Неисправный кварц на материнской плате

Обновлено: 21.11.2024

Странная проблема с материнской платой 386 (SILICON VALLEY 386WB)

Действия по теме

Первое сообщение от SSTV2

Сначала казалось, что материнская плата сильно повреждена из-за протекающей батареи, но после очистки проржавевшего участка все выглядело не так уж плохо. Всего пришлось пропатчить 8 открытых трасс и заменить все контакты в DIP-разъеме контроллера KB. MB успешно отправил сообщение с первой попытки. Сначала у него был плохо сконфигурирован кэш L2 (различные размеры ИС SRAM и неправильные настройки перемычек), а также были неисправны 2 ИС SRAM в BANK1. Во всяком случае, перенастроенный кеш L2 и загруженная командная строка ПК без зависания. Мне удалось правильно протестировать МБ с DOOM и другим программным обеспечением, проверка кеша показала, что установлено правильное количество L2.

Но через какое-то время MB начал зависать в таймдемо DOOM и вылетать, даже при запуске скандиска. Проверка кеша тоже не проходила, постоянно вылетала. Установите тайминги L2 с 0WS (по умолчанию) на 1WS, тогда проверка кеша пройдет, но DOOM по-прежнему будет вызывать сбои в системе. Короче говоря, это не было связано ни с оперативной памятью, ни с кешем, я заметил одну странную вещь в настройках CMOS:

Имя файла 0s.jpg Размер файла 1,5 МБ Просмотров 464 просмотра Лицензия на файл Исключение для добросовестного использования/добросовестного обращения

Можете ли вы определить, что здесь не так? 🤣
Подсказка -> часы RTC перестали работать.

Каждый раз, когда происходит сбой системы, часы увеличиваются на одну секунду:

Имя файла 6s.jpg Размер файла 1,31 МБ Просмотров 464 просмотра Лицензия на файл Исключение для добросовестного использования/добросовестного обращения

Я еще раз осмотрел место коррозии, снова проверил каждый VIA и трассировку, но ничего не нашел, кроме неисправного транзистора Q2, который является частью переключателя, подающего +5 В на тактовый генератор RTC. схема. Заменил транзистор, такты ген. схема теперь получает правильное напряжение +5В, но часы в BIOS по-прежнему не работают.

Имя файла Q2.jpg Размер файла 1,38 МБ Просмотров 464 просмотра Лицензия на файл Добросовестное использование/исключение добросовестного обращения

Завтра мне придется углубиться в схему, что-то там еще не так.

Имя файла MB.jpg Размер файла 1,9 МБ Просмотров 464 просмотра Лицензия на файл Добросовестное использование/исключение добросовестного обращения

Имя файла DMG.jpg Размер файла 1,86 МБ Просмотров 464 просмотра Лицензия на файл Добросовестное использование/исключение добросовестного обращения

Могут ли эти сбои быть вызваны неработающим отсчетом времени RTC, и если да, то почему. Впервые сталкиваюсь с такой проблемой.

Возможности:
． Отличные характеристики старения
． Возможности массового производства
． Конструкция с высокой надежностью
． Соответствует RoHS / не содержит свинца
． Настроено по запросу

Возможности:
． Сварка швов
． Превосходная паяемость
． Автоматическая и идеальная упаковка благодаря тисненой ленте
． Отличная вибростойкость и ударопрочность
． Соответствует RoHS / не содержит свинца
． Отличные показатели старения

Возможности:
． Низкая стоимость
． Стандартная упаковка
． Кристалл высокой надежности и стабильности
． Широкий диапазон частот и допуски калибровки
． Доступно
． Соответствует RoHS / не содержит свинца

Последние статьи

Ваша история просмотров

Применение кристалла кварца в материнской плате компьютера

Применение кварцевого кристалла в материнской плате компьютера

Кварцевый резонатор называется кристаллическим резонатором , именуемым также кристаллом.Материнская плата компьютера, как правило, представляет собой прямоугольную плату, на которой установлены различные микросхемы генератора и тактового генератора. Чип часов, состоящий из основной платы, большинства компонентов на материнской плате, обеспечивающих сигнал от тактового генератора, тактовый генератор является ядром схемы часов материнской платы, как сердце материнской платы. Основной кварцевый тактовый генератор, кварцевый генератор и звуковая карта реального времени, кристалл NIC.

