Chức năng:
ư Điều khiển tắt mở nguồn
ư Chia nguồn thành nhiều mức nguồn khỏc nhau ư Ổn định nguồn cung cấp cho cỏc tải tiờu thụ
Điện ỏp V.BAT cấp nguồn trực tiếp vào ba IC đú là IC nguồn, IC cụng suất phỏt và IC rung chuụng led.
Khi ta bật cụng tắc nguồn => tỏc động vào IC nguồn qua chõn PWRưON => Mở ra cỏc điện ỏp khởi động cấp cho khối điều khiển bao gồm:
+ VKĐ1 (điện ỏp khởi động 1) 2,8V cấp cho CPU + VKĐ2 ư 1,8V cấp cho CPU, Memory và IC mó õm tần + VKĐ3 ư 2,8V cấp cho mạch dao động 26MHz
Sau khi được cấp nguồn, khối vi xử lý hoạt động, CPU sẽ trao đổi dữ liệu với Memory để lấy ra phần mềm điều khiển cỏc hoạt động của mỏy, trong đú cú cỏc lệnh quay lại điều khiển khối nguồn để mở ra cỏc điện ỏp cấp cho khối thu phỏt tớn hiệu gọi là cỏc điện ỏp điều khiển bao gồm :
+ VĐK1 (điện ỏp điều khiển 1) Cấp cho bộ dao động nội VCO + VĐK2 Cấp cho mạch cao tần ở chế độ thu
+ VĐK3 Cấp cho mạch cao tần ở chế độ phỏt Điều khiển nạp bổ xung :
89
Dũng điện từ bộ xạc đi vào IC nạp và được CPU điều khiển thụng qua lệnh CHAưEN để nạp vào Pin, khi Pin đầy thụng qua chõn bỏo Pin BSI đưa về CPU mà CPU biết và ngắt dũng nạp.
Sự hoạt động của khối nguồn được minh hoạ như sau : ư Bước1 : Lắp Pin vào mỏy, mỏy được cấp nguồn V.BAT
ư Bước 2 : Bật cụng tắc ONưOFF, chõn PWRưON chuyển từ mức cao xuống mức thấp.
ư Bước 3 : IC nguồn hoạt động và cho ra cỏc điện ỏp VKĐ cung cấp cho khối điều khiển bao gồm dao động 13MHz, CPU và Memory
ư Bước 4 : Khối điều khiển hoạt động và truy cập vào bộ nhớ Memory để lấy ra chương trỡnh điều khiển mỏy.
ư Bước 5 : CPU đưa ra cỏc lệnh quay lại IC nguồn để điều khiển mở ra cỏc điện ỏp cung cấp cho khối thu phỏt súng hoạt động.
Hỡnh 3.47. Sơ đồ khối giao tiếp nguồn
Cấp nguồn V.BAT (Nguồn Pin) cho 3 IC ăn dũng lớn là IC khuếch đại cụng suất phỏt, IC nguồn và IC RungưChuụngưLed.
90
mỏy, nguồn + Pin lập tức đi đến cấp nguồn cho cỏc IC khuếch đại cụng suất phỏt, IC Nguồn, IC RungưChuụngưLed, tuy nhiờn ban đầu chưa bật nguồn, cỏc IC này ở trạng thỏi chưa hoạt động nờn chỳng ăn dũng rất nhỏ (vài mA)
Hỡnh 3.48. Sơ đồ mạch cấp nguồn cho khối điều khiển hoạt động
Nguồn khởi động cấp cho khối điều khiển là nguồn xuất hiện sau khi ta bật cụng tắc ONưOFF ( Cụng tắc tắt mở mỏy ) nguồn khởi động là nguồn giỏn tiếp đi ra từ IC nguồn bao gồm:
ư VKĐ1: Điện ỏp khởi động 1 => Cấp cho bộ dao động 26MHz hoặc 13MHz để tạo xung Clock cho CPU.
ư VKĐ2: Điện ỏp khởi động 2 => Cấp nguồn cho IC Vi xử lý (CPU). ư VKĐ3: Điện ỏp khởi động 3 => Cấp nguồn cho CPU và Memory.
Khi được cấp nguồn, khối điều khiển hoạt động, CPU sẽ truy cập vào bộ nhớ FLASH để lấy ra phần mềm điều khiển mọi sự hoạt động của mỏy như
ư Đưa ra lệnh duy trỡ cỏc điện ỏp khởi động ư Cho phộp màn hỡnh hiển thị
ư Điều khiển cấp nguồn cho khối thu phỏt súng ư Kiểm tra dữ liệu trờn SIM Card
91
Vỡ vậy nếu CPU hỏng hay bộ nhớ FLASH hỏng hoặc mất dao động 13MHz thỡ khối điều khiển sẽ khụng hoạt động và khụng đưa ra được cỏc lệnh trờn => kết quả là mỏy khụng mở được nguồn.
