主板CMOS电路分析：CMOS电路工作原理#88

                
                
摘要：今天我们将开始学习主板几大重要电路之——“主板COMS电路和BIOS电路分析及故障检修”，维修中许多故障都发生于这两大电路中，大家仔细学习。
由于主板厂商的设计不同， CMOS电路会有所不同，但基本电路原理相同。即ATX电源插座的待机电压（第9针脚）和主板电池的正极，同时连接到CMOS跳线中的一针，而CMOS跳线的另外—针连接到南桥中的CMOS随机存储器和实时时钟电路。各型号主板中CMOS电路的区别主要在供电部分，有的主板采用两个稳压二极管，有的主板采用一个三端稳压二极管，有的主板采用三针跳线，有的主板采用双针跳线，有的主板还设计有电压检测功能。
下面根据不同主板的CMOS电路，分别讲解它们的工作原理。
1.由两个二极管和三针跳线组成的CMOS 电路由两个二极管和三针跳线组成的CMOS电路图如图88-1所示。
                
                
图88-1：由两个二极管和三针跳线组成的CMOS电路图
图中，CMOS随机存储器和实时时钟电路的振荡器内置在南桥芯片内部，X4(有的主板标注Y4)为32.768kHz的晶振，C199和C200为谐振电容，JP1为三针CMOS跳线，BAT1为主板电池，D13和D10为两个相同型号的二极管（一般为压降0.3V的绪管）。AMS1117为低压差三端稳压器，作用是将5V待机电压转换为3.3V电压。AMS1117的第2脚(Vout)为输出脚，通常连接一个100 μF或220μF的电容，第3脚为输入脚(Vin)，直接连接ATX电源插座的第9针脚，第1脚为反馈脚(ADJ)，一般连接两个反馈电阻，其中—个接地，一个连接到输出端。
在主板没接电时，电池BAT1，通过二极管D13、电阻R234连接到跳线JP1的第1针脚，再由跳线的第2针脚连接到南桥芯片的RTCRST#端，为南桥芯片提供3.0V的电压，南桥内部的CMOS随机存储器得到供电后，保存电脑硬件数据使数据不丢失，同时实时时钟电路也会得到供电，实时时钟电路中的振荡器和晶振x4等开始工作，产生32.768kHz的时钟频率，并为南桥和CMOS电路提供时钟信号，CMOS电路处于工作状态，并随时准备参与唤醒任务。
当ATX电源接电后，ATX电源第9针脚开始输出5V待机电压，此电压通过三端稳压器AMS1117后转换为3.3V电压， 此电压通过二极管D10。电阻R244加到稳压二极管D13的负极。此时由于稳压二极管D13正、负极电压分别为3.0V和3.3V，负极电压高于正极电压，稳压二极管D13截止。因此由3.3V待机电压代替电池为南桥供电，此时CMOS电路同样处于工作状态，并随时准备参与唤醒任务。
当主板开始工作后，CMOS电路会根据CPU的请求向CPU发送开机自检程序，准备开机。
当ATX电源断电的瞬间，稳压二极管D13的负极电压开始变低，当低于正极的3.0V时，稳压二极管D13导通，开始为南桥供电，保证CMOS电路正常工作，CMOS存储器中的信息不丢失。
2.由一个三端稳压二极管和两针跳线组成的CMOS电路
由一个三端稳压二极管和两针跳线组成的CMOS电路图如图88-2所示。
                
                
图88-2：由一个三端稳压二极管和两针跳线组成的CMOS电路图
图中，CMOS随机存储器和实时时钟电路的振荡器内置在南桥内部，X1(有的主板标注Y1)为32.768kHz的晶振，C113和C114为谐振电容，CLR_CMOS为两针CMOS跳线， BAT为CMOS电池，APL1084为三端稳压器，作用是将5V待机电压转换为3.3V电压，APL1084的第3脚为输入脚(Vin)，直接连接ATX电源插座的第9针脚，第2脚(Vout)为输出脚，通常连接—个100μF或220μF的电容，第1脚为反馈脚(ADJ)，一般连接两个反馈电阻（如图88-2所示的RI1128和R1129)，其中一个接地，一个连接到输出端。D3为三端稳压二极管，它的内部内置两个二极管，相当于串联了两个二极管。
在主板没接电时，电池BAT，通过电阻R196、三端稳压二极管D3的第1脚和第3脚、电阻R194分成两路，一路直接连接到南桥芯片的RTCRST#端、VCCRTC端，为CMOS随机存储器提供3.0V电压，南桥内部的CMOS随机存储器得到供电后，保存电脑硬件数据， 使数据不丢失。同时实时时钟电路也会得到供电，实时时钟电路中的振荡器和晶振X1等开始工作，产生32.768kHz的时钟频率，并为南桥和CMOS电路提供时钟信号，CMOS电路处于工作状态，并随时准备参与唤醒任务。
当ATX电源接电后，ATX电源第9针脚开始输出5V待机电压，此电压通过APL1084三端稳压器后，转换为3.3V电压，此电压通过三端稳压二极管D3的第2脚和第3脚及电阻R94分别加到南桥芯片和跳线的第1针脚。由于稳压器APL1084输出的3.3V电片高于电池的3.0V电压，使三端二极管的第1脚和第3脚间内置的二极管的负极电压高于正极电压，处于截止状态。此时CMOS电路由ATX电源供电，CMOS电路同样处于工作状态，并随时准备参与唤醒任务。
当主板开始工作后，CMOS电路会根据CPU的请求向CPU发送开机自检程序，准备开机。
当ATX电源断电的瞬间，三端稳压极管D3的第1脚和第3脚间内置的二极管的负极电压开始变低，当低于正极的3.0V时，稳压二极管D3的第1脚和第3脚间内置的二极管导通，又恢复成由电池为南桥供电，保证CMOS电路正常工作，CMOS存储器中的信息不丢失。