PCB დიზაინში, როგორ ჩავანაცვლოთ IC ჭკვიანურად?

როდესაც PCB წრედის დიზაინში ინტეგრალური სქემის შეცვლის საჭიროება არსებობს, მოდით გავუზიაროთ რამდენიმე რჩევა ინტეგრალური სქემის შეცვლის შესახებ, რათა დავეხმაროთ დიზაინერებს უფრო სრულყოფილად შეასრულონ PCB წრედის დიზაინი.

 

1. პირდაპირი ჩანაცვლება
პირდაპირი ჩანაცვლება გულისხმობს ორიგინალი ინტეგრალური სქემის სხვა ინტეგრირებული სქემებით პირდაპირ ჩანაცვლებას ყოველგვარი მოდიფიკაციის გარეშე, ხოლო ჩანაცვლების შემდეგ მანქანის ძირითად მუშაობასა და მაჩვენებლებზე გავლენა არ მოხდება.

ჩანაცვლების პრინციპი ასეთია: ჩანაცვლებითი ინტეგრალური სქემის ფუნქცია, შესრულების ინდექსი, შეფუთვის ფორმა, პინის გამოყენება, პინის ნომერი და ინტერვალი ერთნაირია. ინტეგრალური სქემის იგივე ფუნქცია არა მხოლოდ ერთსა და იმავე ფუნქციას ეხება, არამედ ერთსა და იმავე ლოგიკურ პოლარობასაც, ანუ გამომავალი და შემავალი დონის პოლარობა, ძაბვა და დენის ამპლიტუდა ერთნაირი უნდა იყოს. შესრულების ინდიკატორები ეხება ინტეგრირებული სქემის ძირითად ელექტრულ პარამეტრებს (ან მთავარი დამახასიათებელი მრუდს), მაქსიმალურ სიმძლავრის გაფრქვევას, მაქსიმალურ სამუშაო ძაბვას, სიხშირის დიაპაზონს და სხვადასხვა სიგნალის შემავალი და გამომავალი წინაღობის პარამეტრებს, რომლებიც ორიგინალი ინტეგრალური სქემის მსგავსია. დაბალი სიმძლავრის მქონე ჩანაცვლებლებმა უნდა გაზარდონ გამაგრილებელი ენერგია.

01
იმავე ტიპის ინტეგრალური სქემის ჩანაცვლება
ერთი და იგივე ტიპის ინტეგრალური სქემის შეცვლა, როგორც წესი, საიმედოა. ინტეგრირებული PCB სქემის დაყენებისას, ფრთხილად იყავით, რომ არ დაუშვათ შეცდომა მიმართულებაში, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ინტეგრირებული PCB სქემა შეიძლება დაიწვას ჩართვისას. ზოგიერთ ერთხაზიან სიმძლავრის გამაძლიერებელ ინტეგრალურ სქემს აქვს ერთი და იგივე მოდელი, ფუნქცია და მახასიათებელი, მაგრამ პინების განლაგების მიმართულება განსხვავებულია. მაგალითად, ორარხიან სიმძლავრის გამაძლიერებელს ICLA4507 აქვს „დადებითი“ და „უარყოფითი“ პინები, ხოლო პინების საწყისი მარკირება (ფერადი წერტილები ან ორმოები) სხვადასხვა მიმართულებითაა: სუფიქსი არ არის და სუფიქსი არის „R“, ინტეგრირებული სქემი და ა.შ., მაგალითად M5115P და M5115RP.

02
IC-ების ჩანაცვლება ერთი და იგივე პრეფიქსის ასოთი და სხვადასხვა რიცხვებით
თუ ამ ტიპის ჩანაცვლების პინების ფუნქციები ზუსტად იგივეა, შიდა PCB წრედი და ელექტრული პარამეტრები ოდნავ განსხვავებულია და მათი ერთმანეთის პირდაპირ ჩანაცვლებაც შესაძლებელია. მაგალითად: ICLA1363 და LA1365 მოთავსებულია ხმის ჩამწერში, ეს უკანასკნელი ამატებს ზენერის დიოდს ინტეგრირებული სქემის მე-5 პინში, ვიდრე პირველი, ხოლო დანარჩენი ზუსტად იგივეა.

