【文章內容簡介】 正負極辯認很方便，通常電解電容的外觀是長方體，顏色以黃色和黑色最常見，電容的正極一端有一條色帶，如圖219所示（黃色電容的色帶通常是深黃色，黑色的電解電容的色帶通常是白色）。白色色帶黃色色帶圖2—19 電解電容用萬用表的歐姆檔可以檢查電容是否擊穿短路。在手機電路中，通常還需要檢查電容是否斷裂（特別是灰色的固定電容）、脫焊等。在電路中，用示波器檢測發(fā)現(xiàn)交流通道中的電容兩端的信號相差太大，則應更換該電容。 電感 電感是一個電抗器件，它在電子電路中也經常使用。將一根導線繞在鐵芯或磁芯上，或一個空心線圈就是一個電感。在手機電路中，一條特殊的印刷銅線即構成一個電感，在一定條件下，我們又稱其為微帶線。電感的主要物理特性是將電能轉換為磁能，并儲存起來，因此，可以說它是一個儲存磁能的元件。電感是利用電磁感應的原理進行工作的，當有電流流過某一根導線的時候，就會在這根導線的周圍產生一定的電磁場。而這個電磁場又會對處在這個電磁場范圍內的導線產生感應作用。 圖形符號電感的圖形符號如圖220所示，分別是不帶鐵芯的電感與帶鐵芯的電感，左邊的電感符號是最常用的。 （A）不帶鐵芯 （B）帶鐵芯 圖2—20 電感圖形符號圖2—21中的圖形符號在手機電路中也較常用。在手機電路中通常被用來進行平衡—不平衡轉換。平衡—不平衡轉換通常是指將一個信號分離成兩個相位相差900的信號，常見于射頻電路中。圖2—21 變壓器圖形符號 表示字母無論什么電感，在電路圖中，都用字母“L表示，在字母“L”后面加數(shù)字表示不同的電感，以方便對電路描述。 單位電感的單位是亨（H）。常用的有毫亨（mH）、微毫（uH）：1H=1000mH，1mH=1000uH。 特性電感在電路中有一些特殊的性質，與電容相反：（1）電感通低頻，阻高頻；通直流，阻交流。但若電感斷開（開路），則交流、直流信號都不能通過。電感對信號也有阻力，我們把它稱為感抗。（2）電感的感抗隨信號頻率的升高而增大，隨信號頻率的變低而減小。 電感識別與電阻，電容不同的是，手機電路中的電感的外觀形狀多種多樣，有的電感很大，從外觀上很容易判斷，但有的電感的外觀形狀和電阻，電容相差無幾，很難判斷，用萬用表的歐姆才可以檢查電感是否開路。 手機電路中比較常見的電感有：兩端銀白色，中間白色；兩端白色，中間藍色。有的電感是線繞的，很容易識別。通常，手機電源電路中的電感體積比較大，容易辯認。圖222所示的都是電感；圖223所示的則是手機中的平衡不平衡轉換器（它們基本上都是白色）。電感 圖2—22 電感實物圖圖2—23 平衡—不平衡轉換器 電感的檢測在手機電路中，電感若損壞，則通常是電感開路，可以用萬用表的歐姆檔進行檢測。正常情況下，電感的電阻很小。若檢測到電感的電阻很大，則應更換電感。通常來說，手機中的電感主要出現(xiàn)在射頻電路中。 RC/LC/RLC電路電阻、電容、電感可以組成各種簡單的電路，這里主要針對手機電路予以講述。電阻和電容組成的電路叫RC電路；電容和電感組成的電路叫LC電路；電阻、電容和電感組成的電路叫RLC電路。RC、LC、RLC電路又有多種不同的形式，不同形式的電路所起到的作用各不相同。例如，RC電路的不同形式在不同地方被稱為RC低通濾波器、RC高通濾波器、微分電路、積分電路等。打個比方，一袋花生中有許多綠豆，現(xiàn)在需要將綠豆和花生分開，用一個合適的篩子可以很容易地完成這件事情。電路中的濾波器對于信號而言就像一個篩子。很多時候，電路中的信號并不是單一的信號，有些信號是無用的或有害的，這時候就需要一種電路將無用的信號和有用信號進行分離，我們把完成這種分離功能的電路稱為濾波器。濾波器有高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器之分。（1） 高通濾波器是指只允許某一頻點以上信號通過的濾波電路。（2） 低通濾波器是指只允許某一頻點以下信號通過的濾波電路。（3） 帶通濾波器是指只允許某一頻段內信號通過的濾波電路。（4） 帶阻濾波器則是指只不允許某一頻段內信號通過的濾波電路。例如：電路中有如圖224所示的0—1MHZ頻率范圍內的信號。若該濾波器只允許10KHZ以下的信號通過，則我們說該濾波器是低通濾波器；若濾波器只允許100KHZ以上的信號通過，我們說該濾波器是高通濾波器；若該濾波器只允許10100KHZ范圍內的信號通過，我們說該濾波器是帶通濾波器；若濾波器只是不允許10100KHZ范圍內的信號能過，我們說該濾波器是帶阻濾波器。 