Глава 2. Устройство мобильного телефона
Общие сведения.
Наконец-то, скажут многие, мы добрались до главного. Как же устроен этот сложный мобильный телефон? Для того чтобы понять, что в его устройстве нет ничего сложного, условно разделим его на части и рассмотрим каждую в отдельности.
Основой мобильного телефона, образно говоря, его сердцем является микропроцессор (UPP - Universal Phone Processor), который при помощи набора очень простых команд (операций) выполняет сложные действия, алгоритмы которых запрограммированы в памяти. Такая структура дает преимущества, поскольку память можно перепрограммировать. Именно в программе заложены практически все функциональные возможности аппарата, начиная с управления включением. Непосредственно к процессору подключается память, клавиатура и дисплей.
Приемопередатчик выполняет функции передачи и приема сигналов под управлением микропроцессора. Так как прием и передача в системе GSM разделены во времени, приемник и передатчик используют общую антенну. Основой приемопередатчика является цифровой сигнальный процессор - DSP (Digital Signal Processor), который осуществляет как формирование сигналов для передачи в эфир, так и декодирование принимаемых сигналов.
Контроллер питания представляет собой одну или несколько микросхем, которые выдают набор питающих напряжений для всего телефона, и каждое из которых формируется отдельно в те промежутки времени, когда это напряжение необходимо для работы. Такое устройство питания позволяет существенно экономить емкость аккумуляторной батареи. Кроме того, контроллер питания управляет зарядкой аккумулятора. Непосредственно к аккумулятору всегда подключены: контроллер питания, усилитель мощности приемопередатчика и схема формирования напряжения подсветки клавиатуры и дисплея. Она необходима, поскольку напряжение аккумулятора в процессе работы уменьшается, в то время как яркость подсветки должна оставаться постоянной. Контроллер заряда находится в телефоне и использует постоянное выпрямленное нестабилизированное напряжение внешнего зарядного устройства - "зарядки".
Несколько контроллеров, которые могут входить в состав одной микросхемы или нескольких, формируют:
- речевой сигнал (микрофон и динамик), сигналы гарнитуры формируются отдельными усилителями;
- вызывной сигнал (вибромотор и полифонический звонок);
- считывание и запись информации в SIM (Subscriber Identity Module)-карту;
- сигналы для оптического (ИК) порта, Bluetooth и другие - на схеме не показаны.
Обмен с компьютером осуществляется через системный коннектор.
Кроме вышеперечисленного все телефоны имеют системный тактовый генератор, который располагается в DSP, часы реального времени с кварцевым резонатором 32768 Гц, аналого – цифровые ADC (Analog-Digital Converter) и цифро – аналоговые DAC (Digital-Analog Converter) преобразователи.
Глава 3. Устройство отдельных частей мобильного телефона
Аккумуляторы
Приобретая мобильный телефон, человек, как правило, меньше всего задумывается над сроком его безотказной работы. А если и задумывается, то связывает его прежде всего с ненадежностью микросхем, радиоэлементов и механическими повреждениями. Исследования показывают, что первое место по отказам занимают элементы питания. В настоящее время в мобильных телефонах используют никель-кадмиевые (NiCd), никель-металл-гидридные (NiMH), литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Polymer) аккумуляторные батареи. Рассмотрим характеристики аккумуляторов.
Емкость аккумулятора
Емкость аккумулятора – максимальное количество электричества, которое можно получить от одной полной зарядки. Обозначается латинской буквой С и выражается в ампер-часах (А-ч) или миллиампер-часах (мА-ч). Так, например, аккумулятор емкостью 720 мА-ч способен отдавать в нагрузку ток 720 мА в течение оного часа или 360 мА в течение двух часов. При этом, конечно, разрядный ток не должен превышать некоторой максимальной силы для конкретного типа аккумулятора, иначе его пластины быстро выйдут из строя.