آموزش تعمیر موبایل مبتدی فصل ۷

شناخت انواع مقاومت ها در قطعات الکترونیکی برد موبایل از فصل های مهم در تعمیرات گوشی است. همچنین کارآموزان مبتدی میتوانند با خواندن مطالب این فصل روی انواع بردهای الکترونیکی تسلط بدست آورند. بمراتب قطعاتی که روی برد موبایل مانند مقاومت، خازن، ترانزیستور و دیود است روی بردهای الکترونکی دیگر (تبلت و لپ تاپ) نیز وجود دارد.

آشنایی با الکترونیک و قطعات برد گوشی

تعریف مقاومت: به هر قطعه یا عنصری که در مقابل عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت نشان می دهد مقاومت الکتریکی گفته می شود . مقاومت الکتریکی را با حرف R که از کلمه Resistor گرفته شده است نشان می دهند . واحد اندازه گیری مقاومت الکتریکی اهم است که آن را با علامت Ω نشان می دهند . مقاومت ها در صنایع برق و الکترونیک از اهمیت بالایی برخوردارند و بیشتر به منظور محدود کردن جریان و تقسیم جریان و نیز ایجاد ولتاژهای مختلف در مدارات به کار گرفته می شود .

انواع مقاومت

مقاومت ثابت

مقدار این نوع از مقاومت ها مشخص شده و غیر قابل تغییر است. با شماتیک    و یا  

• کربنی 
• لایه ای (شامل لایه ای کربنی، لایه ای فلزی و لایه ای اکسید فلز) 
• سیمی 

مقاومت متغیر

متغیر قابل تنظیم

به مقاومت هایی اطلاق می شود که مقدارشان ثابت نبوده و قابل تغییر می باشند. در مدارهای الکترونیکی از این نوع مقاومت جهت کنترل پارامتر های الکتریکی مانند شدت نور و وضوح تصویر و یا کنترل حجم صدا (ولوم ها) یا سایر کنترلها استفاده میشود. مقاومت متغیر دارای سه پایه است که به مدار متصل میشود. هنگامی که به عنوان تنظیم کننده جریان در مدار به کار میرود فقط از پایه وسط و یکی از پایه های طرفین استفاده میشود. با تغییر محور مقاومت متغیر، مقدار مقاومت تغییر میکند.

• رئوستا: قابل تنظیم با دست (ولوم دار) با شماتیک 
• پتانسیومتر: قابل تنظیم با پیچ گوشتی با شماتیک

متغیر وابسته (تابع یا اتومات یا سنسور دار) : به آن دسته از مقاومت های متغیر، وابسته گفته می شود که به وسیله ی عواملی از قبیل نور، حرارت، ولتاژ و ... مقدار مقاومتشان تغییر کند.

این مقاومت ها انواع مختلفی دارد که عبارتند از:

وابسته به حرارت  Temperature Dependent Resistor) TDR)

مقدار اهم این مقاومت ها تابع حرارت است. یعنی، در اثر حرارت میزان مقاومتشان تغییر می کند. شامل:

وابسته به ضریب حرارتی مثبت Positive Temperature Coefficient) PTC):

با افزایش دما مقدار مقاومت آن افزایش می یابد. با شماتیک       مانند  

وابسته به ضریب حرارتی منفی Negative Temperature Coefficient) NTC):

با افزایش دما مقدار مقاومتش کاهش می یابد. با شماتیک      مانند  

وابسته به ضریب حرارتی منفی ترمیستور (THERMISTOR)

این نوع از مقاومت، توسط نیمه رسانا ها ساخته می شود. با ترمیستور ها می توان تغییرات دمایی کم را اندازه گرفت. زیرا تغییرات مقاومت با دما در آن ها زیاد است. ضعف ترمیستور ها زمان پاسخ دهی کند آن ها می باشد. به عنوان مثال در هوای آزاد زمان این پاسخ دهی، 19 ثانیه می باشد.

وابسته به نور Light Dependent Resistor) LDR):

مقدار مقاومت وابسته به نور، تابع تغییرات شدت نور تابیده شده به سطح آن است.مقاومت تابع نور در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد (در حد مگا اهم) و در روشنایی دارای مقاومت کم (در حد کیلو یا اهم) است. مقاومت های LDR را (فتو رزیستور) هم می نامند. برای اینکه نور روی عنصر مقاومتی فتورزیستور اثر گذارد معمولا سطح ظاهری آن را با شیشه یا پلاستیک شفاف می پوشانند. از این مقاومت در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده ی نور (نور سنج) استفاده می شود. این نوع از مقاومت ها ارزان و حساس هستند ولی نسبتا کند عمل می کنند. به شماتیک    مانند  

وابسته به ولتاژ Voltage Dependent Resistor) VDR):

مقاومت هایی هستند که متناسب با تغییر ولتاژ، مقاومت آن ها تغییر میکند تا همواره ولتاژ یکسانی در مدار وجود داشته باشد. مقاومت VDR را تحت عنوان (واریستور) نیز می شناسند. مقدار اهم این مقاومت ها با ولتاژ رابطه ی معکوس دارد. یعنی با افزایش ولتاژ مقدار اهم آنها کاهش می یابد.

