摩托罗拉手机接收机电路特点
摩托罗拉GSM手机都是采用超外差一次变频的接收机。除摩托罗拉V2288手机将低噪声放大器和混频器集成在一个射频模块中外,其他手机低噪声放大器和混频器均采用了分立元件的电路。
在中频处理方面,从V998手机开始,复合中频模块的功能更多。它将以前手机逻辑电路中的部分电路集成在中频模块中(如GMSK解调和GMSK调制)。下面对摩托罗拉手机接收机电路的特点加以阐述。
一、天线开关
摩托罗拉手机的天线电路,都是使用天线开关电路将发射射频信号和接收射频信号分离。在单频机中,天线开关受RX-EN和TX-EN信号的控制;而在双频或三频机中,天线开关受频段切换电路的控制。
不论天线开关控制电路怎样变化,它们都需要负压电路提供工作电源。
天线开关连接到接收射频滤波器和发射射频滤波器,以防止发射信号或其他无用信号串入接收机电路,并可防止杂散辐射等。
若天线开关电路工作不正常,则可能导致手机出现接收差或发射功率低的故障。
二、低噪声放大器
低噪声放大器是接收机的第一级放大电路。前面提到,除V2288手机外,其他手机都使用分立元件电路。摩托罗拉手机的低噪声放大器使用的都是共发射极电路。图6所示的是V998手机的GSM低噪声放大器,其他的低噪声放大器电路形式大都与之相似。

分析低噪声放大器电路需注意以下几个方面:
● 低噪声放大器的输入信号线路。
● 低噪声放大器的输出信号线路。
● 低噪声放大器的基极偏压线路。
● 低噪声放大器的集电极电源线路。
低噪声放大器的输入信号线路是一个交流路径,在放大器的输入端(基极)与天线开关之间有一个射频滤波器,直流信号不能通过。
低噪声放大器的输出信号线路也是一个交流路径,在放大器的输出端(集电极)也接有射频滤波器。
从放大管的基极出发,经过电阻或电容,遇上电容就回头,就可以找到低噪声放大器的基极偏压线路(或是低噪声放大器的切换控制电路)。
从放大管的集电极出发,经过电阻或电容,遇上电容就回头,就可以找到低噪声放大器的集电极工作电源。
低噪声放大器若出现故障,则手机的接收性能变差。这种电路中的发射极旁路电容对放大器的增益有很大的影响,在检修接收差的故障时应多加注意。
三、混频器
混频器是超外差接收机的核心电路。分析混频器电路需注意以下几个方面:
● 混频器的输入信号线路。
● 混频器的输出信号线路。
● 混频器的基极偏压线路。
● 混频器的集电极电源线路。
混频器的输入信号线路是一个交流路径。混频器的输入信号有两个:一个来自低噪声放大器;另外一个来自RXV-CO电路,我们称其为本机振荡信号。
混频器的输出信号线路也是一个交流路径,在放大器的输出端(集电极)连接着一个中频滤波器。
从放大管的基极出发,经过电阻或电容,遇上电容就回头,就可以找到混频器的基极偏压线路(或是混频器的切换控制电路)。
从放大管的集电极出发,经过电阻或电容,遇上电容就回头,就可以找到混频器的集电极工作电源。
混频器输出的中频信号是接收机检修的重点。若混频器不能输出中频信号,则手机肯定无接收。引起无中频输出的原因,一是混频电路工作不正常(包括混频器基极偏压、集电极电源或混频管方面),另一个是RXVCO电路不能提供本机振荡信号。
所以混频器无中频输出应从几个方面去查找,而不只是混频电路。
四、中频放大器
所有的摩托罗拉GSM手机电路,中频放大器基本上是没有什么变化的。它采用一个固定分压偏置的共发射极电路,如图7所示。其工作电源由中频模块提供,我们称之为SW-VCC电源,它大约为2.25V。中频放大器若出现故障,会导致手机接收差,但实际上,中频放大器很少出现故障。只是在检修接收差的故障时,应多注意中频滤波器。

五、复合中频处理
摩托罗拉手机的中频处理电路比较独特,在众多的GSM手机中,只有摩托罗拉手机的接收机是超外差一次变频接收机。摩托罗拉手机的中频处理电路有如下的一些特点:
● 中频模块有一个外接的中频VCO电路,而且这个VCO电路产生的信号都是中频信号的2倍。
● 中频信号在中频模块内首先由一个AGC放大器放大。这个放大器的最大增益约为25dB;放大后的中频信号送入解调电路。
● 中频VCO信号在中频模块内被二分频,分频后的信号与中频信号的中心频率一样。
● 两个信号在解调电路中混频,得到67.707kHz的信号(在BGA封装的中频模块电路中,已不能检测到这个接收基带信号RXI/Q了,取而代之的是信号BDR)。
六、频率合成
摩托罗拉手机的频率合成包含接收机射频VCO电路(RXVCO)、接收机中频VCO电路和发射机中频VCO电路(应注意的是,摩托罗拉手机的发射VCO电路的频率控制是依靠频率合成系统对RXV-CO信号和发射中频VCO信号的控制来完成的)。
摩托罗拉手机的频率合成有如下一些特点:
● 基准频率时钟电路由时钟晶体和中频模块内的部分电路构成。早期的手机只有一个13MHz的晶体电路。从V998开始,不但有一个13MHz的电路,还有一个26MHz的时钟电路。这时的13MHz电路不再是一个晶体电路,而是一个VCO电路,其参考信号由26MHz电路提供。
● 不论基准频率时钟电路怎样变化,中频模块都会提供一个13MHz的时钟信号给逻辑电路。
● 基准频率时钟信号给RXV-CO、接收VCO和发射VCO提供参考信号。
● 频率合成系统中的鉴相器、分频器或程控分频器都被集成在中频模块内。
● 接收中频VCO和发射中频VCO由中频模块提供主振荡电路,外接变容二极管(从V998开始,发射中频VCO由中频模块内的电路提供,该电路对26MHz信号进行处理,得到发射中频VCO信号)。
● 除V2288、L2000等手机外,CD928、V998、V8088等手机的射频VCO电路都是一个分立元件的电路,如图8所示。在双频手机的射频VCO电路中(不论VCO电路是分立元件的还是集成组件的),都有信道控制端口、频段切换控制端口、电源和输出端口。
● 中频模块输出的SF-OUT电源为2.5V,给频率合成电路供电。
七、接收音频
摩托罗拉手机的接收音频通道都由U900模块提供。它将数字语音信号转换为模拟的话音信号,并进行驱动放大,以推动受话器发出声音。接收音频通道包含话音通道和铃声通道。
摩托罗拉手机发射机电路特点
摩托罗拉手机的发射机电路都是一个带发射变换电路的发射机。CD928及以前的手机发射机电路中,变换电路由一个专门的模块组成。从V998开始,发射变换电路被集成在中频模块内。
一、发射音频
发射音频通道由U900模块提供。它将送话器转换得到的模拟话音电信号转换为数字语音信号,送到数字语音处理电路进行处理,以得到发射基带信号TXI/Q。
二、TXI/Q调制
TXI/Q调制由中频模块完成。不同的是CD928、328、308、338等手机电路中,TXI/Q调制所使用的载波信号由一个发射中频VCO电路提供。该电路信号在中频模块内被二分频,得到调制器的载波信号。而在V998后的手机电路中,载波信号由26MHz信号处理得到。
三、发射变换
不论发射变换电路是被集成在中频模块内,还是一个独立的电路,发射变换电路的原理方框图都如图9所示。接收射频VCO信号RXVCO和发射射频VCO信号在变换电路中混频,得到发射参考中频信号。发射参考中频信号在鉴相器中与TXI/Q调制输出的发射已调中频信号进行比较,输出包含发送数据的脉动直流信号。该信号经泵电路转换后,输出到TXVCO电路中变容二极管的负极(信道切换控制端口)。在BGA封装的中频模块电路中,只有从TXVCO的信道控制端口检查控制信号来判断TXI/Q调制器和发射变换电路是否工作正常。
(安泰信手机维修研究中心)