第4章GSM手机射频电路分析与维修课件.ppt

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1、第4章GSM手机射频电路分析与维修第1页，此课件共109页哦本章要点：本章要点：4.1 4.1 手机接收电路的形式和组成手机接收电路的形式和组成4.2 4.2 手机发射电路的形式和组成手机发射电路的形式和组成4.3 4.3 手机频率合成电路的组成和工作过程手机频率合成电路的组成和工作过程4.4 4.4 典型手机射频电路分析典型手机射频电路分析4.5 GSM4.5 GSM手机射频电路的维修手机射频电路的维修第2页，此课件共109页哦4.1 4.1 手机接收电路的形式和组成手机接收电路的形式和组成 GSMGSM基基站站发发来来的的无无线线蜂蜂窝窝信信号号（电电磁磁波波）是是十十分分微微弱弱的的，手

2、手机机电电路路必必须须要要将将这这个个微微弱弱的的信信号号放放大大120dB120dB才才能能满满足足负负载的需要。载的需要。1 1、多级、多级选频放大器选频放大器进行放大进行放大2 2、基基站站发发射射的的高高频频已已调调波波（信信道道频频率率）变变化化时时，手手机机的的多多级级放放大大器器的的所所有有调调谐谐回回路路必必须须跟跟着着改改变变，而而且且要要做做到到统统一一调谐。调谐。高高频频选选频频放放大大器器的的通通频频带带宽宽度度太太宽宽，当当频频率率改改变变时时，各各放放大大器器调调谐谐回回路路统统一一改改变变，这这是是很很难难做做到到的的。因因此此，GSMGSM手手机机接收电路一般都

3、采用接收电路一般都采用超外差式变频接收电路超外差式变频接收电路。工工作作原原理理：把把各各个个不不同同频频率率的的信信号号（信信道道信信号号）转转换换 （混混频频）为为频频率率固固定定的的中中频频信信号号，通通过过设设置置高高增增益益、高高稳稳定定度度的的中频放大器中频放大器来达到各项技术指标的要求。来达到各项技术指标的要求。第3页，此课件共109页哦4.1.1 4.1.1 接收电路的形式接收电路的形式手机的超外差式变频接收机有手机的超外差式变频接收机有3 3种基本形式：种基本形式：1 1、超外差一次变频接收电路、超外差一次变频接收电路2 2、超外差二次变频接收电路、超外差二次变频接收电路3

4、3、直接变频线性接收电路、直接变频线性接收电路第4页，此课件共109页哦1 1、超外差一次变频接收电路、超外差一次变频接收电路第5页，此课件共109页哦超外差一次变频接收电路工作原理超外差一次变频接收电路工作原理 天天线线感感应应到到的的无无线线蜂蜂窝窝信信号号（电电磁磁波波），经经天天线线电电路路和和射射频频滤滤波波器器进进入入接接收收电电路路，接接收收到到的的信信号号首首先先由由低低噪噪声声放放大大器器进进行行放放大大，放放大大后后的的信信号号再再经经射射频频滤滤波波器器后后，被被送送到到混混频频器器。在在混混频频器器中中，射射频频信信号号与与射射频频VCOVCO信信号号进进行行混混频频（

5、差差频频射射频频信信号号-射射频频VCOVCO信信号号），得得到到接接收收中中频频信信号号，中中频频信信号号经经中中频频放放大大后后，在在中中频频处处理理模模块块内内进进行行RXI/QRXI/Q解解调调，解解调调所所用用的的参参考考信信号号来来自自接接收收中中频频VCOVCO。该该信信号号首首先先在在中中频频处处理理电电路路中中被被分分频频（/N)/N)，然然后后与与接接收收中中频频信信号号进进行行混混频频（差差频频中中频频信信号号-中中频频VCOVCO分分频频信信号号），得得到到67.707kHz67.707kHz的的RXI/QRXI/Q信号信号(基带信号）基带信号）。经经解解调调所所得得R

6、XI/QRXI/Q信信号号再再送送到到音音频频处处理理电电路路，进进行行 GMSKGMSK解解调调、去去交交织织、解解密密、信信道道解解码码、语语音音解解码码、PCM PCM 解解码码、数数模模转转换换DACDAC等等处处理理，还还原原出出模模拟拟语语音音信信号号，推推动动受受话器发音。话器发音。第6页，此课件共109页哦2 2、超外差二次变频接收电路、超外差二次变频接收电路第7页，此课件共109页哦超外差二次变频接收电路工作原理超外差二次变频接收电路工作原理 天天线线感感应应到到的的无无线线蜂蜂窝窝信信号号（电电磁磁波波），经经天天线线电电路路和和射射频频滤滤波波器器进进入入接接收收电电路路

