全面的手机原理资料 03

全面的手机原理资料 03内容摘要：

1、1（2）鉴相器鉴相器简称 英文 缩写。 它是一个相位比较器,是一个相差电压转换装置,可将 荡信号的相位变化变换为电压的变化。 鉴相器输出的是脉动直流信号,这一脉动直流信号经 除高频成分后去控制 路。 鉴相器是相位比较装置,它对基准信号 生的信号 行相位比较,输出反映两信号相位误差的误差电压。 鉴相器多种多样,有模拟的,也有数字的。 如双 D 鉴相器、鉴颁鉴相器等。 当采用数字鉴相器时,由于其输出为双端口输出,故在与环路滤波器的连接上很成问题。 通常在两者之间加入一个双端输人单端输出,且能将鉴相器输出的相位误差信号正确地反映出来的电路,这一电路被称为电荷泵或泵电路。 在摩托罗拉的 机中,其发射频率合成中基本上都 2、使用了泵电路。 在频率合成器中,为了作精确的相位比较,鉴相器均在低频下工作。 在手机电路中,鉴相器通常与分频器被集成在一个专用的芯片中(这个芯片通常被称为被集成在一个复合芯片内(即该芯片包含多种功能电路)。 图 1D 在什么地方,就需要先找出 路和低通滤波器电路。 参见变容二极管部分内容及“手机电路的识别”。 在诺基亚 8810 图中, 3 脚是 出端口。 通过“10061 031 标识可断定该信号是一个 号；电阻 820、电容 820 等构成一低通滤波器；从 可以断定它所接的是频率合成电路中的程控分频器。 参照频率合成的方框图,就可找到 输出端口( 重要的是找出电阻电容构成的低通滤波器与 路)。 在 中 3、, 23 脚是 出端口。 （3） 低通滤波器低通滤波器简称 英文 缩写。 低通滤波器又被称为环路滤波器，它是一个 路 ,位于鉴相器与 路之间。 低通滤波器电路基本形式如图所示。 图 747 中,820 822 组成的电路是诺基亚 8110 手机的率合成环路中的低通滤波器( 参见 路部分 )。 图 1有一些高频谐波成分,这些谐波将影响 路的工作，低通滤波器就是要把这些高频成分滤除。 （4） 压控振荡器压控振荡器简称 英文 缩写。 压控振荡器是一个电压频率转换装置,可将鉴相器 出的相差电压信号的变化转化成频率的变化。 路为电压控制电路。 其电压控制功能的完成是通过一个特殊的器件来完成的,这个器件就是变容二极管。 鉴相 4、器输出的相差电压实际上是加在变容二极管两端的，当鉴相器输出发生变化时,变容二极管两端的反偏发生变化,导致变容二极管的结电容改变,荡回路改变,出3频率也随之改变。 在实际应用中,变容二极管为反向偏置使用,其线性好,可控范围大。 在手机电路中,种多样。 有接收机 发射机。 从电路形式上来说,分离元件电路与 件( 参见 件的识别)。 早期的手机电路中的 )通常是使用 件, ) 使用的是分离元件的路；现在手机电路中的 本土都使用了 件。 图 1摩托罗拉 接收 路(图 1诺基亚 8110 的接收路。 在查找 路时,应抓住 路的一些特点( 参见变容二极管、三极管和“手机电路识别”)。 图 1摩托罗拉 机的接收 路, 5、其他摩托罗拉 87、328 的 本与它相似；诺基亚 6110 的 232路等都是这种基本电路形式。 而三星立信 788、诺基亚 8810 等的接收 构均如图 1示。 随着手机小型化的发展,越来越多的手机使用 件。 4图 1频率合成中相当重要。 为了减小负载效应对 影响,通常在 输出端加人缓冲放大器。 压控振荡器在锁相环中比较重要,是频率合成及锁相环路的核心电路。 它应满足这样的特性：输出幅度稳定性要好,在整个 作频带内均应满足此要求,否则会影响鉴相灵敏度；频率覆盖范围要有余量；电压频率变换特性的线性范围要宽。 （5） 分频器鉴相器是将 出信号与参考信号进行比较。 在频率合成中,为了提高控制精度,鉴相器在低频下 6、工作。 而 出频率比较高,这就离不开分频技术。 手机中的频率合成环路多,不同的频率合成环路使用的分频器不同：接收机的第一本机振荡(信号是随信道的变化而变化的 ,该频率合成环路中的分频器是一个程控分频器,其分频比受控于手机的逻辑电路；中频 号是固定的,中频率合成环路中的分频器的分频比也是固定的。 程控分频器受控于频率合成数据信号( 分频器通常被集成在 路或一个复合中频模块中。 在电路图中查找分频器可从两个方面着手；一是从输出端去找；二是根据频率合成控制信号去找(参见手机电路的识别)。 注。 综述 频率合成环路包含 5 个基本的功能电路：参考振荡；鉴相器；低通滤波器；压控振荡器；分频器。 参考振荡给频率合成环 7、路提供基准信号,使手机的工作频率与系统保持一致鉴相器是一个相位电压转换装置,它将信号相位的变化变为电压的变化。 显然,这是一个比较器。 