哈希 HASH手机常用元器件介绍docx

  哈希资讯     |      2024-08-04 12:16

  哈希 HASH

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  手机常用元器件介绍――手机电路中的基本元器件 手机电路中, 较多地采用了一些新的和较为特殊的元器件, 作为一名手机维修人员, 不 了解这些元件的作用和原理, 是无法进行读图和维修工作的, 为此, 本章对手机电路中的常 用元器件进行详尽分类和系统分析, 这些内容, 无论是初学者还是专业维修人员都是必备的 基础知识。以下介绍 手机电路中的基本元器件 。 手机电路中的基本元件主要包括电阻、电容、电感、晶体管等。由于手机体积小、功能 强大,电路比较复杂,决定了这些元件必须采用贴片式安装 (SMD),片式元件与传统的通孔 元器件相比,贴片元件安装密度高, 减小了引线分布的影响, 降低了寄生电容和电感, 高频 特性好,并增强了搞电磁干扰和射频干扰能力。 一、 电阻 表面贴片安装的电阻元件外型多呈薄片形状,引脚在元器件的两端。电阻一般为黑色, 手机中的电阻大多末标出其阻值, 个别个头稍大的电阻在其表面一般用三位数表示其阻值的 大小,三位数的前两位数是有效数字,第三位数是 10的指数。如100表示10Q, 102表示 1000 Q即1kQ,当阻值小于 10Q时,以*R*表示,将R看作小数点,如 5R1表示5.1 Q。 个别手机采用了组合电阻,如某些组合电阻会有四个引脚和外电路相连。 二、 电容 在手机中, 电容一般为黄色或淡蓝色,个别电解除电容也用红色的,电解电容稍大,无 极性电容很小,最小的只有 1mmx2mm有的电容在其中间标出两个字符,大部分电容则未标 出其容量。手机中的电解电容,在其一端有一较窄的暗条,表示该端为其正极。 对于标出容量的电容, 一般其第一个字符是英文字母, 代表有效数字, 第二个字符是数 字,代表 10 的指数,电容单位为 pF。 例,一个电容器标注为 G3通过查表,查出 G=1.8 , 3=103,那么,这个电容器的标称 3 值为 1.8x10 3=1800pF。 电解电容器当其外壳极性标志不清时,可用下述方法进行判别: 用指针式万用表的 RX 10K挡,分别两次对调测量电容器两端的电阻值, 当表针稳定时, 比较两次测量的读数的大小, 取值较大的读数时, 这时万用表黑笔接的是电容器的正极, 红 笔接的是电容器的负极, 其原理一是利用了万用表内部的电池用电源, 二是利用了电解电容 反向漏电流比正向漏电流大的特性。 三、电感和微带线 电感是一个电抗器件, 它在电子电路中也经常使用。 将一根导线绕在铁芯或磁芯上或一 个空心线圈就是一个电感。 在手机电路中, 一条特殊的印刷铜线即构成一个电感, 在一定条 件下, 又称其为微带线。 电感的主要物理特征是将电能转换为磁能并储存起来, 也可说它是 一个储存磁能的元件。 电感是利用电磁感应的原理进行工作的。 当有电流流过某一根导线时, 就会在这根导线的周围产生电磁场, 而这个电磁场又会对处在这个电磁场范围内的导线产生 电磁感应现象。 与手机板上的电阻、 电容不同的是, 手机电路中的电感的外观形状多种多样, 有的电感 很大, 从外观上很容易判断;但有的电感的外观形状和电阻、 电容的外观相差不大,很难判 断。用万用表的欧姆档可以检查电感是否开路。 手机电路中比较常见的电感有以下几种: 一种是两端银白色, 中间是白色的; 另一种是 两端是银白色, 中间是蓝色的。 还有一种电源电路的电感, 体积比较大, 一般为圆形或方形, 黑色,很容易辨认。 需要说明的是: 在部分手机电路中, 还常常用一段特殊形状的铜皮来构成一个电感。 通 常我们把这种电感称为印刷电感或微带线。在手机电路中,微带线一般有两个方面的作用。 一是它把高频信号能进行较有效地传输; 二是微带线与其它固体器件如电感、 电容等构成一 个匹配网络, 使信号输出端与负载能很好地匹配。 微带线耦合器常用在射频电路中, 特别是 接收的前级和发射的末级。 用万用表量微带线的始点和末点是相通的, 但绝不能将始点和末 点短接。 四、二极管 手机中的二极管主要有以下几种: 普通二极管 普通二极管是利用二极管的单向导电性来工作的, 有两个引脚, 一般为黑色, 在其一端 有一白色的竖条,表示该端为负极。 稳压二极管 稳压二极管简称稳压管, 是利用二极管的反向击穿特性来工作的。 在手机电路中, 它常 常用于受话器 (喇叭、扬声器 )电路、振动器电路和铃声电路。 