PCB dizainā, kā gudri aizstāt IC?

Ja PCB shēmu projektēšanā ir nepieciešams nomainīt integrālo shēmu (IC), dalīsimies ar dažiem padomiem IC nomaiņai, lai palīdzētu dizaineriem pilnveidot PCB shēmu projektēšanu.

 

1. Tieša aizstāšana
Tieša aizstāšana attiecas uz sākotnējās integrālās shēmas tiešu aizstāšanu ar citām integrālajām shēmām bez jebkādām izmaiņām, un pēc aizstāšanas netiks ietekmēta iekārtas galvenā veiktspēja un indikatori.

Aizvietošanas princips ir šāds: aizvietojošās IC funkcija, veiktspējas indekss, korpusa forma, kontaktu izmantošana, kontaktu skaits un intervāls ir vienādi. IC viena un tā pati funkcija attiecas ne tikai uz to pašu funkciju, bet arī uz to pašu loģisko polaritāti, tas ir, izejas un ieejas līmeņa polaritātei, spriegumam un strāvas amplitūdai jābūt vienādai. Veiktspējas rādītāji attiecas uz IC galvenajiem elektriskajiem parametriem (vai galveno raksturlīkni), maksimālo jaudas izkliedi, maksimālo darba spriegumu, frekvenču diapazonu un dažādiem signāla ieejas un izejas pretestības parametriem, kas ir līdzīgi sākotnējās IC parametriem. Aizvietotājiem ar mazu jaudu vajadzētu palielināt siltuma izlietni.

01
Tā paša tipa IC aizstāšana
Viena un tā paša tipa integrālās shēmas nomaiņa parasti ir uzticama. Uzstādot integrēto PCB shēmu, jāuzmanās, lai nepieļautu kļūdu virzienā, pretējā gadījumā integrētā PCB shēma var tikt sadedzināta, ieslēdzot strāvu. Dažām vienas līnijas jaudas pastiprinātāja integrālajām shēmām ir viens un tas pats modelis, funkcija un raksturlielums, taču tapu izvietojuma secības virziens atšķiras. Piemēram, divkanālu jaudas pastiprinātājam ICLA4507 ir “pozitīvie” un “negatīvie” tapu izvietojuma virzieni, un sākotnējie tapu marķējumi (krāsaini punkti vai bedres) ir dažādos virzienos: nav sufiksa, un sufikss ir “R”, IC utt., piemēram, M5115P un M5115RP.

02
IC aizstāšana ar vienādu prefiksa burtu un dažādiem cipariem
Kamēr vien šāda veida aizstāšanas tapu funkcijas ir tieši vienādas, iekšējā PCB shēma un elektriskie parametri nedaudz atšķiras, un tos var arī tieši aizstāt viens ar otru. Piemēram: ICLA1363 un LA1365 ir ievietoti skaņā, pēdējais pievieno Zenera diodi IC 5. tapā nekā pirmais, bet pārējie ir tieši vienādi.

Parasti prefiksa burts norāda ražotāju un PCB shēmas kategoriju. Skaitļi aiz prefiksa burta ir vienādi, un lielāko daļu no tiem var tieši aizstāt. Taču ir arī daži īpaši gadījumi. Lai gan skaitļi ir vienādi, funkcijas ir pilnīgi atšķirīgas. Piemēram, HA1364 ir skaņas integrālā shēma, un uPC1364 ir krāsu dekodēšanas integrālā shēma; numurs ir 4558, 8 kontaktu ir operacionālais pastiprinātājs NJM4558, un 14 kontaktu ir CD4558 digitālā PCB shēma; tāpēc abus nevar aizstāt vispār. Tāpēc mums jāaplūko kontaktu funkcija.

Daži ražotāji ievieš neiepakotas IC mikroshēmas un pārstrādā tās produktos, kas nosaukti rūpnīcas vārdā, un daži uzlabo produktus, lai uzlabotu noteiktus parametrus. Šie produkti bieži tiek nosaukti ar dažādiem modeļiem vai atšķirti ar modeļu sufiksiem. Piemēram, AN380 un uPC1380 var tieši aizstāt, un AN5620, TEA5620, DG5620 utt. var tieši aizstāt.

 

2. Netieša aizstāšana
Netieša aizstāšana attiecas uz metodi, kurā IC, ko nevar tieši nomainīt, ir metode, kurā nedaudz tiek modificēta perifērijas PCB shēma, mainot sākotnējo tapu izvietojumu vai pievienojot vai noņemot atsevišķas sastāvdaļas utt., lai padarītu to par nomaināmu IC.

Aizvietošanas princips: aizvietošanā izmantotā mikroshēma var atšķirties no sākotnējās mikroshēmas ar atšķirīgām kontaktu funkcijām un atšķirīgu izskatu, taču funkcijām jābūt vienādām un raksturlielumiem jābūt līdzīgiem; sākotnējās iekārtas veiktspējai nevajadzētu tikt ietekmētai pēc aizvietošanas.

01
Dažādu iepakotu integrālo shēmu aizstāšana
Viena veida IC mikroshēmām, bet ar atšķirīgu korpusa formu, tikai jaunās ierīces tapas ir jāpārveido atbilstoši sākotnējās ierīces tapu formai un izvietojumam. Piemēram, AFTPCB shēmas CA3064 un CA3064E ir apaļas formas korpuss ar radiālām tapām; otrā ir divkārši ievietots plastmasas korpuss, abu iekšējās īpašības ir tieši vienādas, un tos var savienot atbilstoši tapu funkcijai. Divrindu ICAN7114, AN7115 un LA4100, LA4102 korpusa forma būtībā ir vienāda, un vads un siltuma izkliedētājs atrodas tieši 180 grādu leņķī viens no otra. Iepriekš minētais AN5620 divkārši ievietots 16 kontaktu korpuss ar siltuma izkliedētāju un TEA5620 divkārši ievietots 18 kontaktu korpuss. 9. un 10. tapas atrodas integrētās PCB shēmas labajā pusē, kas ir līdzvērtīgas AN5620 siltuma izkliedētājam. Pārējās abu tapas ir izvietotas tādā pašā veidā. Lai izmantotu, pievienojiet 9. un 10. tapu zemei.

