آشنایی با قطعات و سخت افزار های گوشی های تلفن همراه

آشنایی با قطعات و سخت افزار های گوشی های تلفن همراه

قسمت اول:برد های موبایل به دلیل ساختار فشرده وپیچیده ای که دارند داری طراحی متفاوتنسبت به سایربردهای الکتریکی می باشند.این بردها دارای 7 لایه بوده که از داخل هرکداماز این لایه ها مدارهای مختلف عبور داده شده اندو این مدار ها در قسمت هایی از برد به هممتصل میشوند که به این قسمت ها متالیزه گفته می شود.
قبل ازهر چیز به توضیح مفاهیم اولیه در زمینه قطعات تلفن همراه میپردازم.
مقاومت:
این قطعه به عنوان یککاهش دهنده ولتاژ محصوب می شود.
به عنوان مثال برای قطعاتی که نیاز بهولتاژی کمتر از ولتاژ باتری دارند در مدار آنها از یک مقاومتبرای کاهش میزان ولتاژ استفاده می شود.
خازن: این قطعه بسته به این که در چه مداری از آن استفاده می شود دارایکاربرد های مختلفیمی باشد.ولی در حالت کلی به عنوان یک ذخیرهکننده ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد.
برای مثال فلشدوربین رو تصور کنید که به ولتاژ بالایی نیاز دارد.این ولتاژ بالا را خازن تامین میکند.

سلف: ( سیم پیچ)سلف یا سیم پیچ قطعه ای است که بیشتر از آن درمدارات فرکانسی استفاده می شود. اینقطعه کاربردهای گوناگونی دارد که میتوان به عنوان فیلتر ویا تطبیق امپدانس دو مدار با یکدیگروهمچنین به عنوان یک ذخیره کننده ولتاژ نیز استفادهشود.

دیود:قطعه ای دوپایه که نقش محافظتی و تثبیت کنندگیولتاژ دارد. و عبور جریان درآنها یکطرفه می باشد.و دارای انواع مختلف میباشد.

ترانزیستور:قطعه ای 3 پایه که بسته به اینکه در چه نوعمداری استفاده شود کارکرد متفاوتی دارد.
از ترانزیستورها بیشتر به عنوان تقویت کنندگی و سویچینگ استفاده می شود.

IC :قطعه ای می باشد که از مدارات مجتمع تشکیل شده است و در درون هر یکقطعات بسیار زیادیبا چینش مناسب قرار گرفتهاند.
آی سی ها بسته به کارشان عمل کرد های متفاوتیدارند.
**********************
برد های موبایل را به سه قسمت یا بلوک اصلیتقسیم بندی میکنند که شامل :

1- بلوک RF (Radio Frequency )
2- بلوک AF ( Analog Frequency )
3- بلوک Base Band
1- بلوک RF
اینبلوک و قطعات متعلق به آن در قسمت بالای برد گوشی قرار می گیرند.اینبلوکدر حقیقت وظیفه دریافت فرکانس های GSM از دکل های BTS مخابرات رو بر عهده دارد.
و پس از دریافت این فرکانس ها اطلاعات موجود درداخل انها را جداسازی کرده و به قسمتهای مورد نظردر گوشی ارسال می کند.

این بلوک شامل قطعاتی همچون :

آنتن, سوئیچ آنتن , فیلتر های SAW , آی سی RF , کریستال26مگاهرتز , VCO,
آی سی PF یا PA.

- آنتن: که در حقیقت وظیفه دریافت فرکانس ها از دکل های BTS را بر عهده دارد.

- سوئیچ آنتن: این قطعه شما رو در حالت فرستنده و گیرنده قرار می دهد و بین ایندوحالت سویچ می شود.

- فیلتر های SAW : همونطور که ازنامشون پیداست وظیفه فیلترینگ و نویز گیری را بر عهدهدارند و بهفرکانس هایی غیر از فرکانس های GSM اجازهورود به گوشی شما رو نمیدهند.

- آی سی RF :این آی سیوظیفه مدولاسیون و دمدولاسیون رو بر عهده دارد.

