IPHONE4的PCB元件布局图及电路分析与故障检修

1、iphone 4手机的电路较之前的iphone手机电路有比较大的变化，集成度更高。在射频方面，射频信号处理器（pmb5703)提供gsm、wcdma的接收发射射频信号处 理；gsm发射功率放大器单元与天线开关电路单元被集成在一起，采用了一个集成的射频前 端模组（u230), wcdma方面则采用了 4个pa模组和一个独立的lna芯片。iphone 3gs手机的基带部分可分为无线通信基带、应用处理器与电源管理三大部分。在 无线通信基带方面，采用了一个单芯片的基带信号处理器pmb9801 (u400)与一个复合存储 器。pmb9801内集成了无线通信单元的电源管理器电路。在iphone 4手机中，

2、应用基带部分采用了 dialog的复合电源管理器（u180)。采用了苹 果apple a4处理器，存储器也是使用三星的器件。整机的功能控制由应用处理器提供。图8.1、图8.2所示的是iphone 4手机的pcb元件布局图，在进行电路分析与故障检修时 可参考它们。电池供电与輸期1.电池接口图8.3所示的是电池接口 con200电路。iphone 4手机的电池模块除电芯外，还有电池温 度检测电路。电池模块有四个端口。电池接口的四个端口，分别是电池电源batt_vcc、电 池温度ntc_conn、电池电量检测与电池地gnd。在iphone4手机中，电池电源battjvcc直接给机器内的各电源电路供电

3、（包括电源管 理器u180与u400)。batt_vcc电源还直接给gsm功率放大器电路供电。图8.2 iphone 4手机的pcb元件布局图2ws.l iphone 4手机的pcb元件布局图1 (续）图8.2 iphone 4手机的pcb元件布局图2 (续）2.电池温度检测从图8.4中可以看到，iphone 4手机电池的温度检测端口经l421连接到应用基带电源管 理器u180的k1脚。用于温度检测的热敏电阻被安装在电池模块上。在电池组件上，采用了一个负温度系数 的热敏电阻来检测电池的温度，以确定电池温度是否过热或过冷。如果电池温度超出范围， 系统会调整手机的工作状态，如停止充电，以保护手机电

4、路。当电池温度发生变化时，电容 c444处的电压会发生变化。u180内的a/d变换电路将温度信号电压转换为数据信号，经数 据线传输到应用处理器单元。应用处理器单元检测到电池温度的变化后，会根据程序的设定 来控制机器的相关工作。如果电池温度过高，充电电路将被暂时禁止工作。3.供电通道图8.5所示的是电池电源的供电通道。电池电源battvcc直接送到电源管理器u180 与u400的电源管理单元。电池电源还经l422、l423给u400内的电源管理电路供电。经r720输出battvcccursns电源。battvcccursns电源被直接送到应用基 带部分的电源管理器u302电路。电池电源还经u18

5、0、l337输出vcc_main电源，如图8.5所示，给其他单元电路供电。4.电池电量检测图8.6所示的是电池电量检测电路。电池的电量检测端口经l420连接到电源管理器u180 电路。u180将电池电量信息转化为数据信号，经串行接口传输到应用处理器u100电路。图8.6电池电量检测电路usb充电1. usb过压保护当usb充电器连接到手机时，充电电源usb_pwr_no_protect经手机系统连接器 cn100、z630、z631到u600电路。图8.7所示为usb过压保护电路正常情况下，u600导通，usb电源经z630、z631与u600到电源电路。u600的b2、 c2、c3脚输出us

6、b电源。如果输入的usb电源电压过高（r615处的电压过高），u180会输出控制信号，通过u124 停止u600的工作。usb电源通道被切断，从而起到保护手机电路的作用。2. usb充电控制iphone 4手机的usb充电电路被集成在电源管理器u180内。usb充电电源经usb过压 保护电路、u180给电池充电。8.1.3 1394充电器艟测iphone 4手机不提供1394充电器支持。但手机有一个1394充电器检测电路，其电路如 图8.8所示。一旦1394充电器被连接到手机，1394充电器电源fw_pwr经接口 cn100输入 到手机，经r601输出检测信号fw_pwrsns信号到电源管理器

7、u180的j10脚。u180将这一信息传输到应用处理器u100，应用基带系统#醒用户手机相关的信息。图8.8 1394充电器检测电路幵虮触发iphone 4手机的电源开关键可被用于开、关机操作，也可与【home】按键一起配合_使 手机进入固件升级所需要的恢复模式。iphone 4手机的电源开关键电路比较简单，如图8.9所示。电源开关键的一端连接到地， 另一端经接口 cn800的4脚连接到手机电路。u180输出的pp1v8always电源经r197给 电源开关键提供上拉电源。当电源开关键被按下，并保持足够的时间时，产生一个低电平的开机触发信号 pwr_key_l。号被送到电源管理器u180的开机

