诺基亚6230型电路原理分析

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诺基亚6230型电路原理分析

  诺基亚6230型是一款三频段多媒体(MMS)彩信手机,机内置同期摄像机、数码相机、立体声调频收音机及录音机。6230型手机提供增强型多媒体彩信功能。还可以通过无线或PC套件更新安装应用程序,通过XHTML浏览器快速上网等。

   1、UEM电源电路

    电源电路采用UEM专用芯片D200。在UEM芯片6D200)内有开/关机控制逻辑电路、整机供电电路、音频处理电路,射频接口电路、SIM卡接口电路、充电电路等部分。

  (1)开机电路

    本机采用低电平开机触发方式。手机在关机状态时(且保证电池在手机上),UEM芯片的开机触发脚应保持在高电平等待状态。当电源开关键S323被按下并保持一段足够时间时,低电平触发信号经R302电阻加至UEM芯片(D200)的U4端口,启动UEM内部电压调节器开始工作,输出各路供电电压到逻辑电路及时钟电路,这是保证手机正常开机的首要条件,见图1。

  (2)电源电路

    在UEM芯片(D200)内部有多个独立的电压调节器,用于输出多路不同的电源电压,给手机的各部分电路提供电源。其中6个电压调节器,用于逻辑和音频电路,另外8个电压调节器,用于射频电路,见图2。

  (3)逻辑主时钟电路

   本机采用26MHz的温补压控振荡器G501作为主时钟产生电路,它的电源是来自D200的VR3。由G501产生26MHz信号,直接送到中频模块N500的N1脚,在N500内,26MHz信号一方面用作射频电路频率合成器的基准频率,另一方面,经放大后,从N500的T5脚输出,作为逻辑电路的主时钟信号VCTCXO,经C514到D400的V13脚。

  当逻辑电路满足供电、时钟、复位三项条件后,D400(CPU)通过通信总线访问软件,运行开机程序,若顺利通过,D400则从N8脚送出开机维持信号至D200的B12脚,维持手机正常开机,见图3。

    (4)实时时钟电路

     在UEM(13200)电路中,有一个32.768kHz的实时时钟产生电路,它由B200(32.768kHz晶体与D200内的部分电路构成,可以产生32.768kHz的时钟信号。

  用作手机计时电路的基准信号。当手机处于休眠状态时(待机状态),逻辑电路就利用32.768kHz作为系统时钟信号。见图4。

  (5)充电电路

    本机的充电控制、充电开关电路都集成在D200芯片内。在D200内的充电电路部分,包含充电检测、过压保护、电流检测等电路,见图5。F100是充电保护保险管,

    2、逻辑与音频处理电路

    逻辑及音频处理电路主要由D400及D200两大模块等组成,另外,还采用3种不同类型的外部存储器。

  (1)CPU模块及外部存储器

    D400内部包含微处理器Arm925、DSP电路及一些内置存储器,另外还包含卡接口、附件接口、键盘及显示电路接口等。

  D400采用的外接存储器有3种:NORFLASH、NANDFLASH及SDRAM。其中:NORFLASH用于存储手机的系统软件程序代码,NANDFLASH用于存储图片、声音、游戏及其他应用程序,SDRAM用于临时存放运行程序或数据等。见图6。

  (2)音频处理电路

    送话时,话音信号从话筒B151进入,经L151、R157、C166、C167、K162等进入D200的K1、K3脚,经音频放大、A/D转换及一系列处理后,形成发射I/Q基带信号。话筒工作电压由D200的N3脚提供。

  受话时,接收I/Q基带信号在D200内进行信号处理后,从D200的J2、H3脚输出音频信号,经R150、L150加至B150听筒发声。

  免提通话时,外部话筒信号由X102尾插的⑨、⑩脚进入,经L152、K166、C170、C171、R164进入D200,进行音频处理,外部话筒的供电由D200的N1脚,经R156、R166、L152提供。耳机音频信号从D200的T1、T3、G1、G2脚送出。经R159、R160、L153、L154、X102加至耳机发声。

  当采用扬声器接听时,音频信号由D200的E2、F3脚输出。经C175、R170、R169进入N150,经N150放大后,再经L155、L156送至扬声器发声,该电路也用于铃声信号的放大,使手机进入来电振铃工作状态,见图7。

 




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  (3)SIM卡电路

    SIM卡电路由D200局部电路及卡座等组成。SIM卡信号线包括卡电源、数据、时钟、复位线。D400通过CBUS信号总线及D200内的卡接口电路与SIM卡进行通信,见图8。

  (4)显示电路

     显示电路采用并行接口形式,它包含8位数据总线,一条读控制线,一条写控制线。一条地址线。

  D400内包含显示接口电路,它通过X302连接器接至LCD显示器。LCD的工作电源由D200输出的VIO(1.8V)及VFLASH1(2.8V)提供。

  显示背光灯由N300驱动,N300是一个升压电路。

  它受D200的控制。当D200的T2脚输出DLIGHT信号时,N300被启动工作,从N300的C1、B3脚输出供电电压(10V以上),经R308、X302的12、13脚、R312给显示背光灯提供电源,见图9。

  (5)照相机电路

    6230型手机的照相机采用640×480的VGA格式照相头组件。照相机电路被集成在D400内,照相头组件通过X900接口,直接连接到D400模块。照相头组件包含镜头部件、影像传感器、模数转换器等。

