NXP芯片

rf3146 MTK 手机工作原理

小编 2024-11-25 NXP芯片 23 0

MTK 手机工作原理

整机供电及开机过程

整机供电主要由电源模块提供。手机的开关机过程主要受到电源模块、中央处理器及闪速存储器的控制。当给手机加电后,3.8V 的VBAT 电压立即产生,而且电源模块的开机触发脚为高电平,按下开关键时,会把此电压拉低,此触发信号令电源模块送出2.8V 的VTCXO 电压到26MHz 晶体,使其起振,产生26MHz的时钟,经过中频放大后作为系统时钟送到中央处理器,同时电源模块送出VDD 及VCORE等逻辑电压送到中央处理器和中频,并且电源送出2.8V 的复位信号(SYSRST)到中央处理器。当系统时钟、复位信号、逻辑供电均送到中央处理器 后,中央处理器 送出2.8 伏的开机请求信号,此电压马上经过开关键下拉为低电平,当超过一定时间(64ms)时,中央处理器会判断为开机请求,它从闪速存储器内调出开机程序,送到随机存储器内运行,当运行通过后,中央处理器送出开机维持信号,此信号送到电源模块,令其维持送出各项电压,以达到维持开机的目的。

.2.2. 电源模块供电电路

(1) 逻辑供电

① VDD,供中央处理器,FLAHS

② VCORE 1.2V,供中央处理器使用

③ VRTC: 2.8V,为表时钟提供电压。表时钟RTC(Real Time Clock),它的作用是在手机进入深睡眠模式(Deep Sleep Model)时,系统时钟将被关掉,RTC 将被用来当作部分电路主要是电源以及操作电路的时钟,以便对外部的操作进行响应。

1.3 射频电路

1.3.1 射频部分原理框图

MTK手机射频部分包括MT6129C、功率放大电路和前端开关滤波电路等组成。射频电路的主要功能有两个:一是从天线接收到的射频信号中选出需要的信号并解调出基带信号并传送给CPU(MT6218B),二是将CPU 传来的基带I、Q 信号调制到指定的射频频率并经功率放大后送到天线发射出去。

接收支路

接收支路由开线开关(IMS0103), 中频(MT6129C)组成,信号由天线进来,经过开线开关到滤波器

分成N,P两路信号进入中频进行混频,放大,得到I,Q信号,送基带部分做信道解码和信源解码

1.天线电路

天线电路是手机接收电路的第一级电路,也是发射电路的最后一级电路。主要作用有以下几点:一是将天线将空中的电磁波转化为高频电流并将其输送到接收电路中。二是分离发发射和接收信号,避免二者相互干扰。由于GSM手机使用了TDMA技术,接收机与发射机间歇工作,天线开关在逻辑电路的控制下,在适当的时隙内接向接收机或发射机通道。三是用于切换内接和外接天线电路。四是对于双频或三频手机,天线电路还可以将GSM900MHz、GSMl800MHz或PCNl900MHz信号分开。

2.低噪声放大电路

低噪声放大器在电路中主要是对天线感应到的微弱的射频信号进行放大,以满足混频器对输入信号的幅度的要求。在手机电路图中,低噪声放大器的英文缩写是LNA(LowNoiseAmplifier)。

  低噪声放大器是接收机的第一级放大电路,位于天线电路之后。在低噪声放大器的前后,通常都有射频滤波器。

  低噪声放大器是一个高频小信号放大器,这个放大器中的三极管要求截止频率高,放大倍数大,噪声系数小。第一级信号很小,工作点通常设得比较低,同时加电流负反馈,减小噪声。

3.混频电路

混频就是将两个不同的信号——本机振荡信号和信号频率加到非线形器件上,进行频率组合后取其差频或和频,从而满足电路的需要。而这个差频或和频是固定不变的,我们也把这种变化称为频谱搬移。混频的英文缩写是MIX。

