目 录
第 1 章 移动通信系统 ................................................................................... 1
1.1 移动通信的发展 ............................................................................................................................ 1
1.1.1 移动通信发展史 .................................................................................................................. 1
1.1.2 第二代移动通信系统 .......................................................................................................... 2
1.1.3 第三代移动通信系统 .......................................................................................................... 3
1.2 数字移动通信技术 ........................................................................................................................ 4
1.2.1 多址技术 .............................................................................................................................. 4
1.2.2 功率控制 .............................................................................................................................. 5
1.2.3 蜂窝技术 .............................................................................................................................. 5
1.3 GSM系统原理 ............................................................................................................................... 8
1.3.1 GSM系统结构 ..................................................................................................................... 8
1.3.2 接口和协议 ........................................................................................................................ 13
1.3.3 移动区域定义与识别码 .................................................................................................... 14
1.3.4 GSM系统的无线接口 ....................................................................................................... 14
1.3.5 系统消息 ............................................................................................................................ 18
1.4 CDMA系统原理 .......................................................................................................................... 18
1.4.1 CDMA技术的产生 ............................................................................................................ 18
1.4.2 CDMA的主要技术 ............................................................................................................ 19
1.4.3 CDMA的优势 .................................................................................................................... 21
1.4.4 CDMA2000 1x网络 ........................................................................................................... 22
1.5 第三代移动通信系统 .................................................................................................................. 23
1.5.1 第三代移动通信标准 ........................................................................................................ 23
1.5.2 我国3G频段划分 ............................................................................................................... 23
1.5.3 TD-SCDMA移动通信系统 ............................................................................................... 24
1.5.4 WCDMA移动通信系统 .................................................................................................... 27
1.5.5 CDMA2000移动通信系统 ................................................................................................ 29
1.5.6 第四代移动通信系统 ........................................................................................................ 30
1.6 项目实训一 ................................................................................................................................ 31
contents
● VIII ●
contents
第 2 章 手机基本元件识别 ............................................................................ 33
2.1 电阻 ............................................................................................................................................. 33
2.1.1 电阻外形特征及电路符号 ................................................................................................ 33
2.1.2 电阻的工作原理及特性 .................................................................................................... 36
2.1.3 电阻的单位及标注方法 .................................................................................................... 37
2.1.4 电阻组成电路详解 ............................................................................................................ 39
2.1.5 电阻损坏故障分析 ............................................................................................................ 45
2.2 电容 ............................................................................................................................................. 45
2.2.1 电容的外形特征及电路符号 ............................................................................................ 45
2.2.2 电容的工作原理及特性 .................................................................................................... 49
2.2.3 电容单位及容量标注方法 ................................................................................................ 51
2.2.4 贴片电容组成电路详解 .................................................................................................... 52
2.2.5 贴片电容损坏故障分析 .................................................................................................... 57
2.3 电感 ............................................................................................................................................. 58
2.3.1 电感的外形特征及电路符号 ............................................................................................ 58
2.3.2 电感的工作原理及特性 .................................................................................................... 62
2.3.3 电感的单位及容量标注方法 ............................................................................................ 63
2.3.4 电感的组成电路详解 ........................................................................................................ 63
2.3.5 电感损坏故障分析 ............................................................................................................ 66
2.4 项目实训二 ................................................................................................................................. 66
第 3 章 手机半导体器件 ............................................................................... 70
3.1 二极管 ......................................................................................................................................... 70
3.1.1 二极管的外形特征及电路符号 ........................................................................................ 70
3.1.2 二极管的工作原理及特性 ................................................................................................ 74
3.1.3 二极管常用参数及极性判断 ............................................................................................ 75
3.1.4 贴片二极管组成电路详解 ................................................................................................ 76
3.1.5 贴片二极管损坏故障分析 ................................................................................................ 81
3.2 晶体管 ......................................................................................................................................... 82
3.2.1 晶体管的外形特征及电路符号 ........................................................................................ 82
3.2.2 晶体管的工作原理及特性 ................................................................................................ 85
3.2.3 晶体管组成电路详解 ........................................................................................................ 88
● IX ●
contents
3.2.4 晶体管损坏故障分析 ........................................................................................................ 90
3.3 场效应管 ..................................................................................................................................... 91
3.3.1 场效应管的外形特征及电路符号 .................................................................................... 91
