فون شماتیک | شماتیک های تلفن همراه
مقدمهترانزیستور یکی از قطعات مهم در برد موبایل است که در بخش‌های مختلف مدار از آن استفاده می‌شود.
اگر بخواهیم خیلی ساده بگوییم، ترانزیستور می‌تواند در مدار نقش‌هایی مثل:
کنترل جریان
کنترل ولتاژ
قطع و وصل کردن یک مسیر
تقویت یا پردازش سیگنال
کنترل عملکرد بعضی از بخش‌های مدار
را بر عهده داشته باشد.
در تعمیرات موبایل، شناخت ترانزیستور اهمیت زیادی دارد؛ چون ممکن است خرابی آن باعث ایجاد مشکل در یک مسیر خاص، روشن نشدن یک بخش از مدار یا حتی ایجاد اتصال کوتاه شود.
در این جلسه فقط با شناخت و کاربرد ترانزیستور آشنا می‌شویم. روش تست ترانزیستور با مولتی‌متر را در بخش «مبتدی» و آموزش اندازه‌گیری بررسی خواهیم کرد. ترانزیستور چیست؟ترانزیستور یک قطعه نیمه‌هادی است که می‌تواند جریان یا سیگنال الکتریکی را کنترل کند.
در مدارهای مختلف، ترانزیستور می‌تواند مانند یک کلید الکترونیکی عمل کند؛ یعنی با یک سیگنال کوچک، عبور جریان در مسیر دیگری را کنترل کند.
به زبان ساده:
یک قسمت از ترانزیستور فرمان می‌دهد و قسمت دیگر مسیر جریان را کنترل می‌کند.
به همین دلیل در مدارهای موبایل، ترانزیستورها معمولاً در بخش‌هایی قرار می‌گیرند که نیاز به کنترل یا سوئیچ کردن یک مسیر وجود دارد.
ترانزیستور در شماتیک با چه علامتی مشخص می‌شود؟در بسیاری از شماتیک‌های موبایل، ترانزیستور با حرف:
Q
مشخص می‌شود.
برای مثال:
Q101
Q205
Q305
Q501
حرف Q شناسه قطعه است و عدد کنار آن شماره قطعه در همان مدار است.
مثلاً:
Q205
یعنی قطعه‌ای از نوع ترانزیستور که شماره آن در مدار 205 است.
نکته مهمشماره قطعه مثل Q205 با مقدار یا مدل ترانزیستور یکی نیست.
یعنی Q205 فقط Reference Designator یا شناسه قطعه در شماتیک است.
برای شناخت دقیق قطعه باید به اطلاعات شماتیک، مدل قطعه و در صورت نیاز Boardview مراجعه کنیم.
ترانزیستور چند پایه دارد؟ترانزیستورها انواع مختلفی دارند و تعداد و نام پایه‌های آنها به نوع ترانزیستور بستگی دارد.
دو خانواده مهمی که در تعمیرات موبایل با آنها سروکار داریم:
ترانزیستور BJTپایه‌های آن:
B = Base
C = Collector
E = Emitter
یعنی:
Base / Collector / Emitter
ترانزیستور MOSFET
MOSFETها معمولاً دارای پایه‌های:
G = Gate
D = Drain
S = Source
هستند.
در بعضی ساختارها و پکیج‌ها پایه‌های اضافی یا اتصال‌های متفاوتی هم ممکن است وجود داشته باشد؛ بنابراین نباید فقط بر اساس ظاهر قطعه پایه‌ها را حدس بزنیم.
انواع ترانزیستور
ترانزیستورها انواع مختلفی دارند، اما برای تعمیرکار موبایل مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از:
1. ترانزیستور BJT
BJT یکی از انواع کلاسیک ترانزیستور است.
دو نوع اصلی آن:
NPN
PNP
است.
در بعضی مدارهای الکترونیکی از BJT برای کنترل جریان، سوئیچینگ یا تقویت سیگنال استفاده می‌شود.
در بردهای موبایل امروزی ممکن است نسبت به MOSFETها کمتر با آن مواجه شویم، اما شناخت آن برای درک مدار ضروری است.
2. ترانزیستور MOSFET
MOSFET یکی از مهم‌ترین انواع ترانزیستور در تعمیرات موبایل است.
این قطعات در بسیاری از مدارهای:
مدیریت توان
شارژ
باتری
سوئیچینگ
تغذیه
حفاظت
کنترل مسیرهای ولتاژ
دیده می‌شوند.
