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移动电话测试与维修 /mo/www 第五章 频率合成系统 L O G O /mo/www * /mo/www 在移动通信中，常要求系统能够提供足够的信道，移动台也需能根据系统的控制变换自己的工作频率 需提供多个信道的频率信号，使用多个振荡器不现实 在工程中，通常使用频率合成器来提供有足够精度、稳定性好的工作频率 频率合成——将一个或多个基准频率信号变换为另一个或多个所需频率信号的技术 第五章 频率合成系统 移动电话通常使用的为带锁相环的频率合成器 5个基本的功能电路：参考振荡、鉴相器、环路滤波器（低通滤波器）、压控振荡器和程控分频器 射频VCO频率合成系统方框图 一、 正弦波振荡器 精度：PPM——百万分之一 压电效应：挤压或拉伸时，晶体的两端就会产生不同的电荷 能产生压电效应的晶体就叫压电晶体，水晶（α-石英）是一种有名的压电晶体 如果按一定方向对水晶晶体上切下的薄片施加压力，那么在此薄片上将会产生电荷；如果按相反方向拉伸这一薄片，在此薄片上也会出现电荷，不过符号相反；挤压或拉伸的力愈大，晶体上的电荷也会愈多 如果在薄片的两端镀上电极，并通以交流电，那么薄片将会作周期性的伸长或缩短，即开始振动 在交变电场中，这种薄片的振动频率丝毫不变 晶体振荡器 二、参考振荡 在频率合成中，需要有一个频率比较低且非常稳定的信号作基准信号（参考信号）——由晶体振荡电路产生 产生基准信号的这个电路就被称为参考振荡 该电路产生的信号也用于基带电路，作逻辑时钟信号 对于移动电话来说，产生参考信号的振荡电路其实也就是系统主时钟电路 GSM移动电话，参考振荡电路产生的信号有13MHz、26MHz与19.5MHz的 CDMA手机，通常使用19.68MHz的信号作为参考信号，也有使用19.2MHz、19.8MHz信号的 WCDMA手机，有使用19.2MHz的，有使用38.4MHz的，有使用13MHz的 参考振荡 参考振荡信号 参考振荡电路产生的信号既给射频频率合成电路提供 参考信号，又给基带电路提供逻辑时钟信号 参考 振荡 频率 合成 基带 电路 逻辑时钟 参考信号 参考振荡电路受逻辑电路提供的AFC（自动频率控制）信号控制 数字基带部分的DSP（数字语音处理器）输出控制数据，然后经模拟基带部分的AFC DAC单元转换，得到AFC信号 GSM手机采用AFC实现手机与系统的同步——BCCH CDMA手机通过同步信道和GPS实现移动台与基站的同步 1、AFC信号 2、参考振荡组件电路 整个振荡电路被封装在一起，通常只有AFC、输出、电源、地等四个端口。 参考振荡组件实物 GSM手机中的参考振荡组件实物 参考振荡组件实物 CDMA手机中的参考振荡组件实物 半集成的参考振荡电路 振荡电路被集成在复合射频（或基带）芯片中，与外接的时钟晶体组成参考振荡电路，该电路有AFC信号控制晶体振荡电路。 半集成的参考振荡电路 除晶体外，其他的电路都被集成在射频（或基带）芯片中（有些可能会接几个补偿电容）。在这一类电路中，基带电路通常是通过射频控制总线来控制参考振荡电路。 3、参考振荡组件的端口 将万用表设置在短路线测试档位，将万用表的黑表笔接地。将万用表的红表笔分别放在4个端口上，当红表笔放在接地端口时，万用表会发出响声 将万用表设置在二极管测试档位上，将万用表的红表笔接地，用万用表的黑表笔分别放在另外3个端口上 当万用表上显示的数字为0.7左右时，万用表黑表笔所接的端口是该器件的控制端——AFC端口 对于剩下的两个端口，用万用表检测其电压即可：电压高（2.8V）的是电源端；电压低或基本上无电压的是输出端 频谱仪检测到的13MHz参考振荡信号 频率计检测到的13MHz参考振荡信号 4、检修参考振荡电路 完全没有输出——检查工作电源，或更换参考振荡组件。 有输出，幅度低——更换参考振荡组件。 有输出，频率偏移——检查AFC信号线路，或更换振荡组件。 三、锁相环 1、鉴相器（PD） 鉴相器（PD）是一个相位比较器 相差—电压转换装置： 将VCO振荡信号的相位变化变换为电压的变化，鉴相器输出的是一个脉动直流信号，这个脉动直流信号经LPF滤除高频成分后去控制VCO电路 采用数字鉴相器时，由于其输出为双端口输出，在与环路滤波器的连接上就成问题 通常在两者之间加入一个双端输入单端输出的，而且能将鉴相器输出的相位误差信号正确地反映出来的电路——电荷泵或泵电路 2、环路滤波器 低通滤波器，又被称为环路滤波器（Loop Filter） 消除PD输出的高频谐波成分，抑制对VCO的干扰 一个RC电路，位于鉴相器与VCO电路之间 √ × 3、分频器 分频器有分频比固定的和可变的