手机整机电路结构特点工作条件及其原理分析(PDF119页).pdf
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1、第三章 手机整机电路结构、特点、工作条件及其原理分析 第三章 手机整机电路结构、特点、工作条件及其原理分析 3.1 手机单元电路的组成结构 3.1 手机单元电路的组成结构 手机维修必须掌握单元电路的工作原理,才能分析整机电路原理,由此才能更好地分析手机的故障部位。3.1.1 手机整机电路结构 3.1.1 手机整机电路结构 1 手机整机电路分为四部分。1 手机整机电路分为四部分。手机整机电路主要分为开机电路、接收电路、发射电路、界面电路等四大部分。开机电路又由电源电路、时钟电路、复位电路、逻辑电路、维持电路等组成;接收电路又由接收天线开关电路、接收高放电路、接收中频处理电路、接收逻辑控制电路等组
2、成;发射电路又由发射功放电路、发射振荡电路、发射调制电路、发射逻辑控制电路等组成;界面电路又由听筒电路、话筒电路、耳机电路、充电电路、键盘电路、显示屏电路、背光灯电路、收音机电路、篮牙电路、MP3/MP4 电路、照相电路、多媒体卡电路等组成。2手机开机需要的五大条件。2手机开机需要的五大条件。手机开机的五大条件是指稳定的供电、标准的时钟、准确的复位、正常运行的程序、最后的维持等,简单说就是供电、时钟、复位、软件、维持。也就是说手机要开机,必须这五个条件都要正常才能开机,否则就不能开机。我们还要注意一点,这里指的手机开机是手机完全开机可以正常工作。如果出现手机是开机,而松手后就关机,那不是正常的
3、开机,这种情况是手机的维持信号不正常导致,所以开机五大条件是指手机真正开机能拨打电话的情况。思考与练习:思考与练习:1、请问手机整机电路由哪四部分组成?2、请问手机界面电路主要指哪些常见电路?3、请问手机开机的五大条件是什么?3.1.2 手机电源电路的组成结构、特点、工作条件及其原理分析 3.1.2 手机电源电路的组成结构、特点、工作条件及其原理分析 1 手机电源电路的组成结构。1 手机电源电路的组成结构。在前面我们讲解过,电源是什么呢?电源是手机工作的能源,没有电源,手机不能开机,也就不能拨打电话。那么手机的电源是由哪些电路组成的呢?手机的电源是由手机电池、开机线路、电源 IC、组电压输出电
4、路、组电压滤波电路、升压电路、其它供电电路等组成,如图 3.11 所示。图 3.11 手机电源电路的组成结构 在图中,A 表示电源 IC、B 表示电池接口、C 表示开机线路、D 表示组电压输出、E 表示 1组电压输出滤波电路、F 表示升压电容构成的升压电路、G 表示 SIM 卡接口电路。这里有很多朋友会问,我们应该如何区分这些电路分别是哪一部分呢?(1)如何判断手机电源 IC 的方法?要判断一个 IC 是电源 IC,第一必须看它的引脚上有没有表示电池供电的 VBATT 这个英文,比如图中 4 脚;第二必须看它有没有 ON/OFF 或者 POWER 这个开关的英文,图中的 1脚;第三必须看它有没
5、有带有很多 V 表示组电压输出的英文,及其连接的每一组上是否都有滤波电容,图中 41、25、23、22、42、14 等引脚都标有 V 的英文和接有滤波电容。只要满足这三个基本条件,一般我们可以判断该 IC 就是电源 IC 了。(2)如何判断电源 IC 里边集成了音频处理电路?同时电源电路在早期的手机中,都是外引脚的电源 IC 或者分立元件的供电管来完成,在目前最新的手机都是内引脚的 BGA 封装 IC,而且大多数的 BGA 封装 IC 都集成了音频电路,比如摩托罗拉手机从 V998 开始,都采用电源和音频集成在一个 IC 来完成。早期的电源 IC和音频 IC 是各自分离的。那么应该如何判断那一
