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重拳出击——手机原理与实战的完 ...(转)

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发表于 2006-4-23 22:35:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

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当今的手机市场,可谓是“战国时代”:品牌众多,机型众多,谁能把这些手机厂商一一报出来?恐怕没人能行!就更不用说有多少种手机型号了!那么面对连有多少厂商都数不清的手机,我们修手机的到底应该怎么修?回答是:按手机的组成芯片组修!这种才能花最少的精力,修无穷的手机,否则你就在那边清点手机型号,都可以把你累死!因为手机的芯片生产厂商只有屈指可数的几家,如TI(经典代表机型为厦新A8、摩托罗拉T191)、ADI(Analog Devices, Inc. 经典代表机型为中兴A系列、TCL2系列)、Infineon(经典代表机型为天时达306、康佳6288)、Philips(经典代表机型为三星SGH-S508、海尔Z1000)、Agere(经典代表机型为三星SGH-S308、首信6088)、Skyworks(原Conexant公司,经典代表机型为三星SGH-T208、南方高科S699)等,而且手机的设计基本上都是基于芯片组厂商推荐的设计方案组成,所以在电路上都是大同小异。在这里,将以TI的芯片组为例,系统地为你解析(将分几期完成),如何将手机的原理完美的结合到维修实战中去!, l7 f8 ]6 Q# A% r# t8 ~) m
以TI芯片组F741529+TLW3011/TWL3012为代表的机型,如厦新A6/A8和摩托罗拉T190/T191等曾经称霸市场的手机,已渐渐的淡出市场。然而,对我们修机一族来说,更是个丰收的好时期,此类机型维修的高峰期早已到来。也曾记得在去年,曾有不少人对TI芯片组电路进行解说,然而,不无遗憾的是,都只是停留在表面电路上,其中存在相当大的误区。记得我曾追问过TI手机到底是怎么开机的,其他机子有“看门狗”之类的信号,那么TI芯片组的“看门狗”在哪里?CPU(F741529)怎么控制电源(TLW3011/TWL3012)开关机的?一直未见有人说清,也有把ON/OFF信号当作复位信号,还有其他的等等说法,当时看罢真的好想笑。
1 x( q$ E0 j/ [8 {, g- l更可笑的是手机维修业的发展都快10年了,看杂志上的许多文章,对手机的故障分析还停留在表层分析上。如对不开机的分析,还是老一套的什么电压、时钟与复位。真不知道在那么多不能开机的故障中,因电压、时钟与复位引起的不能开机能占百分之几!难怪手机维修业的许多同行都有“理论无用论”之叹!所以写这篇文章,希望在业内对手机的故障分析挖掘能进入深一层,能起一个推动的作用。
& g. l' Z% j. ]8 o- s$ [9 i4 x当然,不可否认TI芯片组的工作方式与其它的芯片组有许多的神秘之处,如果想把它搞清,确确实实不是一件易事。如果说当时的诺基亚线路开机部分难分析(至今看诺基亚的开机部分解说,还有相当多的错误分析),但TI芯片组比它更难!
+ y& f( H% Q/ K- o  N6 i下面才是主题哦!!!!要回复的```
 楼主| 发表于 2006-4-23 22:35:55 | 显示全部楼层
一、开机部分(上)——小电流不能开机揭密
8 Q( J6 G. w" A1 E! U. D' l5 y' w+ w9 X1 L
隐藏: 3 `6 `: |8 k6 }8 ?8 f0 _- y  m# z/ h; Z
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* u* t  r' \# v' E! k; h(一)维修案例$ \' V* t1 D. I' g3 v$ C" N1 N
实例1:夏新A8+不能开机,按开机键无电流反应。' l4 m0 X; o( b
将AT1001维修电源100mA档开关打开,用电源线给手机供电,一加电就有4mA左右的电流,按下开机键无电流反应。, Y) a: l8 |2 q$ H+ y. y
