مقاومت

جلسه ۲: مقاومت در برد موبایل؛ شناخت، کاربرد و شناسایی

در جلسه قبل با برد موبایل و قطعات اصلی روی آن آشنا شدیم.

حالا می‌خواهیم یکی از پرکاربردترین قطعات روی برد موبایل یعنی مقاومت (Resistor) را بررسی کنیم.
مقاومت‌ها در قسمت‌های مختلف برد موبایل استفاده می‌شوند و ممکن است در مسیرهای تغذیه، سیگنال، کنترل و ارتباط بین بخش‌های مختلف مدار قرار گرفته باشند.
  در این جلسه هدف ما این نیست که وارد مباحث پیچیده الکترونیک شویم؛ بلکه می‌خواهیم یاد بگیریم:
مقاومت روی برد موبایل چه شکلی است؟
چه کاری در مدار موبایل انجام می‌دهد؟
چگونه آن را روی برد تشخیص دهیم؟
در شماتیک با چه علامتی مشخص می‌شود؟
مقدار مقاومت چگونه بیان می‌شود؟
خرابی یا حذف مقاومت چه تأثیری می‌تواند روی مدار داشته باشد؟
چگونه از روی شماتیک و Boardview یک مقاومت را پیدا کنیم؟
۱. مقاومت چیست؟
مقاومت یا Resistor یکی از قطعات الکترونیکی بسیار رایج روی برد موبایل است.
به زبان ساده، مقاومت باعث می‌شود جریان و ولتاژ در مدار طبق مقدار مورد نیاز مدار کنترل شوند.
مقدار مقاومت با واحد اهم (Ω) بیان می‌شود.
مقادیر بزرگ‌تر نیز با واحدهای زیر نمایش داده می‌شوند:
Ω = اهم
kΩ = کیلو اهم
MΩ = مگا اهم
برای مثال:
100Ω = صد اهم
1kΩ = هزار اهم
1MΩ = یک میلیون اهم
اما در تعمیرات موبایل یک نکته بسیار مهم وجود دارد:
مقدار مقاومتی که روی شماتیک می‌بینید، با شماره‌ای که کنار قطعه روی برد نوشته شده یکی نیست.
این موضوع را در ادامه توضیح می‌دهیم.
۲. مقاومت روی برد موبایل چه شکلی است؟
در موبایل‌های امروزی تقریباً تمام مقاومت‌هایی که با آن‌ها سروکار داریم از نوع SMD هستند.
این مقاومت‌ها بسیار کوچک‌اند و مستقیماً روی سطح PCB قرار می‌گیرند.
بسته به مدل برد و اندازه قطعه، ممکن است مقاومت را به شکل یک قطعه بسیار کوچک مستطیلی ببینید.
در بسیاری از بردهای موبایل، مقاومت‌های کوچک هیچ عددی روی خودشان ندارند.
بنابراین برخلاف تصور افراد مبتدی، همیشه نمی‌توان فقط با نگاه‌کردن به خود قطعه مقدار آن را فهمید.
برای شناسایی دقیق معمولاً به یکی از این موارد نیاز داریم:
شماتیک + Boardview + اندازه‌گیری + مقایسه با برد سالم