از جمله کاربردهای این مقاومت ها عبارتند از تثبیت کنندهای ولتاژ و حفاظت مدارها در مقابل اضافه ولتاژها و ضربه های ناگهانی ولتاژ و غیره.

به شماتیک      و مانند  

وابسته به میدان Magnetic Dependent Resistor) MDR):

به مقاومت هایی گفته می شود که به سبب اثر میدان مغناطیسی بر آن ها مقدار اهمشان تغییر می کند. در ساخت این مقاومت ها از نیمه رسانا هایی استفاده شده که دارای ضریب حرارتی منفی هستند. به همین دلیل در صورت افزایش دما مقدار مقاومت آن ها کاهش می یابد. به شماتیک  

نحوه خواندن مقدار مقاومت ثابت

مقاومت ها در اشکال و ابعاد گوناگونی ساخته می شوند. فرق عمده بین آن ها در توان قابل تحمل آن ها است. برای هر مقاومت ثابت، یک یا دو پارامتر توسط سازنده نشانه گذاری می شود.

مقدار نامی مقاومت و تلرانس (درصد خطا): مقدار نامی، مقدار ایده آل است اما برای به صرفه کردن ساخت مقاومت ها، آن ها را با خطا های مختلف می سازند. یعنی مقاومت دقیق، درعمل وجود ندارد. این دو پارامتر را به وسیله روش های کد عددی، کد رنگی و یا به طور مستقیم روی مقاومت حک می کنند.

سه عددی: اعداد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم، صفر در کنار آن ها قرار می دهیم. بدین ترتیب مقدار مقاومت بر حسب اهم مشخص می شود.

دو عدد و یک حرف: محل قرارگیری حرف مکان ممیز را نشان داده و نوع حرف مطابق جدول زیر، ضریب مقاومت را نشان می دهد.

دو عدد و دو حرف: مانند روش بالا با این تفاوت که حرف دوم مطابق با جدول زیر مقدار تلرانس وارد در مقاومت را مشخص می کند.

هدف استفاده از مقاومت

1. کنترل جریان مدار یا محدود کردن جریان نسبت به منبع تغذیه
2. افت ولتاژ در مدارا

رنگ مقاومت SMD

رنگ های مقامت های SMD روی برد سبز، مشکی، مشکی سفید و سفید می باشد.

شماتیک مقاومت

مقاومت ها را در شماتیک موبایل با حرف R و به شکل زیر نمایش می دهند.

شماتیک مقاومت فیوزی

مقاومت فیوزی را با حرف F نمایش می دهند. این مقاومت جهت محافظت از برد در مقابل جریان و ولتاژ بیش از حد درمدار شارژ استفاده می شود. (در صورت سوختن این قطعه، مدار شارژ به طور کلی قطع می شود).

تست مقاومت

• رنج بازر یا اهم متناسب با مقاومت
• دو سرش نباید به هم راه بدهد

تست مقاومت فیوزی

• رنج بازر یا 200Ω
• مقدار اهم این مقاوت 0 می باشد.

سلف

این قطعات به سیم پیچ یا القاگر هم معروفند. عملکرد اصلی سلف، مقاومت در برابر تغییرات جریان الکتریکی می باشد. این قطعه معمولاً از رسانایی مانند یک سیم که به صورت سیم پیچ درآمده و به دور هسته ای از جنس خاص پیچیده شده تشکیل می شوند. نقش ذخیره جریان را به عهده دارند و در مدارهای گوشی های تلفن همراه نقش ذخیره جریان ، تطبیق جریان و پارازیت گیری از جریان را نیز بر عهده دارند و همچنین مانند خازن ها در فیلترها نیز ایفای نقش می کنند.

سیم پیچ ها انواع مختلف دارند:

• سیم پیچ بدون هسته
• سیم پیچ با هسته غیر فلزی (پلاستیکی)
• سیم پیچ با هسته فلزی (چوک)
• سیم پیچ قابل تنظیم با دست
• سیم پیچ قابل تنظیم با پیچ گوشتی
• واحد اندازه گیری سلف، هانری (H) می باشد.
• از سلف ها برای جلوگیری از جریان متناوب نیز استفاده می شود. زیرا سلف جریان مستقیم (DC) را عبور می دهد اما مانع ازعبور جریان متناوب (AC) می شود.
• بیشترین کاربرد سلف، استفاده از خاصیت خود القایی آن می باشد.