0 10KHZ 100KHZ 1MHZ 圖2—24 頻率示意圖 RC電路圖225所示的是RC電路基本形式?！?”電路為微分電路，但它在某些地方也起高通濾波器的作用?！?”電路為積分電路；“3”電路則可用于低通濾波。 圖2—25 RC電路的幾種基本形式 微分電路和積分電路的相關知識不在本書講述之列，有興趣的同事可參閱數(shù)字電路的相關書籍。這兒我們主要講述“3”電路?？捎秒娙荨巴ǜ哳l，阻低頻”的特性來解說這個電路，當電阻電容的參數(shù)選取合適時，高頻信號經電容到地，而低頻信號則通過電阻到其他電路，以此方法，就不難理解“1”電路也可稱為高通濾波器了。再來看一看圖226所示的電路。該電路是由電阻、電容組成的低通濾波電路。掌握理解這個電路是很重要的。 圖2—26 RC低通濾波器 在手機的頻率合成電路中，這樣一個低通濾波器（LPF）是必需的。它濾除信號中的高頻成分，以防止高頻成分對其他電路造成干擾。如何來理解這個電路呢？信號和水一樣，哪里對它的阻力小，它就流向哪里。電容對信號有阻力，這個阻力稱為容抗。同一容量的電容對高頻信號的阻力小，對低頻信號的阻力大。在圖226所示的電路中，有3條信號通道：（1） 從R1輸入，經RR4輸出；（2） 從R1輸入，經C1到地；（3） 從R1輸入，經RRC2到地。通過設置合適的元件參數(shù)，第1個信號通道對高頻信號的阻力遠遠大于第3個信號通道，使第3個信號通道對低頻信號的阻力遠遠大于第一個信號通道。則高頻信號經第3個信號通道到地，低頻信號經R4輸出到其他電路。2．5．3 LC電路圖228所示的是LC電路的兩種基本形式。LC電路也可組成濾波電路。分析時，仍然利用電容通高頻阻低頻，電感通低頻阻高頻的特性。但一個純粹的LC濾波電路在手機電路中是很少見的，這里不作討論。 圖2—28 LC電路的基本形式2．5．4 RLC電路圖229所示的RLC低通濾波器便就是RLC電路的一種，該電路在手機電路中也很常見，通常出現(xiàn)在頻率合成環(huán)路中，利用RC電路中的分析方法，可以很容易地分析該電路。 圖2—29 RLC低通濾波電路 二極管2．6．1 半導體與PN結各種電子線路中最重要的組成部分是半導體器件，常用的半導體器件通常有二極管、三極管及場效應管。半導體器件是由半導體材料通過特殊工藝制成的。按物質的導電性能，物質可分為導體、半導體和絕緣體。導體如銅、鐵等，其內部存在大量的自由電子。在外電場的作用下，這些自由電子將逆著電場方向作定向運動，形成較大的電流，因此導體的導電能力強。絕緣體如云母、塑膠等，在常溫下其內部的自由電子很少，因此導電能力很差。半導體則是導電能力介于導體和絕緣體之間的物質，如硅、鍺、砷化鎵等。如制造半導體器件的材料非常純凈，稱為本征半導體。 本征半導體有一個特性叫摻雜特性。即給本征半導體摻入微量的其他元數(shù)，會大大提高半導體的導電能力。若在四價元素的硅（或鍺）中，摻入微量的五價元素（或砷、銻等），就得到N型半導體。若在硅（或鍺）中加入三價元素硼或鋁等，就得到了P型半導體。單純的P型或N型半導體僅僅是導電能力增強了，并不能成為所需半導體器件，若在一塊本征半導體上，采用特殊工藝，兩邊摻入不同的雜質，使一邊成為P型半導體，另一邊成為N型半導體，在兩種半導體的交界面附近形成一層很薄的特殊導電層——PN結。PN結是構成各種半導體器件的基礎。2．6．2 二極管什么是二極管呢？將一個PN結封裝起來，并在PN結的兩端引出兩個電極，就構成一個二極管。首先，我們來看看二極管的實物圖。 二極管 圖2—30 二極管實物圖二極管的兩個電極分別稱為正極（陽極）和負極（陰極）。一般二極管的電路圖形符號如圖231所示，其中三角箭頭表示正向電流方向，即正向電流從二極管的正極流入，負極流出。 圖2—31 二極管的基本圖形符二極管在電路圖中的表示字母不像電阻，電容那樣固定，有用V的，有用D的，也有用Q的等等，但用V、D、Q并不一定是二極管，主要是通過電路圖形的符號來判斷該器件是否是二極管。2．6．3 單向的導電性單向的導電性是二極管的重要特性，很多時候要利用這一特性來分析電路，什么是單向導電性呢？就是說，只有二極管的正極接電源的正極，二極管的負極接電源的負極時，二極管才導通。我們把二極管的這種特性為單向導電性?？