1.1
电路基本知识
大家知道，任何电子产品，其内部都要有电路的相关设计，而电脑的板卡也不例外。也是由各种电路来构成的，而对于电路来说，其正常的工作都是需要电压、电流、电阻这三大要素的。因此，在学习维修板卡的知识之前，先来了解一下这三大基本要素的相关知识。
1.1.1
电流
电荷的定向移动形成电流，通常用I 这个符号来表示电流，电流的单位为安培（A ），简称安。常用的计量单位还有毫安（mA ）和微安（uA ）。它们的换算关系为1A=1000mA 1mA=1000uA。
电流分直流和交流两种。直流电流的大小和方向不随时间变化，而交流电流的大小和方向会随时间的变化而发生变化。主板上的电流的都是直流。
1.1.2
电压
河水之所以能够流动，是因为有一个高到低的水位差，电荷移动也需要有一个电位差，这个电位差就是电压。电压也是形成电流的条件。通常用U 这个符号来表示电压。电压的单位是伏特（V ），简称伏。常用的计量单位还有毫伏（mV ）和微伏（uV ）。它们的换算关系为1V=1000mV 1mV=1000uV。
电压也分为直流和交流两种，在电脑板卡的维修当中，通常只考虑直流电压，在本书中除了特殊标明外，电压均指直流电压。
1.1.3
电阻
电阻能够对电流的通过产生阻碍作用并且造成能量消耗。通常用符号R 表示电阻。电阻的单位是欧姆（Ω）简称欧，常用的计量单位还有千欧（KΩ）或者兆欧（MΩ）。它们的换算关系为1KΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。这三个因素，会影响导体的电阻值的大小。
1.1.4
欧姆定律
电流、电压、电阻三大要素，其中是有着一定的规律的，导体中的电流I 和导体两端的电压U 成正比，和导体的电阻R 成反比，即I=U/R，这个规律就叫做欧姆定律。欧姆定律是在进行电脑板卡维修的过程中最常用的理论基础之一。在维修板卡时，经常会通过测量对地阻值来确定故障点，这样做的理论依据就是欧姆定律。
1.2
基本元件介绍
电脑板卡是由很多种电子元件构成的，在学习板卡维修知识之前，有必要了解一下元件的相关知识。
1.2.1
电阻
在电路图中电阻中通常用
来表示，从外观上看，电阻可分为排阻和电阻两种。如图1-1所示，排阻即有多个引脚的电阻。电阻有直插式和贴片式的两种安装方式。在电脑板卡上通常采用贴片式电阻。
电阻在板卡电路中的应用，主要有上下拉电阻、保护电阻、限压电阻、热敏电阻四种。上下拉电阻：在板卡电路中常可以见到各种信号串联一颗电阻后接电压（VCC ）或地（GND ）。通常接电压的电阻为上拉电阻，接地的电阻为下拉电阻。这个电阻的在相应的电路中起稳定信号的作用，并可增加引脚的驱动能力。如图1-2所示，其PWSW+信号经R492这颗电阻与VCC5_SB电压相连，在这里的R492即为上拉电阻。而PWSW-信号经R14这颗电阻与地相连，在这里的R14即为下接电阻。一般来说，上拉电阻的电阻值比较小，一般常用的有33欧姆、56欧姆、470欧姆、1K 欧姆。而下拉电阻的电阻值则比较大，常用的有4.7K 欧姆、8.2K 欧姆、10K 欧姆。
图1-2 上下拉电阻的应用 保护电阻：从字面可以理解，这种电阻起到的是保护作用，当电路负载变大，超出电阻所能的承受范围，电阻将变为开路状态。使相应电路停止工作，从而达到保护元件的目的，保护电阻一般都为0欧姆。如图1-3所示，R53这颗0欧姆的电阻就是一颗保护电阻，在一般情况下，也可以将之看成为一颗保险。
热敏电阻：
热敏电阻是使用一种电阻率因环境温度变化而改变(基本可认为呈线性变化) 的特殊材料制成的电阻, 通常用在自动控制电路上, 起自我调节的作用。在主板上多用于测温电路，如监测CPU 的工作温度，以及主板的温度等等。如图1-5所示，RT2即为一颗热敏电阻，其电阻值通过环境温度变化而变化，从而将温度以电阻值的形式反映给温度监控芯片，用来随时监测CPU 温度的变化。
（1）普通贴片电阻：
普通贴片电阻表面数字一般为3位（我们将其称为ABC ），这个3位数字要分成两段来看，最后一位数字C 如果为n ，则表示的为10的n 次方。前两位数字AB 则为大于0的任意数值。电阻的实际电阻值为AB ×10C
如图1-1所示，表面数字为750的贴片电值，其电阻值为75×100=75欧姆，同理，如果表面数字为472的贴片电阻，其电阻值为47×102=4.72K欧姆。以此类推，普通的贴片电阻均可以用这种方法来换算实际电阻值（有一部分电阻标称为1R0，2R2等，其中的R 为小数字的意思，1R0的电阻实际电阻值为1.0欧姆，2R2的电阻实际电阻值为2.2欧姆）
（2）精密贴片电阻：
精密贴片电阻的电阻值换算方法与普通贴片电阻不一样，在表面数字的ABC 三位中，AB 两位由01-96的代码组成，不同的代码对应着不同的数值，而C 这一位为X 、Y 、A 、B 、C 、D 、E 、F 这个8个字母中的任意一个。其对应的值