8、触发端口，使手机启动关机 程序。pwr key l信号还被送到应用基带处理器u100。图8.9 iphone 4羊1机的电源开关键电路电源铜出1. u180的内部电源图8.10所示的是应用基带电源管理器u180的内部电源电路。一旦电池电源被加载到手 机，u180的内部电源电路开始工作，为开关机控制逻辑单元供电。图8.10 u180的内部电源电路应用基带电源电源管理器u180内集成了多个电压调节器，为应用基带部分提供多个不同的基带电源 这些电源电路很简单，除输出线路上的旁路电容外，基本上没有其他元件，如图8.11所示。 其中的l331l334被用于开关电源pp1v35、pp1v8_vbuck2电

9、路。应用处理器u100通过i2c总线来控制u180电路的工作。通信基带电源在iphone 4手机中，无线通信部分的u400是一个单芯片基带处理器，它不但集成了数 字基带、模拟基带电路，还集成了电源管理单元电路。图8.12所示的是u400的电源管理单 元电路。应用基带处理器u100输出radioon信号到u400的g14脚，控制启动u400内的电 源电路。u400内集成了多个ldo电压调节器和两个开关电源电路。u400内的电路与l405、c401 组成的开关电源电路输出vsd1_var电源，给无线通信部分的各单元电路供电u400内的电路与l404、c438等组成的开关电源电路输出vsd2_1v8

10、电源，给无线通信 部分的各单元电路供电。u400内的ldo电压调节器则输出vpll_1v35、vrf2_2v85、vrf1 gps等电源，为无 线通信部分的各单元电路供电。is8.12 u4uu的甩诹官埋半兀甩跄时钟与复位应用基帯的实时时沖应用基带的实时时钟（睡眠时钟）电路被设计在电源管理器u180单元，其电路如图8_13 所示。osc180是32.768khz的晶体，与c354、c353、u180内的相关电路一起组成32.768khz的振荡电路。图8.13应用基带实时时钟电路无线通信睡眠时沖在无线通信基带单元，睡眠时钟振荡器由32_768khz的晶体osc400、c413、c414和基 带处

11、理器u400内的相关电路.起组成，其电路如图8.14所示。该电路产生的32.768khz信 号为无线通信基带提供慢时钟信号。图8.14无线通信睡眠时钟无线通信基帯主时沖图8.15所示的是无线通信基带的主时钟电路。其中的osc200是振荡器组件。该电路产 生26mhz的信号，为射频电路提供参考振荡信号，为无线通信基带提供主时钟信号。射频处理器u200的l8脚为osc200电路提供工作电源。u200的k7脚输出afc信号， 控制osc200电路的工作。osc200输出的26mhz信号被送到射频处理器u200的l7脚。复合射频信号处理器u200的k11脚输出26mhz的时钟信号到u400,为无线通信

12、基带 提供主时钟信号。图8.15无线通信基带的主时钟电路应用基帯复位在应用基带部分，系统复位信号由电源管理器u180输出。u180输出复位信号reset*, 经r056到u300,对应用处理器u100电路复位，如图8.16所示。图8.16应用基带复位电路应用基带电源激活当手机处于睡眠模式时，无线通信的一些单元电路，如蓝牙电路、wlan电路，可激活 应用基带电路。在图8.17所示的应用基带激活信号线路中，ap_pmu_exton信号来自无线通信基带处 理器u400，到应用基带电源管理器u180的exton端口，激活应用基带（电源）电路。wlanhostwake信号来自wlan电路，bt_host

13、_wake信号来自蓝牙电路，这两个 信号都被用来唤醒应用基带电路。resetpmu_n信号是电源管理器u180输出的信号，经r183到u400，对g线通信基 带进行复位。u180还输出wl_bt_regon信号，到u300电路，控制u300内电压调节器 的工作。音频电絡受话器电路接收基带信号经无线通信基带处理器u400内电路的一系列处理后，得到数字语音信号。 数字语音信号经1:s数字音频接口到音频编/译码器u160电路。数字语音信号在u160内经一系列处理后，得到模拟的语音信号。u160输出的语音信号 经接口 j160、j161直接到受话器电路，如图8.18所示。免提音频电路如果手机的免提功能

14、启动，音频编/译码器u160输出音频信号，到图8.19所示的免提音 频放大器电路。应用处理器u100输出spkr_amp_en信号到u610，控制启动音频放大电路。语音信号经u610电路放大后，从u610的a3、c3脚输出，经接口 cn100到系统连接器 模组上的扬声器。图8.19免提音频放大器电路在发射方面，内接送话器被安装在系统连接器电路组件上，经接口 cn100连接到音频编/ 译码器u160电路。图8.20所示的是内接送话器电路。音频编/译码器u160输出送话器偏压，经r513给内接送话器供电。内接送话器转换得到的模拟语音信号经r516、r621、c509、c508到音频编/译码器u16