由于手机电路所使用的受话器、 蜂鸣器和振动器都带有线圈, 当这些电路工作时, 由于线圈的感生电压会导致一个很高的反 峰电压,稳压二极管就是用来防止这个反峰电压引起电路损坏的。 另外,在手机的充电电路、电源电路也较多地采用了稳压二极管。 变容二极管 变容二极管是采用特殊工艺使 PN结电容随反向偏压变化比较灵敏的一种特殊二极管。 二极管结电容的大小除了与本身结构和工艺有关外,还与外加的反向电压有关。 与一般的二极管不同的是, 变容二极管需要反向偏压才能正常工作, 即变容二极管的负 极接电源的正极,变容二极管的正极接电源的负极。 当变容二极管的反向偏压增大时, 变容二极管的结电容变小; 当变容二极管的反向偏压 减小时,变容二极管的结电容增大。 变容二极管是一个电压控制元件,通常用于振荡电路,与其他元件一起构成 VCO压控 振荡器)。在VCO电路中,主要利用它的结电容随反偏压变化而变化的特性,通过改变变容 二极管两端的电压便可改变变容二极管电容的大小,从而改变振荡频率。 一般情况下, 在手机电路中, 只要看到变容二极管的符号, 基本上可以断定这个电路是 一个压控振荡器。 变容二极管既然是一个电压控制元件, 那么它所存在的电路就有一个电压 控制信号。 在手机电路中,这个电压控制信号是来自频率合成环路中的鉴相器输出端。 发光二极管 发光二极管在手机中主要被用来作背景灯及信号指示灯, 发光二极管一般分发红光、 绿 光、黄光等几种, 发光二极管的发光的颜色取决于制造材料。 发光二极管对工作电流有要求, 一般为几毫安(mA)至几十毫安,发光二极管的发光强度基本上与发光二极管的正向电流成线 形关系。 但如果流过发光二极管的电流太大, 就有可能造成发光二极管损坏。 在实际运用中, 一般在二极管电路中串接一个限流电阻, 以防止大电流将发光二极管损坏。 发光二极管只工 作在正偏状态。正常情况下,发光二极管的正向电压在 1.5-3V 之间。 另外, 还有一些特殊的发光二极管, 如红外二极管。 目前越来越多的手机中都使用了红 外发光二极管,它被用来进行红外线传输。 组合二极管 所谓组合二极管, 也就是说, 由几个二极管共同构成一个二极管模块电路。 例如一个组 合二极管内部集中了四个二极管共同构成一个模块结构。 组合二极管还有三支脚、四支脚的,这里不再一一分析。 五、三极管 三极管的结构 手机电路中使用的三极管都是 SMD器件,从电路结构上可分为以下几种: (1) 普通三极管 普通三极管有三个电极的,也有四个电极的。 四个引脚的三极管中, 比较大的一个引脚是三极管输出端, 另有两个引脚相通是发射极, 余下的一个是基极。 晶体三极管的外型和双二极管 (即两个二极管组成的元件, 也为三个引脚 ) 、场效应管极 为相似,判断时应注意区分,以免造成误判。 (2) 带阻三极管 带阻三极管是由一个三极管及一、二个内接电阻( R1、R2)组成的。 带阻三极管在电路中使用时相当于一个开关电路,当状态转换三极管饱和导通时 Ic 很 大, ce 间输出电压很低,当状态转换三极管截止时, Ic 很小, ce 间输出电压很高,相当于 VCC供电电压)。管子中的R1决定了管子的饱和深度, R1越小,管子饱和越深,lc电流越 大,ce间输出电压很低,抗干扰能力越强,但 R1不能太小,否则会影响开关速度。 R2的作 用是为了减小管子截止时集电极反向电流, 并可减小整机的电源消耗。 带阻三极管外观结构 上与普通三极管并无多大区别,要区分它们只能通过万用表进行测量。 组合三极管 所谓组合三极管, 就是由几个三极管共同构成一个模块。 组合三极管在手机电路中得到 了广泛的应用。 三极管的判别 管脚的判别 将万用电表置于电阻 Rxlk 挡,用黑表笔接三极管的某一管脚 (假设作为基极 ) ,再用红 表笔分别接另外两个管脚。如果表针指示的两次都很大,该管便是PNPf,其中黑表笔所接 的那一管脚是基极。 若表针指示的两个阻值均很小, 则说明这是一只 NPN管,黑表笔所接的 那一管脚是基极。 如果指针指示的阻值一个很大, 一个很小, 那么黑表笔所接的管脚就不是 三极管的基极,再另换一外管脚进行类似测试,直至找到基极。 判定基极后就可以进一步判断集电极和发射极。仍然用万用表 Rxlk 档,将两表笔分别 接除基极之外的两电极,如果是 PNP型管,用一个100k电阻接于基极与红表笔之间,可测 得一电阻值,然后将两表笔交换,同样在基极与红表笔间接 100k 电阻,又测得一电阻值, 两次测量中阻值小的一次红表笔所对应的是 PNP管集电极,黑表笔所对应的是发射极。 如果 NPN型管,电阻100k就要接在基极与黑表笔之间,同样电阻小的一次黑表笔对应的是 NPN 管集电极,红表笔所对应的是发射极。