1、第二部分學完此課程，您將會： 熟悉手機模塊的組成結構 熟練手機內部各功能模塊的工作原理 對手機結構有全面的認識，能夠形成一個基本的、系統的整體手機結構理論框架手機組成模塊整體介紹手機組成模塊整體介紹第第2 2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹第第3 3節節 手機模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹第第4 4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹 第第5 5節節 手機簡要工作過程及圖表手機簡要工作過程及圖表第第1節節 手機組成模塊整體介紹手機組成模塊整體介紹第第1節節 手機組成模塊整體介紹手機組成模塊整體介紹整體介紹整體介紹 射頻部分主要是把基帶送過來的低頻小功率的信

2、號轉變成為適合在空間傳送的高頻大功率的信號，以及把從天線接收的高頻微弱信號轉變成為基帶能夠處理的具有一定幅度的低頻信號。 基帶部分主要把聲音信號轉變成為電信號，再進行處理，使得信號適合在信道中傳輸，并保證在接收端可以正確接收。另外還完成基帶信號到聲音信號的轉換，完成對整機工作的管理和控制。 外圍部分主要完成手機和人之間的接口功能，對手機的使用、操作全部通過此部分完成。第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹射頻電路結構組成射頻電路結構組成第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹射頻模塊接收通路射頻模塊接收通路作用：作用： 將將935-960MHz或或1805-1880M

3、Hz的高頻信號下變頻為的高頻信號下變頻為67.708KHz的基帶信號。的基帶信號。第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹接收機分類：接收機分類：第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹超外差二次變頻和超外差一次變頻都屬于超外差變頻接收機，而超外差變頻接收機的核心電路就是混頻器，若接收機的混頻器出現故障則會導致無信號，不注冊等故障。混頻電路混頻電路混頻電路又叫混頻器（MIX）是利用半導體器件的非線性特性,將兩個或多個信號混合,取其差頻或和頻,得到所需要的頻率信號。在手機電路中,混頻器有兩個輸入信號(一個為輸入信號,另一個為本機振蕩),一個輸出信號（其輸出被稱為中頻IF）

4、。在接收機電路中的混頻器是下變頻器,即混頻器輸出的信號頻率比輸入信號頻率低；在發射機電路中的混頻器通常用于發射上變頻,它將發射中頻信號與UHFVCO(或RXVCO)信號進行混頻,得到最終發射信號。第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹 超外差變頻接收機和直接變頻接收機的關系超外差變頻接收機和直接變頻接收機的關系 （1）同同：兩者都是信號是從天線到低噪聲放大器,再到頻率變換單元,最后到語音處理電路。 （2）異異：超外差變頻接收機首先需要將高頻信號轉換為中頻信號然后才傳輸給解調電路，RXI/Q信號都是需要解調電路輸出的,而在直接變換線形接收機混頻器輸出的就是RXI/Q信號。 （3）優

5、缺點：優缺點：超外差變頻接收機超外差變頻接收機因為通過適當地選擇中頻和濾波器可以獲得極佳的選擇性和靈敏度。 但是卻必須使用成本昂貴而且體積龐大的中頻零件。 直接變頻（零中頻）接收機直接變頻（零中頻）接收機由由于在下變頻過程中不需要經過中頻，直接將高頻信號轉化成低頻信號，而且鏡像頻率即是射頻信號本身，不存在鏡像頻率干擾，這種采用直接轉換的方式，節省了昂貴的中頻器件及中頻至基帶轉換電路，集成度高。但實際應用中可能受“直流位移”的影響，降低接收靈敏度，基頻IC軟件上多采用直流濾波技術，生產廠家必須在生產時執行額外的生產步驟：進行二階截取點校準，得到的修正值存儲在內存，并在手機開機時用來校準手機。第第

6、2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹射頻模塊發射通路射頻模塊發射通路作用：作用： 將將67.708KHz的低頻信號上變頻為的低頻信號上變頻為890915MHz或或17101785MHz的高頻信號，并發的高頻信號，并發射出去。射出去。第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹發射機分類：發射機分類：第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹發射機分類比較發射機分類比較 相同點相同點 兩者都是信號是從語音拾取到語音處理電路在經過頻率變換單元,經放大電路從天線發射出去. 差異點差異點1.1.最終發射信號的產生方式不同：最終發射信號的產生方式不同：a.a.帶發射上變頻器