02
PCB shēmas funkcijas ir vienādas, bet atsevišķu tapu funkcijas atšķiras lC aizstāšana
Nomaiņu var veikt saskaņā ar katra IC tipa īpašajiem parametriem un instrukcijām. Piemēram, televizora AGC un video signāla izejai ir atšķirība starp pozitīvo un negatīvo polaritāti, ja vien invertors ir pievienots izejas spailei, to var nomainīt.

03
Integrēto shēmu aizstāšana ar tādu pašu plastmasu, bet atšķirīgām tapu funkcijām
Šāda veida aizstāšanai ir jāmaina perifērijas PCB shēma un tapu izvietojums, kam nepieciešamas noteiktas teorētiskās zināšanas, pilnīga informācija un bagātīga praktiskā pieredze un prasmes.

04
Dažas tukšas kājas nedrīkst iezemēt bez atļaujas
Daži iekšējās ekvivalentās PCB shēmas un lietojumprogrammas PCB shēmas pievadu tapas nav marķētas. Ja ir tukšas pievadu tapas, tās nedrīkst iezemēt bez atļaujas. Šīs pievadu tapas ir alternatīvas vai rezerves tapas, un dažreiz tās tiek izmantotas arī kā iekšējie savienojumi.

05
Kombinētā aizstāšana
Kombinētā nomaiņa ir viena modeļa vairāku integrālo shēmu nebojātu PCB shēmas daļu salikšana pilnīgā integrālajā shēmā, lai aizstātu slikti funkcionējošo integrālo shēmu. Tas ir ļoti noderīgi, ja oriģinālā integrālā shēma nav pieejama. Taču ir nepieciešams, lai izmantotajā integrālajā shēmā būtu laba PCB shēma ar saskarnes kontaktu.

Netiešās aizstāšanas atslēga ir noskaidrot divu savstarpēji aizvietojamo integrālo shēmu pamatelektriskos parametrus, iekšējo ekvivalento PCB shēmu, katras tapas funkciju un savienojuma attiecības starp integrālās shēmas komponentiem. Esiet uzmanīgi faktiskās darbības laikā.

(1) Integrētās PCB shēmas tapu numerācijas secībai nevajadzētu būt nepareizi savienotai;
(2) Lai pielāgotos nomainītās integrālās shēmas raksturlielumiem, attiecīgi jāmaina ar to savienotās perifērijas PCB shēmas komponenti;
(3) Barošanas spriegumam jāatbilst nomaiņas mikroshēmai. Ja barošanas spriegums sākotnējā PCB shēmā ir augsts, mēģiniet to samazināt; ja spriegums ir zems, tas ir atkarīgs no nomaiņas mikroshēmas darbības.
(4) Pēc nomaiņas jāizmēra integrālās shēmas miera stāvokļa darba strāva. Ja strāva ir daudz lielāka par normālo vērtību, tas nozīmē, ka PCB shēma var būt pašizraisījusies. Šajā laikā ir nepieciešama atvienošana un regulēšana. Ja pastiprinājums atšķiras no sākotnējā, var regulēt atgriezeniskās saites rezistora pretestību;
(5) Pēc nomaiņas integrālās shēmas ieejas un izejas pretestībai jāatbilst sākotnējai PCB shēmai; pārbaudiet tās piedziņas iespējas;
(6) Veicot izmaiņas, pilnībā izmantojiet oriģinālās PCB shēmas plates tapu caurumus un vadus, un ārējiem vadiem jābūt kārtīgiem un jāizvairās no priekšējās un aizmugurējās krustošanās, lai pārbaudītu un novērstu PCB shēmas pašizraisīšanos, īpaši, lai novērstu augstfrekvences pašizraisīšanos;
(7) Pirms ieslēgšanas vislabāk ir pieslēgt līdzstrāvas mērītāju virknē barošanas avota Vcc cilpā un novērot, vai integrētās PCB shēmas kopējās strāvas izmaiņas ir normālas no lielas uz mazu.

06
Aizstāt IC ar diskrētiem komponentiem
Dažreiz diskrētos komponentus var izmantot, lai nomainītu bojāto integrālās shēmas daļu un atjaunotu tās darbību. Pirms nomaiņas jums ir jāsaprot integrālās shēmas iekšējais darbības princips, katras tapas normālais spriegums, viļņu formas diagramma un PCB shēmas darbības princips ar perifērijas komponentiem. Ņemiet vērā arī:

(1) Vai signālu var izvadīt no darba C un savienot ar perifērijas PCB shēmas ieejas spaili:
(2) Vai perifērijas PCB shēmas apstrādāto signālu var savienot ar nākamo līmeni integrētās PCB shēmas ietvaros atkārtotai apstrādei (signāla saskaņošana savienojuma laikā nedrīkst ietekmēt tā galvenos parametrus un veiktspēju). Ja starpposma pastiprinātāja integrālā shēma ir bojāta, tipiskā PCB shēmas un iekšējās PCB shēmas pielietojumā tā sastāv no audio starpposma pastiprinātāja, frekvences diskriminācijas un frekvences pastiprināšanas. Bojātās daļas atrašanai var izmantot signāla ievades metodi. Ja audio pastiprinātāja daļa ir bojāta, tā vietā var izmantot diskrētos komponentus.