5 主板基本电路
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1.主板上的英文字母都代表什么1.L----电感.电感线圈2.C----电容.3.BC---贴片电容4.R----电阻5.9231 芯片-----脉宽6.74 门电路-----它在主板南桥旁边7.PQ----场效应管8.VT 、Q、V----三级管9.VD 、D---二级管10.RN----排阻11. ZD----稳压二极管12.W-----电位器13.IC---稳压块14.IC 、N、U----集成电路15.X 、Y、G、Z----晶振16.S-----开关17.CM----频率发生器(一般在晶振14.31818 旁边)2. 计算机开机原理开机原理:插上ATX 电源后,有一个静态5V 电压送到南桥,为南桥里面的ATX 开机电路提供工作条件(ATX 电源的开机电路是集成南桥里面的),南桥里面的ATX 开机电路将开始工作,会送一个电压给晶体,晶体起振工作,产生振荡,发出波形。
同时ATX 开机电路会送出一个开机电压到主板的开机针帽的一个脚,针帽的另一个脚接地。
当打开开机开关时,开机针帽的两个脚接通,而使南桥送出开机电压对地短路,拉低南桥送出的开机电压,而使南桥里的开机电路导通,拉低静态5V 电压,使其变为0 电位。
使电源开始工作,从而达到开机目的。
(ATX 电源里还有一个稳压部分,它需要静态5V 变为0 电位才能工作)。
3. 主板时钟电路工作原理时钟电路工作原理:3.5 电源经过二极管和电感进入分频器后,分频器开始工作,和晶体一起产生振荡,在晶体的两脚均可以看到波形。
晶体的两脚之间的阻值在450---700 欧之间。
在它的两脚各有1V 左右的电压,由分频器提供。
晶体两脚常生的频率总和是14.318M 。
总频(OSC )在分频器出来后送到PCI 槽的B16 脚和ISA 的B30 脚。
这两脚叫OSC 测试脚。
也有的还送到南桥,目的是使南桥的频率更加稳定。
在总频OSC 线上还电容。
总频线的对地阻值在450---700 欧之间,总频时钟波形幅度一定要大于2V 电平。
主板电路维修资料CPU主供电1、CPU主供电产生的过程:CPU(控制)—VIDO(控制)—电源IC(输出)—产生控制电压给后级电路(产生)—主供电。
括号内的表示该处所起的作用。
2、CPU主供电的构成:大多由电源IC、场管、二极管、三极管、电感、电容等组成。
3、CPU的工作原理:红5V电压通过电感L1、电容C1进行第一次滤波后送到由电源IC、场管组成的脉宽调制电路中,由电源IC控制场管导通和闭合,当场管导通时红色5V通过发射极流向S极给CPU 供电,当场管闭合时电路中的电流下降,电感线圈向外释放能量继续给CPU供电。
CPU主供电的总结1、在CPU的主供电路中易损元件有:电容、场管、电源IC(注意场管有软击穿,不易判断是否损坏只有用代换法);2、P3主板Q1的G极4V左右、Q2的G极6-8伏左右;P4主板上分别为2V和4-6伏;3、有部分主板不加CPU风扇时没有主供电输出主板的分类一、按CPU插座类型划分:常见的有478主板、370、462、423、845、865、915、945、965等;SLOT结构的有:754、930等。
二、按主板所用北桥芯片划分:INTEL、SIS、VIA等。
三、按主板生产商(品牌)划分:华硕、精英、微星、QDI、昂达、技嘉、等数不胜数。
怎样识别主板的厂商型号:可通过以下方法查看主板的型号。
(1)在北桥(Northbridge)的散热片上贴有厂商的标识;(2)在主板的AGP槽符近贴有标签;(3)集成主板的声卡或显卡上方贴有标签。
四、按主板的结构可分为:AT主板、ATX主板、NLX(多用于服务器)、BTX(一般是最近生产的主板,主要是为了解决北桥和CPU散热问题)下面再介绍一下CPU插座的类型:1、Mpga具体的有MPGA478、MPGA370、MPGA423。
其中,MPGA478支持的CPU类型为:p1.7G—P3.6G;MPGA70支持的CPU类型为:赛扬1代、赛扬2代、赛扬3代、P3;MPGA423支持的CPU类型为:老P4且1.3G—1.8G。