拆开手机,测开机键内圈无电压。因为开机键内圈的电压是由UPR电压通过一个10kΩ的电阻R506上拉为与约等于电池电压的电压,因此如果开机线路没有断线,那么就是防静电保护管V700漏电短路,或是R506与UPR电压问题了。用数万用表的200kΩ档测开机键的内圈对地阻值,万用表的数字屏上无反应,可以排除V700漏电。再测C519上面的UPR电压,电压为0V,不正常,正常时UPR电压应该约等于电池电压VBAT。9 i( J) X% s- l+ Y% s2 R
从原理上分析可以知道,只要VBAT电压大于2.6V,或备用电池电压大于2.6V,电源IC的C3脚就输出UPR电压。因此拆下电源IC,测电池座的VBAT端到电源IC的E5脚,是通的,再测电池座VBAT端到电源IC的K3脚(VCC1)、D2脚(VCC2)、G9脚(VCC3)等,均不通。因为这些电压都是由VBAT_2电压提供的,而VBAT_2在未插入充电器时,是由VBAT电压经过一个0.2Ω的电阻R603产生的。用数字用的蜂鸣档测VBAT到R603(靠近D601的那一端)间的阻值,不通。7 _0 q/ f6 \* l: y
从电池座CN601上面的电池电压的滤波电容C101正端飞根线到R603(靠近D601的那一端),如图1所示,加电测开机键内圈电压,有接近于VBAT的电压,再按下开机键,电流表上已有变动的开机电流了。装好手机并插卡,接下开机键后,开机画面与开机音乐均正常,过会“中国移动”网络号也出来了,拨打电话试机一切都正常。
& y% L7 K- e. \6 F! f2 R! Y实例2:类似波导Q168手机不能开机,按开机键只有4mA的电流反应。6 b- c+ d) u/ ~; }8 p% [0 `
老外送来的一台与波导Q168外形完全一样的机子,不开机,按开机键只有4mA。拆开手机,主板也与Q168一样,更妙的是这台机子还没修过。于是找出Q168电路图,找出OSCAS振荡电路R505、C503的位置。在未按下开机键时,测C503上有4V的电压,按下开机键,C503上没有100kHz的锯齿波振荡波形,只有1.5V左右(用示波器测的)的直流电压,看来是电源IC坏掉无疑!
5 n7 r! f$ ], B( A8 z先将风枪开到200℃,把电源IC的四周的胶刮掉,再开到320度加热取下电源IC,处理主板上的残胶,换上好的电源IC。加电试机,手机开机了。总共时间不到半个小时,可能是我修机子以来钱挣的最容易的一次了。  |1 J8 X# h* {
实例3:夏新A8+不开机,按开机键只有微弱的电流反应。
8 ?; O9 v3 Y6 z2 J6 m这是一台从地市送上来维修的机子,拆开手机一看,电源、CPU和字库三大件都被动过。将AT1001维修电源100mA档开关打开,用电源线给手机供电,按下开机键,有5mA左右的电流。- M2 @% v3 }, m8 }0 {0 Z
先测开机键内圈电压,为3.9V,正常。用示波器测C503(与R505连接的一端)上OSCAS振荡波形,但只有一条等于UPU电压的直流波形。吹下电源IC,测C503(与R505连接的一端)到线路板上电源IC的F1脚是通的。因为有相当一部分机子OSCAS振荡电路不工作都是因电源IC损坏引起,于是更换一个PTWLR3012电源IC,但按下开机键后故障依旧。难道是R505与C503引起?用万用表测R505的在线阻值,竞然为0Ω!拆下R505再测它的阻值,还是0Ω。这个R505应该是220kΩ,看来这是一起人为的故障了。如图2所示。
( _/ r. ^, X9 G  K翻遍手机所有的废机板,都找不到阻值为220KΩ的电阻,只好从三星SGH-600板上拆下一个270KΩ的电阻代用。再按开机键,电流在50mA左右抖动几下,看来应该是开机了。装好手机试机,一切OK。
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 楼主| 发表于 2006-4-23 23:11:22 | 显示全部楼层
实例5:夏新A80不开机,按开机键电流上升到8mA左右马上回零。
. [1 s4 L. O) b8 [4 N. O. o! [该机是一个地州的顾客专门坐了一天的火车送来维修的,因为该机送到客服已有半年,经几层周转检测,被判死刑。
* z( x: F. e* k! P7 X- [$ n拆开手机一看,板子修的不算烂,虽然CPU、电源和字库都被拆过,但旁边的零件不象以前一些机子那样凌乱不堪。吹下CPU、电源和字库这三大件,发现一个点都没断,打胶的人手工算不错。于是告诉顾客,这机子应该可以修好,叫他2n以后过来取。1 [$ Y  p; U' A0 Z3 ^( c
