1.2　電子元器件應用基礎

1.2.1　電感應用講解

1. 電感介紹

電感器（電感線圈，簡稱電感）是用絕緣導線（例如漆包線、紗包線等）繞制而成的電磁感應元件，是一種在磁場中儲存能量的元件，也是電子電路中常用元件之一。電感量的單位是“亨利”（H）。電感在電學上的作用為通低頻信號、隔高頻信號、通直流電壓、隔交流電壓。這一特性剛好與電容相反，并且流過電感中的電流是不能突變的。

2. 電感代號

電感用字母L表示，如L65表示第65個電感。電感有時也用作熔斷器，熔斷電感用FB表示。

3. 電感電路圖形符號

在主板上使用的電感分貼片電感和電感線圈，其電路圖形符號如圖1-53所示。貼片電感一般用在小供電電路中起保護作用，如芯片供電、信號線上的熔斷器。電感線圈多在供電電路中用于濾波、儲能，如CPU供電、內存供電、橋供電電路上的電感。

4. 電感常見型號

貼片電感（見圖1-54（a））外表是棕色的，常見于P/S2接口旁邊和一些小供電電路中。電感線圈（見圖1-54（b））帶有一個黑色外殼，表面寫著數字，常在CPU插座、內存插槽旁邊，用于供電的濾波和儲能。

5. 電感好壞判斷

電感好壞判斷一般是測量兩端是否相通。如圖1-55所示，使用數字二極管擋或者蜂鳴擋，紅黑表筆輕輕夾著電感測量兩端，顯示數值為0表示電感正常，顯示數值為無窮大表示電感開路。

6. 電感的替換

貼片電感找外觀大小相同的替換，有的電路可以0Ω電阻代換或者直連。電感線圈一般要找相同大小、相同匝數的替換。

7. 電感的應用電路

電感應用電路舉例如圖1-56所示：VCC3供電通過R241和R215分壓后，經過電感L12改名為VCCA_EXP，為橋芯片內部的PCI-E模塊供電，如果VCCA_EXP電流超過L12電感所能承受的電流后，電感會被燒開路，從而保護橋芯片不被燒壞。

1.2.2　晶振應用講解

1. 晶振介紹

晶振的全稱是晶體振蕩器，其作用是產生原始的時鐘頻率。這個原始的時鐘頻率經過頻率發生器倍頻后就成了計算機中各種時鐘頻率，送到主板上各個設備中使設備正常工作。

2. 晶振代號

晶振用字母X或者Y表示。例如，X2表示主板上第2個晶振。

3. 晶振電路圖形符號

晶振在電路圖中使用的圖形符號如圖1-57所示。

4. 晶振常見型號

32.768kHz晶振用于給南橋芯片中的RTC（Real Time Clock，實時時鐘）電路提供基準頻率。如果32.768kHz晶振損壞，會導致不開機、無復位、不跑碼等故障，在不同主板上故障表現不一樣。

14.318MHz晶振用于產生時鐘芯片的基準頻率，損壞時導致主板無時鐘信號。

25MHz晶振用于給網卡和部分橋芯片提供基準頻率。

主板上常見三種晶振的實物圖如圖1-58所示。

5. 晶振好壞判斷

① 使用示波器測量晶振兩腳波形和頻率，與標示值對比，頻率相同為好，不同為壞。

② 使用替換法判斷晶振好壞。

6. 晶振應用電路

晶振的應用電路舉例如圖1-59所示，Intel-NH82801GB南橋芯片得到VCCRTC實時時鐘供電和RTCRST#實時時鐘復位后，給32.768kHz晶振供電，晶振起振提供32.768kHz頻率給南橋芯片實時時鐘電路，讓實時時鐘電路工作保存CMOS設置（如時間、日期、啟動項等）。

1.2.3　電阻應用講解

1. 電阻介紹

物質對電流的阻礙作用就是該物質的電阻。電阻小的物質稱為電導體，簡稱導體。電阻大的物質稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。用字母R表示電阻器（簡稱電阻）。在電路圖中，電阻用圖1-60所示電路圖形符號表示。電阻阻值的基本單位是歐姆（ohm），簡稱歐，符號是Ω，比較大的單位有千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）等。

