課堂三　電路識圖

一、電路圖形符號

二、智能手機常用元器件引腳功能及內部電路

（一）RT9284 LED背光驅動IC引腳功能及內部電路

RT9284為100Hz～100kHz微控頻率升壓型白光LED驅動電路，可同時驅動4只串聯白光LED，能完全避免噪聲產生。RT9284在白光LED出現異常的情況下，具有過電壓保護功能。

RT9284采用TSOT-23-5和TSOT-23-6封裝，其引腳功能及內部電路如圖1-56、圖1-57所示。

（二）陀螺儀芯片LIS331DLHF引腳功能及內部電路

意法半導體陀螺儀芯片LIS331DLHF不僅能夠輸出加速度的數值，同時集成了很多的功能模塊，可以實現手機如下應用：屏幕自動翻轉、輕敲手機掛斷電話以及手機“翻轉靜音”等等。這些應用改變了傳統設備與用戶之間的交互方式，使產品有了更好的用戶體驗。

陀螺儀芯片LIS331DLHF引腳功能及內部電路如圖1-58、圖1-59所示。

（三）照相機同步振蕩器芯片SN74LVCIG123引腳功能及內部電路

SN74LVC1G123是具有施密特觸發器輸入的單路可再觸發單穩多頻振蕩器。

SN74LVCIG123引腳功能及內部電路如圖1-60所示。

（四）ISL59110輸出放大器引腳功能及內部電路

ISL59110是一單一供應軌道對軌道輸出放大器，其引腳功能及內部電路如圖1-61、圖1-62所示。

（五）TPS62201DBV開關電源轉換器引腳功能及內部電路

TPS62201DBV是高效率SOT-23封裝降壓DC-DC轉換器，其引腳功能及內部電路如圖1-63、圖1-64所示。

（六）揚聲器放大器NCP2824引腳功能及內部電路

安森美半導體的NCP2824是一款2.8W單聲道D類放大器，采用斜坡控制技術來提供低EMI（英文全稱“Electro Magnetic In terference”，直譯是電磁干擾）。NCP2824支持不削波和功率限制器模式的自動增益控制，對于揚聲器放大器而言，在智能手機的電池電壓很低的條件下會出現削波，導致輸出擺幅減小及飽和，NCP2824的自動增益控制“不削波”功能可以維持低失真，可以選擇最大總諧波失真（THD）閾值。另一方面，在高輸出功率條件下會出現過高輸出功率，致使輸出擺幅減小及飽和。功率限制器功能限制放大器的輸出功率（可選擇最大輸出電壓閾值），保護揚聲器免受過高音量導致的損傷。

NCP2824引腳功能及內部電路如圖1-65、圖1-66所示。

（七）揚聲器音頻功率放大芯片TPA2015D1引腳功能及內部電路

TPA2015D1是具有自適應升壓和電池跟蹤SpeakerGuard AGC的2WD類音頻放大器，并集成了自適應的升壓轉換器，能增加低輸出功率的效率。

TPA2015D1功能方框圖及內部電路如圖1-67、圖1-68所示。

（八）YDA144功放引腳功能及內部電路

YDA144是雅馬哈公司出品的小功率數字功放，適合通過小揚聲器的音量放大，例如手機和便攜電腦的揚聲器。

YDA144引腳功能及內部電路如圖1-69、圖1-70所示。

（九）射頻芯片MT6139引腳功能及內部電路

MT6139是MTK最常用的射頻芯片，其引腳功能及內部電路如圖1-71所示。

三、智能手機基本單元電路簡介

（一）開機電源管理電路

以采用單獨的電源管理芯片PM8029的智能手機為例，其開機電源管理電路如圖1-72所示。

此類機型的上電全部由高通的代碼控制，其開機原理為KPD_PWR_ON檢測電壓低電平有效。上電過程中將VPH_PWR主電源電壓通過PM8029電源管理芯片轉換得到機器正常工作的各種電壓。