也是不同的，具体的换算表，如图1-6所示。例如标称为68X 的精密贴片电阻，其实际电阻值为499×10-1=49.9
欧姆
。
1.1.1
电容 在电路图中电容通常用符号
来表示
，在电脑板卡上采用的有直插式和贴片式两种，直插式的电容多用于电压的滤波。并且这种电容是有极性的，如果正负极位置弄错，则会引起电容爆炸。如图1-7所示，白色的一端为电容的负极（极少数主板如华硕和华擎，其主板上
电容极性的标识与正常的相反，白色一端为电容的正极，在此要非常注意）
贴片式的电容从外观上分为电容和排容两。在电脑板卡上除了滤波之外，还有耦合、谐振的作用。如图1-8所示。
滤波电容：滤波电容用在电源整流电路中，（要求容值较大的采用直插式电容，要求容值较小的采用贴片式电容）。用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。是在各种工作电压的线路上，都可以见到不同容量值的电容。如图1-9所示，图中的EC6、EC10、EC12三颗电容就是为Vcore 电压进行滤波所使用的。
耦合电容：耦合电容通常采用贴片电容，应用在PCI-E 和SATA 的信号线上（如图1-10所示），其特征是串联在信号电路中，作用是用来去除直流噪声，同时容抗也起到阻抗匹配作用。以保证高速信号传输的稳定性。
谐振电容：谐振电容采用贴片电容，如图1-11所示，仅使用在晶振电路中，一般的容值大小为几十pF ，分别接在晶振的两个引脚和地之间，谐振电容的参数会影响到晶振的谐振频率和输出幅度。
在电脑板卡上常见的是贴片式的电感和电感线圈，电感在电学上的作用为通低频信号隔高频信号，通直流电压隔交流电压。频率越高，线圈阻抗越大如图1-11和1-12所示。
二极管
在电脑板上卡应用的通常为发光二极管和普通二极管两种（如图1-13所示），电脑上常见的机箱电源灯，主板加电指示灯都是发光二极管。普通二极管在主板上的应用比较多，如整流二极管、稳压二极管
、肖特基二极管。二极管的电学特性是单向导通，电流只能从正极流入，从负极流出。也就是说在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
整流二极管是利用二极管的单向导电性，把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电，常用的型号为
1N4004。稳压二极管也称齐纳二极管或反向击穿二极管，在电路中起稳定电压作用。如图1-14所示，电脑板卡上常用型号为1N4148、1N5817。它是利用二极管被反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不随反向电流变化这一特点进行稳压的。稳压二极管通常由硅半导体材料采用合金法或扩散法制成。既具有普通二极管的单向导电特性，又可工作于反向击穿状态。在反向电压较低时稳压二极管截止；当反向电压达到一定数值时，反向电流突然增大，稳压二极管进入击穿区，此时即使反向电流在很大范围内变化时，稳压二极管两端的反向电压也能保持基本不变。但若反向
电流增大到一定数值后，稳压二极管则会被彻底击穿而损坏。
1.1.1
三极管
在电路图中三极管用符号
来表示，如图1-16所示，三极管三个电极。二极管是由一个PN 结构成的，而三极管由两个PN 结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b 表示）。其他的两个电极成为集电极（用字母c 表示）和发射极（用字母e 表示）。所以也称为双极型晶体管，其种类非常多。按照结构工艺分类，有PNP 和NPN 型；按照制造材料分类，有锗管和硅管；按照工作频率分类，有低频管和高频管；一般低频管用以处理频率在3MHz 以下的电路中，高频管的工作频率可以达到几百兆赫。按照允许耗散的功率大小分类，有小功率管和大功率管；一般小功率管的额定功耗在1W 以下，而大功率管的额定功耗可达几十瓦以上。在主板上的应用主要为稳压、放大、开关。
稳压三极管是用来将输入电压转换成固的输出电压的三极管，在主板的声卡供电上可以看到这类稳压三极管，型号为78L05。放大三极管是起着放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。开关三极管在电脑板卡电路中应用的是最为广泛的，其多数是使用NPN 型三极管，如1AM 、3904等，它的原理是以三极管B 极的电压大小来控制C 极和E 极的导通，以达到控制电路开关的作用，一般来说，B 极的临界电压为0.5V 。高于0.5V 后C 极和E 极处于导通状态，低于0.5V 则C 极和E 极处于截止状态。如图1-17所示，图中的Q2就是一个开关三极管的应用，当B 极的VID_GD#信号为0.5V 以上的高电平时，则ENLL 信号通过三极管与地导通，使ENLL 信号为低电平状态。如果B 极的VID_GD#为高于0.5V 的高电平状态，则ENLL 不能通过三极管与地导通，使ENLL 信号为高电平状态。从而实现了一个简单有效的开关电路。这种电路在主板CPU 供电电路上比较常见，常用来控制VRM_EN
