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波导S2000型手机工作原理分析

来源:-- 作者:-- 浏览:1050

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摘要: 一、概述 在国产机中波导手机在市场占有很大的比重。波导S2000是一款具有双屏显示、和弦铃声的全中文手机,和早期推出的S系列手机相比,该机外形更小巧,且采用折叠翻盖式外观,在波导系列手机中市场占有率较高。维修中发现常见的主要故障现象为:不开机、不显示、昕筒声音沙哑、和弦铃声变音等。而国产机的维修难点在于配件难买且价格偏高,以及软件维修方面。但实践证明,波导S2(

  一、概述
    在国产机中波导手机在市场占有很大的比重。波导S2000是一款具有双屏显示、和弦铃声的全中文手机,和早期推出的S系列手机相比,该机外形更小巧,且采用折叠翻盖式外观,在波导系列手机中市场占有率较高。维修中发现常见的主要故障现象为:不开机、不显示、昕筒声音沙哑、和弦铃声变音等。而国产机的维修难点在于配件难买且价格偏高,以及软件维修方面。但实践证明,波导S2()00手机的元器件可以与以下机型的相关元器件代换:

  电源IC型号:PTWL3011可以和T191代换。CPU型号:可以和T191代换。中频IC型号:TRF6053可以和夏新A8、A6代换。功放型号:08109B可代换三星N188、诺基亚3310、西门子3508。天线开关型号:DE150可以和三星A288、N288代换。频率合成器:TRF2253可以和夏新A8、A6代换。

  二、S2000手机电路原理
    1、接收流程
   (1)接收框图见图1


    (2)接收前置电路及双工器电路
    天线接收进来的射频信号经L327、L324、L328组成的50Ω的阻抗匹配电路和J301(射频耦合口)送到双工器U303,被分成GSM,DCS两路。

  双工器工作受PA-ON和BSW信号控制。双工器电路如图2所示。


  RF2V8为双工器U303的工作电压。当PA_ON无效时,L1303工作在接收状态,天线过来的信号经U303,并在BSW信号的控制下选择接收通道;当PA_ON有效时,U303双工器工作在发射状态。图中的U304、U305、U306为控制三极管,配合TX_ON、BSW工作。

  (3)接收滤波、放大、混频电路
    从双工器出来的射频接收信号经FL400/FLA01送到收发转换芯片U402,在U402内低噪声放大后,从U402的27脚、28脚输出,经外部RC电路滤波后再次进入U402内,与从频率合成器U401过来的本机振荡信号混频,将高频信号转变为中频信号282MHz。其中低噪声放大(LNA)用来降低接收的噪声,同时增加接收的灵敏度。其电路结构如图3所示。


    (4)中频滤波及解调电路
    混频以后的信号从U402的23、24脚输出,经外部中频滤波器取出其差频信号282MHz后再次进入U402的⑦,⑧脚,在U402的内部进行AGC(自动增益控制)放大后被中频压控振荡器过来的信号解调,解调后的信号经滤波放大后从44、45、46、47脚输出,到基带芯片去进行处理。其电路结构如图4所示。


    2、发射流程
   (1)发射框图见图5


    (2)发射信号调制电路
    从基带过来的待发射的I、Q信号进入U402的39脚、40脚、41脚、42脚,在U402内完成调制,与中频压控振荡器过来的信号鉴相,输出一个反映相位差的鉴相信号,经低通滤波后被发射压控振荡器U403调制到高频上。去功放电路放大。其电路结构如图6所示:

 

 

  (3)功放及功放控制电路
    功放及控制电路如图7所示,从U403输出的待发射信号GSM_OUT、DCS_OUT经π型电阻网络,送到功放U302的⑨脚、12脚,经U302功率放大后。送到定向耦合器U301,分两路输出到双工器,还有一路由U301采样功率峰值送到功放控制芯片U300的②脚。另外存储在手机内的功率等级参数经数模转换后的信号PA_LEVER从U300的⑥脚输入,与采样到的信号进行比较:一旦两者相等,U300内部的整个伺服系统就工作,从而输出功放控制信号VPCA、VPCB,去控制功放工作。图中的BSW用来选择放大的信道。当BSW为低电平时,选中VPCA:  当BSW为高电平时。选中VPCB。另外当PA_N信号为高电平  、TX_0N为高电平时,IBOO处于工作模式。当PA_ON信号为低电平、TX_ON为高电平时,U300工作在自动调零模式;TX_ON为低电平时,L1300工作在关闭模式。VBAT为LBOO的工作电压。


   (4)频率合成器
    U401频率合成器U401内部集成了三个完整的锁相环(包括压控振荡器、鉴相器、环路滤波器),其电路如图8所示。


  DATA、CLK、SYN_EN分别是频率合成器LJ401的数据、时钟和使能信号,CPU通过这三条线与U401建立联系,控制U401的工作。另外13MHz晶体给U401提供基准频率,其频率稳定性由AFC信号控制。

  RF2V8为U401的工作电压。U401外接了三个感应器(电感),它决定了内部压控振荡器的振荡频率。

  3、基带芯片介绍
   (1)ULYSSE中央处理芯片
    1)ULYSSE芯片单元电路的定义。CLOCKM:时钟管理。DAI:数字音频接口。DSP:数字信号处理器。FLASH:含EEPROM的FLASH、INTH:中断管理器。RIF:射频接口功能。PMT:并行多路测试。TPU:时间处理单元。RTC:实时时钟。ULPD:超低功率器件。BIST:内置自测。LPG:LED脉冲激发器。IIC:内部IC控制。

