第二章手机功能电路原理分析0731

课题第二章手机功能电路原理分析第一节识读手机电路图的一般方法第二节GSM手机的基本组成课型新课授课班级授课时数2教学目标1掌握手机电路图识别的一般方法。2了解GSM手机的基本组成。3了解GSM手机信号处理过程。 4掌握GSM手机的核心控制单元的功能。教学重点手机电路图的识别方法。教学难点GSM手机信号处理过程。学情分析教学效果教后记新授课A、复习移动电话系统由哪几部分设备构成。各部分的主要功能。B、引入读识手机原理图才能针对故障现象查出故障产生原因。手机原理图的识读是有很强的规律性可以遵循的，了解每个单元的组成，遵循电路分析规律就可以读懂电路图。C、新授课第一节识读手机电路图的一般方法一、手机的电路图 对于手机生产技术人员、维修人员经常使用的电路图是：方框图、电路原理图、印制电路板（PCB）图。1方框图用各种连线和方框来表示整机电路、系统电路或功能电路的组成情况的简图。特点是直观和容易看懂，是分析整机电路的最好工具。2电路原理图简称电路图。用于体现电子电路的结构与工作原理的一种电路详图，它由各种元器件的图形符号组成。并表明各元器件的参数，为检测和更换元器件提供依据。3印制电路板图 它是元器件的位置及铜箔连线的实际排列图，与电路原理图配合使用可以较快的找到相关元器件和便于查找到有关测试点。二、读识手机电路图的一般方法按如下几个步骤进行：（1）了解用途读图之前，首先要了解一些主要部件使用在什么地方、起什么作用、有什么特点 以及能达到什么样的技术指标。（2）化整为零将总原理图分解成若干部分，弄清各部分主要功能以及每一部分由哪些基本单元电路组成。（3）找出通路 对每个基本单元电路，找出其中支流通路、信号交流通路以及反馈通路等，判断电路的供电是否正常、静态偏置是否合适、交流信号能否正常放大和传递、引出信号经过什么样的滤波等。（4）抓住联系 在前面几个步骤的基础上进行各部分的综合，从输入端到输出端联系起来，观察电路在电路中如何进行处理、变化和放大、传递从而对整图得到一个完整认识。（5）分析元件 从支流和交流两个角度去分析电路中一些关键元件的功能，考虑元件出现故障后会对整个电路造成什么样的影响。第二节GSM手机的基本组成一、GSM手机的基本组成 组成如下：双工器、接收机电路、发射机电路、频率合成器、音频处理电路、微处理器控制电路和用户接口等功能模块，如图所示。1双工器 由接收滤波器、发射滤波器及天线开关电路组件构成。天线接收的信号经接收滤波器进入接收电路，发射电路输出的信号经双工器的发射滤波器馈送至天线发射出去。2锁相环频率合成器由它提供稳定度和准确度很高的一系列信号源，主要作用：一是提供发射电路的射频信号，二是作为接收变频电路的第一本振信号。3接收机它实际是二次变频的超外差高频接收机，选择接收有用信号。无线接收部分包括输入回路高频滤波、高频放大、变频、中频滤波、中频放大及解调。4发射机将发射的信号调制于射频载波上，并经功率放大后由天线以电波的形式发射给基站。它由射频调制、射频功率放大、带通滤波等部分组成。5微处理器控制单元是手机工作状态和各模块状态的主要控制部分，核心是单片微处理器、存储器、和数据处理器，用于完成复杂信令的处理和系统控制。微处理器对手机的工作状态的控制包括定时控制、数字系统控制、发射与接收控制以及人机接口控制等。接口部分（1）语音接口。（2）数据接口。（3）人机接口。二、GSM手机的语音信号处理1送话信号处理过程：声音®模拟信号®数字化为脉冲编码调制信号®进入语音编码器，压缩数据®信道编码器附加校验码®交织处理，加上射频部分的跳频抗干扰®微处理器控制数据信号按时分多址的标准进行格式化®中频载波调制®发射电路上变频转换为无线电射频®功率放大发射出去。2受话信号处理过程：无线接收高频信号®接收电路进行高频放大®变为中频®再耦合至正交相位解调器解调为低频信号®波形均衡器处理因多径衰落而引起的失真信号®送入交织电路恢复为交织前的原信号®信道解码器选取信息数据®解压缩语音数据，编码语音数据恢复至PCM数字信号®数/模转换成模拟语音信号®驱动受话器发出语音。 （提问）（结合演示讲解）（详细讲解）练习练习题一、填空题1、2、3三、问答题1小结1手机主要由发射机、接收机、语音处理电路、微处理控制电路和接口单元几部分构成。2手机发射机由发射变频器、倍频电路和射频功放电路等构成。接收机一般采用二次变频超外差电路，主要由高频放大、变频、中频放大、解调等部分构成。3手机的控制功能及数据处理由逻辑电路板来完成，其核心部件是微处理器芯片CPU，并有随机读写存储器RAM、可编程存储器EEPROM、闪速存储器FLASH支持CPU工作，同时实现对接口电路的控制。 布置作业练习题一、填空题4、5二、多项选择1、2、3课题第二章手机功能电路原理分析第三节接收机电路课型新课授课班级授课时数2教学目标1熟记接收机电路功能。2了解接收机电路各部分电路的组成。3掌握接收机电路各部分电路功能。教学重点接收机电路功能。教学难点接收机电路组成。学情分析教学效果教后记A、复习GSM手机的基本组成。 B、引入手机属于双工制系统，接收与发射共用一副天线，双工器为接收和发射信号分别提供单向通路，接通电源后，接收电路保持工作状态，而发射电路仅在通话期间工作。C、新课新授课第三节接收机电路一、接收机电路功能 主要功能：接收高频载波信号进行选择、放大和变换。主要有三方面功能。1选择接收信号宇宙空间存在各种各样的电磁波，手机要能够选择移动通信网路的有用信号，抑制各种不需要的电磁波。2放大接收信号基站发出的信号经过一段距离后会衰减，手机接收后为了能推动受话器发出声音，必须进行放大。3接收信号的变换手机接收到的射频信号转变为原来的基波信号。变频电路通常有两种：（1）自差式电路。（2）外差式电路。二、接收机电路分析 接收机主要由双工器、低噪声放大、变频、中频放大、鉴频解调等几部分功能电路构成，结构方框图如图所示。1天线电路接收到的电磁波转换为高频信号后首先进入天线电路。天线电路由双工器或天线开关电路组成。在GSM手机中双工器用于接收射频信号与发射射频信号通道的转换。天线开关除了实现接收与发射通道的转换外，还用于GSM900 MHz 和DCS1 800 MHz频段的切换。单频数字手机的双工器组成如图所示，它包括一个发射滤波器和一个接收滤波器。功能是将接收射频信号与发射射频信号分离，防止强发射信号对接收信号的影响。双工器有三个端口： RX脚接到接收机输入端。 ANT脚接到天线接口。 TX脚接到发射机输出端。双频数字手机上使用的双工器称为双讯器，结构如图所示。它将GSM900 MHz和DCS1 800 MHz两个频段信号分开，它包括两套发射与接收滤波器，双讯器中包含开关电路，VC1和VC2是开关信号控制端。2低噪声放大器 功能：将天线接收的微弱信号放大，以满足混频器对输入信号的幅度和信噪比的要求。查找和辨认低噪放大器的方法是：（1）低噪放大器位于天线电路之后，其电路前后一般有视频滤波器，如图所示。（2）分立元件的低噪声放大器通常采用共射电路，如图所示。（3）手机电路中通常采用LNA（Low Noise Amplifier）来表示低噪声放大器。也有部分手机的低噪声放大器被集成在一块芯片中，查找时顺着天线电路，找到集成电路的引脚，引脚标有“LNA IN”字样。3第一变频器接收变频器是将射频信号下变频为中频调制信号，功能示意图如图所示。高频放大后的截获搜射频信号 fs与频率合成器所提供的本振信号fg一道送入混频电路，产生差频信号，即第一接收中频信号fI ，该信号经第一中频放大器放大，其后就可用中频放大器进行放大，使高频分布参数的影响减小，利于放大倍数的稳定和提高。若变频电路不能正常工作，或变频电路无本机振荡信号输入、信号幅度低，则会导致手机出现无线接收或接收差的故障。4中频放大器采用中频放大器的目的。（1）获取高增益。（2）提高选择性。类型：分立和集成两种。分立式如图所示。中频放大器对接收机的增益影响很大，若它出现故障，则通常会导致手机接收差。5第二变频器功能：将第一变频器进一步降为第二中频，再经陶瓷滤波器选通、第二中频放大器放大后送入解调器。6解调器功能：对调制信号进行解调，将接收信号还原成含有语音和数据信息的基带信号。解调技术通常有锁相解调器、正交鉴频解调器等。如图所示为锁相解调器的方框图。如图所示为正交鉴频原理框图。说明的一点：这里的解调是把包含信息的中频信号还原出基带信号的解调，在逻辑音频电路中还有一个GMSK解调，它将基带信息还原为数码信息。（提问）（结合演示详细讲解）练习练习题二、多项选择题2小结1手机的接收机一般采用二次变频超外差电路，主要由高频放大、变频、中频放大、解调等部分构成。2接收机电路的功能：选择接收信号、放大接收信号、接收信号变换。布置作业练习题一、填空题7三、问答题1课题第二章手机功能电路原理分析第四节发射机电路第五节锁相环频率合成器课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解手机发射机的构成。2了解接收机的电路组成。3了解基本锁相环频率合成器的电路组成。教学重点发射机电路各部分主要功能。教学难点结合实例理解频率合成器的工作过程。学情分析教学效果教后记新授课A、复习GSM手机的发射机功能。B、新课第四节发射机电路一、发射机电路功能 主要功能有三个：1将含有语音、数据信息