笔记本电路基础

电路基础

主要内容：讲解元器件的认识、测量和代换；

教学目的：1、使每个学员认识并会测量和替换笔记本主板上的元器件；

2、掌握三极管、MOS

路中的作用和工作方式；

3、了解门控芯片、精密稳压器、线性稳压器、运算放大比较器、门电路。等芯片的功能和作用；

11电路电力系统中负载：电路的组成及功能电路——由实际元器件构成的电流的通路。电路组成电源：可将其他形式的能量转换成电能、向电路提供电能的装置。可将电能转换成其他形式的能量、在电路中接收电能的设备。中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件统称为中间环节，如导线、开关及各种继电器等。电路的功能电子技术中的电路可对电信号进行传递、变换、储存和处理。的电路可对电能进行传输、分配和转换。2

线路板:（PCB）printcircuitboard

线路板的组成：线路板又称印刷电路板，一般是两层板、四层板、六层板。由环氧树脂板（绝缘）和敷铜板组成，电路是敷铜板经过三氯化铁腐蚀而成。在印刷电路板上我们可见：元件孔、线路（铜泊、敷铜）、阻焊膜、（红色、紫色、绿色等级）、焊盘、(焊点、)过孔、（孔壁镀铜、连接各层线路）3电路的基本公式：

欧姆定律：I=U/R

I：电流安AmA

U：电压伏VmV

R：电阻欧ΩmΩ

电功率：P=IU=I2R=U2/R

电功:W=Pt=1千瓦·1

小时=1千瓦时

P:功率瓦W

1度电=1000瓦时

4交流电和直流电：

交流电：大小和方向都变化(正弦波）直流电：（脉动直流）大小变，方向不变平滑的直流:大小方向都不变5IC引脚序列678大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点9死区时间,上下管驱动信号均为低电平10电阻的串并联特性和作用11电阻的作用：

a、降压：

在电源与负载之间

串入一个电阻起降低电压的作用；12b、分压：

两个电阻串联构成分压电路，

提供合适的电压给负载

13发光二极管的工作电流很小，为了防止其烧毁或延长电源的使用时间，要将电路的电流限制在其工作电流范围内，根据欧姆定律可以计算出R1的值。

I=V/（R1+RD）(此时的I值应该是发光二极管的工作电流值),相信不难求出电阻的值。C、限流：限制电路中电流的大小：

发光二极管必须接电阻；14电容器：capacitor1、符号和单位：符号：

C、（TC、CT、CB、BC、CM、MC、CE、EC、CC、CN、CP）单位：法（F）、微法（μF=10-6F）、纳法（nF=10-9F）、皮法（pF=10-12F）电容的常用单位是微法、纳法和皮法；电容的默认单位是微法；1516特性和作用：

a、特性：电容是一种能够储存电能的元件，通过充电和放电来储存和释放电能；有如下特性：１）充放电储存和释放能量；２）通交流而隔直流；３）通高频交流电而阻碍低频交流电；４）电容不允许加在其两端的电压发生突变，电容的充放电需符合一定的规律，其充放电常数τ=RC

5）容抗：电容对交流电的阻碍作用，用Xc表示，单位为Ω。

XC=1/（2πfc)其中2π为常数，f为频率，c为容量

17电容的串并联：

电容的容量与极板面积成正比，

与极板间的距离成反比；

1）串联：串联使总电容容量减少，耐压值提高；

2）并联：增加容量，但耐压不变18电容的作用19整流后电容滤波波形图203）隔直：

串联在电路中，隔断直流信号；

C1、C2是耦合电容，传输音频交流信号，C2同时有隔直流的作用，防止直流烧坏扬声器；214）旁路：

为交流提供一个额外的通路；

滤除调频调幅的干扰信号；

这种功能主要用于音频电路中的中放电路，消除由于前级高频放大从天线引入的杂波和干扰信号；225）谐振：

电容与电感或晶振一起，产生振荡信号

6）定时（延时）：236、测量判断与代换：

1）电容两端阻值无穷大为好，刚测的时候有阻值但马上会慢慢变大，等数值没变化时为正确值。

2）怎样判断电容的好坏：维修时先检查目测电解电容顶部的防爆槽是否裂开，顶部鼓起来的、漏液的一律更换掉。测量容量偏差太大的以及用试波器看波形，波形不对的也一律更换掉；