  ULYSSE是一个执行GSM手机的基带部分的数字处理芯片。它包括可编程、可存储的DSP单元M16L80;具有仿真功能的微控制中心,带2MB内存;时钟单元;数个单端或双端编译的RAM和120KCMOS。

  2)ULYSSE芯片的结构 (见图9)
    ULYSSE芯片的结构是基于2个处理中心ARM7和LEAD2的,用普通的TIRHEA标准总线作为接口,与外围设备通讯。由以下几个部分组成:CPUcore+ice crusher;DSPcore+api+spi+PLL+timer;时钟分区模拟单元。

  与ULYSSE芯片直接相关的外围设备有:供外部RAM、FLASH/ROM使用的ARM记忆接口;RHEA;2MB的静态RAM;Die-ID单元;与键盘、背景灯、蜂鸣器以及16位GPIBI/O通讯的通用接口:LCD和EEPROM的排线接口;3个时钟(普通型和看门狗);SIM卡接口;中断管理器;GSM实时时序;GSM实时串行端口;DMA控制器;实时时钟。


  与DSP相关的外围设备:射频接口;多道串行接口;A5l/A52转换:DAM控制器;LEAD中断处理器。

   2)OMEGA电源管理(VRPC)芯片(见图10)

  

   (VRPC芯片的主要功能是:

  检查电源供给电平:电池和低损耗输出电压;探测按键开机状态;单步控制从上电状态到按键开机状态的逻辑序列和从开机状态到按键关机状态的逻辑序列;产生中断;产生紧急关机的请求;提供内部参考电流和电压以及内部时钟。

  VRPC芯片由一个控制逻辑序列的数字部分、一个提供偏置电流和参考电压的参考能带、一个产生内部时钟的振荡器(用于VRPC的时序控制,也可用于代替HERCULES提供的时钟)、一个比较器(比较主电池的电压是否高于或低于要求电压)组成。

   (3)存储器

  1)FLASHS2000
    手机选用MBM29DL16XTD/BD-FLASH。其特性如下:

  存储容量为16MB;可同时进行读写操作;只需要一个3.0V电压就可以进行读、擦除和编程。其管脚图见图11。


   2)RAMS2000
   手机选用低功耗CMOS SRAM,有两种FLASH可以互换:256kB×16或者512kB×8,其特性如下:

  能在低电压状态下工作(1.65V~2.4V);低功率损耗;高速读取数据;全静态工作:维持数据所需电压为1.5V。

  其I/O的位结构(8位/16位),由CIO、LB(非)和UB(非)选择(见图12)。

 

    4、功能电路分析     
  (1)充电电路(见图13)
   当手机插上充电器后,U801检测到H接口过去的VCHG信号,会产生中断2给CPU,CPU响应中断后,通知U801产生ICTL信号。控制Q600的导通,这样VCHG信号就通过Q600。经稳压管D600对电池充电。在充电过程中。U801会不断检测电池电压和电池的容量,当电池电压和容量达到要求后,ICTL信号就会失效,从而切断Q600,充电完成。


   (2)马达电路(见图14)
    VCC_3V是马达电路的工作电压。从CPU过来的VIBRATOR信号控制Q601的导通与截止,从而使马达工作。D601用来保护Q601。


   (3)翻盖检测电路(见图15)
    翻盖关闭时,U600不工作,VR2B通过R605给FIIP_KEY提供电压;一旦翻盖打开,U600就会检测到,将FIIP_KEY信号拉成低电平,这样CPU就可知道翻盖已打开,从而执行相应的程序。图中R605是用来限流,VR2B是U600的工作电压。


    (4)音频电路音频电路包括麦克风电路和耳机电路,其电路如图16所示(图中电阻电容元件已省去)。

  当没有插入外挂耳机时,麦克风过来的MICN_KB信号通过J603的常闭触点,经R618、C630、L601滤波后,送到U801。MICBIAS为麦克风工作的偏置电压。从U80l出来的EARP、EARN语音信号同样经过J603的另一个常闭触点。送到音频放大芯片U602,在U602内完成放大后输出,驱动听筒发声。U602的工作电压为+3V,从CPU过来的SHLJTDOWN信号控制Q602的导通,使U602的①脚使能端为低电平,启动U602的工作。

  当插入外接耳机时,J603的常闭触点断开,产生JACK_DETECT和HOOKDECTECT信号。使CPU选择另外的语音通路,切断原先的通道。


  (5)LCD背景灯驱动电路(见图17)
    D361是专用的EL驱动芯片,其工作电压是VBAT。当控制信号ELEN过来时,D361内部就会将VBAT电压转变并经电感升压后,从⑥脚、⑦脚输出驱动EL发光。


   (6)按键背景灯电路
    按键背景灯的控制电路如图18所示。待机状态下,KEYLED不起作用,T3截止,D3~D10没有供电通路不发光。

  当有外界条件触发后,KEYLED起作用使T3导通,D3~D10两端得到VBAT电压而发光。这里的R3、R4、R5、R6起限流作用。


 

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67