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筆記本的結(jié)構(gòu)雖小且很薄,但它的硬件構(gòu)成也符合馮·諾以曼結(jié)構(gòu)、運(yùn)算、存儲(chǔ)、輸入輸出設(shè)備,如果再具體一點(diǎn),就是再包含有上述部件的直流供電電路，就構(gòu)成了一個(gè)硬件平臺(tái),但他的硬件尺寸和結(jié)構(gòu)同普通臺(tái)式機(jī)有很大的區(qū)別。如輸出設(shè)備—－顯示器,就是采用的很薄的液晶屏來顯示的，存儲(chǔ)設(shè)備--硬盤則是2.5英寸的筆記本硬盤，光驅(qū)也是0.8CM的薄光驅(qū),輸入設(shè)備鍵盤也是很薄的，采用了特殊結(jié)構(gòu)超薄結(jié)構(gòu),運(yùn)算和存儲(chǔ)部件都是專用的超小尺寸的處理器和內(nèi)存,其主板的電路的封裝也是采用密集型的封裝結(jié)構(gòu),其PCB板為6--9層。因?yàn)楹苊芗姆庋b結(jié)構(gòu)，所以使筆記本的故障變的很復(fù)雜,加上其工作頻率很高,所以由電磁兼容性造成的故障也就比其他低頻電路造成的故障要多而復(fù)雜，也就要難以分析和判斷。集成電路多為大功率高頻器件,電容損壞較多一點(diǎn),由于電路的銅鉑走線很多而密集,所以要?jiǎng)佑枚喾N檢修方法來綜合判斷,相互印證,來取得準(zhǔn)確的故障原因,避免一些故障的誤判。對(duì)于顯示器件液晶屏,隨著液晶顯示技術(shù)的成熟與發(fā)展,液晶已有當(dāng)初的偽彩,到真彩,到現(xiàn)在的黑晶銳彩,以及有180度視角的規(guī)則液晶顯示技術(shù),分辨率已有當(dāng)初的800*600到現(xiàn)在最高的2862*2064。尺寸厚度也由當(dāng)初的1.5CM到現(xiàn)在的超薄屏0.65CM。其背光板偏振板的亮度與均勻度也日趨完美,顏色的鮮艷與銳利程度越來越高,其響應(yīng)的上升沿與下降沿的時(shí)間越來越短,在玩一些高端的3D游戲時(shí)幾乎看不到拖尾,已經(jīng)向CRT顯示器看齊了。在屏與主板的連接電路中已由先前的數(shù)據(jù)差摸傳送方式，改為現(xiàn)在的雙屏蔽數(shù)據(jù)線的傳輸,使電路更為簡潔,省去了一些轉(zhuǎn)換芯片,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_能力。
光驅(qū)作為數(shù)據(jù)交換使用最為頻繁的一個(gè)外部存儲(chǔ)器,更多的是向計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)的一個(gè)主要通道。除了網(wǎng)絡(luò)以外,因?yàn)閿?shù)據(jù)的載體光盤已完全取代了磁盤成為數(shù)據(jù)交互的最主要的載體,筆記本的光驅(qū)與臺(tái)式機(jī)光驅(qū)的區(qū)別就是尺寸小而薄，其尋跡伺服電路,以及數(shù)據(jù)整形放大電路,都是采用單片機(jī)編程的控制電路,從而大大簡化了硬件電路,提高了性能和減小了電路板的尺寸。其激光頭采用了微型激光頭,光學(xué)結(jié)構(gòu)也極為簡潔而實(shí)用。托盤的進(jìn)給機(jī)構(gòu)也省去了臺(tái)式機(jī)的龐雜多齒輪齒條機(jī)構(gòu),而采用了簡潔的電磁彈出式的雙段復(fù)合托盤結(jié)構(gòu)來適應(yīng)狹小的超薄空間。其外部尺寸與電器結(jié)構(gòu)均以標(biāo)準(zhǔn)形式制造,所以光驅(qū)的更換與安裝適合幾乎所有的筆記本,除了一些IBM的特殊機(jī)型采用更薄的光驅(qū)除外,筆記本光驅(qū)的生產(chǎn)也幾乎為僅有的幾家國外的大公司所壟斷,如：三星、東芝,替阿克、廣達(dá)、索尼、LG、康柏等幾個(gè)商家生產(chǎn),而幾乎所有的筆記本電腦都是使用這幾家生產(chǎn)的光驅(qū)。