7、發射機：帶發射上變頻器發射機：TXI/Q信號首先需要通過發射中頻電路完成I/Q調制后,在過發射上變頻電路產生最終發射信號b. b. 帶發射變換變換模塊發射機帶發射變換變換模塊發射機: :TXI/Q信號同樣需要經過發射中頻調制,經過發射變換和TXVCO電路成最終發射信號c.c.直接調制發射機直接調制發射機: :發射基帶信號TXI/Q不再是調制發射中頻信號，而是直接調 制在發射機射頻信號上。I/Q調制器直接輸出最終發射信號 2.2.集成度不同集成度不同 所涉及電路越少,集成度將會越高,不論從成本和外觀上都是越適應發展需要的.第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹射頻模塊鎖相環部分射頻

8、模塊鎖相環部分作用作用:提供足夠的高精度高穩定度的工作頻率提供足夠的高精度高穩定度的工作頻率第第2節節 手機模塊射頻模塊介紹手機模塊射頻模塊介紹鎖相環結構鎖相環結構在射頻電路中，鎖相環電路扮演著非常重要的角色,是頻率合成器的核心.主要作用是由頻穩性很強的基準信號得到一個同樣頻率穩定的信號工作原理：工作原理：壓控振蕩器產生周期性的輸出信號，如果其輸出頻率低于參考信號的頻率，鑒相器通過電荷放大器改變控制電壓使壓控振蕩器就的輸出頻率提高。如果壓控振蕩器的輸出頻率高于參考信號的頻率，鑒相器通過電荷放大器改變控制電壓使壓控振蕩器就的輸出頻率降低。低通濾波器的作用是平滑電荷放大器的輸出，這樣在鑒相器進行微

9、小調整的時候，系統趨向一個穩態。調制調制/ /解調的概念：解調的概念：將信號（低頻）經過一系列處理后，將信號（低頻）經過一系列處理后，“加載加載”到高頻載波上。解調是調到高頻載波上。解調是調制的逆過程，把信號從高頻載波上制的逆過程，把信號從高頻載波上“卸載卸載”下來。下來。高頻載波高頻載波信號信號調制電路調制電路手機無網絡的原因有哪些？第第3節節 手機模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹基帶模塊基帶電源管理部分基帶模塊基帶電源管理部分第第3節節 手機模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹電源管理部分電源管理部分 由于電池電壓的不穩定和器件對電壓、電流要求的精確性與多樣性，最重要的是出于降低功耗的

10、考慮，手機需要專門的電源管理單元。 對各種電壓的要求： 內核電壓：內核電壓：電壓較低，要求精確度高，穩定性好。 音頻電壓：音頻電壓：模擬電壓，要求電源比較干凈，紋波小。 I/O I/O 電壓：電壓：要求在不需要時可以關閉或降低電壓，以減少功耗。 功放電壓：功放電壓：由于電流要求較大，直接由電池供電。第第3節節 手機模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹基帶模塊基帶元件工作原理基帶模塊基帶元件工作原理第第3節節 手機模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹基帶元件工作原理基帶元件工作原理CPU和存儲器之間通過數據總線、地址總線和控制總線連接，這三類總線都采用并行方式，FLASH和SDRAM共用這三類總

11、線，通過片選信號來區分是對哪個進行操作。FLASH存儲手機所有的數據，包括軟件代碼和資料，掉電后不會丟失。開機后，首先要從FLASH中把程序和需要的資料調入SDRAM，所有的軟件都是在SDRAM中運行，掉電后數據不會被保留。外部主時鐘的頻率一般較低，內核的運行頻率一般較高，主時鐘進入基帶芯片倍頻后提供給CPU使用。基帶主芯片內部一般有兩個處理器：一是ARM處理器，主要用做控制功能，對手機的運行進行管理，比如時鐘控制、電源管理、射頻控制、I/O控制等；二是DSP處理器，主要用來處理數據，完成信號處理的各種算法，比如音頻編解碼、信道編解碼、交織去交織、加解密等。手機不開機是何原因？第第3節節 手機

12、模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹信號處理部分信號處理部分 這部分完成音頻信號的轉換和處理，分為兩路，一路完成聲音信號到射頻信號的轉換：聲音信號經過MIC轉變成模擬的電信號；經A/D轉換變為64Kbit/s的PCM數字信號，再經壓縮編碼，去除冗余度，變為8Kbit/s的數據流；然后通過信道編碼增加冗余度，保證傳輸的可靠性；加密后送往射頻單元處理，最后由天線發射出去。另外一路完成射頻信號到聲音信號的轉換，處理過程相反。聲音MICMIC語音編碼信道編碼加密RF單元聲音SPKSPK語音解碼信道解碼解密RF單元第第3節節 手機模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹基帶模塊時鐘部分基帶模塊時鐘部分第第3