1TΩ=1000GΩ　1GΩ=1000MΩ　1MΩ=1000kΩ　1kΩ=1000Ω

2. 電阻阻值計算

主板上常用的電阻都是三位數的貼片電阻，部分主板還使用精密電阻。

普通電阻阻值識讀如圖1-61所示，前兩位為有效數，第三位為倍率。如果中間帶有字母，字母表示小數點，如圖1-62所示。

精密電阻阻值識讀如圖1-63所示。精密電阻阻值由數字和字母組成，數字是代碼，對應表1-2中的一個數，字母表示乘方。

3. 熔斷電阻

熔斷電阻的作用是保護電路中主要元器件不被燒壞。圖1-64中，R295為熔斷電阻，當芯片U25負載過大或者短路時通過電阻R295的電流變大，超過電阻所能承受的范圍時，電阻自燃使電路開路，芯片供電斷開，從而保護前級12V主供電電路不被損壞。熔斷電阻的阻值一般都在10Ω以下。

4. 上拉電阻

上拉電阻的作用是將不確定的信號上拉到一個高電平增加信號電流，讓信號能遠距離、高速傳輸。圖1-65中，RN3是一個上拉排阻，LDT_RST#信號經過RN3上拉到VCC_DDR電壓為信號增加工作電流。另外，上拉電阻同時也有限流作用。

5. 下拉電阻

下拉電阻是將不確定的信號接地，用于設置信號的工作狀態。圖1-66中，PGNT#0信號通過下拉電阻R608接地，設置PGNT#0信號為低電平狀態。信號線上的下拉電阻具有吸收電流的作用，將輸出端信號的電流吸收到地，減小信號對后級電路的沖擊。

6. 分壓電阻

上拉電阻和下拉電阻同時存在的電路叫分壓電路，將一個正常供電通過電阻分壓得到一個合適電壓給電路做參考。分壓電阻使用在電流小的供電電路或者參考電壓電路中。圖1-67中的R424和R423就組成一個分壓電路，R424連接供電稱為上拉電阻，R423接地稱為下拉電阻，1_5VREF電壓經過R424和R423分壓后得到DDR3_1_5REF電壓給內存做參考電壓。

7. 電阻好壞判斷

電阻的測量方法如圖1-68所示，將數字萬用表調整到歐姆擋，兩支表筆分別接觸電阻的兩端，顯示屏上顯示數值為所測量電阻的阻值。如果測量顯示數值與電阻標示值不一致，則所測電阻已損壞。

注意：① 電阻損壞一般表現為阻值變大或為0。

② 由于電阻的制作材料不同，電阻阻值會有一定誤差，測量數值在誤差范圍內的電阻屬于好電阻。

③ 需要準確測量時，一定要將電阻拆下來測量。

1.2.4　電容應用講解

1. 電容介紹

電容器（簡稱電容）是一種容納電荷的元器件，用字母C表示。電容具有充電和放電功能，在主板上，電容主要用于供電濾波、信號耦合、諧振等。且電容兩端電壓不能突變。在電路圖中，通常用圖1-69所示電路圖形符號來表示電容。

臺式機主板上采用直插式電容（見圖1-70）和貼片電容。直插式電容多用于供電電路濾波。濾波電容有正極和負極。如果正極和負極裝反，會引起電容損壞，嚴重時還會導致電容爆炸。電容外殼上有白色或標識的一腳為電容負極，無標識的一腳為正極。常見有極性的直插式電容有電解電容、固態電容。

注意：安裝電容時應細心目測主板上電容位置的正極和負極，以防止裝反。普通主板PCB上有白色陰影為負極，華碩和華擎主板上電容位置的標識相反，白色陰影一端為正極，在安裝時要非常注意，如圖1-71所示。

從外觀上區分，貼片電容（見圖1-72）可分為單個電容和排容兩種。貼片電容在主板上除用于濾波外，還用于耦合、諧振、升壓等。

2. 濾波電容

主板要穩定工作，供電是重要條件之一。為穩定各個芯片的工作電壓，在電路中使用電容將供電中的交流雜波濾除到地，使電壓穩定輸出。濾波電容有的使用貼片電容，有的使用直插式電解電容。濾波電容必須有一腳接地。圖1-73中的EC6、EC8、EC10是VCCP供電濾波電容，用于將VCCP供電中的交流干擾成分濾除到地，保證VCCP電壓穩定輸出給CPU供電。如果電容損壞，輸出電壓就會有波動，導致CPU工作不穩定出現死機故障。

