手機(jī)電路中的基本元件主要包括電阻、電容、電感、晶體管等。由于手機(jī)體積小、功能強(qiáng)大,電路比較復(fù)雜,決定了這些元件必須采用貼片式安裝(SMD),片式元件與傳統(tǒng)的通孔元器件相比,貼片元件安裝密度高,減小了引線分布的影響,降低了寄生電容和電感,高頻特性好,并增強(qiáng)了搞電磁干擾和射頻干擾能力。
一、電阻
表面貼片安裝的電阻元件外型多呈薄片形狀,引腳在元器件的兩端。電阻一般為黑色,手機(jī)中的電阻大多末標(biāo)出其阻值,個(gè)別個(gè)頭稍大的電阻在其表面一般用三位數(shù)表示其阻值的大小,三位數(shù)的前兩位數(shù)是有效數(shù)字,第三位數(shù)是10的指數(shù)。如100表示10n,102表示1000n即1kn,當(dāng)阻值小于10n時(shí),以*R*表示,將R看作小數(shù)點(diǎn),如5R1表示5.1Ω。
個(gè)別手機(jī)采用了組合電阻,如諾基亞8210手機(jī)的R805、R120就采用了組合電阻,共有四個(gè)引腳和外電路
相連,內(nèi)部電路如圖2—1所示。
二、電容
在手機(jī)中,電容一般為黃色或淡藍(lán)色,個(gè)別電解除電容也用紅色的,電解電容稍大,無(wú)極性電容很小,最小的只有1mmx2mm,有的電容在其中間標(biāo)出兩個(gè)字符,大部分電容則未標(biāo)出其容量。手機(jī)中的電解電容,在其一端有一較窄的暗條,表示該端為其正極。
對(duì)于標(biāo)出容量的電容,一般其第一個(gè)字符是英文字母,代表有效數(shù)字,第二個(gè)字符是數(shù)字,代表10的指數(shù),電容單位為pF,具體含義見表2-1所示。
例,一個(gè)電容器標(biāo)注為G3,通過(guò)查表,查出G=1.8,3=103,那么,這個(gè)電容器的標(biāo)稱值為1.8x
103=1800pF。
電解電容器當(dāng)其外殼極性標(biāo)志不清時(shí),可用下述方法進(jìn)行判別:
用指針式萬(wàn)用表的R×10K擋,分別兩次對(duì)調(diào)測(cè)量電容器兩端的電阻值,當(dāng)表針?lè)€(wěn)定時(shí),比較兩次測(cè)量的讀數(shù)的大小,取值較大的讀數(shù)時(shí),這時(shí)萬(wàn)用表黑筆接的是電容器的正極,紅筆接的是電容器的負(fù)極,其原理一是利用了萬(wàn)用表內(nèi)部的電池用電源,二是利用了電解電容反向漏電流比正向漏電流大的特性。
三、電感和微帶線
電感是一個(gè)電抗器件,它在電子電路中也經(jīng)常使用。將一根導(dǎo)線繞在鐵芯或磁芯上或一個(gè)空心線圈就是一個(gè)電感。在手機(jī)電路中,一條特殊的印刷銅線即構(gòu)成一個(gè)電感,在一定條件下,又稱其為微帶線。電感的主要物理特征是將電能轉(zhuǎn)換為磁能并儲(chǔ)存起來(lái),也可說(shuō)它是一個(gè)儲(chǔ)存磁能的元件。電感是利用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的。當(dāng)有電流流過(guò)某一根導(dǎo)線時(shí),就會(huì)在這根導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生電磁場(chǎng),而這個(gè)電磁場(chǎng)又會(huì)對(duì)處在這個(gè)電磁場(chǎng)范圍內(nèi)的導(dǎo)線產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
與手機(jī)板上的電阻、電容不同的是—,手機(jī)電路中的電感的外觀形狀多種多樣,有的電感很大,從外觀上很容易判斷;但有的電感的外觀形狀和電阻。電容的外觀相差不大,很難判斷。用萬(wàn)用表的歐姆檔可以檢查電感是否開路。
手機(jī)電路中比較常見的電感有以下幾種:一種是兩端銀白色,中間是白色的;另一種是兩端是銀白色,中間是藍(lán)色的。還有一種電源電路的電感,體積比較大,一般為圓形或方形,黑色,很容易辨認(rèn)。如摩托羅拉V998手機(jī)的儲(chǔ)能電感L901(黑色,方形),三星188手機(jī)的儲(chǔ)能電感L401(黑色,圓形)等。