信号。
三极管的检测方法：1．硅
管或锗管的判断：硅管的发射结正向压降一般为0.6－0.7V
，而锗管只有0.2－0.3V 所以只要测的发射结的正向压降, 即可区别硅管或锗管。2．NPN 管和PNP 管型的判别：把万用表打到二极管档，红表笔固定一个脚，黑表脚分别接触另外两个引脚，如果得出一对很小的阻值，则为NPN 型三极管
那么红表笔接的是基极如果将黑表笔固定一个引脚，红表笔分别接触另外两个引脚，也能同样得到很小的阻值，这就是PNP 型三极管，黑表笔接的是基极。3．C 极和E 极区别：用万用表的二极管档，假如是NPN 型在基极与另外两极之间量测阻值，红表笔接另一个脚，黑表笔接另一个脚得到两次阻值，黑笔接发射极红笔接集电极。电阻结：用二极管档测量两个PN 结的反向阻值，一大一小，阻值大的为集电极，阻值小的为发射极。
场效应管在电路图中用 符号来表示，这个是一个N 沟道场效应管的图示。
如图1-18所示。是另一种半导体器件，它是通过电压来控制输出电流的，属于电压控制器件。场效应管分三个极：其中D 极为漏极（也称供电极），S 极为源极（也称输出极），G 极为栅极（也称控制极），场效应管的源极S 和漏极D 在实际使用中可以互换。
场效应管的种类主要分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管两大类。绝缘栅场效应管也叫做金属氧化物半导体场效应管简称为MOS 场效应管。结型场效应管又分为N 沟道管和P 沟道管。绝缘栅场效应管又分为耗尽型MOS 管和增强型MOS 管，都有N 沟道和P 沟道之分。主板上采用最多的就是N 沟道的绝缘栅型场效应管。最大的作用就是降压。即通过场效应管将输入电压调节到所需要的输出电压。其原理是通过调节G 极上的电压的大小，来控制S 极上输出电压的大小。场效应管的检测方法：把数字万用表打到二极管档，用两表笔任意触碰场效应管的三只引脚，好的场效应管在量测的时候只应有一次有读数，而且数值在300--800左右，如果在最终测量结果中测的只有一次有读数，并且为0时须万用
表短接场效应管的引脚，然后在重新测量一次，若又测得一组为300--800左右读数时此管也为好管。不符合以上规律的场效应管为有故障。在主板的实际维修当中，由于场效应管是最容易损坏的元件，而且多数损坏的现象为被击穿，所以可以采用一种简单的方法在线来量测场效应管的好坏，即将万用表开到二极管档，用万用表的两个表笔量测D 、S 极和G 、S 极，看看两极之间的读数是不是很小，如果这个值在50以下，则可以判断为这个效应管已经被击穿。
双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后，在输出端输出一个大的电流变化。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比（beta ）。另一种晶体管，叫做场效应管（FET ），把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET 的增益等于它的transconductance ，
定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。
场效应管的名字也来源于它的输入端（称为gate ）通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体，所以FET 管的GATE 电流非常小。最普通的FET 用一薄层二氧化硅来作为GATE 极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管，或, 金属氧化物半导体场效应管（MOSFET ）。因为MOS 管更小更省电，所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。
