Hoe kun je bij PCB-ontwerp op een slimme manier IC's vervangen?

Wanneer er een IC in een PCB-circuitontwerp vervangen moet worden, delen we graag enkele tips om ontwerpers te helpen perfect te werk te gaan bij het ontwerpen van PCB-circuits.

 

1. Directe substitutie
Directe vervanging betekent dat de originele IC direct wordt vervangen door andere IC's zonder enige aanpassing. De belangrijkste prestaties en indicatoren van de machine worden na de vervanging niet beïnvloed.

Het vervangingsprincipe is: de functie, prestatie-index, behuizing, pingebruik, pinnummer en interval van de vervangende IC zijn hetzelfde. Dezelfde functie van de IC verwijst niet alleen naar dezelfde functie, maar ook naar dezelfde logische polariteit, dat wil zeggen dat de uitgangs- en ingangspolariteit, spanning en stroomamplitude hetzelfde moeten zijn. Prestatie-indicatoren verwijzen naar de belangrijkste elektrische parameters (of hoofdkarakteristiekcurve) van de IC, het maximale vermogensverlies, de maximale bedrijfsspanning, het frequentiebereik en diverse parameters voor de ingangs- en uitgangsimpedantie van het signaal die vergelijkbaar zijn met die van de originele IC. Vervangers met een laag vermogen zouden de koelplaat moeten vergroten.

01
Vervanging van hetzelfde type IC
Het vervangen van IC's van hetzelfde type is over het algemeen betrouwbaar. Let bij het installeren van het geïntegreerde PCB-circuit op dat u geen fout maakt in de richting, anders kan het geïntegreerde PCB-circuit doorbranden wanneer de stroom wordt ingeschakeld. Sommige enkelvoudige in-line eindversterker-IC's hebben hetzelfde model, dezelfde functie en dezelfde kenmerken, maar de richting van de pinvolgorde is anders. De tweekanaals eindversterker ICLA4507 heeft bijvoorbeeld "positieve" en "negatieve" pinnen en de eerste pinmarkeringen (gekleurde stippen of putjes) staan ​​in verschillende richtingen: er is geen achtervoegsel en het achtervoegsel is "R", IC, enz., bijvoorbeeld M5115P en M5115RP.

02
Vervanging van IC's met dezelfde voorvoegselletter en verschillende nummers
Zolang de pinfuncties van dit soort substitutie exact hetzelfde zijn, verschillen het interne PCB-circuit en de elektrische parameters enigszins, en kunnen ze ook direct voor elkaar worden gesubstitueerd. Bijvoorbeeld: ICLA1363 en LA1365 worden in de sound geplaatst, waarbij de laatste een zenerdiode in IC-pin 5 toevoegt in plaats van de eerste, en de andere zijn exact hetzelfde.

Over het algemeen geeft de prefixletter de fabrikant en de categorie van het PCB-circuit aan. De nummers na de prefixletter zijn hetzelfde en de meeste kunnen direct worden vervangen. Maar er zijn ook een paar speciale gevallen. Hoewel de nummers hetzelfde zijn, zijn de functies compleet verschillend. Zo is HA1364 een geluids-IC en uPC1364 een kleurdecoder-IC; het nummer is 4558, de 8-pins is een operationele versterker NJM4558 en de 14-pins is een CD4558 digitaal PCB-circuit; daarom kunnen beide helemaal niet worden vervangen. We moeten dus naar de pinfunctie kijken.

Sommige fabrikanten introduceren onverpakte IC-chips en verwerken deze tot producten die naar de fabriek zijn vernoemd, terwijl andere producten worden verbeterd om bepaalde parameters te verbeteren. Deze producten hebben vaak verschillende modelnamen of worden onderscheiden door modelachtervoegsels. Zo kunnen AN380 en uPC1380 direct worden vervangen, en AN5620, TEA5620, DG5620, enz. kunnen ook direct worden vervangen.

 

2. Indirecte substitutie
Indirecte substitutie is een methode waarbij een IC die niet direct vervangen kan worden, een methode is om het PCB-circuit enigszins aan te passen, door de oorspronkelijke pinconfiguratie te veranderen of individuele componenten toe te voegen of te verwijderen, etc., om er een vervangbare IC van te maken.

Substitutieprincipe: De IC die bij de vervanging wordt gebruikt, kan verschillen van de originele IC, met andere pinfuncties en een ander uiterlijk. De functies moeten echter hetzelfde zijn en de kenmerken moeten vergelijkbaar zijn. De prestaties van de originele machine mogen na de vervanging niet worden beïnvloed.

01
Vervanging van verschillende verpakte IC's
Voor IC-chips van hetzelfde type, maar met verschillende behuizingsvormen, hoeven alleen de pinnen van het nieuwe apparaat te worden aangepast aan de vorm en opstelling van de pinnen van het oorspronkelijke apparaat. Bijvoorbeeld, de AFTPCB-schakelingen CA3064 en CA3064E, de eerste is een ronde behuizing met radiale pinnen; de laatste is een dubbele in-line kunststof behuizing; de interne kenmerken van beide zijn exact hetzelfde en ze kunnen worden aangesloten op basis van de pinfunctie. De ICAN7114, AN7115 en LA4100, LA4102 met dubbele rij hebben in principe dezelfde behuizingsvorm, en de aansluiting en het koellichaam staan ​​precies 180 graden uit elkaar. De eerder genoemde AN5620 dubbele in-line 16-pins behuizing met koellichaam en de TEA5620 dubbele in-line 18-pins behuizing. Pinnen 9 en 10 bevinden zich aan de rechterkant van het geïntegreerde PCB-circuit, wat overeenkomt met het koellichaam van de AN5620. De andere pinnen van beide zijn op dezelfde manier geplaatst. Verbind de 9e en 10e pin met de aarde om te gebruiken.

