Jak chytře nahradit integrované obvody v návrhu desek plošných spojů?

Pokud je v návrhu obvodů plošných spojů potřeba vyměnit integrovaný obvod, podělme se o několik tipů, jak to udělat, aby návrháři byli v návrhu obvodů plošných spojů dokonalejší.

 

1. Přímá substituce
Přímá substituce znamená přímou náhradu původního integrovaného obvodu jinými integrovanými obvody bez jakékoli úpravy, přičemž hlavní výkon a ukazatele stroje nebudou po substituci ovlivněny.

Princip nahrazení je následující: funkce, výkonnostní index, tvar pouzdra, využití pinů, číslo pinů a interval nahrazovaného integrovaného obvodu jsou stejné. Stejná funkce integrovaného obvodu se nevztahuje pouze na stejnou funkci, ale také na stejnou logickou polaritu, tj. polarita výstupní a vstupní úrovně, napětí a amplituda proudu musí být stejné. Ukazatele výkonu se vztahují k hlavním elektrickým parametrům integrovaného obvodu (nebo hlavní charakteristické křivce), maximálnímu ztrátovému výkonu, maximálnímu provoznímu napětí, frekvenčnímu rozsahu a různým parametrům vstupní a výstupní impedance signálu, které jsou podobné parametrům původního integrovaného obvodu. Náhrady s nízkým výkonem by měly zvýšit chladič.

01
Nahrazení stejného typu integrovaného obvodu
Výměna integrovaného obvodu stejného typu je obecně spolehlivá. Při instalaci integrovaného obvodu plošných spojů dbejte na to, abyste se nemýlili v orientaci, jinak by se integrovaný obvod plošných spojů mohl po zapnutí spálit. Některé integrované obvody výkonových zesilovačů s jedním řadovým zapojením mají stejný model, funkci a charakteristiku, ale orientace pinů se liší. Například dvoukanálový výkonový zesilovač ICLA4507 má „kladné“ a „záporné“ piny a počáteční označení pinů (barevné tečky nebo jamky) směřuje různě: neexistuje žádná přípona a přípona je „R“, IC atd., například M5115P a M5115RP.

02
Substituce integrovaných obvodů se stejným písmenem prefixu a různými čísly
Pokud jsou funkce pinů tohoto typu substituce naprosto stejné, vnitřní obvod plošného spoje a elektrické parametry se mírně liší a lze je také přímo navzájem nahradit. Například: ICLA1363 a LA1365 jsou použity ve zvuku, druhý jmenovaný přidává Zenerovu diodu uvnitř pinu 5 integrovaného obvodu oproti prvnímu a ostatní jsou naprosto stejné.

Obecně platí, že písmeno prefixu označuje výrobce a kategorii obvodu na desce plošných spojů. Čísla za písmenem prefixu jsou stejná a většinu z nich lze přímo nahradit. Existuje však i několik speciálních případů. I když jsou čísla stejná, funkce se zcela liší. Například HA1364 je zvukový integrovaný obvod a uPC1364 je integrovaný obvod pro dekódování barev; číslo je 4558, 8pinový je operační zesilovač NJM4558 a 14pinový je digitální obvod CD4558; proto nelze tyto dva vůbec nahradit. Musíme se tedy podívat na funkci pinů.

Někteří výrobci zavádějí nebalené integrované obvody a zpracovávají je do produktů pojmenovaných po továrně, a některé vylepšují produkty za účelem zlepšení určitých parametrů. Tyto produkty jsou často pojmenovávány různými modely nebo se liší příponami modelů. Například AN380 a uPC1380 lze přímo nahradit a AN5620, TEA5620, DG5620 atd. lze přímo nahradit.

 

2. Nepřímá substituce
Nepřímá substituce označuje metodu, při které se integrovaný obvod, který nelze přímo nahradit, mírně upraví periferní obvod plošného spoje, změní se původní uspořádání pinů nebo se přidají či odeberou jednotlivé součástky atd., aby se z něj stal vyměnitelný integrovaný obvod.

Princip substituce: Integrovaný obvod použitý při substituci se může lišit od původního integrovaného obvodu s různými funkcemi pinů a odlišným vzhledem, ale funkce by měly být stejné a vlastnosti by měly být podobné; výkon původního stroje by po substituci neměl být ovlivněn.

01
Substituce různých pouzdrovaných integrovaných obvodů
U integrovaných obvodů stejného typu, ale s různými tvary pouzdra, je třeba pouze upravit tvar a uspořádání pinů nového zařízení podle tvaru a uspořádání pinů původního zařízení. Například u obvodů AFTPCB CA3064 a CA3064E je první z nich kruhové pouzdro s radiálními piny, druhý je dvojité řadové plastové pouzdro, vnitřní vlastnosti obou jsou naprosto stejné a lze je připojit podle funkce pinů. Dvouřadé ICAN7114, AN7115 a LA4100, LA4102 mají v podstatě stejné pouzdro a vývody a chladič jsou od sebe přesně o 180 stupňů. Výše ​​zmíněné dvojité řadové 16pinové pouzdro s chladičem AN5620 a dvojité řadové 18pinové pouzdro TEA5620. Piny 9 a 10 se nacházejí na pravé straně integrovaného obvodu plošných spojů, což je ekvivalentní chladiči AN5620. Ostatní piny obou jsou uspořádány stejným způsobem. Pro použití připojte 9. a 10. pin k zemi.

