晶振產(chǎn)生的13MHZ提供的。經(jīng)過兩個PLL后供給LEAD和ARM.LEAD最大頻率為78MHZ，ARM最大頻率為26MHZ。LEADPLLARMSystem logicPLL32KHZSelectclock13MHZ13M,26MMAD的主要信號 鍵盤部分：ROW(5:0):鍵盤行線的I/O

44、線，其中，ROW(0)還是LCD并行驅(qū)動數(shù)據(jù)線；ROW(4)還是LCD并行驅(qū)動選擇控制線；ROW(5)還是LCD串行驅(qū)動控制線/數(shù)據(jù)顯示線；并行LCD驅(qū)動讀/寫選擇線。COL(4:0):鍵盤列線I/O數(shù)據(jù)線COL(4:0)常0，ROW(5:0)常1。當(dāng)有一個鍵按下時，其對應(yīng)的ROW線變成低電平，經(jīng)過相應(yīng)的ROW線送給MAD，MAD根據(jù)ROW,COL的狀態(tài)利用鍵盤掃描程序定位，確定是哪個鍵，然后通過ROW(5)線送到LCD，在LCD上顯示。MAD的主要信號 LED部分：KBlights:鍵盤燈的控制信號LCDlights:LCD燈的控制信號8個LED發(fā)光二極管的正極均連在VB上，當(dāng)KBlights或LCDlights信號通過N400加在LED負極上時，LED導(dǎo)通發(fā)光.R403,R404的阻值可以影響LED的亮度。B