一般函数型液晶显示计算器的电路比起同样功能的荧光管计算器来要简单得多,这是因为液晶屏的工作电压和功耗都较低,因而液晶计算器中通常不需要荧光管计算器中所必备的直流升压变换等电路。从这点来讲,将使检修工作便利许多。然而由于液晶计算器有其自身电路和结构上的特点,如果不了解这些特点,即使是较熟悉荧光管计算器电路及结构的人员,要检修某些故障也会感到无从下手。因此本文拟以社会拥有量较多的CASIO、fx—100型液晶计算器为例,通过10种较常见的故障现象来介绍一下函数型液晶计算器的电路结构特点及检修方法。由于各种型号的函数型液晶计算器在电路和结构上都有许多相似之处,因此本文介绍的内容对检修其它型号的液晶计算器也同样可作参考。
1.开机后无显示 图1所示为fx—100型计算器的电原理图。由图可见,电路比较简单(复杂的电路已都集成在大规模集成电路LSI中了),主要由LSI、液晶屏和按键开关等三部分组成。这里面的核心是LSI。当我们按下某个按键时,就使得对应的两个LSI输入端被接通,从而启动LSI中相应的微程序,执行该键的输入功能。如按下数字按键“5”时,就表示已向LSI中输入了“5”数字,同时在液晶屏上亦显示出“5”字。倘若按键部分出故障,就会引起按键功能失灵或失常,但无论如何不会出现无显示故障,往往开机后总会有一个0显示着。因此开机后无显示故障一般主要出在LSI的供电、液晶屏或LSI等身上。尽管故障原因就这么几条,但有时要确定究竟是那个元器件损坏却也并不容易。这主要是因为一般维修人员及爱好者对液晶屏或LSI等是否损坏较难作出判断。特别是LSI,就这么一小片东西,但内电路复杂、管脚繁多、功能强大,拆装不易,检查起来就更困难些。为此,这里向大家提供一张检查无显示故障的顺序表,如表1所示。按表1检查,通常就能较快地找到故障点或故障元器件。使用表1时应注意:测LSI的18~54脚电压时要用5~10KΩ/V以上内阻的电压表或万用表直流电压档(10V档),正常值为-0.6~0.8伏(无显示);或-1.2~-1.5伏(全显示),均为对地值。另外,测计算器的总耗电流的位置是在电池仓上,只要拆下一节电池,再在电池一端串入一个直流微安表,然后把电池重新放进电池仓内即可。


按表1查出故障点或故障元器件后,就可根据不同情况分别予以修理。对于LSI引脚或印制线路板间的漏电,可用无水酒精药棉或四氯化碳擦拭,直至引起漏电的电池漏液、污尘等全部清除掉为止,必要时可多用些酒精清洗。对于LSI引脚及印制线路板间的搭锡短路现象,可用尖利的小刀或缝衣针将搭锡剔除。如果故障是由电池接触簧片不良而引起,可先清除簧片上的铜绿等氧化污物,然后再适当弯折一下簧片的角度,以保证其与电池有合适的接触力。遇到象液晶屏或LSI严重损坏、C或R\(_{2}\)等不良的情况时,一般只有调换上新品。但如果是印制板发生印线断裂或霉断现象,则可用0.15~0.25毫米的铜丝焊接修通。对于液晶屏引脚与导电棍、印制板或电源开关等的接触不良,修理方法见下面各节所述。
2.显示数字多笔划 这种故障在液晶计算器中是非常普遍的,故障根源主要是在液晶屏上。为此必须先了解掌握液晶屏的工作原理。计算器使用的液晶屏一般也都象荧光数码管一样,是采用扫描选通驱动(动态驱动)方式。但是由于液晶屏与荧光数码管的显示原理不同,因此在具体驱动方法上也有一定区别(荧光数码管的驱动原理可参阅本刊1984年10期31页上的文章)。液晶屏通常由刻有透明导电图形(数字段或字母电极)的前、后玻璃,液晶、偏振片和反射片等组成,其显示原理在本刊及一些书刊中已有较多介绍,这里从略。为了与扫描驱动配合,计算器所用的液晶屏中的前、后玻璃上各位数字图形的段电极总被分连成几部分。如fx—100型计算器中液晶屏的前、后玻璃片电极的连接示意见图2A、B所示。它的后玻璃上的所有数段电极被分连成三部分;前玻璃上的数段每位都被分成三部分。驱动时,LSI第18、19、54脚(本文中已将LSI的引脚序号与液晶屏引脚序号对应起来了,这可便于分析及维修)输出的时序脉冲顺序地扫描后玻璃电极,在要选通显示的数段或字母电极所对应的前玻璃引脚上瞬时施加一个比液晶显示阈值电位高、同时又与后玻璃电极扫描电位在时间上对应但极性相反的电位时,即可显示出相应的数字或字母。虽然显示是瞬时的,但是因为时序扫描脉冲的频率较高,因此显示在快速地不断重复,超过人眼的反应时间,这样实际看到的显示数字等就是稳定不闪的了。


了解了图2及其显示驱动原理后,要检修缺笔划故障就比较容易了。一般在LSI正常的情况下,此种故障基本上就是由液晶屏引脚与印板接触不良、相应的印制导线断路或LSI的输出脚(18~54脚)脱(虚)焊等而引起。因为液晶屏的驱动脉冲是由LSI输出供给的,如果LSI有1个或几个脚的输出驱动脉冲不能施加到相应的液晶屏引脚上去,那么就会出现对应的缺笔划现象。例如当液晶屏54号引脚上无驱动脉冲时,所有显示数字的缺划情况如图3(A)所示,其中INV~SD等一串字母也不会显示。当18或19号引脚上分别无驱动脉冲时,所有显示数字的缺划情况分别见图3(B)和图3(C)所示。如果驱动脉冲没能加到液晶屏的第22号引脚上,那么个位数的f、e段及字母SD就不会显示,但并不影响其它位的数段及字母的显示。其余任何一种缺笔划现象都可从图2中迅速找到基本原因,这里不再一一例举。


检修时,通常可将对应缺笔划的液晶屏引脚“印线”(即印板上与液晶屏连通而又靠近液晶屏的印制导线)与正常显示数段所对应的引脚“印线”短接一下,如果短接后缺划现象消除了,说明液晶屏与导电橡胶棍、印板触点的接触良好,毛病在印制导线或LSI引脚上。再检查印线是否有断路处。如无,而且LSI引脚又不见虚焊,则故障大体就是LSI损坏所引起(但在维修实践中很少遇到LSI损坏)。否则就应修通印线断路处或重焊LSI引脚。如果短接上述“印线”后故障如故,则首先要检查一下液晶屏引脚、导电橡胶棍及印板等三者间的接触是否不良。要重点查看固定液晶屏的铁皮框架是否松动(图5)、4个弯脚是否被折断(图4)。因为这些是引起接触不良的主要因素。如发现框架松动,应予以固紧。如不见松动,就应拆下液晶屏,检查它的引脚是否被划断或沾有污物。由于液晶屏的引脚是一层镀在玻璃上的透明状导电膜,因此容易被划伤而造成引脚断路。遇到这种情况时,可试用2B~4B的铅笔在断路处划几下。若修通,就可继续使用。在有条件时可用导电镀浆或导电胶来修补断脚。(未完待续)(王德沅)