4.中频放大器

对于中频放大器,不仅需要得到高的增益、好的选择性,还要有足够的通频带和好的频率响应、大的动态范围等。而接收机的邻近信道选择性一般由中频放大器的通频带宽度决定,由于中频信号为单一的固定频率,其通频带可最大限度地做得很小,以提高相邻信道选择性。在实际应用中,一般采用多级放大器,并使每级实现某一技术要求

5.解调电路

移动通信和手机电路中,常用的解调技术有锁相解调器、正交鉴频解调器等④⑤

发射支路

发射电路由中频(MT6129C),功放(RF3146), 开线开关(IMS0103)组成.发射过程是: I,Q信号,经过中频的调制,调制到需要的频率上,中频中包括了本振和锁相环电路,基准频率就是FREF(26M),信号经过衰减器,进入功放,把中频输出的射频信号放大到需要的功率电平。功放中集成了功率放大控制芯片的功能,PA_EN信号是功放的使能信号,BANDSW_DCS是个频段选择信号,VAPC信号用于控制不同的功率等级。功放出来的信号,进入开线开关, 开线开关由HB_TX,LB_TX组合控制。开线开关出来的信号经过测试孔到天线发射出去。

1.调制

  使一个信号的某种特性参数随另一个信号而变化的过程或处理方法称为调制,

不论是哪一种发射机电路结构,TXI/Q信号从逻辑音频电路输出后,都是到射频电路中的TXI/Q调制器。在TXI/Q调制器中,67.707kHz的TXI/Q信号对发射中频载波进行调制,得到己调中频信号。TXI/Q调制器通常都是在一个中频处理模块中,少数的发射机则有一个专门的调制器模块。TXI/Q调制所用的载波信号来自一个中频VCO电路。对于大多数手机来说,接收中频VCO与发射中频VCO共用,个别手机的则有一个专门叫发射中频VCO

2.发射变换电路

在发射变频电路中,TXVCO输出的信号一路到功率放大电路,另一路TXVCO信号与RXVCO信号进行混频,得到发射参考中频信号;发射己调中频信号与发射参考中频信号在发射变换模块中的鉴相器中进行比较,再经一个泵电路(一个双端输入,单端输出的转换电路),输出一个包含发送数据的脉动直流控制电压信号。去控制TXVCO电路,形成一个闭环回路,这样,由TXVCO电路输出的最终发射信号就十分稳定

3.功率放大器

手机电路中的功率放大器都是高频宽带功率放大器。功率放大器通常用PA表示。用于放大高频信号并获得足够大的输出功率.一个完整的功率放大电路通常包括驱动放大、功率放大、功率检测及控制、电源电路等。

4.功率控制电路

手机的发射功率是可控的,它在不同的地理位置,根据系统的控制指令工作在不同的发射功率级别上。图4-20是一般手机功率控制的原理方框图。该控制环路工作原理如下所述:功率放大器放大的发射信号送到天线转化为高频的电磁波发送出去。在功放的输出端,通过一个取样电路取一部分发射信号,经高频整流得到一个反映发射功率大小的直流电平。这个电平在比较电路中与来自逻辑电路的功率控制参考电平进行比较,输出一个控制信号去控制功放电路的偏压或电源,从而达到控制功率的目的。

3 故障与维修

3.1 D/L

不能下载

常见故障分析

不能正常下载的主板绝大多数是由于虚焊或连焊造成的.