6、种电源 IC 没有集成音频处理电路,哪一种又是集成了音频处理电路呢?如图 3.12 所示。图 3.12 电源集成音频处理的 IC 从图中 F 处可以看出,分别是手机话筒信号、听筒信号、耳机听筒信号等等,表示有音频信号输入,有音频信号输出,因此可知其电源 IC 内部集成了音频处理电路;同时在 D 处可以看到有 V 的英文,表示有组电压输出;在 C 处看到 POWER-ON/OFF 英文表示连接开机键的意思,即开机电路;在 B 处可看到标有 VBATT 的英文,表示电池电压输入电源 IC,由此完全可以判断该 IC 是电源 IC,并且集成了音频处理电路,这就是我们判断电源 IC 是否集成音频电路的方
7、法。其判断方法中,应该看到一个非常重要的问题是必须知道 IC 引脚的英文意义,即可很方便地判断 IC 的功能特点,比如图中 F 部分的英文:27 脚:AOUT2N表示音频信号输出,在外面又有 SPEAKERN_N 表示扬声器即听筒信号,所以整个英文意思是内部音频信号输出作为手机听筒信号,说明音频是集成在电源 IC 里边的。29 脚:AOUT2P也表示音频信号输出,在外面又有 SPEAKERN_P 也表示扬声器即听筒 2信号,所以整个英文意思也是内部音频信号输出作为手机听筒信号,说明音频是集成在电源 IC 里边的,这就可以完全说明判断是对的。34 脚:AIN1N表示音频信号输入,而外面的英文 M
8、ICIN 又表示话筒信号输入,整个的英文表示为手机话筒信号输入后,送到电源内部作为音频信号,这说明话筒信号也在电源 IC 里边处理的,也就说明电源 IC 里边集成了音频处理电路。35 脚:AIN1P也表示音频信号输入,而外面的英文 MICIP 也表示话筒信号输入,整个英文表示为手机话筒信号,输入后送到电源内部作为音频信号,这说明话筒信号也是在电源 IC 里边处理的,也就说明电源 IC 里边集成了音频处理电路。所以通过上面的英文表示,我们基本可以掌握看手机电路原理图中电源 IC 集成的电路功能,其重点就是掌握引脚英文标示的意义。在以后的学习中,我们也是采用这样的方法来判断其它 IC 功能特性的,
9、必须重点掌握。2 手机电源电路的特点。2 手机电源电路的特点。在这里要讲解,手机电源电路有何特点?同时它在手机主板上的特点是什么?我们应该如何快速的判断该 IC 就是电源 IC?这是学习手机维修非常重要的。(1)手机电路中电源电路有何特点?手机电路中电源电路的特点:第一是电源 IC 的引脚中,一定有两个或者多个引脚标有电池供电VBATT的英文;第二是电源IC的一个引脚一定标有开机键ON/OFF或者POWER、KEYON等的英文,说明是开机电路;第三是有多个引脚带有 V 的英文标示,表示组电压输出;第四是组电压输出电路中一定接有电容元件组成的滤波电路。(2)如何判断手机主板上该 IC 就是电源
10、IC 呢?在手机主板上,有很多的集成 IC,应怎么来区分分别是什么 IC 呢?先来看电源 IC,在前面讲解了电源 IC 的特点,主要的一点就是在电源 IC 的组电压输出电路中,都有电容元件组成的滤波电路,这就说明在电源 IC 的外围一定有很多滤波电容,那么这个 IC 就一定是电源 IC 了,如图 3.13 所示。图 3.13 判断手机主板上的电源 IC 3 手机电源电路的工作条件及其原理分析。3 手机电源电路的工作条件及其原理分析。(1)手机电源电路正常工作,必须满足哪些条件?手机电源电路能正常工作,必须满足:第一电池供电 VBATT(3.6V)要正常;第二是必须开机线路要正常;第三是电源 I
11、C 本身要正常;第四电源 IC 外围电路及控制要正常。满足这四个条件后,电源 IC 即可正常工作输出组电压。3其中第一点我们要注意的是,在一个电源 IC 的引脚上,通常不是一个引脚标有 VBATT英文,还有其它引脚都标有的,都表示电池供电,原因是电源 IC 内部有很多的稳压电路,每一个稳压电路都需要电池供电,然后稳定输出。第二点我们要注意的是,如何判断手机电路原理图中,哪一个电路就是开机电路呢?很简单,只要我们在电源 IC 的引脚上看到有一个英文为 ON/OFF、KEYON、SW 或者 POWER,同时外接电路中连接有一个开机键或者通过内部接口连接到开机键,说明该电路就是开机线路,比如图 3.