3.3.2 贴片场效应管的工作原理及特性 .................................................................................... 93
3.3.3 场效应管使用注意事项 .................................................................................................... 94
3.3.4 贴片场效应管组成电路详解 ............................................................................................ 95
3.3.5 贴片场效应管损坏故障分析 ............................................................................................ 96
3.4 LDO器件 ..................................................................................................................................... 96
3.4.1 LDO器件简介 .................................................................................................................... 96
3.4.2 LDO的基本原理 ................................................................................................................ 97
3.4.3 LDO的主要参数 ................................................................................................................ 97
3.4.4 手机LDO器件电路详解 .................................................................................................... 98
3.4.5 LDO在手机中的应用 ........................................................................................................ 99
3.4.6 手机LDO损坏故障表现 .................................................................................................. 100
3.5 手机中的集成电路 .................................................................................................................... 100
3.5.1 集成电路简介 .................................................................................................................. 100
3.5.2 集成电路的分类 .............................................................................................................. 101
3.5.3 手机集成电路的封装 ...................................................................................................... 102
3.5.4 集成电路在手机中的应用 .............................................................................................. 105
3.5.5 手机集成电路损坏故障表现 .......................................................................................... 106
3.6 项目实训三 ............................................................................................................................... 107
第 4 章 手机中的晶振元件 ...........................................................................110
4.1 晶振的特性及应用 .................................................................................................................... 110
4.1.1 石英晶体振荡器的特性 .................................................................................................. 110
4.1.2 石英晶体振荡器的主要参数 .......................................................................................... 112
4.1.3 石英晶体振荡器的应用 .................................................................................................. 112
4.2 晶振的基本原理 ........................................................................................................................ 113
4.3 手机中的晶振及应用 ................................................................................................................ 114
4.3.1 手机晶振的外形结构 ...................................................................................................... 114
4.3.2 手机晶振的工作原理 ...................................................................................................... 115
4.3.3 无源晶振和有源晶振 ...................................................................................................... 116
4.3.4 晶振在手机中的应用 ...................................................................................................... 118
4.3.5 手机中晶振损坏故障分析 .............................................................................................. 118
4.4 项目实训四 ............................................................................................................................... 119
● X ●
contents
第 5 章 手机接口器件 ................................................................................. 123
5.1 手机中的LCD ............................................................................................................................ 123
5.1.1 LCD的工作原理 .............................................................................................................. 123
5.1.2 LCD常见技术参数 .......................................................................................................... 127
5.1.3 LCD及LCM的外形结构 ................................................................................................. 127
5.1.4 手机LCD电路详解 .......................................................................................................... 130
5.1.5 手机LCD故障分析 .......................................................................................................... 132
5.2 手机中的送话器 ........................................................................................................................ 132
5.2.1 驻极体送话器的工作原理 .............................................................................................. 132
5.2.2 驻极体送话器的输出方式 .............................................................................................. 133
5.2.3 手机送话器外形 .............................................................................................................. 134
5.2.4 手机送话器电路详解 ...................................................................................................... 135
5.2.5 手机送话器故障分析 ...................................................................................................... 136
5.3 手机中的振动器 ........................................................................................................................ 136
5.3.1 手机振动器的工作原理 .................................................................................................. 137
5.3.2 手机振动器的外观 .......................................................................................................... 137
5.3.3 手机振动器电路详解 ...................................................................................................... 138
5.3.4 手机振动器故障分析 ...................................................................................................... 138
5.4 手机中的电声器件 .................................................................................................................... 139
5.4.1 手机电声器件的工作原理 .............................................................................................. 139
5.4.2 手机电声器件的结构及外形 .......................................................................................... 140
5.4.3 手机中的受话器/扬声器电路详解 ................................................................................. 141
5.4.4 手机电声器件故障分析 .................................................................................................. 142
5.5 手机中的按键开关 .................................................................................................................... 142
5.5.1 微动开关 .......................................................................................................................... 142
5.5.2 薄膜开关 .......................................................................................................................... 143
5.5.3 手机开关的电路符号 ...................................................................................................... 144
5.5.4 手机按键开关故障分析 .................................................................................................. 144
5.6 手机中的连接器 ........................................................................................................................ 145
5.6.1 电池连接器 ...................................................................................................................... 145
5.6.2 FPC连接器 ....................................................................................................................... 147
5.6.3 板对板连接器 .................................................................................................................. 148