Trường hợp CPU và FLASH khụng hỏng nhưng lỗi phần mềm thỡ mỏy cú thể mất súng hoặc khụng đưa ra được giao diện trờn màn hỡnh.
Hỡnh 3.49. Mạch cấp nguồn cho cỏc khối thu phỏt súng hoạt động
Đú là cỏc điện ỏp điều khiển bao gồm
ư VĐK1: Điện ỏp điều khiển 1 ư Cấp cho mạch Thu súng ư VĐK2: Điện ỏp điều khiển 2 ư Cấp cho mạch Phỏt súng
ư VĐK3: Điện ỏp điều khiển 3 ư Cấp chung cho mạch Thu & Phỏt súng . Khi khối điều khiển hoạt động và phần mềm bỡnh thường, CPU sẽ đưa ra cỏc điện ỏp điều khiển quay lại IC Nguồn để điều khiển mở ra cỏc điện ỏp điều khiển cung cấp cho khối thu phỏt súng. Nếu khối điều khiển chưa hoạt động thỡ sẽ khụng cú lệnh quay lại điều khiển IC nguồn mở ra cỏc điện ỏp trờn.
92
3.5.2Khối điều khiển
a. Nhiệm vụ của khối điều khiển:
Như tờn gọi của nú thỡ khồi điều khiển làm nhiệm vụ điều khiển mọi sự hoạt động của mỏy, bao gồm cỏc điều khiển như sau:
ư Điều khiển mở nguồn. ư Điều khiển duy trỡ nguồn.
ư Điều khiển mở nguồn cho kờnh thu và kờnh phỏt tớn hiệu. ư Điều khiển quỏ trỡnh nạp Pin.
ư Điều khiển quỏ trỡnh mó hoỏ và giải mó tớn hiệu. ư Kiểm soỏt tớn hiệu đưa ra màn hỡnh LCD. ư Kiểm soỏt mó quột bàn phớm.
ư Kiểm soỏt SIM Card.
ư Điều khiển sự hoạt động của Camera.
ư Điều khiển cấp nguồn cho khối hồng ngoại, Bluetooth. ư Điều khiển tớn hiệu bỏo rung, chuụng, led.
93
Hỡnh 3.50. Nhiệm vụ của khối điều khiển
b. Cỏc thành phần trong khối điều khiển:
CPU (Center Processor Unit ư Đơn vị xử lý trung tõm) cũn gọi là IC vi xử lý. CPU hoạt động theo cỏc mó lệnh được lập trỡnh sẵn nạp vào trong bộ nhớ, CPU sẽ khụng hoạt động được nếu khụng cú phần mềm nạp trong bộ nhớ Memory. Trong điện thoại, CPU là linh kiện nhiều chõn nhất, chõn cú mật độ dầy và là linh kiện khú thay thế nhất.
Memory: là tập hợp của cỏc bộ nhớ bao gồm :
ROM ( Read Olly Memory ) đõy là bộ nhớ chỉ đọc, dữ liệu trong bộ nhớ này được nhà sản xuất nạp sẵn, bộ nhớ ROM cú nhiệm vụ lưu giữ cỏc trỡnh điều khiển, cỏc lệnh khởi động mỏy.
ư Với mỏy Samsung thỡ ROM là IC riờng cú 8 chõn.
94
ư Với NOKIA dũng DCT4 hoặc cao hơn thỡ ROM lại được tớch hợp trong IC nguồn, vỡ vậy khi thay IC nguồn NOKIA ta phải viết lại dữ liệu vào ROM thỡ mỏy mới cú thể hoạt động được (Gọi là quỏ trỡnh đồng bộ IC nguồn).
FLASH: Là IC nhớ cú tốc độ nhanh dựng để nạp cỏc phần mềm điều khiển mỏy như Hệ điều hành, vi xử lý khi hoạt động sẽ truy cập và lấy ra cỏc phần mềm điều khiển mỏy trong IC nhớ FLASH => qua giải mó tạo ra cỏc lệnh điều khiển => điều khiển cỏc bộ phận khỏc của mỏy hoạt động. Nếu cú vấn đề gỡ ở bộ nhớ FLASH thỡ mỏy sẽ khụng hoạt động được, thụng thường khi hỏng FLASH thỡ mỏy khụng duy trỡ nguồn.
Quỏ trỡnh chạy phần mềm là xoỏ và nạp lại cỏc thụng tin trờn bộ nhớ FLASH, nếu hỏng IC nhớ FLASH thỡ bạn khụng thể chạy được phần mềm.
