手机中的半导体器件
手机中的半导体器件,主要包括二极管,三极管,场效应管,LDO器件等。
随着手机集成化程度的提高,在手机中,很少看到二极管,三极管的踪迹了,在集成电路的外围,只有少数的二极管,三极管,场效应管。都是属于手机的组成部分。
半导体:介于绝缘和导体之间的物质,在特定的温度环境中,电阻率随着状态的变化而变化,具体来说,有锗,硅,钾,非晶体,砷等物质。这些物质碰到“电流,光照,加热”等状态变化时,电阻值会变化。
作为一个一般的手机维修员,知道这些已经足够了,想进一步深入研究的可以去图书馆或网上找与半导体相关的论文等资料。
二极管
手机中的二极管由于不止一个,所以在外观上也会有不同,下面我们看图
二极管
二极管
二极管的外形特征
在手机或者平板或者其他手持设备中,二极管,按材料不同,分为塑封二极管,玻封二极管,金属封装二极管。由于玻封二极管,和金属封装二极管外观很大,所以目前的手机已经基本不用了,目前的手机中用的都是:塑封二极管。
二极管是有极性的,分正极和负极
如图所示:
二极管上那个银色的就是焊点,也叫引脚,有的是露出来的,有的没有露出来,这个就不多解释了,焊接方法都是一样的。
在手机电路中,还有双封二极管,就是将两个二极管封装在一起的
如图所示
发光二极管:简称LED,是由含镓(jia)、砷(shen)、磷、氮等的化合物制成。
当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
手机中用的都是贴片式发光二极管,发出的光颜色有多种,如图所示:
发光二极管的符号:
二极管按功能划分又有普通二极管,稳压二极管,发光二极管,光电二极管,变容二极管,等。
如图所示:
符号是手绘的建议对照图纸核对一下,手机维修里面最多的,就算 普通二极管符号和稳压二极管符号
二极管在手机电路中的表达方式一般用:D,DZ,或者VD,V等表示,V/VD一般是供电单元的二极管表现形式,例如:V1202肯定就是和供电有关的,等等,大家可以对照图纸看看。
看图:
二极管的工作原理:就好比是交通规则中的单行道一样,只能朝着一个方向行驶车辆。
二极管的特性:单向导电性,也就是:单向导通,反向截止。
对于维修人员来说:避免二极管正负极颠倒。懂得如何测量二极管的好坏,一般用万用表的“二极管/蜂鸣档”,方法如下:红表笔和黑表笔测量二极管的两个极,测量出结果后,表笔位置交换一下,再测。如果两次测量结果都是数字无穷大(显示1就是无穷大),说明二极管坏了,开路了,如果两次测量结果数值接近0,说明击穿了,快短路了,如果一次读数为600-700一次无穷大,说明是正常的。
三极管
三极管,是一种具有三个有效电极,能起放大,震荡,或者开关等作用的半导体器件,在手机中也被广泛使用。
三极管在半导体锗或者硅的单晶上制作两个相互影响的PN结,组成一个PNP或者NPN结构。中间的N区或者P区代表基区,两边的区域叫做发射区或者集电区,这三部分各有一条电极引线,分别叫做:基极B,发射极E和集电极C。
三极管外形特征,手机中的三极管一般都是贴片式塑封三极管
贴片三极管:有3个引脚,分别是基极B,发射极E和集电极C,三极管的外形,一定要和双封二极管区分开,如果在主板上难以区分,可以在原理图上区别,因为它们的电路符号不一样
二极管有双封二极管。同样的,三极管也有双封,四封,多封等。如图所示:
三极管的图像符号:在手机的原理图中,三极管的符号用V表示。
还有一些图纸会用T,VT表示。三极管按材料分有两种,锗管和硅管。三极管的工作原理极其复杂,但是对于我们手机维修人员来说,只需要认识它的外观,会识符号图,会测量它的好坏,就足够了。
三极管的作用:
1:放大作用,例如升压电路里面。
2:开关作用,例如充电电路和各种开关电路
3: 混频作用,例如手机的信号部分
三极管出现的故障现象:
1:开路,就是说在电路中失去了作用
2:击穿,意思也是失去作用
3:性能变差,也可以理解为,失去作用
下面我们讲重点,就算 用万用表测量三极管,请看完务必动手操作一遍。
三极管有两个PN节,发射结BE合集电结BC,按测量二极管的方法测量即可,三极管等效结构图如下:
判断三极管好坏:用数字万用表测量基极,和集电极,发射极,之间的正反向内阻,如果其中一个阻值接近0Ω或者无穷大,,说明三极管坏。
实际维修中,以替换法为主,方便快捷!!!
