Kiedy zachodzi potrzeba wymiany układu scalonego w projekcie płytki PCB, podzielimy się kilkoma wskazówkami dotyczącymi wymiany układów scalonych, aby pomóc projektantom osiągnąć większą doskonałość w projektowaniu płytek PCB.

1. Bezpośrednia substytucja
Bezpośrednia substytucja oznacza bezpośrednią wymianę oryginalnego układu scalonego na inny układ scalony bez żadnych modyfikacji, a główne parametry i wskaźniki maszyny nie ulegną po wymianie.

Zasada wymiany jest następująca: funkcja, wskaźnik wydajności, forma obudowy, wykorzystanie pinów, numer pinu i interwał zastępczego układu scalonego są takie same. Ta sama funkcja układu scalonego odnosi się nie tylko do tej samej funkcji, ale również do tej samej polaryzacji logicznej, tj. polaryzacja poziomu wyjściowego i wejściowego, napięcia i amplitudy prądu. Wskaźniki wydajności odnoszą się do głównych parametrów elektrycznych układu scalonego (lub głównej krzywej charakterystyki), maksymalnego rozpraszania mocy, maksymalnego napięcia roboczego, zakresu częstotliwości oraz różnych parametrów impedancji wejściowej i wyjściowej sygnału, które są podobne do parametrów oryginalnego układu scalonego. Zamienniki o niższej mocy powinny mieć większy radiator.

01
Zamiana na ten sam typ układu scalonego
Wymiana układu scalonego tego samego typu jest zazwyczaj niezawodna. Podczas instalacji układu scalonego PCB należy uważać, aby nie pomylić kierunku, w przeciwnym razie układ scalony może ulec uszkodzeniu po włączeniu zasilania. Niektóre układy scalone wzmacniaczy mocy typu single-in-line mają ten sam model, funkcję i charakterystykę, ale kolejność rozmieszczenia pinów jest inna. Na przykład, dwukanałowy wzmacniacz mocy ICLA4507 ma piny „dodatnie” i „ujemne”, a początkowe oznaczenia pinów (kolorowe kropki lub wgłębienia) są ułożone w różnych kierunkach: nie ma sufiksu, a sufiksem jest „R”, IC itp., na przykład M5115P i M5115RP.

02
Zamiana układów scalonych o tej samej literze prefiksu i różnych liczbach
O ile funkcje pinów tego typu zamienników są dokładnie takie same, wewnętrzny obwód PCB i parametry elektryczne są nieznacznie różne i można je również bezpośrednio zastąpić. Na przykład: w układzie scalonym ICLA1363 i LA1365 umieszcza się w układzie scalonym, ten drugi dodaje diodę Zenera do pinu 5 układu scalonego, a ten drugi jest identyczny.

Ogólnie rzecz biorąc, litera prefiksu wskazuje producenta i kategorię płytki PCB. Cyfry po literze prefiksu są takie same i większość z nich można bezpośrednio zastąpić. Istnieją jednak pewne szczególne przypadki. Chociaż numery są takie same, funkcje są zupełnie różne. Na przykład, HA1364 to układ scalony dźwięku, a uPC1364 to układ scalony dekodujący kolor; numer to 4558, 8-pinowy to wzmacniacz operacyjny NJM4558, a 14-pinowy to cyfrowy układ PCB CD4558; dlatego nie można ich w ogóle zastąpić. Musimy więc przyjrzeć się funkcji pinów.

Niektórzy producenci wprowadzają nieopakowane układy scalone i przetwarzają je w produkty o nazwach pochodzących od producenta, a niektóre udoskonalają je w celu poprawy określonych parametrów. Produkty te często noszą nazwy różnych modeli lub są rozróżniane za pomocą sufiksów modelu. Na przykład, układy AN380 i uPC1380 można bezpośrednio zastąpić, podobnie jak układy AN5620, TEA5620, DG5620 itp.

2. Substytucja pośrednia
Substytucja pośrednia odnosi się do metody, w której układ scalony, którego nie można bezpośrednio wymienić, jest metodą polegającą na nieznacznej modyfikacji obwodu PCB peryferyjnego, zmianie oryginalnego układu pinów lub dodaniu lub usunięciu poszczególnych komponentów itd., aby uczynić go wymiennym układem scalonym.

Zasada substytucji: Układ scalony użyty w zamianie może różnić się od układu oryginalnego funkcjami wyprowadzeń i wyglądem, ale funkcje powinny być takie same, a charakterystyki podobne; wydajność oryginalnej maszyny nie powinna ulec po zamianie.

01
Podmiana układów scalonych o różnych obudowach
W przypadku układów scalonych tego samego typu, ale o różnych kształtach obudów, jedynie piny nowego urządzenia muszą zostać przekształcone zgodnie z kształtem i układem pinów oryginalnego urządzenia. Na przykład, układ AFTPCB CA3064 i CA3064E, pierwszy jest obudową okrągłą z promieniowymi pinami, drugi jest obudową z tworzywa sztucznego z podwójnym szeregiem, wewnętrzne charakterystyki obu są dokładnie takie same i można je połączyć zgodnie z funkcją pinów. Dwurzędowe ICAN7114, AN7115 i LA4100, LA4102 są zasadniczo takie same pod względem formy obudowy, a wyprowadzenie i radiator są oddalone od siebie o dokładnie 180 stopni. Wspomniana wcześniej obudowa AN5620 z podwójnym szeregiem i 16 pinami z radiatorem oraz obudowa TEA5620 z podwójnym szeregiem i 18 pinami. Piny 9 i 10 znajdują się po prawej stronie układu PCB, co jest odpowiednikiem radiatora układu AN5620. Pozostałe piny obu przełączników są ułożone w ten sam sposób. Podłącz 9. i 10. pin do uziemienia, aby użyć.