15、0 电路。语音信号经u160电路处理后，经数字音频接口将数字音频信号传输到无线通信基带处 理器u400，或传输到应用处理器u100。图8.20内接送话器电路捕助送话器在iph0ne4手机中，使用了一个辅助送话器，用于通话中背景声降噪。图8.21所示的是 辅助送话器电路。辅助送话器经接口 cn800连接到手机。音频编/译码器u160输出送话器偏压，经r514 给辅助送话器供电。辅助送话器转换得到的语音信号经c513、r519、c510到音频编/译码器u160电路。图8.21辅助送话器电路iphone 4手机的耳机接口电路相对复杂，其电路如图8.22所示。当耳机连接到手机时，会产生一个耳机接入检测

16、信号hp_detect_sw,该信号经z524 到u152电路。如果耳机上的按钮被按下，u152会输出mikeyint_l信号到电源管理器u180。电源管理器u180输出的vccmain电源经r500给u152电路供电。在u100的控制下， u152输出送话器偏压，经z520、l059给耳机送话器供电。耳机送话器转换得到的语音信号经l059、c516、r510、c515到u160电路。在接收方面，音频编译码器u160的h9、h10脚输出语音信号，经z500、z501和接口 cn700到耳机受话器。外部音频如果手机使用外部音频附件，u160输出的音频信号经z633、z634和接口 cn100到外

17、部 扬声器。图8.23所示为外部音频信号线路。图8.23外部音频信号线路射频电路天线与gsm叻放在iphone 4手机中，天线开关电路与gsm功率放大器电路被集成在一起，电路中使用的 是skyworks的sky77541-32模组（u230)。图8.24所示的是天线与gsm功:麥放大器电路。 图8.25所示的是u230芯片的内部电路方框图，从中可以了解u230芯片内的电路组成。1.射频通道从图8.24中可以看到，u230电路比较简单。电池电源vbat被直接送到u230模组的 26脚，为u230电路供电。射频信号处理器u200输出控制信号，控制u230电路的工作。天线经接口 j200连接到手机。

18、接收射频信号经l010、j100、r205、c244到u230的天 线端口。发射射频信号也经该信号通道到天线，由天线辐射出去。射频信号处理器u200的j5、j6、k5、l5脚（fe_ctrl1fe_ctrl4)输出控制信号， 控制u230模组内的射频信号通道的转换。在接收方面，gsm接收射频信号与wcdma接收发射射频信号会共公用u230的一些信 号端口。图8.24天线与gsm功率放大器电路u230的5脚是900mhz频段的射频信号端口。该端口经c270、l208连接到功率放大器 模组u270的夭线端口。900mhz频段的接收信号从u230的5脚输出到u270的ant端口， 然后从u270的r

19、x端口输出到接收射频电路。900mhz频段的发射信号由u270的ant端口 输出，经c270、l208到u230，然后由u230的1脚输出到天线，由?|辐射出去。u230的7脚是2100mhz频段的射频信号端口。该端口经c269、l207连接到功率放大 器模组u260的天线端口。2100mhz频段的接收信号从u230的7脚输出到u260的ant端 口，然后从u260的rx端口输出到接收射频电路。2100mhz频段的发射信号由u260的ant 端口输出，经c269、l207到u230,然后由u230的1脚输出到天线，由天线辐射出去。u230的9脚是1900mhz频段的射频信号端口。该端口经c24

20、7、l204连接到功率放大 器模组u240的天线端口。1900mhz频段的接收信号从u230的9脚输出到u240的ant端 口，然后从u240的rx端口输出到接收射频电路。1900mhz频段的发射信号由u240的ant 端口输出，经c247、l204到u230，然后由u230的1脚输出到天线，由天线辐射出去。u230的11脚是800mhz频段的射频信号端口。该端口经c261、c262连接到功率放大 器模组u250的天线端口。800mhz频段的接收信号从u230的11脚输出到u250的ant端 口，然后从u250的rx端口输出到接收射频电路。800mhz频段的发射信号由u250的ant 端口输出

21、，经c261、c262到u230,然后由u230的1脚输出到天线，由天线辐射出去。u230的12脚是1800mhz频段的信号端口。该端口输出的接收信号经电容c231到射频 滤波器u210,射频信号经滤波后，被送到射频信号处理器u200。is8.25 u2j0心斤的円邯甩万拒图.gsm发射在友射方囪，u230模组内集成了 gsm功率检测电路，gsm发射功率检测信号被送到射 频信号处理器u200的c10脚（pa_pow_det)。u200的b11脚（pa_ramp)则输出gsm功率放大器的功率控制信号，经r203到u230 模组的16脚，控制u230内功率放大电路的工作。射频信号处理器u200的b