Генератор часов и схема производства часов подключены, частота 14,318 МГц, повреждение кристалла приведет к отказу материнской платы. При нормальной работе напряжение между двумя выводами 1-6В

2, звук кристалла

Звуковая карта и чип звуковой карты подключены к генератору, частота генератора составляет 24,576 МГц, после повреждения это приведет к ухудшению звука или бесшумной ошибке. При нормальной работе на двух контактах напряжение составляет 1-2,1 В.

Частота кристалла NIC и чипа NIC составляет 25 МГц, генератор поврежден, что приведет к сбою работы сетевой функции. При нормальной работе напряжение между двумя выводами 1,1-2,1В.

4, кристалл реального времени

Частота кристалла реального времени и микросхемы южного моста составляет 32 768 кГц, генератор поврежден, что приведет к правильному времени ошибки или невозможности запуска. При нормальной работе напряжение между двумя контактами 0,5В.

Многих людей попросят подняться над кристаллом, в конце концов, какой эффект будет иметь? Материнская плата компьютера, как правило, имеет 2-3 кристалла кварца, очень просто, что кристалл материнской платы компьютера используется для управления временем приложения, компьютер имеет схему синхронизации, таймер вызова.

Компьютерный таймер, как правило, представляет собой прецизионно обработанный кварцевый кристалл, кварцевый кристалл в напряжении в пределах определенной частоты, частота зависит от размера кристалла и от того, как он режется при напряжении. С каждым кварцевым генератором связаны два регистра, регистр хранения и счетчик. Каждый раз, когда кварц колеблет кварц счетчика на 1, когда счетчик достигает 0, чтобы сгенерировать прерывание, не допускайте перезагрузки счетчика начального значения. Этот метод делает возможным программирование таймера для прерывания 60 раз в секунду (или прерывания любой другой желаемой частоты). Каждое прерывание называется тактом часов.

Кристалл эквивалентен конденсатору и резистору в параллельной и последовательной двухконцевой сети конденсатора в электротехнике, электротехника в сети имеет две точки резонансной частоты, в которых низкочастотный последовательный резонанс, высокочастотный параллельный резонанс. Из-за характеристик самого кристалла, находящегося в двух частотных диапазонах, в этом очень узком частотном диапазоне генератор эквивалентен конденсаторной катушке индуктивности, поэтому, пока кристалл соединен параллельно с соответствующим, он будет формировать параллельный резонансный контур. Параллельная резонансная цепь с цепью отрицательной обратной связи может представлять собой цепь синусоидальных колебаний, частота генератора эквивалентна частоте индуктивности. Область применения очень узкая, поэтому, даже если параметры других компонентов сильно различаются, частота генератора сильно не изменится. .

Кварцевый кристалл является важным параметром, который является значением емкости нагрузки, выберите параллельный конденсатор, и емкость нагрузки будет равна значению, вы можете получить резонансную частоту кристалла. Цепь номинального кварцевого колебания обычно находится в инвертирующем усилителе (обратите внимание, что это не конец двухфазного инверторного усилителя), кристалл доступа, еще два конденсатора соответственно на обоих концах кристалла, другой конец каждого конденсатора подключен к земле, Емкость двух последовательных конденсаторов должна быть равна значению емкости нагрузки, обратите внимание, что выводы IC имеют эквивалентную входную емкость, это нельзя опускать.

Общая емкость нагрузки кристалла составляет 15p или 12,5p, если мы рассмотрим эквивалентные выводы элемента входной емкости, схема колебаний кристалла состоит из двух конденсаторов 22P, что является хорошим выбором. Настольный метод измерения кварцевого генератора работает с измерением напряжения на двух выводах, равного половине напряжения микросхемы. Например, рабочее напряжение 51 однокристальной +5В составляет около 2,5В. А если пинцет коснется кристалла другой ногой, то напряжение явно изменится, то есть запустится.

Когда-то большинство наших часов были заводными устройствами, затем мы перешли на электрические часы, которые подключались к сетевой розетке. В настоящее время многие часы питаются от одной батарейки типа АА.Однако враг всех часов — это пыль и грязь, которые могут легко забить шестеренки и вывести механизм из строя. В этом руководстве я покажу вам, какие части вы можете попробовать очистить, чтобы ваши часы снова заработали.

