Dalam desain PCB, bagaimana cara mengganti IC dengan cerdas?

Ketika ada kebutuhan untuk mengganti IC dalam desain rangkaian PCB, mari berbagi beberapa tips saat mengganti IC untuk membantu desainer menjadi lebih sempurna dalam desain rangkaian PCB.

 

1. Substitusi langsung
Penggantian langsung mengacu pada penggantian langsung IC asli dengan IC lain tanpa modifikasi apapun, dan performa utama serta indikator mesin tidak akan terpengaruh setelah penggantian.

Prinsip penggantiannya adalah: fungsi, indeks kinerja, bentuk paket, penggunaan pin, nomor pin dan interval penggantian IC adalah sama.Fungsi IC yang sama tidak hanya mengacu pada fungsi yang sama, tetapi juga polaritas logika yang sama, yaitu polaritas level output dan input, tegangan, dan amplitudo arus harus sama.Indikator kinerja mengacu pada parameter kelistrikan utama IC (atau kurva karakteristik utama), disipasi daya maksimum, tegangan operasi maksimum, rentang frekuensi, dan berbagai parameter impedansi masukan dan keluaran sinyal yang serupa dengan IC asli.Pengganti dengan daya rendah harus meningkatkan heat sink.

01
Pergantian IC dengan tipe yang sama
Penggantian IC jenis yang sama umumnya dapat diandalkan.Saat memasang rangkaian PCB terintegrasi, berhati-hatilah agar tidak salah arah, jika tidak, rangkaian PCB terintegrasi dapat terbakar saat daya dihidupkan.Beberapa IC power amplifier in-line tunggal memiliki model, fungsi, dan karakteristik yang sama, tetapi arah susunan pinnya berbeda.Misalnya, penguat daya saluran ganda ICLA4507 memiliki pin "positif" dan "negatif", dan tanda pin awal (titik atau lubang berwarna) berada pada arah yang berbeda: tidak ada akhiran dan akhiran adalah "R", IC, dll, misalnya M5115P dan M5115RP.

02
Pergantian IC dengan awalan huruf yang sama dan nomor berbeda
Selama fungsi pin dari substitusi semacam ini persis sama, rangkaian PCB internal dan parameter kelistrikan sedikit berbeda, dan keduanya juga dapat langsung saling menggantikan.Misalnya: ICLA1363 dan LA1365 dimasukkan ke dalam suara, yang terakhir menambahkan dioda Zener di dalam pin IC 5 daripada yang sebelumnya, dan yang lainnya persis sama.

Secara umum, huruf awalan menunjukkan pabrikan dan kategori rangkaian PCB.Angka-angka setelah awalan huruf sama, dan sebagian besar bisa langsung diganti.Namun ada juga beberapa kasus khusus.Meski jumlahnya sama, namun fungsinya sangat berbeda.Misalnya, HA1364 adalah IC suara, dan uPC1364 adalah IC decoding warna;nomornya 4558, 8-pin adalah penguat operasional NJM4558, dan 14-pin adalah rangkaian PCB digital CD4558;oleh karena itu, keduanya tidak dapat digantikan sama sekali.Jadi kita harus melihat fungsi pinnya.

Beberapa produsen memperkenalkan chip IC yang tidak dikemas dan memprosesnya menjadi produk yang diberi nama sesuai nama pabrik, dan beberapa produk ditingkatkan untuk meningkatkan parameter tertentu.Produk-produk ini sering diberi nama dengan model yang berbeda atau dibedakan berdasarkan akhiran model.Misalnya AN380 dan uPC1380 bisa langsung diganti, dan AN5620, TEA5620, DG5620, dll bisa langsung diganti.

 

2. Substitusi tidak langsung
Substitusi tidak langsung mengacu pada metode di mana IC yang tidak dapat diganti secara langsung adalah metode dengan sedikit memodifikasi rangkaian PCB periferal, mengubah susunan pin asli atau menambah atau menghapus komponen individual, dll., untuk menjadikannya IC yang dapat diganti.

Prinsip substitusi: IC yang digunakan dalam substitusi dapat berbeda dengan IC asli dengan fungsi pin yang berbeda dan tampilan yang berbeda, namun fungsinya harus sama dan karakteristiknya harus sama;kinerja mesin asli tidak akan terpengaruh setelah penggantian.

01
Pergantian IC paket yang berbeda
Untuk chip IC yang jenisnya sama, namun bentuk kemasannya berbeda, hanya pin perangkat baru yang perlu dibentuk ulang sesuai dengan bentuk dan susunan pin perangkat aslinya.Misalnya, rangkaian AFTPCB CA3064 dan CA3064E, yang pertama adalah paket melingkar dengan pin radial: yang terakhir adalah paket plastik ganda in-line, karakteristik internal keduanya persis sama, dan dapat dihubungkan sesuai dengan fungsi pin.ICAN7114 baris ganda, AN7115 dan LA4100, LA4102 pada dasarnya sama dalam bentuk paket, dan timbal serta heat sink berjarak tepat 180 derajat.Paket 16-pin dual in-line AN5620 dengan heat sink dan paket 18-pin dual in-line TEA5620.Pin 9 dan 10 terletak di sisi kanan sirkuit PCB terintegrasi, yang setara dengan heat sink AN5620.Pin lainnya dari keduanya disusun dengan cara yang sama.Hubungkan pin ke-9 dan ke-10 ke ground untuk digunakan.

