1.3 電壓、電流與信號

1.3.1 電壓

電筒所使用的通常是1.5V的電池，家用照明所使用的是220V的電源。這里的1.5V、220V就是指電源的電壓。我們知道，水塔的位置總是比水管出水口的位置高。水在水管中之所以能流動，是因為有著高水位和低水位之間的差別而產生的一種壓力。電也是如此，電流所以能夠在導線中流動，也是因為在電流中有著高電勢能和低電勢能之間的差別。這種差別稱為電位差，也稱為電壓。

在電路中，任意兩點之間的電位差被稱為這兩點的電壓。

電壓用符號“U”表示。電壓的單位是伏特，用字母“V”表示。電壓還可用毫伏（mV）、千伏（kV）來表示。它們之間的換算關系是千進制，即

1千伏（kV）=1000伏（V） 1伏（V）=1000毫伏（mV）

在電路中講到電壓，通常是指某一點對“地”的電壓。例如，圖1.4中Q50的1腳電壓是指Q50的1腳與地之間的電位差，即Q50的1腳對地的電壓。在實際測試操作時，萬用表的擋位在電壓擋，萬用表的紅表筆接Q50的1腳，萬用表的黑表筆接地。

但是，某個元器件的“壓降”就不是指對地電壓，而是指這個元器件兩端（或某兩個端口）之間的電壓。例如，在實際測試圖1.4中R982的壓降時，萬用表的紅表筆、黑表筆是分別接在電阻R982的兩端。

在筆記本電腦檢修工作中，大多數情況下都需要通過檢測電路中一些重要節點的電壓來判斷電路是否正常。

在筆記本電腦電路圖中，大多數電源的電壓值信息可從電源的標注（名稱）中獲得。例如，表1.1所示的是惠普筆記本電腦6910P內電源供給狀態說明，其中的“powerplane”一項標明了機器內的一些電源名稱。+5VALW電源的電壓值為5V，+1.8V電源的電壓值是1.8V，+1.25VS電源的電壓值是1.25V。例外的是，在筆記本電腦內，3V待機電源，如表1.1中的+3VALW電源，其實際電壓值通常是3.3V。

1.3.2 電流

電荷的定向移動形成電流。電流的大小等于單位時間內流過導體橫截面的電荷量，用符號i表示。

電流的大小稱為電流強度，用字母I表示，是指單位時間內通過導線某一截面的電荷量。

電流的單位是安培，用字母A表示。除了安培，常用的電流單位有毫安（mA）及微安（μA）。它們之間的換算關系是千進制，即

1A=1000mA

1mA=1000μA

1kA=1000A

1.3.3 測試

電壓與電流是看不見、摸不著的，但我們可以利用一些工具來測量它們，最常用的就是萬用表。萬用表有數字式與指針式兩大類，如圖1.5所示（萬用表的具體使用請參閱各相關萬用表的使用說明書）。不論哪種類型的萬用表，電壓測試、電流測試與電阻測試是其最基本的功能。

在筆記本電腦的檢修工作中，測量電壓的機會相對較多。若用萬用表測試電壓，可將萬用表的撥盤指向電壓擋。

? 用萬用表檢測電路中某一點的電壓時，使萬用表的“黑表筆”接地，紅表筆接該點。

? 需要檢測某元器件兩端的電壓時，使萬用表的“紅表筆”、“黑表筆”跨接在該元器件的兩端。萬用表顯示的就是該元器件兩端的電壓。如果萬用表顯示的是負數，對調萬用表紅表筆、黑表筆的位置即可。

1.3.4 直流與交流

電源有直流（DC）與交流（AC）之分。

交流電流的大小與電流方向是隨時間的變化而變化的，而直流電流的方向不隨時間的變化而變化。

交流電是有頻率的，通常電網接入供電為50Hz（如中國）或60Hz（如美國），電壓有110V（如美國）和220V（如中國）等。

干電池、蓄電池等屬于直流電源。標準的直流電流的大小與方向都是不隨時間的變化而變化的。在電路中，各單元電路的工作電源都是直流電源。電路中的振蕩信號（時鐘信號）、音頻信號等是交流信號。

1.3.5 信號

我們在講述電子電路時，不可避免地要提到信號。

通常情況下，電路中的模擬信號可用頻率（frequency）、幅度（amplitude）、相位（phase）等三個基本的特征參數來描述。在維修工作中，大多數情況下都關注信號的幅度、頻率。

頻率，是指單位時間內信號發生周期性變化的次數。頻率的國際單位是赫茲（Hz）。

若信號在單位時間（1s）內只周期性地變化一次，則信號的頻率為1Hz，如圖1.6（a）所示。若信號在單位時間內只周期性地變化兩次，則信號的頻率為2Hz，如圖1.6（b）所示。

赫茲（Hz）是頻率的基本單位。在實際應用中，還有千赫茲（kHz）、兆赫茲（MHz）、吉赫茲（GHz）等，它們的換算關系如下所示。

1000Hz=1×103Hz=1Kilohertz（1kHz）

1000kHz=1×106Hz=1Megahertz（1MHz）

1000MHz=1×109Hz=1Gigahertz（1GHz）

在筆記本電腦內，通常需關注各時鐘信號的頻率。例如，32.768kHz的實時時鐘信號，時鐘產生器單元的14.318MHz參考時鐘信號，48MHz的USB時鐘信號等。

幅度是指周期性變化信號波的最大上升值和最大下降值。

信號的幅度被用來指明信號的強度，通常用電壓（伏，V，Voltage）來表示。

在圖1.7所示的信號波形圖中，信號A和信號B在單位時間內的變化次數是一樣的，即信號A和信號B的頻率相同。但信號A的幅度比信號B的幅度大。