需要說(shuō)明的是:在部分手機(jī)電路中,還常常用一段特殊形狀的銅皮來(lái)構(gòu)成一個(gè)電感。通常我們把這種電感稱為印刷電感或微帶線。在手機(jī)電路中,微帶線一般有兩個(gè)方面的作用。一是它把高頻信號(hào)能較有有效有傳輸;二是微帶線與其它固體器件如電感、電容等構(gòu)成一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò),使信號(hào)輸出端與負(fù)載能很好地匹配。微帶線耦合器常用在射頻電路中,特別是接收的前級(jí)和發(fā)射的末級(jí)。用萬(wàn)用表量微帶線的始點(diǎn)和末點(diǎn)是相通的,但絕不能將始點(diǎn)和末點(diǎn)短接。微帶線結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。
四、二極管
手機(jī)中的二極管主要有以下幾種:
1.普通二極管
普通二極管是利用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)工作的,有兩個(gè)引腳,一般為黑色,在其一端有一白色的豎條,表示該端為負(fù)極。
2.穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管簡(jiǎn)稱穩(wěn)壓管,是利用二極管的反向擊穿特性來(lái)工作的。在手機(jī)電路中,它常常用于受話器(喇叭、揚(yáng)聲器)電路、振動(dòng)器電路和鈴聲電路。由于手機(jī)電路所使用的受話器、蜂鳴器和振動(dòng)器都帶有線圈,當(dāng)這些電路工作時(shí),由于線圈的感生電壓會(huì)導(dǎo)致一個(gè)很高的反峰電壓,穩(wěn)壓二極管就是用來(lái)防止這個(gè)反峰電壓引起電路損壞的。
另外,在手機(jī)的充電電路、電源電路也較多地采用了穩(wěn)壓二極管。
3.變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管是采用特殊工藝使PN結(jié)電容隨反向偏壓變化比較靈敏的一種特殊二極管。二極管結(jié)電容的大小除了與本身結(jié)構(gòu)和工藝有關(guān)外,還與外加的反向電壓有關(guān)。
與一般的二極管不同的是,變?nèi)荻O管需要反向偏壓才能正常工作,即變?nèi)荻O管的負(fù)極接電源的正極,變?nèi)荻O管的正極接電源的負(fù)極。
當(dāng)變?nèi)荻O管的反向偏壓增大時(shí),變?nèi)荻O管的結(jié)電容變?。划?dāng)變?nèi)荻O管的反向偏壓減小時(shí),變?nèi)荻O管的結(jié)電容增大。
變?nèi)荻O管是一個(gè)電壓控制元件,通常用于振蕩電路,與其他元件一起構(gòu)成VCO(壓控振蕩器)。在VCO電路中,主要利用它的結(jié)電容隨反偏壓變化而變化的特性,通過(guò)改變變?nèi)荻O管兩端的電壓便可改變變?nèi)荻O管電容的大小,從而改變振蕩頻率。
一般情況下,在手機(jī)電路中,只要看到變?nèi)荻O管的符號(hào),基本上可以斷定這個(gè)電路是一個(gè)壓控振蕩器。變?nèi)荻O管既然是一個(gè)電壓控制元件,那么它所存在的電路就有一個(gè)電壓控制信號(hào)。
在手機(jī)電路中,這個(gè)電壓控制信號(hào)是來(lái)自頻率合成環(huán)路中的鑒相器輸出端。
4.發(fā)光二極管 發(fā)光二極管在手機(jī)中主要被用來(lái)作背景燈及信號(hào)指示燈,發(fā)光二極管一般分發(fā)紅光、綠光、黃光等幾種,發(fā)光二極管的發(fā)光的顏色取決于制造材料。發(fā)光二極管對(duì)工作電流有要求,一般為幾毫安(mA)至幾十毫安,發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度基本上與發(fā)光二極管的正向電流成線形關(guān)系。但如果流過(guò)發(fā)光二極管的電流太大,就有可能造成發(fā)光二極管損壞。在實(shí)際運(yùn)用中,一般在二極管電路中串接一個(gè)限流電阻,以防止大電流將發(fā)光二極管損壞。發(fā)光二極管只工作在正偏狀態(tài)。正常情況下,發(fā)光二極管的正向電壓在1.5-3V之間。
另外,還有一些特殊的發(fā)光二極管,如紅外二極管。目前越來(lái)越多的手機(jī)中都使用了紅外發(fā)光二極管,它被用來(lái)進(jìn)行紅外線傳輸。
5.組合二極管
所謂組合二極管,也就是說(shuō),由幾個(gè)二極管共同構(gòu)成一個(gè)二極管模塊電路。如三星A288手機(jī)開關(guān)機(jī)控制電路的D107就是一個(gè)組合二極管,內(nèi)部集中了四個(gè)二極管共同構(gòu)成一個(gè)模塊結(jié)構(gòu),內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及實(shí)物如圖2-3所示。