首先考察一个更简单的器件－MOS 电容－能更好的理解MOS 管。这个器件有两个电极，一个是金属，另一个是extrinsic silicon，他们之间由一薄层二氧化硅分隔开（图1.22A ）。金属极就是GATE ，而半导体端就是backgate 或者body 。他们之间的绝缘氧化层称为gate dielectric。图示中的器件有一个轻掺杂P 型硅做成的backgate 。这个MOS 电容的电特性能通过把backgate 接地，gate 接不同的电压来说明。图1.22A 中的MOS 电容的GATE 电位是0V 。金属GATE 和半导体BACKGATE 在WORK FUNCTION上的差异在电介质上产生了一个小电场。图示的器件中，这个电场使金属极带轻微的正电位，P 型硅负电位。这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来，它同时把空穴排斥出表面。这个电场太弱了，所以载流子浓度的变化非常小，对器件整体的特性影响也非常小。
图1.22B 中是当MOS 电容的GATE 相对于BACKGATE 正偏置时发生的情况。穿过GATE DIELECTRIC的电场加强了，有更多的电子从衬底被拉了上来。同时，空穴被排斥出表面。随着GATE 电压的升高，会出现表面的电子比空穴多的情况。由于过剩的电子，硅表层看上去就像N 型硅。掺杂极性的反转被称为inversion ，反转的硅层叫做channel 。随着GATE 电压的持续不断升高，越来越多的电子在表面积累，channel 变成了强反转。Channel 形成时的电压被称为阈值电压Vt 。当GATE 和BACKGATE 之间的电压差小于阈值电压时，不会形成channel 。当电压差超过阈值电压时，channel 就出现了。
图片附件: 1.jpg
图1.22 MOS 电容：（A ）未偏置（VBG ＝0V ），（B ）反转（VBG ＝3V ），（C ）积累（VBG ＝-3V ）。
图1.22C 中是当MOS 电容的GATE 相对于backgate 是负电压时的情况。电场反转，往表面吸引空穴排斥电子。硅表层看上去更重的掺杂了，这个器件被认为是处于accumulation 状态了。
MOS电容的特性能被用来形成MOS 管。图1.23A 是最终器件的截面图。Gate ，电介质和backgate 保持原样。在GATE 的两边是两个额外的选择性掺杂的区域。其中一个称为source ，另一个称为drain 。假设source 和backgate 都接地，drain 接正电压。只要GATE 对BACKGATE 的电压仍旧小于阈值电压，就不会形成channel 。Drain 和backgate 之间的PN 结反向偏置，所以只有很小的电流从drain 流向backgate 。如果GATE 电压超过了阈值电压，在GATE 电介质下就出现了channel 。这个channel 就像一薄层短接drain 和source 的N 型硅。由电子组成的电流从source 通过channel 流到drain 。总的来说，只有在gate 对source 电压V 超过阈值电压Vt 时，才会有drain 电流。
图片附件:2.jpg
图1.23
MOSFET晶体管的截面图：NMOS （A ）和PMOS （B ）。在图中，S ＝Source ，G=Gate,D=Drain。虽然backgate 图上也有，但没有说明。
MOS管的source 和drain 是可以对调的，他们都是在P 型backgate 中形成的N 型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。在对称的MOS 管中，对soure 和drain 的标注有一点任意性。定义上，载流子流出source ，流入drain 。因此Source 和drain 的身份就靠器件的偏置来决定了。有时晶体管上的偏置电压是不定的，两个引线端就会互相对换角色。这种情况下，电路设计师必须指定一个是drain 另一个是source 。
Source和drain 不同掺杂不同几何形状的就是非对称MOS 管。制造非对称晶体管有很多理由，但所有的最终结果都是一样的。一个引线端被优化作为drain ，另一个被优化作为source 。如果drain 和source 对调，这个器件就不能正常工作了。
图1.23A 中的晶体管有N 型channel 所有它称为N-channel MOS 管，或NMOS 。P-channel MOS （PMOS ）管也存在。图1.23B 中就是一个由轻掺杂的N 型BACKGATE 和P 型source 和drain 组成的PMOS 管。如果这个晶体管的GATE 相对于BACKGATE 正向偏置，电子就被吸引到表面，空穴就被排斥出表面。硅的表面就积累，没有channel 形成。如果GATE 相对于BACKGATE 反向偏置，空穴被吸引到表面，channel 形成了。因此PMOS 管的阈值电压是负值。由于NMOS 管的阈值电压是正的，PMOS 的阈值电压是负的，所以工程师们通常会去掉阈值电压前面的符号。一个工程师可能说，“PMOS Vt从0.6V 上升到0.7V”， 实际上PMOS 的Vt 是从-0.6V 下降到-0.7V 。