光驅(qū)從最初的CD--ROM到DVD--ROM、DVD--CD-R(康寶)、DVD--DV-R(蘭寶)，其功能得到很大的擴(kuò)展,從讀CD到DVD,又從只讀到能把數(shù)據(jù)寫到光盤上,實(shí)現(xiàn)了讀寫功能,數(shù)據(jù)格式的寫入也從CD格式發(fā)展到DVD格式,從而使寫入的數(shù)據(jù)容量變的更大,使有限的光盤載體能夠容納更多的數(shù)據(jù),但光驅(qū)體積沒有增大,反而更小,所有的這些都是基于數(shù)據(jù)讀取而從硬件上優(yōu)化過的更專業(yè)的單片機(jī)的應(yīng)用,即DSP。由于激光頭是一種功率器件，所以光驅(qū)相對(duì)于其它外設(shè)是一種易耗的備件,其維修通常以從新調(diào)整激光功率為主,清潔光頭,和通過編程加大對(duì)光盤的搜索深度。常規(guī)的方式應(yīng)采取更換，這就涉及到主板與光驅(qū)的兼容問題,即主板的固件(BIOS)與光驅(qū)的固件相互的通信與識(shí)別,這將在光驅(qū)的專門介紹中講述。
筆記本的輸入設(shè)備之一鍵盤，和臺(tái)式機(jī)的也有很大的區(qū)別與不同。由于尺寸的要求與限制,它要求筆記本的鍵盤要很薄,這就使得在鍵盤中將不能安裝鍵盤掃描電路 ,而需將其集成在主板上,鍵帽也被設(shè)計(jì)成扁平狀以滿足起厚度要求,鍵帽的支架被設(shè)計(jì)成X形狀,以獲的良好的手感和穩(wěn)定的擊鍵效果。其印刷電路,采取了在基膜上的銀離子印刷方式,以獲得穩(wěn)定的電氣性能和超薄的尺寸，由于筆記本采用的鍵掃芯片不同,其基膜上的印刷線路也各不相同。筆記本上的鍵盤設(shè)計(jì)也分為兩種,一種為防水鍵盤,一種為常規(guī)鍵盤,還有一些特殊鍵盤,如鍵帽可收放的超薄鍵盤等,鍵盤的彈性支撐多為倒扣的碗型的橡膠帽,幾乎所有的鍵盤都是一樣的,僅有的一些小區(qū)別就是,有的是分離的有的是和上層膜封裝在一起的,但大同小異。
筆記本的另外一個(gè)輸入設(shè)備,觸摸板和指點(diǎn)桿設(shè)備,它是臺(tái)式機(jī)中所沒有的,它采用了陶瓷壓電原理制成再配以采樣保持?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換和運(yùn)算電路，將數(shù)字信號(hào)提供給系統(tǒng)以完成鼠標(biāo)的操作。大部分機(jī)器,只配備其中一個(gè)設(shè)備,但現(xiàn)在有些新款機(jī)器同時(shí)配備了上述兩種輸入設(shè)備,這種設(shè)備只對(duì)連續(xù)變化的壓力有反應(yīng),如果是不連續(xù)的則反應(yīng)就不靈敏,甚或沒有反應(yīng),還有這種壓電設(shè)備對(duì)濕度比較敏感,容易引起鼠標(biāo)自動(dòng)移動(dòng)等奇怪的現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象還可引起一些異常現(xiàn)象,這種設(shè)備的故障率是比較低的。