在测试中也可以用潮湿的手指代替 100k 电阻捏住集 电极与基极。注意测量时不要让集电极和基极碰在一起,以免损坏晶体管。 锗管和硅管的判别 用数字万用表测量管子基极和发射极 PN结的正向压降,硅管的正向压降一般为 0.5 — 0.8V,锗管正向压降,一般为0.2 — 0.4V。 六、场效应管 场效应管与三极管相似, 但两者的控制特性却截然不同, 三极管是电流控制元件, 通过 控制基极电流达到控制集电极电流或发射极电流的目的, 即需要信号源提供一定的电流才能 工作, 因此,它的输入电阻较低,场应管则是电压控制元件, 它的输出电流决定于输入电压 的大小,基本上不需要信号源提供电流,所以,它的输入阻抗很高,此外,场效应管还具有 开关速度快、高频特性好、热稳定性好,功率增益大、噪声小等优点,因此,在手机电路中 得到了广泛的应用。 场效应管分为普通场效应管和组合场效应管,外观结构和普通三极管及组合三极管相 似,维修和代换时应注意区分。 场效应管按其结构的不同可分为结型场效应管和绝缘栅 ( 金属氧化物 ) 场效应管两种类 型,其中金属氧化物场效应管在手机中应用最多。 手机使用的金属氧化物功率场效应管, 多数采用N沟道场效应管,个别则采用了 P沟道 场效应管,检修时应加以区分。 结型场效管的判别 将万用表置于 RXIk档,用黑表笔接触假定为栅极 G管脚,然后用红表笔分别接触另两 个管脚。若阻值均比较小 (约 5--10 欧) ,再将红、黑表笔交换测量一次。如阻值均很大,属 N沟道管,且黑表接触的管脚为栅极 G说明原先的假定是正确的。同样也可以判别出 P沟 道的结型场效应管。 金属氧化物场效应管的判别 (1)栅极G的判定 用万用表 RxI00 挡,测量功率场效应管任意两引脚之间的正、 反向电阻值, 其中一次测 量中两引脚电阻值为数百欧姆, 这时两表笔所接的引脚是 D极与S极,则另一引脚未接表笔 为G极。 ⑵漏极D源极S及类型的判定 用万用表RxIOk挡测量D极与S极之间正、反向电阻值,正向电阻值约为 0.2x10k欧, 反向电阻值在(5 )x10k欧。在测反向电阻时,红表笔所接引脚不变,黑表笔脱离所接引 脚后,与G极触碰一下,然后黑表笔去接原引脚,此时会出现两种可能: 若万用表读数由原来较大阻值变为零,则此时红表笔所接为 S极,黑表笔所接为 D极。 用黑表笔触发G极有效(使功率场效应管 D极与S极之间正、反向电阻值均为 0),则该场效 应管为 N 沟道型。 若万用表读数仍为较大值,则黑表笔接回原引脚不变,改用红表笔去触碰 G极,然后红 表笔接回原引脚,此时万用表读数由原采阻值较大变为 0,则此时黑表笔所接为 S极,红表 笔所接为D极。用红表笔触发 G极有效,该场效应管为 P沟道型。 (3) 金属氧化物场效应管的好坏判别 用万用表 RxIk 挡去测量场效应管任意两引脚之间的正、反向电阻值。如果出现两次及 两次以上电阻值较小 (几乎为 0xk) ,则该场效应管损坏;如果仅出现一次电阻值较小 (一般 为数百欧姆 ) ,其余各次测量电阻值均为无穷大, 还需作进一步判断。 用万用表 RxIk 挡测量 D极与S极之间的正、反电阻值。对于 N沟道管,红表笔接 S极,黑表笔先触碰 G极后,然 后测量D极与S极之间的正、反向电阻值。若测得正、反向电阻值均为 0,该管为好的,对 于P沟道管,黑表笔接 S极,红表笔先触碰 G极后,然后测量 D极与S极之间的正、反向电 阻值,若测得正、反向电阻值均为 0,则该管是好的。否则表明已损坏。 需要说明的是: 金属氧化物场效应管其栅极很容易感应电荷而将管子击穿, 维修时应注 意防静电。 对以上操作,如条件许可,可先用好的元件实测验证正确后再测被测元件。 手机电路中, 较多地采用了一些新的和较为特殊的元器件, 作为一名手机维修人员, 不 了解这些元件的作用和原理, 是无法进行读图和维修工作的, 为此, 本章对手机电路中的常 用元器件进行详尽分类和系统分析, 这些内容, 无论是初学者还是专业维修人员都是必备的 基础知识。以下介绍 手机电路中的特殊元器件 。 、开关元件 开关、 干簧管和霍耳元件都是用来控制线路的通断的器件。 不同的是开关一般是人工手 动操作的,而干簧管和霍克元件则是通过磁信号来控制线路的通和断。 开关 在手机中使用的开关通常是薄膜按键开关, 它由触点和触片组成。 按键的两个触点平时 都不和触片接触, 当按下按键时, 触片同时和两个触点接触, 使两个触点所连接的线路接通。 这种开关通常用于电源开关及各种按键。 在手机上, 薄膜按键开关在机板上通常由铜皮做成, 然后用一有碳膜的按键胶片来完成 这种开关的连接。