Tiêu điểm

Loạt bài tìm hiểu về Điện Thoại Di Động Phần 2-Bài 2

Bài-2: Linh Kiện Và Tín Hiệu Trong Điện Thoại Di Động
Nội dung: Bản chất của Điện thoại di động, Bản chất tín hiệu trong điện thoại di động, Bộ chuyển đổi tín hiệu Analog - Digital, Mạch điều chế và tách sóng trong IC cao trung tần, Cấu tạo của IC khuếch đại công suất phát, Cấu tạo của chuyển mạch Anten.
1. Bản chất của điện thoại di động
● Điện thoại di động ngày nay là sự kết hợp của nhiều thiết bị
- Một chiếc Radio
- Một chiếc máy phát sóng cao tần
- Một máy vi tính
- Một Camera kỹ thuật số
=> Tất cả được gói gọn và thu nhỏ trong một thiết bị nhỏ xíu nằm gọn trong lòng bàn tay .
● Nếu bạn đã hiểu được Radio, nếu bạn đã hiểu được Máy vi tính tức là bạn đã tiến gần tới chiếc điện thoại di động, vì vậy chúng tôi khuyên bạn để dễ dàng tiếp cận chương trình này bạn hãy khám phá chiếc Radio và chiếc máy vi tính trước .
2. Bản chất tín hiệu trong Điện thoại di động
                                                 Bản chất tín hiệu trong Điện thoại di động

● Tín hiệu số:
Đây là tín hiệu chỉ có hai mức điện áp "không có điện - biểu diễn bằng số 0" và " có điện biểu diễn bằng số 1 ", tín hiệu âm tần sau khi đi qua mạch chuyển đổi A - D sẽ cho ra tín hiệu số ( Digital ).
Trong điện thoại tín hiệu số là tín hiệu liên lạc giữa IC cao tần với IC mã âm tần, ngoài ra tín hiệu số là tín hiệu xử lý chính của CPU và bộ nhớ Memory .
● Tín hiệu cao tần:
Tín hiệu số được điều chế vào sóng cao tần theo phương pháp điều pha để tạo ra tín hiệu cao tần phát, tín hiệu cao tần phát có tần số từ 890MHz đến 915MHz.
Tín hiệu cao tần phát (TX) đi ra từ sau mạch điều chế trên IC cao trung tần, chúng được khuếch đại tăng công suất trước khi đưa ra Anten phát về tổng đài thông qua các trạm thu phát.
3. Bộ chuyển đổi A-D và D-A (Analog <=>Digital )
Bên trong IC mã âm tần:
● Tín hiệu tương tự - Analog
Tín hiệu Analog là tín hiệu trong tự nhiên sau khi đổi ra tín hiệu điện như tín hiệu âm tần, tín hiệu thị tần ... tín hiệu tương tự có dạng hình sin .


                                                           Tín hiệu Analog dạng hình sin

● Tín hiệu số - Digital
Tín hiệu số không có trong tự nhiên mà đây là tín hiệu do con người tạo ra, tín hiệu số chỉ có hai trạng thái:
- Có điện biểu diễn bằng số 1
- Không có điện biểu diễn bằng số 0



● Đổi tín hiệu Analog sang Digital
Mạch lấy mẫu





● Tín hiệu âm tần được lấy mẫu ở tần số khoảng 10KHz, trung bình tín hiệu thoại có tần số từ 1KHz đến 2KHz vì vậy mỗi chu kỳ tín hiệu được lấy mẫu khoảng 5 đến 10 điểm.
● Các điểm lấy mẫu sẽ đo được các giá trị từ nhỏ nhất là 0 đến lớn nhất là 255 mức. Ví dụ ở trên đo được giá trị tại các điểm là:
A = 150
B = 240
C = 225
D = 80
E = 50
F = 140
Các tín hiệu này sẽ được đổi thành tín hiệu số (Bạn xem lại cách đổi trong chương "Tổng quan" chương trình Phần cứng máy tính).
A = 150 = 1001 0110
B = 240 = 1111 0000
C = 225 = 1111 0101
D = 80 = 0101 0000
E = 50 = 0011 0010
F = 140 = 1000 1100
● Mạch điện đổi tín hiệu Analog => Digital



● Mạch điện đổi tín hiệu Digital => Analog
4. Mạch điều chế và tách sóng bên trong IC cao - trung tần.
● Mạch điều chế cao tần
Sau khi đổi từ tín hiệu Analog thành tín hiệu Digital, kết hợp với các tín hiệu điều khiển từ CPU sau đó tín hiệu số được đưa vào mạch điều chế cao tần.
10
Mạch điều chế theo phương thức điều pha, tại thời điểm tín hiệu số đổi trạng thái => sẽ biến điệu làm cho tín hiệu cao tần đổi pha 180o.



Điều chế theo phương thức điều pha
● Điều chế thành tín hiệu cao tần phát



Mạch điều chế cao tần theo phương thức điều pha nằm trong IC cao trung tần => tạo ra sóng cao tần phát
● Mạch tách sóng điều pha



Mạch tách sóng điều pha nằm trong IC cao trung tần lấy ra các tín hiệu số
5. Cấu tạo IC khuếch đại công suất phát.
Hình dáng IC khuếch đại công suất phát



                                                     Hình dáng IC khuếch đại công suất phát


        Cấu tạo của IC khuếch đại công suất phát (ở trên chỉ vễ cho một đường GSM)

IC khuếch đại công suất phát là mạch tích hợp nhiều Transistor, nếu bạn đã học phần công suất âm tần của Radio trong Điện tử cơ bản thì việc phân tích nguyên lý của mạch trên sẽ không có gì khó khăn.,
● IC khuếch đại công suất phát là linh kiện có tỷ lệ hỏng cao nhất trong số các IC của điện thoại di động, khi hỏng chúng thường làm chập nguồn V.BAT ( chập nguồn Pin )
6. Cấu tạo của chuyển mạch Anten




                                              Hình dáng của chuyển mạch Anten




                                                       Cấu tạo của chuyển mạch Anten
● Chuyển mạch Anten có một đầu vào chung là Anten thu phát, đầu ra có thể đóng sang các đường
- TX-GSM đây là đường phát cho băng sóng 900MHz
- TX-DCS đây là đường phát cho băng sóng 1800MHz
- RX-GSM đây là đường thu cho băng sóng 900MHz
- RX-DCS đây là đường thu cho băng sóng 1800MHz
● Chuyển mạch sẽ được điều khiển để đóng sang một trong 4 đường trên, có hai lệnh điều khiển chuyển mạch là VANT1 và VANT2 xuất phát từ IC cao trung tần .
● Khi hỏng chuyển mạch có thể gây mất sóng, khi đó ta có thể đấu tắt qua chuyển mạch để thử .