電話回路:基本コンポーネントとその仕組み
人々の生活の中で最も重要な電子機器のリストを作成すると、携帯電話を見逃すことはほとんどありません。なんで？携帯電話は、人々が頻繁に使用する最も複雑なデバイスの 1 つです。さらに、今日の携帯電話では、毎秒数百万の計算を処理できます。これにより、音声ストリームが解凍および圧縮されます。また、これらのデバイスは多くの FM チャンネルを送受信できます。しかし、このすべての機能は、電話回線のおかげで可能です。この記事では、携帯電話の主要な回路基板コンポーネント、その仕組みなどについて説明します。
始めましょう!
携帯電話の基本コンポーネント
携帯電話の仕組みを理解するのに役立つ、携帯電話の重要なコンポーネントを次に示します。
キーボードと LCD 画面
キーボードと LCD 画面は、電話機との通信を可能にする重要なチャネルのペアです。
電話のキーボードと LCD 画面
そのため、キーボードのボタンを押して携帯電話にデータとコマンドを発行するだけです。
また、LCD 画面は、不在着信、テキスト メッセージ、ダイヤル番号などのキーボード入力に基づいて非言語データを中継します。また、このペアはステータス レポート、コマンドなどを処理できます。
電話の LCD スクリーンを取り外す技術者
マイクとスピーカー
これらのコンポーネントを使用して、デバイスは他の顧客からのメッセージをあなたに伝えます。マイクに向かって話すと、音が電気に変わります。次に、電気信号がデジタル化され、アンテナを介して送信されます。
電話のマイクとスピーカー
また、誰かがあなたに話しかけると、信号がアンテナに当たります。次に、デジタル化されず、スピーカーに移動して電気信号を音に変換します。
回路基板
電話回路基板
このコンポーネントは、電話の動作を制御します。また、SIM カードの挿入、電話の着信、緊急通報などを知らせるバイブレーターやブザーなど、さまざまな機能を備えています。
バッテリーとアンテナ
バッテリーは携帯電話に命を吹き込みます。したがって、それがなければ、携帯電話では何も起こりません。これは、スマートフォンを開いたときに最初に目にするものの 1 つです。
電話のバッテリー
一方、アンテナは、電話機が他の電話機にリンクするポータルです。さらに、ほとんどの携帯電話では、アンテナには回路ワイヤのコイルがあり、カバー (取り外し可能) に取り付けられていますが、これは簡単に壊れてしまいます。
電話アンテナ
出典:ウィキワンド
携帯電話の回路基板はどのように機能しますか?
回路基板は電話の脳領域です。ただし、次のコンポーネントと連携することで、システム全体を実行して、携帯電話が適切に機能することを確認できます:
コンピュータ チップ
コンピュータ チップ
ソース:Piqsels
回路基板には、いくつかのコンピュータ チップがあります。そして、これらのコンポーネントは、ボード内でデジタルからアナログへ、およびアナログからデジタルへの変換を行う役割を果たします。
言い換えれば、コンピューターチップは、発信オーディオ信号をアナログからデジタルに変更します。次に、音声信号をデジタルからアナログに変換します。
さらに、ボードの信号プロセッサは、毎秒 4,000 万命令 (MIPS) 機能の定格を備えています。これにより、信号操作の計算を迅速に行うことができます。さらに、信号の圧縮と解凍の両方を処理します。
フラッシュ メモリと ROM チップ
電話メモリ チップ
これらのコンポーネントは、電話の保管場所として機能します。また、携帯電話のオペレーティング システム全体とカスタマイズ可能なオプションを保存するのにも役立ちます。また、回路基板は電源と無線周波数セクションを使用して、電源と電話の充電を管理します。
さらに、フラッシュ メモリと ROM チップは、さまざまな FM チャンネルを制御します。
マイクロプロセッサ
電話マイクロプロセッサ
ソース:最大ピクセル
マイクロプロセッサは、携帯電話のキーボードと表示領域のタスクを処理します。また、電話のコマンド オプションと制御信号にも注意を払います。さらに、マイクロプロセッサはキーボードの主要機能を相互接続します。
単純な携帯電話検出回路
携帯電話検出回路
出典:Researchgate ℅ Hamzah M. Marhoon
この単純な携帯電話検出回路は、いくつかの受動部品とオペアンプを使用しています。このプロジェクトに必要なパーツは次のとおりです:
- コンデンサ:
- 0.22µF セラミック (1)
- 100µF/25V 電解 (1)
- 22pf セラミック (3)
- 0.1µF ポリエステル/セラミック (1)
- BC548 (1)
- 抵抗器 (すべて ¼ ワット):
- 1KΩ (1)
- 100KΩ (1)
- 2.2MΩ (1)
- 1.2MΩ (1)
- 銅線 (5cm) – 1
- PCB
- LED (赤) – 1
- CA3130 オペアンプ
動作原理
LC 回路のチューニングに通常の RF 検出器を使用できないことに注意することが重要です。これは、携帯電話の GHz 周波数の信号を検出するのに理想的ではないためです.