在手机电路中,开关通常用字母 SW表示,电源开关又经常使用 ONT OFF 或PWRO等字母来表示。另外,某些滑盖式手机,电路板上有一个用于挂机的开关,如要挂 机,将滑盖推上,滑盖压迫挂机开关导致其中的开关两点相通,从而起到了挂机的作用。 干簧管 干簧管是利用磁场信号来控制的一种线路开关器件。 干簧管又被称为磁控管。 干簧管的 外壳一般是一根密封的玻璃管, 在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电极, 玻璃管中充有某 种惰性气体。 平时玻璃管中的两个簧片是分开的, 当有磁性物质靠近玻璃管时, 在磁场磁力 线的作用下, 管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触, 使两个引脚所接的电路连通。 外磁场 消失后,两个簧片由本身的弹性而分开, 线路就断开。在实际运用中, 通常使用磁铁采控制 这两根金属片的接通与否,所以,又称其为磁控管。磁控管在手机中常常被用于翻盖手机、 折叠式手机电路中。 通过翻盖的动作, 使翻盖上磁铁控制磁控管闭合或断开, 从而挂断电话 或接听电话等。 在采用干簧管结构的手机中, 除有一个干簧管外, 还有有一个辅助磁铁, 手机在通话时, 磁铁应远离干簧管, 故这类手机有个共同的特点, 就是磁铁在翻盖上 ( 翻盖式手机 )或听筒旁 (折叠式手机 ) 。如果手机既不是折叠式,又不是翻盖式,则不需采用干簧管。 干簧管本身是一种玻璃管, 而玻璃易碎, 所以干簧管很容易损坏, 特别是摔过的手机尤 其如此, 因此, 目前一些新式的折叠式和翻盖式手机已不再采用干簧管, 而采用了原理与干 簧管类似的霍耳元件。 当干簧管损坏时,手机会出现一些很复杂的故障,如部分或全部按键失灵、开机困难、 不显示等。因此,在检修手机开机困难、按键失灵、不显示等故障时,不可忘记对干簧管的 检查。 霍克元件 霍克传感器的作用与干簧管一样, 工作原理非常相似的, 都是在磁场作用下直接产生通 与断的动作。 霍克传感器是一种电子元件, 其外型封装很似三极管, 它由霍克元件、 放大器、 施密特电路及集电极开路输出三极管组成。 当磁场作用于霍克元件时产生一微小的电压, 经 放大器放大及施密特电路后使三极管导通输出低电平; 当无磁场作用时三极管截止, 输出为 高电平。 相对于干簧管来说,霍克传感器寿命较长,不易损坏。且对振动,加速度不敏感。作用 时开关时间较快,一般为 0.1?2ms,较干簧管的1?3ms快得多。 二、电声和电动元件 电声器件就是将电信号转换为声音信号或将声音信号转换为电信号的器件。包括扬声 器、振铃、耳机、送话器等。电动器件主要是指手机的振动器即振子。 受话器 受话器是一个电声转换器件,它将模拟的话音电信号转化成声波。受话器又称为听筒、 喇叭、扬声器等。受话器通常用字母 SPK SPEAKE及EAR和EARPHON等表示。 一般的受话器在工作时是利用电感的电磁作用的原理, 即在一个放于永久磁场中的线圈 中以声音的电信号, 使线圈中产生相互作用力, 依靠这个作用力来带动受话器的纸盆震动发 声。放在永久磁场中的这个线圈,被称为“音圈” 。 另外还有一种高压静电式受话器, 它是通过在两个靠得很近的导电薄膜之间加上高话音 电信号, 使这两个导电薄膜由于电场力的作用而发生振动, 来推动周围的空气振动, 从而发 出声音。这种受话器目前在手机中使用越来越多。 可以利用万用表对受话器进行简单的判断。 一般受话器有一个直流电阻, 而且电阻值一 般在几十欧,如果直流电阻明显变得很小或很大,则需更换受话器。 振铃 手机的振铃 ( 也称蜂鸣器 )一般是一个动圈式小喇叭, 也是一种电声器件, 其电阻在十几 欧到几十欧。 手机的按键音一般是由振铃发出的, 一些维修人员错误地认为手机的按键音是由听筒发 出的,在维修“听不到对方讲话”故障时,但手机有按键音,感到比较疑惑,其原因就在于 此。振铃一般用字母 BUZZ表示。 耳机 耳机是缩小了的扬声器。 它的体积和功率都比扬声器要小, 所以它可以直接放在人们的 耳朵旁进行收听, 这样可以避免外界干扰, 也避免了影响他人。 目前所有的耳机基本上都是 动圈式的。耳机的结构及工作原理和扬声器基本上是一样的,这里不再重述。 送话器 送话器是用来将声音转换为电信号的一种器件,它将话音信号转化为模拟的话音电信 号。送话器又称为麦克风、咪、微音器、拾音器等。送话器用字母 MIC 或 Microphone 表示。 