22、5脚输出gsm低频段的发射射频信号,经r204到u230的25 脚。发射信号经u230内的功率放大电路放大后，从u230的1脚输出，经c244、r205、j100、l010到天线，由天线辐射出去。射频信号处理器u200的a5脚输出gsm高频段的发射射频信号，经r202到u230的 14脚。发射信号经u230内的功率放大电路放大后，从u230的1脚输出，经c244、r205、j100、l010到天线，由天线辐射出去。射频外理器电路在iphone 4手机中，gsm与wcdma的接收、发射射频信号都由复合射频信号处理器 u200 (pmb5703)完成。u200采用的是英飞凌的新一代射频信号处理器p

23、mb5703。pmb5703采用130nm cmos技术，集成有a/d转换器和d/a转换器，符合通过数字信 号与基带芯片连接的标准规格“digrf”的3.09版。u200芯片高度集成，仅使用了外接的晶 体振荡器与有限的几个旁路电容。图8.26所示的就是射频处理器u200电路。u200电路使用三个电源：电池电源经r201给u200供电；u420电路输出的vrf_28电 原为u200电路供电；u400电路产生的1.8v电源也用于u200电路。整个u200电路都受基带处理器u400的控制。射频信号处理器u200与基带处理器u400 采用数字基带信号接口。u400输出xreset_n_ue信号，到u2

24、00的k4脚，对射频处理器 电路复位。.接收通道u200的fll、g11脚是接收数据信号端口。接收射频信号在u200内经放大、解调、a/d 变换等处理后，得到数字接收基带信号:由u200的fll、g11脚输出到基带处理器u400。u200的f10、g10脚是发射数据信号端口。需发送的语音信号经基带电路的一系列处理 后，得到数字式的发射基带信号，由基带处理器u400输出到u200的f10、g10脚。发射基 带信号在u200内经调制、放大等处理后，输出发射射频信号。在接收射频方面，u200有10个信号端口（见图8.26)。接收射频信号经射频滤波器u210 滤波、移相后，得到双端平衡射频信号，以满足

25、u200内接收射频电路对输入信号的要求。在发射方面，u200的b5脚输出gsm低频段的发射信号，u200的a5脚输出gsm高频 段的发射信号。发射信号被送到u230的发射信号输入端口。u200的a7a10脚是wcdma发射信号输出端口。在iphone 4手机中，没有使用a7 端口。u200的a10脚可输出两个频段的wcdma发射信号，在u200的控制下，u200输出 的发射信号经u201到合适的wcdma功率放大器电路。从图8.26中可以看到，射频信号处理器u200输出多个wcdma发射控制信号，去控制 wcdma功率放大器（u240u270)的工作。诋瞟声放大在iphone 4手机中，使用了

26、一个高度集成的多频段低噪声放大器（u220)。图8.27所示 的是iphone 4手机的低噪声放大器与射频滤波器电路，其中的u220就是lna芯片。u220芯片高度集成，除输入信号通道的电感电容和几个旁路电容外，没有其他任何外围 元件。u220对四个频段的接收射频信号进行放大。功率放大器模组u250的接收信号端口（ rx)输出850mhz频段的接收射频信号,经l204、 c222到u220电路。功率放大器模组u270的接收信号端口(rx)输出900mhz频段的接收射频信号，经l200、 c221到u220电路。功率放大器模组u260的接收信号端口（rx)输出2100mhz频段的接收射频信号，经

27、 l202、c223 到 u220 电路。功率放大器模组u240的接收信号端仃(rx)输出1900mhz频段的接收射频信号，经 l203、c224 到 u220 电路。图8.27低噪声放大器与射频滤波器电路接收射频信号经u220电路放大后，从u220的58脚输出，到复合射频滤波器u210。 电源电路输出的2.8v射频电源（vrf_28)给低噪声放大器u220电路供电。射频信号处理器u200的g3、h3脚则输出低噪声放大电路的控制信号，控制u220电路 的工作。在图8.27中，u210是一个复合射频滤波器，它既对射频信号进行滤波，又对射频信号进 行分离，得到5组双端平衡射频信号。对于u210，可

28、用图8.28所示的示意图来描述。从图8.27中可以看到，射频前端模组u230的12脚输出的1800频段的接收射频信号被 直接送到了射频滤波器u210。射频滤波器u210输出的信号被直接送到了射频信号处理器u200。其中,u200的l2、k1端口是900mhz频段的接收信号端口 ； u200的j1、h1端口是850mhz 频段的接收信号端口； u200的gl、f1端口是2100mhz频段的接收信号端口； u200的e1、d1端口是1900mhz频段的接收信号端口； u200的cl、b1端口是1800mhz频段的接收信 号端口。wuuma 準拟入器1. wcdma功率放大器电源在iphone 4手

29、机中，wcdma功率放大器电路使用了一个专门的供电电源，该电路以电 源转换器max8839为核心，其电路如图8.29所示。图8.29 wcdma功率放大器电源max8839高频降压转换器经过优化，可用于wcdma手机功率放大器（pa)的动态供 电。该器件集成咼效率pwm降压转换器，适用于中等和低功率传输；内部典型值为60mq 的旁路fet在需要大功率传输时控制电路，由电池直接为pa供电。器件还集成了两路200ma 低噪声、高psrr、低压差稳压器（ldo),为pa提供假置。对输电电压嚴行线佐控制，实 现连续的pa功率调整。从图8.29所示的电路中可以看到，该电源电路比较简单，除电源芯片u420