Hỡnh 3.51. Sơ đồ khối điều khiển
● Chỳ thớch :
95
ư Add Bus (A0 ư A20): 21 đường dõy địa chỉ giữa CPU và bộ nhớ FLASH, 21 đường địa chỉ nghĩa là CPU sẽ quản lý được 221 địa chỉ nhớ trong FLASH.
ư Data Bus (D0 ư D15): 16 đường dõy trao đổi dữ liệu giữa CPU và FLASH, trong mỗi xung nhịp CPU sẽ truyền qua lại được 16 bit thụng tin.
ư Write (WR): Lệnh cho phộp ghi dữ liệu vào bộ nhớ. ư Read (RD): Lệnh đọc dữ liệu từ bộ nhớ.
ư ChipSelect (CS): Lệnh chon chớp, trong một IC nhớ cú thể cú nhiều chớp nhớ, mỗi thời điểm thỡ CPU chỉ giao tiếp với một chớp nhớ để ghi hay đọc thụng tin.
3.5.3.Khối thu phỏt
Hỡnh 3.52. Sơ đồ khối kờnh thu tớn hiệu
96
ư ANTEN SWITCH : Chuyển mạch Anten, do cú một Anten hoạt động chung cho cả hai chế độ thu và phỏt ở băng súng GSM và DCS vỡ vậy cần cú chuyển mạch, trong một thời điểm Chuyển mạch sẽ đúng cho Anten tiếp xỳc vào 1 trong 4 đường trờn.
Hỡnh 3.53. Sơ đồ nguyờn lý bờn trong của chuyển mạch anten
ư FILTER : Là bộ lọc, ở kờnh thu là bộ lọc thu, nhiệm vụ của bộ lọc là cho tớn hiệu trong giải súng cần thu đi qua, triệt tiờu cỏc tớn hiệu can nhiễu.
ư RXI và RXQ: Cỏc tớn hiệu điều chế vuụng gúc thu được sau mạch tỏch súng điều pha, đõy là cỏc tớn hiệu số.
ư RF IC: IC Cao trung tần, thực hiện cỏc cụng việc: Khuếch đại, trộn tần và tỏch súng điều pha ở chế độ thu và điều chế cao tần ở chế độ phỏt.
97
ư AUDIO: IC Mó õm tần, thực hiện cỏc cụng việc: Giải mó và mó hoỏ tớn hiệu, đổi tớn hiệu từ Analog sang Digital và ngược lại.
ư VCO: (Vol Control Ossilator): Mạch dao động điờu khiển bằng điện ỏp, cú nhiệm vụ tạo dao động cao tần để cung cấp cho mạch trộn tần ở chế độ thu và mạch điều chế cao tần ở chế độ phỏt
ư 13MHz: Đõy là mạch dao động tao ra tần số 13MHz (trong mỏy Samsung) hoặc 26MHz (Trong mỏy Nokia) mạch này tạo ra xung nhịp để đồng bộ mọi hoạt động của cỏc IC trờn mỏy như IC Cao tần, IC mó õm tần và IC Vi xử lý, ngoài ra 13MHz là tớn hiệu Clock cung cấp cho CPU hoạt động.
98 ư Speaker
ư POWER: Khối nguồn, điều khiển cấp nguồn cho khối điều khiển thụng qua cỏc điện ỏp khởi động VKĐ1, VKĐ2, VKĐ3 và cấp nguồn cho khối thu phỏt thụng qua cỏc điện ỏp điều khiển VĐK1, VĐK2, VĐK3. (Xem lại khối nguồn)
ư CPU và Memory: IC Vi xử lý và cỏc IC nhớ: Điều khiển mọi sự hoạt động của mỏy (Xem lại khối điều khiển), trong đú cú điều khiển quỏ trỡnh thu phỏt, điều khiển mó hoỏ và giải mó tớn hiệu õm thoại và cỏc tớn hiệu khỏc như tin nhắn, õm bỏo vv..
99
Hỡnh 3.54. Sơ đồ khối kờnh thu tớn hiệu
● Nguyờn lý hoạt động của kờnh thu:
ư Ở kờnh thu và phỏt đều tồn tại 2 băng súng là băng GSM và DCS hoạt động song song, tuy nhiờn ở Việt Nam chỉ sử dụng băng GSM nờn ta chỉ cần quan tõm đến băng súng này là chớnh:
ư Băng GSM cú dải tần thu từ 935MHz ư 960MHz, mỗi điện thoại khi liờn lạc chỉ sử dụng một kờnh cú giải thong là 200KHz để nhận thụng tin, việc sử dụng kờnh nào trong giải tần trờn là do đài phỏt quy định một cỏch tự động, khi số thuờ bao liờn lạc vượt quỏ số kờnh cho phộp thỡ sinh hiện tượng nghẽn mạch.