7、，接接收收到到的的信信号号首首先先由由低低噪噪声声放放大大器器进进行行放放大大，放放大大后后的的信信号号再再经经射射频频滤滤波波器器后后，被被送送到到第第一一混混频频器器。在在第第一一混混频频器器中中，射射频频信信号号与与射射频频VCOVCO信信号号进进行行混混频频，得得到到接接收收第第一一中中频频信信号号，经经一一中中频频滤滤波波器器后后,第第一一中中频频信信号号与与接接收收第第二二本本机机振振荡荡信信号号（VHFVCOVHFVCO电电路路）混混频频，得得到到接接收收第第二二中中频频，经经二二中中频频滤滤波波器器,再再经经二二中中频频放放大大后后，在在中中频频模模块块中中进进行行RXI/QR

8、XI/Q解解调调，解解调调所所用用的的参参考考信信号号来来自自接接收收中中频频VCOVCO，参参考考信信号号首首先先在在中中频频处处理理电电路路中中被被分分频频，然然后后与与接接收收中中频频信信号号进行混频，得到进行混频，得到67.707kHz67.707kHz的的RXI/QRXI/Q信号。信号。经经解解调调所所得得RXI/QRXI/Q信信号号再再送送到到音音频频处处理理电电路路，进进行行GMSKGMSK解解调调、去去交交织织、解解密密、信信道道解解码码、语语音音解解码码、PCM PCM 解解码码、数数模模转转换换 DACDAC等等处处理理，还还原原出出模模拟拟语语音音信信号号，推动受话器发音

9、。，推动受话器发音。第8页，此课件共109页哦3 3、直接变频线性接收电路、直接变频线性接收电路第9页，此课件共109页哦直接变频式线性接收电路工作原理直接变频式线性接收电路工作原理 天天线线感感应应到到的的无无线线蜂蜂窝窝信信号号（电电磁磁波波），经经天天线线电电路路和和射射频频滤滤波波器器进进入入接接收收电电路路，接接收收到到的的信信号号首首先先由由低低噪噪声声放放大大器器进进行行放放大大，放放大大后后的的信信号号再再经经射射频频滤滤波波器器后后，被被送送到到混混频频器器。在在混混频频器器中中，射射频频信信号号与与SHFVCOSHFVCO信信号号进进行行混混频频（差差频频射射频频信信号号-

10、SHFVCO-SHFVCO信信号号），得得到到67.707kHz67.707kHz的的RXI/QRXI/Q信号信号(基带信号）基带信号）。经经解解调调所所得得RXI/QRXI/Q信信号号再再送送到到音音频频处处理理电电路路，进进行行 GMSKGMSK解解调调、去去交交织织、解解密密、信信道道解解码码、语语音音解解码码、PCM PCM 解解码码、数数模模转转换换DACDAC等等处处理理，还还原原出出模模拟拟语语音音信信号号，推推动动受受话话器器发音。发音。第10页，此课件共109页哦4.1.2 4.1.2 接收电路的组成接收电路的组成第11页，此课件共109页哦1 1、天线电路、天线电路 在在手

11、手机机电电路路图图中中，天天线线电电路路是是手手机机接接收收电电路路的的第第一一级级和和发发射射电电路路的的最最后后一一级级电电路路，属属于于收收发发共共用用。天天线线电电路路主主要要完成以下几项任务：完成以下几项任务：一一是是完完成成接接收收信信号号与与发发射射信信号号双双工工切切换换。为为防防止止相相互互干干扰扰，所所以以要要由由控控制制信信号号完完成成接接收收和和发发射射的的分分离离，控控制制信信号号是是来来自自CPUCPU的的RX-EN(RX-EN(接接收收启启动动)和和TX-EN(TX-EN(发发射射启启动动)或或由由它它们们转转换而得的信号；换而得的信号；二二是是完完成成双双频频或

12、或三三频频切切换换。在在接接收收时时完完成成(GSM(GSM频频段段935935960MHz960MHz，DCSDCS频频 段段 18051805 1880MHz1880MHz，PCSPCS频频 段段 193O193O1990MHz)1990MHz)的的切切换换；在在发发射射时时，完完成成(GSM(GSM频频段段890890915MHz915MHz，DCSDCS频频段段171017101785MHz1785MHz，PCSPCS频频段段185018501910MHz)1910MHz)的的切切换换，使使手手机机在在某某一一频频段段工工作作时时，另另外外频频段段空空闲闲，控控制制信信号号主要来自切换

13、控制电路。主要来自切换控制电路。第12页，此课件共109页哦2 2、低噪声放大电路、低噪声放大电路 LNA(Low LNA(Low Noise Noise Amplifier)Amplifier)一一般般位位于于天天线线和和混混频频器器之之间间，是是第第一一级级放放大大器器，所所以以叫叫接接收收前前端端放放大大器器、高高频频放放大大器器。它主要完成两项任务：它主要完成两项任务：一一是是对对空空中中接接收收到到的的高高频频调调制制信信号号进进行行第第一一级级放放大大，以以满满足足混混频频器器对对输输入入的的接接收收信信号号幅幅度度的的要要求求，提提高高接接收收信信号号的的信噪比；信噪比；二二是是