02
De functies van het PCB-circuit zijn hetzelfde, maar de functies van de individuele pinnen zijn anders. lC-vervanging
De vervanging kan worden uitgevoerd volgens de specifieke parameters en instructies van elk type IC. Zo hebben de AGC- en videosignaaluitgangen van een tv een verschil in positieve en negatieve polariteit. Zolang de omvormer op de uitgangsaansluiting is aangesloten, kan deze worden vervangen.

03
Vervanging van IC's met hetzelfde plastic maar verschillende pinfuncties
Bij dit soort vervangingen moeten de schakelingen en de pinconfiguratie van de perifere PCB worden gewijzigd. Hiervoor zijn specifieke theoretische kennis, uitgebreide informatie en ruime praktische ervaring en vaardigheden vereist.

04
Sommige lege voeten mogen niet zonder toestemming aan de grond worden gezet
Sommige pennen in het interne equivalente PCB-circuit en het PCB-applicatiecircuit zijn niet gemarkeerd. Lege pennen mogen niet zonder toestemming worden geaard. Deze pennen zijn alternatieve of reservepennen en worden soms ook gebruikt als interne verbindingen.

05
Combinatiesubstitutie
Gecombineerde vervanging houdt in dat de onbeschadigde printplaatonderdelen van meerdere IC's van hetzelfde model opnieuw worden gemonteerd tot een complete IC ter vervanging van de slecht functionerende IC. Dit is zeer toepasbaar wanneer de originele IC niet beschikbaar is. Een goede printplaat in de gebruikte IC moet echter wel een interfacepin hebben.

De sleutel tot indirecte substitutie is het achterhalen van de elektrische basisparameters van de twee IC's die voor elkaar worden gesubstitueerd, het interne equivalente PCB-circuit, de functie van elke pin en de verbindingsrelatie tussen de componenten van de IC. Wees voorzichtig tijdens het gebruik.

(1) De nummeringsvolgorde van de pinnen van het geïntegreerde PCB-circuit mag niet verkeerd worden aangesloten;
(2) Om zich aan te passen aan de kenmerken van de vervangen IC, moeten de componenten van het perifere PCB-circuit dat ermee is verbonden dienovereenkomstig worden gewijzigd;
(3) De voedingsspanning moet consistent zijn met die van de vervangende IC. Als de voedingsspanning in het originele PCB-circuit hoog is, probeer de spanning dan te verlagen; als de spanning laag is, hangt het ervan af of de vervangende IC kan werken.
(4) Na vervanging moet de ruststroom van de IC worden gemeten. Als de stroom veel groter is dan de normale waarde, betekent dit dat het PCB-circuit mogelijk zelfbekrachtigd is. Op dit moment zijn ontkoppeling en afstelling vereist. Als de versterking afwijkt van de oorspronkelijke, kan de weerstand van de terugkoppelweerstand worden aangepast;
(5) Na de vervanging moeten de ingangs- en uitgangsimpedantie van de IC overeenkomen met het originele PCB-circuit; controleer de aandrijfcapaciteit ervan;
(6) Maak bij het aanbrengen van wijzigingen optimaal gebruik van de gaatjes en aansluitingen op de originele printplaat van de printplaat. De externe aansluitingen moeten netjes zijn en kruisen elkaar niet, om te voorkomen dat het PCB-circuit zichzelf opwindt, vooral om zelfopwinding bij hoge frequenties te voorkomen.
(7) Het is het beste om een ​​DC-stroommeter in serie aan te sluiten in de Vcc-lus van de voeding vóór het inschakelen en te observeren of de verandering van de totale stroom van het geïntegreerde PCB-circuit normaal is van groot naar klein.

06
Vervang IC door discrete componenten
Soms kunnen discrete componenten worden gebruikt om het beschadigde onderdeel van de IC te vervangen en de werking ervan te herstellen. Voordat u de IC vervangt, moet u het interne werkingsprincipe van de IC, de normale spanning van elke pin, het golfvormdiagram en het werkingsprincipe van het PCB-circuit met randapparatuur begrijpen. Houd ook rekening met het volgende:

(1) Of het signaal uit het werkstuk C kan worden gehaald en kan worden aangesloten op de ingangsaansluiting van het perifere PCB-circuit:
(2) Of het signaal dat door het perifere PCB-circuit wordt verwerkt, kan worden aangesloten op het volgende niveau binnen het geïntegreerde PCB-circuit voor herverwerking (de signaalaanpassing tijdens de aansluiting mag de belangrijkste parameters en prestaties niet beïnvloeden). Als de tussenliggende versterker-IC beschadigd is, bestaat deze, naast het typische PCB-circuit en het interne PCB-circuit, uit een audio-tussenliggende versterker, frequentiediscriminatie en frequentieversterking. De signaalinvoermethode kan worden gebruikt om het beschadigde onderdeel te vinden. Als het audioversterkeronderdeel beschadigd is, kunnen in plaats daarvan discrete componenten worden gebruikt.