Устройство планшета

Электронная «начинка» рядового планшетника

Компьютером сейчас никого не удивишь, а уж планшетником тем более . Наверняка наши потомки будут считать, что планшетные ПК появились раньше ноутбуков и нетбуков. И это не удивительно, ведь за свою скромную историю планшетные ПК завоевали огромную популярность.

Для всех желающих предлагаю ознакомиться с электронной начинкой планшетного компьютера.

В моих руках оказался планшетник Ritmix RMD-825. Да, модель бюджетная, дешёвая, но состав планшетников, как правило, отличается лишь мощностью «комплектухи», принципиальной разницы в устройстве нет.

Что внутри планшета?

Планшетник Ritmix RMD-825 вскрывается легко, две части корпуса соединяются защёлками. Я вскрывал специальным вскрывателем, который часто используется при ремонте сотовых. Под крышкой обнаружил вот что.

• Дисплей (матрица, экран). В данном случае TFT. LCD-матрицы на тонкоплёночных транзисторах (Thin Film Transistor) весьма распространены и дёшевы. Модель матрицы – GL080001T0-50 V1.

• Литиевый аккумулятор Li-polymer на 3,7V ёмкостью 3000 mAh.

  Аккумулятор имеет встроенный контроллер заряда/разряда. Более подробно об его устройстве и алгоритме работы я уже рассказывал на страницах сайта.

Печатная плата требует отдельного рассмотрения.

Процессор.

В центре печатной платы установлен одноядерный процессор – ALLWINNER TECH A13 (1ГГц). На фото слева 8-выводная микросхема в корпусе SO8 – это PCF8563T (8563T) – часы реального времени (RTC) со встроенным календарём. Рядом чип (CF227) в виде «сигары» – это кварцевый резонатор.

Также недалеко от процессора можно обнаружить микросхему задающего генератора на 24 МГц. Маленькая такая деталь, но весьма важная.

ПЗУ.

В качестве ПЗУ используется NAND FLASH-память MT29F32G08CBACA (29F32G08CBACA) на 32Gb (32 гигабит) в корпусе 48-pin TSOP. Рядом на плате есть посадочное место под ещё одну такую же микросхему – видимо для других модификаций планшета. Производитель чипа – Micron.

Аналогичные чипы применяются в твёрдотельных накопителях (SSD-дисках) и USB-флэшках.

ОЗУ.

«Оперативка» планшетника — это две микросхемы H5TQ2G83CFR DDR3 SDRAM-памяти по 2Gb (2 гигабит) каждая. В даташитах на микросхемы памяти всегда указывается память в битах, а не байтах! А если уж быть ещё точнее, то в данной микросхеме 2147483648 бит. Чуть больше, чем 2 миллиарда бит. Корпус H5TQ2G83CFR – BGA, то есть микросхемы запаяны пузом на плату через шарики припоя.

Wi-Fi модуль.

За Wi-Fi отвечает USB-модуль беспроводной связи на базе чипа Realtek RTL8188CUS.

К схеме он подключается посредством 6 контактов. 2 из них – это общий провод (GND). Далее плюс питания +3,3V и два контакта – интерфейс USB (USB_DP и USB_DN). К контакту RF подключается антенна, которая выглядит как медная пластинка причудливой формы.

Цепи питания.

За питание отвечает контроллер питания – микросхема AXP209. В её обвязке можно обнаружить множество катушек индуктивности и ключевых транзисторов. Бывает, что эта микросхема выходит из строя.

С контроллером питания иногда связаны весьма неприятные поломки. Так, при его неисправности планшет может не заряжать встроенный аккумулятор, хотя индикация заряда может отображаться на дисплее планшета. Сам же планшет работает только при подключенном зарядном устройстве.

Такая неисправность приводит к тому, что встроенный литиевый аккумулятор разряжается до минимума и отключается встроенным контроллером заряда/разряда.

Как правило, планшет в таком случае отправляется на полку или в ящик стола, где валяется несколько месяцев. Аккумулятор же за это время ещё сильнее разряжается и переходит в стадию «клинической смерти». Если и удаётся восстановить такой аккумулятор, то его ёмкость заметно снижается, а иногда после зарядки он просто вздувается.

