在手机电路中,一些新的、特殊的部件被广泛使用。作为手机维修人员,他们不了解这些部件的作用和作用
原章对手机电路中常用的部件进行了详细的分类和系统分析,这些都是无法阅读和维护的。
内容,初学者和专业维修人员都是必要的基础知识。
手机电路第一节基本部件
手机电路的基本部件主要包括电阻、电容、电感、晶体管等。由于手机体积小,功能强大,电路复杂,
这些元件必须用贴片安装(SMD),与传统的通孔元件相比,片式元件安装密度高,降低了安装密度
导线分布的影响降低了寄生电容和电感,具有良好的高频特性,增强了电磁干扰和射频干扰的能力。
一、电阻
安装在表面贴片上的电阻元件大多是薄片形状的,引脚在元件的两端。电阻一般是黑色的,手机上的电阻大多是末标
出其阻值时,一些较大的电阻通常用三位数表示其表面的电阻值大小。三位数的前两位数是有效数字。
三位数是10指数。例如,100表示10n,102表示1000n即1kn,当阻值小于10n时,以*R*将R视为小数点,如
5R1表示5.1Ω。
个别手机采用诺基亚8210手机等组合电阻R805、R120采用组合电阻,共有四个引脚和外电路
内部电路如图2-1所示。
二、电容
在手机中,电容器通常是黄色或浅蓝色,个别电容器也是红色的,电解电容器稍大,无极性电容器非常小,最小
只有1mmx2mm,有些电容器在中间标记两个字符,而大多数电容器没有标记其容量。手机中的电解电容器在一端
狭窄的暗条表示端为正极。
对于标记容量的电容器,第一个字符通常是英文字母,代表有效数字,第二个字符是数字,代表10指数,电
容单位为pF,见表2-1所示。
例,电容器标记为G三、查表,查出G=1.8,3=103,那么,这个电容器的标称值是1.8x
103=1800pF。
当外壳极性标志不清时,电解电容器可以用以下方法来判断:
指针万用表R×10K将电容器两端的电阻值分别调整两次。当表针稳定时,比较两次测量的读数
当读数大小、值大时,万用表黑笔连接电容器正极,红笔连接电容器负极。其原理是使用它
万用表内的电池电源,二是利用电解电容反向漏电流大于正向漏电流的特点。
三、电感和微带线
电感是一种经常用于电子电路的电抗器件。在铁芯或磁芯上绕线或空心线圈是电抗器
感觉。在手机电路中,特殊印刷铜线构成电感,在一定条件下也称为微带线。电感的主要物理
其特点是将电能转化为磁能并储存,也可以说是储存磁能的元件。电感是利用电磁感应的原理工作的
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
电磁感应现象发生在周围的导线上。
与手机板上的电阻和电容器不同,手机电路中的电感器有多种形状,有些电感器很大,外观很容易
易于判断;但有些电感器的外观形状和电阻。电容器的外观差别不大,很难判断。用万用表的欧姆档检查电感
否开路。
手机电路中常见的电感有以下几种:一种是两端银白色,中间银白色;另一种是两端银白色,中间银白色
蓝色的。还有一种电源电路,体积大,一般是圆形或方形,黑色,容易识别。比如摩托罗拉V998手
储能电感L901(黑色,方形),三星188手储能电感L401(黑、圆)等。
需要注意的是,在一些手机电路中,经常使用特殊形状的铜皮来形成电感。通常我们称这种电感为
印刷电感器或微带线。在手机电路中,微带线通常有两种功能。一是能有效传输高频信号;二是
微带线与电感、电容等其他固体器件形成匹配网络,使信号输出端与负载匹配良好。微带线耦合
该装置常用于射频电路,特别是接收的前端和发射的末端。万用表量微带线的起点和终点是相连的,但不能
短接起点和末点。微带线结构如图2-2所示。
四、二极管
手机中主要有以下二极管:
一、普通二极管
普通二极管采用二极管的单向导电性,有两个引脚,一般为黑色,一端有白色垂直条,表示
这一端是负极。
2.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工作的。常用于接收器(喇叭、扬声器)
声器)电路、振动器电路和铃声电路。由于手机电路中使用的接收器、蜂鸣器和振动器都有线圈,当这些电路
工作时,由于线圈的感应电压会导致高反峰电压,稳压二极管用于防止反峰电压造成电路损坏
坏的。
此外,稳压二极管多用于手机充电电路和电源电路。
三、变容二极管
变容二极管采用特殊工艺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
除了自身的结构和工艺外,还与外部反向电压有关。
与普通二极管不同,变容二极管需要反向偏压才能正常工作,即变容二极管负极接电源正极,变容二极管负极接电源正极
二极管正极电源负极。
变容二极管反向偏压增大时,变容二极管结电容变小;变容二极管反向偏压减小时,变容二极管
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)VCO电路中,
主要利用其结电容随反偏压变化的特性,通过改变二极管两端的电压,可以改变二极管电容的变化
从而改变振荡频率。
一般来说,在手机电路中,只要看到变容器二极管的符号,基本上就可以得出结论,该电路是压控振荡器。
由于二极管是一个电压控制元件,其电路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。4.发光二极管
发光二极管主要用作手机中的背景灯和信号指示灯。发光二极管一般分为红光、绿光和黄光
二极管的发光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)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电流成线性关系。但是,如果流过发光二极管的电流过大,就有可能
发光二极管损坏。在实际应用中,限流电阻通常串联在二极管电路中,以防止大电流损坏发光二极管
。发光二极管只工作在正偏状态。正常情况下,发光二极管的正电压为1.5-3V之间。
此外,还有一些特殊的发光二极管,如红外二极管。红外发光二极管被用于越来越多的手机
红外传输。
5.二极管的组合
所谓组合二极管,也就是说,一个二极管模块电路由几个二极管组成。比如三星A288手机开关控制电路
D107是一个组合二极管,由四个二极管组成模块结构,如图2-3所示。
组合二极管还有三只脚和四只脚。这些组合二极管广泛应用于三星手机,这里就不一一分析了。
五、三极管
1.三极管结构
手机电路中使用的三极管都是SMD从电路结构上可分为以下几种装置:
(1)普通三极管
普通三极管有三个电极和四个电极。外观和管脚排列如图2-4所示。
在四个引脚的三极管中,一个较大的引脚是三极管的输出端,另外两个引脚是发射极,其余的是基极。
晶体三极管的外观和双二极管(即由两个二极管组成的元件,也是三个引脚)和场效应管非常相似。判断时应注意
区分,避免误判。
(2)带阻三极管
带阻三极管由三极管和一两个内接电阻组成,如图2-5所示。
当状态转换三极管饱和导通时,电路中使用带阻三极管相当于开关电路Ic很大,ce间输出电压很低,
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)。R决定了管道的饱和度
深度,R管子饱和度越小,越深,Ic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
响开关速度。R2的作用是减少管道截止时集电极的反向电流,·并可减小整机的电源消耗。带阻三极管外观
结构与普通三极管没有太大区别,只能通过万用表测量。
(3)组合三极管
组合三极管是由几个三极管组成的模块。组合三极管广泛应用于手机电路中。如摩托车
罗拉V998手机混频管Q1254(见图2-6,内部由两个普通三极管组成),
