ในการออกแบบ PCB จะเปลี่ยน IC อย่างชาญฉลาดได้อย่างไร?

เมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยน IC ในการออกแบบวงจร PCB เรามาแบ่งปันเคล็ดลับในการเปลี่ยน IC เพื่อช่วยให้นักออกแบบออกแบบวงจร PCB ได้สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น

 

1. การทดแทนโดยตรง
การทดแทนโดยตรงหมายถึงการเปลี่ยน IC เดิมโดยตรงด้วย IC อื่นๆ โดยไม่มีการปรับเปลี่ยนใดๆ และประสิทธิภาพหลักและตัวบ่งชี้ของเครื่องจะไม่ได้รับผลกระทบหลังจากการทดแทน

หลักการทดแทนคือ: ฟังก์ชัน ดัชนีประสิทธิภาพ รูปแบบแพ็คเกจ การใช้พิน หมายเลขพิน และช่วงเวลาของ IC ทดแทนจะเหมือนกันฟังก์ชันเดียวกันของ IC ไม่เพียงแต่หมายถึงฟังก์ชันเดียวกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขั้วลอจิกเดียวกันด้วย กล่าวคือ ขั้วระดับเอาต์พุตและอินพุต แรงดันไฟฟ้า และแอมพลิจูดกระแสจะต้องเหมือนกันตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหมายถึงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าหลักของ IC (หรือเส้นโค้งคุณลักษณะหลัก), การกระจายพลังงานสูงสุด, แรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุด, ช่วงความถี่ และพารามิเตอร์ความต้านทานอินพุตและเอาต์พุตสัญญาณต่างๆ ที่คล้ายกับของ IC ดั้งเดิมสารทดแทนที่มีพลังงานต่ำควรเพิ่มแผงระบายความร้อน

01
การทดแทนไอซีประเภทเดียวกัน
โดยทั่วไปการเปลี่ยนไอซีประเภทเดียวกันนั้นเชื่อถือได้เมื่อติดตั้งวงจร PCB รวม ระวังอย่าให้ทิศทางผิดพลาด มิฉะนั้น วงจร PCB รวมอาจไหม้เมื่อเปิดเครื่องไอซีเพาเวอร์แอมป์อินไลน์เดี่ยวบางรุ่นมีรุ่น ฟังก์ชัน และคุณลักษณะเหมือนกัน แต่ทิศทางของลำดับการจัดเรียงพินจะแตกต่างกันตัวอย่างเช่น เพาเวอร์แอมป์สองแชนเนล ICLA4507 มีพิน "บวก" และ "ลบ" และเครื่องหมายพินเริ่มต้น (จุดสีหรือหลุม) อยู่ในทิศทางที่ต่างกัน: ไม่มีส่วนต่อท้ายและส่วนต่อท้ายคือ "R" ไอซี เป็นต้น เช่น M5115P และ M5115RP

02
การทดแทนไอซีด้วยตัวอักษรนำหน้าเหมือนกันและตัวเลขต่างกัน
ตราบใดที่ฟังก์ชันพินของการทดแทนประเภทนี้เหมือนกันทุกประการ วงจร PCB ภายในและพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าจะแตกต่างกันเล็กน้อย และยังสามารถทดแทนกันได้โดยตรงอีกด้วยตัวอย่างเช่น: ใส่ ICLA1363 และ LA1365 ไว้ในเสียง ส่วนอันหลังเพิ่มซีเนอร์ไดโอดภายใน IC พิน 5 มากกว่าอันแรก และอันอื่นๆ ก็เหมือนกันทุกประการ

โดยทั่วไป ตัวอักษรนำหน้าจะระบุถึงผู้ผลิตและประเภทของวงจร PCBตัวเลขที่อยู่หลังตัวอักษรนำหน้าจะเหมือนกัน และส่วนใหญ่สามารถแทนที่ได้โดยตรงแต่ก็มีบางกรณีพิเศษเช่นกันแม้ว่าตัวเลขจะเหมือนกัน แต่ฟังก์ชันต่างกันโดยสิ้นเชิงตัวอย่างเช่น HA1364 เป็น IC เสียง และ uPC1364 เป็น IC ถอดรหัสสีหมายเลขคือ 4558 8 พินเป็นแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ NJM4558 และ 14 พินเป็นวงจร PCB ดิจิตอล CD4558ดังนั้นทั้งสองจึงไม่สามารถถูกแทนที่ได้เลยดังนั้นเราต้องดูที่ฟังก์ชันพิน