1.1
电路基本知识
大家知道，任何电子产品，其内部都要有电路的相关设计，而电脑的板卡也不例外。也是由各种电路来构成的，而对于电路来说，其正常的工作都是需要电压、电流、电阻这三大要素的。因此，在学习维修板卡的知识之前，先来了解一下这三大基本要素的相关知识。
1.1.1
电流
电荷的定向移动形成电流，通常用I 这个符号来表示电流，电流的单位为安培（A ），简称安。常用的计量单位还有毫安（mA ）和微安（uA ）。它们的换算关系为1A=1000mA 1mA=1000uA。
电流分直流和交流两种。直流电流的大小和方向不随时间变化，而交流电流的大小和方向会随时间的变化而发生变化。主板上的电流的都是直流。
1.1.2
电压
河水之所以能够流动，是因为有一个高到低的水位差，电荷移动也需要有一个电位差，这个电位差就是电压。电压也是形成电流的条件。通常用U 这个符号来表示电压。电压的单位是伏特（V ），简称伏。常用的计量单位还有毫伏（mV ）和微伏（uV ）。它们的换算关系为1V=1000mV 1mV=1000uV。
电压也分为直流和交流两种，在电脑板卡的维修当中，通常只考虑直流电压，在本书中除了特殊标明外，电压均指直流电压。
1.1.3
电阻
电阻能够对电流的通过产生阻碍作用并且造成能量消耗。通常用符号R 表示电阻。电阻的单位是欧姆（Ω）简称欧，常用的计量单位还有千欧（KΩ）或者兆欧（MΩ）。它们的换算关系为1KΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。这三个因素，会影响导体的电阻值的大小。
1.1.4
欧姆定律
电流、电压、电阻三大要素，其中是有着一定的规律的，导体中的电流I 和导体两端的电压U 成正比，和导体的电阻R 成反比，即I=U/R，这个规律就叫做欧姆定律。欧姆定律是在进行电脑板卡维修的过程中最常用的理论基础之一。在维修板卡时，经常会通过测量对地阻值来确定故障点，这样做的理论依据就是欧姆定律。
1.2
基本元件介绍
电脑板卡是由很多种电子元件构成的，在学习板卡维修知识之前，有必要了解一下元件的相关知识。
1.2.1
电阻
在电路图中电阻中通常用
来表示，从外观上看，电阻可分为排阻和电阻两种。如图1-1所示，排阻即有多个引脚的电阻。电阻有直插式和贴片式的两种安装方式。在电脑板卡上通常采用贴片式电阻。
电阻在板卡电路中的应用，主要有上下拉电阻、保护电阻、限压电阻、热敏电阻四种。上下拉电阻：在板卡电路中常可以见到各种信号串联一颗电阻后接电压（VCC ）或地（GND ）。通常接电压的电阻为上拉电阻，接地的电阻为下拉电阻。这个电阻的在相应的电路中起稳定信号的作用，并可增加引脚的驱动能力。如图1-2所示，其PWSW+信号经R492这颗电阻与VCC5_SB电压相连，在这里的R492即为上拉电阻。而PWSW-信号经R14这颗电阻与地相连，在这里的R14即为下接电阻。一般来说，上拉电阻的电阻值比较小，一般常用的有33欧姆、56欧姆、470欧姆、1K 欧姆。而下拉电阻的电阻值则比较大，常用的有4.7K 欧姆、8.2K 欧姆、10K 欧姆。
图1-2 上下拉电阻的应用 保护电阻：从字面可以理解，这种电阻起到的是保护作用，当电路负载变大，超出电阻所能的承受范围，电阻将变为开路状态。使相应电路停止工作，从而达到保护元件的目的，保护电阻一般都为0欧姆。如图1-3所示，R53这颗0欧姆的电阻就是一颗保护电阻，在一般情况下，也可以将之看成为一颗保险。
热敏电阻：
热敏电阻是使用一种电阻率因环境温度变化而改变(基本可认为呈线性变化) 的特殊材料制成的电阻, 通常用在自动控制电路上, 起自我调节的作用。在主板上多用于测温电路，如监测CPU 的工作温度，以及主板的温度等等。如图1-5所示，RT2即为一颗热敏电阻，其电阻值通过环境温度变化而变化，从而将温度以电阻值的形式反映给温度监控芯片，用来随时监测CPU 温度的变化。
（1）普通贴片电阻：
普通贴片电阻表面数字一般为3位（我们将其称为ABC ），这个3位数字要分成两段来看，最后一位数字C 如果为n ，则表示的为10的n 次方。前两位数字AB 则为大于0的任意数值。电阻的实际电阻值为AB ×10C
如图1-1所示，表面数字为750的贴片电值，其电阻值为75×100=75欧姆，同理，如果表面数字为472的贴片电阻，其电阻值为47×102=4.72K欧姆。以此类推，普通的贴片电阻均可以用这种方法来换算实际电阻值（有一部分电阻标称为1R0，2R2等，其中的R 为小数字的意思，1R0的电阻实际电阻值为1.0欧姆，2R2的电阻实际电阻值为2.2欧姆）
（2）精密贴片电阻：
精密贴片电阻的电阻值换算方法与普通贴片电阻不一样，在表面数字的ABC 三位中，AB 两位由01-96的代码组成，不同的代码对应着不同的数值，而C 这一位为X 、Y 、A 、B 、C 、D 、E 、F 这个8个字母中的任意一个。其对应的值
