2024年7月16日发(作者：谏碧莹)
iphone 4S电路框图
一、从hold看开机信号流程
2011年，你hold住了吗？算不算流行语？那我们就从hold开始看4S电路框图。说到
hold，在4S里面具体什么意思呢？我们先来看看说明书，是如何描述hold按键功能的。
很直接，这里把开机按键叫做睡眠/唤醒按钮，那么在电路图中，这个按键的更准确的
意思应该是开关机/保持按键。反正明白这个意思就行了啊。
4S的按键功能如图所示。
看下面这个电路框图，开机信号经过反相器U8，分别送给AP应用处理器U52和AP
电源管理芯片U5。
还要说一下DFU模式，可能你听说iPhone的DFU模式，DFU的全称是Development
FirmwareUpgrade，实际意思就是iPhone固件的强制升降级模式。例如，在你降级iPhone固
件的时候，如果出现过错误（1）或者错误（6），那么在你恢复或者降级固件的时候，你需
要使你的iPhone进入DFU模式才能够完全降级。
以下是两种进入DFU模式的方法：
1、 开启iTunes，并将iPhone连上电脑，然后将iPhone关机。
2、 按住开机键直到出现苹果logo，不要松手。
3、 在按住开机键同时，按住home键，直到苹果logo消失。
4、 此时松开开机键，直到电脑出现DFU模式联接。
5、 iTunes出现恢复提示，按住shift，选择相应固件进行恢复。
回头再看一眼上面的框图，同时按住HOME按键和开机按键的时候，AP应用处理器就
会识别为DFU模式。
二、充电电路流程
4S的充电电路看起来是有点复杂，下面是简化的框图，我们来具体分析下。
首先看看和充电有关系的器件，首先是充电器和电池，废话，没有充电器和电池咋充
电？尾插J3，连接充电器用的。AP电源管理芯片U5，在这里是负责进行充电的。AP应用
处理器，负责监控U5工作。电池触点J9，一方面通过触点对电池进行充电，同时将电池的
温度和电池电量信息反馈给U5和U52。
首先，手机得知道是不是有充电器接入？接入的到底是充电器还是其他附件？尾插26
脚是附件检测，检测是否有附件接入尾插。
尾插30脚负责检查是充电器还是USB线充电，根据R28、R23的分压值和U5的E17
脚的参考值进行比较，将电压输入到U5的N17脚，从而识别出是否为充电器接入还是USB
接入充电。
尾插8脚是1394充电器检测电路，此部分电路出现问题会出现显示充电，但充不进去，
输入的充电电压经R516、DZ31稳压后分成两路，一路送到U5，另一路经反相器U6送到
U52。
Q3是限压保护管，防止充电器输入电压过高造成U5损坏。
U52通过I
2
C总线、DWI接口和U5进行通信。
电池内部有NTC电阻，NTC就是负温度系数的热敏电阻，电池触点的2脚将电池内部
温度信息送至U5的L1脚。电池触点将电池电量检测信号从3脚输出，分别送到U5的B8
脚和U52的AR3脚。
三、送话受话信号流程
iphone 4S手机的送话受话信号比iphone 4要简单一些，4S音频编解码芯片的集成度更
高一些。在看这部分电路的时候，首先找到切入点，你可以从MIC切入，也可以从听筒信
号切入。
4S的MIC信号会看到有三组：分别是：INT_MIC1、INT_MIC2、EXT_MIC，这三个分别
是机内主MIC、辅助MIC、耳机MIC，4S辅助MIC的作用就是降噪，就这么简单。
Iphone 4S手机的MIC、扬声器、立体声耳机插口位置如图所示。
在看信号流程之前，先要搞明白一个新名词：IS总线，之所以说它新，是因为在别的
手机中很少见到，下面一段话来自百度百科，先学习一下。
2
IS总线是飞利浦公司用于音频数据传输的标准。在飞利浦公司的I2S标准中，既规定了
硬件接口规范，也规定了数字音频数据的格式。
2
I
S有3个主要信号：
1、串行时钟SCLK，也叫位时钟（BCLK），即对应数字音频的每一位数据，SCLK都有1
个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。
2、帧时钟LRCK，(也称WS)，用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表示正在传输
的是左声道的数据，为“0”则表示正在传输的是右声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。
3、串行数据SDATA，就是用二进制补码表示的音频数据。