  该组件中的逻辑电路部分使用VCORE(1.5V)作为电源电压,模拟电路部分使用VFLASH1(2.8V)作为电源电压。

  照相头组件使用26MHz时钟信号,该信号从D400的K3脚输出,经R900、X900的⑥脚加给照相头。D400从L3脚输出启动信号,经X900的⑩脚送至照相头,控制照相头内部电路的启闭。照相头则通过CCP总线将图像差分数据信号传送至D400,见图10。




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  3、接收机电路

     6320型手机的射频电路集成度很高,因而电路构成比较简单,接收与发射的射频信号处理都在一块射频处理芯片N500中完成。该射频电路被设计为三频段工作模式(GSM900、DCS1800、PCS1900),接收机为直接变频的线性接收机。

  (1)接收前端电路

    接收载波信号是由天线ANT进入Z809天线开关的12脚。Z809为一个复合模块,它包含一个双讯器,以分离三种频段的载波信号;还包含3个开关电路,以完成射频信号的收发切换。Z809有3个控制端口(VC1、VC2、VC3),其控制信号(VANT-1、VANT-2、VANT-3)均由N500提供。

  从Z809输出的GSM900频段的接收载波信号经Z808滤波后,再分离成二路正交的载波信号,从Z808的⑥、④脚输出,经电感L807、L806送至N500电路。

  从Z809输出的DCS1800频段的接收载波信号经Z807滤波后,再分离成二路正交的载波信号,从Z807的⑥、④脚输出,经电感L823、L822送至N500电路。

  从Z809输出的PCS1900频段的接收载波信号经Z806滤波后,从③脚输出,加至V802的④脚进行低噪声前置放大,再从V802的③脚送出,经T800转换器转换成二路正交的载波信号,经C807、C808送至N500。V802的电源由N500的E5脚提供。见图11。

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  (2)接收射频信号处理电路

     6230型手机的射频信号处理电路芯片N500中包含有接收部分的低噪声放大器,混频器、接收I/Q信号处理电路、发射I/Q信号调制电路及频率合成器等。

  三个频段的接收载波信号进入N500内,都要进行低噪声放大,再与本振VCO信号混频,得到二路接收基带信号RXI、RXQ,从N500的P11、K8脚输出,送到D200进行逻辑部分的处理工作。

  本振VCO电路由G500及外围元件完成。从G500的⑤脚输出的本振信号,经R511、T500后加到N500的P7、P8脚。当手机工作在GSM模式时,本振信号被4分频后再参与混频;当手机工作在DCS、PCS模式时,本振信号被2分频后再参与混频。见图12。


  3)SHF频率合成器频

     率合成器由G500模块、N500内电路及G501模块等组成,产生的本振信号频率属SHF频段。

  G501为基准频率振荡器,用于产生26MHz基准频率信号。该信号进入N500的N1脚(在N500内包含了锁相环电路中的鉴相、分频、控制逻辑等部分),从N500的L1脚输出误差电压控制信号CP,经R501加至G500的①脚,G500是本振VCO模块。在CP信号的调节控制下,G500可以产生相应的本振频率信号。此信号从G500的⑤脚输出。经R511后加至T500转换器,被转换分离成二路正交信号,再加至N500的P7、P8脚。GS00的供电电压由D200输出的VR7提供。见图13。

  4、发射机电路

     6230型手机的发射机采用直接调制方式。

  (1)发射I/O信号调制电路

     发射基带信号(TXI、TXQ)从D200的F16、F17、G17、F18脚分四路输出,经R516、R517送到N500射频芯片的M4、P4、M5、P5脚,进入发射I/Q调制器。

  当手机工作在GSM频段时,本振信号频率在N500内被4分频后,再送至发射I/Q调制器,由发射I/Q信号调制后,产生最终的GSM发射载波信号,从N500的A3、A2脚送出。

  当手机工作在DCS或PCS频段时,本振信号频率在N500内被二分频后,在送至发射I/Q调制器,由发射I/Q信号调制后,产生最终的DCS(PCS)发射载波信号,从N500的A8、A7脚送出。见图14。

  (2)发射功率放大电路

    当手机工作在GSM频段时,发射载波信号从N500分二路送出后,加至Z700声表面滤波器的④、⑥脚,经滤波及转换后,从Z700的②脚输出,经R706加到N700功放模块的15脚。进行功率放大,再从N700的⑧脚输出。

  当手机工作在DCS(PCS)频段时,发射载波信号从N500分二路送出后,经C710、C709加到T700互感器,经T700转换成一路载波信号后,又经R713加到N700的25脚进行功率放大,再从N700的②脚输出。

  N700内部包含功率检测电路,发射载波信号在N700内经取样、检波后,从N700的 12、28脚输出,经R712、R709、R503、R504、R505送回N500。在N500内,与来自D200的功率等级指令TXC进行比较,得到发射功率控制信号。当手机工作在GSM模式时,从N500的E9脚输出GSM功率控制信号,经R703送至N700的18脚;当手机工作在DCS(PCS)模式时,从N500的E8脚输出DCS(PCS)功率控制信号,经R704送至N700的22脚,以实现对发射功率的控制。

  N700的工作电源直接由电池电压VBAT供给,由D200输出的IPA1、IPA2电源,分别经R701、R700,给N700内的GSM、DCS功放偏压电路提供参考电压。由N500的C9、A10、C10脚分别给N700内的GSM、DCS(PCS)发射缓冲放大电路提供工作电源。N700的⑥脚是频段选择控制脚,受D400送来的MODE信号的控制。见图15。


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