Аналоговые и цифровые часы

Часы, которые я ремонтирую здесь, имеют аналоговый дисплей. Однако электроника, управляющая дисплеем, является цифровой и использует генератор и микросхему счетчика для разделения частоты. Чтобы понять несколько запутанную разницу между аналоговым и цифровым, которые являются словами, которые могут означать разные вещи в зависимости от контекста, см. мою статью «Аналоговые и цифровые сигналы и дисплеи — в чем разница».

Как работают кварцевые часы?

Механизм (также называемый движением) или рабочие части в часах с кварцевым аккумулятором немного проще, чем в традиционных заводных часах.

В основе часов лежит кварцевый генератор, который генерирует импульс каждую секунду. Осциллятор — это устройство, которое совершает определенные действия, например маятник, качающийся вперед и назад, вибрирующий камертон, струна на гитаре или воздух в органной трубе. Все это механические генераторы, но есть и электронные генераторы.

Электронный осциллятор генерирует сигнал напряжения, который повторяется с заданной частотой. В случае генератора в часах он работает с частотой несколько тысяч герц или циклов в секунду. Электронный компонент, называемый кварцевым кристаллом, устанавливает частоту генератора примерно на 32768 Гц с высокой степенью точности. Частота делится и уменьшается, так что в конечном итоге она становится 1 Гц или 1 цикл в секунду. Выход генератора приводит в действие электромагнит, который воздействует на крошечный магнитный ротор, переворачивая его на пол-оборота каждую секунду. Ротор имеет зубья шестерни, которые входят в зацепление с другими зубчатыми колесами, что в конечном итоге приводит к повороту стрелок часов.

Преимущество электронных кварцевых генераторов заключается в том, что их частота очень стабильна и, в отличие от механических часов, не сильно меняется в зависимости от температуры, влажности или других условий окружающей среды. Это означает, что часы на батарейках показывают точное время и не увеличивают и не теряют минуты, как заводные часы, при раскручивании пружины или изменении температуры.

Часто в интегральных схемах для генерации тактового сигнала используется кристалл кварца. Однако это достигает скорости только в МГц. Какой компонент или какая схема генерирует сигналы частотой до 5 ГГц, как в компьютерных процессорах?

Как можно увеличить эту скорость при разгоне ПК (поскольку я не предполагаю, что кристалл ускоряется, если на него подать более высокое напряжение или охладить его)?

\$\begingroup\$ Почему вы предполагаете, что кристаллы кварца достигают частот только до нескольких килогерц? У меня в ящике стола лежат кварцы на 27 МГц. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ Вы правы @FakeMoustache, но я имел в виду кристаллы от 1 гигагерца и выше. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ Хорошо, я видел кварцевые генераторы до 150 МГц, на практике используется до 50 МГц. Частоты выше этого создаются с использованием PLL, как упоминает Воутер. Я работаю над продуктом, в котором мы используем PLL для преобразования 25 МГц в 60 ГГц! \$\конечная группа\$

2 ответа 2

На самом деле кварцевые генераторы могут легко разгоняться до десятков МГц. Кроме того, в большинстве случаев используется PLL (Phase Locked Loop), который представляет собой генератор, который сам по себе не очень точен, но может быть настроен (его частота может быть несколько изменена). Частота этого высокочастотного генератора делится на подходящий коэффициент (деление сигнала на степень 2 легко и абсолютно точно), а затем сравнивается с, скажем, генератором на 10 МГц. Сравнение используется для настройки высокочастотного генератора. Таким образом, высокая частота создается с (почти) точностью низкочастотного кварцевого генератора.

В большинстве случаев все эти схемы встроены в микросхему процессора. Это потому, что его можно настроить под программным управлением, а маршрутизация такого высокочастотного сигнала между чипами — это кошмар.