3. 耦合電容

耦合電容通常采用貼片電容，應用在主板PCI-E和SATA信號線上。耦合電容串聯在信號電路中，用于隔離直流，并保證交流信號高速傳輸，如圖1-74所示。

PCI-E插槽上方的一排貼片電容就是PCI-E插槽信號線上的耦合電容，如圖1-75所示。

4. 諧振電容

諧振電容都采用貼片電容，僅使用在晶振電路（見圖1-76）中，分別接在晶振的兩個引腳和地之間。如圖1-77所示，在晶振邊上的電容就是諧振電容。諧振電容容量大小為幾pF至幾十pF，外觀上諧振電容比其他貼片電容顏色偏白。諧振電容的參數會影響到晶振的頻率和輸出幅度。

5. 電容好壞判斷

目測電容外觀有明顯壓傷、鼓包、漏液的，必須要換。

測量電解電容前，先將電容兩腳短接放電，使用數字萬用表的二極管擋，紅表筆接觸電解電容的正極，黑表筆接觸電解電容的負極，顯示屏數值慢慢變大直到無窮大，再把表筆對調，顯示屏數值先變小再變大。有以上過程的電解電容是好的。

測量時顯示屏顯示數值為0，表示電容已短路；顯示屏顯示數值為無窮大且不變化，表示電容開路。短路和開路的電容都不能使用，必須更換。

貼片電容的測量使用數字萬用表的二極管擋，用兩支表筆夾著電容兩端：顯示屏顯示數值為無窮大，表示所測電容是好的；如果顯示屏顯示數值為0，表示電容短路；顯示屏有數值，表示電容漏電。如果要準確判斷，則需要使用電容表測量。

6. 電容替換原則

電解電容：耐壓、耐溫、容值均不低于原值。電容耐壓、耐溫、容值常見于電容外殼上，見圖1-70。

貼片電容：可以用電容表測量，也可以找顏色/大小相同的替換，但不一定準確。

1.2.5　二極管應用講解

1. 二極管介紹

二極管是一種半導體器件，用字母D、PD、ZD表示。二極管有兩個極，分別是P極和N極，P極又稱正極，N極又稱負極。

二極管的電學特性是單向導通，電流只能從二極管正極流入，從負極流出。如果給二極管正極加的電壓大于負極電壓時，二極管就導通，內阻很小。而給二極管正極加的電壓小于負極電壓時，二極管就會截止，內阻極大或為無窮大。不同材料制作的二極管工作時導通壓降不一樣，使用硅材料制作的硅管正向導通壓降是0.7V，使用鍺材料制作的鍺管正向導通壓降是0.3V。主板上使用的二極管多為硅二極管，工作時P極和N極之間電壓有0.7V壓差才能正常導通。

在主板上的二極管主要有整流二極管、穩壓二極管、肖特基二極管、鉗位二極管。在電路圖中使用圖1-78所示電路圖形符號表示二極管，圖中左端為二極管P極（正極），右端為二極管N極（負極）。

2. 肖特基二極管

肖特基二極管常用于主板的RTC（實時時鐘）電路中，用以實現由電池或待機電壓為RTC電路供電，保存CMOS設置的時間、日期、啟動項等。肖特基二極管有三個引腳，如圖1-79所示，左邊引腳和右邊引腳分別是兩個正極，用于連接CMOS電池和3VSB待機供電，上邊引腳為負極。主板上常用的肖特基二極管型號有L43、L44、KL3、WW1、BAT54C等。

使用肖特基二極管D12產生VBAT電壓，為主板RTC電路供電的電路如圖1-80所示。當主板拔掉ATX電源時，電池BAT的3V電壓由正極通過電阻R247送到D12的2腳，2腳電壓高于3腳電壓，2腳和3腳二極管導通，從3腳輸出得到VBAT。而1腳無電壓，1腳和3腳二極管截止。給主板接上電后，電源輸出5VSB，經過電阻R249和R248分壓得到3.649V電壓送到D12的1腳，1腳電壓高于3腳電壓，1腳和3腳二極管導通，從3腳輸出VBAT。而2腳電壓低于3腳電壓，2腳和3腳二極管截止，電池不放電。經過D12的切換使電池和待機供電來得到VBAT電壓，使電池省電。

