2.4　二極管

二極管的特性：正向?qū)?、反向截止,，有正負極之分。對于正向?qū)ǖ淖柚?，高頻管在120～150Ω之間,，低頻管在360～700Ω之間。反向阻值為無窮大（用萬用表測量）,。

高頻管一般指肖特基二極管,、快恢復(fù)二極管等，可以工作在較高的工作頻率,，尤其是現(xiàn)在,，很多電源都是開關(guān)電源，工作頻率較高,，普通二極管不能勝任,，所以在選擇、替換二極管時,，應(yīng)注意,。

二極管的符號如圖2-4所示，用字母D表示二極管,。本書為了方便講解維修知識,，未按國標改動，依舊采用D表示,。

圖2-4　二極管的符號

二極管的封裝常見的有0805,、1206,，還有體積更大一些的。

二極管的作用有整流,、隔離,、穩(wěn)壓、限幅,、檢波,、保護、開關(guān)等,。

二極管的主要參數(shù)如下：

• 最大工作電流,，超過此值二極管易被燒壞。

• 最大反向工作電壓,，超過此反向電壓值,，會將二極管擊穿。

• 工作頻率,，超過二極管的工作頻率會失去二極管的單向?qū)щ娦?，從而變成直通?/p>

二極管好壞的測量：用萬用表的電阻擋測量二極管，正向阻值在100歐姆左右,，反向阻值為無窮大,，正、反向阻值相差越大越好,，如果測量后發(fā)現(xiàn)正,、反向阻值基本相等，則說明二極管已擊穿損壞,，如果測量后正,、反向阻值都為無窮大，則表明二極管已斷路損壞,。

2.5　三極管

三極管的特性是小電流控制大電流（晶體三極管）和小電壓控制大電流（場效應(yīng)三極管）,。

三極管的封裝及外形：三極管常見的封裝是SOT-23，還有一些是DPAK封裝,。三極管的符號如圖2-5所示,，通常用字母Q（或VT）表示三極管。但是為了維修方便,，本書未按國標改動,，依舊采用Q表示。

場效應(yīng)三極管的符號如圖2-6所示,。

圖2-5　三極管的符號

圖2-6　場效應(yīng)三極管的符號

有的場效應(yīng)管,，在DS間并有二極管，有的沒有此二極管,。常見引腳排列如圖2-7和圖2-8所示（并非全都如此,，大部分是此排列）,。

圖2-7　常見三極管引腳排列

圖2-8　常見場效應(yīng)管引腳排列

其中，b是基極,；c是集電極,；e是發(fā)射極；G是柵極,；D是漏極,；S是源極。

三極管和場效應(yīng)管的工作原理

基極b較小電流的變化會引起集電極c,、發(fā)射極e之間電流的較大變化,，所以b極較小的電流，可以控制ce間的大電流,。同樣,，柵極G電壓的較小變化，可以引起漏極D和源極S間電流的較大變化,，即G極較小的電壓，可控制DS間較大的電流,。

三極管在電路中的作用主要是信號放大和通斷開關(guān),，另外還能起到自激振蕩、調(diào)制,、解調(diào),、混頻、差分等作用,。

如何判斷三極管是工作在放大,、導(dǎo)通，還是截止狀態(tài),？以NPN三極管為例（PNP管與此相反）：

• Vbe在0.6～0.7V之間,，表明三極管處于放大狀態(tài)。

• Vbe在0.7V以上,，則表明三極管處于導(dǎo)通飽和狀態(tài),，此時Vce很小。

• Vbe在0.3V以下,，表明三極管處于截止狀態(tài),，Vce很大。

• Vbe在-0.4～0.1V之間,，表明三極管處于振蕩狀態(tài),。

對于場效應(yīng)三極管（以N溝道為例，P溝道與此相反）：

• 導(dǎo)通時,，VG>VS,，VGS=0.45～3V,，此時VDS很小,；

• 截止時VG<VS,，此時VDS大。

三極管的主要參數(shù)如下：

• 工作電壓,，不能超過此電壓,，否則易燒壞。

• 工作電流,，不能超過此電流,。

• 耗散功率，不能超過此功率大小,。

• 工作頻率,，頻率不對，三極管不能正常工作,。

晶體三極管的測量原理如圖2-9所示,。

圖2-9　PNP型和NPN型三極管測量原理

一個三極管相當于兩個二極管，所以測量BE之間（用數(shù)字萬用表的二極管擋即“”擋測量）一次為無窮大,，反過來測量則應(yīng)有阻值（約幾百歐）,；同樣BC之間一次為無窮大，反過表筆來測量為幾百歐之間,，說明這個管的BC和BE之間是好的,，可進一步測量CE之間的阻值。