也是不同的，具体的换算表，如图1-6所示。例如标称为68X 的精密贴片电阻，其实际电阻值为499×10-1=49.9
欧姆
。
1.1.1
电容 在电路图中电容通常用符号
来表示
，在电脑板卡上采用的有直插式和贴片式两种，直插式的电容多用于电压的滤波。并且这种电容是有极性的，如果正负极位置弄错，则会引起电容爆炸。如图1-7所示，白色的一端为电容的负极（极少数主板如华硕和华擎，其主板上
电容极性的标识与正常的相反，白色一端为电容的正极，在此要非常注意）
贴片式的电容从外观上分为电容和排容两。在电脑板卡上除了滤波之外，还有耦合、谐振的作用。如图1-8所示。
滤波电容：滤波电容用在电源整流电路中，（要求容值较大的采用直插式电容，要求容值较小的采用贴片式电容）。用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。是在各种工作电压的线路上，都可以见到不同容量值的电容。如图1-9所示，图中的EC6、EC10、EC12三颗电容就是为Vcore 电压进行滤波所使用的。
耦合电容：耦合电容通常采用贴片电容，应用在PCI-E 和SATA 的信号线上（如图1-10所示），其特征是串联在信号电路中，作用是用来去除直流噪声，同时容抗也起到阻抗匹配作用。以保证高速信号传输的稳定性。
谐振电容：谐振电容采用贴片电容，如图1-11所示，仅使用在晶振电路中，一般的容值大小为几十pF ，分别接在晶振的两个引脚和地之间，谐振电容的参数会影响到晶振的谐振频率和输出幅度。
在电脑板卡上常见的是贴片式的电感和电感线圈，电感在电学上的作用为通低频信号隔高频信号，通直流电压隔交流电压。频率越高，线圈阻抗越大如图1-11和1-12所示。
二极管
在电脑板上卡应用的通常为发光二极管和普通二极管两种（如图1-13所示），电脑上常见的机箱电源灯，主板加电指示灯都是发光二极管。普通二极管在主板上的应用比较多，如整流二极管、稳压二极管
、肖特基二极管。二极管的电学特性是单向导通，电流只能从正极流入，从负极流出。也就是说在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
整流二极管是利用二极管的单向导电性，把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电，常用的型号为
1N4004。稳压二极管也称齐纳二极管或反向击穿二极管，在电路中起稳定电压作用。如图1-14所示，电脑板卡上常用型号为1N4148、1N5817。它是利用二极管被反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不随反向电流变化这一特点进行稳压的。稳压二极管通常由硅半导体材料采用合金法或扩散法制成。既具有普通二极管的单向导电特性，又可工作于反向击穿状态。在反向电压较低时稳压二极管截止；当反向电压达到一定数值时，反向电流突然增大，稳压二极管进入击穿区，此时即使反向电流在很大范围内变化时，稳压二极管两端的反向电压也能保持基本不变。但若反向
电流增大到一定数值后，稳压二极管则会被彻底击穿而损坏。
1.1.1
三极管
在电路图中三极管用符号
来表示，如图1-16所示，三极管三个电极。二极管是由一个PN 结构成的，而三极管由两个PN 结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b 表示）。其他的两个电极成为集电极（用字母c 表示）和发射极（用字母e 表示）。所以也称为双极型晶体管，其种类非常多。按照结构工艺分类，有PNP 和NPN 型；按照制造材料分类，有锗管和硅管；按照工作频率分类，有低频管和高频管；一般低频管用以处理频率在3MHz 以下的电路中，高频管的工作频率可以达到几百兆赫。按照允许耗散的功率大小分类，有小功率管和大功率管；一般小功率管的额定功耗在1W 以下，而大功率管的额定功耗可达几十瓦以上。在主板上的应用主要为稳压、放大、开关。
稳压三极管是用来将输入电压转换成固的输出电压的三极管，在主板的声卡供电上可以看到这类稳压三极管，型号为78L05。放大三极管是起着放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。开关三极管在电脑板卡电路中应用的是最为广泛的，其多数是使用NPN 型三极管，如1AM 、3904等，它的原理是以三极管B 极的电压大小来控制C 极和E 极的导通，以达到控制电路开关的作用，一般来说，B 极的临界电压为0.5V 。高于0.5V 后C 极和E 极处于导通状态，低于0.5V 则C 极和E 极处于截止状态。如图1-17所示，图中的Q2就是一个开关三极管的应用，当B 极的VID_GD#信号为0.5V 以上的高电平时，则ENLL 信号通过三极管与地导通，使ENLL 信号为低电平状态。如果B 极的VID_GD#为高于0.5V 的高电平状态，则ENLL 不能通过三极管与地导通，使ENLL 信号为高电平状态。从而实现了一个简单有效的开关电路。这种电路在主板CPU 供电电路上比较常见，常用来控制VRM_EN