主板供电电路图解说明主板的CPU供电电路最主要是为CPU提供电能,保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行,同时也是主板上信号强度最大的地方,处理得不好会产生串扰cross talk效应,而影响到较弱信号的数字电路部分,因此供电部分的电路设计制造要求通常都比较高。
简单地说,供电部分的最终目的就是在CPU 电源输入端达到CPU对电压和电流的要求,满足正常工作的需要。
但是这样的设计是一个复杂的工程,需要考虑到元件特性、PCB板特性、铜箔厚度、CPU插座的触点材料、散热、稳定性、干扰等等多方面的问题,它基本上可以体现一个主板厂商的综合研发实力和经验。
主板上的供电电路原理图1图1是主板上CPU核心供电电路的简单示意图,其实就是一个简单的开关电源,主板上的供电电路原理核心即是如此。
+12V是来自A TX电源的输入,通过一个由电感线圈和电容组成的滤波电路,然后进入两个晶体管(开关管)组成的电路,此电路受到PMW Control(可以控制开关管导通的顺序和频率,从而可以在输出端达到电压要求)部分的控制输出所要求的电压和电流,图中箭头处的波形图可以看出输出随着时间变化的情况。
再经过L2和C2组成的滤波电路后,基本上可以得到平滑稳定的电压曲线(Vcore,现在的P4处理器Vcore=1.525V),这个稳定的电压就可以供CPU“享用”啦,这就是大家常说的“多相”供电中的“一相”。
单相供电一般可以提供最大25A的电流,而现今常用的处理器早已超过了这个数字,P4处理器功率可以达到70~80W,工作电流甚至达到50A,单相供电无法提供足够可靠的动力,所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计。
图2就是一个两相供电的示意图,很容易看懂,其实就是两个单相电路的并联,因此它可以提供双倍的电流,理论上可以绰绰有余地满足目前处理器的需要了。
图2但上述只是纯理论,实际情况还要添加很多因素,如开关元件性能、导体的电阻,都是影响Vcore的要素。
计算机主板各供电电路图解主板上的供电电路常见有CPU供电电路,内存供电电路,AGP、PCI、ISA供电电路以及I/O供电电路等,这些电源电路一种是开关电源,由双场效应管(MOSFT管)和电感线圈、电解电容组成;另一种是低压差线性调压芯片组成的调压电路。
这两种电路都能够为主板上不同的芯片和组件提供精密的电源电压。
1、CPU供电电路为了降低CPU制造成本,CPU核心电压变得越来越低,于是把ATX电源供给主板的12V、5V和3.3V直流电通过CPU的供电电路来进行高直流电压到低直流电压转换。
(1)CPU供电电路组成由于CPU工作在高频、大电流状态,它的功耗非常大。
因此,CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力,同时干扰少。
CPU供电电路使用开关电源,该电源由控制(电源管理)芯片、场效应管、电感线圈和电解电容等元件组成,其中控制芯片主要负责识别CPU供电幅值,振荡产生相应的矩形波,推动后级电路进行功率输出(控制芯片的型号常见有:HIP630l、CS5301、TL494、FAN5056等),场效应管起开关控制作用,电感线圈和电解电容起滤波作用。
主板的CPU供电电路框图如图1所示。
主板的CPU供电电路框:图1 CPU供电电路框图开机后,当控制芯片获得ATX电源输出的+5V或+12V供电后,为CPU提供电压,接着CPU电压自动识别引脚发出电压识别信号VID 给控制芯片,控制芯片通过控制两个场效应管导通的顺序和频率,使其输出的电压与电流达到CPU核心供电要求,为CPU提供工作需要的供电。
CPU的供电方式又分为许多种,有单相供电电路、两相供电电路、多相供供电电路。
(2)CPU供电电路原理图2是主板上CPU核心供电电路的简单示意图,其实就是一个简单的开关电源。