三星A188手机启动控制管U608(见图2-7,内部由两个带阻三极管组成)均为组合三极管。
2.判断三极管
(1) 管脚的判别
将万用电表置万用电表Rxlk挡住,用黑表笔连接三极管的一个管脚(假设是基极),然后用红表笔连接另外两个管脚
。如果表针指示两次都很大,管道就是PNP黑表笔连接的管脚是基极。如果表针指示的两个电阻值均为
很小,说明是一个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
黑表笔连接的管脚不是三极管的基极,然后更换管脚进行类似的测试,直到找到基极。
集电极和发射极可以在确定基极后进一步判断。仍然使用万用表Rxlk,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。
(2)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。
1.结型场效管的判别
将万用表置于RXlk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。
2.金属氧化物场效应管的判别
(1)栅极G的判定
用万用表Rxl00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。
(2)漏极D、源极S及类型的判定
用万用表RxlokD,挡测量D极与S极之间正、反向电阻值,正向电阻值约为0.2x10kfl,反向电阻值在(5—∞)
x10kfl。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012),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Rxlkll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0xkll),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Rxlkfl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0fl,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01l,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。
第二节手机电路中的特殊元器件
一、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。
1.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ON/OFF或PWRON等字母来表示。另外,诺基亚8810、
8210、8850等滑盖式手机,有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。
2.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,特另q是摩托罗拉、爱立信、三星手机使用最多。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。
3.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,其管脚排列如图2-8所示。
其内部原理结构如图2-9所示。
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。
爱立信T28型手机就是应用这种开关型的电子元件来作为翻盖开关的,其工作原理如图2-10所示。
图中N600为开关型霍耳传感器;V630和V631为电源开关控制管,其导通受微处理器D600输出的HALL高信号控制
。电源来自于电池电压。当翻盖合上时,盖板中的管场作用于霍克传感器N600,霍克传感器电路内的三极管导
通,从传感器第一脚输出低电平。如果在通话时,便作为挂机信号送给微处理器挂机。当打开翻盖时,霍克传
感器不受磁场感应,霍克传感器电路中的三极管截止,输出的电平为高电平,该信号如果是在来电时产生的,
输送给微处理器时,CPU便作为提机信号而接听电话;如果是单一的打开翻盖时,该高电平信号由微处理器作为
背景灯控制信号使背景灯发亮。
HALL信号为高电平信号时,开关管V630和V631电通,为霍克传感器提供电源,如果打开或合上翻盖,霍克传感
器便会输出开关信号,控制手机工作。当话机设置在只能用按键应答时,微处理顺D600输出的HALL电平信号为
低电平,从而使开关管V630和V631截止,霍克传感器无电源供给,即使在有或无磁场时输出的电压都不会变化
,失去了开关作用。
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。
1.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、SPEAKER及EAR和EARPHONE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。
2.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。
3.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。
4.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。驻极体送话器的
阻抗很高,可达100M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。
5.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。
1.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。摩
托罗拉系列寻呼机常用作第一中频滤波器。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;原甲就在这里
了。
2.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。
3.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。
(1)单脚脚输入单脚输出结构:如摩托罗拉V998的GSM接收射频滤波器FLA60、DSC接收射频滤波器FLA50等都是这
种结构。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。
(2)单脚输入双脚输出结构:如爱立信T28手机的接收GSM射频滤波器Z200、接收DCS射频滤波器N201等都是这种
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。
(3)双路输入双路输出结构:如诺基亚3310手机的接收GSM、DCS射频滤波器Z620、Z600等就采用了这种站构,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,一个为云如频段输入端,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13MHzVCO组件,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,如诺基亚3310、8210、8850手机等,使用的基准时钟VCO组件是26MHz,