14、在在低低噪噪声声放放大大电电路路中中，设设置置有有电电感感L L与与电电容容C C组组成成的的并并联联谐谐振振回回路路(选选频频网网络络或或调调谐谐回回路路)，目目的的是是选选出出所所需需要要的频带，滤除不需要的频率。的频带，滤除不需要的频率。第13页，此课件共109页哦3 3、混频器、混频器 混混频频器器也也称称混混频频电电路路，用用MIXMIX表表示示。混混频频就就是是将将本本机机振振荡荡信信号号（VCO)VCO)和和信信号号频频率率，加加到到非非线线性性器器件件上上进进行行频频率率组组合合，取取出出其其差差频频或或和和频频。由由此此可可知知，混混频频器器在在频频域域上上起起着着减减(加加

15、)法器的作用。法器的作用。手手机机超超外外差差式式接接收收机机就就是是把把接接收收到到的的基基站站信信号号(高高频频信信号号)和和手手机机接接收收机机本本身身的的本本振振信信号号（VCO)VCO)进进行行减减法法运运算算，取取出出其其差差频频信信号号，变变换换成成为为固固定定中中频频。由由于于中中频频信信号号比比高高频频信信号号的的频频率率低低且且固固定定，因因此此，容容易易得得到到比比较较稳稳定定和和较较高高的的增增益益，且且不不会会产产生生高高频频自自激激振振荡荡，使使接接收收灵灵敏敏度度大大大大提提高。高。手手机机的的混混频频器器有有两两个个输输入入端端和和一一个个输输出出端端，即即一一

16、个个信信号号输入端、一个本机振荡输入端和一个信号输出端。输入端、一个本机振荡输入端和一个信号输出端。第14页，此课件共109页哦4 4、中频放大器、中频放大器1 1）中中频频放放大大电电路路的的主主要要任任务务是是放放大大中中频频信信号号，手手机机的的灵灵敏度敏度、选择性选择性等技术指标主要取决于中频放大器。等技术指标主要取决于中频放大器。2 2）手机中频放大器大多集成在）手机中频放大器大多集成在射频射频ICIC中。中。3 3）中频放大器的）中频放大器的工作电源工作电源要求很高，一般都是专用供电。要求很高，一般都是专用供电。第15页，此课件共109页哦5 5、解调电路、解调电路 接接收收电电路

17、路从从空空中中接接收收到到载载有有低低频频信信息息的的高高频频已已调调波波（电电磁磁波波），不不能能直直接接送送入入人人耳耳，因因为为人人耳耳听听不不到到高高频频，所所以以要要将将低低频频信信号号通通过过非非线线性性电电路路（混混频频器器）从从高高频频载载波波提提取取下下来来，还还原原出出来来，才才能能将将声声音音送送入入人人耳耳，将将文文字字、图图像像送送入人眼。这种还原的过程叫入人眼。这种还原的过程叫解调解调。解解调调是是调调制制的的逆逆过过程程。多多数数手手机机往往往往都都是是对对零零中中频频进进行行正正交交解解调调。经经解解调调后后，得得到到接接收收基基带带信信号号(RXI/Q(RXI

18、/Q信信号号)，该该信信号号的的（GSMGSM手手机机）中中心心频频率率为为67.707kHz67.707kHz(CDMA(CDMA手手机机为为615kHz615kHz)。其其中中RXIRXI信信号号为为同同相相支支路路信信号号，RXQRXQ信信号号为为正正交交支路信号支路信号，它们之间的相位相差，它们之间的相位相差9090，所以称为正交。，所以称为正交。第16页，此课件共109页哦6 6、语音处理电路、语音处理电路 解解调调后后的的RXI/QRXI/Q信信号号送送到到语语音音处处理理电电路路进进行行一一系系列列数数字字化化处处理理，首首先先，RXI/QRXI/Q信信号号进进行行GMSKGMS

19、K解解调调，将将67.707kHz67.707kHz的的信信号号还还原原出出数数码码信信号号，然然后后，经经均均衡衡、解解密密、去去交交织织、信信道道编编码码、语语音音解解码码和和数数模模转转换换后后，得得到到模模拟拟音音频频电电信信号号，推动听筒发出声音。，推动听筒发出声音。第17页，此课件共109页哦4.2 4.2 手机发射电路的形式和组成手机发射电路的形式和组成 发发射射电电路路是是手手机机射射频频电电路路的的重重要要组组成成部部分分，其其主主要要作作用用是是将将手手机机语语音音电电路路处处理理后后得得到到的的发发射射I I、Q Q基基带带信信号号，处处理理成成最最终终符符合合要要求求的