有时为了使系统间能够更好地同步，还需要另外传输一个信号MCLK，称为主时钟，也
叫系统时钟（Sys Clock），是采样频率的256倍或384倍。
2
（CODEC IC）
I
S总线接口可作为一个编码解码接口与外部8/16位的立体声音频解码电路
2
相连，从而实现微唱片和便携式应用。它支持IIS数据格式和MSB-Justified 数据格式。I
S总
线接口为先进先出队列FIFO的访问提供DMA传输模式来取代中断模式，可同时发送和接收数
据，也可只发送或接收数据。
2
看完了不明白没事，但你得知道乔布斯做事总是与众不同，那么这个I
S总线亦如此，
2
你只要记住它是用来传输数字音频信号，而且收发共用就行了。
1、送话受话信号框图
切入正题，上电路图。
送话器的信号经尾插J3（应该叫连接坞才对，或者是系统接口吧）的39、41脚，送至
音频编解码芯片的A2、A1脚，U60为送话器提供的偏压从D2脚输出，经J3的37脚加到
MIC上，这个偏压只有建立通话时才有。
送入到U60的信号经过音频编解码处理后，通过I
2
S0总线、I
2
S3总线送至U52，U52通
过I
2
S1总线送至通信基带处理器，通信基带处理器处理后将信号发射出去。
射频接收的语音信号由U4处理后经I
2
S1总线送至AP应用处理器U52，U52通过I
2
S0总
线、I
2
S3总线送至U60，然后从U60的G3、F3脚输出语音信号，推动受话器发出声音。
2、辅助MIC电路
辅助送话器输入电路比较简单，它的作用就是降低送话语音信号的背景噪音，具体电
路如下所示。
对电路原理不再赘述。
3、耳机信号电路
4S的耳机电路比起3GS、4来要简单很多了，该部分电路应该具有耳机检测、耳机类
型检测、接听控制等功能。具体的检测手段等有实物再进行分析。
耳机送话器信号送入到音频接口J1的9、13脚，然后再送入到耳机MIC放大芯片U7
的B1、C1脚，经过放大后从U7的D2、D1脚输出至音频编解码芯片U60的B1、B2脚。
U60的D3、C3脚为耳机MIC检测脚。耳机MIC的偏压由U60的C2脚提供送至U7的D4
脚。
耳机听筒信号从U6的G9、G10脚输出至J1的5、7脚，推动耳机发出声音来。
耳机电路框图如图所示。
U13为低功耗电子开关，受AP处理器控制，耳机参考电压来自U60的F9脚，具体控
制原理待分析实物后才能解决。
4、扬声器音频放大电路
该部分电路的特点类似于MTK芯片手机的音频小功放，不再赘述。电路框图如下所示。
四、LCD供电电路
1、背景灯供电电路
LCD背景灯电路主要集成在AP电源管理芯片U5的内部，L18、D1和U5内部电路共
同组成了升压电路。
升压后的电压信号从U5的P14、P18脚输出，送到LCD接口的4、2脚。
LCD背景灯受控于环境光传感器电路和接近传感器电路，环境光传感器电路可以调节
背光灯的亮度，接近传感器电路可以控制LCD背景灯的开关，控制部分在后面的传感器电
路中讲解。
LCD背景灯电路如图所示。
2、显示电源
显示电源是为LCD电路、多点触摸屏提供供电，输出电压为5.7V，很简单，L19、D14
和U5内部电路组成升压电路。
升压后的5.7V电压从U5的P10脚输出，然后送至LCD接口的8脚。
显示电源的工作还受来自LCD接口的LCD_PWR_EN信号的控制。
五、环境光传感器
环境光传感器（ALS）在4S中的作用就是，当环境光线变化的时候，手机会自动调节
屏幕亮度。
在4S手机中，环境光传感器的位置与4相比有所变化。
上一代“iPhone 4”当中，不管是GSM或者CDMA版，距离感应器（proximity sensor）
都是直接位于环境光感应器（light sensor）的位置，不过新一代“iPhone 4S”的环境光感应
器位置已有所调整，改为放置在距离感应器的左侧。
环境光传感
器的位置
环境光传感器将中断信号经J7的5脚，
环境光传感器和手机的通信通过I
2
C总线进行的，
送至U52的AJ5脚。AP应用处理器U52通过AP电源管理芯片U5控制LCD背景灯工作电压，
从而控制背景灯亮度随环境而变化。
环境光传感器电路框图如图所示。
六、接近传感器
·我：Siri，我爱你；
Siri：扯淡；
·我：我真的爱你；
Siri：我希望你不要给其他手机也这么说；
·我：不会的，我只爱Siri；
Siri：你…你是我翅膀底下的风；
·我：太好了，我很高兴你知道我爱你；
Siri：你需要的是爱…和你的iPhone
看了上面的对话有何感想？不论你怎么调戏Siri，她都不会动手，你把脸轻轻靠近她的
