手机电路的设计与分析课件.ppt
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1、LOGO指指导教师导教师:黄黄亮亮手机电路的设计与分析手机电路的设计与分析n组员:组员:段晨段晨 韩月韩月 屈琬莹屈琬莹n学生:学生:11214003 11214004 1121401911214003 11214004 11214019n时间:时间:20132013年年5 5月月2424日日 n一、摘要一、摘要n二、手机的基本组成二、手机的基本组成n三、三极管放大电路三、三极管放大电路n四、三极管开关电路四、三极管开关电路n五、五、RC和和LC电路电路n六、滤波器电路六、滤波器电路n七、场效应管电路七、场效应管电路n八、手机常用电路图八、手机常用电路图n九、手机电路图的识别技巧九、手机电路图
2、的识别技巧n十、拓展知识:电源电路分析十、拓展知识:电源电路分析n意义目录目录摘要摘要u 本文主要介绍了手机电路的构成与设计分析,包括对手机中的本文主要介绍了手机电路的构成与设计分析,包括对手机中的三极管放大电路、三极管开关电路、三极管放大电路、三极管开关电路、RC和和LC电路、滤波器、电路、滤波器、场效应管电路的介绍和分析。还介绍了手机常用电路图,并对场效应管电路的介绍和分析。还介绍了手机常用电路图,并对电源电路的分析进行拓展介绍。电源电路的分析进行拓展介绍。u 关键字:手机,电路,场效应管,三极管,滤波器关键字:手机,电路,场效应管,三极管,滤波器摘要摘要u Abstract:This p
3、aper mainly introduces the composition and design of mobile phone circuit,amplifying circuit,including the triode switching circuit,the introduction and analysis of RC and LC circuit,filter,field effect transistor circuit of triode tube in a mobile phone.The commonly used mobile phone circuit diagra
4、m is also presented,and analysis of the power supply circuit to expand the.u Keyword:Mobile phones,Circuit,FET,Transistor,The filter.手机的基本组成手机的基本组成 手机的结构可分为三部分,即射频处理部分、手机的结构可分为三部分,即射频处理部分、逻辑逻辑/音频部分以及输入输出接口部分。音频部分以及输入输出接口部分。u射频部分一般指手机射频接收与射频发射部分,主要电路包括:天线射频部分一般指手机射频接收与射频发射部分,主要电路包括:天线、天线开关、接收滤波、高频放大、
5、接收本振、混频、中频、发射本振、天线开关、接收滤波、高频放大、接收本振、混频、中频、发射本振、功放控制、功放等。、功放控制、功放等。u发送部分发送部分u发送部分包括带通滤波、中频、发射本振、射频功率放大器、发射滤发送部分包括带通滤波、中频、发射本振、射频功率放大器、发射滤波器、天线开关、天线等。波器、天线开关、天线等。u接收部分接收部分u接收部分包括天线、天线开关、高频滤波、高频放大、混频、中频滤接收部分包括天线、天线开关、高频滤波、高频放大、混频、中频滤波和中频放大等电路。对接收信号进行一级一级处理,最后得到推动听波和中频放大等电路。对接收信号进行一级一级处理,最后得到推动听筒发声的音频信号
6、。筒发声的音频信号。u解调大都在中频处理集成电路(解调大都在中频处理集成电路(IC)内完成,解调后得到频率相同的)内完成,解调后得到频率相同的模拟同相模拟同相/正交信号,然后进入逻辑正交信号,然后进入逻辑/音频处理部分进行后级的处理音频处理部分进行后级的处理手机的基本组成手机的基本组成 手机的结构可分为三部分,即射频处理部分、手机的结构可分为三部分,即射频处理部分、逻辑逻辑/音频部分以及输入输出接口部分。音频部分以及输入输出接口部分。u逻辑逻辑/音频部分包括逻辑处理和音频处理两个方面的内容。音频部分包括逻辑处理和音频处理两个方面的内容。u音频处理部分音频处理部分u发送音频处理过程。来自送话器的
