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手机中的时钟电路

来源:sizhenhua时间:2018-03-22 15:29:08

手机中的时钟电路

  时钟电路是手机工作的必要条件,所以手机都有主时钟和实时时钟(手机其它辅助电路如wifi、蓝牙、GPS等都有相应频率的时钟,不在此介绍)。主时钟通常有13M、19.2M、24M、26M、38.4M等;实时时钟一般为32.768KHz。由于手机电路结构不同,主时钟和实时时钟电路出现故障时,现象也不相同。


  1、主时钟:大多数GSM手机的主时钟是13M(较高的频率经分频后获得13M供逻辑电路,13M作为逻辑电路的主时钟,好比人按照北京时间安排有节拍的工作),逻辑电路按时序进行有规律的工作。手机中13M的频率是否准确,决定于AFC(自动频率控制)电压,AFC电压的产生,是基站根据手机传送的频率信息与网络系统高精度、高稳定的频率鉴相后,把信息传给手机,由CPU处理后产生直流电压,去控制13M的振荡频率,使手机中13M与基站保持严格同步。

  13M产生电路分为纯石英晶振和主时钟组件两种。石英晶体是与其他电路共同组成振荡产生13M;13M组件电路只要加电即可产生13M频率。在手机电路中,无论纯石英晶体或13M组件电路,均需要电源正常工作输出供电,13M电路才能产生13M输出。

  主时钟13M作为逻辑电路的主时钟,是逻辑电路工作即开机的必要条件。开机时需要有足够的幅度。

  开机后,13M作为射频电路的基准频率时钟,完成射频系统共用收发本振频率合成、PLL锁相以及倍频作为基准副载波用于I/Q调制解调。因此,信号对13M的频率要求精度较高,只有13M基准频率精确,才能保证收发本振的频率准确,使手机与基站保持正常的通讯(以前的手机本机振荡电路是独立的,现在的手机大部分把本机振荡电路集成在射频iC中)。

  13M出现停振或振荡幅度过小,逻辑电路不工作造成不开机,大部分手机13M不正常的故障现象是开机电流很小(只有电源IC工作,主时钟不工作一般电流在10mA左右)。逻辑电路正常工作的经典电流是50mA左右,当开机电流小于50mA时,重点检查逻辑电路正常工作的所必要条件电路,如13M、复位、软件电路等。若开机后13M停振,会造成手机自动关机。如果13M出现频偏较小,使收发本振和混频后的中频以及调制解调出的I/Q基带信号均产生偏离,形成信号时有时无;若13M偏离较大,造成无信号;如13M偏离太远,还会出现死机、定屏、开机困难、自动关机等故障。检修13M是否正常,可用示波器或频率计测量,正常时示波器可测量到密集正弦波形成的亮带,调低示波器的频率可见到规律的正弦波;频率计可直接读到13M的具体频率数值(若停振什么也测不到)。一般情况下,13M停振或频偏,只要供电正常,多为晶振问题,更换即可。


  2、实时时钟:手机中的实时时钟频率基本上都是32.768KHz(也叫副时钟 ),是由32.768KHz晶体配合其它电路产生。为了维持手机中时间的连续性, 32.768KHz不能间断工作,关机或去下电池后,由备用电池供电工作(有的手机去下电池一段时间后,开机需再调整时间,是机内没有备用电池或备用电池需要更换)。

  32.768KHz实时时钟的作用一般有两个,一是保持手机中时间的准确性,二是在待机状态下,作为逻辑电路的主时钟(目的是为了节电,待机时13M间隔工作的周期延长,基本处于休眠,逻辑电路主要由32.768KHz作为主时钟)。由于各厂家设计思路不同,32.768KHz的具体作用也有所不同,有的手机32.768KHz作为CPU启动时钟,若有损坏直接影响开机;有的手机32.768KHz不正常影响信号。

  实时时钟故障 32.768KHz不正常时,由于机型不同反映出的故障现象也不同,测量32.768KHz的方法与13M相同,也是用示波器和频率计测亮带和读数,如不起振,通常是备用电池短路或晶体损坏引起,更换后故障即可排除。