时候，距离只有2寸的时候，她就会轻轻闭上眼睛。其实你也许还不知道，只要你开着屏幕，
Siri就会通过屏幕在偷窥你。哈哈。信不信，自己试试吧。
4S只要屏幕开着（即使不拨打电话），你的脸靠近屏幕的时候，接近传感器就会启动。
所以4S和4还是有区别的噢。
接近传感器电路框图如图所示。
接近传感器应该是由一个红外线发光二极管和红外线接收二极管组成，供电电压送到
传感器接口J7的12脚，多点触摸芯片U19的E6脚输出控制信号控制Q1，Q1通过J7的
10脚控制红外线发射二极管的工作，当脸部靠近红外线发射二极管的时候，红外线二极管
发射的红外线经脸部反射回来，然后再被红外线接收二极管接收后，信号经J7的2脚输出
送至多点触摸芯片U19，U19然后输出控制信号关闭屏幕。
U19的F2脚使出接近传感器使能信号，通过U11进行电平转换后，送至J7的脚，控
制接近传感器模块的工作。
七、射频电路框图
1、非连续接收电路
先引入一段关于DRX的解释。
DRX(非连续接收) Discontinuous Reception
当手机已经注册上某个小区且终端处于空闲模式下，终端可以使用非连续接收
DRX(Discontinuous Reception) 操作，这意味着在每个DRX周期终端只需要监听与寻呼相关的
信息块，其他时间段不需要监听寻呼，从而达到省电的目的。手机在一段时间里停止监听
PDCCH信道，DRX分两种：IDLE DRX，顾名思义，也就是当手机处于IDLE状态下的非连续
性接收，由于处于IDLE状态时，已经没有RRC连接以及用户的专有资源，因此这个主要是
监听呼叫信道与广播信道，只要定义好固定的周期，就可以达到非连续接收的目的。但是手
机要监听用户数据信道，则必须从IDLE状态先进入连接状态。
而另一种就是ACTIVE DRX，也就是手机处在RRC-CONNECTED 状态下的DRX， 可以优
化系统资源配置，更重要的是可以节约手机功率，而不需要通过让手机进入到RRC_IDLE 模
式来达到这个目的，例如一些非实时应用，像web浏览，即时通信等，总是存在一段时间，
手机不需要不停的监听下行数据以及相关处理，那么DRX就可以应用到这样的情况，另外
由于这个状态下依然存在RRC连接，因此UE要转到支持状态的速度非常快。
先看下各路信号的处理情况
DRX路径信号处理情况：
手机接收信号经手机天线、天线接口J3、测试接口J4、DRX滤波器U21、DRX GPS 连
续收发 天线开关U3、DRX天线开关、DRX接收滤波器U7送到射频处理器U2，然后经过
DRX模拟基带信号接口送至基带处理器U4。
GPS路径信号处理情况：
GPS接收信号经GPS天线、GPS天线接口J5、测试接口J7、GPS滤波器U17、GPS
低噪声放大器U15、U7送入到射频处理器U2，然后经过GPS基带信号接口送至基带处理
器U4。
连续收发信号处理路径：
手机接收信号经手机天线、天线接口J3、测试接口J4、DRX滤波器U21、DRX GPS 连
续收发 天线开关U3送至连续收发电路。
U3之前至天线这部分电路是非连续收发和连续收发电路共用的部分。
U3和U14受控于基带处理器U4。
非连续收发电路如图所示。
几个概念
GPS：GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为
“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位
系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用
于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿
美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
LNA：LNA即低噪声放大器，是噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机
的高频或中频前置放大器（比如手机、电脑或者iPAD里面的WiFi），以及高灵敏度电子探
测设备的放大电路。
因为所有后面的处理都是基于LNA放大后的信号进行的，所以一个低噪声的模拟放大
器是至关重要的。
在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小
