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手机和手机中的元器件及电子电路基础(二)

2011-2-5 15:14| 发布者: 松林| 查看: 530| 评论: 0

摘要: 第三节手机中的元器件 各种电路均由多种电子元件组成,每种元件各有不同的特性和不同的用途。由于手机的体积较小,大多使用没有引脚的贴片元件。只有认识和了解各种元器件,才能懂得电路的结构原理,掌握分析、判断 ...

第三节手机中的元器件

各种电路均由多种电子元件组成,每种元件各有不同的特性和不同的用途。由于手机的体积较小,大多使用没有引脚的贴片元件。只有认识和了解各种元器件,才能懂得电路的结构原理,掌握分析、判断和检修技巧。

一、电阻

电流在电路中受到的阻力叫电阻。符号:用“R”表示。

单位:Ω(欧姆)、KΩ(千欧)、MΩ(兆欧) 1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω

1、电阻的结构:在绝缘体上(通常为陶瓷)涂上一层导电材料(形成一层膜),根据涂层的厚薄形成电阻值大小不同的电阻。如涂的导电材料是碳就叫碳膜电阻;若涂的是金属就叫金属膜电阻。手机中的电阻采用体积较小的贴片元件。

2、电阻的识别:按照电阻外形体积大小可分为厚膜片状电阻3.2×1.6和薄膜贴片电阻(0201,0402,0603,0805等。如0201长宽比为2毫米×1毫米)。贴片电阻的阻值有的会印制在电阻表面,前两位是有效数字,第三位是0的个数。如473,即阻值为47×103=47000Ω;若阻值小于10Ω,用“R”表示,如2R1,即2.1Ω,R代表小数点。

3、电阻的作用:电阻主要作用是给电路各部位提供相应的工作电压;与电容一起组成RC滤波,在信号通路中对信号进行衰减等。按照电阻之间连接关系,电路中常见有电阻的串联和并联两种。

⑴、串联:两个或多个电阻首尾相接在电路中,使电流只有一条通路,叫串联。

电压在所串电阻上产生电压降,电压降与电阻的阻值成正比。即串联电阻的作用是降压,电阻越大产生的电压降越大;电阻越小产生的电压降越小。并且电阻的阻值越串越大,总电阻等于各电阻之和。即R=R1+R2。

若两个电阻串联,作用是分压。两个电阻值相同,各分总电压的一半;电阻阻值大的,分得较高电压,阻值小的分得低电压。电阻分压常用于三极管的基极偏置等电路。

⑵并联:若干个电阻,首与首连接,尾与尾连接,接到一个电源上叫并联。

电阻并联的作用是分流,有几个电阻就有几路电流。电阻的阻值越小流过的电流就越大;电阻的阻值越大流过的电流就越小。I=I1+I2,U=U1=U2。

即电流与电阻成反比,电阻并联后总的电阻值减小,若两个相同阻值的电阻并联,总电阻减小一倍;两个不同阻值的电阻并联,总电阻比最小的那个阻值还要小。可用R=R1+R2/R1R2计算。

4、电阻的种类 ⑴、组合电阻:手机电路中的电阻,大部分为独立的,也有双排、四排等组合电阻,排阻的阻值通常大小相同。有时也有三个组成π型滤波器。

⑵、跨接电阻:一般为零欧阻值,串接在电路中,便于测量电路的电流等数值。

⑶、热敏电阻:具有温度上升阻值下降的特性,常用于充电电池温度检测电路。

⑷、压敏电阻:起保护作用。当连接压敏电阻的电路电压超过额定值时,压敏电阻的阻值会瞬间减小,起到降低电压分流的保护作用。常用于手机中键盘或尾插等接口电路。若压敏电阻损坏,可取下不用。

4、电阻在手机中的外形及应用:

手机中的电阻多为中间黑色,两端白(焊盘,焊接点),外形尺寸大小有0402(长4毫米,宽2毫米),0805(长8毫米,宽5毫米)。普通炭膜电阻允许阻值误差10~20%。

二、电容器:

可以储存电荷的元件叫电容器(如同水杯叫水容器)。用“C”表示。

单位:F(法)、uF(微法)、pF(皮法) 1F=1000000uF 1uF=1000000pF

1、电容器的结构:两个金属板靠近(形成极板)中间绝缘,引出两个导线,就形成一个平板电容器(符号就是它的结构)。极板之间充填什么绝缘材料叫什么电容,如充填陶瓷叫瓷介电容、充填云母叫云母电容、充填涤纶叫涤纶电容等等。