3. 鉗位二極管

鉗位二極管由兩個方向相反的二極管組成。在主板USB接口或VGA接口旁邊，使用鉗位二極管可防止其他設備的靜電進入主板導致主板損壞。主板上常見鉗位二極管型號有A7W。

鉗位二極管的應用電路如圖1-81所示，D14鉗位二極管Y腳接3.3V供電，X腳接地，Z腳接VGA_RED信號線。如果VGA_RED信號電壓低于-0.7V時，Z腳和X腳二極管導通。如果VGA_RED信號電壓高于4V時，Y腳和Z腳二極管導通。在D14作用下將VGA_RED信號電壓鉗位于-0.7～4V，就算帶有靜電的顯示器數據線插入，也不會導致主板損壞。

4. 穩壓二極管

穩壓二極管（見圖1-82）主要是將一個輸入電壓降壓穩定為一個固定電壓。穩壓二極管反接在供電與地之間，當二極管反向電壓大到一定數值后，二極管反向電流會突然增加，使二極管擊穿，即利用擊穿時通過二極管的電流變化很大而二極管兩端的電壓幾乎不變的特性實現穩壓。

5. 二極管好壞判斷

使用數字萬用表二極管擋，紅表筆接觸二極管正極，黑表筆接觸二極管負極，顯示數值為300～800。對調表筆，紅表筆接觸二極管負極，黑表筆接觸二極管正極，顯示數值為無窮大。

測量結果與上面描述的一致，表示二極管是好的；如果數值顯示為0，表示二極管短路；兩次測量數值都為無窮大，表示二極管開路；兩次測量都有數值，表示二極管被擊穿。

1.2.6　三極管應用講解

1. 三極管介紹

常用的三極管全稱為半導體三極管，也稱雙極型晶體管，用字母Q、PQ表示。三極管是一種用小電流控制大電流的器件，其作用是把微弱信號放大成幅值較大的電信號，也用作無觸點開關。

三極管有三個極，分別為基極B、集電極C和發射極E。實物中，三極管正對自己左邊腳為B極，中間腳為C極，右邊腳為E極，如圖1-83所示。

主板使用的三極管按結構分NPN型三極管和PNP型三極管兩種，電路圖形符號如圖1-84所示。E極箭頭指向B極的為PNP型三極管，指向外面的為NPN型三極管。主板上使用NPN型三極管比較多。

2. 開關三極管

三極管在計算機板卡電路中的應用最廣泛，多數為NPN型三極管，如1AM、W04、T04等。在主板上，發射極接地的三極管，都起開關作用。B極與C極為反相的關系，即B極輸入高電平時，C極為低電平；B極輸入低電平時，C極為高電平。通電后，測量B極為0.7V時，C極應為0V，B極低于0.7V時，C極為高電平。

開關三極管應用電路如圖1-85所示，圖中的Q4就是一個開關三極管。當B極的 VID_GD#信號為0.7V以上的高電平時，Q4的C、E極導通接地，使VID_PG信號為低電平。如果B極的VID_GD#為低電平，Q4的C、E極不導通，VID_PG信號通過電阻R34、R35分壓后上拉為高電平，通過VID_DG#控制Q4導通和截止，從而實現了開關的目的。

3. 三極管常見型號

小的NPN管：1AM、W04、W1P、T04、S04、*1p、*04等。

大的NPN管：C5001、C5706、C5707。

小的PNP管：W06、T06、*06。

大的PNP管：B1202。

4. 三極管好壞判斷

離線測量：使用數字萬用表二極管擋。對于NPN型三極管，用紅表筆接觸B極，黑表筆接觸C極，顯示數值為500左右；黑表筆再接觸E極也會顯示數值為500左右。對于PNP型三極管，用黑表筆接觸B極，紅表筆接觸C極，顯示數值為500左右；紅表筆再接觸E極也會顯示數值為500左右。測量時顯示數值為0，表示三極管短路；顯示數值為1或OL，表示三極管開路。