軟驅(qū)在筆記本的配備中比較少,只在一些早期的機(jī)器中有,使用率比較低,現(xiàn)在的機(jī)器已經(jīng)不再配備軟驅(qū)了,所以就不再詳細(xì)講述軟驅(qū)了。
筆記本的硬盤是采用筆記本的專用硬盤,其供電是采用5V、3V的供電系統(tǒng),和臺(tái)式機(jī)的供電有所區(qū)別,所以耗電量也比臺(tái)式機(jī)小,從而來適應(yīng)電池作為電源的供電系統(tǒng)，由于空間狹小,所以筆記本硬盤的發(fā)熱量比較高一點(diǎn)。筆記本的硬盤有兩種，一種是比較普通的2.5英寸的針插式的硬盤,還有一種更小的1.8英寸的針孔式的小硬盤,一般應(yīng)用于比較小的機(jī)器上,如索尼和東芝的一些小機(jī)器上。筆記本硬盤除了體積和供電系統(tǒng)和臺(tái)式機(jī)硬盤不一樣外,別的都是一樣的,包括其使用以及其邏輯空間。
筆記本的中央處理器(CPU)的體積要比臺(tái)式機(jī)小，功耗要比臺(tái)式機(jī)的小,也就是發(fā)熱量相對(duì)于臺(tái)式機(jī)處理器要小,稱為移動(dòng)版的處理器。但是在某些款式的筆記本,特別是低檔機(jī)上使用臺(tái)式機(jī)處理器,典型的就是使用兩個(gè)很大的風(fēng)扇來進(jìn)行散熱,其邏輯結(jié)構(gòu)和臺(tái)式機(jī)上沒有什么太大區(qū)別,只是其制造工藝的尺寸較小,半導(dǎo)體的刻蝕尺寸更小。
筆記本的主板形狀和尺寸各異,這是和臺(tái)式機(jī)主板最大的區(qū)別之一。筆記本主板的元件和布線的密度要比臺(tái)式機(jī)高的多,其使用的元器件也和臺(tái)式機(jī)有很大的區(qū)別,筆記本板子的布線為6到9層,而臺(tái)式機(jī)的布線為2到4層,這致使筆記本的主板對(duì)電磁兼容和絕緣層的介電常數(shù)的要求非常高。其直流供電電路也跟臺(tái)式機(jī)有很大區(qū)別,機(jī)器工作所需的直流電壓都是在主板上通過專門的脈寬調(diào)制電路進(jìn)行高效的直流轉(zhuǎn)換的,如處理器、內(nèi)存、芯片組、光驅(qū)、硬盤以及各接口芯片、板載的顯卡、網(wǎng)卡以及貓等芯片的供電。主板上的集成度也比臺(tái)式機(jī)大的多,就為維修增添了一些難度,另外主板上的元件多為貼片元件,芯片組為球柵狀封裝方式,也就是所說的BGA帖裝,直流電源的輸出電路多為大電流的貼片封裝的場效應(yīng)管,可以為器件提供瞬間的大電流灌給,而電源的內(nèi)阻極低。
筆記本的顯卡多是集成在主板上的,這是和臺(tái)式機(jī)的較大區(qū)別,一般顯存是由主存劃出來的,而比較高檔的機(jī)器上則是在其顯示芯片上配有獨(dú)立的顯存。
筆記本的內(nèi)存要比臺(tái)式機(jī)的內(nèi)存尺寸小的多,也分為SD的和DDR的兩種,前端總線有233、333和400的等。SD的內(nèi)存條分有八片、十六片的,這種封裝的容量為256M,其中八片的只能上1G以上的處理器,十六片的上1G以下的處理器。筆記本的內(nèi)存在配一些品牌原裝機(jī)的時(shí)候會(huì)存在兼容性的問題,在筆記本的內(nèi)存中還存在MINI條,多用于一些日本品牌的機(jī)器中,如索尼和東芝機(jī)器。在內(nèi)存顆粒的封裝類型中可分為兩類,一類是SSOP封裝,一類是BGA封裝,其中BGA的封裝電器參數(shù)比較穩(wěn)定,電磁兼容性比較好,這些都是有BGA封裝的優(yōu)點(diǎn)來決定的,主要用在一些容量比較大的內(nèi)存條的封裝。很大一部分的條子,包括老條子都是SSOP的封裝形式，優(yōu)點(diǎn)是便于貼裝焊接,內(nèi)存顆粒多為韓國現(xiàn)代和三星以及臺(tái)灣的一些品牌,內(nèi)存條的容量分為32M、64M、128M、256M、512M、1024M(1G)的,內(nèi)存條的質(zhì)量不好可以造成很多稀奇古怪的問題。
