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一、贴片式元件介绍. 贴片式元件又称为无引线元件,焊点处于元件的两端。. 特点是体积小、重量轻、高频性能好、形状简单、尺寸标准化,便于自动化装配。贴片式元件尺寸很小,其表面已无法详细标出元件的名称和规格,因而通常用缩减的符号来表示元件的基本参数。. 1 .贴片电阻器. ① 外形:贴片电阻器一般为黑色,两端银白色的电极为器件的焊脚,其外形如图所示。.
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一、贴片式元件介绍 贴片式元件又称为无引线元件,焊点处于元件的两端。 特点是体积小、重量轻、高频性能好、形状简单、尺寸标准化,便于自动化装配。贴片式元件尺寸很小,其表面已无法详细标出元件的名称和规格,因而通常用缩减的符号来表示元件的基本参数。
1.贴片电阻器 ① 外形:贴片电阻器一般为黑色,两端银白色的电极为器件的焊脚,其外形如图所示。 ② 参数:矩形贴片电阻器的阻值范围一般为10 ~ 3.3 M,额定功率分为1 W、1/2 W、1/4 W、1/8 W、1/10 W、1/16 W及1/32 W,其精度一般为 5 10,极限工作电压视额定功率大小而定,一般在100 200V之间。贴片电阻器焊接温度一般为(235 50)C,焊接时间为2 4 s之间。
③ 阻值标识:贴片电阻大多未标出其电阻值,个别外表较大的贴片电阻器在其表面上有标示电阻值。用来表示阻值的字符横向排列,并规定用 3 位数字来表示,3 位数字中的前 2 位是有效数字,第 3 位是 10 的指数,单位为 。如上图所示的电阻器阻值为:47 103 = 47 k。 若电阻器字符的第 2 位是字母 R,代表小数点。例如,5R1表示阻值为 5.1 。
④ 贴片电阻一般不易损坏,可能遇到的损坏情况有: a. 因电路故障某部分电流过大,是电阻烧坏,这从电阻的外形的异常可以看出来,例如电阻表面呈现烧焦的痕迹。 b. 电阻器内部开路或电阻值增大,用万用表电阻挡测量是否符合标称值就可以判断质量好坏。
2.贴片电容器 ① 贴片电容器的种类: 瓷片电容器、有机膜电容器、云母电容器、钽电解电容器和铝电解电容器。 ② 外形:手机中的贴片电容器一般为黄色,两端为电容器的焊接引脚,无极性电容器外形很小,最小的只有 1 mm 2 mm,外形如图所示。电解电容器外形稍大些,并且在其一端有一段较窄的暗线,表示该端为正极。
③ 标识:电容容量的字符在电容器上是纵向排列,并规定用两个字符来表示,第一个字符是字母,代表有效数字第二个字符是数字,代表 10 的指数。容量的单位为 pF。例:贴片电容器上标为“K3”,查上述两表可知:K 代表有效值 2.4,第二位数 3 代表 103,由此该贴片元件的容量是 2.4 103 = 2 400 pF
用万用表检查判断容量较大的电容器,测量的方法是:用万用表检查判断容量较大的电容器,测量的方法是: a. 万用表置于 R 1 k 或 R 10 k。 b. 表笔接电容器的两电极,正常情况下,万用表的指针首先向顺时针方向(R 为零)摆去,然后又逐步向电阻的方向退回。 c. 再将两表笔对调一下,用同法测量电容器,指针又向 R 为零的方向摆去,而且摆得更远,然后又向电阻的方向退回。 d. 这就是电容器充电、放电过程,指针向R为零的方向摆得越远,退回的速度越慢,表明电容量越大;反之,指针向R为零的方向摆动很小,退回的速度很迅速,则表明电容量很小。
质量判别: (1)测量电容器时,若指针摆动稳定下来的阻值很小,即表明漏电流较大,一般要求电解电容器的绝缘电阻应在几兆欧以上,其他电容器的绝缘电阻应在几十兆欧以上,否则会影响手机的正常工作。 (2)测量电容器的绝缘电阻为零或电阻值很小,则表明电容器已被击穿。
