Leccion 9

Cuaderno del Técnico Reparador

Cómo Funcionan los Teléfonos Celulares El Sistema de FI para WCDMA (MAX2309) Tal como describimos en la edición anterior, la señal de CDMA captada por un teléfono celular primero debe ser demodulada para llevarla a un valor de frecuencia intermedia de 190MHz y luego debe ser amplificada y demodulada (demodulación en cuadratura) para obtener la información en banda base. Este procedimiento, en el teléfono Motorola A920 es realizado por un circuito integrado que posee un amplificador de ganancia variable, un demodulador en cuadratura, un VCO y un sintetizador para realizar todas las funciones. En esta nota describimos el funcionamiento de este Integrado, el MAX2309. Preparado por: Ingeniero Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

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l bloque receptor-demodulador de WCDMA de los teléfonos celulares poseen un circuito integrado que realiza todas las funciones de amplificación, demodulación en cuadratura y tratamiento de la señal en una frecuencia intermedia. El A920 de Motorola posee, para realizar esta función, a un MAX2309. Esto significa que el teléfono celular recibe la señal CDMA, que es convertida por un circuito integrado como el MAX2388 descripto en la edición anterior de Saber Electrónica y luego es enviada al circuito de frecuencia intermedia, basado en este caso en un MAX2309, con una frecuencia de 190MHz. Los circuitos integrados MAX2306/MAX2308/MAX2309 son sistemas de FI CDMA diseñados

para trabajar en dos bandas, en modo dual y en modo simple para sistemas de teléfonos celulares NCDMA y W-CDMA. El camino de señal atraviesa un amplificador de ganancia variable (VGA) y un demodulador de cuadratura (I/Q). Las características del dispositivo son garantizadas para una tensión de alimentación de 2.7V para una ganancia por encima de los 110dB. Aclaramos que N-CDMA es el término empleado para definir Acceso Múltiple por División en Código para Banda estrecha (Narrowband Code Division Multiple Access), o el antiguo CDMA. También conocido en EE.UU. como IS-95. Desarrollado por Qualcomm y caracterizado por su alta capacidad y radio de células pequeño. Tiene un espectro de pro-

pagación de 1.25MHz en el aire. Usa la misma banda de frecuencia que AMPS y soporta AMPS, empleando la tecnología de propagación de espectro y un esquema de codificación especial. Fue adoptado por la TIA en 1993. Como ya sabemos, W-CDMA es el término empleado para CDMA de banda ancha. A diferencia de otros dispositivos similares, la familia MAX2306/9 incluye osciladores duales y sintetizadores para formar subsistemas de FI autónomos. La referencia del sintetizador y los “sistemas” de RF son totalmente programables por un bus serial de 3 cables, permitiendo el trabajo con sistemas con arquitecturas de banda dual usando una referencia común y una misma frecuencia intermedia (FI).

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Figura 1

Las salidas de banda base diferenciales tienen bastante amplitud para satisfacer tanto sistemas NCDMA como sistemas W-CDMA, ofreciendo niveles de salida saturados de 2.7Vp-p con una tensión de alimentación del circuito integrado de +2.75V. Incluyendo el oscilador controlado por tensión de bajo ruido (VCO) y el sintetizador,

el MAX2309 sólo tiene un consumo de 26mA cuando es alimentado con 2.75V y está operando en CDMA en modo diferencial de FI. El MAX2309 está disponible en chips de 28 patitas. En la figura 1 se reproduce un circuito típico para el MAX2309 propuesto por el fabricante mientras que en la figura 2 se da el dia-

Figura 2

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grama en bloques de la etapa receptora WCDMA propuesta por Motorola. En esta figura se observa el bus de programación de 3 líneas para establecer las condiciones de trabajo tanto para los bloques de RF como para obtener las señales de frecuencia variable para el conversor de FI (ASPI_ CLK, aSPI_ DATA, MAX2309_ CS). La señal de FI de 190MHz es obtenida demodulando las señales de fase (I+ / I) y cuadratura (Q+ / Q-) y luego se dirige al circuito final del receptor (HARMONY LITE) a través de las líneas RX I+, RX I-, RX Q+ y RX Q-. El circuito integrado opera con un par de tensiones de alimentación (RX_ VCCD y RX_ VCCA) que provienen de VRF_ RX_ 2_ 775V (vea el circuito de la figura 3). La frecuencia del salida del VCO del MAX2309 se controla por medio de un sintetizador con un lazo enganchado en fase (PLL) interno. El lazo externo está formado por los componentes conectados entre el pin 1 y al pin 2 (y pin 26). La frecuencia de salida del VCO (Tank+ / Tank-) presentes en los pines 1 y 2 se dividen interna-

Cómo Funcionan los Teléfonos Celulares mente para poder compararlas en forma adecuada. La señal de referencia presente en el pin 7 (REF_ 15.36MHz) también se divide internamente con el mismo sistema de comparación. Las dos frecuencias se comparan con un detector de fase digital “three state”. El detector de fase interno conduce la señal resultante de la comparación por medio del

pin (CP_ HACIA FUERA) la cual es procesada por el filtro de lazo externo cambiando la frecuencia del VCO (380MHz) y cerrando el lazo. El control automático de ganancia (AGC) asegura que las entradas de Q I al bloque “HARMONY LITE” tengan un nivel de señal constante. La ganancia se controla por la línea IF_ AGC con una gama de control de corriente

continua de 1.2V a 2.1V. El MAX2309 tiene un modo de “reset” o shutdown que lo desconecta vía MAX2309_ SHDN cuando no se debe usar esta etapa, con el objeto de conservar la vida de la batería. RX_ STBY es usado para “desconectar” a los amplificadores VGA y al demodulador, manteniendo alimentado al VCO, al PLL y a la interfase serial. ✪ Figura 3

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