淺談手機(jī)中的時(shí)鐘電路

淺談手機(jī)中的時(shí)鐘電路
    
    
    手機(jī)中的時(shí)鐘大致分為邏輯電路主時(shí)鐘和實(shí)時(shí)時(shí)鐘兩大類。邏輯電路的主時(shí)鐘通常有13M、26M、和19.5M等；實(shí)時(shí)時(shí)鐘一般為32.768KHz。無(wú)論是邏輯電路的主時(shí)鐘還是實(shí)時(shí)時(shí)鐘，均是手機(jī)正常工作的必要條件，由于手機(jī)各廠家設(shè)計(jì)思路和電路結(jié)構(gòu)不同，主時(shí)鐘和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路若不正常時(shí)，反映出的故障現(xiàn)象也不盡相同。
    一、時(shí)鐘頻率的產(chǎn)生
    １、 邏輯電路主時(shí)鐘的產(chǎn)生
    大多數(shù)GSM手機(jī)的主時(shí)鐘是13M（CDMA為19.68M，小靈通19.2M）；摩托羅拉手機(jī)多采用26M，三星手機(jī)Ａ系列手機(jī)多采用19.5M，經(jīng)分頻后獲得13M供邏輯電路。13M作為邏輯電路的主時(shí)鐘（好比人按照北京時(shí)間介紹作息），邏輯電路按時(shí)序進(jìn)行有規(guī)律的工作。
    手機(jī)中13M的頻率是否準(zhǔn)確，決定于AFC電壓，AFC電壓的產(chǎn)生，是基站根據(jù)手機(jī)傳送的頻率信息與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高精度、高穩(wěn)定的頻率鑒相后，把信息傳給手機(jī)，由CPU處理后產(chǎn)生直流電壓，去控制13M的振蕩頻率，使手機(jī)中13M與基站保持嚴(yán)格同步。
    13M產(chǎn)生電路分為純石英晶振和13M組件兩種。石英晶體是與其他電路共同組成振蕩產(chǎn)生13M；13M組件電路只要加電即可產(chǎn)生13M頻率。
    在手機(jī)電路中，無(wú)論純石英晶體或13M組件電路，均需要電源正常工作輸出供電，13M電路才能產(chǎn)生13M輸出。
    ２、 實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率的產(chǎn)生
    手機(jī)中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘頻率基本上都是32.768KHz，是由32.768KHz晶體配合其他電路產(chǎn)生。為了維持手機(jī)中時(shí)間的連續(xù)性， 32.768KHz不能間斷工作，關(guān)機(jī)或去下電池后，由備用電池供電工作（有的手機(jī)去下電池一段時(shí)間后，開(kāi)機(jī)需再調(diào)整時(shí)間，是機(jī)內(nèi)沒(méi)有備用電池或備用電池需要更換）。
    二、時(shí)鐘頻率的作用
    １、邏輯電路主時(shí)鐘的作用
    13M作為邏輯電路的主時(shí)鐘，是邏輯電路工作的必要條件。開(kāi)機(jī)時(shí)需要有足夠的幅度（9—15M范圍內(nèi)均可開(kāi)機(jī)）。
    開(kāi)機(jī)后，13M作為射頻電路的基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘，完成射頻系統(tǒng)共用收發(fā)本振頻率合成、PLL鎖相以及倍頻作為基準(zhǔn)副載波用于I/Q調(diào)制解調(diào)。因此，信號(hào)對(duì)13M的頻率要求精度較高（應(yīng)在12.9999M—13.0000M之間，±誤差不超過(guò)150Hz），只有13M基準(zhǔn)頻率精確，才能保證收發(fā)本振的頻率準(zhǔn)確，使手機(jī)與基站保持正常的通訊，完成基本的收發(fā)功能。
    ２、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的作用
    32.768KHz實(shí)時(shí)時(shí)鐘的作用一般有兩個(gè)，一是保持手機(jī)中時(shí)間的準(zhǔn)確性，二是在待機(jī)狀態(tài)下，作為邏輯電路的主時(shí)鐘（目的是為了節(jié)電，待機(jī)時(shí)13M間隔工作的周期延長(zhǎng)，基本處于休眠，邏輯電路主要由32.768KHz作為主時(shí)鐘）。
    由于各廠家設(shè)計(jì)思路不同，32.768KHz的具體作用也有所不同，如摩托羅拉手機(jī)中32.768KHz損壞，直接影響開(kāi)機(jī)；諾基亞、三星、松下、西門(mén)子等手機(jī)中32.768KHz不正常影響開(kāi)機(jī)和信號(hào)。
    三、時(shí)鐘電路的故障
    １、邏輯電路主時(shí)鐘故障
    眾所周知，13M出現(xiàn)停振或振蕩幅度過(guò)小，邏輯電路不工作造成不開(kāi)機(jī)，大部分手機(jī)13M不正常的故障現(xiàn)象是開(kāi)機(jī)電流很小（一般在10mA左右）。
    邏輯電路正常工作的經(jīng)典電流是50mA左右，當(dāng)開(kāi)機(jī)電流小于50mA時(shí)，重點(diǎn)檢查邏輯電路正常工作的所必要條件電路，如電源、13M、復(fù)位、軟件電路等。若開(kāi)機(jī)后13M停振，會(huì)造成手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