نکته : تفاوت سلف مشکی با مقاومت مشکی در این است که مقاومت از نظر ظاهری کوچکتر می باشد.

خاصیت خود القایی

هرگاه از یک سیم هادی جریان عبور کند، اطراف آن سیم میدان مغناطیسی ایجاد می شود. چنانچه این میدان توسط خود سیم قطع گردد، در سیم پیچ ولتاژی القا می گردد که با تغییرات جریان مخالفت می کند. حال اگر این سیم به صورت فنردرآید و پیچیده شود، خاصیت خود القایی آن و همچنین مقدار تولید ولتاژ القایی بالاتر می رود. از این خاصیت در صنعت الکترونیک برای روشن نمودن لامپ های فلورسنت، ترانس های ولتاژ تلویزیون (H.V) و ... استفاده می نمایند. آنچه باعث القای ولتاژ در سلف است، تغییرات جریان می باشد.

در ولتاژ DC چون اساسا تغییرات جریان ندارند، خاصیت خود القایی شکل نگرفته و لذا ولتاژ القایی صفر می شود.

رنگ سلف های SMD

روی برد گوشی ها سیم پیچ ها عموما به رنگ های مشکی، آبی، آبی دو رنگ و مسی رنگ دیده شده و به شکل های مربعی و مستطیلی می باشند و یا به شکل استوانه ای که تقریبا نسبت به سایر المان های روی برد بزرگ است.

• سلف از هر دو طرف جریان را عبور می دهند و در هنگام نصب فرقی ندارد که از کدام سو روی برد نصب شود.

شماتیک سلف

سلف را در شماتیک موبایل با حرف L نمایش می دهند و شمای فنی آن نیز به شکل زیر است.

• پایه مثبت و منفی ندارد و در تست مسیر، دو سرش به هم راه می دهد.

بسته سلفی

این قطعه را در شماتیک موبایل با حرف L نمایش می دهند. سلف های بسته ای اکثرا جهت فیلترینگ (گرفتن نویز) مورد استفاده قرار می گیرند. این سلف ها در واقع دو عدد سلف در کنار هم می باشند. در کلاس آموزش تعمیر موبایل کار سلف و تست و اندازه گیری ان و حتی درآوردن و جازدن آن عملی زیر نظر تعمیرکار گوشی تمرین میشود.

تست سلف

• رنج بازر یا اهم (ترجیحا رنج کوچک تر)
• با اتصال پراپ ها به دو سر سلف از هر دو طرف مقدار اهم، صفر نشان داده شود.

مقاومت سلفی

مقاومتی که سلف در مقابل جریان AC یا DC از خود بروز می دهد عکس العمل یا مقاومت سلفی گفته می شود. این مقاومت در جریان های با فرکانس صفر DC بسیار کم و حدود صفر می باشد و با افزایش فرکانس، افزایش می یابد.

بنابراین سلف در جریان DC اصلا ظاهر نمی شود. و همانند یک تکه سیم معمولی رفتار می کند.

فیلتر ها

فیلتر ها مدار هایی الکترونیکی هستند که توسط آن ها می توان از بین تعداد زیادی فرکانس، فرکانس یا دسته ی فرکانس (باند) خاصی را انتخاب کرد و سایر فرکانس های اضافی را حذف نمود.

در ساختمان فیلتر ها می توان از تمام عناصر الکتریکی و الکترونیکی استفاده کرد. سلف و خازن دارای مقاومتی وابسته به فرکانس هستند. به همین دلیل جایگاه ویژه ای را در ساختار مدار فیلتر ها دارا می باشند.

دسته بندی فیلتر ها

فیلتر ها در قالب مدارهای RLC (مداراتی که شامل مقاومت، سلف و خازن هستند) بررسی می شوند. فیلتر ها بر حسب این که چه محدوده فرکانسی را عبور می دهند، به چهار دسته مجزا تقسیم می شوند.

فیلتر پایین گذر (LPF)

تعریف فیلتر پایین گذر: این فیلتر فرکانس های پایین تر از فرکانس معین را با تضعیف خیلی کمی از خود عبور می دهد و برای فرکانس های بالاتر از آن مانند یک مقاومت بزرگ عمل می کند. به عبارتی اجازه عبور فرکانس های پایین، یعنی از صفر تا حد معینی را می دهد. در زیر دو نمونه فیلتر پایین گذر RL و RC به همراه پاسخ فرکانسی فیلتر پایین گذر، نشان داده شده است.

برای تحلیل این دو مدار کافی است به یاد داشته باشیم که خازن در فرکانس های پایین همانند مدار باز و سیم پیچ همانند اتصال کوتاه رفتار می کند. در فرکانس های بسیار زیاد خازن به سمت اتصال کوتاه و سیم پیچ به سمت مدار باز می رود.