02
Funkcje obwodów PCB są takie same, ale funkcje poszczególnych pinów są różne. Podstawienie IC
Wymianę można przeprowadzić zgodnie ze szczegółowymi parametrami i instrukcjami dla każdego typu układu scalonego. Na przykład, wyjście AGC i sygnału wideo w telewizorze ma różną polaryzację dodatnią i ujemną, o ile inwerter jest podłączony do zacisku wyjściowego, można go wymienić.

03
Zamiana układów scalonych na te same tworzywa sztuczne, ale o innych funkcjach pinów
Tego rodzaju zamiennik wymaga zmiany obwodu płytki PCB peryferyjnej i układu wyprowadzeń, co wymaga pewnej wiedzy teoretycznej, kompletnych informacji oraz bogatego doświadczenia praktycznego i umiejętności.

04
Niektórych pustych stóp nie należy stawiać na ziemi bez zezwolenia
Niektóre piny wyprowadzeń w wewnętrznym obwodzie PCB zastępczym i obwodzie PCB aplikacyjnym nie są oznaczone. Jeśli piny wyprowadzeń są puste, nie należy ich uziemiać bez zezwolenia. Te piny wyprowadzeń są pinami alternatywnymi lub zapasowymi i czasami służą również jako połączenia wewnętrzne.

05
Podstawienie kombinacji
Wymiana kombinowana polega na ponownym złożeniu nieuszkodzonych elementów obwodu PCB z wielu układów scalonych tego samego modelu w kompletny układ scalony, aby zastąpić wadliwy układ. Jest to szczególnie przydatne, gdy oryginalny układ scalony jest niedostępny. Wymagane jest jednak, aby sprawny obwód PCB wewnątrz układu scalonego posiadał pin interfejsu.

Kluczem do pośredniej substytucji jest ustalenie podstawowych parametrów elektrycznych dwóch zastępowanych układów scalonych, wewnętrznego równoważnego obwodu PCB, funkcji każdego pinu oraz relacji połączeń między elementami układu scalonego. Należy zachować ostrożność podczas rzeczywistej pracy.

(1) Kolejność numeracji pinów układu PCB nie powinna być błędnie podłączona;
(2) Aby dostosować się do charakterystyki wymienianego układu scalonego, należy odpowiednio zmienić elementy obwodu PCB peryferyjnego do niego podłączone;
(3) Napięcie zasilania powinno być zgodne z napięciem układu scalonego zastępczego. Jeśli napięcie zasilania w oryginalnym obwodzie PCB jest wysokie, należy spróbować je obniżyć; jeśli napięcie jest niskie, zależy to od możliwości działania układu scalonego zastępczego;
(4) Po wymianie należy zmierzyć prąd spoczynkowy układu scalonego. Jeśli prąd jest znacznie większy od wartości normalnej, oznacza to, że obwód PCB może być samowzbudzony. W tym momencie wymagane jest odsprzęgnięcie i regulacja. Jeśli wzmocnienie różni się od pierwotnego, można wyregulować rezystancję rezystora sprzężenia zwrotnego;
(5) Po wymianie impedancja wejściowa i wyjściowa układu scalonego musi odpowiadać oryginalnemu obwodowi PCB; należy sprawdzić jego zdolność sterowania;
(6) Wprowadzając zmiany, należy w pełni wykorzystać otwory i wyprowadzenia na oryginalnej płytce drukowanej PCB, a wyprowadzenia zewnętrzne powinny być staranne i nie powinny się krzyżować z przodu i z tyłu, aby zapobiegać samowzbudzeniu się obwodu PCB, a w szczególności samowzbudzeniu o wysokiej częstotliwości.
(7) Najlepiej jest podłączyć miernik prądu stałego szeregowo do pętli Vcc zasilacza przed włączeniem zasilania i zaobserwować, czy zmiana całkowitego prądu układu PCB jest normalna z dużej na małą.

06
Zastąp układ scalony elementami dyskretnymi
Czasami do wymiany uszkodzonego elementu układu scalonego można użyć elementów dyskretnych, aby przywrócić jego działanie. Przed wymianą należy zapoznać się z wewnętrzną zasadą działania układu scalonego, napięciem normalnym każdego pinu, schematem przebiegu sygnału oraz zasadą działania płytki PCB z elementami peryferyjnymi. Należy również wziąć pod uwagę:

(1) Czy sygnał można wyprowadzić z pracy C i podłączyć do zacisku wejściowego obwodu PCB peryferyjnego:
(2) Czy sygnał przetworzony przez peryferyjny układ PCB może zostać podłączony do następnego poziomu wewnątrz układu scalonego PCB w celu ponownego przetworzenia (dopasowanie sygnału podczas połączenia nie powinno wpływać na jego główne parametry i wydajność). Jeśli układ scalony wzmacniacza pośredniego jest uszkodzony, zarówno w typowym układzie PCB, jak i wewnętrznym układzie PCB, składa się on ze wzmacniacza pośredniego audio, dyskryminacji częstotliwości i wzmocnienia częstotliwości. Metoda wprowadzania sygnału może być wykorzystana do znalezienia uszkodzonego elementu. Jeśli uszkodzony jest element wzmacniacza audio, można zastosować elementy dyskretne.