信号。
三极管的检测方法：1．硅
管或锗管的判断：硅管的发射结正向压降一般为0.6－0.7V
，而锗管只有0.2－0.3V 所以只要测的发射结的正向压降, 即可区别硅管或锗管。2．NPN 管和PNP 管型的判别：把万用表打到二极管档，红表笔固定一个脚，黑表脚分别接触另外两个引脚，如果得出一对很小的阻值，则为NPN 型三极管
那么红表笔接的是基极如果将黑表笔固定一个引脚，红表笔分别接触另外两个引脚，也能同样得到很小的阻值，这就是PNP 型三极管，黑表笔接的是基极。3．C 极和E 极区别：用万用表的二极管档，假如是NPN 型在基极与另外两极之间量测阻值，红表笔接另一个脚，黑表笔接另一个脚得到两次阻值，黑笔接发射极红笔接集电极。电阻结：用二极管档测量两个PN 结的反向阻值，一大一小，阻值大的为集电极，阻值小的为发射极。
场效应管在电路图中用 符号来表示，这个是一个N 沟道场效应管的图示。
如图1-18所示。是另一种半导体器件，它是通过电压来控制输出电流的，属于电压控制器件。场效应管分三个极：其中D 极为漏极（也称供电极），S 极为源极（也称输出极），G 极为栅极（也称控制极），场效应管的源极S 和漏极D 在实际使用中可以互换。
场效应管的种类主要分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管两大类。绝缘栅场效应管也叫做金属氧化物半导体场效应管简称为MOS 场效应管。结型场效应管又分为N 沟道管和P 沟道管。绝缘栅场效应管又分为耗尽型MOS 管和增强型MOS 管，都有N 沟道和P 沟道之分。主板上采用最多的就是N 沟道的绝缘栅型场效应管。最大的作用就是降压。即通过场效应管将输入电压调节到所需要的输出电压。其原理是通过调节G 极上的电压的大小，来控制S 极上输出电压的大小。场效应管的检测方法：把数字万用表打到二极管档，用两表笔任意触碰场效应管的三只引脚，好的场效应管在量测的时候只应有一次有读数，而且数值在300--800左右，如果在最终测量结果中测的只有一次有读数，并且为0时须万用
表短接场效应管的引脚，然后在重新测量一次，若又测得一组为300--800左右读数时此管也为好管。不符合以上规律的场效应管为有故障。在主板的实际维修当中，由于场效应管是最容易损坏的元件，而且多数损坏的现象为被击穿，所以可以采用一种简单的方法在线来量测场效应管的好坏，即将万用表开到二极管档，用万用表的两个表笔量测D 、S 极和G 、S 极，看看两极之间的读数是不是很小，如果这个值在50以下，则可以判断为这个效应管已经被击穿。
双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后，在输出端输出一个大的电流变化。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比（beta ）。另一种晶体管，叫做场效应管（FET ），把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET 的增益等于它的transconductance ，
定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。
场效应管的名字也来源于它的输入端（称为gate ）通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体，所以FET 管的GATE 电流非常小。最普通的FET 用一薄层二氧化硅来作为GATE 极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管，或, 金属氧化物半导体场效应管（MOSFET ）。因为MOS 管更小更省电，所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。