5.6.4 I/O连接器 ......................................................................................................................... 148
5.6.5 耳机接口 .......................................................................................................................... 150
5.7 手机中的保护元件 .................................................................................................................... 151
● XI ●
contents
5.7.1 手机中需要保护的部位 .................................................................................................. 151
5.7.2 手机的ESD防护元件 ...................................................................................................... 151
5.7.3 手机中的EMI防护元件 ................................................................................................... 156
5.8 项目实训五 ............................................................................................................................... 158
第 6 章 手机中的传感器 ............................................................................. 161
6.1 手机中的磁控传感器 ................................................................................................................ 161
6.1.1 手机中的干簧管传感器 .................................................................................................. 161
6.1.2 手机中的霍尔传感器 ...................................................................................................... 163
6.1.3 手机磁控传感器故障分析 .............................................................................................. 165
6.2 手机中的光线传感器 ................................................................................................................ 165
6.2.1 光敏晶体管的外形及符号 .............................................................................................. 166
6.2.2 光敏晶体管的工作原理 .................................................................................................. 166
6.2.3 光敏晶体管在手机中的应用 .......................................................................................... 167
6.2.4 手机光线传感器电路详解 .............................................................................................. 167
6.2.5 手机光线传感器故障分析 .............................................................................................. 168
6.3 手机中的触摸传感器 ................................................................................................................ 168
6.3.1 电阻式触摸屏 .................................................................................................................. 168
6.3.2 电容式触摸屏 .................................................................................................................. 171
6.3.3 手机触摸屏故障分析 ...................................................................................................... 173
6.4 手机中的摄像头 ........................................................................................................................ 174
6.4.1 手机摄像头的工作原理 .................................................................................................. 174
6.4.2 手机摄像头的结构 .......................................................................................................... 175
6.4.3 图像传感器 ...................................................................................................................... 176
6.4.4 手机摄像头电路详解 ...................................................................................................... 177
6.4.5 手机摄像头故障分析 ...................................................................................................... 177
6.5 手机中的电子指南针 ................................................................................................................ 178
6.5.1 电子指南针的工作原理 .................................................................................................. 178
6.5.2 电子指南针电路 .............................................................................................................. 181
6.5.3 电子指南针故障分析 ...................................................................................................... 182
6.6 加速传感器 ............................................................................................................................... 182
6.6.1 加速传感器的工作原理 .................................................................................................. 182
6.6.2 加速传感器的应用 .......................................................................................................... 183
6.6.3 加速传感器在手机中的应用 .......................................................................................... 184
6.7 接近传感器 ............................................................................................................................... 186
● XII ●
contents
6.7.1 接近传感器简介 .............................................................................................................. 186
6.7.2 手机接近传感器应用 ...................................................................................................... 186
6.8 手机中的三轴陀螺仪 ................................................................................................................ 187
6.8.1 三轴陀螺仪的工作原理 .................................................................................................. 187
6.8.2 iPhone手机中的三轴陀螺仪 ........................................................................................... 188
6.9 项目实训六 ............................................................................................................................... 189
第 7 章 手机射频电路常用器件 ................................................................... 192
7.1 手机中的天线 ............................................................................................................................ 192
7.1.1 手机天线外观 .................................................................................................................. 192
7.1.2 天线在电路中的符号 ...................................................................................................... 193
7.1.3 手机外置天线 .................................................................................................................. 193
7.1.4 手机内置天线 .................................................................................................................. 194
7.1.5 手机的蓝牙天线 .............................................................................................................. 195
7.1.6 手机天线故障分析 .......................................................................................................... 195
7.2 手机中的天线开关 .................................................................................................................... 196
7.2.1 天线开关的工作原理 ...................................................................................................... 196
7.2.2 天线开关外形结构 .......................................................................................................... 197
7.2.3 天线开关电路详解 .......................................................................................................... 198
7.2.4 天线开关故障分析 .......................................................................................................... 199
7.3 手机中的滤波器 ........................................................................................................................ 200
7.3.1 滤波器的工作原理 .......................................................................................................... 200
7.3.2 滤波器的分类 .................................................................................................................. 200
7.3.3 手机中的滤波器 .............................................................................................................. 201
7.3.4 手机滤波器故障分析 ...................................................................................................... 202
7.4 手机中的功率放大器 ................................................................................................................ 203