對于NPN三極管,，如圖2-10所示數(shù)字表的紅表筆接C極,，黑表筆接E極，用手捏住CB兩個極,。此時,，手就相當于電阻R。此時CE之間由無窮大變小,，說明此管是沒問題的,。

圖2-10　NPN三極管的測量

對于PNP管，表筆反接即可,，原理一樣,，如圖2-11所示。

圖2-11　PNP三極管的測量

場效應(yīng)管的測量原理

場效應(yīng)管的DS間大都裝有一個二極管,，用數(shù)字萬用表的二極管擋測量,，DS間總有一次導(dǎo)通和一次無窮大，而GD和GS之間無論怎么測量都是無窮大（即不導(dǎo)通）,。據(jù)此可以判斷出G極和DS極,，但不能區(qū)分哪個是D極,，哪個是S極。如果想?yún)^(qū)分D極和S極,，就要按下面測量N溝道和P溝道場效應(yīng)管的方法,，測量一下GS或GD，再測量DS是否導(dǎo)通（有無阻值）,，即可區(qū)分管子的極性,，同時也測量出了管子的好壞。如果導(dǎo)通,，就是好的,；如果不導(dǎo)通，就是壞的,。更準確的方法（也是測量原理）是在GS或GD之間加上電壓,，測量DS是否導(dǎo)通，即可測出好壞,。下面是對N溝道和P溝道場效應(yīng)管的測量方法,。

對于N溝道，其測量原理是先測GD,，其中萬用表紅表筆接D極,，黑表筆接G極，然后黑表筆離開,，紅表筆不動,，黑表筆接S極,，此時,，DS應(yīng)有阻值（幾十歐姆的阻值），不是二極管的阻值（幾百歐姆的阻值）,。

同理,，對于P溝道也一樣，只不過表筆反接G,、S極,，紅表筆接S極，黑表筆接G極,，然后,，黑表筆離開，再去接D極,，此時DS之間能導(dǎo)通,，阻值約為幾十歐姆。

以上是DS之間帶有二極管的場效應(yīng)管測量原理,。對于沒有二極管的場效應(yīng)管,，則需隨機測（反復(fù)對調(diào)表筆位置）,，當測出一次導(dǎo)通時，即可知是DS極,，另一端為G極,。也可以用手捏住一個極，測另外兩個極是否阻值變小,，如果阻值變小,，便可區(qū)分G極和DS極，如果沒有變小,，則反復(fù)測,，直到阻值變小。如果反復(fù)測,，阻值始終沒有變小,，那就是管子損壞了。更準確的測量,，則是加上電壓,，再測DS間阻值，即可知管子是否損壞,。

2.6　集成電路

集成電路,，就是把多個分立元器件組成的單元電路集成到一個芯片中去。有的集成電路集成一個功能,，有的則將多個功能電路集成到一個芯片中,，而對不便于集成到電路內(nèi)部的元器件（多是一些電容），則采用外接的方式,，接到集成電路的外部引腳上,。

集成電路各種各樣，大小不等,，平板電腦中的集成電路根據(jù)功能不同,，可以分為CPU、DDR,、閃存,、網(wǎng)卡芯片、GPS芯片,、重力傳感器芯片,、時鐘電路、功放電路等,。

集成電路有多個引腳,，首先給芯片供電的電源引腳必不可少；然后是輸入引腳，給集成電路輸入要處理的信號,，集成電路把信號處理完以后,，還要把信號送給下一個電路或設(shè)備，所以輸出引腳也必不可少,；最后,，集成電路還需要外接一些電阻、電容的引腳,?？傊呻娐芬话闶怯蛇@些引腳組成的：電源供電引腳,、輸入/輸出引腳,、外接阻容引腳。

對于集成電路的檢測,，也是檢測以上三部分,。集成電路好壞的判斷，主要看其功能是否實現(xiàn),，即輸入信號正常的情況下,，輸出信號正常，我們就說這個集成電路是好的,。如果輸入信號正常,，而輸出信號不正常，就說明集成電路出了問題或外圍元器件出了問題,。對于集成電路來說,，故障率占50%，外圍元器件的故障率也是50%,。從實踐看,，集成電路和外圍元器件都有壞的可能，但在檢測的時候,，首先應(yīng)檢測集成電路的供電引腳,，看電壓是否正常,，也可以通過測集成電路的各引腳對地阻值來作為判斷的參考,。同時用手感覺加電后集成電路的溫度是否正常，這也可以作為判斷集成電路工作是否正常的依據(jù),。