在線測量：在線測量只針對有開關作用的三極管。主板通電，數字萬用表打到直流20V電壓擋，黑表筆接地，紅表筆先接觸三極管B極，再接觸C極。如果B極電壓為0.7V，C極電壓必須為0V；如果B極電壓為0V，C極電壓就應該為1V或者3.3V（具體看C極的上拉供電是多少伏）。

1.2.7　MOS管應用講解

1. 場效應晶體管介紹

場效應晶體管（Field Effect Transistor，FET）簡稱場效應管，用字母Q、PQ、MN表示。場效應管屬于電壓控制器件，利用輸入電壓產生的電場效應來控制輸出電流。

場效應管主要分為結型場效應管和絕緣柵型場效應管。結型場效應管分為N溝道和P溝道的。絕緣柵型場效應管也叫金屬氧化物半導體場效應管，簡稱MOS管，分為耗盡型MOS管和增強型MOS管，又都有N溝道和P溝道之分，電路圖形符號如圖1-86所示。在電路圖中通過看MOS管中間箭頭來區分N溝道和P溝道MOS管，箭頭向內為N溝道MOS管，箭頭向外為P溝道MOS管。

主板供電電路中絕大部分的場效應管都是N溝道的絕緣柵型增強型場效應管，如圖1-87所示。

場效應管和三極管一樣有三個極，分別是柵極（用G表示，也稱控制極）、漏極（用D表示，也稱輸入極）和源極（用S表示，也稱輸出極）。實物中的MOS管外形和引腳排列都是一樣的，左邊腳為G極，中間腳為D極（和上面相通），右邊腳為S極。

2. 場效應管的工作原理

主板上，MOS管的最大作用是降壓，即通過控制MOS管G極電壓的高低來改變MOS管內部溝道大小，進而改變S極輸出電壓的高低，將輸入電壓調節到所需要的電壓輸出。

N溝道MOS管的導通特性：G極電壓越高，D、S之間導通程度越強；反之，G極電壓越低，D、S極的導通程度越弱。G極電壓達到12V時，D、S極完全導通。

P溝道MOS管的導通特性：G極電壓越高，D、S極導通程度越弱；反之，G極無電壓時，D、S極完全導通。維修中簡稱N管高電平導通，P管低電平導通。

圖1-88中，Q27是N溝道MOS管，U22A的1腳輸出高電平時，Q27導通，將VCC_DDR內存電壓降壓，得到1.2V_HT總線供電電壓；U22A的1腳輸出低電平時，Q27截止，1.2V_HT總線電壓為0V。

3. 主板上常用的MOS管型號

① TO-252封裝的N溝道MOS管常用于供電電路降壓，如內存供電、橋供電、CPU供電等電路中。常見的型號有09N03、06N03、60N03、45N02、3055、3057、K3916、K3918、K3919、9916H、85T03、70T02、D412、FR3707Z、FR3709Z等。

② SOT-23封裝、外觀很小的貼片場效應管常用于小電流供電電路降壓，或者當作開關。常見的型號有K72、S72、702、7002、351、024、025、12W等，如圖1-89所示。

③ 在部分華碩、技嘉、映泰主板的待機供電、USB接口電路中使用SOT-23封裝的小P溝道MOS管實現雙路和供電。常見型號有A36，一般用在USB接口旁邊。

4. 主板上使用的特殊MOS管型號

（1）結型場效應管（見圖1-90）

結型場效應管目前常見于華碩（ASUS）主板及部分華碩代工主板上，型號一般為LD1010D、LD1014D。其特性是在斷電狀態下，測量其D、S極是完全相通的。在維修中，務必注意，以免造成維修中的誤判。

（2）8腳MOS管

① 有復合型的，如APM7313、7D03，內部有兩個N溝道的場效應管，4500、4501、4502、4609等是由一個N溝道和一個P溝道組成的，如圖1-91所示。