13、節節 手機模塊基帶模塊介紹手機模塊基帶模塊介紹 主時鐘為手機工作提供基準的頻率源，在開機過程中起振，在關機后停振。它供向CPU，產生數據傳輸和控制時序所需的時鐘。 睡眠時鐘為手機提供計時的基準頻率，不論是否開機，只要電池有電就可起振。它供向電源管理芯片和CPU，以維持手機的時間準確，并提供關機后的計時功能，從而支持關機鬧鐘。第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊開機部分外圍電路模塊開機部分手機開機原理（框圖）手機開機原理（框圖）手機要正常開機，需具備以下四個條件：電源（供電正常）、時鐘、復位、軟件電源（供電正常）、時鐘、復位、軟件電源電源IC工作正常：工作正常

14、：1、電源IC供電正常。電源IC要正常工作，需有工作電壓，即電池電壓或外接電源電壓；2、有開機觸發信號。在按下開機鍵時，開機觸發信號就有了電平的變化（從高電平變 為低電平或從低電平變為高電平），此信號會被送到電源IC上。3、電源IC工作正常。電源IC內一般集成有多組受控或非受控穩壓電路，當有開機觸發 信號時，電源IC的穩壓輸出端應有電壓輸出。4、有開機維持信號。開機維持信號來自CPU，電源IC只有得到開機維持信號后才能輸出 持續的電壓，否則，手機將不能持續開機。邏輯電路工作正常：邏輯電路工作正常： 1、有正常的工作電源。按下開機鍵后，電源IC輸出穩定的供電電壓要為邏輯電路供電， 包括CPU、F

15、LASH。 2、正常的系統時鐘。時鐘信號是CPU按節拍處理數據的基礎，有13MHz晶振和32.768K實 時時鐘晶振。在手機工作時，由13MHz提供精確地系統時鐘，保證通話、游戲等功能 正常進行。在手機待機時，系統大部分電源均被關閉，13MHz時鐘也間斷工作，32K 實時鐘工作；這樣手機待機功耗會大大降低。3、有正常的復位信號。CPU剛供上電源時，其內部各寄存器處于隨機狀態，不能正常運行 程序，因此，CPU必須有復位信號進行復位。手機中的CPU的復位端一般是低電平復位， 即在一定時鐘周期后使CPU內部各種寄存器清零，而后此處電壓再升為高電平，從而使CPU從頭開始運行程。4、邏輯電路本身正常。邏

16、輯電路主要包括CPU、FLASH。當CPU具備電源、時鐘和復位三個條件后，通過片選信號與FLASH聯系，通過數據總線與地址總線相互傳送數據。軟件運行正常：軟件運行正常： 軟件是CPU控制手機開機與各種功能的程序。開機的程序與設置存放在FLASH內，有些手機軟件資料可以向下兼容，所以這些手機可以改版和升級；有些手機由于軟件加密，即使同型號手機的都不兼容。因此，若軟件出錯或軟件不對就可能造成手機不開機。當然，軟件不正常還可能造成不入網、不顯示、功能紊亂、死機等許多故障。 第第4 4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊關機部分外圍電路模塊關機部分1、當長按關機鍵時觸發關

17、機操作，CPU輸出信號給睡眠時鐘和電源管理芯片。2、睡眠時鐘工作，電源管理芯片停止輸出供電，手機振鈴電路、顯示電路、射 頻電路停止工作完成關機操作。第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊送話部分外圍電路模塊送話部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊送話部分外圍電路模塊送話部分對于MIC的第2級放大器，是可以選擇并做適當配置的。不使用第2級放大時，MIC信號直接由第1級放大后，送到13bit ADC中轉換，然后進入后面的通路。這1級放大通過設置寄存器可以選擇-2dB，+6dB，+8dB和+18dB的不同增益。此級輸出端口為M

