Szakértői cikk: Így épül fel a telefonod - Az iPhone, és ami mögötte van

Igen, szerintünk fel kell készülnöd az esetlegesen várható meghibásodásokra. Ennek érdekében indítunk egy átfogó szakmai cikksorozatot, aminek a végére érve teljesebb, összetettebb képet kapsz az okostelefonod felépítéséről.

Az első lépés az, hogy értsd, hogy működik a telefon. Ne csak az alapvető hardvereket ismerd, mint az alaplap, kijelző és akkumulátor, hanem lásd át a közöttük lévő kapcsolatokat, mi köti őket össze, hogy érintkeznek egymással. Például, miért halkul el a telefon, ha lenyomod a némító gombot? Hogy ismeri fel az ujjlenyomatodat? A következő sorozatunkban végigvesszük a leggyakoribb készülékek felépítését. Az Apple telefonjaival indítunk.

Az alaplap

Ahogy a számítógépek esetében is, az alaplap tölti be a központi szerepet a telefon belsejében, ide futnak be az információk és innen kapnak áramot a különböző perifériák. Ha az alaplap nem lenne, az alkatrészek működésképtelenné válnának. Így fest az iPhone 7 alaplapja.

Egyik legfontosabb eleme az alaplapi tápellátó IC, más néven PM IC. Ennek az alkatrésznek a segítségével szolgáltatja az áramot az alaplap a különböző perifériákba. Mivel nem szükséges minden perifériába ugyanannyi áram, ezért az áram megfelelő szétosztásáért is a PM IC felel. Az alaplapon található a processzor, ami feldolgozza a beérkező jeleket, és információkat küld a különböző perifériáknak. Magyarán, ha rákattintasz az elemlámpa ikonra, először a processzorhoz érkeznek be a jelek, ami feldolgozza őket, majd az alaplap segítségével irányítja a parancsot a megfelelő perifériára. Jelen esetben a LED lámpára. Fontos kiemelni, hogy az alaplap alatt nem feltétlenül egy alkatrészre kell gondolni, előfordulhat, hogy több egységből áll össze. Ilyenkor a kapcsolatot a szalagkábelek biztosítják. A képen egy iPhone SE bekapcsológomb szalagkábele látható.

Az iPhone-ban többek között ezekkel találkozhatsz:

• bekapcsoló gomb szalagkábel
• hangerőszabályzó szalagkábel
• előlapi kamera szalagkábel
• hátlapi kamera szalagkábel
• dock csatlakozó szalagkábel

Kimondhatjuk, hogy minden perifériához szükséges egy alaplapi IC, ami irányítja az adott alkatrészt aszerint, hogy milyen információ érkezett be hozzá a processzortól. Így kell elképzelni az információ áradatot a telefonon belül.

Akkumulátor

Az akkumulátor szerepe szintén létfontosságú a rendszer felépítésében. Részletes betekintést róla egy hamarosan megjelenő cikkünkben fogunk írni, így a benne lejátszódó kémiai folyamatokat és a konkrét felépítését nem írnánk le itt. Amit mindenki tud az akkumulátorokról, hogy ez az alkatrész látja el energiával a különböző perifériákat. Egyszerűen fogalmazva, ha az akkumulátor nem működik, nem kapcsol be a telefon.

Az akkumulátornak is van egy apró szalagkábele, amin keresztül adja le az áramot az alaplapnak, illetve az alaplapon található PM IC-nek, amiről már pár sorral fentebb írtunk. Az akkumulátor kapacitásának a mértékegysége a mAh (milliamperóra), ami azt jelöli, hogy 1 óra alatt hány milliampert tud leadni. Minél nagyobb egy akkumulátor mAh jele, annál tovább bírja ébren a telefon.

Az iPhone-okban átlagosan 1300 - 1800 mAh órás akkumulátort ültetnek, a számok függnek az iPhone megjelenési idejétől, verziójától és méretétől. Természetesen számos meghatározó tényező játszik szerepet az akkumulátor üzemidejében.