2、电容器的基本特性:

可以容纳电荷(存电)和释放电荷(放电)。

世界上物质都是由浓度大向浓度小的方向运动。一个不带电荷的电容器接到直流电路上,电池上的电荷将通过导线电容器的极板上运动,使电容器的两个极板上分别带上不同极性的电荷。由于电荷的性质是异性相吸引,在异性电荷吸引力的作用下,电容器储存了电荷并且不会自动放掉。这就是电容器可以容纳电荷的原理。

如果把电容器的两个电极短路,两个极板上所带的不同极性而数量相等的电荷相互抵消而把电放掉。

即:使电容器带上电荷叫充电,使电容器去掉电荷叫放电。

3、影响电容大小的因素:

极板的面积越大,储存电荷的数量就多,容量就越大;极板的距离越近,异性电荷的吸引力就大,容量也越大。即极板的面积与容量成正比,极板的距离与容量成反比。

4、电容器的作用:

隔直流、通交流、通高频、阻低频。

隔直流:电容器接到直流电路上,由于电源要给电容充电,并且瞬间即可充满电荷,电路中串接的灯泡闪一下就熄灭。因为当极板上充满电荷时,电路中没有电荷运动,等效于断路,取下或装上电容,灯泡均不会发光,所以电容器是隔直流。

通交流:由于交流电电压也是正负交替变化的,正半周时,两个极板充得上正下负的电压;负半周时两个极板充的上负下正的电压,即两个极板上正半周时充电负半周时放电,周而复始,电路中电荷不断的运动,所串的灯泡一直发光,说明电容器可以通交流(见右图)。并且频率高的通过的多(通高频);频率低的通过的少(阻低频)。 5、电容器的串并联:

⑴、串联:

电容器串联后,根据加电的极性,各极板均充得左正右负的电压,相邻两个极板所带的异性电荷相互抵消,只剩下边缘的两个极板带有电荷,等效于增大了极板的距离,总的容量减小,但耐压值提高(手机的电压较低,一般不考虑耐压)。C=C1+C2/C1C2

⑵、并联:

电容器并联后,相邻极板所加电压极性相同,等效于增大了极板的面积,总的容量增大,但只能按其中最小耐压值加电压。C=C1+C2

6、电容器的外形:

⑴、无极性电容:焊接时不分方向。通常中间是咖啡色或灰白色,两端白色(焊盘); ⑵、电解电容:分正、负极,安装时注意极性。一般是黄色,有红线一端为正极;或黑色,有白线一端为正极。

无极性电容容量较小,一般用于高频电路;电解电容容量较大有极性,一般用于低频电路。和排电阻一样,手机电路中也有排电容,通常四排较多,排容的容量相同。

7、电容器的应用:

电容器在电路中常用于耦合、滤波、振荡等。

三、电感器:

电感器是用绝缘导线绕成的线圈。有空心电感、磁芯电感和铁芯电感等。 用“L”表示。

单位:H(亨)、mH(毫亨)、uH(微亨) 1H=1000mH 1mH=1000uH

1、电感器与磁场:

导线通电后,周围就产生了磁场。如用绝缘导线绕在一个大铁钉上,通电后大铁钉可以吸引较小的铁制品,断电后小的铁制品脱落。说明线圈通电后产生了磁场,断电后磁场消失,这种带磁特性叫软磁;如永久带有吸铁性质的物品叫硬磁(磁铁)。即线圈属于软磁,磁铁属于硬磁。

任何一个磁场,均有磁力线构成回路。如同电荷分正、负一样,磁体有N、S极之分;电荷运动的方向是从正到负,磁力线的方向是从N极到S极,并且磁与电的性质相同,均为同性相排斥、异性相吸引。

一根导线通电后,产生了磁场,根据右手定则,大拇指和弯曲的四指握住导线,大拇指指向电流的方向,弯曲四指所指就是磁力线的方向;用导线绕制成线圈后,集中了磁场,电流与磁力线的方向用右手螺旋定则判断;弯曲四指指向电流的方向,大拇指所指就是磁力线的方向。

从上分析说明,绕线圈的目的就是为了集中磁场(存磁),磁场的大小(也叫电感量)与线圈的圈数成正比。若在线圈中加入导磁材料(如铁芯、磁芯),是为了减小磁阻,增强磁场,增大电感量。铁芯用于低频电路,磁芯用于高频电路。