* ازانجایی که اصوات قابلیت انتشار محدودی دارند برای رفع این مشکل در مخابرات ازفرکانسها یا امواج با طول موج های بلند استفاده می کنند که قابلیت انتشارتا مصافت های بسیاردورتر را دارا می باشند.یعنی اصوات یا اطلاعاتسوار بر این امواج شده و سپس ارسال می شود.
در مقصداطلاعات سوار شده بر روی این امواج باید به وسیله قطعه ای خاص جداسازی شودکهاین کار در موبایل بر عهده آی سی RF می باشد.
به عمل سوار کردن اطلاعات بر روی امواجمدولاسیون و به عمل جداسازی اطلاعات از امواجرا دمدولاسیونگویند.
پس از اینکه ای سی RF اطلاعاترو از فرکانس ها جداسازی کرد انها را به بلوک AF ارسال می کند.
(سرنوشتاطلاعات در بلوک AF رو درقسمت خودش توضیح خواهم داد.)
پس از اعمالی که بر سر اطلاعات در بلوک AF آورده میشود یکسری اطلاعات به بلوک RF
و ای سی RF ارسال میشود.حال این ای سی باید اطلاعات رسیدهرا بر روی امواج سوارکند (مدولاسیون) تا برای ارسال آمادهشوند.
در این مرحله نیاز هست تا امواج یا فرکانس های مذکور توسط قطعه ایایجاد شود.
این فرکانس ها توسط قطعه ای بنام کریستال 26 مگاهرتز ایجاد شده ودر اختیارآی سی RF برایمدولاسیون قرار می گیرد.پس از عمل مدولاسیون فرکانس ها به سمتآی سی PF ارسال میشوند.

- آی سی PF :این آی سیوظیفه تقویت فرکانس های ارسالی را بر عهده دارد و فرکانسیا امواج رابه سمت سوئیچ آنتن ارسال میکند تا سوئیچ انتن نیز به کمک آنتن گوشیاینفرکانس ها رو در فضا منتشر کند.

VCO : این قطعه در حقیقت وظیفه تبدیل یک فرکانس به فرکانسی دیگر را برعهده دارد.
برای درک بهتر کار VCO زمانیرا فرض کنید که شما در حال مکالمه با گوشی هستید.
در این حالتشما از نزدیک ترین دکل BTS فرکانسها را دریافت می کنید حال اگر شما درحال حرکتباشید و از دکل BTSکهاطلاعات را دریافت می کنید دور شوید و به دکل دیگرنزدیک شویدباید ارتباط شما با دکل قبلی قطع و فرکانس ها را از دکل جدید و نزدیکتردریافتکنید. اما از انجایی که دکل های BTS دارای فرکانس های متفاوتی هستند در حالت عادیشما قادر بهدریافت فرکانس ها از دکل جدید نمی باشید و ارتباط شما قطع خواهد شد.
برای رفع این مشکل در برد گوشی ها قطعه ای به نام VCO طراحی و ساخته شده است.
VCO فرکانسهای قبلی را با فرکانس های جدید مطابقت میدهد و شما بدون هیچ مشکلیمیتوانیدفرکانس ها را دریافت کنید.

بلوک AF:

این بلوک شامل قطعاتی همچون آی سی Audio (صوت) , بلندگو و میکروفون میباشد.
در قسمت قبل گفته شد که اطلاعات از آی سی RF به سمت بلوک AF فرستادهمی شوند.
در این بخش اولین قطعه ای که اطلاعات وارد آن می شوند آی سی صوت میباشد.