(3)对于 0.047 F 以上的电容器,万用表可使用 R 1k的电阻挡测量. 对于 5 100 pF ~ 0.047 F 的电容器,万用表应使用 R 10 k 的电阻挡测量。 如果表针不摆动,表明电容器内部开路。 电容量小于 5 100 pF 的小电容器,用 R 10 k 的电阻挡只能测量是否漏电或短路,至于是否有容量、是否内部开路,一般的万用表就很难检查,需要专门的电容测试仪测量。实际检修中,通常是用替换法来判断其是否有容量和内部断路。
3.贴片式二极管 贴片式二极管器件常见的有:检波二极管、开关二极管、变容二极管、稳压二极管等类型。 (1)热载流子肖特基二极管 该类管PN结电容很小,约 1 pF,既可在超高频及甚高频波段作检波管,又可适用于高速开关电路及高速数字电路。
主要封装形式两种: ① 常见封装形式:有 2 个引脚,如图(a)所示。 黑色塑料封装,有白色竖条的一端为二极管的负极。 ② 贴片式 SOT-23 封装(MMBD):有 3个引脚,如图(b)所示。 其中 1 脚为二极管的正极,2 脚为空脚,3 脚为二极管的负极。
(2)稳压二极管 贴片式稳压二极管的稳压值在 2 ~ 30 V。 主要封装形式两种 ① SOT - 23(0.5 W) ② SOT - 89(1 W)封装,如图所示。
(3)变容二极管 贴片式变容二极管的特点: 工作频率高,Q值高,变容比率高,在手机电路中主要用于频率合成器、压控振荡器及频率调谐电路。 (4)开关二极管 该类管子运用于手机的电子开关电路。 贴片式开关管分类: 开关二极管、复合开关二极管。
质量判别: 二极管的性能好坏,可通过使用万用表测量贴片二极管的正、反向电阻方法来检查,要求二极管的正向电阻在 1 k以下,反向电阻在几百千欧以上。测得正、反向电阻差别大,表明二极管的单向导电性能好。若二极管正、反向电阻均为零,说明二极管被击穿短路;若二极管正、反向电阻均为无穷大,说明二极管开路损坏。
选用二极管时注意事项: 电路的工作情况,首先应区分是高频还是低频管,其次注意工作电压、工作电流的要求,在维修时尽量选用原型号或技术参数接近的型号代换。
4.贴片式晶体管 贴片式晶体管的常见封装引脚如图所示 晶体管按用途分类: 高频低噪音晶体管、振荡变频晶体管、中功率放电管、开关晶体管、达林顿晶体管及通用晶体管等类型。
(1)判别电极 贴片式晶体管的管脚排列因型号不同而有所差别,一般集电极 C 是矩形边的单个管脚。 发射极 E 和基极 B 的判别方法(E、B 同在矩形的一侧): 测试时可以假定其中一管脚为基极 B,并用机械万用表的黑表笔与之相连接,红表笔分别与另外两个管脚相接,如图所示。 如果测得的两次阻值,一次很大,一次很小,说明黑表笔连接的管脚不是基极 B,则应把黑表笔所接的脚管调换一个,再将红表笔分别与另外两个管脚相接。 如果测得的两次阻值都很小,则黑表笔连接的管脚就是基极B,而且是 NPN 管。如果测得的两次阻值都很大,则黑表笔连接的是 PNP 管的基极 B。
(2)质量鉴别 可通过测量两个PN结的正、反向电阻是否正常来大致判断管子的质量。B-E、B-C之间的正向电阻大约在几百欧以下,反向电阻大约在数百千欧以上。如果 B-E 或 B-C 之间的正反向电阻均为零时,说明 B-E 或 B-C 极之间短路;如果 B-E 或 B-C之间的正向电阻无穷大时,说明 B-E 或 B-C 极之间开路。 由于晶体管放大能力下降,影响整机接收灵敏度或发射输出功率,因此检修人员必须能大略地检测晶体管的放大功能。
对于 NPN 型晶体管,可参见图的接法估测其放大能力。
万用表欧姆挡置于 R 1k 挡,先把 100 k电阻断开不接,万用表的黑表笔接集电极,红表笔接发射极,测C-E之间的电阻,此时阻值应较大。然后在 C 极与 B 极之间接上 100 k 电阻,使基极得到一个偏流,此时万用表测得的电阻值应明显下降。比较不接电阻和接上电阻两种情况下,万用表的指针摆动的幅度越大说明晶体管的放大功能越好。如果接入 100 k 电阻以后,万用表的指针基本不改变位置或变得很少,这说明晶体管不能放大或放大能力很差。 如果被测的是 PNP 型晶体管,只要将万用表的两个表笔反过来,即万用表的黑表笔接发射极,红表笔接集电极,仍可用同样的方法估测比较放大能力。
