主板电路基础知识.ppt

電路基礎知識 Willess2009 3 5 電路基礎知識 三極管和MOS管BlockDiagramIC工作的基本要素工作電壓種類IC的Clock值電路實例 三極管 三極管也稱晶體管或者電晶體 它的英文名稱BJT BipolarJunctionTransistor 它是非常重要的一種半導體器件 廣泛應用於各種電子電路中 內部爲由P型半導體和N型半導體組成的三層結構 根據分層次序分爲NPN型和PNP型兩大類三極管電路符號 三極管 三極管可以工作在放大區 飽和區 截止區 三極管工作在放大區可以實現放大電路 這在模電中應用很多 主板電路圖中往往只關心工作在飽和區 截止區 三極管 工作在截止狀態時 IC 0 相當於開關的斷開狀態 因此 三極管可當做開關器件使用 三極管工作在飽和狀態時 其VCES 0 相當於開關的接通狀態 等效電路如下所示 截止状态等效电路饱和导通等效电路 1 各類門電路 注意 BJT是工作在飽和區或者截止區的 MOS管 MOS管即金屬氧化物半導體三極管 又叫絕緣柵型場效應三極管MOSFET MetalOxideSemiconductorFET 分為增強型和耗盡型 MOS管導通壓降小 損耗小 耐高溫 但開關速度不高 價格貴 而三極管開關速度快 抗靜電能力比MOS管強 但損耗較大 MOS管是壓控 三極管是流控 MOS管電路符號 工作原理電路轉移特性曲線輸出特性曲線截止状态Ui UTUo VDD 場效應管的開關特性 導通狀態 ui UT uo 0 電源產生電路 3V Dual 5V USB B 1 8V Dual 1 8V Ref forsequence 5V Dual 5V USB BlockDiagram DDR2SDRAM 2xDIMM s 800MHz 400 533 667MHz IntelPrescott CedarMillLGA775CPU PrimaryPCIBus 33MHz 32 bit ATIIXP450 LPCBus 3xPCISlots FWHFlashROM USB 2IDEPorts UltraDMA100 On boardAudioCodecRealtekALC883 IntelHDAudio 1xParallelPort 1xFloppyKB MS BlockDiagram SuperI OAsusA8000 8USB2 0Ports ATIRC410GMCH DirectMediaInterface2GB s PEGx16Slot USB USB USB USB USB 33MHz14MHz32 768KHz 32 768KHz 33MHz 33MHz 100MHz 24MHz 33MHz 66 100M 48MHz SingleChannel USB USB 4SerialATAIDEPorts UltraDMA300 150M 150M 150M 150M 10 100NICRealtekRTL8101L 33MHz 66 100M IEEE1394AgereLFW3226 IC工作的基本要素 Chip工作的四個要素a Voltageb GNDc Datad ClockConnector工作的三個要素a Voltageb GNDc Data Data電壓是變化的 傳輸的信息用0和1表示 工作電壓種類 五種基本電壓值1 12V 黃色 供主板工作 2 5V 紅色 3 3 3V 橙色 4 5VSB 紫色 Standby電壓 5 12V 藍色 電壓種類 Mainpower S0 S1Dualpower S0 S1 S3Standbypower S0 S1 S3 S4 S5 工作電壓種類 BTW GND 黑色 白色 5V灰色 5VPowerOKsignal綠色 5V PS ON 電源工作電壓 各Device使用的電壓 電壓是提供IC工作 是一個電路工作的一個最基本最底層的必要條件 爲什麽USB和PS2是Dualpower 而HDD或1394是Mainpower Clock值 Clock值 Clock是一個基準頻率 它是一個標準 可以判斷出傳輸的Data值的信息 时钟发生器提供给芯片的时钟信号是一个连续的脉冲信号 而脉冲就相当于芯片的脉搏 每一次脉冲到来 芯片内的晶体管就改变一次状态 让整个芯片完成一定任务 主板的電子元件作用 電路都是由以下元件構成電阻 分壓電容 隔直通交 濾波電感 通直流 阻交流三極管 MOS管 開關 轉壓 電路實例 CPUThermaltripDDRVoltagereferenceVGAportUSBconnector OverCurrent1394connectorControlPanelSpeakerLANLEDAudioconnectorSystemfanBattery CPUThermaltrip DDRVoltagereference Memorymargin VGAport USBconnector OverCurrent 1394connector ControlPanel Speaker 蜂鳴聲的產生 LANLED Audioconnector RearAudio FrontAudioHeader CPUfan Systemfan Systemfan 1 運放A不工作 B在工作 當VB VB 輸出端為12V當VB VB 輸出端為0V2 SFAN PWM輸入的為方波 如下 當高電平風扇轉 所以占空比 Duty值 越大轉速越快 Systemfan 3 SFAN TACH為輸出pin 最終作用為告知BIOS風扇轉速為多少 本身原理是電壓的變化轉換成轉速的變化 其中的電路圖在systemfan里 4 通過運放 把SFAN PWM的方波傳到RSFAN點 只是把原先SFAN PWM的3 3V高電平轉成12V高電平 Systemfan 5 在通過MOS 把RSFAN點電壓傳到SFAN PWR 但此時有一個大電容CE25 100uf 16v 大電容具有儲能功能 把方波變成三角波 Systemfan 6 假設SFAN PWM輸入的方波占空比為50 則可認為輸出點SFAN PWR為6V 12V 50 若占空比為80 則輸出點SFAN PWR為9 6V 若占空比為100 輸出電壓為12V 風扇全速運行7 所以輸入 SFAN PWM 的占空比愈大 輸出電壓 SFAN PWR 越大 0 12V 電壓越大轉速遠快 把該電壓輸入風扇內部電路 從SSFAN TACH輸出 Battery Battery 3 0V BATT 2 6V G3State BATTcomesfromBATTERYatG3state SoBATTwillbe2 6VatG3state BATTcomesfrom 3VSBatS5state SoBATTwillbe2 9VatG3state S5State 2 9V 電壓轉換電路 電壓轉換電路有三種1 電阻分壓電路2 Linear電路3 Switch電路為什麽不是直接用電阻分壓 爲什麽需要Linear和Switch兩種電路 電阻分壓電路 DDRVoltagereference Linear電路 Vout VrefenVin只要有電壓即可 Vout不是由Vin決定Vrefen 1 8V Dual 1KOhm 1KOhm 1KOhm 0 9V VTT DDR Vout Vrefen 0 9V Switch電路 一個轉換芯片兩個MOS管切換著工作輸出的1 2V是一個動態的1 2V Switch電路 1 Switch電路中 兩個MOS管交替切換工作 兩者不會同時工作2 芯片pin腳定義 重點關心3pin FB UGATE LGATE 這3pin關係為 1 當FB0 8V LGATE輸出高電平 使下面的MOS管工作 拉low 讓大電容PCE45放電3 FB的0 8V本身由芯片自身Spec決定 這邊可以通過反推得出1 2V 2K 2K 1 07K 0 8V Switch電路 4 一開始時 FB點電壓為0V 0 8V 上面的MOS管工作 芯片讓UGATE輸出高電平 把5V拉下來 大電容充電 輸出電壓慢慢變大 逐漸接近