02
Fungsi rangkaian PCB sama tetapi fungsi masing-masing pin berbeda substitusi lC
Penggantian dapat dilakukan sesuai dengan parameter dan instruksi spesifik dari masing-masing jenis IC.Misalnya AGC dan keluaran sinyal video di TV memiliki perbedaan polaritas positif dan negatif, selama inverter dihubungkan ke terminal keluaran dapat diganti.

03
Penggantian IC dengan plastik yang sama tetapi fungsi pinnya berbeda
Substitusi semacam ini perlu mengubah rangkaian PCB periferal dan susunan pin, yang memerlukan pengetahuan teoretis tertentu, informasi lengkap, serta pengalaman dan keterampilan praktis yang kaya.

04
Beberapa kaki kosong tidak boleh di-ground-kan tanpa izin
Beberapa pin utama di sirkuit PCB setara internal dan sirkuit PCB aplikasi tidak ditandai.Jika ada pin kabel yang kosong, pin tersebut tidak boleh dihubungkan ke ground tanpa izin.Pin utama ini adalah pin pengganti atau pin cadangan, dan terkadang juga digunakan sebagai sambungan internal.

05
Substitusi kombinasi
Penggantian kombinasi adalah merakit kembali bagian-bagian rangkaian PCB yang tidak rusak dari beberapa IC dengan model yang sama menjadi satu IC lengkap untuk menggantikan IC yang tidak berfungsi dengan baik.Sangat berlaku bila IC asli tidak tersedia.Namun diharuskan rangkaian PCB yang baik di dalam IC yang digunakan harus memiliki pin antarmuka.

Kunci dari substitusi tidak langsung adalah dengan mengetahui parameter kelistrikan dasar dari kedua IC yang saling bersubstitusi, rangkaian PCB ekuivalen internal, fungsi masing-masing pin, dan hubungan koneksi antar komponen IC.Berhati-hatilah dalam pengoperasian sebenarnya.

(1) Urutan penomoran pin sirkuit PCB terintegrasi tidak boleh salah tersambung;
(2) Untuk menyesuaikan dengan karakteristik IC yang diganti, komponen rangkaian PCB periferal yang terhubung dengannya harus diubah;
(3) Tegangan catu daya harus sesuai dengan IC pengganti.Jika tegangan catu daya pada rangkaian PCB asli tinggi, coba turunkan tegangannya;jika tegangannya rendah, itu tergantung apakah IC pengganti dapat berfungsi;
(4) Setelah penggantian, arus kerja diam IC harus diukur.Jika arusnya jauh lebih besar dari nilai normal, itu berarti rangkaian PCB mungkin tereksitasi sendiri.Pada saat ini, diperlukan pemisahan dan penyesuaian.Jika penguatan berbeda dari aslinya, resistansi resistor umpan balik dapat disesuaikan;
(5) Setelah penggantian, impedansi masukan dan keluaran IC harus sesuai dengan rangkaian PCB asli;periksa kemampuan penggeraknya;
(6) Manfaatkan sepenuhnya lubang pin dan kabel pada papan sirkuit PCB asli saat melakukan perubahan, dan kabel eksternal harus rapi dan hindari persilangan depan dan belakang, untuk memeriksa dan mencegah sirkuit PCB dari eksitasi sendiri, terutama untuk mencegah eksitasi diri frekuensi tinggi;
(7) Yang terbaik adalah menghubungkan pengukur arus DC secara seri dalam loop Vcc catu daya sebelum dinyalakan, dan amati apakah perubahan total arus sirkuit PCB terintegrasi dari besar ke kecil adalah normal.

06
Ganti IC dengan komponen diskrit
Terkadang komponen diskrit dapat digunakan untuk menggantikan bagian IC yang rusak guna mengembalikan fungsinya.Sebelum melakukan penggantian, sebaiknya pahami prinsip fungsi internal IC, tegangan normal tiap pin, diagram bentuk gelombang, dan prinsip kerja rangkaian PCB dengan komponen periferal.Pertimbangkan juga:

(1) Apakah sinyal dapat dikeluarkan dari pekerjaan C dan dihubungkan ke terminal masukan rangkaian PCB periferal:
(2) Apakah sinyal yang diproses oleh sirkuit PCB periferal dapat dihubungkan ke tingkat berikutnya di dalam sirkuit PCB terintegrasi untuk diproses ulang (pencocokan sinyal selama koneksi tidak akan mempengaruhi parameter dan kinerja utamanya).Jika IC penguat perantara rusak, dari rangkaian PCB aplikasi tipikal dan rangkaian PCB internal, itu terdiri dari penguat perantara audio, diskriminasi frekuensi, dan peningkatan frekuensi.Metode masukan sinyal dapat digunakan untuk menemukan bagian yang rusak.Jika bagian penguat audio rusak, komponen diskrit dapat digunakan sebagai gantinya.