这种噪声。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数 F来表示。理想放大器的噪
声系数 F=1（0分贝），其物理意义是输出信噪比等于输入信噪比。
2、连续收发电路框图（就是正常的收发电路）
在4S手机中，WCDMA部分使用了3个功放，完成了频段1、频段2、频段5、频段8
的3G信号的处理。
GSM部分与频段8合用一个功放，完成了GSM的4个频段的信号处理。
关于WCDMA频段及使用地区见下表。
频段 上行链路 [MHz]
I
1920 – 1980
II
1850 – 1910
III
1710 – 1785
IV
1710 – 1755
V
824 – 849
VI
830 – 840
VII
2500 – 2570
VIII
880 – 915
IX
1750 – 1785
下行链路 [MHz]
2110 – 2170
1930 – 1990
1805 – 1880
2110 – 2155
869 – 894
875 – 885
2620 – 2690
925 – 960
1845 – 1880
地区
欧洲、日本、韩国与中国
北美，如GSM 1900
欧洲，如GSM 1800
美国，Tx为Band III的部分；Rx与Band I类似
北美，如GSM 850
日本，Band V的部分
全球
欧洲，如GSM 900
日本，Band III的部分
WCDMA部分收发信号路径
频段1收发信号
频段1接收信号经天线公用部分到天线开关U13的5脚，然后在控制信号的控制下从
U3的11脚输出入到U8的15脚。信号从U8的3脚送到U11的26脚，频段1的射频接收
信号从U11的1、2脚输出，送至U2的A9、A10脚。
频段1的发射信号从U2的N14脚输出，经FL5送至U10的1脚，经U10进行功率放
大以后从22脚输出，送至U11的22脚。后从U11的26脚输出送至U8的3脚，从U8的
15脚输出送到U3的11脚，U3的5脚输出至天线公用部分。
频段8收发信号
频段8接收信号经天线公用部分到天线开关U13的5脚，然后在控制信号的控制下从
U3的11脚输出入到U8的15脚。信号从U8的4脚送到U11的12脚，频段1的射频接收
信号从U11的6、7脚输出，送至U2的B8、B9脚。
频段8的发射信号从U2的V13脚输出，经FL1送至U10的11脚，经U10进行功率
放大以后从20脚输出，送至U11的16脚。后从U11的12脚输出送至U8的4脚，从U8
的15脚输出送到U3的11脚，U3的5脚输出至天线公用部分。
频段2和频段5的处理方式差不多，只不过是采用了单独的功率放大器而已，不在多
说了，为了赶时间啊。
GSM部分收发信号路径
DCS收发信号路径
DCS接收信号经天线公用部分到天线开关U13的5脚，然后在控制信号的控制下从U3
的11脚输出入到U8的15脚。然后从U8的2脚送到U11的28脚，DCS射频接收信号从
U11的4、5脚输出，送至U2的A11、A12脚。
DCS射频发射信号从U2的T14脚输出，送至U10的2脚，在U10内部进行功率放大
后从U10的13脚输出送到U8的17脚，然后从U8的15脚输出至U13的11脚，从U13
的5脚输出，经天线公用部分从天线发射出去。
不好意思，GSM900850信号的接收路径没有搞明白，不知道是不是和DRX电路共用，
还是和DCS接收部分共用。
射频处理器收发信号如图所示。
有几个问题需要多说几句，别嫌话多。
TRX至收发信机，这里指收发信号公用的通道，为了表述清楚，我在图中使用了箭头
表示信号的方向，如果是双箭头，说明是信号的公用通道。
在上面的图中有3个天线开关，U13是GSP、DRX接收电路、射频收发电路的天线开
关；U11是DCS、频段1、频段8的天线开关；U8是GSM、频段2、频段5天线开关。
功率放大器U10、U5、U16除了功率放大器功能外，内部还有收发信号的天线开关功
能。
另外，为了方便对收发信号的描述，没有在框图中标出电源及控制信号部分，该部分
电路相对简单，请参考原理图纸。
八、时钟信号框图
1、通信部分时钟电路
通信部分的时钟信号路径如图所示。
通信电源管理芯片U6的A1、A2脚外接19.2M时钟，时钟信号分别从U6的B4、F4
脚输出至基带处理器U4的N5、C7脚。
U6的G8脚输出SLEEP_CLK时钟至U4的U17脚。
2、应用处理器时钟
应用处理器电路的时钟如图所示，主时钟Y2接在AP处理器U52的A18、A19脚。
休眠时钟接在AP电源管理芯片U5的P1、U1脚。
时钟信号的路径如图所示。