20、的发发射射信信号号，并并通通过过天天线线发发射射出出去。去。第18页，此课件共109页哦4.2.1 4.2.1 发射电路的形式发射电路的形式GSMGSM手机的发射电路大致有手机的发射电路大致有3 3种框架结构：种框架结构：1 1、带发射变换器的发射机电路、带发射变换器的发射机电路2 2、带发射上变频的发射机电路、带发射上变频的发射机电路3 3、直接变频发射机电路、直接变频发射机电路第19页，此课件共109页哦1 1、带发射变换器的发射机电路、带发射变换器的发射机电路第20页，此课件共109页哦带发射变换器的发射机电路工作原理带发射变换器的发射机电路工作原理 送送话话器器(话话筒筒)将将话话音音

21、信信号号转转换换为为模模拟拟音音频频信信号号，在在语语音音电电路路中中，经经PCMPCM编编码码转转换换为为数数字字信信号号，然然后后在在语语音音电电路路中中进进行行数数字字处处理理(信信道道编编码码、交交织织、加加密密等等)和和数数模模转转换换，分分离离出出模模拟拟的的67.707kHz 67.707kHz 的的TXI/QTXI/Q基基带带信信号号，TXI/QTXI/Q基基带带信信号号送送到到调调制制器器对对载载波波信信号号进进行行调调制制，得得到到TXI/QTXI/Q发发射射已已调调中中频频信信号号。用用于于TXI/QTXI/Q调调制制的的载载波波信信号号来来自自发发射射中中频频VCO(V

22、CO(一一般般和和接接收收二二本本振振共共用用，也也可可单单设设发发射射VCOVCO电电路路或或采采用用基基准准时钟倍频时钟倍频)。第21页，此课件共109页哦带发射变换器的发射机电路工作原理带发射变换器的发射机电路工作原理 在在发发射射电电路路中中，TXVCOTXVCO输输出出的的信信号号一一路路到到功功率率放放大大电电路路，另另一一路路与与一一本本振振VCOVCO信信号号进进行行混混频频，得得到到发发射射参参考考中中频频信信号号。已已调调发发射射中中频频信信号号与与发发射射参参考考中中频频信信号号在在发发射射变变换换器器鉴鉴相相器器中中进进行行比比较较，输输出出一一个个包包含含发发送送数数

23、据据的的脉脉动动直直流流误误差差信信号号TX-CPTX-CP，经经低低通通滤滤波波后后形形成成直直流流电电压压，再再去去控控制制TXVCOTXVCO电电路路，形形成成一一个个闭闭环环回回路路，这这样样，由由TXVCOTXVCO电电路路输出的最终发射信号就十分稳定。输出的最终发射信号就十分稳定。TXVCOTXVCO输输出出的的已已调调发发射射射射频频信信号号，即即最最终终的的发发射射信信号号(GSM(GSM 频频段段890890915MHz915MHz、DCS DCS 频频段段171017101785MHz1785MHz、PCS PCS 频频段段185018501910MHz)1910MHz)，

24、经经功功率率放放大大、功功率率控控制制后后，通通过过天线电路由天线发送出去。天线电路由天线发送出去。第22页，此课件共109页哦2 2、带发射变换器的发射机电路、带发射变换器的发射机电路第23页，此课件共109页哦带发射上变频的发射机电路工作原理带发射上变频的发射机电路工作原理 用用发发射射上上变变频频电电路路代代替替了了发发射射变变换换器器电电路路，它它是是将将TXI/QTXI/Q调调制制后后的的发发射射已已调调中中频频信信号号送送到到发发射射混混频频电电路路。发发射射已已调调中中频频信信号号与与一一本本振振VCO(RXVCOVCO(RXVCO、UHFVCO)UHFVCO)信信号号进进行行混

25、混频频，得得到到已已调调发发射射射射频频信信号号，此此处处混混频频实实际际上上是是上上变变频频，因此，称为带发射上变频的发射机电路。因此，称为带发射上变频的发射机电路。第24页，此课件共109页哦3 3、直接变频发射机电路、直接变频发射机电路第25页，此课件共109页哦直接变频发射机工作原理直接变频发射机工作原理 语语音音处处理理电电路路输输出出的的TXI/QTXI/Q信信号号直直接接对对SHFVCOSHFVCO信信号号进进行行调调制制，形形成成已已调调发发射射射射频频信信号号，经经功功率率放放大大、功功率率控控制制后后，通过天线电路由天线发送出去。通过天线电路由天线发送出去。第26页，此课件