\$\begingroup\$ 5 лет назад (и, вероятно, до сих пор) было правдой, что большинство материнских плат имеют старый добрый кристалл 14,318 МГц и микросхему тактового генератора (PLL), которая генерирует другие частоты шины, такие как 33 МГц ( PCI), 48 МГц (USB) и промежуточная частота «FSB», например, 100 или 200 МГц оттуда. Затем ЦП берет частоту FSB и умножает ее до диапазона ГГц с помощью другого встроенного PLL, что позволяет избежать проблемы фактической передачи тактовой частоты ГГц на любое расстояние или передачи ее через контакты ЦП :) \$\endgroup\$< /p>

Вам не нужен кварц для генерации, любой реактивный компонент, такой как конденсатор или катушка индуктивности, с усилителем может справиться с этой задачей. Фактически, кристалл эквивалентен последовательным R, L и C, параллельно соединенным с C. Преимущество кристалла в том, что резонансная частота очень точна. Чтобы генерировать более высокие частоты, люди используют другие резонансные компоненты (например,катушки индуктивности и конденсаторы внутри микросхем) в их цепи генератора.

В некоторых схемах генератора частота может изменяться в зависимости от приложенного напряжения (ГУН). Они используются для точной генерации высоких частот путем деления выходной частоты и сравнения ее с точным источником низких частот, таким как кристалл, а затем соответствующей регулировкой управляющего напряжения. Одним из примеров является PLL (контур фазовой автоподстройки частоты), который генерирует напряжение, пропорциональное разнице фаз между разделенными высокочастотными тактовыми импульсами и опорными тактовыми импульсами.

Знаете ли вы, что на материнской плате вашего компьютера есть батарея? Вот что делает батарея материнской платы CMOS и зачем она нужна.

Если вы используете старый настольный компьютер или ноутбук, материнская плата вашего компьютера содержит встроенный аккумулятор. Но, в отличие от стандартной батареи ноутбука, батарея материнской платы не питает компьютер, пока вы его используете.

Наоборот, батарея (известная как CMOS) крошечная и активна только тогда, когда вы не используете компьютер.

Итак, зачем на материнской плате батарея и для чего она нужна? Как долго работает батарея CMOS? Давайте узнаем.

Что такое батарея CMOS?

КМОП означает комплементарность металл-оксид-полупроводник. На заре персональных компьютеров в CMOS RAM (тип энергозависимой памяти) хранились настройки BIOS.

Для CMOS RAM требуется батарея; в противном случае настройки были бы потеряны при выключении ПК.

Современные компьютеры больше не используют CMOS RAM. Они хранят настройки BIOS в энергонезависимой памяти, что означает, что для сохранения настроек не требуется постоянное питание.

В то же время современные материнские платы UEFI хранят настройки во флэш-памяти или на жестком диске компьютера. В этих системах батарея не требуется, но вы все равно часто ее найдете.

Что такое UEFI?

Спецификация Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) заменила BIOS. UEFI — общеотраслевой стандарт, согласованный производителями микросхем Intel и AMD, а также Microsoft и производителями ПК. Он улучшает BIOS.

Из-за того, что BIOS уходит своими корнями в эпоху IBM-совместимых персональных компьютеров 1980-х годов, у BIOS есть некоторые ограничения. UEFI устраняет эти проблемы, добавляя, например, поддержку дисков емкостью 2,2 ТБ и более, 32-разрядные и 64-разрядные режимы и безопасную загрузку.

Последняя функция — это способ защиты ПК. Безопасная загрузка гарантирует, что вредоносные программы не будут использовать процесс загрузки компьютера. Он делает это, проверяя, что любой код, выполняемый при загрузке, имеет действительную цифровую подпись. Наш подробный обзор UEFI и того, как отключить его для двойной загрузки, объясняется далее.

Другие функции UEFI включают выбор загрузки, разгон и настройку различных параметров материнской платы.

Что такое BIOS?

Вместо UEFI в старых компьютерах используется BIOS или базовая система ввода-вывода, хранящаяся в микросхеме на материнской плате вашего компьютера.

При загрузке компьютера запускается BIOS, выполняется самотестирование при включении питания (POST) и инициализируется аппаратное обеспечение компьютера. Затем BIOS передает управление загрузчику, обычно на жестком диске. (Загрузчик также может загружаться с USB-устройства или оптического диска.)

Затем загрузчик загружает вашу операционную систему --- Windows, Linux, macOS или любую другую. BIOS отвечает за низкоуровневые системные задачи. Вы можете войти в экран настроек BIOS вашего компьютера, нажав клавишу во время загрузки.

