手機電路知識

A. 手機射頻電路結構和工作原理詳解

一、射頻電路組成和特點：

普通 手機射頻  電路由接收通路、發射通路、本振電路三大電路組成。其主要負責接收信號解調；發射信息調制。早期手機通過超外差變頻（手機有一級、二級混頻和一本、二本振電路），後才解調出接收基帶信息；新型手機則直接解調出接收基帶信息（零中頻）。更有些手機則把頻合、接收壓控振盪器（RX—VCO）也都集成在中頻內部。

（射頻電路方框圖）

1、接收電路的結構和工作原理：

接收時，天線把基站發送來電磁波轉為微弱交流電流信號經濾波，高頻放大後，送入中頻內進行解調，得到接收基帶信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到邏輯音頻電路進一步處理。

1、該電路掌握重點:

（1）、接收電路結構。

（2）、各元件的功能與作用。

（3）、接收信號流程。

電路分析:

（1）、電路結構。

接收電路由天線、天線開關、濾波器、高放管（低雜訊放大器）、中頻集成塊（接收解調器）等電路組成。早期手機有一級、二級混頻電路，其目的把接收頻率降低後再解調(如下圖)。

（接收電路方框圖）

（2）、各元件的功能與作用。

1)、手機天線：

結構：（如下圖）

由手機天線分外置和內置天線兩種；由天線座、螺線管、塑料封套組成。

作用：

a)、接收時把基站發送來電磁波轉為微弱交流電流信號。

b)、發射時把功放放大後的交流電流轉化為電磁波信號。

2)、天線開關：

結構：（如下圖）

手機天線開關（合路器、雙工濾波器）由四個電子開關構成。

（圖一）                       （圖二）

作用：其主要作用有兩個：

a）、 完成接收和發射切換；

b）、 完成900M/1800M信號接收切換。

邏輯電路根據手機工作狀態分別送出控制信號（GSM-RX-EN；DCS- RX-EN；GSM-TX-EN；DCS- TX-EN），令各自通路導通，使接收和發射信號各走其道，互不幹擾。

由於手機工作時接收和發射不能同時在一個時隙工作（即接收時不發射，發射時不接收）。因此後期新型手機把接收通路的兩開關去掉，只留兩個發射轉換開關；接收切換任務交由高放管完成。

3）、濾波器：

結構：手機中有高頻濾波器、中頻濾波器。

作用：

其主要作用：濾除其他無用信號，得到純正接收信號。後期新型手機都為零中頻手機；因此，手機中再沒有中頻濾波器。

4）、高放管（高頻放大管、低雜訊放大器）：

結構：手機中高放管有兩個：900M高放管、1800M高放管。都是三極體共發射極放大電路；後期新型手機把高放管集成在中頻內部。

但是另一方面，智能眼鏡、 智能手錶  推動全球可穿戴設備市場在2015年達到2億台的規模， 智能家居  的火熱更是帶動了一波新的硬體狂潮，新型的硬體產品正在走向價值鏈的中心，硬體企業迎來了新的發展機會。

呂俊寬認為：「就如同 MTK手機  締造了小米一樣，這一波的智能硬體，也會締造一批新的主導者。」

智能終端的「衰落」

2015年1月-3月，Gartner先後發布了關於PC、平板、智能手機的研究報告。

2014年，全球PC市場銷量為3.15億台，同比減少0.2%；全球平板電腦銷量為2.16億台，同比增長4.8%。呂俊寬分析表示：「PC已經是明日黃花，而平板電腦的輝煌只延續了不到三年時間，現在也開始走下坡路。」

至於智能手機，相對樂觀。2014年，全球智能手機銷量達到12億台，比2013年的9.7億台增長了28.4%。根據Gartner預計，2015年，智能手機市場依然能保持26%的增長速度。

但是，「這部分增長將主要來自新興市場，比如非洲、東南亞。」呂俊寬表示，這些新興市場的用戶收入水平有限，並且短期內很難改變，「這也意味著，未來智能手機的增長空間主要是低端手機。」他預測，這些新興市場的絕大多數手機的價格會維持在100美元左右。