26、共109页哦4.2.2 4.2.2 发射电路的组成发射电路的组成1 1、发射语音处理电路、发射语音处理电路2 2、TXI/QTXI/Q调制电路调制电路3 3、发射变频电路、发射变频电路4 4、低通滤波电路、低通滤波电路5 5、发射、发射VCOVCO电路电路6 6、功放和功控电路、功放和功控电路第27页，此课件共109页哦1 1、发射语音处理电路、发射语音处理电路 话话筒筒将将声声音音信信号号转转换换成成模模拟拟电电信信号号，经经话话音音带带滤滤波波电电路路，只只允允许许3003003400Hz3400Hz的的信信号号进进入入发发射射电电路路，然然后后送送到音频放大器进行放大，以满足后级电路的需

27、要。到音频放大器进行放大，以满足后级电路的需要。模模拟拟话话音音信信号号经经模模数数(A/D)(A/D)转转换换，变变为为数数字字信信号号，经经语语音音编编码码、信信道道编编码码、交交织织、加加密密、突突发发脉脉冲冲串串形形成成一一系系列列数数字字处处理理等等，对对带带有有发发射射信信息息、处处理理好好的的数数字字信信号号进进行行GMSKGMSK调调制制，并并分分离离出出TXIQTXIQ信信号号，送送到到发发射射电电路。路。第28页，此课件共109页哦2 2、TXI/QTXI/Q调制电路调制电路 TXI/QTXI/Q信信号号送送到到射射频频电电路路中中的的TXI/QTXI/Q调调制制器器。在在

28、TXI/QTXI/Q调调制制器器中中，67.707kHz67.707kHz的的TXI/QTXI/Q信信号号对对发发射射中中频频载载波波进进行行调调制制，得得到到已已调调发发射射中中频频信信号号。TXI/QTXI/Q调调制制所所用用的的载载波波信信号号来来自发射中频自发射中频VCOVCO。第29页，此课件共109页哦3 3、发射变频电路、发射变频电路带发射变频器的发射电路带发射变频器的发射电路带发射上变频的发射电路带发射上变频的发射电路直接变频的发射电路直接变频的发射电路第30页，此课件共109页哦4 4、低通滤波电路、低通滤波电路 已已调调发发射射中中频频信信号号与与发发射射参参考考中中频频信

29、信号号在在发发射射变变换换器器鉴鉴相相器器中中进进行行比比较较，输输出出一一个个包包含含发发送送数数据据的的脉脉动动直直流流误误差差信信号号（TX-CPTX-CP），经经低低通通滤滤波波电电路路后后形形成成直直流流电电压压，以以防防止止进进行行信信道道切切换换时时，出出现现尖尖峰峰电电压压。若若尖尖峰峰电电压压被被送送到到发射发射VCOVCO，则影响手机的正常工作。，则影响手机的正常工作。第31页，此课件共109页哦5 5、发射、发射VCOVCO电路电路 在在发发射射电电路路的的3 3种种形形式式中中，只只有有带带发发射射变变频频器器的的发发射射电电路才有发射路才有发射VC0(TXVCO)VC

30、0(TXVCO)电路。电路。第32页，此课件共109页哦6 6、功率放大电路、功率放大电路 功功率率放放大大器器的的作作用用是是放放大大已已调调射射频频发发射射信信号号，使使天天线线获获得足够的功率将其发射出去。得足够的功率将其发射出去。功功率率放放大大器器之之前前电电路路，放放大大的的是是电电压压信信号号，而而功功率率放放大大器放大的是功率，既有器放大的是功率，既有电压信号电压信号，又有，又有电流信号电流信号。功功率率放放大大器器是是末末级级，信信号号动动态态范范围围较较大大，即即工工作作在在高高电电压压、大大电电流流的的状状态态下下，所所以以易易发发热热而而烧烧坏坏，是是手手机机维维修修中

31、中最易损坏的元器件之一。最易损坏的元器件之一。第33页，此课件共109页哦(2)(2)功率控制电路功率控制电路 功功率率控控制制电电路路的的作作用用是是检检测测功功放放的的放放大大信信号号，并并根根据据逻逻辑辑电电路路送送来来的的功功率率级级别别要要求求送送出出功功率率控控制制电电平平，对对功放功放进行控制，使放大倍数符合逻辑电路的要求。进行控制，使放大倍数符合逻辑电路的要求。具具体体工工作作过过程程是是：手手机机开开机机后后，基基站站会会根根据据手手机机离离基基站站的的距距离离及及手手机机当当时时的的发发射射功功率率大大小小，送送出出相相应应的的基基准准功功率率，以以防防止止手手机机的的发发