ზოგადად, პრეფიქსის ასო მიუთითებს PCB სქემის მწარმოებელსა და კატეგორიას. პრეფიქსის ასოს შემდეგ რიცხვები ერთნაირია და მათი უმეტესობა შეიძლება პირდაპირ შეიცვალოს. თუმცა, არსებობს რამდენიმე განსაკუთრებული შემთხვევაც. მიუხედავად იმისა, რომ რიცხვები ერთნაირია, ფუნქციები სრულიად განსხვავებულია. მაგალითად, HA1364 არის ხმის ინტეგრირებული სქემი, ხოლო uPC1364 არის ფერის დეკოდირების ინტეგრირებული სქემი; ნომერია 4558, 8-პინიანი არის ოპერატიული გამაძლიერებელი NJM4558, ხოლო 14-პინიანი არის CD4558 ციფრული PCB სქემა; ამიტომ, ორივეს შეცვლა საერთოდ შეუძლებელია. ამიტომ, უნდა განვიხილოთ პინის ფუნქცია.

ზოგიერთი მწარმოებელი ნერგავს დაუფასოებელ ინტეგრირებულ ჩიპებს და ამუშავებს მათ პროდუქტებად, რომლებსაც ქარხნის სახელი აქვთ დარქმეული, ხოლო ზოგიერთი გაუმჯობესებული პროდუქტი გარკვეული პარამეტრების გასაუმჯობესებლად. ამ პროდუქტებს ხშირად სხვადასხვა მოდელის სახელი აქვთ ან მოდელის სუფიქსებით გამოირჩევიან. მაგალითად, AN380 და uPC1380 შეიძლება პირდაპირ შეიცვალოს, ხოლო AN5620, TEA5620, DG5620 და ა.შ. შეიძლება პირდაპირ შეიცვალოს.

 

2. არაპირდაპირი ჩანაცვლება
არაპირდაპირი ჩანაცვლება გულისხმობს მეთოდს, რომლის დროსაც ინტეგრალური სქემის (IC), რომლის პირდაპირ შეცვლა შეუძლებელია, გულისხმობს პერიფერიული PCB წრედის ოდნავ მოდიფიცირებას, პინების ორიგინალური განლაგების შეცვლას ან ცალკეული კომპონენტების დამატებას ან მოხსნას და ა.შ., რათა ის ჩანაცვლებად ინტეგრირებულ სქემად იქცეს.

ჩანაცვლების პრინციპი: ჩანაცვლებისას გამოყენებული ინტეგრალური სქემები შეიძლება განსხვავდებოდეს ორიგინალი ინტეგრალური სქემისგან სხვადასხვა პინის ფუნქციითა და გარეგნობით, თუმცა ფუნქციები და მახასიათებლები უნდა იყოს იგივე; ჩანაცვლების შემდეგ ორიგინალი მანქანის მუშაობაზე გავლენა არ უნდა იქონიოს.

01
სხვადასხვა შეფუთული ინტეგრალური სქემების ჩანაცვლება
ერთი და იგივე ტიპის, მაგრამ განსხვავებული ფორმის შეფუთვის მქონე IC ჩიპებისთვის, მხოლოდ ახალი მოწყობილობის ქინძისთავების ფორმაა საჭირო ორიგინალური მოწყობილობის ქინძისთავების ფორმისა და განლაგების შესაბამისად. მაგალითად, AFTPCB სქემა CA3064 და CA3064E, პირველი არის წრიული შეფუთვა რადიალური ქინძისთავებით: მეორე არის ორმაგი ხაზოვანი პლასტმასის შეფუთვა, ორივეს შიდა მახასიათებლები ზუსტად იგივეა და მათი შეერთება შესაძლებელია ქინძისთავის ფუნქციის მიხედვით. ორრიგიანი ICAN7114, AN7115 და LA4100, LA4102 ძირითადად იგივეა შეფუთვის სახით, ხოლო გამტარი და რადიატორი ზუსტად 180 გრადუსით არის დაშორებული. ზემოხსენებული AN5620 ორმაგი ხაზოვანი 16-პინიანი შეფუთვა რადიატორით და TEA5620 ორმაგი ხაზოვანი 18-პინიანი შეფუთვა. ქინძისთავები 9 და 10 განლაგებულია ინტეგრირებული PCB სქემის მარჯვენა მხარეს, რაც AN5620-ის რადიატორის ეკვივალენტურია. ორივეს დანარჩენი ქინძისთავები განლაგებულია იმავე გზით. გამოსაყენებლად მე-9 და მე-10 პინები მიწასთან შეაერთეთ.