首先应该检查PC 机和手机之间的串口连接,如果不通,这多数发生在电源芯片和USB连接器

。检查故障时应首先用放大镜仔细观察这些器件的焊接情况,

然后插上下载线观察电流是否正常,如果电流很大(例如在300mA 以上),则说明VCHG 或VBAT有对地短路现

象,此时应尽快切断电源,然后查找出短路点;如果电流大于正常值(约30 多mA)但不是特别大,则有可能是某

路稳压电路的输出对地短路,此时应检查VCORE(1.8V)、VIO (2.8V)、VA(2.8V)、VTCXO(2.8V)、VRTC

(1.5V)、VMEM(2.8V)等电压是否正常,如有异常则可查出焊接不良处;如果电流很小或没有,应重点检查C;PU

和IO300 是否焊接不良。

另外下载线的插头由于长期使用有可能造成接触不良,此时应重新拔下插上看看是否插头接触不良造成;

下载时除了以上几个电源以外还有一个26MHz 时钟信号是必需的,可用示波器测试26MHz 信号是否正常。

3 故障与维修

3.1 D/L

不能下载

常见故障分析

不能正常下载的主板绝大多数是由于虚焊或连焊造成的.

首先应该检查PC 机和手机之间的串口连接,如果不通,这多数发生在电源芯片和USB连接器

。检查故障时应首先用放大镜仔细观察这些器件的焊接情况,

然后插上下载线观察电流是否正常,如果电流很大(例如在300mA 以上),则说明VCHG 或VBAT有对地短路现

象,此时应尽快切断电源,然后查找出短路点;如果电流大于正常值(约30 多mA)但不是特别大,则有可能是某

路稳压电路的输出对地短路,此时应检查VCORE(1.8V)、VIO (2.8V)、VA(2.8V)、VTCXO(2.8V)、VRTC

(1.5V)、VMEM(2.8V)等电压是否正常,如有异常则可查出焊接不良处;如果电流很小或没有,应重点检查C;PU

和IO300 是否焊接不良。

另外下载线的插头由于长期使用有可能造成接触不良,此时应重新拔下插上看看是否插头接触不良造成;

下载时除了以上几个电源以外还有一个26MHz 时钟信号是必需的,可用示波器测试26MHz 信号是否正常。

3.2 S/N

灯不亮

原 理

LED 亮的过程:CPU 送出KP-BL-PWM(LED Enable)信号,则U400 pin41 电平被拉下,LED 灯亮。

1. LED-Enable 信号没有。导致的原因可能有:

(1) 串口通讯不良;程序没有烧录好;CPU工作的需要的32kHz 没有;等等,导致CPU 不能正常工作。

(2) CPU 发送LED-Enable 信号的功能出现问题或通路不良。

2. LED-Enable 信号正常,但是U400不能正常工作。或LED不良。

SN 无法输入

SN 无法输入的现象在主要集中在两个方面:串口通讯不良或CPU 与储器不良通讯不良而无法写入

维修工具和仪表的使用:指南舟手机维修手册公开版(七)

智能手机基本电子元件介绍

对电的认识:

什么是交流电《AC》:电流的大小和方向随时间变化的叫交流电,常用于我们日常生活中;

什么叫直流电《DC》:电流大小和方向不随时间变化的叫直流电,其电流是恒定不变的;

他们之间的区别是交流没有正负极之分,而直流有正负极; 体的安全电压为《不分交流与直流》36V《伏特》。

电压

同一电路中两点之间存在的位差就叫电压,在电路中,电压常用 U 表示。

A:电压的单位用伏特或字母 V 表示,

1V=1000mV,1mV=1000uV

B:分类:直流用 DC 或 V 表示,电压大小方向随时变化

C:测量:用万用表电压档,黑笔接地,红笔去测某点电压,电压表井联在电路上。

电流:

在电压的作用下电荷的定向移动形成电流。电路中,电流常用 I 表示。

A:电流的单位:用“安培”或字母“A”表示,

1A=1000mA,1mA=1000uA

技B:术分类学:在习直流及电压咨的作询用下:,产生1的8电6流6叫6直8流7,7用73A 表6示(;在同交流微电压信的作)

C:测量:用万用表电流档,把电流表串联在电路中,要选择电流表合适的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。