نمای نزدیک از چند مقاومت SMD روی برد واقعی موبایل
مقاومت SMD
هدف تصویر این است که هنرجو بعد از دیدن آن بتواند مقاومت را از روی برد تشخیص دهد.
۳. مقاومت در شماتیک با چه علامتی مشخص می‌شود؟
در شماتیک‌های موبایل، مقاومت معمولاً با حرف:
R
مشخص می‌شود.
مثلاً:
R120
یا:
R305
یا:
R1501
حرف R نشان می‌دهد که قطعه یک مقاومت است.
عدد بعد از R، شماره همان قطعه در طراحی برد است.
مثلاً:
R305
یعنی مقاومت شماره ۳۰۵.
اما دقت کنید:
R305 به معنی مقاومت 305Ω نیست.
این فقط Reference Designator یا شناسه قطعه است.
ممکن است R305 یک مقاومت 10Ω باشد یا 100kΩ یا مقدار دیگری داشته باشد.
مقدار واقعی مقاومت را باید از اطلاعات شماتیک، دیتای قطعه یا اندازه‌گیری مشخص کنیم.
۴. مقاومت چه کاری در برد موبایل انجام می‌دهد؟
مقاومت‌ها در مدارهای مختلف موبایل وظایف متفاوتی دارند.
مهم‌ترین کاربردهایی که در تعمیرات موبایل با آن‌ها مواجه می‌شویم عبارت‌اند از:
۱. محدود کردن جریان
در بعضی مسیرها لازم است جریان از یک مقدار مشخص بیشتر نشود.
مقاومت می‌تواند در چنین مسیرهایی برای کنترل جریان استفاده شود.
۲. تقسیم ولتاژ
در بعضی مدارهای موبایل از چند مقاومت برای ایجاد یک ولتاژ مشخص استفاده می‌شود.
این نوع مدار را Voltage Divider یا تقسیم‌کننده ولتاژ می‌نامیم.
برای مثال ممکن است یک آی‌سی یا بخش کنترلی نیاز داشته باشد ولتاژی پایین‌تر از ولتاژ اصلی مدار را دریافت کند.
مقاومت‌ها می‌توانند در ایجاد این ولتاژ نقش داشته باشند.
۳. تعیین وضعیت منطقی سیگنال
در مدارهای دیجیتال موبایل ممکن است مقاومت‌ها برای ایجاد وضعیت مشخص روی یک خط استفاده شوند.
یکی از کاربردهای رایج در این قسمت:
Pull-Up
و
Pull-Down
است.
فعلاً لازم نیست جزئیات این دو مدار را حفظ کنید؛ در مباحث بعدی و هنگام ورود به شماتیک، کاربرد آن‌ها را بهتر متوجه خواهید شد.
۴. ایجاد یا تنظیم مسیرهای کنترلی
گاهی مقاومت در یک خط کنترلی بین یک IC و بخش دیگری از مدار قرار دارد.
در چنین شرایطی خرابی یا حذف مقاومت می‌تواند باعث شود IC اطلاعات یا سطح ولتاژ مورد انتظار خود را دریافت نکند.
۵. آیا همه مقاومت‌های روی برد یک مقدار دارند؟
خیر.
یکی از نکات مهم در تعمیرات موبایل این است که مقاومت‌ها می‌توانند مقدارهای بسیار متفاوتی داشته باشند.
برای مثال ممکن است روی یک برد مقاومت‌هایی با مقادیر:
0Ω
10Ω
100Ω
1kΩ
10kΩ
100kΩ
و مقادیر دیگر وجود داشته باشند.
بنابراین فقط از روی اندازه ظاهری مقاومت نمی‌توان مقدار آن را با اطمینان مشخص کرد.
۶. مقاومت صفر اهم چیست؟
در بعضی مسیرهای برد موبایل با مقاومتی مواجه می‌شویم که مقدار آن تقریباً:
0Ω
است.
به این قطعه معمولاً Zero Ohm Resistor گفته می‌شود.
ظاهر آن می‌تواند بسیار شبیه یک مقاومت SMD معمولی باشد، اما در عمل مانند یک اتصال با مقاومت بسیار کم عمل می‌کند.
از این نوع قطعه می‌توان برای ایجاد یک اتصال یا انتخاب مسیر در طراحی PCB استفاده کرد.
بنابراین:
هر قطعه‌ای که ظاهرش شبیه مقاومت است الزاماً یک مقاومت با مقدار قابل‌توجه نیست.
۷. آیا مقاومت‌های موبایل همیشه رنگ مشکی دارند؟
خیر.
رنگ ظاهری قطعات SMD می‌تواند با توجه به نوع قطعه، سازنده و پکیج متفاوت باشد.
بنابراین برای شناسایی مقاومت نباید فقط به رنگ آن تکیه کنیم.
بهترین روش برای یک تعمیرکار این است که از ترکیب موارد زیر استفاده کند:
ظاهر + محل قرارگیری + شناسه روی برد + شماتیک + Boardview
۸. چرا روی بسیاری از مقاومت‌های موبایل عددی نوشته نشده؟
این موضوع به اندازه بسیار کوچک قطعات مربوط است.
بسیاری از مقاومت‌هایی که روی برد موبایل استفاده می‌شوند آن‌قدر کوچک‌اند که چاپ مقدار روی آن‌ها عملی یا قابل خواندن نیست.
به همین دلیل اگر یک مقاومت از روی برد کنده شده باشد، ممکن است با نگاه‌کردن به قطعه نتوانیم مقدار آن را مشخص کنیم.
