逻辑音频部分包含接收逻辑音频、发射逻辑音频和逻辑系统。
1. 接收逻辑音频
接收逻辑音频是指接收机RXI/Q解调输出到受话器之间的电路。我们首先来看一看图1。图1是GSM接收机信号变化的示意图。应注意图中DSP前后的数码信号与数字信号。GMSK解调输出的数码信号包含加密信息、抗干扰和纠错的冗余码及语音信息等;而DSP输出的数字信号则是去掉其他信息后的数字语音信号。

我们常说RXI/Q信号在逻辑音频电路中进行GMSK解调、解密、解码等处理后,还原出模拟的话音信号。那么,它到底经过一个怎样的处理流程呢?我们以NOKI-A7110的逻辑音频电路为例进行说明。
RXI/Q解调电路输出的RXI/Q信号首先送到逻辑音频处理模块COBBA。在COBBA内,RXI/Q信号先经GMSK解调,再由一个数字接口电路将处理后的信号送到无线通信呼叫处理器。通过处理器中的COBBA接口、接线缓冲器、DSP接口,将信号送到DSP。在DSP中,信号首先经过一个接收滤波器,然后在DSP中进行均衡、同步、去分间插入、卷寄解码、循环冗余码校验、坏帧掩蔽、语音解码等处理,再经一个串行总线,将DSP处理后的数字语音信号送到语音处理模块。在语音处理电路中,该信号首先经PCM解码,将数字信号还原成模拟的语音信号,然后进行功率放大输出到受话器。
在这里,要注意射频电路中RXI/Q的解调和逻辑电路中的GMSK解调两者信号变化是不同的。
在逻辑电路中,RXI/Q接收的基带信号首先进行解调,它将数码的语音信号进行处理(如去分间插入、解密等),得到数字语音信号。数字话音信号经D/A转换(PCM解码),得到模拟语音信号。图2是GMSK解调后的数码语音信号到音频输出之间电路的示意图。
手机的逻辑音频电路,包含一个复合音频模块,一个PCM编码调制模块,一个数字语音处理模块和一个微处理器。随着手机制造的发展,越来越多的手机电路将逻辑电路集成为无线通讯呼叫处理器和音频编译码器两大部分。如NOKI-A7110的COBBA模块就是音频编译码模块,接收的GMSK解码、接收的PCM解调、接收音频放大、发射I/Q分离、发射音频放大、发射音频PCM编码等。而7110的中央处理单元电路则包含了微处理单元、数字语音处理器及系统逻辑电路等。
音频模块将PCM解码后的模拟音频信号输出,去推动受话器或耳机发出声音。

2.发射逻辑音频
发射音频通道将模拟的话音信号进行数字化处理的过程如图3所示。

模拟的语音信号首先经过一个A/D转换电路(PCM编码器),将模拟话音信号转换为数字信号。数字化的语音信号在语音处理器(通常称其为DSP)中经加密、分间插入等处理,得到数码的语音信号。
经送话器转换得到的模拟话音信号首先在音频处理模块中进行前置放大,放大后的信号在PCM编码器中进行A/D转换,得到数字语音信号。该信号经串行总线将信号送到DSP。在DSP中,数字语音信号经话音检测、语音编码、卷积编码、分间插入、脉冲格式化与调制,得到数码语音信号。数码语音信号在逻辑电路中经GMSK调制、分离成4个TXI/Q信号,从逻辑电路输出给发射机射频电路中的TXI/Q调制器。
接收音频通道工作不正常,通常会引起手机无接收声、接收声音小、无铃声等。
发射音频通道工作不正常,通常会引起手机无发送声、发送声音小、电流声大等。 3. 逻辑系统
3.逻辑系统
逻辑系统是手机的核心部分,整机的功能控制基本上都是出自于逻辑系统。手机的逻辑系统包含中央处理单元(CPU)、数字语音处理器(DSP)、各种存储单元(FLASH、SRAM、EEPROM),并提供各种接口电路(如逻辑射频接口电路RFI或MODEM)。与射频电路相比,手机逻辑系统的整体结构基本相同,具体电路却相差很大。
对于逻辑电路,在实际维修工作中,我们应多注意其控制信号、时钟信号等,而对其电路结构却不必深究。
在早期的手机中,我们可以看到很多逻辑芯片。逻辑电路中的很多单元电路功能是由独立芯片完成的。如诺基亚早期的2110手机中有ASIC、CPU、DSP以及音频模块等。但如今手机中的逻辑芯片集成度非常高,基本上把ASIC、CPU、DSP等集成在一个大规模集成电路中。
逻辑电路的功能很多,这里我们需着重掌握以下的一些内容。
(1) 逻辑电路输出的控制信号
逻辑电路输出的控制信号很多,不同的信号在不同的工作状态下出现:
充电控制信号:
控制充电电路给电池充电。
开机维持信号:
在关机状态下,假若电源开关键被按下并保持足够的时间,且电路正常,则逻辑电路会输出一个高电平信号到电源电路,控制电源电路保持输出,以完成开机。
AFC(自动频率控制):
该信号是逻辑电路中的DSP输出,它控制手机的时钟与蜂窝系统时钟同步。
频率合成控制信号(SYNDAT、SYNEN、SYNCLK):
控制频率合成电路工作在相应的信道上。
频段切换控制信号:
该信号只在双频手机中才有,但并不是每一种双频手机中都有这个信号。在有些双频手机中,频段切换并不是依靠一个专门的切换控制信号完成。假若手机有一个专门的频段切换控制信号(BAND、BANDSEL、BANDSELECT、HAND),则该信号在GSM工作状态下是一个低电平,在DCS工作状态下是一个高电平。
功率控制参考电平:
该信号到发射机功率控制电路的电压比较器,与功率控制电路中的取样电压进行比较,以输出功率控制信号控制发射功率的大小。
接收机启动控制信号(RXEN、RX-ON):
该信号控制接收机的启动。手机一开机,接收机就开始工作。若RXEN信号不正常,则接收机肯定不能正常工作。
发射机启动控制信号(TXEN、TX-ON):
该信号是发射机的启动控制信号。该信号只在发射机工作时才出现。
各种电源的启动控制信号:
它们控制相应的电压调节器在适当的时间启动。如诺基亚手机中的RXPWR、TXPWR、SYN-PWR信号。
存储器的片选信号:
控制逻辑电路中RAM、EEPROM、FLASH等芯片的启动。
以上所述只是逻辑电路控制信号中的一部分,不同手机中的逻辑控制信号还有一些变异,应注意收集相关的资料才能进行详细的逻辑电路分析。
(2) 逻辑电源
逻辑电路使用的电源被称为逻辑电源。逻辑电源来自电源电路。逻辑电源是手机电路最重要的电源之一。逻辑电源通常有2.75V、1.8V等。
(3) 逻辑电路中的时钟信号
大多数维修人员所关注的逻辑电路时钟是13MHz和32.768KHz的实时时钟。其实,手机中的逻辑电路还有很多。在早期的手机中,时钟信号多数都可以检测到,但现在的逻辑芯片集成度高,能检测到的时钟信号并不多,需视具体的电路而有所不同。
(4) 关于逻辑电路的故障
逻辑电路若工作不正常,会导致手机出现很多故障。但它的维修并不难,可以毫不夸张地说,进入手机维修两三个月的维修人员即可很快地处理好软件故障。如今,关于手机软件故障维修的软件仪器在专业市场上到处都是。大多数维修软件在INTER网上也能查找到。读者可到本期介绍的手机维修网站上查找相应的资料。下期,我们为大家介绍手机开机及电源电路的内容。
(安泰信手机维修研究中心)