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1、精品文档 Motorola Con fide ntial Property RACE Project An alyzer Trai ning Docume nt Customer Interface Circuit Reversion 1.0 Ren YuHao May 2001 目录 1 引言1 2 音频输出电路2 2.1 电路原理2 2.1.1 电路功能概述2 2.1.2 电路构成2 2.1.3 电路工作原理 2 2.2 生产线测试3 2.3 故障分析4 3 音频输入电路5 3.1 电路原理5 3.1.1 电路功能概述5 3.1.2 电路构成5 3.1.3 电路工作原理5 3.2 生产线测

2、试6 3.3 故障分析7 3.4 无回音故障分析思路 8 4 音频输出（PHFA ）电路9 4.1 电路原理9 4.1.1 电路功能概述9 4.1.2 电路构成9 4.1.3 电路工作原理9 4.2 生产线测试9 4.3 故障分析10 5 音频输入（PHFA ）电路11 5.1 电路原理11 5.1.1 电路功能概述11 5.1.2 电路构成11 5.1.3 11 5.1.4 电路工作原理 11 5.2 生产线测试12 5.3 故障分析12 6 振铃电路13 6.1 电路原理13 6.1.1 电路功能概述13 6.1.2 电路构成13 6.1.3 电路工作原理13 6.2 生产线测试13 6.

3、3 故障分析14 7 振动电路15 7.1 电路原理15 7.1.1 电路功能概述15 7.1.2 电路构成15 7.1.3 电路工作原理15 7.2 生产线测试15 7.3 故障分析15 8 显示电路16 8.1 电路原理16 8.1.1 电路功能概述16 8.1.2 电路工作原理16 8.2 生产线测试17 8.3 故障分析17 9 键盘电路18 9.1 电路原理18 9.1.1 电路功能概述18 9.1.2 电路构成18 9.1.3 电路工作原理18 9.2 生产线测试19 9.3 故障分析19 10 SIM卡电路20 10.1 电路原理20 10.1.1 电路功能概述 20 10.1.

4、2 电路构成 20 10.1.3 电路工作原理 20 10.2 生产线测试20 10.3 故障分析20 11 背景灯电路21 11.1 电路原理21 11.1.1 电路功能概述21 11.1.2 电路构成21 11.1.3 电路工作原理 21 11.2 生产线测试21 11.3 故障分析21 12 Indicator 电路22 12.1 电路原理22 12.1.1 电路功能概述 22 12.1.2 电路构成 22 12.1.3 电路工作原理 22 12.2 生产线测试22 12.3 故障分析22 13 Flip 电路23 13.1 电路原理23 13.1.1 电路功能概述 23 13.1.2

5、电路构成 23 13.1.3 电路工作原理 23 13.2 生产线测试23 13.3 故障分析23 1引言 本教材主要对 Motorola生产的GSM手机中的用户接口电路(Custom In terface Circuit )进行介绍。此部分电 路主要实现了与用户操作直接相关的电路功能，例如：音频、振铃、振动、显示、键盘、指示灯以及SIM卡等 功能。在Motorola GSM手机生产的过程中，专门负责测试以上功能的测试叫做“Alert ”测试。本教材主要介绍 实现以上功能的电路工作原理，测试过程以及通用的故障维修方法。 在教材中涉及的手机型号主要为以 WhiteCAP-GCAP2-Magic作

6、为主要芯片组的 GSM手机，包括Leap, Jade, Kramer， Dao， Kool99 等型号。 由于准备仓促，水平有限，还望广大读者提出批评指正。 May 1,2001 2音频输出电路 2.1 电路原理 2.1.1 电路功能概述 WHITECAP中的DSP将数字信号经 SPI总线发送到 GCAP II的AUDIO CODE经里面的D/A转换器将数 字信号转变为模拟的音频信号。再经过放大，滤波后，输出到SPEAKER，变成我们可以听到的声音。 2.1.2 电路构成 电路是由 WHITE CAP 中的DSP和GCAP II中的AUDIO CODEC 内的D/A转换器、放大器、 SPEAK