低通滤波器滤掉鉴相器输出的高频成分,以防止高频谐波对 路的影响。 在鉴相器中,参考信号与 频后的信号进行比较。 一个电压一频率转换装置,它将电压的变化(鉴相器输出电压的变化 )转化为频率的变化。 出的信号通常是一路到其他功能电路；另一路回到分频器作取样信号。 分频器包含程控分频器和一般分频器。 程控分频器的分频比是可变的,手机电路中率合成环路中的分频器就是一个程控分频器；一般分频器的分频比是固定的,手机电路中 率合成中分频器是固定的。 分频器将 号进行分频,得到频率比较低 8、的信号,以提供鉴相器的比较精度(提高频率合成环路的控制精度)。 当 于正常工作状态时,出一个固定的频率，若某种外界因素如电压、温度导致 率升高,则分频输出的信号 比参考信号 ,鉴相器检测到这一变化后,其输出电压减小,使变容二极管两端的反偏压减小。 这使得变容二极管的结电容增大,振荡回路改变,出频率降低。 若外界因素导致 率下降 ,则整个控制环路执行相反的过程。 在频率合成器中,基准频率 由晶体振荡器产生的信号分频而得。 另一方面,程控分频器则将 生的 f 分成 f/N。 这两个信号被送到鉴相器 (当信号f/N 与基准信号的频率、相位出现误差时,鉴频器输出对应于相位差的信号差电压。 该信号经低通滤波器滤除高 9、次谐波成分,去控制 振荡频率。 当 f/N 与基准频率的频率相位相同时,鉴相器的输出为 0,原来的频率 f=续振荡。 只要电路工作正常,输出频率为 常把这时的状态称为锁定状态。 程控分频器可以设定分频比,因此如果改变 N,则 以在跟踪范围内改变 输出频率。 移动电话的信道切换控制就是逻辑电路通过控制程控分频器的分频比来实现的。 当 号工作在一个信道上并锁定时,f 1=f/N,鉴相器 出保持不变。 若逻辑电路5改变 N,则 f/N 发生变化,鉴相器检测到这种变化后 ,就会改变其输出,直到使 f/N= 摩托罗拉 机为例：当接收机工作在 道时(使用摩托罗拉 机测试指令设置。 道时手机接收频率为 947路中变容二极 10、管 极电压为 出频率为 设置手机工作于 001 信道时,逻辑电路控制程控分频器的 N 减小。 这时, f/D 检测到这个变化后,要控制使 f/N =输出电压减小。 路中变容二极管的反偏压也随之减小,变容二极管的结电容增大,从而使 输出频率下降。 这时变容二极管负极电压为 1,81V,出频率为 手机要工作在高于 60 信道的信道上工作时,例如 124 信道,整个环路则发生相反的变化(N 增大 )。 出频率为 移动电话的频率合成器中,其控制信号 率合成器数据信号)、率合成器时钟信号) 及 N(频率合成器允许 /禁止)均来自于逻辑电路。 2锁相环 包括 3 个最基本的部件：鉴相器 路滤波器(压控振荡器 图 11、1示。 虽然锁相环看起来与频率合成器的框图很相似 ,但它是不同的两个概念,应注意区分。 鉴相器是相位比较装置,它对基准信号 生的信号 行相位比较,产生反映两信号相位误差的误差电压。 鉴相器多种多样,有模拟的,也有数字的。 如双 D 鉴相器、鉴频鉴相器等。 当采用数字鉴相器时,由于其输出为双端口输出,故在与环路滤波器的连接上很成问题。 通常在两者之间加入一个双端输人单端输出,且能将鉴相器输出的相位误差信号正确地反映出来的电路,这个电路被称为电荷泵或泵电路。 在摩托罗拉的 机中,其发射频率合成中基本上都使用了泵电路。 图 1 发射机的电路结构所谓通信(是指如通讯结构示意图所示那样通过传输媒介将发送方的信息传递到接 12、收方。 6但声音信号不能直接作为电波在空中发射,为了把需要传送的信号发送出去,就需使用某种方法将声音信号搬移到频率比声音信号高、适合在空中发射的信号上去。 如图 1示,用信号去调制载波(再通过射频电路将信号发送出去。 图 1包括 射驱动(功放(电源调节器(功率控制(PA 电路。 一个完整的移动电话发射机还包括发射音频电路、数字语音处理电路等。 机的发射电路大致有三种框架结构,常见的有两种,如图 11发射变换模块的发射机电路在发射机电路结构图一所示的发射机结构中,其发射流程如下：送话器将话音信号转化为模拟的话音电信号,转化后的信号经 码模块将其变为数字语音信号,然后在逻辑电路中进行数字语音处理,如信道编码、均衡、加密以及 分离等,分离后的 信号到发射机中频电路完成 I/Q 调制 ,该信号再在发射变换模块里与发射参考中频( 差频)进行比较,得到一个包含发送数据的脉动直流信号,该信号去控制 工作 ,得到最终发射信号经功率放大器放大后,由天线发送出去。 发射变换模块输出的信号是发射 路的控制信号,这个直流电压信号控制 路中的变容二极管的反偏压,使变容二极管的结电容发生变化,从而控制发射 输。