12、12 中的 31 脚就是这样的表示,所以它就是该手机的开机电路。知道了开机电路,那应该如何判断开机电路是正常工作的呢?判断开机电路正常工作的简单方法有两种:一是用稳压电源加电,按下手机开机键,如果在电流表上指针摆动,就说明开机线路是正常的,如果无电流反映,说明开机电路不正常;二是用示波器测量开机键上的电压,用镊子短接开机键的两个触点,如果示波器上有电压跳变,也说明开机电路是正常的。如果开机电路不正常我们应该如何维修呢?很简单,首先检查开机键;其次是检查开机线路中有无电阻元件开路或者虚焊断线;其三是检查开机键连接的接口是否有虚焊或者接触不良;第四是检查电源 IC 或者重植、更换电源 IC 试机。
13、通过这三个步骤,即可修好开机电路。第三点如何判断电源 IC 是正常的呢?由于电源 IC 是集成电路,一般采用加焊、重植、更换的方法来试机判断。也可以测量其输出的组电压是否正常来判断其正常与否。如果组电压中,有一组电压不正常,除了外围电路不良外,电源 IC 本身也有可能损坏。第四点控制要正常,是指手机开机的最后一个条件,即维持信号。那什么是维持信号呢?维持信号就是开机的供电、时钟、复位及其软件都正常的情况下,逻辑系统正常工作后输出的信号,称为维持信号,也称为看门狗信号,通常用 Watchdog 的简写“WDOG”来表示,如果在看手机电路原理图中,看到有 WDOG 这个英文,那它一定表示维持信号。
14、那么,维持信号又是作什么用的呢?简单说就是维持手机持续开机工作。在维修时会发现,如果没有维持信号,按下手机开机键松手后,手机会立即关机,现象说明没有维持信号导致手机是不能开机的。当手机出现松手就关机时,判断为没有维持信号,那么应该如何维修呢?首先要考虑开机条件中前面的四大条件是否都正常?其次是检查维持信号电路是否有开路?具体检查方法在后面章节机型原理中我们会详细讲解。(2)手机电源电路的工作原理:手机电源电路工作原理分三种情况:第一是外引脚电源 IC 组成的电源电路的工作原理;第二是分立元件供电管组成的电源电路工作原理;第三是 BGA 封装的电源 IC 组成的电源电路工作原理。下面将分别举例来
15、进行讲解。外引脚电源 IC 的组成电路,如图 3.14 所示。4 图 3.14 外引脚电源 IC 组成的电源电路 先来分析原理图中电源 IC 的主要功能引脚,主要讲解其电源 IC 正常工作的三大电路:第一、电池供电的引脚:5 脚、6 脚、14 脚、40 脚、45 脚、47 脚、48 脚、53 脚、58 脚等引脚外接一个英文 VBATT,表示这些引脚都是电池电压直接送到电源 IC 作为供电的,同时在供电线上还接了一个滤波电容 C120(2.2uf),从电容的容量参数来看,该电容在手机中是一个比较大的,因为手机里边电容的容量都比较小,一般为 nf 的电容,所以作为电池供电的滤波电容都是比较大的,只
16、要我们看到比较大的电容都可以先把它判断为电池供电的滤波电容,为什么这么说呢?因为手机主板上,我们要测量电池电压是不是送到电源 IC,就是通过测量主板上一些大电容来测量判断,这也是手机维修中常用的方法,希望掌握。第二、开机电路的判断:在该电路图中,一定要找到带有 ON/OFF 或者 POWER-ON、KEY、SW 等标示的引脚,结果发现 51 脚、50 脚分别标有 POWER-SW1 和 POWER-SW2,这两个英文都表示电源开关的意思,那这两个英文的电路一定就是连接开机键的。为什么是两个呢?因为手机只有一个开机键啊!实际上要注意的是,手机有三种开机方式:第一种是加电池开机;第二种是加稳压电源