更

需要指出的是，呂俊寬指出：「到2016年，全球智能手機增速驟降，只有12%。而到2018年，智能手機的增速就只剩下5%了。」很快，智能手機會陷入

與PC、平板類似的困境。更何況，蘋果公司以20%的市場份額控制了90%的全行業利潤，對其餘智能手機廠商而言，今後幾年的境況會更加窘迫。

慶幸的是，新興智能硬體的崛起，為硬體市場注入了活力。

布局數據交互

2014

年，Google Glass、Apple

Watch帶動了可穿戴設備市場的崛起。Gartner預測，2015年全球可穿戴設備市場出貨量將達到2億台，其中中國市場約1億台。同

時，Google、Apple、三星均開始通過收購方式布局智能家居、車聯網。而在國內，小米、BAT已陸續開始啟動「IOT（萬物互聯）」布局。

呂俊寬介紹，根據GSMA對全球市場的最新調查，目前最受關注的硬體產品是智能家居，37%的調查消費者關注這一產品。排在第二位的則是水、電、交通，這些基礎設施的智能化佔比25%。其次是可穿戴設備，佔比約13%。

「機會就在這些領域，但是，硬體企業如何給自己定位？」在呂俊寬看來，智能硬體是碎片化的，跟當前企業執著於硬體、價格的游戲規則不同，「目前很多智能硬體產品，其實並沒有找到價值定位，他們還只是把產品智能化了而已。」

他認為，「布局智能家居的企業，必須要考慮到智能家居與智能城市的結合。」他舉例介紹，比如，如果做空氣凈化器，那麼應該意識到，智能空氣凈化器可以成為城

市空氣質量的監測點，為城市環境提供數據支撐。而布局智能電器、智能電表的企業，則可以生成家庭的用電數據，並為城市提供能源數據。「更進一步，智能家居

企業可以根據家庭的智能化情況，分析一個小區、某個區域的智能化程度，並且生成這些地區的安全指數、房價指數、消費水平等等數據。」

B. 手機電路結構三大組成部分

手機電路結構由三大主要部分組成，分別是射頻部分、基帶部分和電源管理部分，各自承擔不同的任務，共同確保手機的正常運行。

射頻部分是手機通信的核心，主要負責信號的接收和發送。它包括天線、射頻晶元和射頻前端等組件。天線的作用是接收和發射無線電波，射頻晶元則負責信號的調制與解調，射頻前端則過濾並放大信號，以便在手機中傳輸。

基帶部分則處理手機的基本功能，例如音頻處理、數據傳輸和語音通話。基帶電路通常包含音頻晶元、應用處理器和存儲器。音頻晶元用於處理音頻信號，應用處理器則運行手機的操作系統和其他應用程序，存儲器則存儲手機的數據和程序。

電源管理部分負責手機的電源供應和電量管理。電源管理電路包括電池介面、電源管理晶元和充電電路等組件。電池介面用於連接電池和手機，電源管理晶元負責管理手機的電源供應，而充電電路則用於給電池充電。

這三大組成部分緊密協作，彼此相互配合，使得手機能夠正常運行，滿足用戶的各種需求。

C. 手機電路的工作原理

手機的大腦主要由邏輯控制部分與其介面電路組成，主要功能是實現對整機所有操作的控制，包括手機與基站間通信的連接控制，手機將接收到的信號進行轉變還原成聲音或字元的整個過程式控制制，將須傳送的聲音或字元變換成無線電波發射出去整個過程的控制，以及對鍵盤、顯示、振鈴等電路的控制。

邏輯控制部分電路主要包括微處理器、數據存儲器、程序存儲器等，邏輯介面電路包括鍵盤電路、顯示電路、用戶識別卡(SIM卡)電路、實時時鍾電路、振鈴振動及狀態指示燈電路、鍵盤和顯示背景燈電路等。下面讓我一一道來它們在手機中的作用:

一、邏輯控制部分電路

1.微處理器

手機中的微處理器類似計算機中的中央處理器(CPU)，它是整台手機的控制中樞系統，也是邏輯部分的控制核心。微處理器通過運行存儲器內的軟體及調用存儲器內的資料庫，達到對手機整體監控的目的。凡是要處理的數據都要經過CPU來完成，手機各個部分管理等都離不開微處理器這個司令部的統一、協調指揮。隨著集成電路生產技術及工藝水平的不斷提高，手機中微處理器的功能越來越強大，如在微處理器中集成先進的數字信號處理器(DSP)等。

2.數據存儲器

數據存儲器(RAM)的作用主要是存儲一些手機運行過程中須暫時保留的信息，比如暫時存儲各種功能程序運行的中間結果，作為運行程序時的數據緩存區。手機中常用的存儲器是靜態存儲器(SRAM)，又稱隨機存儲器，其對數據(如輸入的電話號碼、簡訊息、各種密碼等)或指令(如驅動振鈴器振鈴、開始錄音、啟動游戲等指令)的存取速度快，存儲精度高，但其中所存信息一旦斷電，就會丟失。數據存儲器正常工作時須與微處理器配合默契，即在由控制線傳輸的指令的控制下，通過數據傳輸線與微處理器交換信息。數據存儲器提供了整個手機工作的空間，其作用相當於計算機中RAM內部存儲器。

3.程序存儲器

部分手機的程序存儲器由兩部分組成，一個是快擦寫存儲器(FlashROM)，俗稱字型檔或版本;另一個是電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，俗稱碼片。手機的程序存儲器存儲著手機工作所必須的各種軟體及重要數據，是整機的靈魂所在。

在手機程序存儲器中，FlashROM作為只讀存儲器(ROM)來使用，主要是存儲工作主程序，即以代碼的形式裝載了話機的基本程序和各種功能程序，話機的基本程序管理著整機工作，如各項菜單功能之間的有序連接與過渡的管理程序，各子菜單返回其上一級菜單的管理程序、根據開機信號線的觸發信號啟動開機程序的管理等，各功能程序比如電話號碼的存儲與讀出、鈴聲的設置與更改、簡訊息的編輯與發送、時鍾的設置、錄音與播放、游戲等菜單功能的程序。快擦寫存儲器是一種非易失性存儲器，當關掉電路的電源以後，所存儲的信息不會丟失。它的存儲器單元是電可擦除的，即快擦寫存儲器既可電擦除，又可用新的數據再編程。快擦寫存儲器在手機中一般用於相對穩定的、正常使用手機時不用更改程序的存儲，這與它們有限的擦除、重寫能力有關。FlashROM若發生故障，整個手機將陷入癱瘓。

碼片(EEPROM)其主要特點是能進行在線修改存儲器內的數據或程序，並能在斷電的情況下保持修改結果。根據數據傳輸方式分類，碼片可以分為兩大類:一類為並行數據傳送的碼片，另一類為串列數據傳送的碼片。

現各種類型的手機所採用的碼片很多，但其作用幾乎是一樣的，在手機中主要存放系統參數和一些可修改的數據，如手機撥出的電話號碼、菜單的設置、手機解鎖碼、PIN碼、手機的機身碼(IMEI)等以及一些檢測程序，如電池檢測程序、顯示電壓檢測程序等。碼片出現問題時，手機的某些功能將失效或出錯，如:菜單錯亂、背景燈失控等。此時有如下現象:顯示「聯系服務商(CONTACT SERVICE)」;顯示「電話失效，聯系服務商(PHONE FAILED SEE SERVICE)」;顯示「手機被鎖(PHONE LOCKED)」;顯示「軟體出錯(WRONG SOFTWARE)」;出現低電壓告警、顯示黑屏、不開機、不入網、顯示字元不完整、不認卡等。由於EEPROM可以用電擦除，所以當出現數據丟失時可以用GSM手機可編程軟體故障檢修儀重新寫入。