در چنین شرایطی یکی از مهم‌ترین ابزارهای تعمیرکار:
شماتیک
است.
در صورت نبودن اطلاعات کافی در شماتیک، می‌توان از روش‌های دیگری مانند اندازه‌گیری، مقایسه با برد سالم یا استفاده از قطعه مشابه در برد اهداکننده کمک گرفت.
۹. تفاوت «شماره مقاومت» و «مقدار مقاومت»
این قسمت را حتماً به خاطر بسپارید.
فرض کنید در شماتیک نوشته شده:
R305 = 4.7kΩ
اینجا:
R305 → شماره یا شناسه قطعه
4.7kΩ → مقدار مقاومت
بنابراین:
R305 ≠ 125Ω
این یکی از اشتباهات رایج افراد تازه‌کار هنگام کار با شماتیک است.
۱۰. مقاومت خراب چه اتفاقی برای مدار موبایل ایجاد می‌کند؟
خرابی مقاومت به نوع مدار و محل قرارگیری آن بستگی دارد.
ممکن است مقاومت:
قطع شود
مقدارش تغییر کند
اتصال آن به برد از بین برود
بر اثر آسیب فیزیکی کنده شود
در بعضی شرایط دچار تغییر مقدار شود
اما مهم‌ترین نکته این است:
خرابی یک مقاومت همیشه به معنی خاموش‌شدن گوشی نیست.
اگر مقاومت در یک مسیر حساس قرار گرفته باشد ممکن است باعث ایجاد یک مشکل مشخص در همان بخش شود.
برای مثال بسته به مدار، خرابی مقاومت می‌تواند با مشکلاتی در:
تغذیه
شارژ
تصویر
تاچ
سنسورها
ارتباطات
خطوط کنترلی
همراه شود.
بنابراین برای تشخیص خرابی نباید فقط خود مقاومت را بررسی کنیم؛ باید ببینیم این مقاومت در کدام مدار و روی کدام خط قرار دارد.
نکته مهم تعمیرکاری
فرض کنید مشتری گوشی را برای مشکل شارژ آورده است.
اگر در مسیر شارژ یک مقاومت آسیب دیده باشد، نباید فقط به این نتیجه برسیم که:
«مقاومت خراب است، پس آن را عوض می‌کنم.»
اول باید بدانیم:
این مقاومت در کدام مسیر قرار دارد؟
و:
وظیفه آن در این مدار چیست؟
برای پاسخ به این سؤال‌ها به شماتیک نیاز داریم.
این دقیقاً همان نقطه‌ای است که یک تعمیرکار عادی را از یک تعمیرکار شماتیک‌خوان جدا می‌کند.
۱۱. مقاومت را در Boardview چگونه پیدا کنیم؟
در Boardview معمولاً قطعات با شناسه‌هایی مانند:
R125
R305
R1501
مشخص می‌شوند.
اگر در شماتیک به یک مقاومت برخورد کردیم، مثلاً:
R305
می‌توانیم همین شناسه را در Boardview پیدا کنیم.
Boardview محل قرارگیری فیزیکی قطعه روی PCB را به ما نشان می‌دهد و شماتیک اطلاعات مربوط به ارتباط و عملکرد آن را بهتر مشخص می‌کند.
به زبان ساده:
شماتیک:
مقاومت چه نقشی دارد؟
Boardview:
مقاومت کجای برد قرار دارد؟
این دو ابزار در تعمیرات برد موبایل مکمل یکدیگر هستند.
۱۲. مقاومت را با مولتی‌متر می‌توان تست کرد؟
بله.
مقاومت را می‌توان با مولتی‌متر در حالت اندازه‌گیری مقاومت بررسی کرد.
اما یک نکته بسیار مهم وجود دارد:
اندازه‌گیری مقاومت در حالی که قطعه هنوز روی برد قرار دارد، همیشه به معنی اندازه‌گیری مستقیم مقدار خود مقاومت نیست.
چرا؟
چون مسیرهای دیگری که به دو سر مقاومت متصل هستند می‌توانند روی مقدار اندازه‌گیری‌شده تأثیر بگذارند.
به همین دلیل در تعمیرات موبایل، اندازه‌گیری روی برد با اندازه‌گیری خود قطعه خارج از مدار یکسان نیست.
این موضوع بسیار مهم است و در بخش «مبتدی» هنگام آموزش مولتی‌متر و اندازه‌گیری مقاومت، به‌صورت عملی بررسی خواهیم کرد.
یک مثال ساده از تعمیرات موبایل
فرض کنید در شماتیک یک گوشی با خطی مواجه شده‌ایم که یک مقاومت در مسیر آن قرار دارد:
IC → Rxxx → Connector
اگر گوشی در آن قسمت مشکل داشته باشد، تعمیرکار باید بتواند:
مقاومت را در شماتیک پیدا کند.
مقدار و مشخصات آن را بررسی کند.
شماره قطعه را مشخص کند.
قطعه را در Boardview پیدا کند.
محل فیزیکی آن را روی برد پیدا کند.
وضعیت مقاومت و مسیرهای اطراف آن را بررسی کند.
این دقیقاً همان مهارتی است که در ادامه دوره مرحله‌به‌مرحله یاد می‌گیریم.
نکته طلایی این جلسه
در تعمیرات موبایل، شناخت مقاومت فقط به معنی شناختن شکل آن نیست.
یک تعمیرکار حرفه‌ای باید بتواند ارتباط بین این چهار مورد را برقرار کند:
مقاومت روی برد