7.4.1 手机功率放大器的外观 .................................................................................................. 203
7.4.2 手机功率放大器的工作原理 .......................................................................................... 203
7.4.3 功率放大器电路结构框图 .............................................................................................. 204
7.4.4 功率放大器故障分析 ...................................................................................................... 206
7.5 项目实训七 ............................................................................................................................... 207
● XIII ●
contents
第 8 章 手机的附件 ..................................................................................... 210
8.1 手机SIM卡 ................................................................................................................................ 210
8.1.1 SIM卡的分类 ................................................................................................................... 210
8.1.2 手机中的SIM卡连接器及电路 ....................................................................................... 212
8.1.3 SIM卡的工作原理及结构 ............................................................................................... 212
8.1.4 SIM卡的基本概念 ........................................................................................................... 213
8.1.5 SIM卡的基本功能 ........................................................................................................... 214
8.1.6 手机中的特殊SIM卡 ....................................................................................................... 215
8.1.7 SIM卡损坏后的故障分析 ............................................................................................... 216
8.2 手机存储卡 ............................................................................................................................... 216
8.2.1 CF卡系列 ......................................................................................................................... 216
8.2.2 MMC卡系列 .................................................................................................................... 217
8.2.3 SD卡系列 ......................................................................................................................... 218
8.2.4 记忆棒系列 ...................................................................................................................... 219
8.2.5 TF卡连接器及电路 ......................................................................................................... 220
8.2.6 手机存储卡损坏故障分析 .............................................................................................. 222
8.3 手机中的电池 ............................................................................................................................ 223
8.3.1 手机锂离子电池的工作原理 .......................................................................................... 223
8.3.2 手机锂离子电池的分类及参数 ...................................................................................... 224
8.3.3 手机锂离子电池保护电路 .............................................................................................. 224
8.3.4 手机电池外形及使用安全 .............................................................................................. 226
8.3.5 手机中的纽扣电池 .......................................................................................................... 226
8.3.6 手机电池故障分析 .......................................................................................................... 227
8.4 项目实训八 ............................................................................................................................... 228
第 9 章 手机电路识图方法 .......................................................................... 231
9.1 认识手机电路图 ........................................................................................................................ 231
9.1.1 手机电路图的意义 .......................................................................................................... 231
9.1.2 电路图的组成 .................................................................................................................. 231
9.1.3 手机电路识图目的和要求 .............................................................................................. 232
9.2 认识手机的电路符号 ................................................................................................................ 233
9.2.1 手机中的基本电子元件符号 .......................................................................................... 233
● XIV ●
contents
9.2.2 手机中的二极管符号 ...................................................................................................... 234
9.2.3 手机中的晶体管符号 ...................................................................................................... 235
9.2.4 手机中的数字电路符号 .................................................................................................. 235
9.2.5 手机中的开关符号 .......................................................................................................... 236
9.2.6 手机中的连接件符号 ...................................................................................................... 236
9.2.7 手机方框图常见图形符号 .............................................................................................. 237
9.3 手机基本电子电路 .................................................................................................................... 238
9.3.1 滤波电路 .......................................................................................................................... 238
9.3.2 晶体管放大电路 .............................................................................................................. 238
9.3.3 开关电路 .......................................................................................................................... 239
9.3.4 振荡电路 .......................................................................................................................... 240
9.3.5 混频电路 .......................................................................................................................... 242
9.3.6 手机电路图识图技巧 ...................................................................................................... 242
9.4 手机电路基本概念 .................................................................................................................... 243
9.4.1 电的种类及特性 .............................................................................................................. 243
9.4.2 基本电路的结构及状态 .................................................................................................. 244
9.4.3 电压和电流 ...................................................................................................................... 245
9.4.4 射频电路的基本概念 ...................................................................................................... 245
9.4.5 手机逻辑电路的基本概念 .............................................................................................. 246
9.5 记住手机英文标识的含义 ........................................................................................................ 247
9.5.1 从出现频率高的英文标识入手进行记忆 ...................................................................... 247
9.5.2 掌握图纸中英文标识的缩写 .......................................................................................... 247
9.5.3 经常在一起使用的英文标识 .......................................................................................... 248
9.5.4 机型独有的英文标识注释 .............................................................................................. 249
9.6 手机方框图电路识图方法 ........................................................................................................ 249
9.6.1 方框图的种类 .................................................................................................................. 249