1、电阻的作用:分流、限流、分压、偏置、滤波。

在日常维修中,通常所说的“电阻”实际上是电阻器。也就是人为在电流回路中加入阻碍电流流动的器件。用字母“R”表示,单位“欧姆”或用字符“Ω”表示

2、原理符号

3、电阻的分类:

A:按结构分:可调电阳、固定电阻

B:按材料分:线绕电阳、瓷片电阻、水泥电阻、碳膜电阻C:按用值标示方式分:直标电阻、色环电阻

D:按特性分:压敏电阻、热敏电阻、保险电阻

电阻常见特点 :内部主要材质是石墨 石墨是导体;贴片电阻表面黑色、侧面和下面是白色;部分是 0 欧电阻即直通;部分为对地电阻即电阻一端接地、一端不接地。

元器件一电容

1、定义

电容的作用:旁路、去藕、滤波和储能

电容的特性:通交流隔直流,通高频阻低频

由两块金属板平行而不接触的靠在一起,中间用绝缘物(固体、气体或液体)隔开, 分别引出两个电极,然后封装在一起就构成了一个电容器。一般简称为电容。常用字“C”表示。

2、原理符号: 自己查一下

3、容量单位:

1 法拉(F)=103 毫法(mF)=106 微法(μF)=109 纳法(nF)=1012 皮法(pF)

4、电容的分类:

A:按结构分:可调电容、固定电容

B:按材料分:纸介电容、钽电容、电解电容、瓷片电容C:按标示方式分:直标电容、数字电容

D:按极性分:有极电容、无极电容

电容的作用:

A:滤波:一般用于电源电路,电其中一端操地

B:旁路:一般用于音频信号回路,电容的其中一端接地C:耦合:一般用于信号回路,电两端都不接地

D:振荡升压:用于本振及升压电剧E:选频:用于信号回路

电容的常见特点:

电容一圈颜色一致有:黄色、棕色、米黄色、褐色、红色

技有术极电学容分习正负及极

大部分电容一端接地、

电容不直通

有极电容具有充、放电特性

电容通交流隔直流,通高频阻低频

手机元器件——电感

1、定义:

电感的作用:耦合、滤波、振荡、升压

电感的特性:电感通直流阻交流,通低频阻高频

2、电感的识别:

两端银白色,中间黑,侧面黑,(少数表面是一半白色,另一半是灰色,一般用于射频选频电路)。与电阻不同就是:电阻侧面是白色,电感是黑色,且电感比电阻体积大,厚。

3、电感的串井联计算:

与电阻相同,即:越串越大,超并起小4、电感的好坏判别:

用二极管档测电感两端,在磁芯没有损坏的情况下,两端相通,显示数字很小或为“0”,即为好

贴片电感的常见特点:

电感颜色有黑色、米白色、蓝色等少数表面是一半白色,另一半是灰色, 电感形状有圆形、长方体、六边体等,体积较大而且比较厚

电感大部分直通

技手术机主学板上习有少及部分咨为对询地电:感。1即8一6端6接6地8。77736(同微信)

手机元器件——二极管

1、SMD 二极管的外观:两端有引脚,表面为全黑色,其中有不明显竖条标记的一端为负极。

2、二极管的作用: 整流稳压开关 发光

3、二极管的好坏判别:

用数字万用表二极管档,测二极管两端:

二极管实物图

二极管的工作特性:单向导电性

手机元器件——三极管

1、定义:

把三块半导体组成两个 PN 结,引出三个电极就形成了三极管

2、三极管的作用:

放大、开关、振荡

电流控制元件:用一个小的基极电流去控制一个大的集电极电流变化,用字母: BGQV 表示

5、三极管好坏测量判别(三极管的管型及管脚的判别口诀)

a、三颠倒,找基极:首先假设一只脚为 b 极,先用红笔接 b 极,用黑笔分别去测另外两个极,直到都有阻值显示时,红笔所接为 b 极,或者用黑笔接基极红笔分别去测另外两个极,直到都有阻值显示时,黑笔所接为 b 极

b、PN 结,定管型:当用红笔接基极,测得另外两极与基极的正向阻值在500-800 左右,判定为(硅材料)NPN 型,黑笔接基极,红笔测时,显示在 150—

技c、术顺箭学头,习数字及大:咨所测询两个:极的1正8向6阻6值6,8稍7大7的7一3极6为(发射同极 微信)

d、测不出,动嘴巴:如果两阻值相差不明显时,可在三极管上方加热,更

容易区分。

e、当三极管 c e 之间正反向阻值很小时,说明该三极管已击穿损坏。

智能手机的集成电路

1、定义:把多个元件或多个电路集成在一块晶片上,封装在一起,引出各种功能脚,去完成一项或多项功能的电路集合,称集成电路。简称:“IC”。(又叫: 集成块、芯片等 )

2、根据环境及用途分为多种封装型式,手机最常用的有以下几种:

A:sop 封装:这种封装的集成电路引脚均分布在两边,其引脚数目多在 28 个以下。

B、QFP 封装:引脚分布在四周:

C:LCCC 封装:无引脚封装,与 QFP 封装型式相似,引脚更短,更节约空间。该封装用途也很广,如 MT6305(电源) MT6129(射频) RF3146(功放)PCF50603

(电源)等。

D:BGA 封装:又叫栅格陈列封装,引脚分布在芯片下面。

也是目前用的最多的一种封装型式。如:MSM8996(CPU)、PM8921(电源)、WTR1625

(射频)等。

其中:i、o、Q、S、X、Z (跳过)不数。

智能手机主板上主要集成芯片

CPU:是整个手机的核心元件,又称中央处理器,内部由运算器和控制器組成,管理和控制手机的所有指今与执行。

电源:把电池电压降压后,为手机各单元电路提供工作电压,周边遍布大量滤波电容。

中频:主要处理手机接收和发射信号,通常位于功 放附近,其上有屏蔽盖,用于屏蔽外来电磁波对手机信号的干扰。

字库:又称存储器,英文名 FLASH,存放开机程序和功能性程序,通常为长方形 BGA。

功放:又称功率放大器,主要运用在手机的发射通道上,用于放大手机的发射功率。

手机 CPU:是手机处理器的简称,作为手机的核心部件, 它就像人类的大脑一样,控制着整台手机的中枢系统, 协调指挥手机各个部分的工作。手机 CPU 的好坏直接决定了智能手机的性能。

决定手机 CPU 性能的四大主要因素: CPU 核心数CPU 主频

工艺制程图形处理器

CPU 核心数:就是我们平时听到的双核、四核等之类的话术。

CPU 核心数越高就意味着手机处理能力越强、速度越快。注意:CPU 的核心数只是 CPU 参数的一部分,单纯的 CPU 核心数并不是衡量手机 CPU 好坏的标准,CPU 核的“质量”及核心数同各组件的协同合作才是关键。

CPU 主频 : 通常所说的“某某 CPU 是多少兆赫的”,这个多少兆赫就是 CPU 的主频,它是 CPU 内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed),表示在 CPU 内数字

技脉术冲信学号震习荡的及速度咨。

【主频的高低并不直接代表手机的运行速度,但提高主频对于提高 CPU 运算速度

却至关重要。】

工艺制程:是纳米技术在手机 CPU 上的应用,从较早的 90 纳米已发展到目前的28 纳米,而下一代 CPU 的发展目

标将是 14 纳米。

更小的制程意味着更低的功耗和散热,在同样面积的芯片上也能集成更多的晶体,而晶体的数量是决定处理器性能的关键因素。

(工艺制程越先进,处理器性能就越强)

图形处理器:它是智能手机更新换代的产物。早期的智能手机是不具备 GPU 的, 但是伴随着智能手机娱乐性能的增强,各种应用软件。大型游戏的出现,GPU 应运而生。

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