18、ICOUTP和MICOUTN。使用第2級放大時，需要接外圍電路，用來增強Tx通路的音頻性能。由Tx通路得到的話音數字信號送到MDSP作后續的處理，進行調制放大，直到送至RF模塊發射出去。第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介手機模塊外圍電路模塊介紹紹外圍電路模塊鈴音外圍電路模塊鈴音/受話部分受話部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊鈴音外圍電路模塊鈴音/受話部分受話部分作為Tx 通道的逆向過程，RF 接收到的信號經過一系列處理(如解調等)后，由MDSP送至Vocoder 的解碼器，而后經過PCM 接口到達Codec 的Rx 部分，從耳機/聽筒送出。第第4節節

19、手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊振動部分外圍電路模塊振動部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊振動部分外圍電路模塊振動部分并聯一個電容，抑制高頻噪聲馬達兩端形成電勢差，馬達工作由三極管起開關作用，由CPU控制信號控制關斷電池電壓保護電路，抑制反向電壓對馬達的作用CPU控制信號第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介手機模塊外圍電路模塊介紹紹外圍電路模塊顯示部分外圍電路模塊顯示部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊按鍵背景燈部分外圍電路模塊按鍵背景燈部分電感式LED驅動電路電荷泵LED驅動電路背光驅

20、動介紹手機LCD本身不會發光，要想讓其顯示所要數據和圖像，就必需使用白光背光源，手機中的白光背光源一般由數個側發光白色LED燈組成，LED燈的個數由屏的大小尺寸決定，一般由26個不等。手機LCD背光用白光LED正常發光時的If為20mA，Vf一般為3.03.4V 。 白光LED驅動方式主要有兩種：一種是采用電感升壓式DC/DC升壓變換的原理來驅動，所有的LED串聯接在一起，一般也叫做串聯型驅動方式；另一種是采用升壓式電荷泵驅動電路，所產生的電壓一般在5V/4.5V或者是根據LED的正向導通電壓而自適應確定的一個電壓，所有的LED并聯在一起，一般也叫做并聯型驅動方式。 第第4節節 手機模塊外圍電

21、路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊鍵盤部分外圍電路模塊鍵盤部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊鍵盤部分外圍電路模塊鍵盤部分上圖的鍵盤是一個54的矩陣陣列，所有的鍵盤列掃描信號直接鏈接到CPU，通過一個數學組合關系，按鍵時，將其中的兩個掃描信號直接短接，觸發CPU輸出相應的信號。“END”（開機鍵）專門采用單獨掃描信號，信號直接鏈接到電源管理模塊，可以直接觸發電源管理模塊，完成整個系統的啟動。第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊翻蓋部分外圍電路模塊翻蓋部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模

22、塊介紹外圍電路模塊卡座部分外圍電路模塊卡座部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介手機模塊外圍電路模塊介紹紹外圍電路模塊卡座部分外圍電路模塊卡座部分-智能卡智能卡標準6PIN SIM卡座引腳包括：VCC(供電)、RST（復位）、CLK（時鐘）、GND（接地）、VPP（電源）、I/O（接口數據），當這些信號與CPU不兼容時，會通過PM進行電平轉換，調整幅度為50mV左右，而接口電平也在1.8V3.0V之間，另外各個信號由靜電與浪沖保護電路，由單獨的保護器件完成。第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊卡座部分外圍電路模塊卡座部分-存儲卡存儲卡根據存儲方式分為：與非&

23、amp;或非兩種形式的存儲卡.主要信號為：MMC_CMD（命令） 、MMC_DATA（數據） 、MMC_CLK（時鐘） 、MMC_DETECT（檢測）等根據CPU不同的識別方案，Detect信號可默認為高電平或低電平，接入存儲卡后，電平相反來檢測有卡接入。第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介手機模塊外圍電路模塊介紹紹外圍電路模塊攝像部分外圍電路模塊攝像部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊數據接口部分外圍電路模塊數據接口部分第第4節節 手機模塊外圍電路模塊介紹手機模塊外圍電路模塊介紹外圍電路模塊數據接口部分外圍電路模塊數據接口部分-藍牙藍牙主要信號及引腳定義為：工作原理：工作原理： 藍牙芯片進行調制解調，藍牙芯片進行調制解調，CPUCPU進行基帶信號處理，與手機射頻通進行基帶信號處理，與手機射頻通道不公用道不公用第第5 5節節 手機簡要工作過程 GSM手機開機初始工作流程手機開機初始工作流程 當手機開機后， 首先搜索并接收最強的 BCCH (廣播控制信道)中的載波信號， 通過讀取BCCH中的FCH (頻率校正信道)，