30、外，仅有少 教的/1.个朴闱元件.电池电源vbatt直接给u420电路供电。基带信号处理器u400输出控制信号，控制u420 电路的工作。u420电路输出的开关电源3g_pa_vcc、vccb被直接送到功率放大器的电源端口。u420电路还输出vddmain_rf电源，为射频电路供电。2. wcdma 功放 1在iphone 4手机中，wcdma1900频段使用一个高度集成的功率放大器模组 tqm666092 (u240),tqm666092是一个集成的3v线性功率放大器，除放大电路外，它还集成了 wcdma双 工器、发射滤波器，以及高精度的输出功率检测器，它被设计用于wcdma手机，支持hsu

31、pa 操作。图8.30所示的是tqm666092的内部电路方框图与引脚功能示意图。tqm666092有两种输出功率模式，其功率模式由vmode端口的输入信号来控制。在低 功率模式，使用连续的线性偏压来控制输出功率。射频输入与输出匹配电路都被集成在模组 内，因此，其外部电路很简单。图8.30 tqm666092的内部电路方框图与引脚功能示意图图8.31所示的是功率放大器u240电路。u420电路输出的vcc电源直接送到u240的 vcc1、vcc2端口。u420电路输出的射频经r427到u240的vccb端口，为功率放大器电 路供电。射频信号处理器u200的a8脚输出发射信号,经r206、$25

32、5到功率放大器u240的rfin 端口，进入功率放大电路。放大后的wcdma发射信号经滤波后，从u240的天线端口（ant)输出，经l204、 c247到射频前端模组u203的9脚，然后由u203输出到天线，由天线辐射出去。功率放大电路受射频信号处理器u200的控制。功率检测信号被送到射频信号处理器 u200的c10端口。1；200输出一个输出模式控制信号到u240的vmode端口。射频芯片u200 则输出使能信号，到u240的ven端口。细致的发射功率控制则由射频信号处理器完成。功率放大器模组u240的rx端口是wcdma接收信号端口。天线感应接收到的接收射 频信号经射频前端模组u203到u

33、240的天线端口，经u240内的双工滤波器滤波后，从u240的rx端口输出，经l203、c224到低噪声放大器u220电路。图8.31功率放大器1240电路3. wcdma 功放 2在iphone 4手机中，wcdma850频段使用一个高度集成的功率放大器模组sky77452 (u250)。图8.32所示的就是功率放大器u250电路。u420电路输出的vcc电源直接送到u250的vcc1、vcc2端口。u420电路输出的射 频经r427到u250的vccb端口，为功率放大器电路供电。射频信号处理器u200的a10脚输出发射信号，经u201、r207、c256到功率放大器u250 的rfin端口

34、，进入功率放大电路。放大后的wcdma发射信号经滤波后，从u250的天线端口（ant)输出，经c262、 c261到射频前端模组u203的11脚，然后由u203输出到天线，由天线辐射出去。功率放大电路受射频信号处理器u200的控制。功率检测信号被送到射频信号处理器 u200的c10端口。u200输出一个输出模式控制信号到u250的vmode端口。射频芯片u200 则输出使能信号，到u250的ven端口。细致的发射功率控制则由射频信号处理器完成。功率放大器模组u250的rx端口是wcdma接收信号端口。天线感应接收到的接收射 频信号经射频前端模组u203到u250的天线端口，经u250内的双工滤

35、波器滤波后，从力250的rx端口输出，经l204、c222到低噪声放大器u220电路。图8.32 大器u250电路4. wcdma 功放 3在iphone 4手机中，wcdma2100频段使用一个高度集成的功率放大器模组 tqm676091 (u260)。图8.33所示的就是功率放大器u260电路。u420电路输出的vcc电源直接送到u260的vcc1、vcc2端口。u420电路输出的射 频经r427到u260的vccb端口，为功率放大器电路供电。射频信号处理器u200的a9脚输出发射信号，经r208、c268到功率放大器u260的rfin 端口，进入功率放大电路。放大后的wcdma发射信号经

36、滤波后，从u260的天线端口（ant)输出，经l207、 c269到射频前端模组u203的7脚，然后由u203输出到天线，由天线辐射出去。功率放大电路受射频信号处理器u200的控制。功率检测信号被送到射频信号处理器 u200的c10端口。u200输出一个输出模式控制信号到u260的vmode端口。射频芯片u200 则输出使能信号，到u260的ven端口。细致的发射功率控制则由射频信号处理器完成。功率放大器模组u260的rx端口是wcdma接收信号端口。天线感应接收到的接收射 频信号经射频前端模组u203到u260的天线端口，经u260内的双工滤波器滤波后，从u260的rx端口输出，经l202、