② 8腳單個MOS管如圖1-92所示，一般使用在華碩主板上。它的1、2、3腳為S極，4腳為G極，5、6、7、8腳為D極。

5. 場效應管好壞判斷

主板上使用的大部分是N溝道MOS管，在此講解N溝道MOS管的好壞判斷方法。

① 短接MOS管的三個極進行放電。

② 將萬用表調整到二極管擋。

③ 黑表筆接觸MOS管的D極，紅表筆接觸MOS管的S極，有500左右數值。

④ 表筆接觸G、S極或者G、D極，數值都應該為無窮大。

⑤ 如果除D、S之外的極有數值，表示MOS管不良。

⑥ 測量時任何兩個極之間數值都為0，表示MOS管短路。

⑦ 測量D、S極，把表筆對換都無數值，表示MOS開路。

6. MOS管替換方法

① 作者認為09N03、06N03可以替代臺式機主板上使用的N溝道MOS管。

② 廢主板的CPU供電處MOS管基本可以替換主板其他位置的MOS管。

③ 替換時注意看清場管型號，有的穩壓器和三極管長得和MOS管一樣。

④ 華碩及部分主板CPU供電的下管使用LD1010D。LD1014D為結型管，不能用N溝道MOS管替換。

1.2.8　門電路應用講解

1. 門電路介紹

用于實現基本邏輯運算和復合邏輯運算的單元電路稱為門電路，用字母U表示。常用門電路有同相器、反相器（非門）、與門、與非門、或門、或非門等幾種。

門電路規定各個信號輸入端之間滿足某種邏輯關系時，輸出端才有信號輸出。從邏輯關系看，門電路輸入端或輸出端只有兩種狀態，無信號用“0”表示，有信號用“1”表示。

由于現有主板上的門電路基本集成在南橋芯片、I/O芯片中，所以在此只介紹門電路的符號及邏輯關系。

2. 同相器（跟隨器）

同相器也稱跟隨器，電路圖形符號及邏輯關系如圖1-93所示，具有一個輸入端和一個輸出端。A為輸入端，Y為輸出端，輸出與輸入是等同關系。當A輸入高電平時，Y輸出高電平。而A輸入低電平時，Y輸出低電平。主板上常見的同相器有7407、LVC07、HCT07，內部集成6個同相器（見圖1-94）。

3. 反相器（非門）

反相器也稱非門，輸出與輸入是相反的關系。反相器電路圖形符號及邏輯關系如圖1-95所示。A端輸入高電平時，Y端輸出低電平；A端輸入低電平時，Y端輸出高電平。主板上常見的反相器有HCT14、HCT7414、LVC14、74LVC04、74HCT05、74HCT06等。

4. 與門（AND）

與門是一種等同于相乘關系的門電路，電路圖形符號及邏輯關系如圖1-96所示。A和B分別為兩個輸入端，Y為輸出端。A和B兩個輸入端有一個輸入為低，輸出端Y輸出低電平；只有A和B同時輸入高電平時，Y才會輸出高電平。

與門電路一般常用于VGA接口的行、場同步信號輸出端，用作信號緩沖。主板上常見的與門有HCT08、74HCT08、LVC08，所以與門又被稱為08門。HCT08與門實物圖如圖1-97所示。

5. 與非門（NAND）

與非門常見型號有HCT132、HCT03，電路圖形符號及邏輯關系如圖1-98所示。A、B為輸入端，Y為輸出端。A和B任意一個腳輸入低電平，Y輸出高電平；只有A和B同時輸入高電平時，Y才會輸出低電平。

6. 或門（OR）

或門電路常用的有HCT32，電路圖形符號及邏輯關系如圖1-99所示。輸入端A和B中一個輸入為高電平，輸出端Y輸出高電平；只有輸入端A和B同時輸入低電平時，輸出端Y才會輸出低電平。

7. 由分立元器件組成的門電路

AMD芯片組主板常用二極管、MOS管組成與門電路，用于產生南橋芯片所需的SYS_PWRGD信號給南橋芯片，表示主板供電正常，如圖1-100所示。

當V1P1_NBCORE橋供電正常后，通過電阻R505送到Q59的5腳，Q59的3、4腳導通，1、6腳截止。南橋芯片發出3.3V高電平的SLP_S3#信號，使D20截止。ATX電源輸出5V高電平的ATX_PWR_OK電源好信號，使D18截止。前置面板復位開關針FR_RST#的3.3V高電平使D19截止。3VDUAL經過電阻R497上拉得到高電平的SYS_PWRGD給南橋芯片，表示主板供電正常。如果以上信號任何一個為低電平都會導致SYS_PWRGD為低電平。