Az Apple az optimalizálásban nagyon jó, mind szoftveres, mind hardveres szinten. Egy iPhone-ban az IC-ket kedvező sorrendben integrálják az alaplapra, így azok a lehető leggyorsabb sebességgel tudnak egymással kommunikálni.

Az akkumulátor élettartama szempontjából elhanyagolhatatlan tényező maga a felhasználó is. Egyrészt intenzíven használja-e a készülékét, például játékokat futtat rajta. Másrészt kiteszi-e nagyobb hőingadozásnak, illetve mennyire engedi felmelegedni a készüléket. Például megfelelő jó minőségű iPhone tokban tartja a készüléket, ami hagyja szellőzni és átengedi a hőt, vagy olyanban, ami bezárja és szépen lassan túlmelegszik benne. 

Dock csatlakozó

Amikor a Lightning csatlakozót bedugod a készülékbe automatikusan egyenletes áramot vesz fel. A dock csatlakozóba épített passzív alkatrészek fontos szerepeket töltenek be, hiszen szabályozzák a beérkező energia folyamatát és erejét. 

A jó minőségű adapterekbe is építenek ellenállást, azonban mikor az internetről rendelsz olcsón alkatrészt, valószínűleg utángyártott hamisítványt, ami látszatra hasonló mint az Apple terméke, azonban a belső felépítése nagyon különbözik tőle. A külső adapterekbe túlfeszültség ellen raknak biztosító áramkört, ami nem engedi, hogy túl nagy feszültséget adjon le a készüléknek. De ennek az áramkörnek a minősége nem mindegy, egy olcsó kínainál nem biztos hogy sokat ér.

Különösen gyakran fordul ez elő autós töltők használata során. Üzletünkben csakis megbízható autós töltőket vásárolhatsz, amelyekbe építettek ellenállásokat, így azok nem engedik kisütni a készüléked.

Az áram a dock csatlakozón át folyik, azonban az alaplapra integrált töltésvezérlő áramkör szabályozza. A fent említett probléma esetén ez szokott a leggyakrabban tönkremenni. Sokan akkumulátor hibára gyanakodnak, ha nem tölt a készülék, vagy nem indul be, pedig szép számmal előforduló munkafolyamatunk a töltésvezérlő áramkör cseréje is. Ezen a diagramon kerekítve látható, hogy oszlanak meg a különböző töltéshibával kapcsolatos szervizeljárásaink. 

Ha megfelelően működik a töltésvezérlő IC, akkor a telefon egyenletesen veszi fel az áramot. Amennyiben meghibásodott, az áram nem megfelelően érkezik a készülékbe. Ilyenkor nincs áramfelvétel vagy csak nagyon kevés, vagy ingadozik bizonyos százaléknál tovább nem tölti a készüléked, vagy lassabban tölti. Kiemelendő az iPhone-oknál rendkívül sérülékeny alkatrész a töltésvezérlő.

Az áramfelvétel állomásai

• Dock csatlakozó -> Alaplap -> Töltésvezérlő áramkor -> Akkumulátor

Az áramleadás állomásai

• Akkumulátor -> Alaplap -> PM IC -> Különböző IC-k -> Különböző perifériák

Vibramotor, Taptic Engine, 3D Touch

Az iPhone-ban több alkatrész van, aminek hatását és működését érezzük, de közvetlenül nem férünk hozzá. Ilyen például a vibramotor, illetve a 3D Touch érzékelő. Ezeket az alkatrészeket vagy ragasztják, vagy csavarral rögzítik, ez telefononként változik. A vibramotor a rezgő funkcióért felel. A neve sokat sugall, valóban egy apró motor található benne, ami nem kiegyensúlyozott, így forgás közben megbillen, és ennek köszönheti a rezgését. Az iPhone 6s-től kiindulva már Taptic Engine néven ismerjük, a felépítése is kicsit más, a motor mozgása pedig lineáris és mágneses.