2024年7月16日发(作者：谏碧莹)
iphone 4S电路框图
一、从hold看开机信号流程
2011年，你hold住了吗？算不算流行语？那我们就从hold开始看4S电路框图。说到
hold，在4S里面具体什么意思呢？我们先来看看说明书，是如何描述hold按键功能的。
很直接，这里把开机按键叫做睡眠/唤醒按钮，那么在电路图中，这个按键的更准确的
意思应该是开关机/保持按键。反正明白这个意思就行了啊。
4S的按键功能如图所示。
看下面这个电路框图，开机信号经过反相器U8，分别送给AP应用处理器U52和AP
电源管理芯片U5。
还要说一下DFU模式，可能你听说iPhone的DFU模式，DFU的全称是Development
FirmwareUpgrade，实际意思就是iPhone固件的强制升降级模式。例如，在你降级iPhone固
件的时候，如果出现过错误（1）或者错误（6），那么在你恢复或者降级固件的时候，你需
要使你的iPhone进入DFU模式才能够完全降级。
以下是两种进入DFU模式的方法：
1、 开启iTunes，并将iPhone连上电脑，然后将iPhone关机。
2、 按住开机键直到出现苹果logo，不要松手。
3、 在按住开机键同时，按住home键，直到苹果logo消失。
4、 此时松开开机键，直到电脑出现DFU模式联接。
5、 iTunes出现恢复提示，按住shift，选择相应固件进行恢复。
回头再看一眼上面的框图，同时按住HOME按键和开机按键的时候，AP应用处理器就
会识别为DFU模式。
二、充电电路流程
4S的充电电路看起来是有点复杂，下面是简化的框图，我们来具体分析下。
首先看看和充电有关系的器件，首先是充电器和电池，废话，没有充电器和电池咋充
电？尾插J3，连接充电器用的。AP电源管理芯片U5，在这里是负责进行充电的。AP应用
处理器，负责监控U5工作。电池触点J9，一方面通过触点对电池进行充电，同时将电池的
温度和电池电量信息反馈给U5和U52。
首先，手机得知道是不是有充电器接入？接入的到底是充电器还是其他附件？尾插26
脚是附件检测，检测是否有附件接入尾插。
尾插30脚负责检查是充电器还是USB线充电，根据R28、R23的分压值和U5的E17
脚的参考值进行比较，将电压输入到U5的N17脚，从而识别出是否为充电器接入还是USB
接入充电。
尾插8脚是1394充电器检测电路，此部分电路出现问题会出现显示充电，但充不进去，
输入的充电电压经R516、DZ31稳压后分成两路，一路送到U5，另一路经反相器U6送到
U52。
Q3是限压保护管，防止充电器输入电压过高造成U5损坏。
U52通过I
2
C总线、DWI接口和U5进行通信。
电池内部有NTC电阻，NTC就是负温度系数的热敏电阻，电池触点的2脚将电池内部
温度信息送至U5的L1脚。电池触点将电池电量检测信号从3脚输出，分别送到U5的B8
脚和U52的AR3脚。
三、送话受话信号流程
iphone 4S手机的送话受话信号比iphone 4要简单一些，4S音频编解码芯片的集成度更
高一些。在看这部分电路的时候，首先找到切入点，你可以从MIC切入，也可以从听筒信
号切入。
4S的MIC信号会看到有三组：分别是：INT_MIC1、INT_MIC2、EXT_MIC，这三个分别
是机内主MIC、辅助MIC、耳机MIC，4S辅助MIC的作用就是降噪，就这么简单。
Iphone 4S手机的MIC、扬声器、立体声耳机插口位置如图所示。
在看信号流程之前，先要搞明白一个新名词：IS总线，之所以说它新，是因为在别的
手机中很少见到，下面一段话来自百度百科，先学习一下。
2
IS总线是飞利浦公司用于音频数据传输的标准。在飞利浦公司的I2S标准中，既规定了
硬件接口规范，也规定了数字音频数据的格式。
2
I
S有3个主要信号：
1、串行时钟SCLK，也叫位时钟（BCLK），即对应数字音频的每一位数据，SCLK都有1
个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。
2、帧时钟LRCK，(也称WS)，用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表示正在传输
的是左声道的数据，为“0”则表示正在传输的是右声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。
3、串行数据SDATA，就是用二进制补码表示的音频数据。