آی سی Audio یاصوت:
این آی سی با نام COBBA نیزشناخته می شود و وظیفه اصلی آن تبدیل اطلاعات دیجیتالبه انالوگ وبلعکس می باشد.در حقیقت این آی سی اطلاعاتی که از آی سی RF دریافتمی کند و به صورت دیجیتال می باشد را به آنالوگتبدیل کرده و به سمت بلند گوی گوشیمی فرستد و در این حالت است که ما قادر بهشنیدن صدای شخصی هستیم که در حال صحبتباما می باشد.
حال برای اینکه ما نیز قادر به صحبت کردن باشیمو صدای ما توسط شخصی که پشت خطمی باشد شنیدهشود باید صدای ما از طریق میکروفون دریافت شود.
میکروفوناصوات را به امواج الکتریکی تبدیل میکند و به سمت آی سی صوتمیفرستد.
ای اس صوت این امواج را که به صورت آنالوگ هستند, به دیجیتال تبدیلمی کند و به سمتآی سی RF در بلوک RF ارسال می کند.
سرنوشت امواجدر بلوک RF را درقسمت قبل توضیح دادم.
و به این طریق صدای شما توسط شخصی که پشت خط میباشد قابل شنیدن می باشد.
دوستان عزیز توجه داشته باشید که آی سی صوت درهمه گوشی ها به صورت یک آی سیمنفرد قابل رویت نیست. به عنوان مثال در 1100نوکیا این آی سی به همراه 3 آی سی دیگرآی سی واحدیبه نام UEM راتشکیل میدهند.
قسمت دوم:بلوک Base Band

این بلوکخودشامل واحد هایی همچون واحد MCU , واحد UI و واحد منبع تغذیه وشارژینگ میباشد. قطعات متعلق به این بلوک معمولا در قسمت میانی برد گوشیبه پایین یافتمی شوند و شامل:آیسی CPU , آی سی های حافظه ای , آی سی پاور و آی سیشارژ , آی سی بلوتوث وآی سی رادیوFM و ... می باشد که به بررسیتک تکاین موارد میپردازیم:

آی سی CPU : این آی سیهمان کاری را در گوشی انجام میدهد که در تمامی برد هایالکتریکیانجام میدهد و آن چیزی نیست جز پردازش اطلاعات. و تمامی قطعاتبه نحوی با این آی سی در ارتباط می باشند.

آی سی های حافظهای:در موبایل از سه نوع آی سی حافظه ای استفاده می شود کهشامل:

1- آی سی RAM 2- آیسی FLASh 3- آی سی E2prom (EEPROM )


1- آی سی RAM :یک حافظهکوتاه مدت و موقت می باشد که برای نگه داری اطلاعاتبه صورت کوتاهمدت مورد استفاده قرار می گیرد.
این حافظه تازمانی که تغذیه شود توانایی نگه داری اطلاعات را دارا می باشد وبه محض خاموش شدن گوشی اطلاعات آن نیز پاک میشود.

2- آی سی FLASH :یک حافظه بلند مدت می باشد که بدون ولتاژ قادر به نگه داری اطلاعاتمی باشد.
این حافظه همان حافظه ای است که سیستم عامل گوشی بر روی آن ذخیره ونگهداری می شود.

3- آی سی E2PROM:یک حافظه بلندمدت می باشد که برای نگه داری اطلاعات جانبی گوشی از قبیلدفترچه تلفن , پیام ها , تصاویر ... و تمامی اطلاعاتی که شما در گوشیتون ذخیرهمی کنید می باشد.این حافظه همون حافظه گوشی یا Phone memory می باشد.

آی سیپاور:یکی از مهمترین آی سی های گوشی آی سی پاور است که وظیفه آن فراهمکردنولتاژ لازم برای قسمت های مختلف گوشی می باشد.
این آی سیتنها آی سی هستش که هیچ وقت خاموش نمی شود و فقط توان مصرفیآن در حالتهای مختلف متفاوت می باشد.
در حقیقت آی سی پاور با دریافت ولتاژ از باتریتوان مصرفی قطعات مختلف گوشی راتامین می کند.

آی سی شارژ:این آی سی که با نام های chaps و TAHVO نیزشناخته می شود و وظیفه شارژباتری درهنگامی که آداپتور به گوشی متصل می شود را بر عهده دارد.

آیسیBluetooth:این ای اسوظیفه ارسال و دریافت امواج Bluetooth رو بر عهده دارد.
( همین آی سی بود که باعث کلی کشمکش تو دنیاشد.)

آی سی رادیو FM :همانطور که از نامش پیداست وظیفه دریافت امواج FM و پردازش آنها در گوشیتونرو بر عهدهدارد تا از طریق اون بتونید کانال های رادیویی رو از طریق گوشیتون دریافتکنید.