给CPU和电源植完锡装到主板上,待主板冷却后,将维修电源调到4V给手机加电,测得UPR电压为4V,正常,按下开机键测R505、C503间的100kHz时钟信号,也正常。再测C528上的VREF电压,竟然为1.8V,而正常时电压应该为1.2V。
. z$ e' D# x4 Y8 X# ]  T估计应该是电源坏掉引起VERF电压变高。更换一个全新封装的电源IC,按下开机键再测VREF电压,依然为1.8V。与VREF有关的就电源IC、C528和R519了,电压变高,与C528肯定是没有关系的,因为它只是个滤波电容,那就剩下一个R519了。用万用表开到200K的电阻档,测R519两端电阻为120kΩ,正常,再将用万表调到蜂鸣二极管档,测R519两端的对地阻值,一端为600Ω,说明到电源IC没有断线,再测另一端对地阻值,万用表没有反应。R519接地的一端断线!心里暗自庆幸,还好没偷懒,按以往经常不测对地端阻值的习惯,都不知道再回头发现R519对地端断线要浪费多少时间呢!& y3 d' H+ n$ \
将R519的接地端飞根线到地,装上字库,加电开机,手机终于开机了。1 ^1 d) i& _4 N- Y
(二)案列剖析; R3 D, E5 x' x# V
下面我们看看TI芯片组(以厦新A6/A8为例)的开机过程。
7 M& {1 d" \, Z7 l待机状态
, D7 S# i' L5 y( h+ @2 h' P给手机装上电池后,电池电压VBAT3.6V从电源IC TWL3011/TWL3012的E5脚输入。当电池电压VBAT达到规定电压以上(大于2.6V),或备用电池电压大于2.6V,电源IC的C3脚输出UPR电压。UPR电压是一个关键性的电压,它从TWL3011/TWL3012的C3脚输出,由C519滤波,它即为电源IC内部的控制电压供电,也为外部的一些控制信号提供上拉电压。如果没有UPR电压,则电源IC就无法工作。
8 R1 a* [) }$ x9 f% _7 u这时手机处于待机状态(睡眠状态),在下列的任一种状态都可以使进入开机上电程序,即变为激活状态。
( ^7 U( e6 M3 B6 b2 u1.按下开机键超过30s;
) ?6 e0 G# B5 Y! R2.RPWON信号由高变低超过30s;8 o/ ?# y0 w" l- c
3.EXTPWR电压大于VBAT电压0.4V以上;
8 w  D" N+ O9 i! Z6 Q4.从CPU(HERCULES 或CALYPSO)来的RTC ALARM信号变为高电平。
3 F7 v% A) w/ c& M4 r  S+ w* h开机键SW700接到电源IC  TWL3011/TWL3012的B10脚PWRON输入端。在未按下开机键时,该脚的电压由R506接到UPR电压,被上拉为高电平;当按下开机键SW700,相当于对地短路,使PWRON端(END_ON_OFF信号)变为低电平,如果该脚保持了超过30s的低电平,电源IC就进入的上电开机模式。
5 @0 u7 R, e2 ~1 g+ R我们将RPWON端定义为手机遥控开机端口,从TWL3011/TWL3012的A10脚输入,来自系统连接器CON401(俗称为“尾插”)的10脚,它的作用相当于PWRON。只不过PWRON端是通过键盘板上的开机键开机,而RPWRON是通过尾插上的外部设备来控制手机开机,所以我们也称它为尾插开机线。和PWRON一样,RPWRON平时由R507接向UPR电压,被上接为高电平,如果用户通过接往尾插的设备,使RPWRON信号变为低电平的时间超过30s,手机也会进入上电开机模式。
/ b- S  U2 V8 s. }8 H& U5 v) aEXTPWR电压即充电器电压,在厦新A6/A8的图纸上标为DC_VOLT,和三星N系列的机子标法一样。该电压来自尾插CON401的16、17脚。一般来说插入充电器时,手机都可以进入充电状态,但有些时候如果充电器的质量有问题,或CON401接触不良,使DC_VOLT电压不能高于VBAT电压0.4V以上,就无法进入充电(开机)状态了。( M! {+ {9 ?5 I7 P. `7 e
RTC ALARM信号就是闹钟开机信号,它从CPU的B6脚IT_WAKEUP_INT4N端输出到电源IC的D7脚RTC_ALARM。与以前许多手机有较大不同的是,很多手机的32.768kHz实时时钟电路都在电源IC上,但TI芯片组的手机实时时钟电路做在CPU里。而电源IC在睡眠模式时,除了输出VR1电压给CPU内部的实时时钟电路供电外,其它电压都处于休眠状态。而TI芯片组也没有如其它机型那样用“看门狗”信号将电源IC由睡眠中激活过来,因此我们只得采用这根“RTC_ALARM”信号线唤醒电源IC,让它完成“闹钟”这一动作。与PWRON与RPWRON这两根开机激活输入线不同的是,前两都是由高变低来激活,而RTC_ALARM是由低电平变高电平来激活。, p6 Z' _* F, I. i( r" t