3）常见电容故障有：容量减小、漏电、软故障、高压电容有时会击穿。

4）代换原则：

尽量原值代换，滤波电容容量可以稍大；

谐振电容必须用同类型的代换；

贴片的无极性电容可以用体积和颜色一样的代换。

最好：通功能电路代换。

（因为电容有耐压值之分，小耐压换高耐压会被击穿短路）

24电感：1、符号和单位：符号：L单位：1亨（H）=1000毫亨（mH）

1mH=1000微亨（μH）252、特性与作用：

1）特性：

a、自感储能（能把电能转化为磁能储存起

来，也能把磁能转化为电能释放出来）

b、通直阻交：

c、通低频阻高频

电感类型：贴片电感和线圈电感

2627作用：

a、滤波：电感的滤波作用与电容非常相似，只不过电容是并联在电路中，而电感是串联在电路中，它相当于一个电源，这两个电源是串联关系。单独电感做滤波的情况比较少，一般与电容配合使用组成L型或π型滤波电路，滤波效果才更佳。28L型滤波和π型滤波29b、储能：c、振荡：由电感和电容组成的电路；

d、过流保护：故障最多的是接口附近的贴片电感。303、电感的测量与代换：

⑴判断好坏：

①从外观上观察电感的磁环及线圈的颜色，正常的为金属光泽，因为它们的表面涂过绝缘漆，烧了就没有光泽了；

②将万用表置于二极管档，测电感的两端，显示“000”为正常，有数值则损坏；

⑵电感线圈的代换：

■磁环大小一致；

■线圈匝数一致；

■铜线粗细一致；（线径）

同样大小的贴片电感可以用0欧电阻、保险、导线代换；

电感线圈又做保险，又抗干扰；

31⑶线圈不太可能烧断，台式机基本不出故障；修液晶显示器会遇到电感线圈接触不良。

对笔记本电脑贴片式的电感线圈是扁铜条绕的，与台式机比较，它变薄了，笔记本电脑怕摔，可能造成电感虚焊，机器工作不稳定，运行小程序没事，运行大程序电流一大，就“死机”或蓝屏，一般先对电感加焊再说。笔记本电脑上有四个脚的电感；1394口边上有一种16脚的电感，比较特殊；32变压器1、符号：T.B332、变压器的原理：变压器用于交流或脉冲电压的变换（有一个电压需要得到另一个电压），是一个电→磁→电的转换过程（通过互感实现电压变换）；3、变压器的特性：

■变压器的电压比等于匝数比；U1/U2=N1/N2■在理想（不考虑磁通量、铁芯线圈发热等损耗）状态下，初级的功率与次级的功率应该相等，即P1=P2；变压器的功率主要由次级决定；I1U1=I2U2实际上输出的功率要比输入的少。

■如果使用时超过了额定的设计功率就可能发热而烧毁。342、变压器的分类：

按变压的种类分：

①升压变压器；

②降压变压器；

③隔离变压器；（网卡上叫网络变压器）

按使用的频率分：

①高频变压器；磁芯（开关电源）

②低频（工频）变压器；铁芯（硅钢片）35变压器的代换原则：

1、原型号代换；

2、不同型号代换；必须考虑：

①电压；

②功率；

③体积；

④引脚排列；36晶振：1、符号：X、Y(晶振由压电石英晶体制成)

2、频率：时钟:14.318Mhz南桥:32.768khzI/O:32.768khz声卡:24.576Mhz网卡:25.00Mhz显卡:27Mhz

3、代换原则：原值代换不可偏差。同型号原值代换。37笔记本电脑主板上四个脚的晶振有两种情况：

一种谐振电容在外面，

一种谐振电容在里面。（见下面的图）383、晶振的测量：①用示波器或频率计测在线工作时的波形或频率；②用万用表二极管档测晶振两端（脚），如果显示“1”为正常，如有读数值则损坏；（在主板上测应显示1000以上的数值）③对地打阻值，二极管档，红表笔接地，黑表笔分别接晶振的两个脚，数值在300-800之间为正常，而且两级数据应相等；④电压测量法：加电，用万用表直流20V电压档，黑表笔接地，红表笔分别接晶振的两脚，两脚对地电压不一样为正常。39二极管：a、符号：40b、分类：按功能分：1）整流二极管：普通、快恢复、超快恢复、肖特基

2）稳压二极管：3）开关二极管：4）发光二极管：5）光电二极管：按材料分：硅管、锗管按封装形式分：玻璃封装、塑料封装41c、特性与作用：1、特性：①单向导电性：电流只能从正极流向负极而不能从负极流向正极；②正向导通时有压降，普通硅管为0.6-0.7V；普通锗管为0.2-0.3V