7、话音信号经音频放大集成模块放大发送音频处理过程。来自送话器的话音信号经音频放大集成模块放大后进行后进行A/D变换、话音编码、信道编码、调制,最后送到射频发射部分变换、话音编码、信道编码、调制,最后送到射频发射部分进行下一步的处理。进行下一步的处理。u接收音频处理过程。从中频输出的接收音频处理过程。从中频输出的RXI、RXQ信号送到调制解调器进信号送到调制解调器进行解调,之后进行信道解码、行解调,之后进行信道解码、D/A变换,再送到音频放大集成模块进行变换,再送到音频放大集成模块进行放大。最后,用放大的音频信号去推动听筒发声。放大。最后,用放大的音频信号去推动听筒发声。u逻辑处理部分逻辑处理部分
8、u手机射频、音频部分及外围的显示、听音、送语、插卡等部分均是在手机射频、音频部分及外围的显示、听音、送语、插卡等部分均是在逻辑控制的统一指挥下完成其各自功能。顺着前面讲的三种线中控制线逻辑控制的统一指挥下完成其各自功能。顺着前面讲的三种线中控制线的流向进行分析,可以弄清逻辑部分怎样对各部分进行功能控制。的流向进行分析,可以弄清逻辑部分怎样对各部分进行功能控制。手机的基本组成手机的基本组成 手机的结构可分为三部分,即射频处理部分、手机的结构可分为三部分,即射频处理部分、逻辑逻辑/音频部分以及输入输出接口部分。音频部分以及输入输出接口部分。u输入输入/输出接口部分输出接口部分u输入输入/输出接口部
9、分在维修中主要指:显示、按键、振铃、听音、送输出接口部分在维修中主要指:显示、按键、振铃、听音、送话、卡座等,也称界面部分。话、卡座等,也称界面部分。u手机电路由无线收发信机(接收和发射电路)、频率合成器、基带信手机电路由无线收发信机(接收和发射电路)、频率合成器、基带信号处理电路、系统控制电路(号处理电路、系统控制电路(CPU)、存储电路()、存储电路(Flash)、键盘、显)、键盘、显示、外部接口等组成。示、外部接口等组成。三极管放大电路三极管放大电路 三极管放大电路的分析三极管放大电路的分析u当没有信号输入放大电路时,放大电路各处的电压、电流是不变的当没有信号输入放大电路时,放大电路各处
10、的电压、电流是不变的直流,这时电路的状态为静止工作状态。静三极管态时,三极管具有直流,这时电路的状态为静止工作状态。静三极管态时,三极管具有固定的基极电流、偏压、集电极电流和集电极电压,称为静态工作点固定的基极电流、偏压、集电极电流和集电极电压,称为静态工作点。u当输入交流信号后,电路中各处的电压、电流是变动的,电路处于当输入交流信号后,电路中各处的电压、电流是变动的,电路处于动态工作状态,放大电路中各处的电压、电流是随输入信号的变化而动态工作状态,放大电路中各处的电压、电流是随输入信号的变化而变化的。变化的。三极管放大电路三极管放大电路 三极管放大电路的分析三极管放大电路的分析u共发射极放大
11、电路,当放大电路无信号输入时,三极管电路各处的共发射极放大电路,当放大电路无信号输入时,三极管电路各处的电压电流不变,当有信号输入,且在信号的正半周期时,信号电压叠电压电流不变,当有信号输入,且在信号的正半周期时,信号电压叠加在基极电压上,基极电压上升,基极电压上升,基极电流上升,使加在基极电压上,基极电压上升,基极电压上升,基极电流上升,使三极管的集电极电流以一定的倍数增长。当信号处于负半周时,信号三极管的集电极电流以一定的倍数增长。当信号处于负半周时,信号电压使基极电压下降,基极电流下降,使三极管的集电极的电流也急电压使基极电压下降,基极电流下降,使三极管的集电极的电流也急剧下降。集电极电