在手机电路中用的较多的是驻极体送话器, 驻极体送话器实际上是利用一个驻有永久电 荷的薄膜 ( 驻极体 ) 和一个金属片构成的一个电容器。 当薄膜感受到声音而振动时, 这个电容 器的容量会随着声音的震动而改变。 但是驻极体上面的电荷量是不能改变的, 所以这个电容两端就产生了随声音变化的信号 电压。驻极体送线 M欧。 送话器有正负极之分,在维修时应注意,如极性接反,则送话器不能输出信号。另外, 送话器在工作时还需要为其提供偏压,否则,也会出现不能送话的故障。 有一种简单的方法可以判断受话器是否损坏:将数字万用表的红表笔接在送话器的正 极,黑表笔放在送话器的负极 ( 如用指针式万用表则相反 ) ,对着送话器说话, 应可以看到万 用表的读数发生变化或指针摆动。 振动器 振动器就是电动机 (俗称马达 ) ,在手机电路中,振动器用于来电提示。振动器通常用 VIB 或 Vibrator 表示。 三、滤波器 滤波器是由集总参数 R、L、C构成或其等效电路构成。具有分离信号、抑制干扰、阻抗 变换与阻抗匹配和延迟信号等作用。在移动通信终端如手机、 BP 机中,往往需要衰减特性 很陡的带通滤波器。 如采用普通电容、 电感来构成的滤波电路来代替滤波器, 必然使用的元 件很多,电路复杂。并且在高频运用时,电感和电容的 Q值降低,导致性能变差。而采用滤 波器不仅能使整机电路简单、紧凑,而且性能稳定,给维护带来方便。 滤波器的分类 滤波器按所采用的材料分有声表面滤波器、晶体滤波器和陶瓷滤波器。 声表面滤波器是在单晶材料上采用半导体平面工艺制作,具有良好的一致性和重复性, 极高的温度稳定性。 还具抗辐射能力强, 动态范围大,不涉及电子迁移等特点。这种滤波器 常用在手机或无线寻呼机的第一中频电路作为一中频滤波器对信号进行滤波。 晶体滤波器具 有品质因数高、衰减特性好、损耗小、选择性高等优点。陶瓷滤波器是一种固体电路,具有 滤波特性好,不需调谐, 不受磁场干扰的特点,且造价低,在移动通讯终端如手机中常用作 为中频滤波器器件。使中频信号稳定,不易受外部磁场干扰。 滤波器按其所起的作用来分, 有双工滤波器、 射频滤波器、 中频滤波器及低通滤波器等。 滤波器按通过信号的频率分为高通滤波器、 低通滤波器和带通滤波器等。 滤波器在手机 电路中起的作用, 简单地说就是允许或不允许某部分信号经过。 高通滤波器只允许比某个频 率高的信号通过; 低通滤波器则只允许比某个频率低的信号通过; 带通滤波器只允许某个频 率范围的信号通过。 由于移动通信终端 (如手机、寻呼机 )元器件均采用贴片封装, 这些滤波器相对表面积较 大,容易出现虚焊或接触不良, 影响正常使用。 特别是经摔过的手机或寻呼机出现不能正常 接收信号或信号变差。 常是这些滤波器虚焊或性能变差造成的。 此外, 对于陶瓷滤波器还有 因受潮而出现信号衰减过大的故障。 所以在维修手机过程中, 对于接收信号不稳定或信号弱 的手机,用热风枪吹焊一下接收电路的滤波器,故障就能排除,原因就在这里了。 常用滤波器 (1) 双工滤波器 手机是一个双工收发信机,它有接收、发射信号。 GSM手机既可用双工滤波器来分离发 射接收信号,又可以由天线开关电路来分离发射接收信号。 双工滤波器在其表面上一般有“ TX” (发射)“ RX(接收)及“ ANT (天线)字样。双工 滤波器有时也称“收发合成器”、 “合路器”等。现在一些手机的天线开关电路采用了双讯 器,实际上是一种带开关功能的双工滤波器。 双工滤波器是介质谐振腔滤波器, 它由一个介质谐振腔构成, 在更换这种双工滤波器时 应注意焊接技巧,否则,可能将双工滤波器损坏。 (2) 射频滤波器 射频滤波器通常用在手机接收电路的低噪声放大器、 天线输入电路及发射机输出电路部 分。它是一个带通滤波器,如接收电路 GSM射频滤波器只允许 GSM接收频段的信号(935? 960MHz)通过;发射GM DCS射滤波器允许 GSM DCS发射频段的信号通过等。当然,射频滤 波器还有很多,但不管其形状或材料如何,所起的作用大都如此。 (3) 中频滤波器 中频滤波器在手机电路中很重要, 它对接收机的性能影响很大。 不同的手机, 中频滤波 器可能不一样。 但通常来说, 接收电路的第一混频器后面的一中频滤波器较大, 第二中频滤 波器则较小。 如一部一部手机的接收电路, 有两个中频, 则第二中频滤波器通常对接收电路 的性能影响更大,其损坏会造成手机无接收、接收差等故障。 在手机电路中, 滤波器的引脚是在元件的下面, 与阻容元件的相似, 只不过是其引脚较 多罢了。该种元件称为 SON封装模块。 滤波器的结构 下面简要介绍手机中常见的射频、 中频滤波器的结构。 