任何一种手机从开机到整个工作过程都是有固定顺序的,每个步骤都有某几套电路组合工作,每一套电路工作都要消耗相对固定的电流。手机的工作过程其实就是一系列功能模块和元器件,在程序的控制下进行电量变换的过程。手机在工作的过程中随着时间的变化和给手机输入的指令不同,工作状态就会不同,工作状态变化了,手机的工作电流就会随之变化。当手机中的某些电路有故障时,必然会引起电流的变化。因此我们认真解读手机的工作电流/电压,就会准确地掌握手机的工作原理和规律,从而达到宛如中医把脉诊病般地判断出故障手机的原因所在,这就是大家都熟知的电流法修机原理,也是笔者要介绍的用“机电图仪”维修手机的工作原理。
使用“机电图仪”,我们就能通过计算机,将手机电流的整个变化过程像高速摄影机一样完全记录下来,再以最直观的图形方式显示出来。这就是机电图仪的独到之处。
采用机电图仪修机要求维修人员必须熟知手机的基本工作原理和工作流程,对于一些新推出的手机还得事先收集相关的图纸资料并仔细解读。其基本思路就是将故障机的信号图与正常机的信号图进行比较分析,从而得出到底是哪一部分,甚至是哪一个元件出现了故障。致力于元件级检测维修一直是手机维修人员的最高目标,机电图仪能单独或整体采集手机中的电流图、电压图、功率图,以下介绍有关信号图的采集,并结合故障手机进行分析。
采集电压
使用机电图仪的电压检测功能,能够测量手机的直流供电、脉冲供电、逻辑控制信号以及接收电路的RXIQ信号等。将机电图仪的电压输出线连接到手机上,给手机供电。在计算机上运行机电图仪所带软件,进入机电图仪的主界面。在屏幕切换上选择“电压图”,点击“数据采集”,再点击“采集电压”,按开机键使手机开机,这时就可用“电压检测”的表笔对手机的各点信号和电压进行检测。检测到的信号和电压直接可以从计算机屏幕上看到,同时这些数据也和机电图一样被储存下来,供分析和重放。测量完毕后点击“结束采集”,再点击“确认采集”,刚才采集的电压图就显示在屏幕上了。下一步就可以对这个图进行放大、缩小、移动、储存及删除等处理。
图1分别是三星T108的接收供电VRX和三星T108的RXIQ信号。

图2是V998手机接收前端的GSM-LNA275供电的图,是在手机刚开机时,射频电路连续搜索网络的时候采集的。前一个图是经过缩小的图,它可以看到连续搜索时GSM-LNA275供电的全貌,后一个图是经过放大的图,它可以看到单个的脉冲供电波形。

采集电流/电压
使用这个功能可以同时采集整机的工作电流和某一点的电压,并同时显示在一个屏幕上,对分析某一点电压或信号同整机电流的关系非常方便。
采集的方法如下:将机电图仪的电源输出连接到手机上,用机电图仪给手机供电,运行软件,在屏幕切换上选择“电流图”。点击“数据采集”,然后将电压检测表笔接在测试点上,点击“采集电流/电压”,按开机键。这时电流/电压同时采集就开始了,但此时观察屏幕上只能看到采集电流的信号而看不到采集电压的信号。要结束采集时,点击“结束采集”,再点击“确认采集”,电流图和电压图就会一同显示在屏幕上。这两个图在时间上是严格对应的。
图3是采集的V998整机电流和GSM-LNA275脉冲电压的图。后一个图是将这个图放大以后的图,可以看出电流图和电压图是严格对应的。

下面用大家都熟悉的V998手机看门狗信号的变化来说明“采集电流/电压”的作用。我们都知道V998手机的开机要经过供电、时钟、逻辑电路通信的建立(标志是出现5V)、运行软件等步骤。每完成一个步骤电流都会有一次的变化。
图4中的1是按下开机键的瞬间给电路中的电容充电产生的冲击电流。2是电源IC输出各路供电电压后的电流。3是CPU得到供电和时钟后就会工作,由此电流就会上一个小台阶。在这个阶段CPU要和暂存与电源通信,成功后如果没装字库就会出现5V。4是字库工作后电流又上一个小台阶。5是V1变成5V后产生的冲击电流。6是运行软件成功后开机,屏灯亮。图中白色的是看门狗信号。

由图4可见,CPU在得到供电和时钟后立即就放出看门狗电压,使电源IC持续供电。这是开机正常的手机的现象。如果是不开机的故障机,它的看门狗电压就如图5所示。

因此只要供电和时钟正常,CPU部分正常,无论开不开机CPU都会放出看门狗信号。如果手机不开机,750ms后,CPU就会自行撤掉看门狗信号,电源不供电了,整机的电流也就随着下来了。因此,检测不开机的手机时,在供电和时钟正常的情况下,查CPU能不能放出看门狗信号,也是判断CPU好坏的一个有效方法。
“采集电流/电压”功能非常好,作用很大。在这里就不多举例了,大家可以用这个功能测很多信号,如逻辑供电、复位信号、射频供电、频道选择信号、发射供电、功率控制、AFC、发射锁相电平等。它不仅能够使我们看到单个的直流或脉冲信号的波形,更重要的是它可以把这些信号和波形放到整机的电流里,使我们看到这些信号和电压什么时候有,什么时候没有,从而了解某些电路工作的时间。机电图仪也正是因为可以明察秋毫地观测电流/电压的瞬时变化,所以修机时可替代价值昂贵的示波器甚至频谱仪,从而开辟一条修机新捷径。
文/李波勇 徐锋
编者注:
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