Именно поэтому настоятельно рекомендуется сразу нести планшетник в ремонт, а не откладывать на 2–3 месяца. Также не стоит затягивать с ремонтом, когда сломался microUSB-разъём, через который заряжается планшет.

Управление тачскрином.

FT5306DE4 – контроллер ёмкостной сенсорной панели. Данный контроллер используется для работы с сенсорными панелями размером от 4,3”до 7”. С главным процессором FT5306DE4 связывается по интерфейсу I²C или SPI.

Как и любой планшет, RMD-825 имеет такие элементы, как вибромотор (приклеен клеем к матрице), миниатюрный динамик, микрофон. Также на плате есть разъём для SD-карт, разъём для подключения USB шнура, выход на наушники, коннектор питания. Думаю, не стоит говорить, что такие элементы, как разъёмы, кнопки и коннекторы чаще всего выходят из строя.

Ну и напоследок, посмотрим, как делают планшеты на китайских фабриках. Удивительно то, как ещё много в этом процессе ручного труда – думал, что всё уже давно штампуют роботы:)

Читайте также – Замена дисплея на планшете Ritmix RMD-825.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

• Ремонтируем точку доступа Wi-Fi.

• Ремонт ЖК монитора.

26 января 2015

Сегодня таким удобным и многофункциональным мобильным устройством, как планшет, никого не удивишь. Все приблизительно знают, каким функционалом обладает этот прибор, что можно делать с его помощью, сколько составляет примерное время непрерывной работы… Но мало кто заглядывал внутрь. Постараемся ликвидировать этот недочет и кратко рассмотреть внутреннее устройство планшета.

Внутреннее содержание

Вскрыв корпус, можно увидеть, что составных деталей внутри очень мало. Основная материнская плата занимает примерно половину пространства корпуса, столько же отведено для батареи. Вся плоскость в передней части занята тонкой пластиной экрана. И все — остальные мелкие детали вроде гнезд и разъемов подключения часто располагаются прямо на материнской плате. Отдельно стоит только вибромотор. Рассмотрим подробнее, за счет чего работает планшет.

Материнская плата

Секрет маленьких размеров устройства — минимальные преобразования и низкое потребление энергии. Материнская плата обычного компьютера несет на себе множество цепей согласования и преобразования напряжений, есть даже блоки, отвечающие за эти процессы. Устройство планшета, напротив, является результатом применения подхода максимальной совместимости.

Центральный процессор

Небольшая микросхема в центре печатной платы — вычислительный центр. Размером с контроллер моста у «большого» компьютера, этот маленький чип не оборудован радиатором, а тем более вентилятором. Он выделяет очень мало тепла. Но одновременно это многоядерная вычислительная структура, способная выполнять сотни тысяч операций в секунду и больше.

Вокруг процессора персонального компьютера — десятки конденсаторов и цепей управления питанием. Рядом с процессором планшета расположен всего один блок — задающий генератор. Даже по сравнению с маленькой микросхемой процессора он выглядит крошечным и незаметным.

Постоянное запоминающее устройство

Место, где «прошита» операционная система и хранятся данные пользователя. Это всего одна микросхема перезаписываемой флеш-памяти. В зависимости от модели планшета она может иметь разный объем.

ОЗУ

Блок памяти для промежуточных данных и вычислений. Обычно это пара микросхем еще меньшего размера, чем ПЗУ. С объемом этой памяти работают программы и службы операционной системы во время функционирования планшета. Здесь же производится промежуточная обработка данных, полученных от камер или микрофона.

Модули беспроводной связи

Bluetooth и Wi-Fi находятся обычно на самом краю материнской платы, чаще всего в углу. Вызвано это необходимостью дополнительной антенны и буферного источника питания. Антенна представляет собой полоску пластика с нанесенным медным покрытием. В качестве буфера питания выступает маленький аккумулятор в 3,3 В.