+12V是来自ATX电源的输入,通过一个由电感线圈L1和电容C1组成的滤波电路,然后进入两个开关管(场效应管)组成的电路,此电路受到PMW控制芯片控制(可以控制开关管导通的顺序和频率,从而可以在输出端达到电压要求)部分的输出所要求的电压和电流,再经过L2和C2组成的滤波电路后,基本上可以得到平滑稳定的电压曲线,这就是“多相”供电中的“一相”,即单相。
第5章主板各电路工作原理在学习主板维修之前,我们先对主板的基本工作原理,做一个大体的讲解。
当插上ATX插头之后,ATX电源紫色线向主板上各参与开机电路的元件提供待机电压,此时主板处于等待状态,当点PWR开关后,触发开机电路,将ATX电源的绿线置为低电平,ATX电源12V、5V、3.3V向主板上输出各项供电,CPU、北桥、南桥等各主要芯片供电正常后,时钟芯片给主板上各设备送出时钟信号,南桥向主板上各设备发出复位信号,CPU被复位后,发出寻址指令,经北桥,南桥选中BIOS,读取BIOS芯片中存储的POST自检程序,由POST程序对主板上各设备包括CPU、芯片组、主存储器、CMOS存储器、板载I/O设备及显卡、软盘/硬盘子系统、键盘/鼠标等进行测试,测试全部通过,喇叭发出一声“嘟”的鸣叫,表示主板检测已经完成,系统可以正常使用。
若检测中出现问题,则会发出报警声并中断检测,此时我们使用主板DEBUG卡,根据上面显示的代码,就可以知道问题是出现在什么部分,进行针对性维修。
我们根据主板的基本工作原理,对应的把主板分为六大电路进行讲解,分别为开机电路、供电电路、时钟电路、复位电路、BIOS电路及接口电路进行讲解。
4.1主板开机电路4.1.1软开机电路的大致构成及工作原理开机电路又叫软开机电路,是利用电源(绿线被拉成低电平之后,电源其它电压就可以输出)的工作原理,在主板自身上设计的一个线路,此电路以南桥或I/O为核心,由门电路、电阻、电容、二极管(少见)三极管、门电路、稳压器等元件构成,整个电路中的元件皆由紫线5V提供工作电压,并由一个开关来控制其是否工作,(如图4-1)当操作者瞬间触发主板上POWER开关之后,在POWER开关上会产生一个瞬间变化的电平信号,即0或1的开机信号,此信号会直接或间接地作用于南桥或I/O内部的开机触发电路,使其恒定产生一个0或1的的信号,通过外围电路的转换之后,变成一个恒定的低电平并作用于电源的绿线。
电脑主板各部件详细图解PCB线路板, 电脑配件, 电脑主板, 电路板, 信号线大家知道,主板是所有电脑配件的总平台,其重要性不言而喻。
而下面我们就以图解的形式带你来全面了解主板。
一、主板图解一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成1.线路板PCB印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东东。
它实际是由几层树脂材料粘合在一起的,内部采用铜箔走线。
一般的PCB线路板分有四层,最上和最下的两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和电源层放在中间,这样便可容易地对信号线作出修正。
而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。
主板(线路板)是如何制造出来的呢?PCB的制造过程由玻璃环氧树脂(GlassEpoxy)或类似材质制成的PCB“基板”开始。
制作的第一步是光绘出零件间联机的布线,其方法是采用负片转印(Subtractivetransfer)的方式将设计好的PCB线路板的线路底片“印刷”在金属导体上。
这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔,并且把多余的部份给消除。
而如果制作的是双面板,那么PCB 的基板两面都会铺上铜箔。
而要做多层板可将做好的两块双面板用特制的粘合剂“压合”起来就行了。
接下来,便可在PCB板上进行接插元器件所需的钻孔与电镀了。
在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后,孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术,Plated-Through-Hole technology,PTH)。