17、开机;第三种是尾插充电开机。而图中的两个引脚 POWER-SW1 和 POWER-SW2 则分别表示的是加电池开机,充电开机的意思。POWER-SW1 表示连接开机键,手机加电池后按开机即可开机。POWER-SW2 是连接到尾插供电的检测脚,实现尾插充电开机。通过图中的标示,即可找到开机电路了。5第三、组电压输出电路:在电路图中,我们讲过,只要是引脚上前面带有 V 的英文,一般都表示组电压输出的意思。比如 13 脚、15 脚、19 脚、40 脚、44 脚、49 脚、52 脚,在 IC 内部都是 VLDO 表示,具体的供电名称我们可以通过外接电路上的标示来看:其中 13 脚的 VCC_1.8V,
18、表示什么供电呢?通过查看整机电路图,发现它与 CPU 电路上引脚的英文相同,因此,可判断它是 CPU 的供电,简称为逻辑供电。对 40 脚的 VRF 来说,看整机电路图,发现它与射频 IC 电路上的英文相同,所以判断它是给射频 IC 的供电,即射频供电。在以后的电路图中,VRF 都表示射频供电之意。对 44 脚的 VPAC 来说,看整机电路图,它也是送到射频集成电路中,因此可以判断它是手机的鉴相供电,关于什么是鉴相,后面会讲解。通常把 VAPC 或者 VPAC 都用来表示鉴相供电之意。对 19 脚的 VOSC 来说,OSC 表示振荡器,而且通常表示手机的主时钟振荡器,所以加了 V 即表示主时钟
19、振荡器供电,该供电是送到主时钟晶体上的,所以称为主时钟供电。对 12 脚的 VRTC 来说,它表示实时时钟供电,什么是实时时钟呢?大家都知道,手机开机后,可看到手机上显示时间和日期,同时把时间调好后,如果将手机电池取下来,再装上,时间不是在原来的位置上,而是一直在走时,这说明了什么?说明手机的实时时钟一直在工作,因此在任意一部手机中,都有实时时钟晶体存在,它要工作,就需要 VRTC 这个电压来为它提供供电电源。电源电路的工作原理:前面了解了电源 IC 与开机有关的引脚功能,了解了电源 IC 的工作条件,这里讲解电源电路的工作原理。电源电路是手机整机电路原理的开端,拿到一部手机的整机电路图,我们
20、应该如何看呢?至少要找到从何处开始看起?整机电路电路图就是从电源开始看,从电源电路的电池接口开始,作为起点。只要找到了起点,就可以进行下一步的工作了。很多维修人员不会看手机整机电路原理图,是因为它不知道从何处下手,这就是他们看图难的原因。当我们找到了起点电池接口,可以知道电池电压就会通过一些电阻元件或者直接送到电源 IC 引脚上,作为电源 IC 的供电,用 VBATT 标示。那电源 IC 得到这个供电后,又该怎么工作呢?电源 IC 得到供电后,立即通过内部的变换电路,从其中的一个引脚输出开机高电平 VH,通过一个开机电阻或者直接连接到开机键的一端。当我们按下开机键后,一端的高电平就会通过开机键
21、另一端接地而变成低电平 VL,这个低电平又会回送到电源 IC 内部,触发电源 IC 内部的稳压电路输出各路电压。而且各路电压都有一个滤波电容,它们都安装在电源 IC 的外围,这给电路设计带来方便,同时也为维修带来方便,如图 3.15 所示的元件分布图与主板实物的对应元件。6 图 3.15 元件图与主板实物的对应元件 内引脚 BGA 电源集成 IC 的工作原理:上面我们学习了外引脚集成电源 IC 的工作原理,这里来学习内引脚 BGA 封装的电源IC 工作原理,学习它们的区别及其功能作用,如图 3.16 所示。图 3.16 内引脚 BGA 电源集成 IC 原理图 7第一:我们先看图中电源 IC 主