(3)贴片式晶体管的代换 更换晶体管时,最好从报废的同型号手机板上拆下好的替换元件。如果无法找到原型号的晶体管,必须考虑晶体管的主要参数指标,再查有关的晶体管手册,合理选用代替的型号。如果选用不合适,将可能使电路不能正常工作,甚至导致晶体管的损坏,带来不应有的损失。参见教材 P90 表3.9给出手机最常用的贴片晶体管的互换型号。
5.贴片式场效晶体管 贴片式场效晶体管特点: 具有输入阻抗高、高频特性好、增益高、噪声低等特性,在无线通信的高频电路中应有较为广泛。 封装:除了上述介绍过的SOT-23、SOT-89形式外,通常还用SMD4封装形式,如图所示。
6.集成电路 适用贴片安装技术的集成电路,其封装形式主要有: 小外形封装(SOP)、塑料引线芯片载体封装(PLCC)、四方扁平封装(QFP)及球栅阵列封装(BGA)四大类。
(1)小外形封装(SOP) 外形封装如图所示,这种封装的集成电路功耗较低,引脚通常不超过 28 个,一般动态随机存储器RAM及一般的集成电路大多采用 SOP 封装形式。高集成度的芯片厚度约为 1.27 mm,由此形成纤薄小外形封装(TSOP),属SOP封装的一种变形,它只在窄边才有引脚,引脚间距 ≤ 0.65 mm。
(2)塑料引线芯片载体封装(PLCC) 是一种低成本的封装形式,集成电路的形状通常为正方形,四边均有引脚,引脚是弯曲的,引脚间距是 0.65 mm,外形如图所示。
(3)四方扁平封装 这种封装适用于高频和多引脚的集成电路,四方扁平封装主要有 FP、QFP 两种,其外形如图所示。QFP封装集成电路的四边均有引脚,引脚数目在 20 ~ 240 之间,引脚间距有 1 mm、0.8 mm 和 0.65 mm 多种。FP封装集成电路只在两边才有引脚。
(4)球栅阵列封装(BGA) 集成电路功能增加,对封装尺寸的小型化要求越来越高。为解决尺寸小型化与引脚增多的矛盾。BGA 已成为取代 QFP 的大规模集成电路的封装形式。 BGA 封装的引脚不是分布在集成电路的四边,而是分布在集成电路的下底面,如图所示的是 BGA封装的结构图。
其封装底部的引脚分布如图所示。 在相同的封装尺寸下,与 QFP 封装比较,BGA 封装可容纳更多的引脚数,又 能 使 引脚之间的间距不会太密。例如,1.27 mm 引脚间距的 BGA 封装在 20 mm 20 mm 的面积上可容纳 256 个引脚,而 1.27 mm 引脚间距的 QFP 封装在相同的封装尺寸下只 能 容 纳 64 个引脚。
集成电路工作异常,一般来说有两种情况,一种情况是集成电路本身有故障,另一种情况是集成电路的外围元器件有故障。 集成电路工作异常,一般来说有两种情况,一种情况是集成电路本身有故障,另一种情况是集成电路的外围元器件有故障。 维修手机时,通常使用万用表测量集成电路各引脚对接地引脚的电阻值或应用替换法来确定集成电路是否损坏。 测量集成电路的电阻值则应在断电静态情况下进行。
二、开关、干簧管和霍耳元件 开关、干簧管和霍耳元件都是用来控制线路通断的开关器件。 干簧管和霍耳元件则是通过磁信号来控制线路的通或断。 1.开关 手机通常使用薄膜按键开关,它由触点和触片组成,用于电源开关及拨号按键。 薄膜按键开关由铜皮做成。手机电路中,开关用字母 SW 表示,电源开关使用 ON / OFF 或 PWRON 等字母来表示。
2.干簧管 利用磁场信号来控制的一种线路开关器件,又称为磁控管,其结构如图所示。 磁控管常被用于手机翻盖电路中,使翻盖上的磁铁控制磁控管闭合或断开,从而挂断电话或接听电话的等。
3.霍耳传感器 (1)功能原理 霍耳传感器的功能与干簧管相同,磁场的控制下产生开关作用,不同之处在于干簧管的通断是由簧片触点的机械动作来控制,霍耳传感器是一种电子开关元件,其通断是由晶体管的导通与截止来控制。
(2)组成及结构 霍耳传感器是由霍耳元件、放大器、施密特电路及集电极开路输出晶体管所组成,其内部结构如图所示。