另外,，對于不同的集成電路，還可以用不同的方法來判斷,。如波形測試法直觀方便,；給集成電路加上動態(tài)信號，測輸出信號的功能測試法,；以及頻率測試法和軟件測試法等,，在實際測試中可靈活運用,。

第3章
平板電腦的電源電路

3.1　電源IC

在平板電腦中，電源的故障率是比較高的,，而且電源電路結(jié)構(gòu)繁多,，設(shè)計各不相同，所采用的電源器件更是數(shù)不勝數(shù),，有的采用大規(guī)模集成電路,，內(nèi)含十幾路電源電路，而有的則采用獨立的電源電路,。因此識別平板電腦中的電源器件,，無論是對于電源設(shè)計，還是電源維修,，都是比較重要的,。

3.1.1　三引腳電源IC

三引腳電源的符號及接法如圖3-1所示。

圖3-1　三引腳電源的符號及接法

三引腳電源的封裝及外形如圖3-2（封裝多為SC70,、SC70-3兩種方式）,、圖3-3及圖3-4所示。

圖3-2　三引腳電源的封裝

圖3-3　DPAK-3封裝

圖3-4　SOT-23封裝

三引腳電源IC一般都有固定輸出電壓,，如5V,、3.3V、2.5V,、1.8V,、1.5V、1.2V,、0.9V等,，其他的電壓也有。這類三引腳電源IC體積小,，輸出電流也較小,，多用于給某個功能IC供電，而帶有小散熱片的DPAK-3封裝則電流要大一些,，一般給大規(guī)模的集成電路供電,。另外幾種常見的封裝有SOT-23、SOT-89等,。

3.1.2　四引腳電源IC

四引腳電源的接法如圖3-5,、圖3-6、圖3-7所示,。

圖3-5　四引腳電源的接法1

圖3-6　四引腳電源的接法2

圖3-7　四引腳電源的接法3

其中,，EN引腳用于輸出控制，即該引腳電平控制輸出電壓的有無。VIN是電源輸入引腳,；VOUT是電壓輸出引腳（受EN腳的控制）,。

四引腳電源因為多了一個EN腳，所以又叫受控/可控電源,。封裝如圖3-8所示,，SC70-4、SC82-4,、COT143-4芯片的長和寬在1.5毫米至2.8毫米之間,。

圖3-8　SC70-4、SC82-4,、COT143-4的封裝外形

UDFN封裝無引腳,，只能焊盤在芯片的底部。

3.1.3　五引腳電源IC

五引腳電源IC的種類和六引腳電源IC的種類最多,，五引腳電源的接法如圖3-9所示（供測量分析時參考）,。大部分五引腳電源都是這種情況，其他一些接法分別在其后列出,。圖中,，1腳IN是電源輸入端；2腳接地,；3腳是受控端,，可控制5引腳的輸出電壓的有無；4腳是反饋端,，當5引腳電源固定輸出時,，此腳不用，當5引腳電壓輸出可調(diào)時,，接反饋電阻,；5腳是電壓輸出端，受3引腳的控制,。常見封裝如圖3-10所示,。

圖3-9　五引腳電源的接法

圖3-10　五引腳電源的封裝

封裝標識代碼：SOT23-5、SC70-5,、SOT23A-5,、SOT223-5、DPAK-5,、TSOT23-5,、SOT89-5,、TSOP-5,、TSOT-5。

其他五引腳電源的接法如圖3-11～圖3-16所示（主要是引腳定義不同）。

圖3-11　五引腳電源的接法1

圖3-12　五引腳電源的接法2

圖3-13　五引腳電源的接法3

圖3-14　五引腳電源的接法4

圖3-15　五引腳電源的接法5

圖3-16　五引腳電源的接法6

引腳說明：“NC”或“X”表示不接,；BP表示接一旁的電容,；ISET接電阻；LX為電壓輸出端,，需外接一個電感,，有時該引腳叫“SW”；EN為控制信號,，但該引腳有時叫“CE”,、“RUN”或“SHDN”等。

3.1.4　六引腳電源IC

六腳電源IC因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,，分為外接電感和沒有外接電感兩種,，并且接法各不相同，如圖3-17～圖3-25所示,。