    如果13M出現(xiàn)頻偏較小，使收發(fā)本振和混頻后的中頻以及調(diào)制解調(diào)出的I/Q基帶信號(hào)均產(chǎn)生偏離，形成信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)；若13M偏離較大，造成無(wú)信號(hào)；如13M偏離太遠(yuǎn)，還會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、定屏、開(kāi)機(jī)困難、自動(dòng)關(guān)機(jī)等故障。
    檢修13M是否正常，可用示波器或頻率計(jì)測(cè)量，正常時(shí)示波器可測(cè)量到密集正弦波形成的亮帶，調(diào)低示波器的頻率可見(jiàn)到規(guī)律的正弦波；頻率計(jì)可直接讀到13M的具體頻率數(shù)值（若停振什么也測(cè)不到）。一般情況下，13M停振或頻偏，只要供電正常，多為晶振問(wèn)題，更換即可。
    ２、實(shí)時(shí)時(shí)鐘故障
    32.768KHz不正常時(shí)，由于機(jī)型不同反映出的故障現(xiàn)象也不同，開(kāi)機(jī)電流比13M主時(shí)鐘不正常稍大（一般在20mA左右）。
    如摩托羅拉手機(jī)中的32.768KHz與電源塊構(gòu)成振蕩，是作為邏輯電路工作的一個(gè)前提條件，如果32.768KHz不工作，邏輯電路就不能工作出現(xiàn)不開(kāi)機(jī)；諾基亞手機(jī)中的32.768KHz作為邏輯電路CPU數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)鐘，損壞后不開(kāi)機(jī)，拆下后可以開(kāi)機(jī)但無(wú)時(shí)間顯示，若性能不良會(huì)引起信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)（信號(hào)條逐漸消失）；松下、西門(mén)子部分手機(jī)32.768KHz損壞可以開(kāi)機(jī)，但無(wú)時(shí)間顯示或時(shí)間不準(zhǔn)；三星部分手機(jī)32.768KHz損壞不開(kāi)機(jī)，拆下可以開(kāi)機(jī)但無(wú)時(shí)間顯示或開(kāi)機(jī)后燈滅關(guān)機(jī)；還有部分手機(jī)如夏新A8，32.768KHz作為CPU的啟動(dòng)時(shí)鐘，若損壞同樣造成不開(kāi)機(jī)。
    測(cè)量32.768KHz的方法與13M相同，也是用示波器和頻率計(jì)測(cè)亮帶和讀數(shù)，如不起振，通常是備用電池短路或晶體損壞引起，更換即可。
    四、 時(shí)鐘電路故障實(shí)例
    1、科健K3900手機(jī)一部，故障現(xiàn)象是開(kāi)機(jī)定屏，象這種情況一般是邏輯電路中的存儲(chǔ)器虛焊較多，把字庫(kù)、暫存去下重裝，問(wèn)題不能解決；重寫(xiě)軟件也不行；懷疑13M有問(wèn)題，測(cè)量13M時(shí)頻率一會(huì)正常，一會(huì)頻偏，用三星600的13M組件代替,故障排除。
    2、一部三星T108手機(jī)無(wú)信號(hào)，開(kāi)機(jī)后1分半鐘左右才出現(xiàn)天線符號(hào)。正常的三星手機(jī)開(kāi)機(jī)后應(yīng)馬上出現(xiàn)天線符號(hào)，若出現(xiàn)的慢（1分鐘后），多為13M頻偏。在13M放大管Q500上測(cè)量，13M是13.0100M左右，說(shuō)明是由于13M頻偏造成開(kāi)機(jī)后天線符號(hào)出現(xiàn)慢且無(wú)信號(hào)，測(cè)供電和AFC電壓正常，考慮到是13M晶振性能不良，找一個(gè)更換后信號(hào)正常。
    在檢修三星、科健、夏新等部分手機(jī)無(wú)信號(hào)故障時(shí)，不插卡開(kāi)機(jī)后如果天線符號(hào)出現(xiàn)的慢，就要考慮13M是否頻偏。
    3、夏新A8手機(jī)不開(kāi)機(jī)，按開(kāi)機(jī)健電流近20mA，測(cè)電源各路輸出正常； 測(cè)13M沒(méi)有起振，查13M晶振無(wú)供電，并且AFC電壓不正常。夏新A8手機(jī)32.768KHz作為邏輯電路的啟動(dòng)時(shí)鐘，只有32.768KHz起振，CPU工作后輸出射頻和時(shí)鐘供電啟動(dòng)信號(hào)，射頻供電塊U202工作輸出RF2.8V電壓，供射頻電路和13M晶振。從較小的開(kāi)機(jī)電流和13M無(wú)供電現(xiàn)象來(lái)看，邏輯電路沒(méi)有工作，所以應(yīng)先檢查32.768KHz，檢查發(fā)現(xiàn)32.768KHz沒(méi)有起振，用摩托羅拉V998的32晶振代替試驗(yàn)，正常開(kāi)機(jī)。
    4、波導(dǎo)S2000一部，故障現(xiàn)象是在操作按鍵用力較小時(shí)正常，用力較大時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。根據(jù)此現(xiàn)象分析是屬于元件的接觸不良引起，因手機(jī)的極板較薄，元件均采用貼片焊接，每次使用都要操作按鍵，間接或直接的使極板受力，由于長(zhǎng)期如此反復(fù)的使用，某些元件就會(huì)出現(xiàn)虛焊形成接觸不良，甚至斷線脫落。
    引起手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)，常見(jiàn)的故障有電源、13M、復(fù)位、維持信號(hào)不正常或中斷等，經(jīng)加焊檢查沒(méi)發(fā)現(xiàn)這幾處有不正常現(xiàn)象。在放大鏡下仔細(xì)查看，發(fā)現(xiàn)32.768KHz晶振虛焊，補(bǔ)焊后一切正常。
   

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