2、电感器的作用:

电感器的作用与电容器相反:

通直流:电感器接到直流电路时,由于直流电的大小和方向没有变化,不会产生自感(阻力)现象,可以顺利通过。

阻交流:电感器接到交流电路时,由于交流电的大小和方向不断变化。电流的变化,引起磁场变化,变化的磁场在线圈的两端产生与电流极性相同的感应电动势(电压),对电流产生阻碍作用,这种现象叫“自感”。因自感现象形成对交流电的较大阻抗。交流电的频率越高,通过电感器时产生的阻碍作用越大;频率越低,阻碍作用越小。即阻高频、通低频。

3、电磁感应:

两组线圈靠近,中间绝缘,第一组(初级)通过交流电,产生的磁力线将切割第二组(次级)线圈,次级线圈只要形成闭合回路,便有电流流动。这种电生磁、磁生电的现象叫电磁感应,也叫互感。

电磁感应常用于变压器、阻抗变换、手机中的互感微带线、定向耦合器等。

4、电感器的外形:

a、一端黑一端白(焊盘)

b、白色有绿或蓝线

c、深绿色两端白(焊盘)

d、黑色圆形或椭圆形等

e、微带线(印刷电感)

手机中的印刷电感(微带线),它不是一个独立的元件,是在制作电路板时,利用高频信号的特性,在弯曲的导线(铜箔)之间的距离形成一个电感或互感耦合器,起到滤波、耦合的作用。

5、电感器在手机中的应用:

通常用于扼流、滤波、退耦、振荡、耦合、电磁感应、阻抗变换、变换相位等。

四、二极管

导体:电阻率特别小的材料(1厘米长度只有1/亿欧姆电阻值)。如银、铜、铁、铝等

绝缘体:电阻率特别大的材料(1厘米长有数亿欧姆的电阻值)。如陶瓷、橡胶、塑料等。

半导体:硅、锗等导电性能介于绝缘体和导体之间的材料。这些半导体材料在-180度时为绝缘体,常温下具有热敏、光敏、掺杂导通等特性。根据半导体材料导电性能随温度上升显著增加的热敏特性,做成自动控制用的热敏电阻等元件;根据半导体受光照导电能力大大增强的特性,制成光电管、光敏电阻等光电器件;根据半导体掺杂导通的特性制造成二极管、三极管和集成电路等各种半导体器件。

1、PN结的形成:

在一块半导体材料上,以不同的掺杂工艺,使其一边形成P型半导体,一边形成N型半导体,(P区,英语字母“正”字的第一个字头为P),在两种半导体的中间交界处就形成一个特殊的结层,即PN结。

由于P区多数载流子是空穴,N区多数载流子是电子,这就使交界面两侧明显地存在着两种载流子的浓度差。因此N区的电子必然越过界面向P区扩散,与P区附近的空穴复合而消失;同样,P区的空穴也越过界面向N区扩散,与N区附近的电子复合而消失。扩散的结果使交界面两侧出现了由不能移动的带电离子组成的空间电荷区,因而形成一个由N区指向P区的内电场,我们把这个空间电荷区叫PN结。

2、PN结的特性:

如果给PN结加正向电压,即在P区加上正电、N区加上负电,内外电场的方向相反,使PN结变薄,在外电场的作用下,P区的正电荷向N区运动形成电流而导通。PN结正向导通时电阻很小,电路中串入的灯泡发光;若给PN结加反向电压,即P区加负电、N区加正电,内外电场的方向相同,PN结变厚,电荷不能运动而截止。PN结反向截止时电阻很大,所串灯泡不会发光。即PN结具有单向导电特性。

3、二极管及特性:

一个PN结加上外壳,引出导线,就形成一只二极管。通常用“CR”表示

二极管的特性同样是单向导电。

4、二极管的导通电压:

根据二极管单向导电的原理,当硅管正极比负极高0.7V时导通;锗管正极比负极高0.2V时导通。

5、二极管的种类:

按材料分,有硅管和锗管,硅管的稳定性比锗管好,使用较多。

按结构分,有点接触型和面接触型,点接触型用于高频小电流;面接触型用于低频大电流。

6、二极管的作用:

⑴、开关二极管:脉冲信号控制二极管的导通和截止,相当于开关合上和断开。

⑵、稳压二极管

专用二极管。利用二极管的反向击穿特性(不是损坏性击穿。当反向击穿时反向电流突然增大,电压变化很小基本稳定在一个值上进行稳压)。稳压二极管多用于保护电路,如电路中的浪涌电压达到一定值时,利用稳压二极管的反向击穿特性(类似分流),把电压释放到地,不致于损坏电路,起到保护的作用。

⑶变容二极管

专用二极管,工作在反向电压状态,改变电压的大小,可改变PN结形成的电容的大小,相当于一个可变电容器。反向电压越高,结电容越小;电压越低,结电容越大。变容二极管用于手机中的压控振荡器(VCO)。

⑷、发光二极管

专用二极管。材料不同发光的颜色不同,发光亮度与电流成正比,工作电压1.5V左右,电流10~20mA。用于手机的背景灯照明和工作状态指示。三星samsung 三星samsung N628等手机的工作状态指示灯,把三个不同颜色的发光二极管封装在一起,三个不同的触发信号会触发不同的发光二极管。

⑸、肖特基二极管具有高频高速整流特性(正向导通电压0.4V左右),常用于发射电路的发射功率取样信号的高频整流,把发射载频取样信号整流为脉冲直流信号(整流就是把交流变为直流),用于自动功率控制。

⑹、红外线二极管:手机中的红外线组件,是把红外线发射和接收二极管封装在一起,用于红外线数据传输。

红外线发光二极管:用半导体材料砷化镓制成,同普通二极管具有单向导电特性。加电导通后即可发出红外光(看不见的光波),发光强度与电流成正比。

(7)光敏(光电)二极管:是一种光电转换器件,工作在反向电压状态,利用半导体材料的光敏特性,把吸收的红外光能转换成电能,光照强度越大,反向电流越大。

手机中的二极管有单独的,也有复合的。一般的二极管为黑色,发光管一般是黄色,两端均有短的引脚。

(8)、瞬态电压抑制二极管:瞬态电压抑制二极管是在稳压管的工艺基础上发展起来的一种元件,主要应用于对电压的快速过压保护电路中。当瞬态抑制二极管两端电压高于额定值时会瞬间导通,两端电阻以极高的速度,从高阻改变为低阻,从而吸收一个极大的电流,将管子两端的电压钳位在一个预定的数值上。手机中主要用在接口电路中,防止外界串入的高压脉冲损害手机。符号为()

五、三极管

二极管的作用比较局限,三极管的作用远大于二极管。三极管配合其它元件可以组成多种电路。

1、三极管的结构:

一块半导体材料,掺杂成三个区域,中间的与两边的不同。如中间的是N区,两边则为P区,形成PNP形三个区;若中间为P区,则形成NPN三个区。

三个区各引出电极,形成发射极(e)、集电极(c)和基极(b)。三个区内有两个PN结,一个叫发射结(发射极与基极之间的PN结),作用是发射电荷;另一个叫集电结(集电极与基极之间的PN结),作用是收集电荷。三个极的作用是:发射极发射电荷,集电极收集电荷,基极控制电荷的数量。三极管发射极的箭头表示电流的方向。

2、三极管的导通条件:

三极管的导通条件是:发射结加正向电压、集电结加反向电压。

发射结加正向电压,就是基极和发射极之间所加电压Ube,是按箭头的指向加PN结的电压,即硅管加0.7V;锗管加0.2V。

集电结加反向电压,就是在集电结的PN结上加反压Ubc才能把基区的电荷吸引过来。此电压较高,在手机中一般为1~3.6V。

PNP三极管的导通电压是Ue>Ub>Uc;NPN三极管为Uc>Ub>Ue。

3、三极管的电流放大:

三极管加上了上述电压即可导通,导通后产生了三股电流,即Ie、Ib、Ic,分别叫发射极电流、基极电流、集电极电流,Ib很小,有时可以忽略,则认为Ic≈Ie。

从图可以看出:无论PNP还是NPN三极管,均为Ib+Ic=Ie或Ie=Ib+Ic,即PNP、NPN工作原理相同,只是所加电压极性相反。

三极管是电流控制元件,基极电流Ib的微小变化,都会引起集电极电流Ic较大的变化。即增大基极电流Ib,集电极电流Ic成若干倍的增大;减小基极电流Ib,集电极电流Ic随之减小,这就是三极管的电流放大作用。