22、要功能引脚的英文意义:a、电池电压供电输入脚:H3 脚、J3 脚都有 VBATT 这个英文,我们已经知道这表示的是电池电压输入的意思。同时还要注意一个重要的地方,就在该图的左上方和右下方,都有一个 VCC4 的英文,这是什么呢?仔细看右下脚 VCC4 是 VBATT 经过一个供电限流保护电阻 R25(0)转换而来的,所以我们一看就应该明白 VCC4 实际上也是电池电压 VBATT 的供电 3.6V,这个电压送到左上角电源 IC 的其它供电引脚,为稳压输出提供供电准备。因此,从这里我们可以看到整个电源 IC 的供电引脚除了 H3 脚、J3 脚外,还有 M9 脚、L11 脚、L2 脚、L1 脚、R
23、9 脚。那么它们供电后分别做什么用呢?实际上 M9 脚、L11 脚、L2 脚、L1 脚、R9 脚等几个引脚是与组电压输出引脚一起的,因此我们可以知道这些电压就是为输出组电压的内部稳压器提供供电,如图 3.17 所示,图 3.17 内部稳压电路结构简图 从内部电路图中,我们看到有 7 个 REG 电路,REG 就是稳压电路的意思。每一个 REG 小方框都有 VCC4VBATT3.6V 输入,也都有一个控制端输入,这里为了简化用一条总控制端表示,实际上它们是不同的控制输入。如果全部组电压都没有输出,很多人就是加焊和更换电源 IC,此时我们更应该考虑的是图中一个关键的电阻元件 R25(0),它做什么
24、用呢?它是保护作用。如果电池电压过高,没有这个 0的电阻,电源 IC 就会因为这个过高电压而损坏,有了这个电阻保护,电压过高了,它就最先开路损坏,保护了电源 IC。而且每一组电压都有一个滤波电容,其对应的编号可以通过图 3.16 所示来看。由此可知,电源 IC组电压输出都有滤波电容,这就是我们判断手机主板上电源 IC 的方法,也就是说,只要在手机主板上看到哪一个 IC 外围的电容元件又大又多的就一定是电源 IC 了,这种判断方法我们一定要记住。b、如何判断图 3.16 中的开机电路?首先我们必须看有没有 ON/OFF 或者 POWER-ON、KEY、SW 等相关的英文,结果在 A7 脚、B7
25、脚内部看到有 RPWON、PWON,即开关之意,说明这两个引脚连接的一定是开机电路。其它的英文及元件的作用:DLPWR:是延迟开机信号。ROW4:是连接 CPU 的按键控制线。TP/TP23:是开机高、低电平测试点。PWON:是连接手机的开机键。C27、C28:是开机线上的滤波电容,如果这两个电容漏电或者短路损坏,都会使手机出现按开机键不开机且无一点电流反映的故障。R15、R16、R17:是开机线上的分压电阻,控制开机电平不能超过 3V 的幅度,如果开路,手机仍然可以开机,因为一般情况下,开机电平不会超过 3V,所以三个电阻,在正常维修时,是可以拆掉的。R18:是开机电阻,即开机线上连接的电阻
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- 手机 整机 电路 结构 特点 工作 条件 及其 原理 分析 PDF119
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