有时为了使系统间能够更好地同步，还需要另外传输一个信号MCLK，称为主时钟，也
叫系统时钟（Sys Clock），是采样频率的256倍或384倍。
2
（CODEC IC）
I
S总线接口可作为一个编码解码接口与外部8/16位的立体声音频解码电路
2
相连，从而实现微唱片和便携式应用。它支持IIS数据格式和MSB-Justified 数据格式。I
S总
线接口为先进先出队列FIFO的访问提供DMA传输模式来取代中断模式，可同时发送和接收数
据，也可只发送或接收数据。
2
看完了不明白没事，但你得知道乔布斯做事总是与众不同，那么这个I
S总线亦如此，
2
你只要记住它是用来传输数字音频信号，而且收发共用就行了。
1、送话受话信号框图
切入正题，上电路图。
送话器的信号经尾插J3（应该叫连接坞才对，或者是系统接口吧）的39、41脚，送至
音频编解码芯片的A2、A1脚，U60为送话器提供的偏压从D2脚输出，经J3的37脚加到
MIC上，这个偏压只有建立通话时才有。
送入到U60的信号经过音频编解码处理后，通过I
2
S0总线、I
2
S3总线送至U52，U52通
过I
2
S1总线送至通信基带处理器，通信基带处理器处理后将信号发射出去。
射频接收的语音信号由U4处理后经I
2
S1总线送至AP应用处理器U52，U52通过I
2
S0总
线、I
2
S3总线送至U60，然后从U60的G3、F3脚输出语音信号，推动受话器发出声音。
2、辅助MIC电路
辅助送话器输入电路比较简单，它的作用就是降低送话语音信号的背景噪音，具体电
路如下所示。
对电路原理不再赘述。
3、耳机信号电路
4S的耳机电路比起3GS、4来要简单很多了，该部分电路应该具有耳机检测、耳机类
型检测、接听控制等功能。具体的检测手段等有实物再进行分析。
耳机送话器信号送入到音频接口J1的9、13脚，然后再送入到耳机MIC放大芯片U7
的B1、C1脚，经过放大后从U7的D2、D1脚输出至音频编解码芯片U60的B1、B2脚。
U60的D3、C3脚为耳机MIC检测脚。耳机MIC的偏压由U60的C2脚提供送至U7的D4
脚。
耳机听筒信号从U6的G9、G10脚输出至J1的5、7脚，推动耳机发出声音来。
耳机电路框图如图所示。
U13为低功耗电子开关，受AP处理器控制，耳机参考电压来自U60的F9脚，具体控
制原理待分析实物后才能解决。
4、扬声器音频放大电路
该部分电路的特点类似于MTK芯片手机的音频小功放，不再赘述。电路框图如下所示。
四、LCD供电电路
1、背景灯供电电路
LCD背景灯电路主要集成在AP电源管理芯片U5的内部，L18、D1和U5内部电路共
同组成了升压电路。
升压后的电压信号从U5的P14、P18脚输出，送到LCD接口的4、2脚。
LCD背景灯受控于环境光传感器电路和接近传感器电路，环境光传感器电路可以调节
背光灯的亮度，接近传感器电路可以控制LCD背景灯的开关，控制部分在后面的传感器电
路中讲解。
LCD背景灯电路如图所示。
2、显示电源
显示电源是为LCD电路、多点触摸屏提供供电，输出电压为5.7V，很简单，L19、D14
和U5内部电路组成升压电路。
升压后的5.7V电压从U5的P10脚输出，然后送至LCD接口的8脚。
显示电源的工作还受来自LCD接口的LCD_PWR_EN信号的控制。
五、环境光传感器
环境光传感器（ALS）在4S中的作用就是，当环境光线变化的时候，手机会自动调节
屏幕亮度。
在4S手机中，环境光传感器的位置与4相比有所变化。
上一代“iPhone 4”当中，不管是GSM或者CDMA版，距离感应器（proximity sensor）
都是直接位于环境光感应器（light sensor）的位置，不过新一代“iPhone 4S”的环境光感应
器位置已有所调整，改为放置在距离感应器的左侧。
环境光传感
器的位置
环境光传感器将中断信号经J7的5脚，
环境光传感器和手机的通信通过I
2
C总线进行的，
送至U52的AJ5脚。AP应用处理器U52通过AP电源管理芯片U5控制LCD背景灯工作电压，
从而控制背景灯亮度随环境而变化。
环境光传感器电路框图如图所示。
六、接近传感器
·我：Siri，我爱你；
Siri：扯淡；
·我：我真的爱你；
Siri：我希望你不要给其他手机也这么说；
·我：不会的，我只爱Siri；
Siri：你…你是我翅膀底下的风；
·我：太好了，我很高兴你知道我爱你；
Siri：你需要的是爱…和你的iPhone
看了上面的对话有何感想？不论你怎么调戏Siri，她都不会动手，你把脸轻轻靠近她的