7、ER等 电路构成。 2.1.3 电路工作原理 2.1.3.1 电路框图 音频输出电路框图 2.1.3.2 电路原理图 音频输出电路原理图 R923 C901 WHITECAP SP 3.9K KRAMER R922 15K 0.1uf T SPKROUT SPKRIN R924 22k HL SPKR- SPI总线 D/A CODEC 力 33pf C956 斗=C954 /77 33pf C952 33pf C * 芈 C957 rh 33pf SPKR+ V2 丰 C955 rh 33pf C953 33pf GCAP II 2.1.3.3 工作过程 1. DSP（数字信号处理器）数字信息

8、在 WHITE CAP的DSP中解码，生成语音数字信号，经SPI总线送到GCAP II 的 CODEC 中。 2. D/A转换器 在CODEC的D/A转换器中，语音数字信号经过D/A转换成的音频模拟信号，从SPKROUT 输出。音频模拟信号经大电容C901藕合送入音频放大器。 3音频放大器 音频电压负反馈放大器由R922, C925, R923，集成运算放大器 A1和R924, C921构成，R924, C921共同构成反馈支路。C925用来滤除高频噪声，C921用来补偿音频中高频部分。SPKRIN为集成运算放大器 A1的输入极，SPKR-为集成运算放大器 A1的输出极。VAG2是加在SPKI

9、N上的偏置电压，它是 GCAP II内部产 生的。 4反相器SPKR-输出的信号经反相器后，幅值不变，相位相反，由SPKR+输出。 5滤波器 C952，C953，C954，C955，C956，C957均为一端接地的小电容，用来滤除SPKR-和SPKR+输出 的两路音频信号上的高频噪声。 6扬声器 由SPKR-和SPKR+输出的两路音频电信号，经电容滤波后，经过10电阻加到SPEAKER上，产 生声音。 2.2 生产线测试 将整机进入 TEST MODEL键入434#、36#、4707#对着MIC讲话，应从 SPEAKER听到回声，并且没有交 流噪声。 2.3故障分析 3音频输入电路 3.1 电

10、路原理 3.1.1 电路功能概述 MIC将声音转变为音频信号，进入GCAP II中的音频放大器进行音频放大，再送入AUDIO CODEC中的A/D 转换器，进行 A/D转换后的数字信号，经 SPI总线进入 WHITE CAP中的DSP进行编码。 3.1.2 电路构成 MICROPHONE、放大器、 A/D转换器、WHITE CAP中的DSP等电路构成。 3.1.3 电路工作原理 3.1.3.1 电路框图 音频输入电路框图 1 MIC偏 置电源 音频放大器 偏置电源 MIC 音频放大器 一 A/D转换器 GCAP IICODEC DSP WHITECAP 3.1.3.2 电路原理图 音频输入电路

11、原理图 KRAMER WHITECAP DSP SPI MIC C 二二 33pf 33pf : R903 |C900 ：0JVf VAG : 1.4V C915 33pf R906“ CODEC MIC-BIAS:2.2V 4.7K R900 560 C910 33pf m C903 _ 33pf rh h 560 二上 C904 _ 4.7vf 777 C908 0.1vf VAG MICIN+ MICIN- A/D MICOUT MIC-BIAS MB-CAP GCAP II R906进入负反馈放大器的负端，经过放大的音频信号，经 WHITECAP中的DSP进行编码。 A/D转 3.1.

12、3.3 工作过程 声音由MIC转变为音频信号，经C911, 换器，转变为数字信号，通过SPI总线发送到 1. MIC MIC把声音信号转变为模拟电信号。MIC为电容式，内部有一场效应管，需要偏置才能工作。 2. MIC 偏置.MIC-BAS 是U900产生的直流电压，给 MIC提供正偏压， MIC-BIAS=2.2V 。 3放大器A3是GCAP II内部的音频负反馈放大器，MICIN-为放大器输入端，MICOUT是负反馈放大器的反 馈输出端。R905, C910共同构成反馈支路。 4放大器偏置 VAG是GCAP II产生的直流电压给 MICIN+提供正偏压，其电压值为 1.4V。 5. A/D

13、转换器 把模拟信号转换成数字信号。 6. DSP 把数字信号进行编码，传送。 3.2 生产线测试 和音频输出电路相同。 3.3故障分析 YES 3.4无回音故障分析思路 4音频输出（PHFA ）电路 4.1 电路原理 4.1.1 电路功能概述 从GCAP II的SPKR-输出的音频信号，经免提耳机变成声音。 4.1.2 电路构成 GCAP II 中的 SPKR- C960、R980、J650 构成。 4.1.3 电路工作原理 4.1.3.1 电路原理图 耳机音频输岀电路原理图 R980 68 J650 pin3 C980 L 33pf C981 三二 33pf 4.1.3.2 工作过程 音频信