9.6.2 方框图的功能与特点 ...................................................................................................... 252
9.6.3 方框图的识图方法 .......................................................................................................... 253
9.7 单元电路图识图方法 ................................................................................................................ 255
9.7.1 单元电路图的功能和特点 .............................................................................................. 255
9.7.2 单元电路图的识图方法 .................................................................................................. 256
9.8 手机等效电路图及集成电路识图 ............................................................................................ 259
9.8.1 手机等效电路图识图方法 .............................................................................................. 259
9.8.2 集成电路应用电路图识图方法 ...................................................................................... 260
9.9 整机电路图及元件分布图识图 ................................................................................................ 262
9.9.1 整机电路图识图方法 ...................................................................................................... 262
9.9.2 元件分布图识图方法 ...................................................................................................... 265
9.10 项目实训九 .............................................................................................................................. 267
● XV ●
contents
第 10 章 手机电路结构与原理 ................................................................... 269
10.1 GSM手机的工作过程 .............................................................................................................. 269
10.1.1 开机过程 ........................................................................................................................ 270
10.1.2 上网过程 ........................................................................................................................ 270
10.1.3 待机过程 ........................................................................................................................ 270
10.1.4 呼叫过程 ........................................................................................................................ 270
10.1.5 关机过程 ........................................................................................................................ 271
10.2 手机电路结构 .......................................................................................................................... 271
10.2.1 传统手机电路结构框图 ................................................................................................ 272
10.2.2 智能手机的电路结构框图 ............................................................................................ 273
10.3 手机接收机电路 ...................................................................................................................... 275
10.3.1 接收机信号流程 ............................................................................................................ 275
10.3.2 接收机各部分功能电路 ................................................................................................ 275
10.3.3 接收机电路结构框图 .................................................................................................... 276
10.4 手机发射机电路 ...................................................................................................................... 278
10.4.1 发射机信号流程 ............................................................................................................ 279
10.4.2 接收机各部分功能电路 ................................................................................................ 279
10.4.3 发射机电路结构框图 .................................................................................................... 280
10.5 频率合成器电路 ...................................................................................................................... 282
10.5.1 频率合成器电路的组成 ................................................................................................ 282
10.5.2 频率合成器的基本工作过程 ........................................................................................ 283
10.5.3 手机常用频率合成器电路 ............................................................................................ 284
10.6 逻辑控制电路 .......................................................................................................................... 284
10.6.1 逻辑控制电路原理框图 ................................................................................................ 285
10.6.2 中央处理器 .................................................................................................................... 285
10.6.3 存储器 ............................................................................................................................ 286
10.6.4 输入/输出接口 ............................................................................................................... 288
10.6.5 逻辑电路的常见控制信号 ............................................................................................ 290
10.7 音频电路 ................................................................................................................................. 292
10.7.1 PCM编解码电路 ............................................................................................................ 293
10.7.2 数字语音处理器DSP ..................................................................................................... 293
10.7.3 音频电路基本概念 ........................................................................................................ 293
10.8 电源管理电路 .......................................................................................................................... 294
10.8.1 手机开机的基本工作过程与条件 ................................................................................ 295
10.8.2 手机电源基本电路 ........................................................................................................ 296
● XVI ●
contents
10.8.3 手机充电电路 ................................................................................................................ 297
10.9 手机FM收音机电路 ................................................................................................................ 298
10.10 手机蓝牙电路 ........................................................................................................................ 300
10.10.1 蓝牙功能简介 .............................................................................................................. 300
10.10.2 蓝牙电路基本原理 ...................................................................................................... 300
10.10.3 蓝牙电路在手机中的应用 .......................................................................................... 301
10.11 GPS电路 ................................................................................................................................ 303
10.11.1 GPS简介 ....................................................................................................................... 303
10.11.2 GPS系统工作原理 ....................................................................................................... 303
10.11.3 手机中的GSP导航电路 ............................................................................................... 304
10.12 手机WiFi电路 ........................................................................................................................ 306
10.12.1 WiFi简介 ...................................................................................................................... 306
10.12.2 WiFi电路结构 .............................................................................................................. 306
10.12.3 WiFi电路在手机中的应用 .......................................................................................... 307
10.13 项目实训十 ............................................................................................................................ 308