二、介面電路

以上談到的都是控制手機內部的主要元件，但要想完全掌握控制權，還得有一樣必需的東西，就是介面電路了，介面電路可以說是整個控制過程的起點或終點站，它直接反應出對手機控制的效果，也是用戶接觸得最多的地方。

1.鍵盤電路

鍵盤電路是用戶向手機收、發信息的必經之路，鍵盤電路的每個按鍵處像是一個十字路口。當該點被按下時，該點所接的兩條線的電平發生變化，邏輯電路檢測到這種變化後，根據預設的程序來確定是那一個按鍵被按下，並響應其相應的功能。

2.顯示電路

目前手機的顯示器多採用液晶顯示屏(LCD)，它直接關繫到手機上的信息是否能正常顯示。現在的手機電路中常使用兩種方法將液晶顯示屏連接到相應的驅動電路上:一是使用軟導電排線，二是使用導電橡膠。

3.用戶識別卡介面電路

用戶識別卡(SIM卡)是GSM手機打開GSM網路的鑰匙，此電路的正常運轉關繫到SIM卡是否能正常使用。手機中SIM卡電源一般為5v，卡時鍾是3.25兆。

4.實時時鍾電路

實時時鍾電路的主要功能是:產生手機時鍾信號，為用戶提供一個准確的實時時鍾。實時時鍾由頻率為32.768KHz的晶體振盪器及其相關電路構成。在該晶體的表面，大多都標有32.768的字樣。若出現故障手機的時鍾將出現停止運行或走時不準等故障。

5.振鈴、振動器及狀態指示燈電路

振鈴、振動器電路的主要作用是當有來電時能發出聲音或震動及時告知用戶。狀態指示燈則可反映出手機的收信、發信狀態，常看到手機上一閃一閃的就是指示燈，不過並不是每款手機都有的。

6.鍵盤及顯示背景燈電路

鍵盤及顯示背景燈電路的主要作用是使用戶在光線較弱的環境下能方便地對手機進行操作，該電路由若干個發光二極體及相應的驅動電路構成。現在手機的背景燈顏色也是大家選手機時比較關心的一點，如諾基亞8250的藍光背景燈就是目前非常流行的一種