即 Ic/Ib=β 或Ib·β=Ic (β为直流放大系数)

根据三极管的放大作用,人们把有用的小信号电流,加到三极管的基极,引起集电极大的电流输出。如手机中的高放管、中放管、低放管等,就是三极管在放大电路中的具体应用。

4、三极管的三种状态:

三极管的三种状态也叫三个工作区域,即:截止区、放大区和饱和区。

⑴、截止区:三极管工作在截止状态,当发射结电压Ube小于0.6-0.7v的导通电压,发射结没有导通集电结处于反向偏置,没有放大作用。

⑵、放大区:三极管的发射极加正向电压、集电极加反向电压导通后,Ib控制Ic,Ic与Ib近似于线性关系,在基极加上一个小信号电流,引起集电极大的信号电流输出。

⑶、饱和区:当三极管的集电结电流Ic增大到一定程度时,再增大Ib,Ic也不会增大,超出了放大区,进入了饱和区。饱和时,Ic最大,集电极和发射极之间的内阻最小,电压Uce只有0.1V~0.3V,Uce<Ube,发射结和集电结均处于正向电压。三极管没有放大作用,集电极和发射极相当于短路,常与截止配合用于开关电路。

手机电路中的三极管常用于放大和开关电路,结构上有独立,也有组合的(在安装时注意方向)。

六、场效应管(FET)

与三极管外形相同,但两者控制特性完全不同。三极管是电流控制元件,在一定的条件下,集电极电流Ic受控于基极电流Ib,需要信号源提供一定的电流才能工作;场效应管是电压控制元件,输出电流ID大小受控于输入电压UGS的大小,即改变栅极电压UGS,控制漏极电流ID的大小,基本上不需要信号源提供电流。

由于场效应管的一些特性三极管不具备,如开关速度快、高频特性好、热稳定性好、功率增益大、噪音小、输出阻抗很高等优点,手机中应用的比较多。

场效应管按结构和工作原理不同分为结型、绝缘栅型两大类。

1、结型场效应管(JFET):

P沟道

结型

N沟道

三个极的名称及作用:栅极用G表示,相当于三极管的基极;

漏极 用D表示,相当于三极管的集电极;

源极 用S表示,相当于三极管的发射极;

N型沟道:

在一块N型半导体材料两侧分别制作一个高浓度的P区,形成两个PN结,两个P区各引出一个电极接在一起叫栅极,用G表示;在N型半导体材料两端各引一个电极,分别叫漏极(D)和源极(S),两个PN结中间叫N导电沟道。在漏源极加上电压后,N沟道就是电流的通道。

N型沟道的PN结均处于反偏,栅极相对于源、漏极而言,总处于低电位,加到栅源极之间的电压UGS的负偏压越大,导电沟道越窄,漏电流ID越小,负偏压大到一定程度时,导电沟道消失,I为零;反之,负压越小,ID越大。

如在一块P型半导体两侧分别制作两个N区,就叫P型沟道结型场效应管,与N型沟道原理相同,只是所加电压极性相反。手机电路中使用N型沟道较多。

2、绝缘栅型场效应管(MOSFET):

P沟道

绝缘栅型

N沟道

绝缘栅型场效应管的输入阻抗比结型更高,它的栅极与源极、漏极都是绝缘的,故称绝缘栅型。是由金属绝缘体半导体三层衬料构成,称MOS场效应管,按导电沟道不同分为N沟道和P沟道;按沟道的不同又分增强型和耗尽型。

N型沟道:漏源极加正向电压,栅源极接正向UGS,增大UGS 到一定程度时,产生漏极电流ID(没有UGS时,ID=0),继续增大UGS,ID增大;减小UGS,ID减小,即UGS达到控制ID的目的。

这种增大UGS,ID才能随之增大结构叫“增强型”。

P型沟道结构与N型沟道的工作原理相同,只是所加电压极性相反。

耗尽型与增强型不同的是,UGS可以加正偏压、也可以加负偏压。如N型沟道,当UGS=0时,N沟道内阻增大,电场变弱,ID减小;若加上负压,电场更弱,内阻更大,ID更小,如再增大负压,N型沟道消失,ID=0,所以叫“耗尽型”。

