1、電路基礎知識,Willess 2009/3/5,電路基礎知識,三極管和MOS管 Block Diagram IC工作的基本要素 工作電壓種類 IC的Clock值 電路實例,三極管,三極管也稱晶體管或者電晶體，它的英文名稱BJT (Bipolar Junction Transistor)，它是非常重要的一種半導體器件，廣泛應用於各種電子電路中。 內部爲由P型半導體和N型半導體組成的三層結構，根據分層次序分爲NPN型和PNP型兩大類 三極管電路符號,三極管,三極管可以工作在放大區，飽和區，截止區。 三極管工作在放大區可以實現放大電路，這在模電中應用很多。 主板電路圖中往往只關心工作在飽和區，截止區
2、。,三極管,工作在截止狀態時，IC0，相當於開關的斷開狀態，因此，三極管可當做開關器件使用。 三極管工作在飽和狀態時，其VCES0，相當於開關的接通狀態。 等效電路如下所示：截止状态等效电路 饱和导通等效电路,1.各類門電路,（注意，BJT是工作在飽和區或者截止區的）,MOS管,MOS管即金屬氧化物半導體三極管，又叫絕緣柵型場效應三極管MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET)，分為增強型和耗盡型。 MOS管導通壓降小，損耗小，耐高溫，但開關速度不高，價格貴；而三極管開關速度快，抗靜電能力比MOS管強，但損耗較大。 MOS管是壓控，三極管是流控。 MOS管電路
3、符號：,工作原理電路 轉移特性曲線 輸出特性曲線 截止状态UiUT Uo =+VDD,場效應管的開關特性,導通狀態,uiUT,uo0,電源產生電路（+3V_Dual）,+5V_USB_B,+1.8V_Dual+1.8V_Ref(for sequence),+5V_Dual&+5V_USB,Block Diagram,DDR2 SDRAM (2 x DIMM s),800 MHz,400/533/667 MHz,Intel Prescott & Cedar Mill LGA775 CPU,Primary PCI Bus,33MHz,32-bit,ATI IXP450,LPC Bus,3 x PC
4、I Slots,FWH Flash ROM,USB,2 IDE Ports (UltraDMA100),On-board Audio Codec Realtek ALC883,Intel HD Audio,1xParallel Port, 1x Floppy KB,MS,Block Diagram,Super I/O Asus A8000,8 USB 2.0 Ports,ATI RC410 GMCH,Direct Media Interface 2GB/s,PEG x16 Slot,USB,USB,USB,USB,USB,33 MHz 14MHz 32.768KHz,32.768KHz,33M
5、Hz,33MHz,100MHz,24 MHz,33 MHz,66/100M,48 MHz,Single Channel,USB,USB,4 Serial ATA IDE Ports (UltraDMA300),150M,150M,150M,150M,10/100 NIC Realtek RTL8101L,33MHz,66/100M,IEEE1394 Agere LFW3226,IC工作的基本要素,Chip 工作的四個要素 a. Voltage b. GND c. Data d. Clock Connector工作的三個要素 a. Voltage b. GND c. Data,Data電壓是變化
6、的,傳輸的信息用 0 和 1表示,工作電壓種類,五種基本電壓值 1.+12V :(黃色,供主板工作) 2. +5V(紅色) 3. +3.3V(橙色) 4 +5VSB(紫色, Standby電壓） 5. -12V（藍色）,電壓種類： Main power: S0/S1 Dual power:S0/S1/S3 Standby power:S0/S1/S3/S4/S5,工作電壓種類,BTW： GND（黑色） 白色: -5V 灰色: +5V Power OK signal 綠色: +5V (PS_ON#,電源工作電壓),各Device使用的電壓,電壓是提供IC工作，是一個電路工作的一個最基本最底層的必