圖3-17　六引腳電源IC的接法1

圖3-18　六引腳電源IC的接法2

圖3-19　六引腳電源IC的接法3

圖3-20　六引腳電源IC的接法4

圖3-21　六引腳電源IC的接法5

圖3-22　六引腳電源IC的接法6

圖3-23　六引腳電源IC的接法7

圖3-24　六引腳電源IC的接法8

圖3-25　六引腳電源IC的接法9

引腳說明：FB端又叫“ADJ”端,，外接兩個電阻分壓，通過調(diào)整兩個電阻的大小,，可改變輸出電壓的大?。籈N端又叫“SHDN”,、“ON”,、“CE”、“RUN”等,；LED+,、LED-外接LED發(fā)光二極管；EXT是擴展輸出電流,，增大輸出電流用的,。

常見的六引腳電源IC的封裝如圖3-26所示。

圖3-26　六引腳電源IC的封裝

下面的SC70-6,、SOT23-6等表示封裝類型的標識代碼,，這些代碼代表外形和體積大小等方面的不同：SC70-6、SOT23-6,、SOT23A-6,、SC74-6、TSOP-6,、TSOT-6,、UDFN-6。

3.1.5　八引腳電源IC

八引腳電源的IC種類不多（但八腳場效應(yīng)管卻很常見）,，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,，所以其接法及外部引腳定義并無規(guī)律可循,，具體電路需查閱集成電路手冊。下面列出幾種接法,，如圖3-27和圖3-28所示,。

圖3-27　八引腳電源IC的接法1

圖3-28　八引腳電源IC的接法2

圖中陰影部分表示底部帶有焊盤，可以焊接在電路板上,，以幫助散熱,。

3.2　其他功能IC

前面講了三引腳電源IC和四、五,、六,、八引腳電源IC。但是有這些引腳的并非都是電源IC,，還有很多功能IC,，那么如何區(qū)分它們呢？一般從以下幾個方面來區(qū)分,。

① 體積大小,。一般電源IC體積稍大，稍高稍厚,。例如,，同是三引腳的IC，功能IC（如三極管,、場效應(yīng)管,、電壓檢測IC、雙二極管,、復(fù)位IC,、霍爾傳感器等這些器件都是三引腳器件）體積要小些。

② 位置不同,。器件在電路中的安裝位置不是任意擺放的,，一般電源電路是一部分，其他功能電路是一部分,，并且功能電路之間要傳輸數(shù)據(jù)和控制信號,，為了降低干擾、連接方便,，一般功能電路之間都比較近,，功能IC和其他功能IC緊緊相連，而電源電路則單獨放在一邊,。

③ 電路與信號走向不同,。一般電源電路產(chǎn)生的輸出電壓給功能IC，而功能IC輸出的都是信號,，它的信號還是給下一級功能IC端,，而非電源端,。

④ 外部接法不同。電源IC輸出的是電壓,，而功能IC輸出的是信號,，通過對比電源IC和功能IC,，外圍阻容元器件的接法和電路接法有很大不同,。

下面列出一些非電源IC的接法。

3.2.1　三引腳非電源IC的接法

三引腳非電源IC的接法如圖3-29至圖3-32所示,。

圖3-29　三種三引腳非電源IC的接法

圖3-30　低壓檢測器件的接法

圖3-31　霍爾傳感器的接法

圖3-32　三引腳復(fù)位IC的接法

3.2.2　四引腳非電源IC的接法

四引腳非電源IC的接法如圖3-33至圖3-37所示,。

圖3-33　四引腳復(fù)位IC的接法

圖3-34　時鐘電路IC的接法

圖3-35　儲存程序數(shù)據(jù)的I2C總線IC的接法

圖3-36　雙線ESD保護器件IC的接法

圖3-37　帶手動控制的復(fù)位IC的接法

3.2.3　五引腳非電源IC的接法

五引腳非電源IC的接法如圖3-38至圖3-44所示。

圖3-38　4線信號/總線保護器件的接法

圖3-39　五引腳濾波器（射頻附近）的接法

圖3-40　信號分配器（射頻附近）的接法

圖3-41　低電檢測IC的接法

圖3-42　時鐘電路IC的接法

圖3-43　音頻功放IC的接法

圖3-44　門電路信號驅(qū)動緩沖IC的接法

3.2.4　六引腳非電源IC的接法

六引腳非電源IC的接法如圖3-45至圖3-49所示,。

圖3-45　雙路信號濾波器的接法

圖3-46　驅(qū)動緩沖IC的接法

圖3-47　4線信號保護器件的接法

圖3-48　2線信號保護器件ESD的接法

圖3-49　3線信號保護器件的接法

通過以上對其他電路的接法和電源IC的接法的對比和分析,，就可以總結(jié)出電源IC和非電源IC的不同，從而在電路板上判斷電源IC與非電源IC,。