在孔璧内部作金属处理后,可以让内部的各层线路能够彼此连接。
在开始电镀之前,必须先清掉孔内的杂物。
这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化,而它会覆盖住内部PCB层,所以要先清掉。
清除与电镀动作都会在化学过程中完成。
接下来,需要将阻焊漆(阻焊油墨)覆盖在最外层的布线上,这样一来布线就不会接触到电镀部份了。
然后是将各种元器件标示网印在线路板上,以标示各零件的位置,它不能够覆盖在任何布线或是金手指上,不然可能会减低可焊性或是电流连接的稳定性。
主板上CPU核心供电电路的简单示意图说明电脑主板供电电路原理(维修系列二)下图(1)下图(2)主板的CPU供电电路最主要是为CPU提供电能,保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行,同时也是主板上信号强度最大的地方,处理得不好会产生串扰cross talk 效应,而影响到较弱信号的数字电路部分,因此供电部分的电路设计制造要求通常都比较高。
简单地说,供电部分的最终目的就是在CPU电源输入端达到CPU对电压和电流的要求,满足正常工作的需要。
但是这样的设计是一个复杂的工程,需要考虑到元件特性、PCB板特性、铜箔厚度、CPU插座的触点材料、散热、稳定性、干扰等等多方面的问题,它基本上可以体现一个主板厂商的综合研发实力和经验。
图1是主板上CPU核心供电电路的简单示意图,其实就是一个简单的开关电源,主板上的供电电路原理核心即是如此。
+12V是来自ATX电源的输入,通过一个由电感线圈和电容组成的滤波电路,然后进入两个晶体管(开关管)组成的电路,此电路受到PMW Control(可以控制开关管导通的顺序和频率,从而可以在输出端达到电压要求)部分的控制输出所要求的电压和电流,图中箭头处的波形图可以看出输出随着时间变化的情况。
再经过L2和C2组成的滤波电路后,基本上可以得到平滑稳定的电压曲线(Vcore,现在的P4处理器Vcore=1.525V),这个稳定的电压就可以供CPU“享用”啦,这就是大家常说的“多相”供电中的“一相”。
单相供电一般可以提供最大25A的电流,而现今常用的处理器早已超过了这个数字,P4处理器功率可以达到70~80W,工作电流甚至达到50A,单相供电无法提供足够可靠的动力,所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计。
图2就是一个两相供电的示意图,很容易看懂,其实就是两个单相电路的并联,因此它可以提供双倍的电流,理论上可以绰绰有余地满足目前处理器的需要了。
但上述只是纯理论,实际情况还要添加很多因素,如开关元件性能、导体的电阻,都是影响Vcore的要素。
电脑主板CPI 供电电路原理图解.多相供电模块的优点1. 可以提供更大的电流,单相供电最大能提供25A 的电流,相对现在主流的处 理器来说,单相供电无法提供足够可靠的动力, 所以现在主板的供电电路设计都 采用了两相甚至多相的设计,比如 K7、K8多采用三相供电系统,而LGA755的 Pentium 系列多采用四相供电系统。
2. 可以降低供电电路的温度。
因为多了一路分流,每个器件的发热量就减少了。
3. 利用多相供电获得的核心电压信号也比两相的来得稳定。
一般多相供电的控 制芯片(PWM 芯片)总是优于两相供电的控制芯片,这样一来在很大程度上保证 了日后升级新处理器的时候的优势。
.完整的单相供电模块的相关知识该模块是由输入、输出和控制三部分组成。
输入部分由一个电感线圈和一个电容 组成;输出部分同样也由一个电感线圈和一个组成; 控制部分则由一个PW 控制 芯片和两个场效应管(MOS-FE )组成(如图1)。
0丁1艸 ------ 1 中国旭日电器輸入气分I::控制部分中国旭日电器符栋梁CPU 供电外,还要给其它设备的供电,如果做成 单相电路,需要采用大功率的管,发热量很大,成本也比较高。
所以各大主板厂商都采用多相供电回路。