8. 門電路好壞判斷

通電后，測量門電路輸入端與輸出端的關系，再與邏輯關系表對比。符合邏輯關系表的為好，不符合邏輯關系表的為壞。門電路損壞可使用相同類型門電路進行更換。

1.2.9　運算放大器應用講解

1. 運算放大器介紹

主板上使用運算放大器控制MOS管工作。運算放大器輸出端連接MOS管的G極，控制MOS管降壓，并通過反饋調整控制極電壓，使MOS管S極輸出一個穩定的電壓。

主板上最常見的運算放大器有LM358、LM324、AZ324、LM393等。

LM358芯片內部有兩個獨立運算放大器，實物圖如圖1-101所示。LM358引腳排列如圖1-102所示，IN1(+)腳是同相輸入端，IN1(-)腳是反相輸入端，Out1是輸出端。

工作原理：當同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓時，輸出端輸出高電平；反之，當同相輸入端電壓低于反相輸入端電壓時，輸出端輸出低電平。

LM324集成4個獨立比較器，實物圖和引腳排列分別如圖1-103和圖1-104所示。Input為輸入腳，Output為輸出腳，VCC為供電，GND為地。

2. 運算放大器的應用

如圖1-105所示，VREF25的2.5V電壓經過電阻R301后改名為EN_VDDA25，給U21B的同相輸入端5腳。5腳電壓高于6腳電壓，7腳輸出高電平，MN22慢慢導通，VDDA25電壓慢慢升高，并且通過線路返回到U21B的6腳，在內部與5腳比較。當MN22輸出電壓達到2.6V時，反饋給U21B的6腳電壓高于5腳電壓，7腳輸出低電平，MN22截止，輸出電壓就會慢慢下降。當輸出電壓降到2.4V時，5腳電壓高于6腳電壓，7腳輸出高電平再次導通MN22。在U21B的控制下MN22循環導通、截止，經過MN22的S極濾波電容EC44濾波后，可以濾除2.6～2.4V波動，穩定輸出2.5V的VDDA25供電。

1.2.10　穩壓器應用講解

1. 穩壓器介紹

主板上常用的穩壓器有1117、1084、1085、1086、1087、EH11A、LX8384、L1284、RT9164等。1117穩壓器（見圖1-106）是一種低壓差線性穩壓器（Low DropOut regulator，LDO），在主板上起的作用是把輸入電壓調整到一個穩定的電壓輸出。這個調整是降壓調整，而輸入電壓一定要高于輸出電壓。

1117穩壓器有固定輸出和可調輸出兩種。通過目測穩壓器表面字樣進行區別，表面標識有電壓的為固定輸出（見圖1-106），無標識的為可調輸出。實際電路中也可以通過目測穩壓器1腳是否有電阻區分：如果1腳與2腳之間連接有電阻，則為可調輸出；1腳無電阻直接接地，則為固定輸出。

2. 穩壓器的應用

可調輸出穩壓器1117工作示意圖如圖1-107所示，IN為輸入腳，OUT為輸出腳，ADJ為電壓調整腳，通過電阻接地，并與輸出腳通過一個電阻相連。在主板上使用時，就是通過R1、R2電阻值的大小，來調節輸出電壓的高低。LM1117的輸出端電壓在1.2～10V之間可調，輸入端電壓最高為12V。

3. 精密穩壓器431、432

431是一個內部含有2.5V精密基準源的器件。432是一個內部含有1.24V精密基準源的器件。常見的431有三個引腳：陰極（cathode）、陽極（anode）和基準腳（ref），如圖1-108所示。

工作原理：當基準腳電壓高于2.5V時，陰極和陽極導通；當基準腳電壓低于2.5V時，陰極和陽極截止。

在主板上常用LM431產生2.5V基準電壓。如圖1-109所示，VCC3通過R166限流后，經過LM431穩定輸出2.5V的VREF25基準電壓。