به همین دلیل بعد از شناخت ترانزیستور، یک جلسه جداگانه را به MOSFET اختصاص می‌دهیم.
ترانزیستور چه کاربردی در برد موبایل دارد؟
حالا برسیم به بخش مهم‌تر؛ یعنی کاربرد ترانزیستور در یک گوشی واقعی.
سوئیچ کردن مسیر
یکی از مهم‌ترین کاربردهای ترانزیستور، استفاده به عنوان یک کلید الکترونیکی است.
یعنی مدار می‌تواند با یک فرمان مشخص کند که:
مسیر وصل باشد یا قطع.
این روش در مدارهای مختلف موبایل برای کنترل بخش‌های مختلف استفاده می‌شود.
کنترل جریان
ترانزیستور می‌تواند در شرایط خاص برای کنترل عبور جریان در یک مسیر استفاده شود.
به همین دلیل در بخش‌های مختلف تغذیه و مدیریت توان، وجود ترانزیستورها اهمیت زیادی دارد.
کنترل ولتاژ
در بعضی مدارها ترانزیستور در فرآیند کنترل یا تنظیم یک ولتاژ نقش دارد.
البته در موبایل معمولاً این کار در کنار ICها و سایر قطعات انجام می‌شود و نباید تصور کنیم هر ترانزیستور به‌تنهایی یک رگولاتور ولتاژ است.
حفاظت از مدار
در بعضی طراحی‌ها از ترانزیستورها، مخصوصاً MOSFETها، برای ایجاد مسیرهای حفاظتی استفاده می‌شود.
برای مثال در بعضی قسمت‌های مربوط به:
باتری
شارژ
ورودی تغذیه
مسیرهای حساس
ممکن است ترانزیستور در کنار مدارهای حفاظتی استفاده شده باشد.
کنترل سیگنال
ترانزیستورها می‌توانند در بعضی مدارهای سیگنال نیز استفاده شوند.
در چنین شرایطی ممکن است نقش آنها مربوط به:
سوئیچ کردن سیگنال
تقویت
کنترل مسی
باشد.
ترانزیستور را روی برد موبایل چگونه بشناسیم؟اینجا یک نکته بسیار مهم برای تعمیرکار وجود دارد:
فقط با نگاه کردن به ظاهر قطعه نمی‌توان همیشه نوع آن را با اطمینان مشخص کرد.
چون ترانزیستورها ممکن است در پکیج‌های بسیار کوچک قرار داشته باشند و از نظر ظاهری شبیه بعضی قطعات دیگر باشند.
بنابراین برای شناسایی دقیق، بهتر است این مسیر را دنبال کنیم:
شماتیک
Reference Designator
مشخصات قطعه
Boardview
محل قرارگیری روی برد
مثلاً اگر در شماتیک با:
Q305
مواجه شدیم، ابتدا مشخص می‌کنیم Q305 چه قطعه‌ای است و چه نقشی در مدار دارد.
بعد با کمک Boardview محل فیزیکی آن را روی برد پیدا می‌کنیم.
تفاوت ترانزیستور با دیود
به زبان ساده:
دیود بیشتر برای کنترل جهت و رفتار جریان استفاده می‌شود.
اما:
ترانزیستور می‌تواند با یک سیگنال کنترلی، رفتار یک مسیر دیگر را کنترل کند.
یک مثال ساده در برد موبایل
فرض کنید یک بخش از مدار باید فقط زمانی فعال شود که گوشی فرمان مشخصی دریافت کند.
در چنین شرایطی ممکن است یک ترانزیستور در مسیر قرار گرفته باشد.
مدار فرمان به ترانزیستور می‌رسد و ترانزیستور بر اساس آن فرمان، مسیر موردنظر را:
فعال یا غیرفعال
می‌کند.
بنابراین اگر این قطعه یا مدار فرمان آن دچار مشکل شود، ممکن است آن بخش از گوشی فعال نشود.
این همان جایی است که شناخت ترانزیستور برای تعمیرکار اهمیت پیدا می‌کند.
ترانزیستور در شماتیک چه چیزی به ما می‌گوید؟
وقتی ترانزیستوری را در شماتیک پیدا می‌کنیم، فقط به خود قطعه نگاه نمی‌کنیم.
باید مسیرهای متصل به آن را هم بررسی کنیم.