（二）充電管理電路

采用PM8029電源管理芯片的智能手機，其內部集成了充電方案，共有三種充電狀態：涓流沖電→恒流充電→恒壓充電。

以采用FAN5402UCX專用電源芯片為例，其內部原理框圖如圖1-73所示，此充電管理芯片從USB接口的VCHAG直接取電，由I²C進行控制，輸出VPH_PWR為PM供電，同時為電池充電。

（三）時鐘電路

智能手機通常有主時鐘和副時鐘電路。

典型時鐘電路如圖1-74所示，19.2MHz時鐘輸出接入兩級濾波電路后，PMIC_TCXO經PM輸出給主芯片作為系統的主時鐘。32.768kHz晶振經電源管理芯片，由PM輸出SLEEP_CLK_MSM給系統。

（四）顯示屏與觸摸屏接口電路

顯示屏與觸摸屏接口電路如圖1-75所示，顯示屏直接扣在J1602上，實現顯示的連接。顯示屏采用MIPI接口顯示，連接好顯示屏，給板子供電，按Power鍵顯示屏即會顯示。

圖1-75中VAUX2_3V0（VCI_LCD）、VIO_1V8、VPH_PWR為觸摸屏電源；DSI1_DATA1_N/P、DSI1_DATA2_N/P、DSI1_CLK_N/P、GPIO38_LCD_RST、GPIO62_LCD_ID0、GPIO33_LCD_ID1、DSI1_TE0為顯示屏信號。

AP（運行在Application Processor的軟件包稱為AP包，包括操作系統、用戶界面和應用程序等）通過I²C與觸摸屏進行通信。圖1-75中VIO_1V8、VAUX2_3V0（TP AVDD）為觸摸屏電源；GPIO35_TOUCH_INT、GPIO36_TOUCH_RST_N、AP_I²C2_SDA/SCL_TOUCH為觸摸屏信號。

（五）觸摸屏按鍵接口電路

觸摸屏按鍵接口電路如圖1-76所示，J2202為觸摸屏按鍵連接器，與主FPC連接，AP通過I²C與電容按鍵的驅動IC進行通信。

圖1-76中VIO_1V8為電容按鍵的電源，GPIO151_CHANGE、GPIO152_CAPKEY_RST、AP_I²C2_SDA/SCL_TOUCH為電容按鍵的信號線。

（六）攝像頭接口電路

大多數智能手機都有主、副兩個攝像頭，如圖1-77所示為主、副攝像頭接口電路。主、副攝像頭與AP是通過I²C進行數字通信的，通過MIPI進行數據傳輸。

圖1-77中J1800為主攝像頭連接器，該連接器與主攝像頭單體相連。CAM_VIO_1V8、CAM_DOVDD、CAM_AVDD、CAM_AFVDD為主攝像頭接口電源，這些電源AP都可以通過GIPO來控制其開關。AP_I²C3_SDA/SCL為I²C信號。CSI1_CLK_N/P、CSI1_DATA2_N/P、CSI1_DATA1_N/P為MIPI信號。其他的信號有：GPIO102_MCAMIF_ID、AP_VCM_PD_N、MCAMIF_SHDN、MCAMIF_RESET、AP_MCAMIF_MCLK。

圖1-77中J1801為副攝像頭連接器，該連接器與副攝像頭單體相連。CAM_SVIO_1V8、CAM_SAVDO為電源，這些電源AP都可以通過GIPO來控制其開關。AP_I²C3_SDA/SCL為I²C信號。CSI2_CLK_N/P、CSI2_DATA1_N/P為MIP信號。其他的信號有：GPIO40_SCAMIF_ID1、GPIO14_SCAMIF_SHDN、GPIO22_SCAMIF_RESET、AP_SCAMIF_MCLK。