增强型常用作开关管;耗尽型常用做放大管。P型沟道绝缘栅场效应管需要加负的栅源电压UGS;N型沟道绝缘栅型场效应管需要加正的栅源电压UGS。

场效应管在手机电路中的应用,通常是在模拟电路中用于放大;在电源电路和数字电路中用于开关。

七、集成电路(IC)

集成电路是将电阻、二极管、三极管、逻辑门电路等经特殊工艺加工在一个芯片上制成,对于维修者而言,主要掌握各脚的作用、信号的处理、好坏的判断即可。

1、集成电路的分类:

通常有带引脚和不带引脚两种。

⑴、有引脚:

引脚在28脚以下,并且引脚分布在两边的叫小封装(SOP);

四边都有引脚,数目较多的叫扁平封装(QFP);

小封装和扁平封装多属于小型IC,引脚不多功能也有限。

管脚的辨认,看IC的一角有黑色标记或小坑点为第一脚,逆时针方向为第二脚……;若没有标记,将商标文字对自己,左下脚为第一脚。

⑵、无引脚:

引脚均在芯片的下面,用行、列交叉排列。叫球栅阵列封装(BGA)。BGA芯片节约空间,虽然引脚多,但引脚间干扰较小,适合内部结构复杂的大型芯片。

⑶、使用注意事项:

拆卸前记清IC的位置,注意不要装错,不要虚焊,防止短路;风枪的温度要适当,焊接时间尽量短。

2、逻辑集成电路:

“门”是一种开关电路,在一定条件下导通,可以通过信号;条件不满足时截止不能通过信号。常见的逻辑门电路有“与”门、“或”门和“非”门等。

⑴、与门电路:

两只开关串联,一只合上电路不导通,必须两只合上才导通。“与”即相乘“积”的意思,有两个以上输入端和一个输出端,输出等于所有输入的乘积。

特点:只要一路输入为低电平,则输出为低电平;若输入同为高电平,输出为高电平。

表中的“1”表示高电平,“0”为低电平;“A”、“B”为输入端,“Y”为输出端。

⑵、或门电路:

两只开关并联于电路中,只要一只合上便可接通电路。“或”即两个相加的“和”,有两个以上的输入端,一个输出端,输出端等于输入端的和。

⑶、非门电路:

表示否定和相反,即输入与输出总相反,通常叫“反相器”或“倒相器”。 ⑷、与非门电路:

有两个以上的输入端和一个输出端,输出端和输入端的乘积相反。

特点:只要有一路输入为低电平,输出就为高电平;若同为高电平,输出为低电平。

⑸、或非门电路:

输出端和输入端相加的和相反。

特点:只要有一个高电平,输出就为低电平。即有“1”为“0”、同“1”为“0”、同“0”为“1”。

八、滤波器:

主要由R、L、C元件组成,作用是分离信号、抑制干扰、变换阻抗和阻抗匹配。

1、滤波器的分类:

按材料分有:声表面、陶瓷、晶体滤波器三种;

按作用分有:双工、射频、中频、低频滤波器等几种;

按频率分有:高通、低通、带通三种;

高通滤波器只允许某个高频信号通过;低通滤波器只让某一个低频信号通过。高通滤波器和低通滤波器均属窄带滤波器。带通滤波器是允许某个频率范围的信号通过。

2、双工滤波器:

只能用一种功能的叫单工,接收、发射共同使用叫双工,也叫收发合路器。有天线、接收、发射三个端口。作用是分离接收和发射、转换频段。

3、射频滤波器:

属带通滤波器,用于收发通道的射频电路,如接收GSM900MHz频段时,允许通过935~960MHz的信号;发射时通过890~915MHz的信号。

4、中频滤波器:

属窄带滤波器,只允许通过单一的中频频率,它的性能对接收信号影响很大,若有损坏,不能短接。

九、听筒和话筒:

将电信号转换为声音的听筒或将声音转换为电信号的话筒均叫电声器件。

1、听筒(SPK、EAR):

又叫受话器、耳机、喇叭、扬声器等,作用是把模拟的音频电压信号转换成为声音信号。

它的工作原理是在磁场中的线圈内通过音频信号时,音频信号产生的磁场与固定磁场相互作用,使震动膜震动发出声音。

2、话筒(MIC):