D. 手機維修之充電電路

手機充電電路故障和維修思路

主要有兩部分IC，一個是充電IC，一個是USB IC

一、充電IC電路圖如下分析

1.A2,B2,D2,C2為PP_VCC_MAIN，4.2V供電

2.F5腳為充電電容IC，儲存電能的作用

3.A5,B5,D5,C5,E5腳位為USB供電5.0V

4.G3,E4為I2C匯流排信號

5.E3腳位1.8v上蓋供電

6.F4腳USB對充電管的使能開關信號

7.G2腳為電源IC的控制中斷信號

8.F1腳為CPU對充電檢測信號

9.G4腳為LDO低壓線性穩壓器

10.G5腳為修改引導

11.A4,B4,C4,D4為BUCK_SW修改信號

12.A1,B1,D1,C1為電池供電PP_BATT_VCC

13.E2腳為修改ACT輸入輸出（Q管）

14.G1腳為CPU到充電管的中斷信號

15.F2腳為電池到充電管的中斷信號

二、USB IC的電路圖如下：

1.F3腳為1.85V上蓋供電

2.F4腳為電源IC3.0V供電

3.D5腳為3.3V供電

4.C3,C4腳為音頻到USB管的偏壓信號

5.A1,B1腳為U管到基帶信號

6.C2腳為U管到電源IC，注意電阻和電容

7.A3,B3腳為CPU到U管的信號

8.E2,E1腳為CPU到U管的加速器數據傳輸

9.F2,F1腳為CPU到U管的DEBug數據傳輸

10.D2,D1腳為基帶到CPU的數據傳輸

11.A5,B5為U管到cpu調試串列介面數據和時鍾信號

12.F6腳為充電管輸入供電

13.C5,E5腳為USB尾插充電輸入

14.A2,B2,A4,B4為U管檢測信號

15.E3腳為E75到U管檢測信號

16.D6腳為U管電壓過載保護，與充電IC相連

17.E4腳為匯流排1.8V供電使能開關信號

18.B6腳為U管到電源IC的復位信號

19.D3,D4為CPU的U管的匯流排信號

20.C6為U管到CPU的中斷信號

21.E6腳為旁路信號，注意濾波電容

三、充電故障的維修思路：

正常充電電流為900mA左右，可檢測充電電流判斷能否充電。電池電量越高，電流越小。

1）不充電問題如下：

1.檢測外配是否有問題

2.檢測充電能否正常充電

3.檢測USB能否連接電腦，來判斷是U管還是充電IC故障

4.主板尾插測試點測試有無5V電壓,測試5V電壓有沒有進主板

5.檢測尾插排線、小板

6.有5V電壓則測充電IC有沒有，沒有5v則可以飛線到充電IC，電子開關短接；充電IC周邊元件，更換充電IC或者電源IC

2）充電很慢如下：

1.尾插小板不足5V（或者尾插排線）

2.通路的電子開關

3.充電電感和引導電容損壞（顯示充電不進電）

4.充電IC或者電源

5.電池

3）插充電器關機：

松香法檢測短路漏電位置，或者紅外線感溫法

4）充電異常（溫度過高）：

1.排除外配、尾插、電池

2.檢測電池座子有無塌陷和虛焊

3.檢測電池座子腳位通斷

4.上拉電阻，引導電容，充電電感(例如：L1401，C1402)

5）充電電路常見問題：

1.F5腳充電管--OL

2.2V夾電測試

3.充電藍屏--硬碟數據

4.F4腳----開機不充電，關機充電

5.G2腳---自動開機，充電

6.F1腳---DET檢測信號---充電越長電流越少

7.VDD_MAIN---電池、充電---兩路提供

8.G1----Q管

9.F2----檢測充電電量（檢測腳）

6）U2管常見問題：

1.F6腳---干擾充電

2.3.0V --250mA 1.8V上蓋---開機大電流 3.3V---開機大電流

3.A1,B1腳---基帶CPU

4.A3,B3腳---USB電腦識別

5.E2,E1腳----版本識別

6.F2,F1腳----阻值匯流排UART

7.D2,D1腳---基帶

8.E3腳---尾插到U2的檢測信號

9.D6腳---開啟充電管

10.E4腳---1.8V復位

11.D3,D4---上蓋電流

四、不充電故障如下：

1.怎麼壞的：

進水：耦合電容

摔：大電感

車充：U2

拆機：座子和周邊元器件

2.電池無數據：（CPU,充電管，燒機檢測腳位）

a.換電池

b.換座子

c.查座子阻值

d.補電壓以及改線

3.有數據不充電：

a.顯示充電不進電，檢測電容和電感

b.不顯示充電，檢測三角管

c.有電流不進電，檢測九角管（亮屏充，滅屏不充）

e.關機充，開機補充，不支持配件，檢測U2

f.6S以上更換電池座子（新）

最後，有技術問題可留言或者聯系我共同探討!

E. 手機充電器電路圖及原理圖

手機充電器電路圖及原理圖：

電路主要由振盪電路、充電電路、穩壓保護電路等組成，其輸入電壓AC220V、50/60Hz、40mA,輸出電壓DC4.2V、輸出電流在 150mA~180mA。在充電之前，先接上待充電池，看充電器面板上的測試指示燈是否亮？若亮，表示極性正確，可以接通電源充電。

含義

VD1、Q1等元件組成穩壓電壓。若輸出電壓過高，則L2繞組的感應電壓也將升高，D1整流、C4濾波所得電壓升高。由於VD1兩端始終保持5.6V的穩壓值，則Q1b極電壓升高，Q1導通程序加深，即對Q2b極電流的分流作用增強，Q2提前截止，輸出電壓下降若輸出電壓降低，其穩壓控制過程與上述相反。

另外，R6、R4、Q1組成過流保護電路。若流過Q2的電流過大時，R6上的壓降增加，Q1導通，Q2截止，以防止Q2過流損壞。