Nella progettazione PCB, come sostituire in modo intelligente l'IC?

Quando è necessario sostituire l'IC nella progettazione di circuiti PCB, condividiamo alcuni suggerimenti sulla sostituzione dell'IC per aiutare i progettisti a essere più perfetti nella progettazione di circuiti PCB.

 

1. Sostituzione diretta
La sostituzione diretta si riferisce alla sostituzione diretta dell'IC originale con altri IC senza alcuna modifica e le prestazioni e gli indicatori principali della macchina non saranno influenzati dopo la sostituzione.

Il principio di sostituzione è: la funzione, l'indice di prestazione, la forma del pacchetto, l'utilizzo dei pin, il numero dei pin e l'intervallo dell'IC sostitutivo sono gli stessi.La stessa funzione dell'IC non si riferisce solo alla stessa funzione, ma anche alla stessa polarità logica, ovvero la polarità del livello di ingresso e di uscita, la tensione e l'ampiezza di corrente devono essere le stesse.Gli indicatori di prestazione si riferiscono ai principali parametri elettrici dell'IC (o curva caratteristica principale), alla massima dissipazione di potenza, alla massima tensione operativa, all'intervallo di frequenza e a vari parametri di impedenza di ingresso e uscita del segnale simili a quelli dell'IC originale.I sostituti con bassa potenza dovrebbero aumentare il dissipatore di calore.

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Sostituzione dello stesso tipo di IC
La sostituzione dello stesso tipo di circuito integrato è generalmente affidabile.Quando si installa il circuito PCB integrato, fare attenzione a non commettere errori di direzione, altrimenti il ​​circuito PCB integrato potrebbe bruciarsi all'accensione.Alcuni circuiti integrati singoli amplificatori di potenza in linea hanno lo stesso modello, funzione e caratteristiche, ma la direzione dell'ordine di disposizione dei pin è diversa.Ad esempio, l'amplificatore di potenza a doppio canale ICLA4507 ha pin "positivo" e "negativo" e i contrassegni iniziali dei pin (punti colorati o fossette) sono in direzioni diverse: non c'è suffisso e il suffisso è "R", IC, ecc., ad esempio M5115P e M5115RP.

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Sostituzione di circuiti integrati con la stessa lettera di prefisso e numeri diversi
Finché le funzioni dei pin di questo tipo di sostituzione sono esattamente le stesse, il circuito PCB interno e i parametri elettrici sono leggermente diversi e possono anche essere sostituiti direttamente l'uno con l'altro.Ad esempio: nell'audio vengono inseriti ICLA1363 e LA1365, quest'ultimo aggiunge un diodo Zener all'interno del pin 5 dell'IC rispetto al primo e gli altri sono esattamente uguali.

In generale la lettera del prefisso indica il produttore e la categoria del circuito PCB.I numeri dopo la lettera del prefisso sono gli stessi e la maggior parte di essi può essere sostituita direttamente.Ma ci sono anche alcuni casi particolari.Sebbene i numeri siano gli stessi, le funzioni sono completamente diverse.Ad esempio, HA1364 è un IC audio e uPC1364 è un IC per la decodifica dei colori;il numero è 4558, quello a 8 pin è un amplificatore operazionale NJM4558 e quello a 14 pin è un circuito PCB digitale CD4558;pertanto, i due non possono essere affatto sostituiti.Quindi dobbiamo guardare alla funzione pin.

Alcuni produttori introducono chip IC non imballati e li trasformano in prodotti che prendono il nome dalla fabbrica e alcuni prodotti migliorati per migliorare determinati parametri.Questi prodotti sono spesso denominati con modelli diversi o contraddistinti da suffissi di modello.Ad esempio, AN380 e uPC1380 possono essere sostituiti direttamente e AN5620, TEA5620, DG5620, ecc. possono essere sostituiti direttamente.

 

2. Sostituzione indiretta
La sostituzione indiretta si riferisce a un metodo in cui un circuito integrato che non può essere sostituito direttamente è un metodo per modificare leggermente il circuito PCB periferico, cambiare la disposizione originale dei pin o aggiungere o rimuovere singoli componenti, ecc., per renderlo un circuito integrato sostituibile.

Principio di sostituzione: l'IC utilizzato nella sostituzione può essere diverso dall'IC originale con diverse funzioni dei pin e aspetti diversi, ma le funzioni dovrebbero essere le stesse e le caratteristiche dovrebbero essere simili;le prestazioni della macchina originale non dovrebbero essere compromesse dopo la sostituzione.

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Sostituzione di diversi circuiti integrati confezionati
Per i chip IC dello stesso tipo, ma con forme di package diverse, è necessario rimodellare solo i pin del nuovo dispositivo in base alla forma e alla disposizione dei pin del dispositivo originale.Ad esempio il circuito AFTPCB CA3064 e CA3064E, il primo è un package circolare con pin radiali: il secondo è un package plastico doppio in linea, le caratteristiche interne dei due sono esattamente le stesse, e possono essere collegati secondo funzione perno.ICAN7114, AN7115 e LA4100, LA4102 a doppia fila sono sostanzialmente uguali nella forma del pacchetto e il cavo e il dissipatore di calore sono esattamente a 180 gradi di distanza.Il già citato pacchetto doppio in linea a 16 pin AN5620 con dissipatore di calore e pacchetto doppio in linea a 18 pin TEA5620.I pin 9 e 10 si trovano sul lato destro del circuito PCB integrato, che equivale al dissipatore di calore dell'AN5620.Gli altri perni dei due sono disposti allo stesso modo.Collegare il 9° e il 10° pin a terra per l'uso.