ư Tớn hiệu phỏt đi từ cỏc trạm BTS (Trạm phỏt súng) được thu vào MS (Mỏy thu) thụng qua Anten.
100
=> Tớn hiệu thu qua Anten => đi qua Chuyển mạch (ANTEN SWITCH) => Qua bộ lọc thu (FILTER) để loại bỏ can nhiễu => Sau đú tớn hiệu được khuếch đại (AMPLY) để tăng biờn độ => Đi qua bộ ghộp hỗ cảm (COUPLE) để chia tớn hiệu thành hai tớn hiệu cõn bằng => Đi vào IC RF => tớn hiệu được khuếch đại rồi đưa vào mạch trộn tần (MIXER) => Tớn hiệu dao động nội VCO được chia tần qua mạch (DIV) sau đú cũng được đưa vào mạch trộn tần (MIXER)
ư Đầu ra mạch trộng tần ta thu được tớn hiệu trung tần, tớn hiệu được đưa sang mạch tỏch súng điều pha (DETECT) để lấy ra cỏc tớn hiệu số RXI và RXQ => Đưa sang IC mó õm tần Audio.
ư IC mó õm tần cho giải mó GMSK ( DEMOD ) sau đú tớn hiệu được đưa qua CPU để gỡ mó chống nghe nộn và tỏch ra cỏc tớn hiệu điều khiển, tớn hiệu thoại cho quay trở lại IC mó õm tần => đưa qua mạch đổi DAC (Digital Analog Converter) để đổi tớn hiệu số sang tớn hiệu Analog lấy ra tớn hiệu õm tần, cho khuếch đại rồi đưa ra tai nghe.
ư Cỏc tớn hiệu điều khiển được CPU sử dụng để so sỏnh với dữ liệu SIM Card, chạy phần mềm điều khiển Dung chuụng Led và hiển thị thụng tin trờn màn hỡnh.
101
Hỡnh 3.53. Sơ đồ khối kờnh phỏt tớn hiệu
● Nguyờn lý hoạt động của kờnh phỏt.
Tớn hiệu thu vào qua Micro được đưa vào IC Audio (IC mó õm tần cũn gọi là IC COBBA) => Tớn hiệu qua mạch đổi ADC (Analog Digital Converter) đổi thành tớn hiệu số sau đú đưa sang IC Vi xử lý để cài mó chống nghe nộn và chốn thờm cỏc tớn hiệu điều khiển => tiếp theo tớn hiệu quay trở lại IC mó õm tần và đưa vào mạch điều chế GMSK (MODULATION) để tạo ra 4 tớn hiệu TXưIP, TXưIN, TXưQP, TXưQN, bốn tớn hiệu này được đưa sang IC Cao trung tần ( IC RF ), ở đõy cỏc tớn hiệu được tổng hợp lại qua mạch ASSEMBLE rồi cho điều chế lờn súng cao tần thụng qua mạch MIXER, tần số dao động nội từ mạch VCO được chia 2 qua mạch DIV sau đú đưa vào mạch điều chế cao tần MIXER, tạo thành tớn hiệu phỏt TXưGSM cú tần số nằm trong phạm vi 890MHz ư 915MHz => Tớn hiệu TXưGSM ra khỏi IC Cao tần theo 2 đường và được tập hợp lại thành 1 đường thụng qua cuộn hỗ cảm T1 (Couple) => sau đú đi qua bộ lọc phỏt FILLTER => khuếch đại qua tầng tiền khuếch đại PRE AMPLY => đi vài IC khuếch đại cụng suất PA ( Power Amply ) => tớn hiệu ra khỏi IC khuếch đại cụng suất => đi qua bộ cảm ứng phỏt T2 rồi đưa lờn chuyển mạch Anten (ANTEN SW) => đưa ra Anten phỏt ra ngoài khụng gian.
102
Từ IC RF đưa ra điện ỏp điều khiển thay đổi cụng suất phỏt VAPC ( Vol Amply Power Control ), khi mỏy thu ở xa đài phỏt, IC cụng suất được điều khiển để phỏt mạnh hơn, khi mỏy thu gần đài phỏt, IC cụng suất phỏt ở cụng suất yếu hơn. Tớn hiệu lấy ra từ bộ cảm ứng phỏt T2 cho hồi tiếp về IC Cao tần RF (TXưDET) cú tỏc dụng giữ ổn định cụng suất phỏt súng.