（七）揚聲器驅動電路

揚動器驅動電路如圖1-78所示，主要由音頻解碼芯片、功放芯片、主FPC連接器組成。

揚聲器的音頻信號從音頻解碼芯片的AUX通道輸出一對差分信號，經過兩個隔直電容之后，進入功放（U1202），U1202進行功率放大之后輸出，然后經過濾波磁珠和電容之后，通過主FPC連接器接至小板上的揚聲器，并驅動揚聲器。

（八）拾音器驅動電路

智能手機一般有主MIC和副MIC，主MIC安裝在小板上，副MIC安裝在主板上，兩個MIC的電路原理相同。

以副MIC為例，其驅動電路如圖1-79所示。MIC1402為硅麥，經過電路轉換為假差分信號，然后送給音頻解碼芯片。

（九）受話器驅動電路

受話器驅動電路如圖1-80所示，其主要是由受話器、連接器J1402及音頻解碼芯片等組成的。

受話器是在感光FPC上，通過J1402連接至主板，經過簡單的濾波電路，連接到音頻解碼芯片。

（十）耳機驅動電路

耳機驅動電路如圖1-81所示，其主要是由耳機連接器、耳機MIC、音頻解碼芯片等組成的。

圖1-81中J1500為耳機連接器，AUD_HSR和AUD_HSL為耳機左右聲道信號，HMICP和HMICN為耳機MIC的差分信號，AUD_HBIAS為音頻解碼芯片提供給耳機MIC的供電電壓。

（十一）振動器控制電路

振動器控制電路如圖1-82所示，其控制原理很簡單，通過控制電動機的電源開關實現振動的功能。

圖中主板連接器J2202中的⑩腳為振動器負極，腳為振動器正極VAUX3_3V0。

（十二）SIM/USIM卡接口電路

SIM卡接口電路如圖1-83所示，J2102是SIM卡座，用來連接主板和SIM卡。SIM_VDD是SIM的供電電源，SIM_RST是SIM卡復位信號，SIM_CLK和SIM_DATA分別是SIM卡時鐘和數據信號，SIM_CD是SIM卡插入檢測信號。

SIM卡檢測工作過程如下：

①當SIM沒有插入時，SIM_CD信號為低電平，插入后變為高電平1.8V。

②SIM_CD連接至Modem芯片。

③當Modem芯片檢測到有SIM卡插入后，開始給SIM卡供電，此時SIM_VDD開始上電。

④同時Modem芯片通過SIM_RST對SIM卡進行初始化。

⑤然后時鐘和數據開始傳輸。

（十三）TF卡接口電路

TF卡接口電路如圖1-84所示，J2101是TF卡卡座，TF卡的電源為VDD_MMC1，信號線為AP的SDIO。

TF卡插入的偵測是通過SD_DETECT實現的，未插入卡時，SD_DETECT是1.8V的高電平，當插入SD卡時，SD_DETECT為0V的低電平。

（十四）WiFi/藍牙電路

WiFi/藍牙電路由天線及匹配電路、信號調制和解調及處理電路組成。如圖1-85、圖1-86所示為某智能手機WiFi/藍牙電路工作原理。

WiFi/藍牙電路的無線接收與無線發射工作原理相同，只是路徑相反，以無線接收為例，其工作過程如下：

①首先WiFi/BT天線通過天線彈片J3503接收到附近的無線信號。

②該無線信號經陶瓷濾波器Z3599濾波。

③經射頻開關U3501對WiFi和BT信號進行轉換。

④將無線信號傳至WiFi/BT處理芯片U3401，對信號進行解調和處理。

⑤處理之后的信號為數字信號，可以和AP側進行數據交互。

（十五）GPS電路

智能手機的GPS電路主要由時鐘電路、天線及匹配電路、濾波電路、信號放大電路、信號解調及處理電路組成。GPS電路工作原理如圖1-87、圖1-88所示，其具體工作過程如下：

