组成液晶显示石英电子手表的元件不多,除表壳、塑料支架、各类接触片等结构件外主要有石英晶体、CMOS集成电路、微调电容、固定电容、液晶显示器等几种。它们的外形如图1所示。本文介绍几种元件的故障现象并简要分析,供业余修理者参考。

1.石英晶体。石英晶体是组成电子手表石英振荡器的主要元件,它利用石英晶体的逆压电效应产生高精度的时基信号。石英电子手表的走时精度之所以高于机械手表和其它各类电子手表关键也在于此。石英晶体的频率常采用32768Hz。
当石英晶体出现断路、短路、密封不良等情况时电子手表就不能正常工作。剧烈振动易引起晶体内部破裂断路,晶体引出脚安装与焊接不当容易相碰短路。这两种情况都会使振荡电路停振,电子手表就无显示。因为提供电子手表液晶显示器的交流电压是由晶振信号分频变换而得,没有晶振信号液晶显示器就无数字显示。晶体密封不良会使电子手表走时变慢,甚至引起停振。在业余条件下,对石英晶体无法检测,只能用另一只合格品换上试验。
要判断振荡电路是否工作,可以用示波器在振荡电路输出端(也就是石英晶体的一侧)测量,应可见到32768Hz的正弦振荡信号,波形如图2所示。否则说明振荡电路停振,相关元件或电路有故障。图3以“兰陵”五功能电子手表为例,画出示波器与手表电路的连接部位。电池正极端与示波器地端相接。示波器可用SBD-6超低频双线示波器,用Y\(_{1}\)通道测试,(1)扫描时间开关登0.1ms档,(2)Y1量程开关置0.5V档,(3)X轴选择开关置“连续”档,其余旋钮的调节与一般示波器使用时同。测试时注意将仪器良好接地,谨防漏电损坏集成电路。


2.微调电容与温度补偿电容。在石英晶体的两端分别接有一只微调电容和一只固定电容,它们与石英晶体、CMOS集成电路中的反相器共同组成石英晶体振荡器,其中微调电容作频率精调,修正电子手表的走时快慢,固定电容作温度补偿,使电子手表走时更为稳定。由于固定电容的容量较小,可将它做在CMOS电路中,因此有些电子手表在晶体两端就只见有微调电容。
微调电容与固定电容因故障分别断路或全部断路电子手表仍能工作,除走时偏快外振荡电路的其它特性也要受到影响。如果微调电容或固定电容有一只短路,振荡电路就会停振,电子手表就无显示。判断振荡电路是否工作的方法同前。
3. 升压电容与滤波电容。电子手表的液晶显示器需3V工作电压,但电源采用1.5V氧化银电池供电,必须通过升压电路提高电压才能满足液晶显示器的需要。一般升压电路接有两只固定电容,分别为升压电容和滤波电容,区别的方法是滤波电容一端接电路公共端,也就是电池的正极端。图4为兰陵五功能电子手表的升压电容、滤波电容和温度补偿电容的安装位置示意图,但应注意各种不同型号的电子手表电容位置是不尽相同的。电容采用容量为0.047μF左右的微型独石电容。

升压电容与滤波电容采用焊接或粘接的方法接入电路,粘接的电容常因粘接不牢而脱落,电路就不能正常工作,这就需重新补焊。升压电容断路,电子手表显示的数字对比度不足。升压电容短路,有些电子手表显示数字很淡,但仍能计时工作,有些电子手表则无显示。滤波电容短路会使电子手表工作电流剧增,并使电池很快耗尽。滤波电容断路,一些电子手表会出现功能转换不正常、调校不正常等现象。有些电子手表虽然仍能工作,但在供液晶显示器显示的输出端测得波形不正常,如图5所示。通过测试输出端波形可以检查升压电路元件是否有损坏。

4.液晶显示器。液晶显示器的工作原理以往本刊曾有详细介绍,在此就不再赘述。液晶显示器常见的故障是制成显示器的玻璃薄片碎裂引起显示数字缺划。但是导电橡胶的污染与手表CMOS电路的故障也会引起显示数字缺划,这就需拆开手表仔细检查。液晶显示器的公共电极开路或接触不良由于分布电场的作用会出现数字笔划全部显示,如图6所示。另外还有一些不常见的故障如液晶显示器的偏振片剥起会使显示数字模糊,偏振片脱落就看不出显示数字等。

排除了以上几种元件的故障,如果电子手表仍无显示或显示的数字缺划、不能调校对时、不能转换功能等,一般是由CMOS集成电路的故障引起,这就要送专业修理部门去检修了。
检查排除电子手表的故障是一项细致的工作,各种不同的电子手表结构有差异,高档的电子手表更有各种附加机构,修理者需逐步积累经验。如果要焊换其中的元件必须具备一定的焊接经验,宜采用小功率电烙铁。检查的步骤应先检查电池是否有电,各接触片接触是否良好,然后再检查表中元件是否有损坏。切忌盲目乱焊增加人为故障。(李耀祖)