14、号从 SPKR-经C960、R980到J650 Pin3由J650中的SPEAKER产生声音。 4.2 生产线测试 插入耳机，按上音键，从耳机中听到声音即可。 4.3 故障分析 START NO NO 插入耳机，按上音 键，耳机是否有声 音 SPKR-有无音 频信号 NO J650 Pin3 有 无信号 END /X 检查音频输出电 路，按2.3分析 YES YES YES J650 Pin3 至U SPKR- -路有无元件CD J650 CD 5音频输入（PHFA ）电路 5.1 电路原理 5.1.1 电路功能概述 首先，WHITECAP先判断耳机是否插入，当确认后，通过U980对耳机MIC

15、转变出的音频信号进行放大, 再经GCAP II放大及A/D转换后经SPI总线送入WHITECAP中DSP。 5.1.2 电路构成 MIC、音频负反馈放大器、A/D转换器、DSP组成。 耳机检测电路，耳机中的 5.1.3 耳机音频输入电路框图 KRAMER 5.1.3 电路工作原理 5.1.4.1 电路原理图 耳机音频输入电路原理图 5.1.4.2 工作过程 1. 耳机检测HEAD-IN是耳机插入中断请求信号（此信号为低电平有效）。当耳机插入前，J650Pin2悬空， HEAD-INT 被R989拉到 V。有耳机插入时，J650Pin2对地短路，HEAD-INT 下拉到0V，这时，CPU认为有耳

16、 机插入，便开启 U980供电电源，并通知 U900选择耳机MIC输入。 2. U980的供电电源 的当 WHITECAP检测到 HEAD-INT 变低后，将BOOM-EN 从2.8V下拉到0V,因Q981 为PNP型三极管，BOOM-PNR从0V上升到2.8V，成为U980的供电电源(加在U980 Pin8上) 3. MIC MIC为电容式，内部有一场效应管，需要偏置才能工作。 4滤波器C901 , L960, C926共同构成n型低通滤波器，滤除高频噪声。 5.MIC偏置电压 U980中的放大器A2与其外围电路共同构成直流转换器。对VAG进行直流转换，其电压 为(R983+R984 ) /

17、R984倍的VAG，为 MIC提供偏置。 6放大器偏置 放大器偏置电压 GCAP II产生，为1.4V。 7放大器集成运算放大器A1和AUX-MIC与其外围元件构成的放大器均为典型的音频电压负反馈放大器。 8. A/D转换器 把模拟信号转换成数字信号。 9. DSP把数字信号进行编码，传送。 5.2 生产线测试 将耳机插入手机，进入TEST，键入430#、36#、4707#，对手机讲话，应从耳机中听到自己的话音，且无杂 6振铃电路 6.1 电路原理 6.1.1 电路功能概述 来电声音提示功能。 6.1.2 电路构成 振铃电路主要由 ALERT-VCC , GCAP II中的ALERT放大器和铃

18、构成。 6.1.3 电路工作原理 6.1.3.1 电路原理图 振铃电路原理图 LEAP GCAP II J9 K9 - K8 ALERT-Vcc ALERT ALERT -Vcc C933 ALERT-OUT ALERT-GND C2463 :12pf .VR900 6.8V C514 -33pf Z VR901 乂 6.8V 4 甘 一 0.1vf rn 6.1.3.2 工作过程 铃音信号由GCAP II内部产生，由GCAP II内部的放大器进行放大，从GCAP II的K9脚ALRT-OUT输出。 电源 ALRT-VCC 经GCAP II的J9脚ALRT-VCC 为ALRT放大器供电。ALR

19、T放大器的地为 GCAP II的K8脚 ALRT-GND。 ATER-VCC相连的接口为幅值为 ALERT-VCC的直流 需要提醒一点，此电路为单端驱动，即除去铃后，与 电平，与ALERT-OUT相连的接口为正弦音频信号。 6.2 生产线测试 进测试状态，键入 432#1551#,最大铃声超过 94dB且无杂音为PASS。 6.3故障分析 7振动电路 7.1 电路原理 7.1.1 电路功能概述 来电提示设定为振动后，当有电话接入时，手机以振动方式提醒用户。 7.1.2 电路构成 此电路组成部分有，提供使能信号的WHITECAP ;选通电流的通路，由U801，C802，C801构成。振子（在 F