按输入、 输出方式来分主要有以 下几种形式。 单脚输入单脚输出结构:这种滤波器管脚虽然较多,但只有一个输入脚、一个输出脚, 其余脚均接地。 单脚输入双脚输出结构:这种滤波器除具有滤波作用外,还具有平衡/不平衡转换的作 用,也就是说, 它可以将一路不平衡信号转换为两路平衡信号输出。 此类滤波器除一个输入 脚、两个输出脚之外,其余脚均接地。 双路输入双路输出结构:实际上,这种滤波器是一种双工滤波器,也就是说,滤波器内 部有两个滤波器,一个工作于GSM频段,另一个工作于DCS频段,只不过是把这两个滤波器 组合在一起而已。滤波器的两个输入端中,一个为GSM频段输入端,另一个为DCS频段输入 端,两个输出端中,一个为 GSM频段输出端,另一个为 DCS输出端,其余脚均接地。 四、晶振和 VCO 组件 1.13MHz 晶振和 13MHzVCO 手机基准时钟振荡电路, 是手机的二个十分重要的电路, 产生的13MHz时钟,一方面为 手机逻辑电路提供了必要条件,另一方面为频率合成电路提供基准时钟。 手机的13MHz基准时钟电路,主要有两种电路: 一是专用的13MHzVCOS件,它将13MHz 的晶体及变容二极管、 三极管、电阻电容等构成的13MHz振荡电路封装在一个屏蔽盒内, 组 件本身就是一个完整的晶振振荡电路, 可以直接输出13MHz时钟信号。现在一些机型,使用 的基准时钟 VCC组件是26MHz26MHZVCOI路产生的26MHz信号再进行2分频,来产生13MHz 信号供其它电路使用。基准时钟 VCO组件一般有4个端口:输出端、电源端、 AFC控制端及 接地端。 另一种是由一个13MHz石英晶体、集成电路和外接元件构成晶振振荡电路, 13MHz晶振 在其上面一般标有” 13”的字样。 一些机型,使用的是26MHz晶振或19.5MHz晶振,电路产生的 26MHz或 19.5MHz信号再 进行2或1.5倍分频,来产生13MHz信号供其它电路使用。 单独的一个石英晶振是不能产生 振荡信号的,它必须在有关电路的配合下才能产生振荡。 从以上可以看出,13MHz晶振和13MHzVCO!两种不同的元件, 也就是说,13MHz晶振是 一个元件,必须配合外电路才能产生 13MHz信号。而13MHzVCO! 一个振荡组件,本身就可 以产生13MHz的信号。 VCO组件 在手机射频电路中,除 13MHZVCO卜,还有一本振 VCO(UHFVGORXVCO RFVCO)二本 振VCO(1FVCO VHFVCO)发射VCO(TXVCC等。VCO电路通常各采用一个组件,组成 VCO电 路的元件包含电阻、电容、晶体管、变容二极管等。 VCOS件将这些电路元件封装在一个屏 蔽罩内,既简化了电路,也减小了外界因素对 VCO电路的干扰。VCC组件一般有4个引脚-- 输出端、电源端、控制端及接地端。 VCO组件有规律可循,接地端的对地电阻为” O”;电源端的电压与该机的射频电压很 接近;控制端接有电阻或电感,在待机状态下或按“ 112”启动发射时,该端口有脉冲控制 信号;余下的便是输出端。 五、天线. 天线 手机天线既是接收机天线又是发射机天线MHz的高频 段上, 所以其天线体积可以很小。 天线分为接收天线与发射天线。 把高频电磁波转化为高频 信号电流的导体就是接收天线。 把高频信号电流转化为高频电磁波辐射出去的导体就是发射 天线。在电路图上天线通常用字母“ ANT表示。 随着手机小型化的发展, 一些手机的天线通过巧妙的设计, 变得与传统观念上天线大不 一样,我们看来只不过是机壳上的一些金属镀膜而已。 在手机维修过程中, 若发现天线损坏, 应尽量选用原装天线,不可随意用其它手机的天线进行代换,这并不是说其它天线增益低, 引起手机信号差;更主要的原因是, 天线是手机高频电路的匹配负载, 如果代换不合适,将 会造成电路不匹配,增大电路的功率损耗,烧坏高频元件,如功放、滤波器等,而且还会造 成手机耗电快、发热等故障。 2.地线 电路中的地线是一个特定的概念,它不同于其他的器件, 实际上找不出 “地线”这么一 个器件, 它只是一个电压参考点。 在电路图中经常用到的地线电路符号有两种。 一种是和大 地相连的地线的电路符号, 这种使用的较多; 另一种则是上面所说作为参考点的地线的电路 符号。在实际的电路板上,一般情况下,大片的铜皮都是“地”。 六、电致发光板 电致发光板是一种发光器件, 主要用于手机的显示屏背景灯电路, 发光的原理是: 荧光 粉在交变电场的作用下被激发而发出光来,电致发光可发出红色、蓝色或绿色的光。 