多相供电是将多个单相电路XX 而成的,它可以提供N 倍的电流。
小知识 场效应管:是一种单极性的晶体管,最基本的作用是开关,控制电流,输出部分 i« IVcor^其应用比较广泛,可以放大、恒流,也可以用作可变电阻。
PWM^片:PWM 卩 Pulse Width Modulation (脉冲宽度调制),该芯 片是供电电路的主控芯片,其作用为提供脉宽调制,并发出脉冲信号,使得两个场效应管轮流导通。
图2主板上的电感线圈和场效应管 了解了以上知识后,我们就可以轻松判断主板的采用了几相供电了。
三.判断方法1. 一个电感线圈、两个场效应管和一个电容构成一相电路。
这是最标准的供电系统,很多人认为:判定供电回路的相数与电容的 个数无关。
1.1.5主板上的供电和信号 在主板上,有些地方有5V 电压,我们称之为5V 供电,还有的地方,同样是5V 电压,我们称之为信号,那么供电和信号的区别在哪里呢? 在这里,我们先来举个例子,大部分人对ATX 电源比较熟悉,ATX 电源中,有12V 、5V 、3.3V 电压输出,分别对应的线的颜色是黄色、红色、橙色,在ATX 电源盒的外壳上,针对不同的颜色的线,明显标示出来了他们的供电电流,但是绿色线,灰色线没有标示电流,并且,我们如果拿数字万用表去测量绿色线的电压,发现它也是一个3.3-5V 左右的电压,当然,大部分也知道,这个绿色线是用来给ATX 电源通电的,我们可以拿一把镊子,将绿色线和黑色线(黑色线为地线)短接,那么ATX 电源就通电工作,在黄色、红色、橙色线上输出对应的电压,在这个的时候,我们去测量绿色线电压,肯定是0V 电压,如果我们把绿色线和黑色线断开,ATX 电源就断电了,不输出12V 、5V 等供电,绿色线的电压就又恢复到3.3-5V 的电压。
那通过这个讲解,我们可以看出,绿色线的特性就是可以根据需要被拉低或者置高的,所以绿色线在就是一个信号。
红色线的输出也是5V 电压,但是如果我们把红色5V 直接和地线短接,后果是很严重的,一般情况下,好的ATX 电源会有一个保护动作,关闭输出,以防止故障扩大,差的ATX 电源,很可能就会把电源也一起烧掉了。
供电和短路的区别就是: 供电是一个可以输出电流的电压,在工作过程中,这个电压不可以被置高或者拉低,如果供电被拉低了,就是我们前面提到过的短路。
在一般情况下,置高也是不允许的。
信号在理论上说,电压信号只考虑电压变化(可能有一定电流伴随,一般不考虑),在主板的工作过程中,要根据需要,随时被拉低或者置高。
如图1-3,在实际的主板上,供电和信号就可以这样简单的区分。
W W W .C H I N A F I X .
图1-3 供电和信号的区别 1.1.6主板上的信号解释 计算机主板上,除了供电部分,其他部分基本都是使用数字电路进行工作的,那么我们必须要了解数字电路中的几个重要的概念,就是时钟和复位。
时钟信号,就是为数字电路工作提供一个基准,使各个设备统一步调工作,时钟频率越高,设备的工作速度就越快,比如CPU 的工作频率,也就是它的时钟,这个频率越快,CPU 的处理速度就越快。
但是在主板上,所有设备的工作速度并不会是一致的,这个时候就需要时钟来协调,给速度快的设备,一个快速的时钟,给速度慢的设备,一个低速的时钟,这样,各设备就可以协调工作。
时钟的基本单位是H z ,简称赫兹。
在主板上都有一个主时钟产生电路,这个电路的作用就是给主板上的所有设备提供时钟,不同的设备,时钟电路会送出不同的时钟频率,如送出到CPU 的频率是100MHZ ,送给PCI 设备的频率是33MHZ ,送给AGP 的是66MHZ ,像AGP,PCI ,PCI-E ,对于主板上的标准设备,它们需要的时钟频率,任何主板上都是按照标准设定的,我们从维修的角度去考虑,就要知道他们被设计为使用多少的时钟,然后去测量此时钟信号是否正常。
接下来,我们说一下复位信号,首先我们必须了解,复位信号是一个过程,而不是持续保持的状态,什么叫状态,那么像供电,就是一个持续的状态,必须要持续给某个设备保持一个供电,它才可以正常工作,W W W .C H I N A F
I X .C O M .C N。