首先考察一个更简单的器件－MOS 电容－能更好的理解MOS 管。这个器件有两个电极，一个是金属，另一个是extrinsic silicon，他们之间由一薄层二氧化硅分隔开（图1.22A ）。金属极就是GATE ，而半导体端就是backgate 或者body 。他们之间的绝缘氧化层称为gate dielectric。图示中的器件有一个轻掺杂P 型硅做成的backgate 。这个MOS 电容的电特性能通过把backgate 接地，gate 接不同的电压来说明。图1.22A 中的MOS 电容的GATE 电位是0V 。金属GATE 和半导体BACKGATE 在WORK FUNCTION上的差异在电介质上产生了一个小电场。图示的器件中，这个电场使金属极带轻微的正电位，P 型硅负电位。这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来，它同时把空穴排斥出表面。这个电场太弱了，所以载流子浓度的变化非常小，对器件整体的特性影响也非常小。
图1.22B 中是当MOS 电容的GATE 相对于BACKGATE 正偏置时发生的情况。穿过GATE DIELECTRIC的电场加强了，有更多的电子从衬底被拉了上来。同时，空穴被排斥出表面。随着GATE 电压的升高，会出现表面的电子比空穴多的情况。由于过剩的电子，硅表层看上去就像N 型硅。掺杂极性的反转被称为inversion ，反转的硅层叫做channel 。随着GATE 电压的持续不断升高，越来越多的电子在表面积累，channel 变成了强反转。Channel 形成时的电压被称为阈值电压Vt 。当GATE 和BACKGATE 之间的电压差小于阈值电压时，不会形成channel 。当电压差超过阈值电压时，channel 就出现了。
图片附件: 1.jpg
图1.22 MOS 电容：（A ）未偏置（VBG ＝0V ），（B ）反转（VBG ＝3V ），（C ）积累（VBG ＝-3V ）。
图1.22C 中是当MOS 电容的GATE 相对于backgate 是负电压时的情况。电场反转，往表面吸引空穴排斥电子。硅表层看上去更重的掺杂了，这个器件被认为是处于accumulation 状态了。
MOS电容的特性能被用来形成MOS 管。图1.23A 是最终器件的截面图。Gate ，电介质和backgate 保持原样。在GATE 的两边是两个额外的选择性掺杂的区域。其中一个称为source ，另一个称为drain 。假设source 和backgate 都接地，drain 接正电压。只要GATE 对BACKGATE 的电压仍旧小于阈值电压，就不会形成channel 。Drain 和backgate 之间的PN 结反向偏置，所以只有很小的电流从drain 流向backgate 。如果GATE 电压超过了阈值电压，在GATE 电介质下就出现了channel 。这个channel 就像一薄层短接drain 和source 的N 型硅。由电子组成的电流从source 通过channel 流到drain 。总的来说，只有在gate 对source 电压V 超过阈值电压Vt 时，才会有drain 电流。
图片附件:2.jpg
图1.23
MOSFET晶体管的截面图：NMOS （A ）和PMOS （B ）。在图中，S ＝Source ，G=Gate,D=Drain。虽然backgate 图上也有，但没有说明。
MOS管的source 和drain 是可以对调的，他们都是在P 型backgate 中形成的N 型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。在对称的MOS 管中，对soure 和drain 的标注有一点任意性。定义上，载流子流出source ，流入drain 。因此Source 和drain 的身份就靠器件的偏置来决定了。有时晶体管上的偏置电压是不定的，两个引线端就会互相对换角色。这种情况下，电路设计师必须指定一个是drain 另一个是source 。
Source和drain 不同掺杂不同几何形状的就是非对称MOS 管。制造非对称晶体管有很多理由，但所有的最终结果都是一样的。一个引线端被优化作为drain ，另一个被优化作为source 。如果drain 和source 对调，这个器件就不能正常工作了。
图1.23A 中的晶体管有N 型channel 所有它称为N-channel MOS 管，或NMOS 。P-channel MOS （PMOS ）管也存在。图1.23B 中就是一个由轻掺杂的N 型BACKGATE 和P 型source 和drain 组成的PMOS 管。如果这个晶体管的GATE 相对于BACKGATE 正向偏置，电子就被吸引到表面，空穴就被排斥出表面。硅的表面就积累，没有channel 形成。如果GATE 相对于BACKGATE 反向偏置，空穴被吸引到表面，channel 形成了。因此PMOS 管的阈值电压是负值。由于NMOS 管的阈值电压是正的，PMOS 的阈值电压是负的，所以工程师们通常会去掉阈值电压前面的符号。一个工程师可能说，“PMOS Vt从0.6V 上升到0.7V”， 实际上PMOS 的Vt 是从-0.6V 下降到-0.7V 。