20、LIP里面）。 7.1.3 电路工作原理 7.1.3.1 电路框图 振动电路原理图 KOOL99 B+ Test Limit Measure Code Vibrator Curre nt In crease 55 +/- 25 mA 1590#开启振动功能，测量电流值，符合下表的范围。 16#关闭振动功能 7.3故障分析 无振，振异。检查 Vib_e n(2.75V),Vib_Drive(1.6V)是否正常。接口 J600是否正常。 FLIP中的振子是否正常。 7.1.3.2 工作过程 在测试振动电流和振动功能的时侯，进入测试模式，开启振动功能。WHITECAP提供VIB_EN信号（高电平）

21、给开关电路。组成开关电路的U801导通，输出VIB_DRIVE信号（约1.6V），经过J600驱动FLIP里面的振子。 C801,C802共同组成吸能网络，用来吸收关闭振子时振子线圈释放出的能量。 7.2 生产线测试 在测试模式下输入 在测试模式下输入 8显示电路 8.1 电路原理 8.1.1 电路功能概述 显示图文信息。 8.1.2 电路工作原理 8.1.2.1 电路框图 LEAP DB0-037 R/W RESET Vis (GNDi VOUt RS Dptiortal External (IRS bed 1qGND Chip-on-Glass Modu宙 D-wptAY GRAPHIC

22、AREA SE 口 Htnea 電 w15lw equ-Y 8.122 工作过程 Pin # Pin Name Symbol Pin # Pin Name Symbol 1 Chip Select /CS 12 Data Bus 7 D7 2 Reset /RES 13 Supply Vdd 3 Comma nd/Data Select A0 14 Ground Vss 4 Read/Write R/W 15 Vout Vout 5 Data Bus 0 D0 16 V1 V1 6 Data Bus 1 D1 17 V2 V2 7 Data Bus 2 D2 18 V3 V3 8 Data B

23、us 3 D3 19 V4 V4 9 Data Bus 4 D4 20 V5 V5 10 Data Bus 5 D5 21 VR VR 11 Data Bus 6 D6 22 Internal Resistor Select IRS Pin1 片选信号，高电平有效。 Pi n2 复位信号，咼电平有效。 Pi n3 地址线，命令/地址选择。 Pi n4 读/写选择。 Pi n5-12 数据线。 Pin13 正电源。 Pin 14 地。 Pin15 负电源。 Pin 16-20内部分压器产生的电压。 Pin 21接外部分压器。 Pin 22内部分压器选择信号，高电平有效。 8.2 生产线测试 开机

24、有显示且显示正常。 8.3故障分析 J902是DP-EN Pin2 Reset此处两脚，分别为显示电路的使能和复位信号，在手机开机后，此两信号，应为高 电平，如果有一信号有问题，手机都会出现无显示。 J902 Pin3为显示电路的地址线，由U800提供，在维修中很少出现有问题。 J902 Pin4为R/W信号，由U800提供，周期性方波脉冲，此信号有问题为无显示或显示异常。 J902Pin5 Pin 12为DATA数据线，周期性方波， WHITECAP提供，有一根信号线有问题，都会出现无显示 或显示异常。 J902Pin13为Vdd，由V2提供，2.7V左右，此信号有问题，为无显示。 J902

25、Pin14 为 Vss,接地。 J902Pin15为Vout-10V，由负压电源提供，如有问题则无显示。 J902Pin16Pin20由LCD内部分压器把 Vdd和负电自动分压得到，每脚外接一4.1UF电容，一般无问题。 J902Pi n21 VR+悬空，一般无问题。 J902Pin122为2RS+由V2经R708提供的2.7V左右，如果问题会出现无显示。 9.1电路原理 9.1.1 电路功能概述 键入文字信息，进行手机操作。 9.1.2电路构成 V2，WHITECAP ，触点。 9.1.3 9.1.3.1 电路工作原理 电路原理图 LEAP 9.1.3.2 例图 LEAP KBR2 KBR1