梢杂靡粋€簡單的比喻來描述二極管的正向導通，反向截止的特性。下面的例子是我們每天下班回家和上班出門時必須完成的動作。我們把二極管看作一道平時關閉的單方向向里開的門。當沒有外力作用時，相當于二極管沒有加偏壓，二極管是關斷的；當給門一個向里推的力時，門打開，就像給二極管加上正向偏壓一樣，二極管導通；當給門一個向外拉的力時，門不能打開，就像給二極管加上反向偏壓一樣，二極管也不導通。二極管有一個對反向偏壓的耐壓值，當反向偏壓太大時，二極管會被擊穿損壞；就像這道門一樣，若給它向外的拉力大到一定的程度時，門會被拉開，但門也損壞了。當給二極管加上外接電源時，我們就說給二極管加上了偏置電壓。偏置電壓的概念相當重要，在后面的許多內容中會不斷的涉及到，偏置電壓有兩種：正向偏置和反向偏置。（1）正向偏置：即給二極管的正極接電源的正極，給二極管的負極接電源的負極。（2）反向偏置：即給二極管的正極接電源的負極，給二極管的負極接電源的正極。二極管在正向偏置時所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象與在反向偏置時是不同的。正向導通：當給二極管加上正偏電壓時，二極管對外電路呈現(xiàn)較小的電阻，二極管流過比較大的電流，電流從二極管的正極流入，從二極管的負極流出，這種狀態(tài)稱為二極管導通。反向截止：當給二極管加上反偏電壓時，二極管對外電路呈現(xiàn)很大的電阻，二極管中的電流很小，幾乎處于關斷狀態(tài)。此時的二極管是基本上不導電的，這種狀態(tài)稱為二極管截止。2．6．4 起始電壓利用我們推彈簧門的經驗來說明這一問題：如果我們用的力比較小，則不能將門推開；我們不斷的加力，當力量達到一定的程度時，門才能被推開，有一定的縫隙。把這個剛剛可以使門打開的力量稱為起始推力。就好比讓二極管開始導通的起始電壓一樣。隨著力量的增大，門的縫隙越來越大，但當力量大到一定的程度時，門全部打開，門的縫隙也不再加大。二極管的工作也是一樣：當給二極管加上正向偏置電壓，并且二極管兩端的電壓達到一定值時，二極管開始導通。這個使二極管剛剛能導通的電壓稱為起始電壓。隨著電壓增高，二極管的電流增大，但電壓達到一定程度時，二極管的電流基本上不再上升。二極管可由不同的半導體材料制成。不同材料的二極管起始電壓不同。一般來說，～；～。2．6．5 工作條件一般的普通二極管工作時需要加正偏電壓，即二極管的正極接電源的正極，二極管的負極接電源的負極。此時，二極管導通，有電流流過二極管。但這個正向導通也是有條件的：只有給二極管加的正向壓降（二極管正極電壓減去負極電壓）大于或等于起始電壓時，二極管才開始導通。但有些特殊的二極管需要反向偏置才能正常工作，如穩(wěn)壓二極管。2．6．6 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，其圖形符號如圖232所示。 圖2—32 穩(wěn)壓二極管的圖形符號穩(wěn)壓二極管是利用二極管的反向擊穿特性來工作的。正常工作時，穩(wěn)壓二極管是反向偏置的，即穩(wěn)壓二極管的正極接電源的負極，穩(wěn)壓二極管的負極接電源的正極。當反向偏置電壓大于二極管的額定反向電壓時，二極管被導通，穩(wěn)壓二極管兩端的電壓基本不變，從而達到穩(wěn)壓的目的。在手機電路中，它常常用于咪（喇叭、揚聲器）電路、振動器電路和鈴聲電路。手機電路所使用的咪、喇叭和振動器都帶有線圈，當這些電路工作時，由于線圈會產生一個阻止電流流動的感生電壓，從而導致一個很高的反峰電壓對電路造成損害。當反峰電壓大于穩(wěn)壓二極管的額定反向偏壓時，穩(wěn)壓二極管被擊穿導通，使其兩端的電壓保持在一恒定狀態(tài)，從而防止反峰電壓損害其他電路部件。2．6．7 發(fā)光二極管、光電二極管發(fā)光二極管簡稱為LED。發(fā)光二極管在手機中主要被用來作背景燈及信號指示燈，我們公司有的手機所用的七彩燈也是發(fā)光二極管。發(fā)光二極管一般分發(fā)紅光、綠光、黃光等幾種，發(fā)光二極管發(fā)光的顏色取決于制造材料。發(fā)光二極管對工作電流有要求，一般為幾毫安至幾十毫安，發(fā)光二極管的發(fā)光強度基本上與它的正向電流成線性關系。但如果流過發(fā)光二極管的電流太大，就有可能造成發(fā)光二