12、流的减小使集电极电阻上的电压降减小,导致集电剧下降。集电极电流的减小使集电极电阻上的电压降减小,导致集电极电压增大。由于集电极电流的变化量比基极电流的变化量大,所以极电压增大。由于集电极电流的变化量比基极电流的变化量大,所以集电极电压的变化量也比基极电压的变化量大,从而使基极信号被放集电极电压的变化量也比基极电压的变化量大,从而使基极信号被放大输出。大输出。u在进行三极管放大电路分析时,要注意三极管的偏压(硅三极管的在进行三极管放大电路分析时,要注意三极管的偏压(硅三极管的基极偏压在基极偏压在0.7V左右,锗硅三极管的基极偏压在左右,锗硅三极管的基极偏压在0.2V左右)。而集左右)。而集电极电
13、压通常接近相应的电源电压。在手机分析维修中通常测量这些电极电压通常接近相应的电源电压。在手机分析维修中通常测量这些电压,就基本上可以判断三极管是否工作正常。电压,就基本上可以判断三极管是否工作正常。三极管放大电路三极管放大电路 分压式偏置电路分压式偏置电路u电源通过电阻电源通过电阻R1、R2分压,给分压,给VT1的发射极提供合适的正向偏置的发射极提供合适的正向偏置,给基极提供一个合适的电流。若,给基极提供一个合适的电流。若R1=0,则基极电压恒定等于电源,则基极电压恒定等于电源,基极电流不变化,电路不放大。,基极电流不变化,电路不放大。R1和和R2构成一个固定的分压电路构成一个固定的分压电路,
14、达到稳定放大器工作点的作用。,达到稳定放大器工作点的作用。u电源通过集电极电阻电源通过集电极电阻R3给集电极加上反向偏压,使给集电极加上反向偏压,使VT1工作在放大工作在放大区,同时电源也给输出信号提供能量。区,同时电源也给输出信号提供能量。R3的作用是把放大了的集电极的作用是把放大了的集电极电流的变化转化为集电极电压的变化,然后输出。若电流的变化转化为集电极电压的变化,然后输出。若R3=0,则输出,则输出电压恒定等于电源电压,电路失去电压放大作用。电压恒定等于电源电压,电路失去电压放大作用。u电容电容C1和和C3分别为输入与输出耦合电容。分别为输入与输出耦合电容。C1、C2使放大器与前使放大
15、器与前后级电路互不影响,同时又起交流耦合作用,让交流信号顺利通过。后级电路互不影响,同时又起交流耦合作用,让交流信号顺利通过。为避免交流信号电压在发射极电阻为避免交流信号电压在发射极电阻R4上产生压降,造成放大电路放大上产生压降,造成放大电路放大倍数下降,在倍数下降,在R4两端并联一个交流旁路电容两端并联一个交流旁路电容C2,C2容量足够大,对容量足够大,对交流分量可视为短路。交流分量可视为短路。三极管开关电路三极管开关电路 u在手机电路中,除了使用三极管的放大电路,还经常用到三极管的在手机电路中,除了使用三极管的放大电路,还经常用到三极管的开关电路。三极管开关电路。三极管开关电路在手机电路中
16、通常用作开关电路。三极管开关电路。三极管开关电路在手机电路中通常用作某一单元电路的电源电子开关。工作在开关状态下的三极管处于饱和某一单元电路的电源电子开关。工作在开关状态下的三极管处于饱和或截止状态。以或截止状态。以NPN型三极管来说,当三极管的基极有一个高电平时型三极管来说,当三极管的基极有一个高电平时,则三极管饱和导通,这时的三极管集电极与发射极之间的电阻很小,则三极管饱和导通,这时的三极管集电极与发射极之间的电阻很小,发射极电压基本上等于集电极电压,就像开关闭合一样;当三极管,发射极电压基本上等于集电极电压,就像开关闭合一样;当三极管基极有一个低电平是,三极管截止,这时的三极管集电极与发
17、射极之基极有一个低电平是,三极管截止,这时的三极管集电极与发射极之间的电阻很大,集电极电压近似等于电源电压,发射极电压近似等于间的电阻很大,集电极电压近似等于电源电压,发射极电压近似等于零。零。三极管开关电路三极管开关电路 u如图,当三极管基极加一个如图,当三极管基极加一个2V的脉冲信号时,其集电极将输出一个的脉冲信号时,其集电极将输出一个5V的反相脉冲。的反相脉冲。RC和和LC电路电路 RC电路电路uRC串联电路串联电路uRC网络对频率信号呈现不同的阻抗。当信号频率大于转折频率网络对频率信号呈现不同的阻抗。当信号频率大于转折频率f0后后,整个网络的阻抗,整个网络的阻抗Z=R1,因为信号大到一
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