Экран настроек BIOS позволяет настроить низкоуровневые параметры оборудования вашего компьютера. Они различаются у разных производителей материнских плат, но некоторые параметры являются универсальными. Примером может служить изменение порядка загрузки компьютера — порядка, в котором компьютер загружает операционные системы из подключенного хранилища.

Intel намерена заменить BIOS на UEFI на всех чипсетах к 2020 году.

Зачем вашей материнской плате нужен аккумулятор

Итак, если многие компьютеры хранят настройки BIOS в энергонезависимой памяти, почему материнские платы до сих пор поставляются с батареями? Просто: материнские платы по-прежнему оснащены часами реального времени (RTC).

Включите или выключите компьютер --- батарея работает все время. Часы реального времени представляют собой кварцевые часы, похожие на старые наручные часы.

Когда компьютер выключен, батарея обеспечивает питание часов реального времени. Таким образом ваш компьютер всегда определяет точное время при включении питания.

Когда пора заменить аккумулятор материнской платы?

Как мы все знаем из собственного опыта, батарейки не вечны. В конце концов батарея CMOS перестанет работать; обычно они служат до 10 лет.

При регулярном использовании компьютера батарея CMOS работает дольше. И наоборот, аккумулятор в компьютере, который в основном выключен, быстрее разрядится — в конце концов, он больше использует аккумулятор.

Если батарея на старом компьютере, где настройки BIOS хранятся в CMOS, выйдет из строя, вы увидите такие сообщения об ошибках:

Отказ батареи CMOS
Ошибка ACPI BIOS
Ошибка чтения CMOS
Ошибка контрольной суммы CMOS
Установлен новый ЦП

Последний пункт поначалу сбивает с толку, но объяснение простое. Без батареи питания BIOS материнская плата не может вспомнить, что ЦП уже был установлен ранее. Таким образом, каждый раз, когда вы загружаете компьютер, он думает, что это что-то новое.

На новом компьютере, на котором настройки BIOS хранятся в энергонезависимой памяти, компьютер может загружаться нормально, но компьютер может перестать отслеживать время при выключении питания. Это может привести к проблемам с подключением и загрузкой обновлений, поэтому это стоит исправить.

Как заменить батарею CMOS материнской платы

Чтобы устранить эти проблемы, необходимо заменить батарею CMOS – небольшой серебристый диск, расположенный на материнской плате. Обычно это батарея CR2032, она также используется в калькуляторах, часах и других небольших электронных устройствах.

Прежде чем продолжить, выключите компьютер, отсоедините кабель питания и, если вы используете ноутбук, отсоедините аккумулятор. Открывая компьютер, соблюдайте стандартные шаги по обслуживанию ПК и будьте осторожны со статическим электричеством

Обратите внимание, что на некоторых компьютерах батарея может быть припаяна к материнской плате. Это потребует полной замены материнской платы или ремонта на заводе-изготовителе.

Извлеките батарею CMOS, чтобы устранить проблемы с ПК

Извлечение и повторная установка батареи CMOS (известная как "вытягивание") также может использоваться в качестве шага по устранению неполадок на старых компьютерах.

Например, если на компьютере установлен пароль BIOS, извлечение и замена батареи CMOS приведет к удалению пароля. Однако обратите внимание, что другие настройки BIOS также будут стерты.

(Если компьютер хранит свой пароль в энергонезависимой памяти, это не поможет. В противном случае вы можете найти способ сбросить пароль с помощью перемычки на материнской плате.)

Вы также можете сбросить настройки BIOS из самой BIOS, если компьютер загружается правильно. Найдите параметр «Очистить CMOS» или «Восстановить настройки по умолчанию».

Вот почему на вашей материнской плате есть батарея

Итак, теперь вы знаете, почему на вашей материнской плате батарея:

В старых системах батарея CMOS сохраняет настройки BIOS.
В более поздних моделях батарея CMOS питает часы ПК.

Заменить батарею CR2032 на материнской плате несложно, хотя в некоторых случаях они закреплены на материнской плате. К счастью, батарейки CR2032 легко найти, поэтому с заменой проблем не возникнет.

Вот еще один распространенный тип батареи, который вы, вероятно, использовали, но не знаете, как она называется: батарея 18650.

Читайте также: