Hur kan man smart byta ut IC inom PCB-design?

När det finns behov av att byta ut IC i PCB-kretsdesign, låt oss dela med oss ​​av några tips när du byter ut IC för att hjälpa konstruktörer att bli mer perfekta i PCB-kretsdesign.

 

1. Direkt substitution
Direkt utbyte avser att direkt ersätta den ursprungliga IC:n med andra IC:er utan några modifieringar, och maskinens huvudsakliga prestanda och indikatorer påverkas inte efter utbytet.

Principen för utbyte är: funktionen, prestandaindex, paketform, pinanvändning, pinnummer och intervall för den nya IC:n är desamma. Samma funktion för IC:n hänvisar inte bara till samma funktion, utan också till samma logiska polaritet, det vill säga att utgångs- och ingångsnivåpolariteten, spänningen och strömamplituden måste vara desamma. Prestandaindikatorer hänvisar till IC:ns huvudsakliga elektriska parametrar (eller huvudkarakteristikkurva), maximal effektförlust, maximal driftsspänning, frekvensområde och olika signalingångs- och utgångsimpedansparametrar som liknar dem för den ursprungliga IC:n. Ersättningar med låg effekt bör öka kylflänsen.

01
Utbyte av samma typ av IC
Att byta ut IC mot samma typ är generellt tillförlitligt. Var försiktig när du installerar den integrerade kretskortet så att du inte gör fel riktning, annars kan kretskortet brännas när strömmen slås på. Vissa IC-kretsar med en enda inline-effektförstärkare har samma modell, funktion och karakteristik, men riktningen på pinnordningen är annorlunda. Till exempel har tvåkanalseffektförstärkaren ICLA4507 "positiva" och "negativa" stift, och de ursprungliga pinnmarkeringarna (färgprickar eller gropar) är i olika riktningar: det finns inget suffix och suffixet är "R", IC, etc., till exempel M5115P och M5115RP.

02
Ersättning av IC:er med samma prefixbokstav och olika siffror
Så länge pinfunktionerna för denna typ av substitution är exakt desamma, är den interna PCB-kretsen och de elektriska parametrarna något annorlunda, och de kan också ersättas direkt med varandra. Till exempel: ICLA1363 och LA1365 sätts in i ljudet, den senare har en zenerdiod inuti IC-pin 5 jämfört med den förra, och de andra är exakt desamma.

Generellt sett anger prefixbokstaven tillverkaren och kategorin för PCB-kretsen. Siffrorna efter prefixbokstaven är desamma, och de flesta av dem kan ersättas direkt. Men det finns också några specialfall. Även om numren är desamma är funktionerna helt olika. Till exempel är HA1364 en ljud-IC, och uPC1364 är en färgavkodnings-IC; numret är 4558, 8-pin är en operationsförstärkare NJM4558, och 14-pin är en CD4558 digital PCB-krets; därför kan de två inte ersättas alls. Så vi måste titta på pin-funktionen.

Vissa tillverkare introducerar oförpackade IC-chip och bearbetar dem till produkter som är uppkallade efter fabriken, och vissa förbättrade produkter för att förbättra vissa parametrar. Dessa produkter har ofta olika modellnamn eller modellsuffix. Till exempel kan AN380 och uPC1380 ersättas direkt, och AN5620, TEA5620, DG5620, etc. kan ersättas direkt.

 

2. Indirekt substitution
Indirekt substitution avser en metod där en IC som inte kan ersättas direkt är en metod för att något modifiera den perifera PCB-kretsen, ändra det ursprungliga pin-arrangemanget eller lägga till eller ta bort enskilda komponenter, etc., för att göra den till en utbytbar IC.

Substitutionsprincip: Den integrerade kretsen som används vid substitutionen kan skilja sig från den ursprungliga kretsen med olika pinfunktioner och olika utseenden, men funktionerna ska vara desamma och egenskaperna ska vara likartade; den ursprungliga maskinens prestanda ska inte påverkas efter substitutionen.

01
Utbyte av olika kapslade integrerade kretsar
För IC-chip av samma typ, men med olika kapslingsformer, behöver endast stiften på den nya enheten omformas enligt formen och arrangemanget av stiften på den ursprungliga enheten. Till exempel, AFTPCB-kretsen CA3064 och CA3064E, är den förra en cirkulär kapsling med radiella stift: den senare är en dubbel inline-plastkapsling, de interna egenskaperna hos de två är exakt desamma, och de kan anslutas enligt stiftfunktionen. Dubbelradiga ICAN7114, AN7115 och LA4100, LA4102 är i princip desamma i kapslingsform, och ledningen och kylflänsen är exakt 180 grader ifrån varandra. Det tidigare nämnda AN5620 dubbel inline 16-stifts kapslingen med kylfläns och TEA5620 dubbel inline 18-stifts kapslingen. Stift 9 och 10 är placerade på höger sida av den integrerade PCB-kretsen, vilket motsvarar kylflänsen på AN5620. De andra stiften på de två är arrangerade på samma sätt. Anslut den 9:e och 10:e stiften till jorden för användning.

02
PCB-kretsfunktionerna är desamma men individuella pinfunktioner är olika lC-substitution
Utbytet kan utföras enligt de specifika parametrarna och instruktionerna för varje typ av IC. Till exempel har AGC- och videosignalutgången i TV:n skillnad mellan positiv och negativ polaritet, så länge som inverteraren är ansluten till utgångsterminalen kan den bytas ut.

03
Utbyte av integrerade kretsar med samma plast men med olika stiftfunktioner
Denna typ av substitution behöver ändra den perifera PCB-kretsen och pin-arrangemanget, vilket kräver viss teoretisk kunskap, fullständig information och rik praktisk erfarenhet och färdigheter.

04
Vissa tomma fötter bör inte jordas utan tillstånd
Vissa av ledningsstiften i den interna ekvivalenta kretskortet och applikationskretskortet är inte markerade. När det finns tomma ledningsstift bör de inte jordas utan tillstånd. Dessa ledningsstift är alternativa eller reservstift, och ibland används de även som interna anslutningar.

05
Kombinationssubstitution
Kombinationsutbyte innebär att man monterar ihop oskadade PCB-kretsdelar från flera integrerade kretsar av samma modell till en komplett IC för att ersätta den dåligt fungerande IC:n. Det är mycket användbart när den ursprungliga IC:n inte är tillgänglig. Men det krävs att en bra PCB-krets inuti den använda IC:n måste ha ett gränssnittsstift.

Nyckeln till indirekt substitution är att ta reda på de grundläggande elektriska parametrarna för de två integrerade kretsarna som ersätter varandra, den interna ekvivalenta kretskortskretsen, funktionen för varje stift och kopplingsförhållandet mellan komponenterna i integrerade kretsar. Var försiktig vid faktisk drift.

(1) Numreringssekvensen för de integrerade kretskortskretsarnas stift får inte vara felaktigt anslutna;
(2) För att anpassa sig till egenskaperna hos den utbytta IC:n bör komponenterna i den perifera PCB-kretsen som är ansluten till den ändras i enlighet därmed;
(3) Matningsspänningen ska överensstämma med den nya IC:n. Om matningsspänningen i den ursprungliga kretskortet är hög, försök att minska spänningen; om spänningen är låg beror det på om den nya IC:n kan fungera.
(4) Efter utbytet bör IC:ns viloström mätas. Om strömmen är mycket större än det normala värdet betyder det att kretskortet kan vara självexciterat. Vid detta tillfälle krävs avkoppling och justering. Om förstärkningen skiljer sig från originalet kan återkopplingsmotståndets resistans justeras;
(5) Efter utbytet måste IC:ns ingångs- och utgångsimpedans matcha den ursprungliga kretskortskretsen; kontrollera dess drivkapacitet;
(6) Utnyttja stifthålen och ledningarna på det ursprungliga kretskortet fullt ut när du gör ändringar, och de externa ledningarna ska vara snygga och undvika att de korsar varandra fram och bak, för att kontrollera och förhindra att kretskortet självexciterar, särskilt för att förhindra högfrekvent självexcitering;
(7) Det är bäst att seriekoppla en likströmsmätare i strömförsörjningens Vcc-slinga innan strömmen slås på, och observera om förändringen av den totala strömmen i den integrerade kretskortets krets är normal från stor till liten.

06
Byt ut IC mot diskreta komponenter
Ibland kan diskreta komponenter användas för att ersätta den skadade delen av IC:n för att återställa dess funktion. Innan du byter ut den bör du förstå IC:ns interna funktionsprincip, den normala spänningen för varje stift, vågformsdiagrammet och kretskortskretsens funktionsprincip med kringutrustning. Tänk också på:

(1) Huruvida signalen kan tas ut från arbetspunkten C och anslutas till ingångsterminalen på den perifera kretskortet:
(2) Huruvida signalen som bearbetas av den perifera PCB-kretsen kan anslutas till nästa nivå inuti den integrerade PCB-kretsen för återbearbetning (signalmatchningen under anslutningen bör inte påverka dess huvudparametrar och prestanda). Om mellanförstärkarens IC är skadad, består den, utifrån den typiska tillämpningen av PCB-kretsen och den interna PCB-kretsen, av en ljudmellanförstärkare, frekvensdiskriminering och frekvensförstärkning. Signalinmatningsmetoden kan användas för att hitta den skadade delen. Om ljudförstärkardelen är skadad kan diskreta komponenter användas istället.