Управление питанием

Блок, действительно работающий «на износ», — центр распределения питания. В функции этого модуля входит преобразование напряжений, контроль уровня заряда аккумулятора, а также параметров напряжения, приходящих «снаружи» — от зарядного устройства, присоединенного компьютера или внешнего устройства. От правильности работы этого модуля зависит функционирование всех внешних портов и камер. Построен этот блок на одной-единственной микросхеме. Неудивительно, что она часто выходит из строя.

Система обработки тачскрина

Экран, точнее, рабочий комплекс матрицы соединен со своим контроллером с помощью довольно тонкого шлейфа. По нему передаются все данные от датчиков емкостного слоя о движениях пальцев пользователя. Задача контроллера тачскрина — обработать и преобразовать полученные сигналы в цифровой формат. Эти данные, в свою очередь, обрабатываются операционной системой и преобразуются в видимые пользователю визуальные реакции, а также соответствующие действия.

Это были устройства и блоки, которые расположены на материнской плате.

Устройство экрана планшета

Конструктивно дисплей состоит из нескольких слоев. Сегодня практически не встречаются экраны с резистивной технологией, поэтому не будем их рассматривать.

Емкостные экраны для определения прикосновения используют простой принцип. Чувствительный элемент представляет собой, грубо говоря, сетку из двух слоев перпендикулярно расположенных проводников. Они очень тонкие, а сетка настолько мелкая, что не воспринимается глазом. Когда на проводники подается напряжение, контроллер тачскрина фиксирует уровень возникшего поля. Пользователь подносит палец. Он тоже токопроводящий, поэтому изменяет поле проводников. По изменению двух сигналов — от разных слоев сетки — контроллер определяет, в каких координатах произошло касание.

Еще один слой формирует изображение. Существует несколько технологий, основанных на различном ориентировании кристаллов. Например, IPS-матрица в выключенном состоянии — черная и непрозрачная. При подаче напряжения кристаллы поворачиваются, пропуская свет. В зависимости от угла, на который «повернута» ячейка одного из трех составных цветов, образуется точка нужного цвета.

Матрица типа TN-Film, грубо говоря, «крутит кристаллами в другую сторону». В выключенном состоянии она прозрачная.

Нижний слой — подсветка. Не вдаваясь в детали, это панель, которая светится с разной силой в зависимости от поданного напряжения. На этом ее работа заканчивается.

И главный слой, по которому постоянно водят пальцами, — защитный. Благодаря тому, что емкостной сенсор не требует деформации для определения касания, сегодня встречаются всевозможные конструкции — пластиковая пленка, пластина, даже слой закаленного или сапфирового стекла.

Аккумулятор

Если описывать внутреннее устройство и принцип работы литий-полимерного источника, можно написать научную статью. Устройство батареи планшета сложное, обязательно включает в себя блок энергоячеек и контроля состояния. От блока мониторинга приходят данные на материнскую плату.

Модуль контроля может запретить работу аккумулятора, если его заряд упал ниже предельного, технически допустимого. Аккумулятор можно «завести» от более мощного источника питания, но планшет сгорит при попытке. Поэтому контроль питания материнской платы и блок мониторинга состояния батареи работают в паре, чтобы не допустить аварийных режимов.

Почему планшеты разные?

Можно спросить — а почему так отличаются конструкции, если внутри все одинаковое? У некоторых планшетов все разъемы с одной стороны, у других — равномерно распределены. Где-то камеры по центру, где-то внизу или в углу.

Ответ прост. Все зависит от разработчика и сборщиков. Проще наладить производственную линию, где автомат соберет материнскую плату со всеми портами и разъемами. От сборщика потребуется установить дисплей, прищелкнуть плату, аккумулятор и соединить все шлейфами. И получится — порты и кнопки в кучу, зато дешево.

Можно сделать отдельные платы для разъемов, предусмотреть для них место, вынести камеры на отдельные посадочные места. Словом, нанять квалифицированный и аккуратный персонал. Зато получится удобное устройство с продуманной эргономикой.

Так что в планшете главное — не только начинка, но и уровень квалификации сборщиков и усердие разработчиков.

Жми «Нравится» и читай лучшие посты на FacebookИспользуемые источники:

• https://go-radio.ru/ustroystvo-plansheta.html
• https://protabletpc.ru/advice/ustroystvo-plansheta-iznutri.html