شماره قطعه

شماتیک

مسیر و عملکرد آن در مدار
وقتی این ارتباط را یاد بگیرید، مقاومت دیگر فقط یک قطعه کوچک روی برد نیست؛ بلکه تبدیل به بخشی از یک مدار قابل تحلیل می‌شود.
تمرین جلسه
یک برد خراب موبایل بردارید.
زیر میکروسکوپ یا ذره‌بین:
تمرین ۱
حداقل ۵ مقاومت SMD روی برد پیدا کنید.
تمرین ۲
در صورت وجود نوشته روی PCB، شناسه آن‌ها را پیدا کنید.
مثلاً:
Rxxx
تمرین ۳
در یک شماتیک موبایل، یک مقاومت با شناسه R پیدا کنید.
مثلاً:
Rxxx
سپس بررسی کنید این مقاومت در کدام قسمت مدار قرار گرفته است.
فعلاً نیازی نیست آن را تست کنید.
هدف این تمرین فقط این است که ذهن شما به ارتباط بین:
برد → قطعه → شماتیک
عادت کند.
جمع‌بندی
در این جلسه یاد گرفتیم:
مقاومت چیست؟
واحد اندازه‌گیری آن چیست؟
مقاومت در برد موبایل چه کاربردهایی دارد؟
مقاومت‌های SMD روی برد چه شکلی هستند؟
حرف R در شماتیک چه مفهومی دارد؟
تفاوت شماره قطعه با مقدار مقاومت چیست؟
مقاومت صفر اهم چیست؟
چرا بسیاری از مقاومت‌های موبایل نوشته ندارند؟
خرابی مقاومت چه تأثیری روی مدار می‌تواند داشته باشد؟
چرا برای شناسایی دقیق مقاومت به شماتیک و Boardview نیاز داریم؟
چرا اندازه‌گیری مقاومت روی برد با اندازه‌گیری خود قطعه یکسان نیست؟
در جلسه بعد
خازن در برد موبایل؛ شناخت، کاربرد و روش شناسایی
در جلسه بعد با یکی از مهم‌ترین قطعات روی برد موبایل یعنی خازن آشنا می‌شویم و بررسی می‌کنیم چرا خرابی یک خازن می‌تواند باعث ایجاد مشکلاتی مثل شورت روی خطوط مختلف گوشی شود.