32、射射功功率率过过大大而而影影响响到到其其他他手手机机，或或由由于于手手机机的的发发射射功功率率太太小小而而造造成成手手机机与与基基站站不不能建立通信。能建立通信。基基站站送送来来的的基基准准功功率率送送到到手手机机后后，由由手手机机中中的的逻逻辑辑电电路路解解析析出出来来，并并进进行行D/AD/A转转换换，产产生生模模拟拟的的功功率率等等级级信信号号，送送到到功功控控电电路路，功功率率等等级级信信号号与与发发射射功功率率的的取取样样信信号号进进行行比比较较，比比较较后后送送出出功功控控电电压压，加加到到功功放放电电路路，去去控控制制功功放放的的偏偏压压或或电电源源，使使功功放放的的放放大大倍倍

33、数数符符合基站的要求。合基站的要求。第34页，此课件共109页哦手机常用功率放大和功率控制电路手机常用功率放大和功率控制电路第35页，此课件共109页哦夏新夏新DA8DA8手机的功率放大及控制电路工作过程手机的功率放大及控制电路工作过程 夏夏新新DA8DA8手手机机的的功功率率放放大大及及控控制制电电路路主主要要由由功功放放PA40 PA40 1(PF08122B)1(PF08122B)、功功率率控控制制器器U402(AD8315)U402(AD8315)及及发发射射耦耦合合器器U407U407组成。组成。具具体体工工作作过过程程如如下下：由由发发射射VCOVCO(VC0401)(VC0401

34、)的的、脚脚送送出出的的GSMTXGSMTX、DCS_TXDCS_TX发发射射信信号号经经滤滤波波后后，分分别别送送到到功功放放PA401PA401的的、脚脚。功功放放PA401PA401的的、脚脚为为功功放放供供电电输输入入端端；功功放放PA401PA401的的脚脚为为频频段段切切换换控控制制端端，受受Q403Q403基基极极 BSWBSW信信号号控控制制，当当脚脚为为高高电电平平时时，手手机机切切换换在在GSMGSM频频段段，反反之之为为DCSDCS频频段段；PA401PA401的的脚脚为为功功率率控控制制端端，由由功功控控U402U402的的脚脚输输出出的的功功控控信号进行控制。信号进行

35、控制。第36页，此课件共109页哦夏新夏新DA8DA8手机的功率放大及控制电路工作过程手机的功率放大及控制电路工作过程 经经功功放放PA401PA401放放大大后后的的信信号号从从、脚脚输输出出。PA401PA401的的、脚脚输输出出发发射射信信号号再再加加到到发发射射耦耦合合器器U407U407（滤滤波波器器）的的、脚脚，经经滤滤波波后后，一一路路从从U407U407的的、脚脚输输出出，送送到到天天线线开开关关，最最后后由由天天线线发发射射出出去去；另另一一路路由由从从U407U407的的脚脚进进行行功功率率取取样样，取取样样后后的的电电压压送送到到功功率率控控制制器器U402U402的的脚

36、脚，与与U402U402的的脚脚输输入入的的PA_CTLPA_CTL功功率率等等级级信信号号在在U402U402内内部部进进行行比比较较，从从而而产产生生了了一一个个1 12V2V的的脉脉冲冲电电压压，作作为为功功率率控控制制电电压压，并并从从U402U402的的脚脚输输出出，再再送送回回给给了了功功放放PA401PA401的的脚脚，完完成成功功率率控控制制。电电路路中中，U402U402的的脚脚为为发发射射启启动动控控制制端端(TX_ON)(TX_ON)，高高电电平平时时启启动动U402U402工工作作，U402U402的的脚脚V_RF1V_RF1为为供供电电端端，电电压为压为2.8V2.8

37、V。第37页，此课件共109页哦4.3 4.3 手机频率合成电路的组成和工作过程手机频率合成电路的组成和工作过程 在在现现代代移移动动通通信信中中，常常要要求求系系统统能能够够提提供供足足够够的的信信道道，移移动动台台也也能能根根据据系系统统的的控控制制变变换换自自己己的的工工作作频频率率（信信道道频频率）率），这就需提供多个信道的频率信号。，这就需提供多个信道的频率信号。在在实实际际电电路路中中，通通常常使使用用频频率率合合成成器器来来提提供供有有足足够够精精度度、稳稳定定性性好好的的工工作作频频率率。将将一一个个或或多多个个基基准准频频率率信信号号变变换换为为另一个或多个所需频率信号的技术

38、即为频率合成技术。另一个或多个所需频率信号的技术即为频率合成技术。第38页，此课件共109页哦4.3.1 4.3.1 频率合成的基本方法频率合成的基本方法1 1、直接频率合成（了解）、直接频率合成（了解）用用谐谐波波发发生生器器、倍倍频频器器、分分频频器器和和混混频频器器等等部部件件对对基基准准频频率率进进行行加加、减减、乘乘、除除的的基基本本运运算算，然然后后再再用用滤滤波波器器滤滤出出所所需需频频率率。输输出出频频谱谱中中有有许许多多寄寄生生干干扰扰，且且随随频频率率范范围围的的加加宽，寄生干扰越来越多。宽，寄生干扰越来越多。2 2、锁相环频率合成（掌握）、锁相环频率合成（掌握）完完成成两