开机(电源启动)过程5 U( V8 y* x' d: I4 _3 n% X  F
对于上面四种方式,对电源IC的激活过程中,除了一小部分区别外,总体的过程还是一样的。但对CPU来说则大不相同,因为CPU要运行相应的程序才行。* \$ Z% y8 m+ W4 s# c
下面以按下开机键SW700为例,介绍电源IC执行开机激活过程:, K3 H  U& [0 o1 y
如果电源IC要工作,它首先就是启动自身的本振振荡器OSCAS。OSCAS的振荡频率由F1脚外接的阻容元件延时参数决定,由R505和C503组成的RC延时电路,使OSCAS产生100kHz左右的时钟信号。因此,TI芯片组组成的手机里是有三个时钟电路的,即射频部分产生的13MHz时钟一个,CPU产生的32.768kHz实时时钟电路一个,还有一个就是由电源IC产生的100kHz OSCAS时钟。OSCAS时钟是最不为不知的一个时钟电路,也是整个电路中最重要的一个时钟电路。# h- p  F% z/ ^- Q7 |+ g- }; \
因为电源工作是有条件的,众所周知,电的条件还是电(压),所以电源IC必须产生一个参考电压,用来比较这些电(压)条件是否符合要求。这个参考电压(VREF)由F4脚外部所接的电容C528滤波,至于参考电压的电流由G1脚外接的R519来决定。7 Q4 r+ y; M5 L
如果电池电压VBAT低于所规定的电压,稍后OSCAS停止工作,并终止上电开机过程,启动升压电路,这时VAUX电压被升压为5.6V左右。5 Z  U+ t% `( d' `
如果电池电压VBAT符合电源IC对电池电压的最低要求,电源IC启动所有的内部的稳压器,并输出:; Y4 @, ~% }# [
VR1 从电源IC的H1脚输出1.8V电压(电流120mA),为CPU数字内核与RTC 供电。
; W* W7 c/ q4 RVR2 从电源IC的E1脚输出2.85V电压(电流120mA),为Hercules的13MHz时钟输出和Flash、以及外部的RAM供电。# M  z7 n. ]% U
VR2B从电源IC的D1脚输出2.85V电压(电流50mA),为Omega与Hercules 通信电路以及其它的需要3V的外围电路供电。( |2 p; Y2 q6 E
VR1B 从电源IC的C1脚输出2.0V电压(电流50mA),为Omega内部电路供电。7 ^" F+ n+ b/ O+ P; ]
VR3从电源IC的H10脚输出2.85V电压(电流80mA),为模拟电路供电。
) O) q! N3 ~% a电源IC从D10脚输出高电平ONOFF信号激活CPU。& @( N2 U( B. u* i7 M! Y  w
电源IC从F6脚的RESPWRONZ信号由低电平变为高电平,对CPU进行复位。
: _+ G+ @' I# uCPU内部的ARM(CPU内核)起先使用32.768kHz时钟信号运行软件,稍后启动使用13MHz时钟信号。4 v6 |$ P1 z9 O' ^
至此,电源IC完成了它该做的绝大部分事情了,后面与开机有关的大部分都是归CPU所做了,想了解后情,参看《重拳出击——手机原理与实战的完美结合(TI篇)》的第二集“二、开机部分(下),异常不能开机电流揭密”。1 V3 K& [( N) N( t1 G
别走开,还没说完呢。从上面的待机状态与开机(电源启动)过程中,你能清楚上面五个实例的引起小电流不开机的来龙去脉吗?如果弄不明白,将在下集的“上期案例回顾”中为你解开谜底。
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发表于 2006-5-10 13:45:40 | 显示全部楼层
楼主辛苦了。实在是太好了。我惟一能做的,就只有把这个帖子顶上去这件事了。
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发表于 2006-5-31 11:32:58 | 显示全部楼层
顶  虽然看不大懂
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发表于 2009-4-7 22:45:10 | 显示全部楼层
我顶....正在维修手机的道路上...
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