02
Funkce obvodu PCB jsou stejné, ale funkce jednotlivých pinů se liší.
Výměnu lze provést podle specifických parametrů a pokynů každého typu integrovaného obvodu. Například AGC a výstupní video signál v televizoru mají rozdílnou polaritu, pokud je k výstupní svorce připojen měnič, lze jej vyměnit.

03
Nahrazení integrovaných obvodů stejným plastem, ale s různými funkcemi pinů
Tento druh substituce vyžaduje změnu obvodu periferní desky plošných spojů a uspořádání pinů, což vyžaduje určité teoretické znalosti, úplné informace a bohaté praktické zkušenosti a dovednosti.

04
Některé prázdné nohy by neměly být uzemněny bez povolení
Některé z vývodových pinů v interním ekvivalentním obvodu plošných spojů a v aplikačním obvodu plošných spojů nejsou označeny. Pokud jsou k dispozici prázdné vývodové piny, neměly by být bez povolení uzemněny. Tyto vývodové piny jsou náhradní nebo náhradní a někdy se také používají jako interní připojení.

05
Kombinovaná substituce
Kombinovaná výměna spočívá v opětovném sestavení nepoškozených částí desky plošných spojů (PCB) z více integrovaných obvodů stejného modelu do kompletního integrovaného obvodu, který nahradí nefunkční integrovaný obvod. Je to velmi vhodné, když původní integrovaný obvod není k dispozici. Je však nutné, aby v použitém integrovaném obvodu byl vložený funkční obvod s rozhraním.

Klíčem k nepřímé substituci je zjistit základní elektrické parametry dvou vzájemně nahrazovaných integrovaných obvodů, vnitřní ekvivalentní obvod na desce plošných spojů, funkci každého pinu a propojovací vztah mezi součástkami integrovaného obvodu. Při reálném provozu buďte opatrní.

(1) Číslování pinů integrovaného obvodu desky plošných spojů by nemělo být špatně zapojeno;
(2) Aby se přizpůsobily charakteristikám nahrazeného integrovaného obvodu, měly by se odpovídajícím způsobem změnit součástky periferního obvodu plošných spojů, které jsou k němu připojeny;
(3) Napájecí napětí by mělo být shodné s napětím náhradního integrovaného obvodu. Pokud je napájecí napětí v původním obvodu desky plošných spojů vysoké, zkuste napětí snížit; pokud je napětí nízké, záleží na tom, zda bude náhradní integrovaný obvod fungovat;
(4) Po výměně je třeba změřit klidový proud integrovaného obvodu. Pokud je proud mnohem větší než normální hodnota, znamená to, že obvod desky plošných spojů může být samobuzený. V tomto případě je nutné provést oddělení a seřízení. Pokud se zesílení liší od původní hodnoty, lze seřídit odpor zpětnovazebního odporu;
(5) Po výměně musí vstupní a výstupní impedance integrovaného obvodu odpovídat původnímu obvodu na desce plošných spojů; zkontrolujte jeho budicí schopnosti;
(6) Při provádění změn plně využijte otvory pro kolíky a vodiče na původní desce plošných spojů a externí vodiče by měly být úhledné a neměly by se křížit zepředu a zezadu, aby se zkontrolovalo a zabránilo se samobuzení obvodu plošných spojů, zejména aby se zabránilo samobuzení při vysokých frekvencích;
(7) Před zapnutím je nejlepší zapojit měřič stejnosměrného proudu sériově do smyčky Vcc napájecího zdroje a sledovat, zda je změna celkového proudu integrovaného obvodu plošných spojů normální od velké po malou.

06
Nahraďte integrovaný obvod diskrétními součástkami
Někdy lze k výměně poškozené části integrovaného obvodu použít samostatné součástky a obnovit tak jeho funkci. Před výměnou byste měli porozumět vnitřnímu principu funkce integrovaného obvodu, normálnímu napětí na každém pinu, diagramu průběhu a principu fungování desky plošných spojů s periferními součástkami. Zvažte také:

(1) Zda lze signál odebírat z obvodu C a připojit ke vstupnímu terminálu periferního obvodu desky plošných spojů:
(2) Zda lze signál zpracovávaný periferním obvodem PCB připojit k další úrovni uvnitř integrovaného obvodu PCB pro opětovné zpracování (přizpůsobení signálu během připojení by nemělo ovlivnit jeho hlavní parametry a výkon). Pokud je poškozen integrovaný obvod mezizesilovače, pak se typický aplikační obvod PCB a vnitřní obvod PCB skládají z audio mezizesilovače, frekvenční diskriminace a frekvenčního zesilovače. K nalezení poškozené části lze použít metodu vstupu signálu. Pokud je poškozená audio součástka, lze místo ní použít diskrétní součástky.