37、c223到低噪声放大器u220电路。1图8.33功率放大器u260电路u420电路输出的vcc电源直接送到u270的vcc1、vcc2端口。u420电路输出的射 频信号经r427到u270的vccb端口，为功率放大器电路供电。5. wcdma 功放 4在iphone 4手机中，wcdma900频段使用一个高度集成的功率放大器模组一sky77459 (u270)。图8.34所示的就是功率放大器u270电路。图8.34功率放大器u270电路射频信号处理器u200的a10脚输出发射信号，经u201、r210、c275到功率放大器u270 的rfin端口，进入功率放大电路。放大后的wcdma发射信号经

38、滤波后，从u270的天线端口（ant)输出，经l208、 c270到射频前端模组u203的5脚，然后由u203输出到天线，由天线辐射出去。功率放大电路受射频信号处理器u200的控制。功率检测信号被送到射频信号处理器 u200的cio端口。u200输出一个输出模式控制信号到u270的vmode端口。射频芯片u200 则输出使能信号，到u270的ven端口。细致的发射功率控制则由射频信号处理器完成。功率放大器模组u270的rx端口是wcdma接收信号端口。天线感应接收到的接收射 频信号经射频前端模组u203到u270的端口，经u270内的双工滤波器滤波后，从u270的rx端口输出，经l200、c2

39、21到wcdma低噪声放大器u220电路。6.温度检测在iphone 4手机中，使用了多个温度检测电路，用以检测手机电路（板）的温度，其电 路如图8.35所示。温度敏感电阻r623、r624、r173、r621被安装在电路板中不同的位置。 温度检测电路的信号被送到应用处理器u100。图8.35温度检测电路gps电路在iphone 4手机中，采用了 broadcom公司的单片全球定位系统(pps)解决方案bcm4750 (u31。bcm4750 gps接收器的跟踪灵敏度和导航性能是目前最高的，功耗比同类解决方 案低一半还多。broadcom bcm4750用低成本90nm cmos工艺制造，采用

40、了卓越的接收器技术，具有 极高的跟踪灵敏度。这个gps接收器充分利用了 global locate的架构，能够在室内深处和“城 市峡谷”环境中测量到最微弱的gps信号，可测信号电平低至-162dbm。bcm4750仅用1 秒钟就可以完成地图更新。bcm4750集成了很多外部组件，电路pcb面积非常小，为把gps设计到移动设备中提 供了方便。图8.36所示的是iphone 4手机的gps电路图。图8.36 gps电路图天线感应接收到的gps射频信号经r050、l05k滤波器fl050、滤波器u313到u312 电路。u312电路对gps射频信号进行低噪声放大。放大后的信号经u311、l134到g

41、ps模 组u310的a6端口。从图8.36中可以看到，电源管理器u180为gps电路提供工作电源，并输出实时时钟信 号（rtcclk)到u310的e2脚。osc300电路为gps电路提供一个独立的gps时钟信号。u400电路为该振荡电路提供工作电源。基带处理器u400输出控制信号gps_cntin到u310的b2脚。用处理器u100输出 acc_gps_start 信号，到 u310 的 g3 脚。u310电路处理得到的gps数据通过串行总线到应用处理器u100。wlan与蓝牙iphone 4手机采用了 broadcom (博通）公司的无线组合芯片bcm4329,该产品在单个硅 芯片上集成了

42、802.1 in wifi、蓝牙和fm电路。需注意的是，在iphone4手机中，bcm4329及其所属电路被集成在一个模组上（u300)。 图8.37所示的是iphone 4手机中的wlan与蓝牙电路图。从图中可以看到，wlan与蓝牙 电路比较简单。电池电源vbat被送到u300的3032脚，为u300模组内的功率放大器供电。电源管 理器u180则为u300模组的数字电路供电。wlan、蓝牙、gps射频信号经接口 j400、r050、l051到射频滤波器fl050。wlan、 蓝牙射频经射频滤波器fl300到u300的58脚。 gps射频则被送到u310电路。u301电路为u300模组电路提供

43、振荡信号。应用处理器u100控制u300模组电路的工作。u300与u100通过u130来交换数字音频 信号。从图中可以看到，u300的数字音频接口也被连接到音频编/译码器u160,以使手机能 通过蓝牙耳机进行语音通信。接口电絡按键/幵关电路1.【home】按键iphone手机的【home】按键被用来使手机的界面回到主菜单界面。【home】按键的一端 连接到地，另一端经接口 cn100的42脚线路连接到应路。电源管理器u180输出的 电源经r198给【home】按键提供上偏压。【home】按键电路如图8.38所home键被按下时，产生低电平的menukey*信号。menujcey*信号被送到 u