发光二极管的压降1-5V③反向电压大于定值时会击穿；如1N40011A50V1N40071A100V42⑵作用：

①整流：把交流电变成直流电；

②限幅：限制电压幅度；43③稳压：

稳压二极管反向连接在电路中，

工作在特殊的软击穿状态，使两端电压保持稳定。

一旦电压超过其稳压值,稳压二极管就会软击穿反向导通，将高出的电压对地短路掉；

当电压低于稳压二极管的稳压值时，稳压二极管是截止的。

注意：如果所加的反向电压过大，超过了稳压二极管的允许值，就会击穿短路、也可能烧断或者稳压电压值改变。

44稳压二极管的应用举例:45

④LED：光源、指示、显示、传递信号；

⑤光电二极管：光传感器、光电控制；

⑥钳位：

46好坏的判断：

普通二极管只有一组数值就是好的

（从电路上拆下来测量）；

常见故障为击穿或烧断；

代换：

同型号代换或用同类型的、

参数接近的代换；

47晶体三极管：电流控制型器件，按导电类型分为PNP管和NPN管；电路符号及常见型号：

图中箭头的方向是发射极e加正向电压时电流的方向

NPN型三极管型号:T04、SIA、IAM、KIN、IP、IAP.PNP型三极管型号:T06、2B、2A.工作状态：在实际电路中，主要应用了放大电路和开关电路。

1、放大电路：当基极（输入端）输入一个较小的基极电流时，其集电极（输出端）将按比例产生一个较大的集电极电流，这个比例就是三极管的电流放大系数。（VC＞Vb＞

Ve）482、开关电路：三极管在电路中通常用做电子开关。在开关状态下的三极管处于饱和（导通）状态和截止状态。a、饱和（导通）状态：三极管的发射极加正向电压时，这时集电极与发射极之间的电阻很小，就像开关闭合一样，三极管处于饱和（导通）状态；（Vb＞Ve）b、截止状态：三极管的发射极加反向电压或两断电压为零时,这时集电极与发射极之间的电阻很大，就像开关断开一样，三极管处于截止状态；；（Vb≤Ve）49三极管的作用：放大、开关和稳压作用。三极管的检测与代换：用档找基极：用一个表笔接任意一脚，另一表笔分别接另外两脚，如果两次都有400~600的数值，则不动的表笔接的就是基极b；集电极与发射极：两次阻值中，较大的一次接的是发射极e，小的一次是集电极c；红表笔接基极b，能测出两组数值的是NPN管；黑表笔接基极b，能测出两组数值的是PNP管；在路测量时，无论表笔怎么接，所测阻值不能为0或1（∞）；50

场管N沟道增强型MOSFET的结构

取一块P型半导体作为衬底，用B表示。

用氧化工艺生成一层SiO2

薄膜绝缘层。

然后用光刻工艺腐蚀出两个孔。

扩散两个高掺杂的N型区。从而形成两个PN结。（绿色部分）

从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。

在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。N沟道增强型MOSFET的符号如左图所示。左面的一个衬底在内部与源极相连，右面的一个没有连接，使用时需要在外部连接。51MOS：电压控制型器件，有N沟道和P沟道之分；

衬底中箭头的方向表明是N沟道还是P沟道：箭头朝里的是N沟道，箭头朝外的是P沟道。实物外形：DSGB衬底N沟道增强型图符号DSGB衬底P沟道增强型图符号52N沟道MOS管（单管）P沟道MOS管（单管）复合MOS管SI4435SI48356986S53特殊脚位MOS管G1S2G2D1D2/S14816G1S1S2G2D14814D24235546脚中功率MOS管（有N沟道和P沟道）N沟道MOS的导通条件：VG＞VS(八脚MOS管大于4.5V，三脚MOS管大于3V)P沟道MOS的导通条件：VG＜VS（八脚MOS管小于4.5V，三脚MOS管小于3V）VGS＜VT（开启电压0.45V-3V）：MOS管工作在截止区，漏源电流IDS≈0，输出电压VDS≈VDD

，MOS管处于“断开”状态；VGS＞VT（开启电压0.45V-3V）：MOS管处于“导通”状态，VD≈VS

；55N沟道增强型MOSFET的工作原理

对N沟道增强型MOS场效应三极管的工作原理，分两个方面进行讨论，一是栅源电压UGS对沟道会产生影响，二是漏源电压UDS也会对沟道产生影响，从而对输出电流，即漏极电流ID产生影响。

1．栅源电压UGS的控制作用

先令漏源电压UDS=0，加入栅源电压UGS以后并不断增加。

UGS带给栅极正电荷，会将正对SiO2层的表面下的衬底中的空穴推走，从而形成一层负离子层，即耗尽层，用绿色的区域表示。

同时会在栅极下的表层感生一定的电子电荷，若电子数量较多，从而在漏源之间可形成导电沟道。

沟道中的电子和P型衬底的多子导电性质相反，称为反型层。此时若加上UDS

，就会有漏极电流ID产生。反型层

当UGS较小时，不能形成有效的沟道，尽管加有UDS

，也不能形成ID

。当增加UGS，使ID刚刚出现时，对应的UGS称为开启电压，用UGS(th)或UT表示。56检测与代换：用档测量

N沟道：黑表笔接D，红表笔接S，有400~6