七、液晶显示器 液晶显示器的分类 手机上的显示器分为两种:一种是 LED(Light , -EmittingGiode ,发光二极管显示器 ) , 这种显示器耗电大,不能显示图形,目前的手机已不使用;另一种是 LCD (Liquid Crystal Display,液晶显示器)。LCD显示器耗电小,能显示图形符号,目前的手机都使用这种显示 器来提供显示。显示器通常是一个模组,用专用的芯片来驱动。 在手机电路中,常使用两种方法来将 LCD连接到相应的电路: 一是使用软导电排线; 是使用导电橡胶。 2、液晶显示器的工作原理 手机液晶模块都是一种高度集成化的产物,其驱动方式主要有并口型和串口型。 并口型液晶中的 DO?D7、ADR-LCD RJW等信号和串口型液晶中的 SCL、SDA功能一致, 这些都是由主板上 CPU俞出的,控制手机的开屏、关屏、显示汉字等。在串口型液晶中,显 示器接口一般还有一个 VLCD端,用于调节液晶的显示对比度,根据具体模块有不同的控制 电压,显示器接口的 VCC(VDD为供电端,GND(VSS为接地端。 工作原理是:液晶控制器接收 CPU发过来的显示指令和数据,经分析判断、存储,按- 定的时钟速度将显示的点阵信息输出至行和列驱动器进行扫描,以大于 75Hz每帧的速率更 新一次屏幕,则人眼在外界光的反射下,就感觉到液晶的屏幕上出现显示内容。 八、 SIM 卡座 卡座在手机中提供手机与 SIM 卡通信的接口。通过卡座上的弹簧片与 SIM 卡接触,不论什么机型的SIM卡,卡座都有几个基本的SIM卡接口端:即卡时钟 (SIMCLK)、卡复位(SIMRST)、卡电源(SIMVCC)地(SIMGND和卡数据(SIMI /O 或SIMDAT。SIM卡时钟是3.25MHz I /O端是SIM卡的数据输入输出端口。 集成电路的封装 集成电路用字母 IC 表示, 它是英文 IntegratedCircuit 的缩写。 手机电路中使用的集成电 路多种多样,有电源 IC、CPU、中频IC、锁相环IC等。IC的封装形式多种多样,用得较 多的集成电路表面安装的封装有:小外型封装、四方扁平封装和栅格阵列引脚封装等。 外型封装 小外型封装又称 SOP封装,其引脚数目在 28之下,引脚分布在两边,手机电路中的码 片、字库、电子开关、频率合成器、功放等集成电路常采用这种 SOP封装。 1968?1969年菲力浦公司就开发出小外形封装( SOP)。以后逐渐派生出 SOJ (J型引 脚小外形封装)、TSOP (薄小外形封装)、VSOP (甚小外形封装)、SSOP (缩小型SOP)、 TSSOP (薄的缩小型SOP)及SOT (小外形晶体管)、SOIC (小外形集成电路)等。 四方扁平封装 四方扁平封装适用于高频电路和引脚较多的模块,简单 QFP 封装,四边都有引脚,其 引脚数目一般为 2O 以上。如许多中频模块、数据处理器、音频模块、微处理器、电源模块 等都采用 QFP 封装。 QFP 封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用 这种封装形式,其引脚数一般都在 1OO 以上。 判断管脚的方法是: IC 的一角有一个黑点标记的,按逆时针方向数。若 IC 上没有标记 点,将 IC 上的文字的方向放正,从左下角开始逆时针方向数。 栅格阵列引脚封装。 栅格阵列引脚封装又称 BGA 封装,是一个多层的芯片载体封装,这类封装的引脚在集 成电路的 “肚皮 ”底部,引线是以阵列的形式排列的, 所以引脚的数目远远超过引脚分布在封 装外围的封装。利用阵列式封装,可以省去电路板多达 70%的位置。 BGA 封装充分利用封 装的整个底部来与电路板互连,而且用的不是引脚而是焊锡球,因此还缩短了互连的距离, 因此, BGA 集成电路在目前手机电路中得到了广泛的应用。 石英晶体振荡电路 1. 石英晶体的特性 石英晶体是一种天然结晶体, 具有稳定的物理化学性能, 石英晶体之所以能成为电的谐 振器, 是利用了它特有的压电效应, 当机械力作用于晶片时, 晶片的两面将产生电荷, 呈现 出电压,这称为正压电效应,当晶片两面加上电压时,晶片又会发生形变, 这称为反压电效 应。因此, 若在晶片两端加上交变电压时,晶片将随交流信号的变化而产生机械振动, 晶片 本身有一固有的振动频率, 频率的高低取决于晶片的几何尺寸和结构。 当外加交流信号的频 率与晶片固有的机械振荡频率相等时, 就会发生谐振现象。 它既表现为晶片的机械共振, 又 表现为电谐振,这时有很大的电流流过晶片,产生电能和机械能的转换。 石英晶体作回路元件时, 应工作在感性区, 等效为一个电感元件。 