Csengőhangszóró, beszédhangszóró, mikrofon

A hangszórókat tekintve nem kell semmilyen ördöngösségre számítanod, ugyanúgy szolgáltatják a hangokat, mint a nagyobb hangszórók, membrán segítségével keltik a különböző rezgéseket. A csengőhangszóró felel a „hangosabb hangokért”, azaz ha hívnak és kicsöng a készüléked ez szólal meg, a beszédhangszóró pedig a telefonáláskor a beszélgetőpartnered hangját közvetíti. Az iPhone 7 és iPhone 7 Plus esetében, ha oldalra fordítod a telefonod, mindkét hangszóró ugyanolyan hangerőn szól a sztereó hangzás érdekében.

Habár a legtöbben azt hiszik, hogy csak egy mikrofon található a készülékében, ez nem igaz. Általánosságban mondhatjuk, hogy a telefonokban legalább 3 mikrofon is helyet kapott. Első a főmikrofon, ami a készülék alján található, telefonáláskor abba beszélsz bele közvetlenül, második a hátlapi kamera mellett található, a harmadik pedig az előlapi kamera mellett. Ezt képpel is illusztráljuk.

Érdekessége, hogy egyszerre mind a három mikrofon működik, de nem egyenlően. Ha telefonálsz a főmikrofon a legérzékenyebb, ugyanez igaz a diktafon funkció használata során. Értelemszerűen a másik két mikrofon akkor erősödik fel, amikor a hozzájuk kapcsolódó munkafolyamatot végzed.

SIM olvasó, GPS

A SIM-kártya, amit a készülékbe helyezel, kódokat tartalmaz. Ezeket az információkat tudja leolvasni a SIM olvasó, ami az alaplapra integrálva található. Cseréje minden esetben forrasztás, melegítés során lehetséges.

Érdemes megemlíteni a GPS-t, ami ritka esetben külön IC-t kap, de előfordulhat, hogy már egy áramkörbe építik bele. Használatához legalább 3 műhold kell. 

Ujjlenyomat olvasó, Hátsó kamera, előlapi kamera

Persze szép számmal találunk olyan belső perifériákat, amelyekkel közvetlenül érintkezünk, mint például az ujjlenyomat olvasóval. A szabad szemmel látható fémkör nem csupán esztétikai előnyökkel jár. A leolvasó működése igényel egy nagyon minimális feszültséget, amit ennek a fém körnek a megérintéséből nyer a telefon. 

A hátsó kamera és az előlapi kamera már beépített rezgéscsillapítóval rendelkezik. Működési elve hasonló, mint egy komolyabb fényképezőgép, sőt tudása sem marad el már sokkal. Természetesen az objektív miatt mindig hátrányban lesz, de az Apple próbál fejleszteni, például az iPhone 7 és 7 Plus esetében a rekeszérték növelésével.

A kamerák előtt található egy védőlencse, ami természetesen az alkatrészek védelméért szolgál. Az iPhone 6s-től zafírkristályból készül, ezt elméletben nem lehet megkarcolni, gyakorlatban már találkoztunk ilyennel. De valóban sokkal ellenállóbb a külső behatásokkal szemben és gyakrabban fordul elő a törése, mint karcolódása. A kamerák mellett található a LED izzó, amit csak a későbbi telefonokba építettek be, elsőre kettő kis lámpával, majd áttértek a négy lámpára.

Az okostelefonok és így az iPhone legszembetűnőbb alkatrésze a kijelzője, amiről már bővebben írtunk ebben a cikkünkben. Az iPhone kijelzőjét egyszerű eltávolítani, sőt csak az iPhone 6s-től kezdve kezdték el ragasztani őket a kerethez, a vízállóság érdekében. De még így is sokkal könnyebben bontható, mint a Samsung, illetve Sony telefonok esetében. 

A kijelző nem csupán egy részből épül fel, ezért van szükség ahhoz, hogy külön a kijelzőnek, külön az érintőnek, a home gombnak és még az előlapi kamerának is szalagkábele legyen.

A cikksorozatunk következő részeiben kitérünk a legfontosabb alkatrészek és perifériák felépítésére, illetve a többi gyártó készülékeinek perifériájára.