主板内部设备接口电路及故障排查

主板上的内部设备接口电路主要包括声卡接口、显卡接口、硬盘接口、电源接口及风扇控制接口几种接口电路。

（1）声卡接口电路

1）声卡接口电路组成

声卡接口电路主要由电阻、电容、三端稳压器、晶振、声卡解码芯片、音频功率放大芯片等元器件组成。

2）声卡输出插孔定义

主板上提供的声卡输出插孔依据不同的型号一般有单组和双组插孔。单组插孔最高可支持6声道输出，双组插孔最高可支持8声道输出，使用时可通过驱动的控制面板来选择声卡工作在何种模式。插孔上以颜色作为区分不同的声道，如图3-26所示。

另外，目前很多主板提供了前置面板音频输出接口，可以直接使用前置音频输出面板来代替主板上的后置音频输出面板。其针脚定义如图3-27所示。

3）声卡接口电路原理及故障检测点

图3-26 两组声卡输出插孔定义

图3-27 前置面板音频输出接口针脚定义

不同组成形式的声卡，其接口电路结构也不相同，目前主板大多采用集成声卡。集成声卡接口电路电源由主板供电。由AD1885集成声卡组成的声卡接口电路（见图3-28）在主板上比较常见，其引脚定义如表3-3所示。

图3-28 由AD1885集成声卡组成的声卡接口电路

表3-3 AD1885集成声卡引脚定义

当声卡电路出现故障时，应重点检查电容、电阻、三端稳压器及晶振是否损坏。

（2）显卡接口电路

1）显卡接口电路组成

显卡接口电路主要由显卡芯片、数－模转换芯片、显存及显卡输出接口等元器件组成。

2）显卡接口电路的连接

显卡接口电路接口分为VGA、DVI、HDMI、DIPLAYPORT几种类型，其中AHDMI接口在主板中比较常见。主板上为AHDMI接口时，使用时由于部分显示芯片不支持HDMI规格，所以要在此类显卡上实现HDMI视／音频信号输出，必须把显卡上的HDMI－SPDEF针脚通过导线与主板相连。其针脚定义如图3-29所示。

图3-29 显卡AHDMI接口针脚定义

3）显卡接口电路原理及故障检测点

主板上的显卡接口电路主要用来将北桥芯片内部图形、图像加速处理器的众多信号（包括蓝基色信号、绿基色信号、行同步信号、场同步信号及I2C总线数据信号）送到VGA插座，再由显示器显示出来。

显卡有集成显卡和独立显卡两种类型。目前主板上一般为集成显卡。集成显卡是集成在北桥芯片内，显卡接口电路一般直接连接北桥芯片到VGA插座。其电路原理如图3-30所示。

显卡接口电路中的电阻、电容主要起阻抗转换和滤波的作用；二极管是用来限幅；而电感的作用是用来抑制高频干扰。

当显卡接口电路出现故障时，应重点检查北桥芯片到接口之间的元器件，特别是显卡接口附近的电阻、电容、二极管等。

（3）硬盘接口电路

硬盘接口主要分为IDE接口、SATA接口及SCSI接口三种类型。IDE接口是比较老的接口了，目前已用得很少了。SATA接口电路在主板中较常见，它采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，且具有结构简单，支持热插拔的优点，是目前硬盘的主力接口。

1）IDE接口电路

图3-30 显卡接口电路原理图

IDE（Integrated Driver Electronics）中文全称为电子集成驱动器接口，传输速度为100MB／s，由南桥控制，它共有40个针脚，针脚线均与南桥芯片相连接。其引脚定义如图3-31所示；针脚功能如表3-4所示。

图3-31 IDE接口引脚定义

表3-4 IDE接口针脚功能(www.xing528.com)

IDE接口电路的故障比较少，若该电路出现故障，应重点检查复位Reset是否正常，正常时，电压为5V，若测得电压不正常，则说明与南桥连线开路。另外，还应检查3～18、21、23、25、27、29、31、33、35、37各引脚阻值是否正常，若测得其阻值与实际阻值相差太大，则说明和该针脚连接的电阻已损坏。

2）SATA接口电路

SATA接口引脚定义如图3-32所示。1、4、7脚为接地引脚，一般和负极相连；2脚和3脚分别为数据发送正极信号和数据发送负极信号接口；5脚和6脚分别为数据接收负极和数据接收正极接口。

