本刊1983年第4期已介绍过普通型荧光显示计算器的检修方法，这里再介绍一下函数型荧光显示计算器的基本电路、原理、结构及故障检修方面的实用知识和经验。由于函数型荧光显示计算器的电路及结构等都要比普通型的复杂，所用元器件也较多，产生故障的种类和原因也就多些和复杂些，因此检修前更需较全面地熟悉计算器中各部分电路的基本原理、各元器件的主要作用、印制板上元器件的排列位置及机壳、印制板的拆卸方法等诸方面的情况。本文拟以社会拥有量较多、电路及结构较典型的CASIO fx—120型10位函数计算器为例，介绍它的基本电路、原理、必要的检修数据资料、结构和元器件排列位置，以及故障现象和检修方法。由于一般函数型计算器的电路及原理大同小异，因此本文所讲的有关知识对了解和检修其它型号的函数型荧光计算器也同样可作参考。
基本电路及原理
fx—120型计算器的总电路图如图1所示。它主要由直流电压变换电路、大规模集成电路LSI、按键线路和荧光组合数码管（显示器）等四大部分所组成。其中电压变换电路是计算器的电源部分。由于荧光数码管及LSI的部分工作电压较高，用几节干电池直接作为电源是不行的，因此需要通过电压变换电路把电池电压升高，同时变换出几种不同幅值的电压，以供LSI和数码管使用。图1中的电压变换电路由振荡管BG\(_{2}\)及BG3、振荡变压器TC—14及一些阻容和二极管等元件所组成。它的简单工作原理如下。BG\(_{2}\)和BG3与TC—14的1、2端绕组和6、7端绕组等组成了变压器耦合式振荡器。R\(_{3}\)是BG2的偏置电阻，R\(_{4}\)、C3分别为耦合电阻和电容。振荡器工作时，TC—14变压器1、2端绕组上的振荡能量通过电磁感应耦合到其它绕组，使各绕组产生一定的振荡电压。其中3、5端绕组输出有效值约为3.8伏的近似方波电压供给数码管灯丝用。6，7端绕组输出的电压经二极管D\(_{4}\)、电容C6整流和滤波后加到LSI的第2脚上（V\(_{DD}\)）。6，8端绕组输出的电压经D3、C\(_{5}\)等整流、滤波后送到LSI的第4脚上（VGG）。V\(_{GG}\)还通过R5C\(_{9}\)回路加到LSI的R端（第3脚）。由D2、C\(_{8}\)对6、9端绕组的交变电压整流滤波后，输出一直流电压（22伏）供数码管用。这个电压的正极接地，负极通过TC—14的4脚端与数码管的灯丝连接，这样就使数码管的阴极（即灯丝）对地有了一固定负电位。LSI的1脚电压（VDIS）由TC—14的6、 10端绕组输出电压经D\(_{1}\)、C7整流滤波后提供。
由于LSI和数码管的工作电压要求比较稳定，而电池电压和温度等的变化会引起变换器各路输出电压幅值的改变。当改变太大时，就会引起LSI或数码管工作失常或损伤，甚至损坏。因此在电路中设置了稳压二极管DW\(_{2}\)来稳定各路输出电压。由图1可见，DW2的负极与BG\(_{2}\)的基极、R3等连接，如果振荡电压幅度因某种原因变大，V\(_{GG}\)（C5两端的电压）也欲上升，但被DW\(_{2}\)箝制住，使之不能上升。结果致使流过DW2的电流增大，BG\(_{2}\)基流则变小，从而振荡幅度减小，起到了稳幅作用。
在图1中变换电路的左边，还有一个由三极管BG\(_{1}\)、稳压二极管DW1和R\(_{2}\)等组成的简单射极输出稳压器。这个稳压器用来稳定外接电源的电压，以防止外接电源的电压变化太大而对计算器产生不良影响。当计算器使用机内电池作电源时稳压器不起作用。
大规模集成电路LSI是计算器中最重要的器件。尽管LSI的内部电路很复杂，但无非是由存储器、运算器和控制器等三大部分所组成。内部如有损坏是无法修理的所以只将它的外引线部分画出。