02
PCB წრედის ფუნქციები იგივეა, მაგრამ ინდივიდუალური პინების ფუნქციები განსხვავებულია. LCD ჩანაცვლება
ჩანაცვლება შესაძლებელია თითოეული ტიპის ინტეგრალური სქემის სპეციფიკური პარამეტრებისა და ინსტრუქციების შესაბამისად. მაგალითად, ტელევიზორში AGC-სა და ვიდეო სიგნალის გამომავალს აქვს განსხვავება დადებით და უარყოფით პოლარობას შორის, თუ ინვერტორი დაკავშირებულია გამომავალ ტერმინალთან, მისი შეცვლა შესაძლებელია.

03
ინტეგრალური სქემების ჩანაცვლება იგივე პლასტმასის, მაგრამ განსხვავებული ქინძისთავების ფუნქციით
ამ ტიპის ჩანაცვლება მოითხოვს პერიფერიული PCB წრედის და პინების განლაგების შეცვლას, რაც მოითხოვს გარკვეულ თეორიულ ცოდნას, სრულ ინფორმაციას და მდიდარ პრაქტიკულ გამოცდილებასა და უნარებს.

04
ზოგიერთი ცარიელი ფეხი არ უნდა დააწვინონ ნებართვის გარეშე.
შიდა ეკვივალენტური PCB წრედის ზოგიერთი გამტარი პინი და აპლიკაციის PCB წრედი არ არის მონიშნული. როდესაც არის ცარიელი გამტარი პინები, ისინი არ უნდა იყოს დამიწებული ავტორიზაციის გარეშე. ეს გამტარი პინები წარმოადგენს ალტერნატიულ ან სათადარიგო პინებს და ზოგჯერ ისინი ასევე გამოიყენება როგორც შიდა შეერთებები.

05
კომბინირებული ჩანაცვლება
კომბინირებული ჩანაცვლება გულისხმობს ერთი და იგივე მოდელის რამდენიმე ინტეგრალური სქემის დაუზიანებელი PCB წრედის ნაწილების ხელახლა აწყობას სრულ ინტეგრირებულ სქემად, რათა შეიცვალოს ცუდად მომუშავე ინტეგრალური სქემი. ეს ძალიან გამოსადეგია, როდესაც ორიგინალი ინტეგრალური სქემი არ არის ხელმისაწვდომი. თუმცა, აუცილებელია, რომ გამოყენებულ ინტეგრირებულ სქემში არსებულ კარგ PCB წრედს ჰქონდეს ინტერფეისის პინი.

არაპირდაპირი ჩანაცვლების გასაღები არის ერთმანეთის ნაცვლად ჩანაცვლებული ორი ინტეგრალური სქემის ძირითადი ელექტრული პარამეტრების, შიდა ეკვივალენტური PCB სქემის, თითოეული პინის ფუნქციის და ინტეგრალური სქემის კომპონენტებს შორის შეერთების ურთიერთობის გარკვევა. ფრთხილად იყავით რეალური მუშაობის დროს.