26、 KBR3 9键盘电路 键盘电路原理图 I 键盘单键电路原理例图 ：! R502 圭 R509 申孕土审“ :I* Lu KA. Aciuii - rat sMd. 1 not UH R501 j - /77 VR904 6.8V MENU SCROLL DMN T Hr： VR906 6.8V 6 T 0 T rn 9.1.3.3工作过程 电路图如上，键盘中断的真值表如下。 Function Keys IRQ0 KBC3 KBC2 KBC1 KBC0 KBR3 KBR2 KBR1 KBR1 1 1 0 0 2 2 0 0 3 3 0 0 4 4 0 0 5 5 0 0 6 6 0 0 7 7

27、 0 0 8 8 0 0 9 9 0 0 * 10 0 0 0 11 0 0 # 12 0 OK 12 0 VA 14 0 FAST ACCESS 15 0 0 MENU SCROLL UP 16 0 0 CLEAR 17 0 MENU 18 0 0 MAIL 19 0 0 VOL UP 20 0 VOL DWN 21 0 SMART 22 0 0 MENU SCROLL DOWN 23 0 0 HOOKSW 0 0 0 只有当SWITH电平为高时，键盘才有功能。 键盘在按下时，两只高电平触点同时接地才有效。 9.2 生产线测试 按每个键均有键盘音，并伴有显示，则PASS 9.3故障分析 只有

28、一个键无功能的，一般为键盘触点脏或键盘膜没有贴正。 有几个键无功能的根据键盘中断表查找相应中断。 无键盘音的首先查看音频输是否正常，如果正常，则WHITECAP CD。 10 SIM卡电路 10.1电路原理 10.1.1电路功能概述 用于存贮用户信息，用于计费，以及加密等。 10.1.2 电路构成 WHITECAP，GCAP II，U901，SIM 卡。 10.1.3 电路工作原理 10.1.3.1 电路框图 vxrGCAPI 10.1.3.2 工作过程 插入电池后，SIM-PD(WHITECAP 的SIMPD0)被拉低，手机与 SIM卡通讯，如不成功，则显示“ CHECK CARD ” 工作

29、中 WHITECAP 的 SVEN0 脚使 GCAP II 的 V5SIM1 脚产生 5V 电压。3.25M 时钟 SIM-CLK 经 GCAP II进行电平转换后，传送给 SIM卡的CLOCK(WHITECAP 的)SIM-RESET也经GCAP II转换后传送到 SIM卡的 RESET。WHITECAP 的 DATA0-RX 和 DATAA0-TX 经 GCAP II 与 SIM 卡的 SIMI-0 脚进行通信。 10.2生产线测试 手机插入SIM卡，插入电池，显示“ SCARCH CARD ”成功则进入正常操作。 不成功则显示“ CHECK CARD ”, 下线维修。 10.3故障分析

30、测试模式，键入38#。 VSIM1 应为 5V，否则 GCAP IICD。女口 GCAP II 未 CD，贝U WHITECAP CD 或 C942 短路。 CLOCK信号为3.25M，用示波器查看，不正常则GCAP II或WHITECAP CD 。 在使用示波器查看 RESET信号时，应设置为“ SINGEL ”(单次触发模式)模式，有电压变化为正常，否则 WHITECAP 或 GCAP II CD SIMI-O信号为周期性方波，否则 GCAP II或U901CD。 11.1电路原理 11.1.1电路功能概述 为显示和键盘照明。 11背景灯电路 11.1.2 电路构成 ALERT-VCC，发

31、光二极管 DS503DS517,开关管 Q907，限流电阻 R520。 11.1.3 电路工作原理 11.1.3.1 电路原理图 背景灯电路原理图 LEAP CC tEtPAD LEO* L)9(J7 BKLr_E4 11.1.3.2 工作过程 WHITECAP 的 背景灯电路中各发光二极管由ALRT-VCC供电，R520为限流电阻，Q907为开关管。来自 K3脚（PB-9 ）的BKLT-EN拉高时，开关管 Q907导通。 11.2生产线测试 开机时背景灯全亮且发光正常为PASS。 11.3故障分析 1.部分LED不亮，不亮LED CD。 2 .全部LED不亮，则无 ALRT-VCC、R520开路或错件、或 Q9