让我们再来看图1所示的具体电路。fx—120型计算器的输入部分共有39个按键、1个RAD、DRA、DEG选择开关和1个SD运算选择开关。按键部分与LSI连接的导线仅19根（1～20，其中6是空脚）。图1中按键部分输出线中的P\(_{1}\)～P111l根线分别与数码管的各位数字的控制栅极引线相连接，又同时与LSI的5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、16引脚相连。数码管内部每位数字有8段阳极，S\(_{1}\)～S7和DP，见图1左上部所示。多位数字的相应阳极段连接在一起（例如第一位数字的S\(_{1}\)段和第二位、第三位……数字的S1段）。每位数字有独立的控制栅极，而阴极（即灯丝）则是公用的。荧光组合数码管LD8197A的12位数字的相应段阳极都共接在一起了，引出管外的仅S\(_{1}\)～S7和D.P等8个引脚。要使数码管显示，必须在V\(_{F1}\)、VF2两端加上灯丝电压点燃灯丝，同时在欲显示段（阳极）和相应的控制栅上施加相对于阴极为正的额定电压。如果阳极或相应的控制栅电压为零，则数码管不显示。计算器工作时，由LSI的5～13、15～16脚输出脉宽为275微秒的时序脉冲，对数码管的各控制栅按位序（从P\(_{1}\)至P11）不断进行扫描，相邻位的脉冲间隔时差约25微秒（见图2所示）。当脉冲扫描到某一位控制栅时，该位的控制栅对阴极就有正20伏左右的高电位。如果此时该位的阳极段对阴极的电位也为高，那么相应的阳极段即显示。以后，随着扫描脉冲不断地周期性出现，该位阳极段就不断快速地重复显示。只有当阳极段电位变低时显示才消失，阳极段是否为高电位，那就要取决于按键输入到LSI中的信息如何了。例如当时序脉冲扫描到P\(_{3}\)控制栅时，第三位数字的S1、S\(_{2}\)、S3、S\(_{4}\)、S7阳极段为高电位，其余阳极段为低电位，那么第三位就显示“3”。其余位的显示情形可类推。LSI的5～13、15～16，D.P及S\(_{1}\)～S7脚的输出脉冲波形示意图见图2所示。
尽管数码管的显示是间断重复性的，但由于时序扫描脉冲等的重复频率较高。因此人眼感觉不到它的间断性，从显示屏上看到的数字显示是稳定不闪烁的。采用这种扫描驱动法的优点是可大大减少数码管的引出脚和LSI的输出端，从而便于简化电路、提高可靠性等。如图1所示数码管总共才22根引脚（其中第12位数没使用，实际还可减少一根引脚）。倘若都按位分段引出，则要多达100根左右的引脚。
fx—120型计算器的LSI各引脚电压值列在表1中，其中21～28脚的电压值是指数码管显示一个0时的数值。表2列出了电路中各测试点的正常电压值。这些数据对于维修计算器很有帮助，应该记住。
表1
引脚号 电压值 引脚号 电压值
l（V\(_{DIS}\)） －27V 15（P10） －22V
2（V\(_{DD}\)） －5V 16（P11） －22V
3（R） －5V 17（KI\(_{4}\)） －24V
4（V\(_{GG}\)） －9V 18（KI3） －24V
5（P\(_{1}\)） －22V 19（KI2） －24V
6（P\(_{2}\)） －22V 20（KI1） －24V
7（P\(_{3}\)） －22V 21（S1） －20V
8（P\(_{4}\)） －22V 22（S2） －20V
9（P\(_{5}\)） －22V 23（S3） －20V
10（P\(_{6}\)） －22V 24（S4） －20V
11（P\(_{7}\)） －22V 25（S5） －20V
12（P\(_{8}\)） －22V 26（S6） -20V
13（P\(_{9}\)） －22V 27（S7） －20V
14（GND） 0V 28（D.P） －20V
注：以上电压值均对地（GND）而言。
综上所述，计算器主要是以LSI为中心，加上按键、显示及电源部分而组成。
按键和显示部分起与人联系的作用；电源部分则提供几种电压供LSI和数码管用。显然，这里面要数LSI最为复杂。然而现在的LSI的可靠性都很高，一般极少见自然损坏。如果偶见损坏，通常也只有换新。另外，数码管的损坏也较少，故障种类也较简单。因此计算器的检修要点是在电源和按键线路及其印制板中，数码管和LSI却是次要的。下期我们将较详细地介绍这些内容。(王德沅)