26MHzVCO电路产生的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。如图2-11所示。
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,电路符号如图2—12所示。
现在一些新式机型,如摩托罗拉V998、L2000等,使用的是26MHz晶振,三星A188手机使用的是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是两种不同的元件,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是一个振荡组件,本身就可以产生13MHz的信号。
2.VCO组件
在手机射频电路中,除13MHzVCO外,还有一本振VCO(UHFVCO、RXVCO、RFVCO)、二本振VCO(1FVCO、VHFVCO)、发
射VCO(TXVCO)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
。VCO组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。VCO组件
一般有4个引脚--输出端、电源端、控制端及接地端。如图2-13所示。
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、天线和地线
1. 天线
手机天线既是接收机天线又是发射机天线。由于手机工作在900MHz或1800MHz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。比如像诺基亚双
频手机3310的天线,我们看起来它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,如图2—14所示。
按国标来说,图2-14a所示一般是和大地相连的地线的电路符号;而图b所示的则是上面所说作为参考点的地线
的电路符号。但目前所看到的手机电路图中,这两种地线符号都有,以图a使用的较多。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,主要用于爱立信T28、三星A188、三星A288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,T28手机发出的光
是绿色。从外表看,T28手机的按键又厚又硬,而且还多出一块垫在LCD下面,其实,多出的这块长方形就为为
LCD照明的,按键板上的白色的部分正好把按键包围起来,是照明按键的。之所以厚,是因为下面是按键板,上
面是发光板,发光板的夹层中就是荧光粉,维修时决不能切开它,因为一旦切开,将失去发光功能。T28手机较
为省电,很大程度上取决于该机采用了“电致发光”技术,一般手机的发光二极管有几个,一亮起来要耗电
50mA左右,而T28手机只耗电10mA左右。电致发光需要的驱动电压较高(T28手机采用了170V峰-峰值的双向三角
波),一般需要专门的电路来产生。
七、液晶显示器
1.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(LiquidCrystalDisplay,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;一是使用导电橡胶。如摩托
罗拉V998手机使用软排线,而爱立信T28手机则使用导电橡胶。
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(如摩托罗拉L200的显示器)和串口型(如爱
立信T28手机的显示器),如图2-15所示。
并口型液晶中的D0~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输出
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,按一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。如图2-16所示。
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。
SIM卡卡座在手机机板上的脚位功能如图2-17所示。
第三节手机电路中的集成电路
1、稳压块
稳压块主要用于手机的各种供电电路,为手机正常工作提供稳定的、大小合适的电压。应用较多的主要有5脚和
6脚稳压块。爱立信T18、T28,三星A188等手机较多地使用了这种稳压块。
1.5脚稳压块
5脚稳压块管脚排列如图2—18所示。
其中第1脚为电源输入,第2脚为接地,第3脚为控制端,第4脚悬空,第5脚为稳压输出。
2.6脚稳压块
6脚稳压块管脚排列如图2-19所示。
其中第6脚为输入,第5脚接地,第4脚为输出,重脚为控制,当第1脚为高电平时,第4脚有稳压输出,该类稳压
管最大的特点是表面电压输出有标称值,例如,标记为P48,其稳压输出则为4.8V,又如,标称为18P,则其稳
压输出为1.8V。
二、集成电路
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o 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。
1、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。
2.四方扁平封装
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20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。
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。
3.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。
三、手机常用功能电路
功率放大器在发射机的末级,它是很多GSM手机检修的重点。早期的手机多使用分离元件的功率放大器,目前,
越来越多的手机发射功率放大器使用功率放大器组件或集成电路。功率放大器组件一般有两大类封装形式,一
种是SON封装的功放器件。另一种是双列扁平封装的功率放大器组件。手机功放由于功耗较大,故较易损坏,应
作为检修的重点,为便于检修时需要,表2-2列出了手机中常用的功放电路,供维修时参考。
功放模块 采用机型 主要管脚功能
PF01420B 诺基亚3210 900M 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出
PF04110B 诺基亚3210 1800M 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出
PF0412A 诺基亚3810 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出
PF0410A 诺基亚3810 1:信号输入2:功率控制3:电源6:信号输出
第四节手机电路图中的常用元器件符号
在无线电电路图中,各种电子元器件都有它们特定的表示方式,即元器件电路符号,认识这些元器件电路
符号对日常看图和维修具有十分重要的意义。表2-3给出了手机电路中常见的一些元器件的图形符号。