(3)电路原理 当磁场作用于霍耳元件时,产生一个微小的霍耳电压,经放大器放大,施密特电路触发后使晶体管导通,输出低电平。反之,无磁场作用时,霍耳元件不产生电压,晶体管处于截止状态,输出高电平。 (4)应用 霍耳传感器通常用于手机翻盖电路中。与干簧管比较,具有使用寿命长,不易损坏,振动对其工作影响较小,且开关时间较快等优点。
(a) (b) 三、电声转换器件 电声转换器件就是将电信号转换为声音或声音转换为电信号的器件,包括受话器、送话器、蜂鸣器等。 1.受话器 (1)受话器是一个电声转换器件,将模拟的语音电信号转化成声波,又称为听筒。图(a)所示是受话器的图形符号,实物图如图(b)所示。
(2)动圈式受话器 在一个置于永久磁场中的线圈中通以音频电信号,使线圈受到磁场的作用力,依靠这个作用力来带动受话器的纸盆震动发声。放在永久磁场中的这个线圈,被称为“音圈”。 (3)动圈式受话器的主要故障及排除 是无声音、声音小或声音失真。可利用万用表对受话器好坏进行简单的判断。一般受话器有一个直流电阻,而且电阻值通常在几十欧,如果直流电阻明显变得很小或很大,则需要更换受话器。
2.送话器 (1)送话器 用来将声音转换为电信号的一种器件,它将语音信号转化为模拟的电信号。送话器又称为麦克风,通常用字母 MIC 或Microphone 表示,图所示是送话器的图形符号。
(2)驻极体送话器 是利用一个驻有永久电荷的薄膜(驻极体)和一个金属片构成的一个电容器。当薄膜感受到声音而振动时,电容器的容量会随着声音的震动而改变。但是驻极体上面的电荷量是不能改变的,所以这个电容两端就产生了随声音变化的信号电压。驻极体送话器的阻值很高,可达 100 M。
(3)送话器的引脚,如图所示为端口平面图。 (3)送话器的引脚,如图所示为端口平面图。 送话器的引脚有正负极之分,与金属外壳相连接的是负极。在维修时应注意,如极性接反,则送话器不能输出信号。
(4)驻极体送话器常见的故障及排除 不能进行声电转换或灵敏度低,驻极体送话器性能还坏,可用万用表进行检查。万用表置于 R 100 挡,红表笔接送话器的负电源端,黑表笔接送话器的正电源端,对着送话器发声或吹气,表针若有明显摆动,说明声电转换正常。若吹气时表针不摆动或用劲吹气时表针才有微小摆动,则表明送话器已失效或灵敏度很低,应更换之。
3.扬声器 (1)在手机上的扬声器又称蜂鸣器,主要用于振铃发音。 (2)类型:主要有动圈式和压电陶瓷式。 ① 动圈式扬声器的检查 其基本结构与动圈式受话器相似,所以检查的方法完全相同。
② 压电式蜂鸣器的检查 呈电容性,用万用表的高阻挡 R 10 k 量程来测量有无充放电现象。 先将一表笔接在受话器的一端,用另一表笔快速触碰受话器的另一端,注意观察表针的摆动。正常情况下,在表笔刚接通的瞬间表针应有小的摆动,然后返回到电阻 处。如需要多次观察表针的摆动,每次测试都应对调表笔极性。压电式扬声器具有充放电特性则表明其质量是好的。 如压电式蜂鸣器没有以上充放电特性,则表明压电蜂鸣器内部开路;如测量压电式蜂鸣器的电阻为零,则内部短路。
本章小结 1.使用手机时注意操作方法,有助于避免人为故障的出现。 2.检修手机常采用的方法:直观检查法、电压测量法、电流测量法、电阻测量法、示波器测试法、信号注入法、断路法、元件替换法和软件重写法。 3.维修手机的常用工具有:温控电烙铁、热风枪、维修专用放大镜台灯和手机的接插件等。 4.手机常用维修仪器有:万用表、直流稳压电源、射频毫伏表、数字频率计、示波器、手机编程器和无线通信综合测试仪等。
本章小结 5.检修手机一般步骤: (1)观察故障现象; (2)分析故障原因; (3)测试与检测; (4)修复检查。 6.导致手机出现故障的主要原因: (1)使用操作不当; (2)元件损坏无效; (3)软件故障。 7.检修手机常采用的方法:直观检查法、电压测量法、电流测量法、电阻测量法、示波器测试法、信号注入法、断路法、元件替换法和软件重写法。