时候，距离只有2寸的时候，她就会轻轻闭上眼睛。其实你也许还不知道，只要你开着屏幕，
Siri就会通过屏幕在偷窥你。哈哈。信不信，自己试试吧。
4S只要屏幕开着（即使不拨打电话），你的脸靠近屏幕的时候，接近传感器就会启动。
所以4S和4还是有区别的噢。
接近传感器电路框图如图所示。
接近传感器应该是由一个红外线发光二极管和红外线接收二极管组成，供电电压送到
传感器接口J7的12脚，多点触摸芯片U19的E6脚输出控制信号控制Q1，Q1通过J7的
10脚控制红外线发射二极管的工作，当脸部靠近红外线发射二极管的时候，红外线二极管
发射的红外线经脸部反射回来，然后再被红外线接收二极管接收后，信号经J7的2脚输出
送至多点触摸芯片U19，U19然后输出控制信号关闭屏幕。
U19的F2脚使出接近传感器使能信号，通过U11进行电平转换后，送至J7的脚，控
制接近传感器模块的工作。
七、射频电路框图
1、非连续接收电路
先引入一段关于DRX的解释。
DRX(非连续接收) Discontinuous Reception
当手机已经注册上某个小区且终端处于空闲模式下，终端可以使用非连续接收
DRX(Discontinuous Reception) 操作，这意味着在每个DRX周期终端只需要监听与寻呼相关的
信息块，其他时间段不需要监听寻呼，从而达到省电的目的。手机在一段时间里停止监听
PDCCH信道，DRX分两种：IDLE DRX，顾名思义，也就是当手机处于IDLE状态下的非连续
性接收，由于处于IDLE状态时，已经没有RRC连接以及用户的专有资源，因此这个主要是
监听呼叫信道与广播信道，只要定义好固定的周期，就可以达到非连续接收的目的。但是手
机要监听用户数据信道，则必须从IDLE状态先进入连接状态。
而另一种就是ACTIVE DRX，也就是手机处在RRC-CONNECTED 状态下的DRX， 可以优
化系统资源配置，更重要的是可以节约手机功率，而不需要通过让手机进入到RRC_IDLE 模
式来达到这个目的，例如一些非实时应用，像web浏览，即时通信等，总是存在一段时间，
手机不需要不停的监听下行数据以及相关处理，那么DRX就可以应用到这样的情况，另外
由于这个状态下依然存在RRC连接，因此UE要转到支持状态的速度非常快。
先看下各路信号的处理情况
DRX路径信号处理情况：
手机接收信号经手机天线、天线接口J3、测试接口J4、DRX滤波器U21、DRX GPS 连
续收发 天线开关U3、DRX天线开关、DRX接收滤波器U7送到射频处理器U2，然后经过
DRX模拟基带信号接口送至基带处理器U4。
GPS路径信号处理情况：
GPS接收信号经GPS天线、GPS天线接口J5、测试接口J7、GPS滤波器U17、GPS
低噪声放大器U15、U7送入到射频处理器U2，然后经过GPS基带信号接口送至基带处理
器U4。
连续收发信号处理路径：
手机接收信号经手机天线、天线接口J3、测试接口J4、DRX滤波器U21、DRX GPS 连
续收发 天线开关U3送至连续收发电路。
U3之前至天线这部分电路是非连续收发和连续收发电路共用的部分。
U3和U14受控于基带处理器U4。
非连续收发电路如图所示。
几个概念
GPS：GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为
“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位
系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用
于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿
美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
LNA：LNA即低噪声放大器，是噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机
的高频或中频前置放大器（比如手机、电脑或者iPAD里面的WiFi），以及高灵敏度电子探
测设备的放大电路。
因为所有后面的处理都是基于LNA放大后的信号进行的，所以一个低噪声的模拟放大
器是至关重要的。
在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小