組合二極管還有三支腳、四支腳的,這些組合二極管在三星手機(jī)中應(yīng)用較多,這里不再一一分析。
五、三極管
1.三極管的結(jié)構(gòu)
手機(jī)電路中使用的三極管都是SMD器件,從電路結(jié)構(gòu)上可分為以下幾種:
(1)普通三極管
普通三極管有三個(gè)電極的,也有四個(gè)電極的,外型及管腳排列如圖2-4所示。
四個(gè)引腳的三極管中,比較大的一個(gè)引腳是三極管輸出端,另有兩個(gè)引腳相通是發(fā)射極,余下的一個(gè)是基極。
晶體三極管的外型和雙二極管(即兩個(gè)二極管組成的元件,也為三個(gè)引腳)、場(chǎng)效應(yīng)管極為相似,判斷時(shí)應(yīng)注意區(qū)分,以免造成誤判。
(2)帶阻三極管
帶阻三極管是由一個(gè)三極管及一、二個(gè)內(nèi)接電阻組成的,如圖2—5所示。
帶阻三極管在電路中使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)電路,當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換三極管飽和導(dǎo)通時(shí)Ic很大,ce間輸出電壓很低,當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換三極管截止時(shí),Ic很小,ce間輸出電壓很高,相當(dāng)于VCC(供電電壓)。管子中的R1決定了管子的飽和深度,R1越小,管子飽和越深,Ic電流越大,ce間輸出電壓很低,抗干擾能力越強(qiáng),但R1不能太小,否則會(huì)影響開關(guān)速度。R2的作用是為了減小管子截止時(shí)集電極反向電流,·并可減小整機(jī)的電源消耗。帶阻三極管外觀結(jié)構(gòu)上與普通三極管并無(wú)多大區(qū)別,要區(qū)分它們只能通過(guò)萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。
(3)組合三極管
所謂組合三極管,就是由幾個(gè)三極管共同構(gòu)成一個(gè)模塊。組合三極管在手機(jī)電路中得到了廣泛的應(yīng)用。如摩托羅拉V998手機(jī)的混頻管Q1254(見圖2-6,內(nèi)部由二個(gè)普通三極管組成)、
三星A188手機(jī)的開機(jī)控制管U608(見圖2-7,內(nèi)部由二個(gè)帶阻三極管組成)等都是組合三極管。
2.三極管的判別
(1) 管腳的判別
將萬(wàn)用電表置于電阻Rxlk擋,用黑表筆接三極管的某一管腳(假設(shè)作為基極),再用紅表筆分別接另外兩個(gè)管腳。如果表針指示的兩次都很大,該管便是PNP管,其中黑表筆所接的那一管腳是基極。若表針指示的兩個(gè)阻值均很小,則說(shuō)明這是一只NPN管,黑表筆所接的那一管腳是基極。如果指針指示的阻值一個(gè)很大,一個(gè)很小,那么黑表筆所接的管腳就不是三極管的基極,再另?yè)Q一外管腳進(jìn)行類似測(cè)試,直至找到基極。
判定基極后就可以進(jìn)一步判斷集電極和發(fā)射極。仍然用萬(wàn)用表Rxlk檔,將兩表筆分別接除基極之外的兩電極,如果是PNP型管,用一個(gè)100k電阻接于基極與紅表筆之間,可測(cè)得一電阻值,然后將兩表筆交換,同樣在基極與紅表筆間接100k電阻,又測(cè)得一電阻值,兩次測(cè)量中阻值小的一次紅表筆所對(duì)應(yīng)的是PNP管集電極,黑表筆所對(duì)應(yīng)的是發(fā)射極。如果NPN型管,電阻100k就要接在基極與黑表筆之間,同樣電阻小的一次黑表筆對(duì)應(yīng)的是NPN管集電極,紅表筆所對(duì)應(yīng)的是發(fā)射極。在測(cè)試中也可以用潮濕的手指代替100k電阻捏住集電極與基極。注意測(cè)量時(shí)不要讓集電極和基極碰在一起,以免損壞晶體管。
(2)鍺管和硅管的判別
用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量管子基極和發(fā)射極PN結(jié)的正向壓降,硅管的正向壓降一般為0.5—0.8V,鍺管正向壓降,一般為0.2—0.4V。
六、場(chǎng)效應(yīng)管
場(chǎng)效應(yīng)管與三極管相似,但兩者的控制特性卻截然不同,三極管是電流控制元件,通過(guò)控制基極電流達(dá)到控制集電極電流或發(fā)射極電流的目的,即需要信號(hào)源提供一定的電流才能工作,因此,它的輸入電阻較低,場(chǎng)應(yīng)管則是電壓控制元件,它的輸出電流決定于輸入電壓的大小,基本上不需要信號(hào)源提供電流,所以,它的輸入阻抗很高,此外,場(chǎng)效應(yīng)管還具有開關(guān)速度快、高頻特性好、熱穩(wěn)定性好,功率增益大、噪聲小等優(yōu)點(diǎn),因此,在手機(jī)電路中得到了廣泛的應(yīng)用。