مثلاً:
یک پایه به تغذیه متصل است.
یک پایه به مدار فرمان متصل است.
پایه دیگر به یک مصرف‌کننده یا مسیر دیگر می‌رود.
با دنبال کردن این مسیرها می‌توانیم متوجه شویم ترانزیستور چه نقشی در مدار دارد.
این موضوع در جلسات پیشرفته‌تر و هنگام تحلیل شماتیک بسیار مهم خواهد بود.
نکته تعمیرکاری
در تعمیرات موبایل، اگر در شماتیک با قطعه‌ای با شناسه Q مواجه شدید، سریعاً نتیجه نگیرید که فقط یک ترانزیستور ساده است.
ابتدا:
شناسه قطعه را پیدا کنید.
نماد آن را در شماتیک ببینید.
پایه‌های آن را بررسی کنید.
مسیرهای متصل به پایه‌ها را دنبال کنید.
وظیفه قطعه را از روی مدار مشخص کنید.
سپس با Boardview محل فیزیکی قطعه را پیدا کنید.
این روش بسیار مطمئن‌تر از تشخیص صرفاً بر اساس ظاهر قطعه است.
نکته مهم
در این جلسه عمداً وارد تست ترانزیستور با مولتی‌متر نشدیم.
برای مثال اینکه:
پایه Base را چگونه تست کنیم؟
NPN و PNP را چطور تشخیص دهیم؟
MOSFET را چگونه تست کنیم؟
چه عددی طبیعی است؟
اتصال کوتاه Drain و Source چه مفهومی دارد؟
همه این موارد مربوط به بخش مبتدی و اندازه‌گیری با مولتی‌متر هستند.
پس فعلاً هدف ما فقط این است که وقتی ترانزیستور را در برد یا شماتیک دیدیم، بدانیم:
این قطعه چیست، چه انواعی دارد و معمولاً چه کاری انجام می‌دهد.
نکته طلایی این جلسه
Q = ترانزیستور
اما برای تعمیرکار فقط حفظ کردن حرف Q کافی نیست.
باید یاد بگیریم:
Q کجاست؟ → چه نوعی است؟ → چه پایه‌هایی دارد؟ → در چه مداری قرار گرفته؟ → چه وظیفه‌ای دارد؟
وقتی این زنجیره را یاد بگیریم، کم‌کم از «شناخت قطعه» وارد مرحله تحلیل مدار می‌شویم.
تمرین جلسه
یک شماتیک موبایل باز کنید و حداقل ۳ قطعه با شناسه Q پیدا کنید.
برای هرکدام این موارد را یادداشت کنید:
شماره قطعه
نوع قطعه
پایه‌های آن
قطعه یا مسیر متصل به هر پایه
وظیفه احتمالی آن در مدار
فعلاً نیازی به تست با مولتی‌متر نداریم.
هدف فقط این است که چشم شما به دیدن Q در شماتیک عادت کند.
جمع‌بندی
در این جلسه یاد گرفتیم:
ترانزیستور چیست چرا در برد موبایل استفاده می‌شود شناسه رایج ترانزیستور در شماتیک چیست BJT چیست NPN و PNP چیستند MOSFET چیست پایه‌های BJT و MOSFET چه نام دارند کاربرد ترانزیستور در سوئیچینگ و کنترل مدار چیست چگونه ترانزیستور را از روی شماتیک و Boardview شناسایی کنیم تفاوت کلی ترانزیستور و دیود چیست چرا در این مرح
در جلسه بعدجلسه ۷: MOSFET در برد موبایل؛ شناخت، انواع و کاربرد
در جلسه بعد به صورت تخصصی‌تر سراغ MOSFET می‌رویم؛ چون این قطعه در تعمیرات موبایل اهمیت بسیار زیادی دارد.
در آن جلسه با مواردی مثل:
MOSFET چیست؟
تفاوت MOSFET با BJT
N-Channel و P-Channel
پایه‌های Gate، Drain و Source
کاربرد MOSFET در مدارهای تغذیه و شارژ
نحوه تشخیص MOSFET در شماتیک
کاربرد MOSFET به عنوان سوئیچ
نکات مهم تعمیرکاری
آشنا خواهیم شد.
تست MOSFET با مولتی‌متر را هم مثل تست دیود، در بخش مبتدی و آموزش مولتی‌متر بررسی می‌کنیم.