（4）电源接口电路

1）电源接口分类

主板上采用的电源接口主要有8针或4针接口和24针或20针接口几种类型。其中8针或4针为＋12V辅助供电接口，主要负责向CPU供应＋12V电源输出；24针或20针接口为主板主ATX电源接口，负责供应主板上大部分电源输出。电脑工作时，两个电源插头必须同时连接，否则无法开机。

2）电源接口引脚定义

＋12V辅助供电接口和主供电接口引脚定义如图3-33所示。

图3-32 SATA接口引脚定义

图3-33 两种电源接口引脚定义

现在主板上使用的ATX开关电源，输出的电压类型主要有＋3.3V、＋5V、－5V、＋12、－12V等。24针电源接口为新的电源架构，使用＋12V两路独立供电，两路＋12V电压输出分别对CPU和其他I／O设备进行供电，这样可以减少由于硬盘光驱等对CPU工作时的影响，提高了系统的稳定性。24针主板主ATX电源接口各引脚及各类输出电压功能如下。

①＋12V电压

＋12V输出电压主要为主板上两类硬件提供电源。一是为硬盘、光驱、软驱的主轴电机和寻道电机提供电源；二是为ISA插槽提供工作电压和串口等电路逻辑信号电平。

＋12V电压的稳定性非常重要，此电压若偏低或偏高均会造成计算机出现各类故障。偏低时，会经常出现坏道，系统容易死机而无法使用；偏高时，会造成光驱的转速过高，出现失控现象，从而造成炸盘故障，还会造成硬盘飞转、失速。

②－12V电压

－12V电压主要是为主板上的串口提供逻辑判断电平。因逻辑电平的0电平为－3～－15V，其范围较宽，需要的电流也较小，一般在1A以下，所以对此电压要求不是很大，即使电压有点偏差，也不会造成故障。

③＋5V电压

＋5V电压是计算机主要工作电压，是提供给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电路的工作电压，计算机系统的稳定性与该电源质量的好坏有着直接关系。若＋5V电压提供不足时，CPU工作时会出现速度变慢，从而造成显示屏图像出现停顿或蓝屏。

④－5V电压

－5V电压和－12V电压一样，也是为逻辑电路提供判断电平，该电路需要的电流很小，故不会对系统正常工作造成大的影响，出现故障的概率也很少。

⑤＋3.3V电压

＋3.3V电压是专门设计用来为内存提供电源。内存工作电压要求输出电流大，需20A以上，纹波系数小，对电压的稳定性要求较高。该电压出现偏低时，会造成：容易死机、经常报内存错误信息、无法正常安装操作系统等。

⑥＋5VSB

＋5VSB即＋5V待机电源，ATX电源通过9脚向主板提供＋5V／720mA的电源，该电源为WOL、开机电路、USB接口等电路提供电源。设置跳线，关闭不想使用的功能（例如网络唤醒等），可以避免关闭的设备从＋5VSB供电端分取一部分电流。

⑦PSON＃

PSON为电源开关端，通常为14脚，用来通过判断端口的电平信号从而控制开关电源的主电源的工作状态。此端口的信号电平若大于1.8V时，主电源为关，低于1.8V时为开。开关电源内部有限流电阻，维修时可以直接使用导线或打开的回形针直接短路14脚与其他接地端来使开关电源工作。这时在脱机的情况下，使用万用表来测试开关电源的输出电压是否正常。

⑧PWR OK

PWR OK为电源好信号输出端，输出线的颜色为灰色，其正常输出电源电压为2V以上。通常情况下，若测量灰色线PWR OK的输出端的电压在1V以下时，则说明该电源已不能保证系统的正常工作，应予以更换。

⑨AC 220V

AC 220V为市电输入端，是计算机工作所需电源。其变化范围应在10％之内，安装计算机前应使用具有良好接地装置的220V市电插座。

（5）风扇控制接口电路

主板上的风扇接口与处理器和系统风扇连接，将风扇连接线连接到风扇接口上时，应将红色的线连接到12V的电源针上，黑色的线连接到地线上。对于具有速度感应的风扇，风扇每一次转动都会产生2个脉冲波，系统硬件监控统计并产生风扇转动速度的报告。风扇控制接口电路引脚定义如图3-34所示。

图3-34 风扇控制接口电路引脚定义

在BIOS中可以详细检阅风扇的速度和对风扇的各种工作模式进行设置。风扇控制电路与处理器相连，通过中央处理器监控风扇的转速。所有的风扇都设置了转速安全范围，一旦风扇转速低于安全范围，主板就会发出警讯，通知用户注意，以避免系统因过热而造成损坏。