手机基本电路
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图3-4 反馈式振荡器组成框图
第2章 手机基本电路
2. 压控振荡器VCO 压控振荡器简称为VCO， 是一个“电压—频率” 转换装置， 它将电压信号的变化转换成频率的变化。 这个转换过程中电压控制功能的完成是通过一个特殊 器件——变容二极管来实现的， 控制电压实际是加在变 容二极管两端的。 压控振荡器中， 变容二极管是决定振荡频率的主 要器件之一。 这种电路是通过改变变容二极管的反偏 压来使变容二极管的结电容发生变化， 从而改变振荡 频率， 如图3-5所示。
第2章 手机基本电路
3.2 基本单元电路
3.2.1 放大器 放大器的作用是放大交流信号。 从基站到手机天
线有很长的传播距离， 进入手机的无线电信号已非常 微弱， 为了能对信号进行进一步的处理， 必须先对信 号进行放大。 放大器分为以下几种：
第2章 手机基本电路
（1） 低频放大器： 用于放大低频信号， 工作频率较低， 其集电极负 载是电阻。 （2） 中频放大器和射频放大器： 中频放大器的工作频率为几十兆赫兹或上百兆赫兹， 仅放大某一固定频率的信号， 一般采用窄带放大器。 （3） 射频功率放大器： 功率放大器简称功放， 用于发射机中。射频功率放 大器发射功率受到较严格的控制， 如图2-3所示。
第2章 手机基本电路
第3章 手机基本电路
3.1 手机电路组成 3.2 基本单元电路 3.3 接收与发射电路 3.4 频率合成器 3.5 逻辑/音频电路与I/O接口 3.6 手机电源电路及供电电路 习题二
第2章 手机基本电路
3.1 手机电路组成
3.1.1 手机电路 手机接收时， 来自基站的GSM信号由天线接收下
来， 经射频接收电路， 由逻辑/音频电路处理后送到 听筒。 手机发射时， 声音信号由话筒进行声电转换后， 经逻辑/音频处理电路、 射频发射电路， 最后由天线 向基站发射。 图2-1（a）、 (b)均为GSM手机电路原理 框图。
第2章 手机基本电路
图3-1 GSM (a） GSM手机电路原理简略框图; (b） GSM手机电路原理组成框图
第2章 手机基本电路
下面以反馈式振荡器为例来说明振荡器的组成。 反馈式振荡器由以下三个部分组成：
（1） 有功率增益的有源器件。 （2） 决定频率的网络。 （3） 一个限幅和稳定的机构。
图3-4是一个反馈式振荡器的组成框图， 在框图中 包括了具有功率增益的放大器， 决定频率的网络以及 正反馈网络。
第2章 手机基本电路
第2章 手机基本电路
3.1.2 手机简要工作过程 1. GSM手机开机初始工作流程 GSM手机开机初始工作流程如图2-2所示。 当手机
开机后， 首先搜索并接收最强的 BCCH (广播控制信 道)中的载波信号， 通过读取BCCH中的FCH (频率校 正信道)， 使自己的频率合成器与载波达到同步状态。
2. 滤波器的识别与检测 手机采用了各种滤波器， 如射频滤波、 本振滤波、 中频滤波、 低通滤波等。 根据器件材料不同， 又分为LC滤波器、 陶瓷滤波 器、 声表面滤波器和晶体滤波器。 由于手机信道数目 多， 信道间隔小， 因此在手机中， 往往需要衰减特性 很陡的带通滤波器。
阻抗变换作用。 根据信号滤波特性， 滤波器可以分为： 低通、 高通、
带通和带阻四种。 图2-10给出了常用的低通滤波器、 高通 滤波器、 带通滤波器和带阻滤波器的电路符号。
第2章 手机基本电路
图3-10 (a) 低通滤波器； (b) 高通滤波器； (c) 带通滤波器； (d) 带阻滤波器
第2章 手机基本电路
第2章 手机基本电路
图3-7 混频器电路模型
第2章 手机基本电路
3.2.4 电子开关电路 电子开关中的三极管工作于饱和、 截止两种状态，
控制用的电信号是由逻辑电路提供的。 实现电子开关 的电路器件可以是三极管、 场效应管、 集成电路等。 电子开关的电路模型如图2-8所示。
第2章 手机基本电路
图3-8 电子开关电路模型
第2章 手机基本电路
图3-3 功放电路控制
第2章 手机基本电路
3.2.2 振荡器 1. 振荡器的组成 振荡器广泛地用于电子设备中， 它的主要技术指
标是频率的准确度、 稳定度和振幅的稳定度。 振荡器 需要直流电源为之提供能量， 从这个意义上看， 振荡 器也同放大器一样， 是将直流电源转换为交流振荡能 量的装置。
第2章 手机基本电路
图3-5 压控振荡器VCO
第2章 手机基本电路
在移动通信中， 手机的基准时钟一般为13 MHz， 它主要有两种电路：
（1） 专用的13 MHz VCO组件。 (2) 分立元件组成的晶体振荡电路由13 MHz的晶体、
集成电路和外围元件等构成。
第2章 手机基本电路
图3-6 VCO组件
第2章 手机基本电路
3接收机， 接收时需
要对高频信号变频一次， 对于双超外差式接收机需要变 频二次， 这项工作由混频电路来完成。
混频是在无线电通信中广泛应用的一种技术， 混频 器包括非线性器件和滤波器两个部分， 任何一种形式的 模拟相乘器， 后面接入适当的带通滤波器， 都可以作为 混频器来使用。 混频器的电路模型如图2-7 所示。
第2章 手机基本电路
图3-2 GSM手机开机初始工作流程
第2章 手机基本电路
2. 通话过程 当手机为主叫时， 在RACH上发出寻呼请求信号， 系统收到该寻呼请求信号后， 通过AGCH为手机分配 一个SDCCH， 在SDCCH上建立手机与系统之间的交 换信息。 然后在SACCH上交换控制信息， 最后手机 在所分配的TCH (语音信道)上开始进入通话状态。
第2章 手机基本电路
手机中有许多电子开关， 如供电开关， 天线开关 等。 特别指出的是， 摩托罗拉系列手机经常采用8个 引脚的集成块作为电子开关， 又称为模拟开关， 如图 3-9所示。
第2章 手机基本电路
图3-9 集成电子开关
第2章 手机基本电路
3.2.5 滤波器 1. 滤波器的作用 滤波器的作用主要有： （1） 筛选有用信号， 抑制干扰， 这是信号分离 作用。 （2） 实现阻抗匹配， 以获得较大的传输功率， 这是
第2章 手机基本电路
2. 压控振荡器VCO 压控振荡器简称为VCO， 是一个“电压—频率” 转换装置， 它将电压信号的变化转换成频率的变化。 这个转换过程中电压控制功能的完成是通过一个特殊 器件——变容二极管来实现的， 控制电压实际是加在变 容二极管两端的。 压控振荡器中， 变容二极管是决定振荡频率的主 要器件之一。 这种电路是通过改变变容二极管的反偏 压来使变容二极管的结电容发生变化， 从而改变振荡 频率， 如图3-5所示。
第2章 手机基本电路
3.2 基本单元电路
3.2.1 放大器 放大器的作用是放大交流信号。 从基站到手机天
线有很长的传播距离， 进入手机的无线电信号已非常 微弱， 为了能对信号进行进一步的处理， 必须先对信 号进行放大。 放大器分为以下几种：
第2章 手机基本电路
（1） 低频放大器： 用于放大低频信号， 工作频率较低， 其集电极负 载是电阻。 （2） 中频放大器和射频放大器： 中频放大器的工作频率为几十兆赫兹或上百兆赫兹， 仅放大某一固定频率的信号， 一般采用窄带放大器。 （3） 射频功率放大器： 功率放大器简称功放， 用于发射机中。射频功率放 大器发射功率受到较严格的控制， 如图2-3所示。
第2章 手机基本电路
第3章 手机基本电路
3.1 手机电路组成 3.2 基本单元电路 3.3 接收与发射电路 3.4 频率合成器 3.5 逻辑/音频电路与I/O接口 3.6 手机电源电路及供电电路 习题二
第2章 手机基本电路
3.1 手机电路组成
3.1.1 手机电路 手机接收时， 来自基站的GSM信号由天线接收下
来， 经射频接收电路， 由逻辑/音频电路处理后送到 听筒。 手机发射时， 声音信号由话筒进行声电转换后， 经逻辑/音频处理电路、 射频发射电路， 最后由天线 向基站发射。 图2-1（a）、 (b)均为GSM手机电路原理 框图。
第2章 手机基本电路
图3-1 GSM (a） GSM手机电路原理简略框图; (b） GSM手机电路原理组成框图
第2章 手机基本电路
下面以反馈式振荡器为例来说明振荡器的组成。 反馈式振荡器由以下三个部分组成：
（1） 有功率增益的有源器件。 （2） 决定频率的网络。 （3） 一个限幅和稳定的机构。
图3-4是一个反馈式振荡器的组成框图， 在框图中 包括了具有功率增益的放大器， 决定频率的网络以及 正反馈网络。
第2章 手机基本电路
第2章 手机基本电路
3.1.2 手机简要工作过程 1. GSM手机开机初始工作流程 GSM手机开机初始工作流程如图2-2所示。 当手机
开机后， 首先搜索并接收最强的 BCCH (广播控制信 道)中的载波信号， 通过读取BCCH中的FCH (频率校 正信道)， 使自己的频率合成器与载波达到同步状态。
2. 滤波器的识别与检测 手机采用了各种滤波器， 如射频滤波、 本振滤波、 中频滤波、 低通滤波等。 根据器件材料不同， 又分为LC滤波器、 陶瓷滤波 器、 声表面滤波器和晶体滤波器。 由于手机信道数目 多， 信道间隔小， 因此在手机中， 往往需要衰减特性 很陡的带通滤波器。
阻抗变换作用。 根据信号滤波特性， 滤波器可以分为： 低通、 高通、
带通和带阻四种。 图2-10给出了常用的低通滤波器、 高通 滤波器、 带通滤波器和带阻滤波器的电路符号。
第2章 手机基本电路
图3-10 (a) 低通滤波器； (b) 高通滤波器； (c) 带通滤波器； (d) 带阻滤波器
第2章 手机基本电路
第2章 手机基本电路
图3-7 混频器电路模型
第2章 手机基本电路
3.2.4 电子开关电路 电子开关中的三极管工作于饱和、 截止两种状态，
控制用的电信号是由逻辑电路提供的。 实现电子开关 的电路器件可以是三极管、 场效应管、 集成电路等。 电子开关的电路模型如图2-8所示。
第2章 手机基本电路
图3-8 电子开关电路模型
第2章 手机基本电路
图3-3 功放电路控制
第2章 手机基本电路
3.2.2 振荡器 1. 振荡器的组成 振荡器广泛地用于电子设备中， 它的主要技术指
标是频率的准确度、 稳定度和振幅的稳定度。 振荡器 需要直流电源为之提供能量， 从这个意义上看， 振荡 器也同放大器一样， 是将直流电源转换为交流振荡能 量的装置。
第2章 手机基本电路
图3-5 压控振荡器VCO
第2章 手机基本电路
在移动通信中， 手机的基准时钟一般为13 MHz， 它主要有两种电路：
（1） 专用的13 MHz VCO组件。 (2) 分立元件组成的晶体振荡电路由13 MHz的晶体、
集成电路和外围元件等构成。
第2章 手机基本电路
图3-6 VCO组件
第2章 手机基本电路
3接收机， 接收时需
要对高频信号变频一次， 对于双超外差式接收机需要变 频二次， 这项工作由混频电路来完成。
混频是在无线电通信中广泛应用的一种技术， 混频 器包括非线性器件和滤波器两个部分， 任何一种形式的 模拟相乘器， 后面接入适当的带通滤波器， 都可以作为 混频器来使用。 混频器的电路模型如图2-7 所示。
第2章 手机基本电路
图3-2 GSM手机开机初始工作流程
第2章 手机基本电路
2. 通话过程 当手机为主叫时， 在RACH上发出寻呼请求信号， 系统收到该寻呼请求信号后， 通过AGCH为手机分配 一个SDCCH， 在SDCCH上建立手机与系统之间的交 换信息。 然后在SACCH上交换控制信息， 最后手机 在所分配的TCH (语音信道)上开始进入通话状态。
第2章 手机基本电路
手机中有许多电子开关， 如供电开关， 天线开关 等。 特别指出的是， 摩托罗拉系列手机经常采用8个 引脚的集成块作为电子开关， 又称为模拟开关， 如图 3-9所示。
第2章 手机基本电路
图3-9 集成电子开关
第2章 手机基本电路
3.2.5 滤波器 1. 滤波器的作用 滤波器的作用主要有： （1） 筛选有用信号， 抑制干扰， 这是信号分离 作用。 （2） 实现阻抗匹配， 以获得较大的传输功率， 这是