(1) ინტეგრირებული PCB სქემის პინების ნუმერაციის თანმიმდევრობა არ უნდა იყოს არასწორად შეერთებული;
(2) შეცვლილი ინტეგრალური სქემის მახასიათებლებთან ადაპტაციის მიზნით, მასთან დაკავშირებული პერიფერიული დაბეჭდილი მიკროსქემის კომპონენტები შესაბამისად უნდა შეიცვალოს;
(3) კვების წყაროს ძაბვა უნდა შეესაბამებოდეს ჩანაცვლებითი ინტეგრალური სქემის ძაბვას. თუ ორიგინალ PCB წრედში კვების წყაროს ძაბვა მაღალია, შეეცადეთ შეამციროთ ძაბვა; თუ ძაბვა დაბალია, ეს დამოკიდებულია იმაზე, იმუშავებს თუ არა ჩანაცვლებითი ინტეგრირებული სქემის ძაბვა;
(4) ჩანაცვლების შემდეგ, უნდა გაიზომოს ინტეგრალური სქემის მოსვენების სამუშაო დენი. თუ დენი გაცილებით მეტია ნორმალურ მნიშვნელობაზე, ეს ნიშნავს, რომ დაბეჭდილი მიკროსქემის წრედი შესაძლოა თვითაღგზნებული იყოს. ამ დროს საჭიროა განცალკევება და რეგულირება. თუ გაძლიერება განსხვავდება ორიგინალისგან, შესაძლებელია უკუკავშირის რეზისტორის წინაღობის რეგულირება;
(5) ჩანაცვლების შემდეგ, ინტეგრირებული სქემის შემავალი და გამომავალი წინაღობა უნდა შეესაბამებოდეს ორიგინალურ დაბეჭდილი მიკროსქემის წინაღობას; შეამოწმეთ მისი მართვის შესაძლებლობა;
(6) ცვლილებების შეტანისას სრულად გამოიყენეთ ორიგინალ PCB მიკროსქემის დაფაზე არსებული ქინძისთავების ნახვრეტები და გამტარები, ხოლო გარე გამტარები უნდა იყოს მოწესრიგებული და თავიდან აიცილოთ წინა და უკანა გადაკვეთა, რათა შემოწმდეს და თავიდან იქნას აცილებული PCB მიკროსქემის თვითაგზნება, განსაკუთრებით მაღალი სიხშირის თვითაგზნების თავიდან ასაცილებლად;
(7) ჩართვამდე უმჯობესია დენის მრიცხველი მიმდევრობით შეაერთოთ კვების წყაროს Vcc მარყუჟში და დააკვირდეთ, ნორმალურია თუ არა ინტეგრირებული PCB წრედის მთლიანი დენის ცვლილება დიდიდან პატარაზე.

06
IC-ის შეცვლა დისკრეტული კომპონენტებით
ზოგჯერ, ინტეგრირებული სქემის დაზიანებული ნაწილის შესაცვლელად, მისი ფუნქციის აღსადგენად, შესაძლებელია დისკრეტული კომპონენტების გამოყენება. შეცვლამდე უნდა გესმოდეთ ინტეგრირებული სქემის შიდა ფუნქციონირების პრინციპი, თითოეული პინის ნორმალური ძაბვა, ტალღური დიაგრამა და პერიფერიული კომპონენტებით დაბეჭდილი მიკროსქემის მუშაობის პრინციპი. ასევე გაითვალისწინეთ:

(1) შესაძლებელია თუ არა სიგნალის აღება სამუშაო C წერტილიდან და პერიფერიული PCB წრედის შეყვანის ტერმინალთან დაკავშირება:
(2) შესაძლებელია თუ არა პერიფერიული PCB სქემის მიერ დამუშავებული სიგნალის ინტეგრირებული PCB სქემის შემდეგ დონესთან დაკავშირება ხელახალი დამუშავებისთვის (შეერთების დროს სიგნალის შესაბამისობამ არ უნდა იმოქმედოს მის ძირითად პარამეტრებსა და მუშაობაზე). თუ შუალედური გამაძლიერებლის ინტეგრირებული სქემა დაზიანებულია, ტიპიური გამოყენების PCB სქემიდან და შიდა PCB სქემიდან, იგი შედგება აუდიო შუალედური გამაძლიერებლისგან, სიხშირის დისკრიმინაციისა და სიხშირის გამაძლიერებლისგან. დაზიანებული ნაწილის მოსაძებნად შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიგნალის შეყვანის მეთოდი. თუ აუდიო გამაძლიერებლის ნაწილი დაზიანებულია, ამის ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას დისკრეტული კომპონენტები.