場(chǎng)效應(yīng)管分為普通場(chǎng)效應(yīng)管和組合場(chǎng)效應(yīng)管,外觀結(jié)構(gòu)和普通三極管及組合三極管相似,維修和代換時(shí)應(yīng)注意區(qū)分。
場(chǎng)效應(yīng)管按其結(jié)構(gòu)的不同可分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵(金屬氧化物)場(chǎng)效應(yīng)管兩種類型,其中金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管在手機(jī)中應(yīng)用最多。
手機(jī)使用的金屬氧化物功率場(chǎng)效應(yīng)管,多數(shù)采用N溝道場(chǎng)效應(yīng)管,個(gè)別則采用了P溝道場(chǎng)效應(yīng)管,檢修時(shí)應(yīng)加以區(qū)分。
1.結(jié)型場(chǎng)效管的判別
將萬(wàn)用表置于RXlk檔,用黑表筆接觸假定為柵極G管腳,然后用紅表筆分別接觸另兩個(gè)管腳。若阻值均比較小(約5?--10歐),再將紅、黑表筆交換測(cè)量一次。如阻值均很大,屬N溝道管,且黑表接觸的管腳為柵極G,說(shuō)明原先的假定是正確的。同樣也可以判別出P溝道的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。
2.金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的判別
(1)柵極G的判定
用萬(wàn)用表Rxl00擋,測(cè)量功率場(chǎng)效應(yīng)管任意兩引腳之間的正、反向電阻值,其中一次測(cè)量中兩引腳電阻值為數(shù)百歐姆,這時(shí)兩表筆所接的引腳是D極與S極,則另一引腳未接表筆為G極。
(2)漏極D、源極S及類型的判定
用萬(wàn)用表RxlokD,擋測(cè)量D極與S極之間正、反向電阻值,正向電阻值約為0.2x10kfl,反向電阻值在(5—∞)x10kfl。在測(cè)反向電阻時(shí),紅表筆所接引腳不變,黑表筆脫離所接引腳后,與G極觸碰一下,然后黑表筆去接原引腳,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種可能:
若萬(wàn)用表讀數(shù)由原來(lái)較大阻值變?yōu)榱?,則此時(shí)紅表筆所接為S極,黑表筆所接為D極。用黑表筆觸發(fā)G極有效(使功率場(chǎng)效應(yīng)管D極與S極之間正、反向電阻值均為012),則該場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道型。
若萬(wàn)用表讀數(shù)仍為較大值,則黑表筆接回原引腳不變,改用紅表筆去觸碰G極,然后紅表筆接回原引腳,此時(shí)萬(wàn)用表讀數(shù)由原采阻值較大變?yōu)?span>0,則此時(shí)黑表筆所接為S極,紅表筆所接為D極。用紅表筆觸發(fā)G,極有效,該場(chǎng)效應(yīng)管為P溝道型。
(3)金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的好壞判別
用萬(wàn)用表Rxlkll擋去測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)管任意兩引腳之間的正、反向電阻值。如果出現(xiàn)兩次及兩次以上電阻值較小(幾乎為0xkll),則該場(chǎng)效應(yīng)管損壞;如果僅出現(xiàn)一次電阻值較小(一般為數(shù)百歐姆),其余各次測(cè)量電阻值均為無(wú)窮大,還需作進(jìn)一步判斷。用萬(wàn)用表Rxlkfl擋測(cè)量D極與S極之間的正、反電阻值。對(duì)于N溝道管,紅表筆接S極,黑表筆先觸碰G極后,然后測(cè)量D極與S極之間的正、反向電阻值。若測(cè)得正、反向電阻值均為0fl,該管為好的,對(duì)于P溝道管,黑表筆接S極,紅表筆先觸碰G極后,然后測(cè)量D極與S極之間的正、反向電阻值,若測(cè)得正、反向電阻值均為01l,則該管是好的。否則表明已損壞。
需要說(shuō)明的是:金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管其柵極很容易感應(yīng)電荷而將管子擊穿,維修時(shí)應(yīng)注意防靜電。