石英晶体在一个很窄 的范围内才呈现感性, 且在这个狭窄的频率范围内感性曲线非常陡峭, 因此, 对频率的补偿 能力极强。 需要说明的是: 石英晶体不应工作在容性区, 这是因为即使晶体的压电效应失效, 晶体 仍有静电容 ,它仍呈容性状态,因此,晶体如果作为电容元件接在回路中,一旦压电效应失 效,晶体仍能工作, 振荡器仍可维持振荡,但石英晶体已完全失去了稳频作用,这就违背了 使用石英晶体的本意。 2. 石英晶体振荡电路 石英晶体振荡电路形式有很多种, 常用的有两类: 一类是石英晶体接在振荡回路中, 作 为电感元件使用, 这类振荡器称为并联晶体振荡器; 另一类是把晶体作为串联短路元件使用, 使其工作于串联谐振频率上,称为串联晶体振荡器。 (1)并联晶体振荡器 这类晶体振荡器的原理和一般 LC 振荡器相同, 只是把晶体接在振荡回路中作为电感元 件使用,并与其它回路元件一起,按照三点式电路的组成原则与晶体管相连。 石英晶体的振荡频率由石英谐振器和负载电容 CL 共同决定。 所谓 “负载电容 ”是指从晶 振的插脚两端向振荡电路的方向看进去的等效电容,晶振在振荡电路中起振时等效为感性, 负载电容与晶振的等效电感形成谐振,决定振荡器的振荡频率。 串联晶体振荡电路 串联晶体振荡电路是把晶体接在正反馈支路中, 当晶体工作在串联谐振频率上时, 其总 电抗为零,等效为短路元件,这时反馈作用最强,满足振幅起振条件。 当石英晶体工作在串联谐振频率时, 石英晶体呈现极低的阻抗, 可以近似地认为是短路 的,则在这个频率上,该电路与三点式振荡器没有什么区别。 基于这种原理,我们可以调谐 振荡回路,使振荡频率正好等于晶体的谐振频率,这时,正反馈最强,正好满足起振条件。 对于其它频率, 石英谐振器不可能发生串联谐振, 它在反馈支路中呈现一个较大的电阻, 使 振荡电路不能满足起振条件, 故不能振荡。 可见, 串联石英晶体振荡器的振荡频率及频率稳 定度都是由石英谐振器的串联振荡频率决定的, 而不是由振荡回路决定的。 显然, 由振荡回 路元件决定的固有频率,必须与石英谐振器的串联谐振频率相一致。 由于串联晶振电路中振荡频率等于晶体串联谐振频率, 因此它不需要外加负载电容, 通 常这种晶体标明其负载电容为无穷大。 在实际应用中, 若有小的误差, 则可以通过回路电容 来微调频率。 实际电路中, 回路电容一般用一个变容二极管代替, 通过改变变容二极管的反 偏压忸来使变容二极管的结电容发生变化, 使串联晶振电路中振荡频率等于晶体串联谐振频 率。 使用石英晶体时应注意的事项 为了正确地使用石英谐振器, 充分利用其优点, 有必要指出使用石英谐振器时应注意的 事项。 石英晶体谐振器成品上标有一个标称频率,当电路工作在这个标称频率时,频率稳定度 最高。这个标称频率通常是在成品出厂前, 在石英晶体上并接一定的负载电容条件下测定的。 在实际组成石英晶体振荡器时必须在石英晶体两端并接负载电容, 且负载电容必须符合石英 晶体技术条件中所规定的数值, 这个电容大都采用微调电容, 以便调整。 规定的负载电容值 载于厂家的产品说明书中, 通常为30pF(高频晶体),或为100pF (低频晶体),或标示为田(这 是指无需外接负载电容,通常用在串联晶体振荡器中 )。 石英晶体谐振器的激励电平应在规定范围内。石英晶体谐振器在振荡器中被激励时,要 通过激励电流, 要消耗一定的激励功率。 在实际应用时, 应使输入石英晶体的激励功率不超 过额定值。 过高的激励功率会使石英谐振器内部温度升高, 使石英晶片的老化效应和频率漂 移增大;极强的激励功率会使石英晶片的机械振动过于剧烈而损坏。 在并联石英晶体振荡器中,石英晶体只能工作在感性区,而不能工作在容性区。因为若 把晶体当作容性元件使用,一旦压电效应失效,它仍呈容性,此时振荡器仍可能维持振荡, 但石英晶体已失去稳频作用。 由于石英谐振器在一定的温度范围内才具有很高的频率稳定度,当对频率稳定度要求很 高时,可以考虑采用恒温设备或温度补偿措施。 晶振在振荡电路中起振时等效为感性,负载电容与晶振的等效电感形成谐振,决定振荡 器的振荡频率。 负载电容值不同,振荡器的振荡频率也不一样,改变负载电容的大小, 就可 以改变振荡频率。 因此, 通过适度调整负载电容, 一般可以将振荡器的振荡频率精确地调整 到标准值。 在晶振资料主要参数中提供的负载电容是一个测试条件, 也是一个不容忽视的使 用条件, 忽略这个负载电容参数, 会使振荡频率偏离标准值, 偏离过大时会使振荡器起振困 难造成停振。 晶振的负载电容有高、低两类之别。低者一般仅为十几至几百 PF,而高者则为无穷大, 两者相差悬殊, 决不能混