三极管在手机中已经逐渐被场效应管替代,因为场效应管功能和三极管差不多,但是场效应管更稳定!!!所以我们对三极管这一块就不用过多的去了解了,大家知道一点即可。
场效应管
场效应管简称:FET,是利用电场效应来控制半导体中电流的一种半导体器件,因此而得名。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高,声小,功耗低,动态范围大,易于集成,没有二次基础现象,安全工作区宽等优点,在手机中已经开始取代三极管。
场效应管的外观和三极管比较像,也有三个电极,分别叫做栅极G,漏极D,源极S,相当于三极管的基极B,集电极C,发射极E。
在手机主板上,场效应管的外形以及原理图如下,一般颜色是黑色,一般有三个引脚,也有少数有3-6个引脚。
场效应管在电路图中的电路符号一般用Q表示
上图的Q2,可以理解为一个多封装的场效应管,简而言之就是一个3个以上封装的内引脚场效应管,BGA形式。
场效应管是电压控制元件,三极管是电流型控制元件,相对三极管来说,场效应管更省电,随着工艺的不断提升,场效应管已经取代了三极管在手机中的应用。
场效应管在手机电路中的作用主要是放大和开关电路。特别是充电电路,震动马达控制电路,供电控制电路中。
LDO-在手机中成为稳压块,你可以理解为“稳压器”,在手机中很常见,它是一个单独的芯片,例如手机射频电路中的5脚或者6脚稳压块,另外有些稳压块集成在芯片的内部,比如电源ic,里面就集成了很多个稳压块,所以电源你也可以理解为一个超级“稳压器”。 手机中的供电只有一个电池,但是每一个电路需要的电压都不一样,所以需要很多个稳压块稳压,分流,输出不同的电压。
手机中的LDO一般就三种,一种是功率型ldo稳压器,主要适用在大电流的供电电路中,一种带有控制功能的lDO,主要适用在手机非连续性供电的电路中,例如:射频电路,音频放大电路,这一种要尤其注意,比如喇叭接口那里,不是什么时候都有电压的,只有铃声电路开始工作或者打电话的时候才会有,再比如,功放供电,也不是什么时候都能测到的,有时候非要打电话,或者刚刚开机那会,才能测到电压。最后一种贴片LDO,内部有一路或者多路供电输出,一般带有控制功能。
如图所示:看下图几种LDO
上面这种是BGA芯片形式的稳压管
上面这种是五脚LDO
手机中常见的都是5脚或者6脚的稳压器。
在手机的原理图中通常这样表示:
上图,是一个最直观的LDO表现形式,图中可以明确知道的是,一个LDO,有输入,也有输出,同时还有接地,和控制。一般VDD/VCC表示供电输入,OUT/VOUT表示供电输出,GND表示接地,ON/EN/CE/E#的都表示控制,NC表示空脚。
所以,当修一个稳压管不工作没有电压输出的故障时,要先检查它本身是否得到了供电的输入,如果有,可以考虑换一个,换了还不好,就要查它的控制信号来自哪里,可以借助图纸或者ZXW。当然少数LDO也可以不要,飞线借电也可以。
LDO的工作原理对于维修人员来说不必了解太深,掌握上述维修方法是上策。
「手机自学维修教程」苹果6S音频功放IC u3800的电路分析 扬声器
苹果6S的铃声放大电路跟IPHONE6、5的差不多,其实搞懂了芯片的工作条件,维修起来就比较简单了。苹果6S主板上的IC u3800负责下扬声器的音频功放处理和功放驱动。如果想正确修复振铃电路,就必须熟悉这个IC的工作条件。今天跟朋友们一起交流分享一下。
一、首先来列举一下IC u3800的工作条件。
1 芯片供电:
(1)PP VCC MAIN 送到A2 B2,A4 A5脚,电压4V。
(2)主电源u2000的V1输出PP1V8 VAS 送到F5脚。
(3)A1 B1 C1 D1外部滤波电容与内部电路共同形成PP ARC VBOOST 升压8V。
2复位信号:
CPU u0600的F2脚输出 AP TO SPEAKERAMP RESET L 到音频功放IC U380的A6脚。
3总线控制:
Cpu u600 AG4脚输出I2C1 AP SDA 到音频功放IC U3800的D5脚。
Cpu u600 AH1脚输出I2C1 AP SCL 到音频功放IC U3800的D6脚。
4中断信号:
Cpu u600 E2脚输出SPEAKERAMP TO AP INT L到音频功放IC U3800的A7脚。
5启动信号:
Cpu u600 F2脚输出AP TO SPEAKERAMP STAYIN ALIVE到音频功放IC U3800的D7脚。
6控制总线:
Cpu u600 U32脚输出I2S AP TO SPEAKERAMP MCLK到音频功放IC U3800的E7脚。
Cpu u600 V33脚输出I2S AP TO CODEC ASP BCLK到音频功放IC U3800的E6脚。
Cpu u600 U33脚输出I2S AP TO CODEC ASP LRCLK到音频功放IC U3800的F6脚。
Cpu u600 V34脚输出I2S AP TO CODEC ASP DOUT到音频功放IC U3800的F7脚。
Cpu u600 T33脚输出I2S CODEC TO AP ASP DIN到音频功放IC U3800的E5脚。
音频功放IC得到上面的工作条件后,从D2脚输出铃音信号送到排线座I4600的1脚,经过扬声器回到排线座J4600的2脚,并从2脚回到IC U3800的C2形成回路,来电音乐响起。
为了避免出现驱动信号太强,烧坏扬声器,音频功放电路设计了电流取样和电压取样电路。电流取样信号SPEAKERAMP ISENSE 分别从电阻R3703两端取电流信号到音频功放IC U3800的F1 E1脚。从扬声器的两端获得取样电压SPEAKERAMP VSENSE分别从排线座J4600的4# 3#送到音频功放IC u3800的 E3和E2脚。在内部进行参考比较后,调控D2脚的输出铃音信号到最佳状态。
熟悉了上面这些电路基本就明白了铃声工作的整个流程。
遇到铃音不响的机器,就可以理清自己的思路了。
二、维修思路分析
1首先拨打电话,启动免提,看看能否从下扬声器听到声音,如果可以听到。就说明通路没什么问题,看看是不是设置静音了,铃音是否调到最低了。
2拆机,更换下扬声器,看能否解决问题。
3更换尾插排线看是否可以解决问题。
4检查J4600的1 2脚对地阻值,如果1脚阻值无限大,看看是否电阻R3703断路,否则U3800虚焊或损坏;2脚无限大,u3800虚焊或损坏。主板断线概率一般很小。
5这些工作都做完了。就按照U3800的工作条件从1开始查起。哪路出现问题就修哪路。
供电可以利用电压法进行测试,控制信号和总线之类可以测对地阻值法。
6还要注意B7的参考电压,重点关注R3835 44K左右。
7 U3800周围的电容,注意观察,好多是内部电路的滤波元件,看看有没有人为摘除。
介绍不全的地方,请谅解,大家可以在下面补充。相关数据的实测,我们在下一篇文章中发出。
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