39、两个个信信号号相相位位同同步步的的自自动动控控制制系系统统称称为为锁锁相相环环(PLL)(PLL)，采采用用锁锁相相环环进进行行频频率率合成的方法称为锁相频率合成。合成的方法称为锁相频率合成。第39页，此课件共109页哦4.3.2 4.3.2 频率合成器的基本组成频率合成器的基本组成基准时钟振荡器、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器和分频器。基准时钟振荡器、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器和分频器。第40页，此课件共109页哦1 1、基准时钟振荡电路、基准时钟振荡电路 产产生生13MHz13MHz时时钟钟，一一方方面面为为手手机机逻逻辑辑电电路路提提供供了了必必要要条条件件，另另一一方方面面为为频频

40、率率合合成成电电路路提提供供基基准准时时钟钟。手手机机的的13MHz13MHz基准时钟电路主要有以下两种电路。基准时钟电路主要有以下两种电路。第41页，此课件共109页哦(1)13MHzVCO(1)13MHzVCO组件组件 13MHzVCO13MHzVCO组组件件是是将将13MHz13MHz的的晶晶体体及及变变容容二二极极管管、三三极极管管、电电阻阻电电容容等等构构成成的的13MHz13MHz振振荡荡电电路路封封装装在在一一个个屏屏蔽蔽盒盒内内，组组件件本本身身就就是是一一个个完完整整的的晶晶振振振振荡荡电电路路，可可以以直直接接输输出出13MHz13MHz时时钟钟信信号号。组组件件一一般般有

41、有4 4个个端端口口：输输出出端端(OUT)(OUT)、电电源端源端(VCC)(VCC)、控制端控制端(CTL(CTL、AFC)AFC)及及接地端接地端(GND)(GND)。第42页，此课件共109页哦(2)13MHz(2)13MHz晶体和集成电路、外接元件构成晶振振荡电路晶体和集成电路、外接元件构成晶振振荡电路 单单独独的的一一个个石石英英晶晶振振是是不不能能产产生生振振荡荡信信号号的的，必必须须在在有有关电路的配合下才能产生振荡。关电路的配合下才能产生振荡。第43页，此课件共109页哦重点提示：重点提示：不不管管是是VCOVCO组组件件还还是是晶晶体体组组成成的的振振荡荡电电路路，都都需需

42、要要AFCAFC控控制制信信号号，AFCAFC信信号号由由逻逻辑辑电电路路中中的的DSP(DSP(数数字字语语音音处处理理器器)输输出出。由由于于GSMGSM手手机机采采用用时时分分多多址址(TDMA)(TDMA)技技术术，以以不不同同的的时时间间段段(时时隙隙)来来区区分分用用户户，手手机机与与系系统统保保持持时时间间同同步步就就显显得得非非常常重重要要。如如手手机机时时钟钟与与系系统统时时钟钟不不同同步步，则则会会导导致致手手机机不能与系统进行正常的通信。不能与系统进行正常的通信。在在GSMGSM系系统统中中，公公共共广广播播控控制制信信道道(BCCH)(BCCH)包包含含频频率率校校正正

43、信信息息与与同同步步信信息息等等。手手机机一一开开机机，就就会会在在逻逻辑辑电电路路的的控控制制下扫描这个信道，从中获取下扫描这个信道，从中获取同步与频率校正信息同步与频率校正信息。如如手手机机系系统统检检测测到到手手机机的的时时钟钟与与系系统统不不同同步步，手手机机逻逻辑辑电电路路就就会会输输出出AFCAFC信信号号。AFCAFC信信号号改改变变13MHz13MHz电电路路中中VCOVCO两两端端的的反反偏偏压压，使使该该VCOVCO电电路路输输出出频频率率发发生生变变化化，从从而而保保证证手机与系统同步。手机与系统同步。第44页，此课件共109页哦2 2、鉴相器、鉴相器 PD(Phase

44、PD(Phase Detector)Detector)、PH PH 或或 PHDPHD，是是一一个个相相位位比比较较器器。它它将将VCOVCO振振荡荡信信号号的的相相位位变变化化变变换换为为电电压压的的变变化化。鉴鉴相相器器输输出出的的是是一一个个脉脉动动直直流流信信号号，这这个个脉脉动动直直流流信信号经低通滤波器号经低通滤波器(LPF)(LPF)滤除高频成份后去控制滤除高频成份后去控制VCOVCO电路。电路。鉴鉴相相器器是是相相位位比比较较器器，它它对对基基准准信信号号输输入入与与VCOVCO产产生生的的信信号号输输入入进进行行相相位位比比较较，输输出出反反映映两两信信号号相相位位误误差差的