因?yàn)楣P記本的移動(dòng)性,所以在它的供電當(dāng)中,電池就成了不可或缺的配置。目前的主流電池包括鎳鉻電池(NICD),鎳氫電池(NIMH)和鋰離子電池(LI-ION)。由于有不同的特性,它們被不同的移動(dòng)設(shè)備所采用。在這三者之中,鎳氫和鎳鉻電池由于同樣采取了鎳做為陰極材料所以它們的特性基本相同,其工作電壓基本上均為1.2V,而由于推出時(shí)間比較早(1963年研制成功)加上特性上的不足,鎳鉻電池到今天已完全被淘汰了。
鎳氫電池是鎳鉻電池的一種改進(jìn)型產(chǎn)品,由于用氫氧化物作為電池的陽極材料,所以鎳氫電池具有更大的單位體積能量密度。也就是說在相同體積下鎳氫電池具有比鎳鉻電池更大的容量,除了在體積和密度上的優(yōu)勢以外,也有很大的耐用性,充放電次數(shù)最高可在1200次,并可以回收再利用。由于后來對(duì)電池容量的需求進(jìn)一步加大,所以就有容量更大的電池--鋰離子電池的出現(xiàn),現(xiàn)在的鋰離子電池根據(jù)鋰離子化合物的不同分為:鋰-聚乙烯電池,鋰-二氧化錳電池,鋰-亞硫酰氯電池以及鋰-二氧化硫電池,不論什么形式的鋰離子電池其特性都差不多。鋰離子電池的體積和重量都更傾向于輕薄的移動(dòng)設(shè)備,其放電電壓為3.6-3.7V,沒有明顯的記憶效應(yīng),所以不需要定期的充放電管理,它分為圓柱型和長方型,現(xiàn)在的筆記本電池都是鋰離子電池。筆記本電池的內(nèi)部也有一個(gè)小的單片機(jī)系統(tǒng)，用來記錄和實(shí)時(shí)跟蹤電池的各種參數(shù)的變化，并通過主板上的充電電路來調(diào)整充電狀態(tài)，是大電流狀態(tài)還是在涓流狀態(tài)，并將電池的一些參數(shù)的變化實(shí)時(shí)的傳送給筆記本主板上的電源管理的單片機(jī)來對(duì)電池的充放電進(jìn)行管理，并把這些信息通過BIOS被系統(tǒng)調(diào)用，顯示電池的相關(guān)信息。
筆記本還配有電源適配器，用來在家庭和辦公室時(shí)為筆記本的工作供電并同時(shí)對(duì)筆記本的電池充電。筆記本的電源適配器實(shí)際上就是一個(gè)開關(guān)電源，它根據(jù)筆記本的功耗大小來提供不同功率的輸出，電源質(zhì)量的好壞仍可以通過重量來判斷，因?yàn)楹玫碾娫催m配器的開關(guān)變壓器用的線徑越粗，它的輸出功率就越大，輸出電流就越穩(wěn)定，所以也就越重。原裝的和OEM的區(qū)別不大，而由于品牌效應(yīng)，價(jià)格的差異卻是巨大的，OEM的也魚龍混雜，需要識(shí)別，不要一味的追求便宜，電源適配器的優(yōu)劣對(duì)筆記本使用的穩(wěn)定以及電池的使用壽命也有很大的影響。
以上是筆記本硬件的整體架構(gòu)，可以讓初學(xué)者有個(gè)整體的大致認(rèn)識(shí)，以上介紹避免了專業(yè)的原理介紹，努力采用了更通俗易懂的語言。
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