44、126电路。home按键信号经u126电路处理后，输出到应用处理器u100与电源管理器u180。u100收到menukey信号后，制手机的界面回到主菜单界面。图8.38【home】按键电路iphone手机可通过电源开关键与【home】按键的配合，使手机进入dfu模式。从图8.38 可以看到，电源开关键的信号也被送到应用处理器u100。当电源开关键与【home】按键先 后被按下或释放时，两个按键所产生的信号被送到u100电路。当u100收到合适秩序的 holdkey与menukey信号时，系统会控制手机进入到所需要的dfu模式。2.静音开关iphone 4手机的静音开关被用于铃声/振动（静音）模

45、式选择。静音开关的一端接地，另 一端经接口 cn700的3脚线路到电源管理器u180和应用处理器u100电路。铃声/振动模式 切换控制电路如图8.39所示。当静音开关位于铃声模式位置时，ringer_a/b信号为高电平。当静音开关位于振动模 式位置时，ringera/b信号为低电平。附件輸测与识别附件检测音量按键音量按键电路很简单：两个音量按键的一端连接到地，另一端经接口 cn700的4、5脚 线路连接到应用处理器u100,如图8.40所示。当音量按键被按下时，产生低电平的按键信号。图8.40 首重孭理电跖除按键、射频单元可激活应用基带外，当一些附件连接到手机时，也可使iphone 4手机 从

46、睡眠模式唤醒。当附件连接到手机时，会产生一个附件接入检测信号acc_detect_iacc_detect_l 信号经电阻r195到应用基带电源管理器u180。附件接入检测电路如图8.41所示，激活应用 基带pmu电路。.附件识别图8.42所示的是手机的附件识别信号电路。u180输出电源，经r186为附件识别电路提 供偏压。m i卞朽力旧i吧w图8.41附件接入检测电路当一些附件连接到手机时，会产生附件识别信号acc_identify。不同的手机附件连接 到手机的系统连接器，acc_identify信号电压不同。acc_identify信号经接口 cn100、r185到u180，经u180内的a

47、dc电路转换后，输出相关的数据信号到应用处理器u100。luu 电显示电路在iphone 4手机中，应用处理器u100提供显示接口，经cn600电路与显示模组相连。 图8.43所示的就是显示接口电路。图8.43显不接口电路从图8.43所示的电路可以看到，cn600电路比较简单，除供电线路上的rc元件外，仅 使用了几个滤波器。电源管理器u180为显不接口与显不模组电路提供工作电源。显示模组的信号线经滤波器 z510z514连接到u100芯片。2.显示背景灯驱动iphone 4手机的lcd背景灯驱动电路由电源管理器u180电路提供，外接的u183、l336、 d180、c330、c333、c355

48、、u181、l621等元件与u302内的相关单元一起组成lcd背景灯 电源电路。图8.44所示为显示背景灯驱动的部分电路（参见图8.43)。电源管理器u180输出boostj3ate信号，到u181,控制启动lcd背景灯电源电路。 该电路的lcd_blca、lcd_bl_cc信号端口经接口 cn600的25、26脚线路连接到lcd 漠组上的显示背景灯。图8.44显示背景灯驱动的部分电路触摸屏iphone 4手机提供触摸屏操作，图8.45所不的是触摸屏控制器电路。在图8.45中,cn500是触摸屏连接器，u170是触摸屏控制器。手机的触摸屏经接口 cn500 直接连接到触摸屏控制器u170。u1

49、70直接连接到应用处理器u100,通过spi总线将触摸屏数据传输到u100。电源管理器u180输出工作电源，经r501、r502给触摸屏控制器u170电路供电。昭帕齟由路1.视频输出iphone 4手机提供视频输出功能，外部视频附件经系统连接器连接到手机。在图8.46所 示的视频输出电路中，u140芯片是一个集成了低通滤波器、视频放大器的集成电路。电源管理器u180为该电路提供3v的pp3vo_video电源。应用处理器u100输出的视频信号经u140电路放大、滤波后，经r119r120、l424 l426和接口 cn100到外部附件。2.主照相机iphone 4手机提供一个500万像素的照相

50、机，该照相机模组还内置led，可提供照明与 闪光灯。主照相机模组经接口 cn300连接到应用处理器电路。图8.47所示的是主照相机接口cn300的电路图。从图8.47所示的电路可以看到，iphone 4手机的主照相机接口电路很简单。应用处理器 u100提供照相机接口。主照相机模组的信号线直接连接到应用处理器u100。电源管理器u180为照相机模组提供工作电源。u421电路为照相机模组的led提供工作 电源，并驱动闪光灯（参见图8.48)。图8.47主照相机接口 cn300的电路图3.照相机led电源iphone 4内置的500万像素摄像头可以捕捉细腻的图像。内置的led闪光灯能将弱光 场景照亮