فیلتر بالا گذر (HPF)

تعریف فیلتر بالاگذر: این فیلتر از عبور فرکانس های کمتر از فرکانس معینی جلوگیری می کند. به این فرکانس معین فرکانس قطع گویند. این کار را با تضعیف فرکانس های پایین تر از فرکانس قطع انجام می دهد و فرکانس های پایین را حذف می کند. در اینجا حداقل فرکانس سیگنال ورودی برای این که با دامنه قابل قبولی در خروجی ظاهر شود، همان ƒ𝑐 می باشد. در زیر دو نمونه فیلتر بالا گذر ساده به همراه پاسخ فرکانسی آن، نشان داده شده است.

دقت شود در این مدار ها نسبت به مدار های فیلتر پایین گذر، تنها جای مقاومت با سلف یا خازن عوض شده است. روشن است که روابط فرکانس قطع همان روابط گذشته می باشد.

فیلتر میان گذر (BPF)

تعریف فیلتر میان گذر: در کاربرد های مخابراتی اغلب با دسته ای از فرکانس ها ) باند فرکانسی( سر و کار داریم. بنابراین به فیلتری نیازمندیم که بتواند باند مزبور را از میان سایر فرکانس ها انتخاب کرده و عبور دهد. در این فیلتر ها از ترکیب خاصیت خازنی و سلفی استفاده می گردد. در زیر یک نمونه فیلتر میان گذر یه همراه پاسخ فرکانسی آن، نشان داده شده است.

اگر به تعریف فیلتر بالاگذر و پایین گذر توجه شود، مشخص می شود همان گونه که از اسم این نوع فیلتر بر می آید، تنها به فرکانسی خاص اجازه عبور می دهد و به فرکانس های بالاتر و پایین تر از آن اجازه عبور نمی دهد. نخست فرکانس میانی مطلوب را انتخاب کرده و بعد با به کار بردن یک فیلتر پایین گذر و یک فیلتر بالاگذر فرکانس های بالا و پایین آن حذف می شود. به این محدوه قابل قبول پهنای باند فیاتر نیز اطلاق میشود. به عنوان مثال اگر ما توسط یک فیلتر بالاگذر که فرکانس قطع آن 25KHz است فرکانس های پایین تر از فرکانس قطع را حذف (یا به عبارت دقیق تر ضعیف) کنیم و بعد فرکانس خروجی را به یک فیلتر پایین گذر دهیم که فرکانس قطع آن 26KHz و توسط آن فرکانس های بالاتر از 26KHz را حذف کنیم، آنچه که می ماند فرکانس های بین 25KHz و 26 است. می بینید که به چه آسانی این کار انجام می شود.

فیلتر میان نگذر (BRF)

تعریف فیلتر میان نگذر: فیلتر هایی هستند که باند معینی از فرکانس را حذف می کنند. به همین علت به فیلترهای حذف باند مشهور هستند. تفاوت این فیلتر با فیلتر عبور باند در نحوه دریافت خروجی می باشد. در زیر یک نمونه فیلتر میان نگذر به همراه پاسخ فرکانسی آن، نشان داده شده است.

به عبارتی کار این فیلتر آن است که بتواند یک محدوده فرکانسی را عبور ندهد ولی پایین و بالای این محدوده را عبور دهد.

به فرض اینکه محدوده فرکانسی که می خواهیم حذف کنیم بین 25KHz تا 26KHz باشد، ما نخست باید با یک فیلتر بالاگذر فرکانس های بالاتر از 26KHz را که از منبع می آید عبور دهیم. سپس با یک فیلتر پایین گذر که آن هم مستقیماً به منبع فرکانس وصل می شود، فرکانس های پایین تر از 25KHz را عبور دهیم. همان گونه که می بینید ما با این کار توانسته ایم با عبور دادن فرکانس های بالاتر و پایین تر از این محدوده فرکانسی، از عبور آن جلوگیری کنیم. پس از آن با وصل کردن خروجی هر دو فیلتر به یک خروجی می رسیم که محدوده فرکانسی میانی از آن حذف شده است.

کار عملی در آموزش تعمیر موبایل

اگر میخواهید تسلط بهتری در شناخت، اندازه گیری و درآوردن و جازدن قطعات الکترونیکی موبایل بدست آورید، لازم است که کلاس عملی آموزش تعمیر موبایل را بگذرانید. در این کلاس شما میتوانید قطعات سلف و مقاومت را روی مدار موبایل پیدا کرده، درآورید و دوباره با لوازم تعمیرگاهی جا بزنید. تست این قطعات و سلامت آنها با مولتی متر بصورت عملی تشریح میشود.