结构原理与听筒相同,工作原理是听筒的反过程。声波的震动在线圈中产生音频电流,是一声电转换器。又叫麦克、麦克风、拾音器等,现在手机中广泛采用的是驻极体话筒,驻极体话筒实际上是利用一个驻极体永久电荷的薄膜(驻极体)和一个金属片构成的一个电容器,当声音震动时,这个电容器的容量随着声音的震动而变化,但驻极体上面的电荷是不能改变的。所以在电容的两端就产生了没有声音变化的信号电压。在话筒内部有一个场效应管,来提高话筒的灵敏度,提高输出阻抗。所以,手机中都有用来给话筒提供工作电压的偏置电路(MICBAIS)。

手机中的驻极体话筒,在接线时要注意区分正负接线,工作时需要2V左右的偏压。

十、振铃和振子:

将电信号转换为铃声称为振铃;将电信号转换为电机的转动称为振子。

1、振铃(BUZZ):

也叫蜂鸣器,是个小动圈喇叭,用BUZZ表示,作用是发出按键音和提醒人们来电接听电话。

振铃发声用的是脉冲信号;和弦音乐用的振铃是连续的模拟信号。

2、振子(VIB):

就是个小电机,通电后带动半个轮旋转,在离心力的作用下使手机抖动,提醒来电。用VIB表示。

十一、石英晶体和VCO组件:

1、石英晶体:

石英晶体是一种天然材料,利用特有的压电效应,作成电谐振器。在晶体两端加上交变电压时,晶体随交流电压的变化产生机械振动,晶体的固有振动频率决定于晶体的几何尺寸和结构。当所加交流信号的频率与晶体固有的机械振荡频率相等时,就发生了电谐振现象。

石英晶体的振荡频率非常稳定,受外界因素影响极小。作为回路元件时,相当于一个电感元件。

手机中常用石英晶体产生13MHz主时钟,不但作为逻辑电路工作的必要条件,又作为参考时钟给射频系统,为收发本振电路的频率合成、锁相以及倍频提供基准负载波,用于I/Q调制解调。

石英晶体作为电谐振元件,在手机电路中一般有塑胶封装、金属封装和陶瓷封装三种。

2、VCO:

VCO也叫压控振荡器,受频率合成器控制,产生的振荡频率符合电路的要求。VCO有分立元件的、有组件的、有的则合成在中频IC内。

VCO电路中有一个变容二极管,受鉴相器输出锁相电平的控制,变容二极管的容量改变,振荡电路的振荡频率也会发生变化。

VCO在手机中通常指一、二本振和TXVCO电路。作用是产生一个电路所需的稳定频率,完成手机中相应的频率合成功能。

十二、开关元件:

手机中的侧键、录音键、诺基亚NOKIA 手机的电源按键、干簧管和霍尔元件都是控制电路接通和断开的开关元件。按键是靠人手动操作;干簧管和霍尔元件是通过磁信号控制,使电路接通和断开。

1、按键开关:

手机中的按键开关有两种:一种是一个键就是个独立的开关,如诺基亚NOKIA 手机的电源开关,侧键开关录音键等,当按键按下时,开关闭合,产生一个相应的脉冲信号给CPU。CPU识别脉冲信号后,产生一个相应的控制信号,来转换或调整电路工作状态。二是多个键组合在一起的键盘开关。手机键盘常用薄膜开关,由触片和触点组成,触片粘贴在碗形薄膜内,与触点断开。按下按键时,触片与触点接触而连接,松开时薄膜弹起而断开。键盘按键开关的作用,是通过操作实现开、关机;拨号和信息输入等。

2、干簧管:

又叫磁控管,是用磁信号控制的一种开关器件,常用于翻盖上,外壳为玻璃管,内有两个有一定距离的铁质弹性簧片作电极。当磁体靠近时,两簧片被吸引而接通电路;磁体离开时两簧片分开而断路。

干簧管用于早期的翻盖和折叠手机中,通过翻盖的动作,使翻盖上的磁铁控制干簧管通、断,实现接听或挂机。

干簧管外壳易受损,出现按键失灵、显示不正常等故障。

3、霍尔元件:

作用与干簧管一样,均为磁控制开关,用于近期的翻盖手机,是电子元件,外形象三极管,体积小不易损坏。

它由霍尔元件、放大器、施密特电路以及三极管组成。当合上翻盖磁体靠近时产生一微小的霍尔电压,经放大器及施密特电路后使三极管导通,输出低电平作为中断信号强制手机退出正在运行的程序,回到待机状态并关闭背景灯。

打开翻盖磁体离开霍尔元件,三极管截止输出高电平,所有背景灯发光。


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