51、。图8.48所示的照相机led电源电路主要为照相机的内置led电路供电。从图8.48中可以看到，电池电源被直接送到u421电路。基带处理器u400的e1脚输出控制信号，到u421的c4脚，控制u421电路的工作。疲用基带部分的复合电源管理器u180输出的1.8v电源被送到u421电路。在图8.48所示的电路中，cn300是iphone 4手机的主照相机连接器（参见前一小节的内 容）。u421电路经z503、z504和接口 cn300的1、15、30脚连接到主照相机的led电路。其中的fl501、fl500、fl510是滤波器。u421经fl500、fl501与cn300连接到主照 相机；u42

52、1经fl510连接到辅助照相机电路。u421的c5、b4脚是串行接口，应用处理器通过串行总线杂控制u421电路的工作。图8.48 照相机led电源电路4.辅助照相机iphone 4手机提供一个辅助照相机，以支持视频通话。图8.49所示的是辅助照相机接口 电路。辅助照相机模组经接口 cn900连接到主机电路。从图8.49中可以看到，cn900电路很简单。电源管理器u180的b1脚输出电源，经l624 给辅助照相机模组供电；电源管理器u180的g11脚输出电源，经l623给辅助照相机模组供 电。辅助照相机模组的信号经接口 cn900直接传输到应用处理器u900。除图8.49所示的电 路外，辅助照相

53、机模组还经接口 cn900、fl510连接到u421电路（参见图8.48)。图8.49辅助照相机接口电路其他电路1.振动器在iphone 4手机中，振动器驱动电路被集成在电源管理器u180内。振动器经r062连接 到u180的j3脚，电路如图8.50所示。当u180的j3脚为高电平时，振动器开始工作。图8.50振动器电路图8.51 sim卡连接器电路电源管理器u180的bl、j11脚输出电源，给u120电路供电。3.加速度传感器在iphone 4手机电路中，加速度传感器lis331dh (u120)电路很简单，几乎没有什么 外围器件，其电路如图8.52所示。图8.52加速度传感器lis331d

54、h (u120)电路从图8.52所示的电路中可以看到，u120直接连接到应用处理器。在该电路中，应用处理 器u100通过i1c串行接口与u120电路通信。其中，u120的4脚是串行时钟，u120的6脚 是i2c串行数据。u120的9、11脚是中断信号端口，也直接连接到u100。4. usb 接口iphone 4手机的usb接口电路被集成在应用处理器u100内,其外部电路很简单，如图8_53 所示。当手机通过usb数据线连接到pc时，usb电源经过压保护电路给手机的相关电路供 电。usb的数据信号端口经接口 cn100与emi滤波器z621连接至用处理器u100的usb 数据接口。在u100单元

55、，使用了一个独立的晶体振荡电路，用以给usb电路提供24mhz的主时钟 信号，其电路如图8.54所示。图8.54 usb时钟振荡器5.陀螺仪电路陀螺仪是用于测量或维持方向的设备，基于角动量守恒原理。iphone 4采用了微型电子 化的振动陀螺仪.，也叫微机电陀螺仪agd1 2022fp6aq (u110)。图8.55所示的是陀螺仪电路。从图中可以看到，该电路非常简单。电源管理器u180为 u110电路提供工作电源，u110的信号端口直接连接到应用处理器u100。图9.基带处理器u400的引脚排列图iphone 4手机故障检修图9.1至图9.5所示的芯片引脚排列图可在维修iphone 4手机时参

56、考。图9.2电源管理器u180的引脚排列图 图9.3 gps芯片u310的引脚排列图图9.5 wifi芯片u300引脚排列图图9.4语音编/译码器u160的引脚排列图电源管理单无故璋1.不开机（1)故障现象：手机死机，按电源开关键不能启动。连接充电器到故障机，手机也无反应。引起手机不开机故障的电路比较多，应注意检查电源管理器、应用处理器、基市处 里器等电路。广 在电容c408处检查，看vrtc电源是否正常？若不正常，检查c434、c408等元件 是否损坏？若元件正常，检查u400。在osc400处检查，32_768khz的信号是否正常？若不正常，检查c413、c414是否损 坏？若元件正常，检

57、查更换实时时钟晶体osc400,或检查基带处理器u400。在电容c368处检查，看vcc_main电源是否正常？若不正常检查电源管理器u180。 在c381处检查，看vref电源是否正常？若不正常，检查c381、r199是否损坏？若元 件正常，检査u180。在c350处检查，看vdd_ref电源是否正常？若不正常，检査c350是否损坏？若元件 正常，检查u180。在c349处检査，看vdd_rtc电源是否正常？若不正常，检查c349是否损坏？若元件 正常，检查u180。在r192处检查，看pp1v8_always电源是否正常？若不正常，检查u180。用示波器在osc180处检查，看32.768khz的信号是否正常？若不正常，检查c354、c353 是否损坏？若元件正常，更换osc180，或检查电源管理器u180。在c384处检查，看pp1v35电源是否正常？若不正常，在c384处检查，看有无对地短 路现象？若无，检查l331l333是否损坏？若元件正常，检查u180。若c384处有短路现 象，检查pp1v35电源线路上的电容。在c337处检查，看pp1v8vbuck2电源1