这种噪声。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数 F来表示。理想放大器的噪
声系数 F=1（0分贝），其物理意义是输出信噪比等于输入信噪比。
2、连续收发电路框图（就是正常的收发电路）
在4S手机中，WCDMA部分使用了3个功放，完成了频段1、频段2、频段5、频段8
的3G信号的处理。
GSM部分与频段8合用一个功放，完成了GSM的4个频段的信号处理。
关于WCDMA频段及使用地区见下表。
频段 上行链路 [MHz]
I
1920 – 1980
II
1850 – 1910
III
1710 – 1785
IV
1710 – 1755
V
824 – 849
VI
830 – 840
VII
2500 – 2570
VIII
880 – 915
IX
1750 – 1785
下行链路 [MHz]
2110 – 2170
1930 – 1990
1805 – 1880
2110 – 2155
869 – 894
875 – 885
2620 – 2690
925 – 960
1845 – 1880
地区
欧洲、日本、韩国与中国
北美，如GSM 1900
欧洲，如GSM 1800
美国，Tx为Band III的部分；Rx与Band I类似
北美，如GSM 850
日本，Band V的部分
全球
欧洲，如GSM 900
日本，Band III的部分
WCDMA部分收发信号路径
频段1收发信号
频段1接收信号经天线公用部分到天线开关U13的5脚，然后在控制信号的控制下从
U3的11脚输出入到U8的15脚。信号从U8的3脚送到U11的26脚，频段1的射频接收
信号从U11的1、2脚输出，送至U2的A9、A10脚。
频段1的发射信号从U2的N14脚输出，经FL5送至U10的1脚，经U10进行功率放
大以后从22脚输出，送至U11的22脚。后从U11的26脚输出送至U8的3脚，从U8的
15脚输出送到U3的11脚，U3的5脚输出至天线公用部分。
频段8收发信号
频段8接收信号经天线公用部分到天线开关U13的5脚，然后在控制信号的控制下从
U3的11脚输出入到U8的15脚。信号从U8的4脚送到U11的12脚，频段1的射频接收
信号从U11的6、7脚输出，送至U2的B8、B9脚。
频段8的发射信号从U2的V13脚输出，经FL1送至U10的11脚，经U10进行功率
放大以后从20脚输出，送至U11的16脚。后从U11的12脚输出送至U8的4脚，从U8
的15脚输出送到U3的11脚，U3的5脚输出至天线公用部分。
频段2和频段5的处理方式差不多，只不过是采用了单独的功率放大器而已，不在多
说了，为了赶时间啊。
GSM部分收发信号路径
DCS收发信号路径
DCS接收信号经天线公用部分到天线开关U13的5脚，然后在控制信号的控制下从U3
的11脚输出入到U8的15脚。然后从U8的2脚送到U11的28脚，DCS射频接收信号从
U11的4、5脚输出，送至U2的A11、A12脚。
DCS射频发射信号从U2的T14脚输出，送至U10的2脚，在U10内部进行功率放大
后从U10的13脚输出送到U8的17脚，然后从U8的15脚输出至U13的11脚，从U13
的5脚输出，经天线公用部分从天线发射出去。
不好意思，GSM900850信号的接收路径没有搞明白，不知道是不是和DRX电路共用，
还是和DCS接收部分共用。
射频处理器收发信号如图所示。
有几个问题需要多说几句，别嫌话多。
TRX至收发信机，这里指收发信号公用的通道，为了表述清楚，我在图中使用了箭头
表示信号的方向，如果是双箭头，说明是信号的公用通道。
在上面的图中有3个天线开关，U13是GSP、DRX接收电路、射频收发电路的天线开
关；U11是DCS、频段1、频段8的天线开关；U8是GSM、频段2、频段5天线开关。
功率放大器U10、U5、U16除了功率放大器功能外，内部还有收发信号的天线开关功
能。
另外，为了方便对收发信号的描述，没有在框图中标出电源及控制信号部分，该部分
电路相对简单，请参考原理图纸。
八、时钟信号框图
1、通信部分时钟电路
通信部分的时钟信号路径如图所示。
通信电源管理芯片U6的A1、A2脚外接19.2M时钟，时钟信号分别从U6的B4、F4
脚输出至基带处理器U4的N5、C7脚。
U6的G8脚输出SLEEP_CLK时钟至U4的U17脚。
2、应用处理器时钟
应用处理器电路的时钟如图所示，主时钟Y2接在AP处理器U52的A18、A19脚。
休眠时钟接在AP电源管理芯片U5的P1、U1脚。
时钟信号的路径如图所示。