45、误差电压。的误差电压。第45页，此课件共109页哦3 3、低通滤波器、低通滤波器 LPF(Low LPF(Low Pass Pass Filter)Filter)，在在频频率率合合成成环环路路中中又又被被称称为为环环路路滤滤波波器器。它它是是一一个个RCRC电电路路，位位于于鉴鉴相相器器与与VCOVCO电电路路之之间间。低通滤波器电路基本形式如图低通滤波器电路基本形式如图4-134-13所示。所示。低低通通滤滤波波器器通通过过对对电电阻阻、电电容容进进行行适适当当的的参参数数设设置置，使使高高频频成成份份被被滤滤除除。鉴鉴相相器器PDPD输输出出的的不不但但包包含含直直流流控控制制信信号号，还

46、还有有一一些些高高频频谐谐波波成成份份，这这些些谐谐波波会会影影响响VCOVCO电电路路的的工工作作。低低通通滤滤波波器器就就是是要要把把这这些些高高频频成成份份滤滤除除，以以防防止止其其对对VCOVCO电路造成干扰。电路造成干扰。第46页，此课件共109页哦4 4、压控振荡器、压控振荡器 VCO(Voltage VCO(Voltage Controlled Controlled Oscillator)Oscillator)，将将鉴鉴相相器器PDPD输输出的出的相差电压信号变化相差电压信号变化转化成转化成频率变化频率变化。鉴鉴相相器器输输出出的的相相差差电电压压实实际际上上是是加加在在变变容容

47、二二极极管管两两端端的的。当当鉴鉴相相器器输输出出发发生生变变化化时时，变变容容二二极极管管两两端端的的反反偏偏发发生生变变化化，导导致致变变容容二二极极管管的的结结电电容容改改变变，VCOVCO振振荡荡回回路路改改变变，VCOVCO输出频率也随之改变。输出频率也随之改变。第47页，此课件共109页哦5 5、分频器、分频器 鉴鉴相相器器的的作作用用是是将将VCOVCO输输出出的的信信号号与与基基准准信信号号进进行行比比较较。在在频频率率合合成成中中，为为了了提提高高控控制制精精度度，鉴鉴相相器器在在低低频频下下工工作作。而而VCOVCO输输出出频频率率是是比比较较高高的的，为为了了提提高高整整

48、个个环环路路的的控控制制精精度度，就就离离不不开开分分频频技技术术。手手机机中中的的频频率率合合成成环环路路多多，不不同同的频率合成环路使用的分频器不同。的频率合成环路使用的分频器不同。接接收收机机的的一一本本振振VCOVCO，也也称称射射频频VCO(RXVCOVCO(RXVCO、UHFVCOUHFVCO、RXLO)RXLO)，信信号号是是随随信信道道的的变变化化而而变变化化的的，该该频频率率合合成成环环路路中中的的分分频频器器是是一一个个程程控控分分频频器器，其其分分频频比比受受控控于于逻逻辑辑电电路路输输出出的的频频率率启启动动(SYNYEN)(SYNYEN)、频频率率合合成成数数据据(S

49、YNYDAT)(SYNYDAT)、频频率率合合成成时时钟钟(SYNYCLK)(SYNYCLK)的的控控制制。二二本本振振VCOVCO，也也称称中中频频VCO(IFVCOVCO(IFVCO、VHFVCOVHFVCO、IFLO)IFLO)，信信号号是是固固定定的的，中中频频VCOVCO频频率合成环路中的分频器的分频比也是固定的。率合成环路中的分频器的分频比也是固定的。分分频频器器输输出出的的信信号号送送到到鉴鉴相相器器，和和基基准准时时钟钟信信号号进进行行相相位比较。位比较。第48页，此课件共109页哦4.3.3 4.3.3 频率合成器的基本工作过程频率合成器的基本工作过程1 1VCOVCO频率的

50、稳定频率的稳定 当当VCOVCO处处于于正正常常工工作作状状态态时时，VCOVCO输输出出一一个个固固定定频频率率fO fO。若若某某种种外外界界因因素素如如电电压压、温温度度导导致致VCOVCO频频率率fOfO升升高高，则则分分频频输输出出的的信信号号为为fN(fN=fO/N)fN(fN=fO/N)，比比基基准准信信号号fRfR高高，鉴鉴相相器器检检测测到到这这个个变变化化后后，其其输输出出电电压压减减小小，使使变变容容二二极极管管两两端端的的反反偏偏压压减减小小，这这使使得得变变容容二二极极管管的的结结电电容容增增大大，振振荡荡回回路路改改变变，VCOVCO输输出出频频率率fOfO降降低低