とはいえ、携帯電話の波長範囲は 3.3 ～ 10 cm、伝送周波数は 0.9 ～ 3 GHz です。したがって、モバイル バグに必要なギガヘルツ信号を検出する回路があれば、役に立ちます。
このプロセスは、回路の C3 または 0.22µF ディスク コンデンサが携帯電話の RF 信号を取得することから始まります。次に、コンデンサのリードの長さ (18mm) と約 8mm の間隔が好ましい周波数を取得します。
そのため、ディスク コンデンサは小さな GHz ループ アンテナのように動作します。さらに、携帯電話の RF 信号をトラップします。
さらに、オペアンプは、非反転入力と反転入力を組み合わせたC3に接続します。
そして、それらは両方とも電流から電圧へのコンバーターを形成します。
また、この回路は、入力がゲート保護された p チャネル MOSFET トランジスタを使用する CMOS バージョンです。さらに、これは低入力電流、高速性能、および高入力インピーダンスの提供に役立ちます。
したがって、出力CMOSトランジスタは、出力電圧を各電源電圧端子の約10mVに移動できます。とはいえ、C3 はリード インダクタンスと結合し、携帯電話の信号を遮断する伝送線のように動作します。
したがって、コンデンサはフィールドを生成します。そして、フィールドは微小電流のようなエネルギーを蓄積し、IC1 の入力に転送します。その結果、これは IC1 のバランスのとれた情報を歪め、風を一致する出力電圧に変えます。
第 2 段階
R1 (値の大きい抵抗) とコンデンサ C4 により、反転入力の安定性が確保されます。したがって、出力はハイ状態に簡単にスイングします。一方、R2 は C4 の放電経路を提供します。そして仕事が高いとき、R3 (帰還抵抗) は反転入力を高くします。
次に、C5 を IC1 のピン 8 とピン 1 に接続します。その結果、周波数応答を向上させるために制御と位相補償を得る必要があります。
そのため、C3 が携帯電話検出信号を取得すると、LED は高出力と低出力を示します。その結果、単安定タイマーは C7 を介してトリガーされます。また、C6 はトランジスタのベース バイアスを保持し、高速スイッチング動作を実現します。
また、コンデンサと抵抗 (値の小さいタイミング部品) は、短い時間遅延を生成します。この回路を標準の PCB にコンパクトに組み立てて、このセットアップで小さな箱やジャンク モバイル ケースに入れることができます。
アプリケーション
- 環境内の携帯電話の検出
- 盗まれた携帯電話の発見
- 動画と音声を無許可で送信しているスパイ携帯電話を見つけるため
制限事項
回路は低域検出器です。
最終的な考え
電話回路は、携帯電話の頭脳として重要な役割を果たしています。しかし、この回路は、バッテリー、LCD 画面、キーパッド、スピーカーなどの他の回路基板コンポーネントを起動することによってのみ機能します。
また、盗まれた携帯電話、固定電話、またはスパイ携帯電話を特定の範囲の直径で発見するのに役立つ単純なモバイル検出回路をセットアップすることもできます。
しかし、このプロジェクトには難点があります。低域検出器です。つまり、回線の範囲から遠く離れた電話をセットアップで検出できない可能性があります。
簡単なモバイル検出回路の構築についてサポートが必要ですか?それとも、プロジェクトに最適な電話回路を手に入れたいですか?お気軽にお問い合わせください。
産業技術