7、要條件！,爲什麽USB和PS2是Dual power，而HDD或1394是Main power?,Clock值,Clock值,Clock是一個基準頻率，它是一個標準，可以判斷出傳輸的Data值的信息。 时钟发生器提供给芯片的时钟信号是一个连续的脉冲信号，而脉冲就相当于芯片的脉搏，每一次脉冲到来，芯片内的晶体管就改变一次状态，让整个芯片完成一定任务。,主板的電子元件作用,電路都是由以下元件構成 電阻：分壓 電容：隔直通交，濾波 電感：通直流，阻交流 三極管/MOS管：開關，轉壓,電路實例,CPU Thermal trip DDR Voltage reference VGA port USB co
8、nnector & Over Current 1394 connector Control Panel Speaker LAN LED Audio connector System fan Battery,CPU Thermal trip,DDR Voltage reference,Memory margin,VGA port,USB connector & Over Current,1394 connector,Control Panel,Speaker,蜂鳴聲的產生,LAN LED,Audio connector (Rear Audio),Front Audio Header,CPU fa
9、n,System fan,System fan,1.運放A不工作，B在工作。 當VB+ VB- 輸出端為12V 當VB+ VB- 輸出端為0V 2.SFAN_PWM輸入的為方波（如下），當高電平風扇轉，所以占空比（Duty值）越大轉速越快,System fan,3.SFAN_TACH為輸出pin，最終作用為告知BIOS風扇轉速為多少。本身原理是電壓的變化轉換成轉速的變化，其中的電路圖在system fan里。 4. 通過運放，把SFAN_PWM的方波傳到RSFAN點，只是把原先SFAN_PWM的3.3V高電平轉成12V高電平。,System fan,5.在通過MOS，把RSFAN點電壓傳到SF
10、AN_PWR,但此時有一個大電容CE25（100uf/16v）,大電容具有儲能功能，把方波變成三角波,System fan,6.假設SFAN_PWM輸入的方波 占空比為50%，則可認為輸出點SFAN_PWR為6V（12V*50%） 若占空比為80%，則輸出點SFAN_PWR為9.6V， 若占空比為100%，輸出電壓為12V，風扇全速運行 7.所以輸入（SFAN_PWM）的占空比愈大，輸出電壓（SFAN_PWR）越大（012V）,電壓越大轉速遠快（把該電壓輸入風扇內部電路，從SSFAN_TACH輸出）,Battery,Battery,3.0V,BATT,2.6V,G3 State,BATT co
11、mes from BATTERY at G3 state. So BATT will be 2.6V at G3 state. BATT comes from +3VSB at S5 state. So BATT will be 2.9V at G3 state.,S5 State,2.9V,電壓轉換電路,電壓轉換電路有三種 1.電阻分壓電路 2.Linear電路 3.Switch電路 為什麽不是直接用電阻分壓？ 爲什麽需要Linear和Switch兩種電路？,電阻分壓電路(DDR Voltage reference),Linear電路,Vout=Vrefen Vin只要有電壓即可，Vout不
12、是由Vin決定 Vrefen=+1.8V_Dual * 1KOhm/(1KOhm+ 1KOhm)=0.9V +VTT_DDR=Vout=Vrefen=0.9V,Switch電路,一個轉換芯片 兩個MOS管切換著工作 輸出的1.2V是一個動態的1.2V,Switch電路,1. Switch電路中，兩個MOS管交替切換工作，兩者不會同時工作 2.芯片pin腳定義，重點關心3pin:FB,UGATE,LGATE；這3pin關係為:(1)當FB0.8V,LGATE輸出高電平，使下面的MOS管工作，拉low，讓大電容PCE45放電 3.FB的0.8V本身由芯片自身Spec決定，這邊可以通過反推得出1.2V *（2K/2K+1.07K）=0.8V,Switch電路,4.一開始時,FB點電壓為0V0.8V,上面的MOS管工作：芯片讓UGATE輸出高電平把5V拉下來大電容充電 輸出電壓慢慢變大逐漸接近1.2V 輸出波形為：,Switch電路,5.當輸出電壓打與1.2V時，芯片把上面MOS管關閉，把下面MOS管打開：芯片讓LGATE輸出高電平MOS導通,拉low大電容放 電輸出電壓慢慢變小逐漸接近1.2V所以輸出電壓是一個動態1.2V（不斷充放電） ，輸出波形有上下稍微抖動。,Q&A,Thanks for your attending！續篇： 主板上電過程下回分解,
