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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，IC0，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VCES0，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UiUT,uo0,電源產生電路（+3V_Dual）,+5V_USB_B,+1.8V_Dual+1.8V_Ref(forsequence),+5V_Dual&+5V_USB,BlockDiagram,DDR2SDRAM(2xDIMMs),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（012V）,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0V0.8V,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