①GPS天線接收微弱的衛星信號（接至天線彈片J3603）。

②該信號經外部天線匹配電路，送到濾波器Z3601。

③濾波器先將GPS頻段以外的頻率進行濾除，然后將這個微弱的衛星信號傳送到低噪聲放大器U3699進行信號放大。

④放大之后的信號會帶來一些多余頻率的雜波，又經Z3602濾波器再次將衛星信號進行凈化，最后輸出一個GPS_RF_IN給GPS主控芯片U3601。

⑤主芯片將GPS信號進行處理。

⑥最后通過串口UART4和AP側進行數據交互。

（十六）加速傳感器電路

加速傳感器電路如圖1-89所示，U2004為加速傳感器芯片，AP通過I²C與加速度傳感器進行通信。

圖1-89中VIO_1V8、VDD_SENSOR為加速傳感器電路電源。GPIO23_MEMS_INT1、GPIO24_MEMS_INT2、I²C_SDA/SCL_SOR為加速傳感器信號線。

（十七）指南針傳感器電路

指南針傳感器電路如圖1-90所示，U2005為指南針傳感器芯片，AP通過I²C與指南針傳感器進行通信。

圖1-90中VIO_1V8、VDD_SENSOR為指南針傳感器電源。GPIO25_COMPASS_INT、I²C_SDA/SCL_SOR為指南針傳感器信號線。

（十八）陀螺儀傳感器電路

陀螺儀傳感器電路如圖1-91所示，U2003為陀螺儀芯片，AP通過I²C與陀螺儀傳感器進行通信。

圖1-91中VIO_1V8、VDD_SENSOR為陀螺儀電源。GPIO153_GYR_INT2、GPIO26_GYR_INT1、I²C_SDA/SCL_SOR為陀螺儀傳感器信號線。

（十九）TD-SCDMA發射射頻電路

TD-SCDMA發射射頻電路如圖1-92所示，其具體工作過程如下：

①首先TD-SCDMA發射信號從TD-SCDMA射頻芯片的腳輸出。

②經射頻PA U4702放大。

③經射頻GSM PA和開關U4701的腳，經天線發射出去。

④U4701內部開關同樣實現了多路射頻信號的選擇。TD PA的增益通過RFCTRL1、RFCTRL8、RFCTRL5來進行控制。

（二十）TD-SCDMA接收射頻電路

TD-SCDMA接收射頻電路如圖1-93所示，其具體工作過程如下：

①首先TD接收信號，從天線給到射頻GSM PA和開關U4701。

②該信號經U4701內部的開關后，從其⑩腳輸出至SAW濾波器Z4802，經TD-SCDMA射頻芯片。

③U4701內部的開關實現了GSM、TD收發射頻信號的選擇，通過RFCTRL 14、RFCTRL 2、RFCTRL 15、RFCTRL 10這四路控制信號來完成。

（二十一）GSM發射射頻電路

GSM發射射頻電路如圖1-94所示，其具體工作過程如下：

①首先GSM發射信號從GSM收發器芯片的（DCS1800/PCS1900）、（GSM900）腳輸出。

②該信號經射頻GSM PA和開關U4701 PA的放大和開關選擇后，經天線發射出去。

③U4701內部PA實現了對GSM發射信號的放大，開關同樣實現了多路射頻信號的選擇。

④GSM PA功率大小通過VRAMP腳來進行控制。

（二十二）GSM接收射頻電路

GSM接收射頻電路如圖1-95所示，其工作原理與TDSCDMA接收射頻電路類似，具體工作過程如下：

①首先信號從天線給到射頻GSM PA和開關U4701。

②經U4701內部的開關后，從腳（DCS1800/PCS1900）、腳（GSM900）輸出至SAW濾波器Z4803（DCS1800/PCS1900）、Z4801（GSM900）。

③該信號經濾波后，送到GSM收發器芯片。

④U4701內部的開關實現了GSM、TD收發射頻信號的選擇，通過RFCTRL 14、RFCTRL 2、RFCTRL 15、RFCTRL 10這四路控制信號來完成。