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Le funzioni del circuito PCB sono le stesse ma le funzioni dei singoli pin sono diverse. Sostituzione LC
La sostituzione può essere effettuata secondo i parametri e le istruzioni specifici di ciascun tipo di IC.Ad esempio, l'AGC e l'uscita del segnale video nel televisore presentano una differenza tra polarità positiva e negativa e, finché l'inverter è collegato al terminale di uscita, può essere sostituito.

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Sostituzione di circuiti integrati con la stessa plastica ma diverse funzioni dei pin
Questo tipo di sostituzione richiede la modifica del circuito PCB periferico e della disposizione dei pin, il che richiede determinate conoscenze teoriche, informazioni complete e una ricca esperienza e capacità pratiche.

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Alcuni piedi vuoti non dovrebbero essere messi a terra senza autorizzazione
Alcuni dei pin conduttori nel circuito PCB equivalente interno e nel circuito PCB dell'applicazione non sono contrassegnati.Quando sono presenti pin conduttori vuoti, non devono essere messi a terra senza autorizzazione.Questi pin terminali sono pin alternativi o di riserva e talvolta vengono utilizzati anche come connessioni interne.

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Sostituzione della combinazione
La sostituzione combinata consiste nel riassemblare le parti del circuito PCB non danneggiate di più circuiti integrati dello stesso modello in un circuito integrato completo per sostituire il circuito integrato mal funzionante.È molto applicabile quando l'IC originale non è disponibile.Ma è necessario che un buon circuito PCB all'interno dell'IC utilizzato abbia un pin di interfaccia.

La chiave per la sostituzione indiretta è scoprire i parametri elettrici di base dei due circuiti integrati che vengono sostituiti l'uno con l'altro, il circuito PCB equivalente interno, la funzione di ciascun pin e la relazione di connessione tra i componenti del circuito integrato.Fare attenzione durante il funzionamento reale.

(1) La sequenza di numerazione dei pin del circuito stampato integrato non deve essere collegata in modo errato;
(2) Per adattarsi alle caratteristiche del circuito integrato sostituito, i componenti del circuito stampato periferico ad esso collegato dovrebbero essere modificati di conseguenza;
(3) La tensione di alimentazione deve essere coerente con quella del circuito integrato sostitutivo.Se la tensione di alimentazione nel circuito PCB originale è elevata, provare a ridurre la tensione;se la tensione è bassa, dipende dal funzionamento del circuito integrato sostitutivo;
(4) Dopo la sostituzione, è necessario misurare la corrente di lavoro a riposo dell'IC.Se la corrente è molto maggiore del valore normale, significa che il circuito PCB potrebbe autoeccitarsi.In questo momento sono necessari il disaccoppiamento e l’aggiustamento.Se il guadagno è diverso dall'originale, è possibile regolare la resistenza del resistore di retroazione;
(5) Dopo la sostituzione, l'impedenza di ingresso e di uscita dell'IC deve corrispondere al circuito PCB originale;controllarne la capacità di guida;
(6) Quando si apportano modifiche, sfruttare appieno i fori dei perni e i cavi sul circuito stampato originale, i cavi esterni devono essere puliti ed evitare l'incrocio anteriore e posteriore, in modo da controllare e impedire l'autoeccitazione del circuito PCB, soprattutto per prevenire l'autoeccitazione ad alta frequenza;
(7) È meglio collegare un misuratore di corrente CC in serie nel circuito Vcc dell'alimentatore prima dell'accensione e osservare se la variazione della corrente totale del circuito PCB integrato è normale da grande a piccola.

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Sostituire l'IC con componenti discreti
A volte è possibile utilizzare componenti discreti per sostituire la parte danneggiata del circuito integrato per ripristinarne la funzione.Prima della sostituzione, è necessario comprendere il principio di funzionamento interno dell'IC, la tensione normale di ciascun pin, il diagramma della forma d'onda e il principio di funzionamento del circuito PCB con i componenti periferici.Considera anche:

(1) Se il segnale può essere estratto dal lavoro C e collegato al terminale di ingresso del circuito PCB periferico:
(2) Se il segnale elaborato dal circuito PCB periferico può essere collegato al livello successivo all'interno del circuito PCB integrato per la rielaborazione (la corrispondenza del segnale durante la connessione non dovrebbe influenzare i suoi parametri principali e le prestazioni).Se l'IC dell'amplificatore intermedio è danneggiato, dall'applicazione tipica del circuito PCB e del circuito PCB interno, è composto da amplificatore intermedio audio, discriminazione di frequenza e aumento di frequenza.Il metodo di input del segnale può essere utilizzato per trovare la parte danneggiata.Se la parte dell'amplificatore audio è danneggiata, è possibile utilizzare invece componenti discreti.