ผู้ผลิตบางรายแนะนำชิป IC ที่ไม่ได้บรรจุหีบห่อและแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่ตั้งชื่อตามโรงงาน และผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการปรับปรุงบางส่วนเพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์บางอย่างผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักตั้งชื่อตามรุ่นที่แตกต่างกันหรือแยกตามคำต่อท้ายรุ่นตัวอย่างเช่นสามารถเปลี่ยน AN380 และ uPC1380 ได้โดยตรงและสามารถเปลี่ยน AN5620, TEA5620, DG5620 ฯลฯ ได้โดยตรง

 

2. การทดแทนทางอ้อม
การทดแทนทางอ้อมหมายถึงวิธีการที่ IC ไม่สามารถแทนที่ได้โดยตรงคือวิธีการแก้ไขวงจร PCB ส่วนต่อพ่วงเล็กน้อย การเปลี่ยนการจัดเรียงพินดั้งเดิม หรือการเพิ่มหรือถอดส่วนประกอบแต่ละส่วน ฯลฯ เพื่อให้เป็น IC ที่เปลี่ยนได้

หลักการทดแทน: IC ที่ใช้ในการทดแทนอาจแตกต่างจาก IC ดั้งเดิมที่มีฟังก์ชั่นพินและรูปลักษณ์ที่แตกต่างกัน แต่ฟังก์ชั่นควรเหมือนกันและมีลักษณะคล้ายกันประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องเดิมไม่ควรได้รับผลกระทบหลังจากการทดแทน

01
การทดแทนไอซีแพ็คเกจต่างๆ
สำหรับชิป IC ประเภทเดียวกันแต่มีรูปร่างแพ็คเกจต่างกัน เฉพาะพินของอุปกรณ์ใหม่เท่านั้นที่ต้องเปลี่ยนรูปร่างตามรูปร่างและการจัดเรียงพินของอุปกรณ์เดิมตัวอย่างเช่นวงจร AFPCB CA3064 และ CA3064E เดิมเป็นแพ็คเกจทรงกลมที่มีหมุดรัศมี: ส่วนหลังเป็นแพ็คเกจพลาสติกแบบอินไลน์คู่ ลักษณะภายในของทั้งสองเหมือนกันทุกประการและสามารถเชื่อมต่อได้ตาม ฟังก์ชั่นพินICAN7114, AN7115 และ LA4100, LA4102 สองแถวโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกันในรูปแบบบรรจุภัณฑ์ และลีดและแผงระบายความร้อนจะอยู่ห่างกัน 180 องศาพอดีแพ็คเกจ 16 พินอินไลน์คู่ AN5620 ที่กล่าวมาข้างต้นพร้อมแผงระบายความร้อน และแพ็คเกจ 18 พินอินไลน์คู่ TEA5620 ที่กล่าวมาข้างต้นพิน 9 และ 10 ตั้งอยู่ทางด้านขวาของวงจร PCB รวม ซึ่งเทียบเท่ากับแผงระบายความร้อนของ AN5620หมุดอีกอันของทั้งสองก็จัดเรียงในลักษณะเดียวกันเชื่อมต่อพินที่ 9 และ 10 เข้ากับพื้นเพื่อใช้

02
ฟังก์ชั่นวงจร PCB จะเหมือนกัน แต่ฟังก์ชั่นพินแต่ละตัวจะแตกต่างกัน การแทนที่ lC
การเปลี่ยนสามารถทำได้ตามพารามิเตอร์เฉพาะและคำแนะนำของ IC แต่ละประเภทตัวอย่างเช่น AGC และสัญญาณวิดีโอเอาท์พุตในทีวีมีความแตกต่างระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ ตราบใดที่อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุต ก็สามารถเปลี่ยนได้

03
การทดแทนไอซีด้วยพลาสติกชนิดเดียวกัน แต่มีฟังก์ชั่นพินต่างกัน
การทดแทนประเภทนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนวงจร PCB อุปกรณ์ต่อพ่วงและการจัดเรียงพิน ซึ่งต้องใช้ความรู้ทางทฤษฎี ข้อมูลที่สมบูรณ์ ตลอดจนประสบการณ์และทักษะเชิงปฏิบัติที่หลากหลาย

04
เท้าเปล่าบางอันไม่ควรต่อสายดินโดยไม่ได้รับอนุญาต
หมุดนำบางตัวในวงจร PCB ที่เทียบเท่าภายในและวงจร PCB ของแอปพลิเคชันไม่ได้ถูกทำเครื่องหมายไว้เมื่อมีหมุดตะกั่วว่าง ไม่ควรต่อสายดินโดยไม่ได้รับอนุญาตลีดพินเหล่านี้เป็นพินสำรองหรือพินสำรอง และบางครั้งก็ใช้เป็นการเชื่อมต่อภายในด้วย

05
การทดแทนแบบผสมผสาน
การเปลี่ยนแบบผสมผสานคือการประกอบชิ้นส่วนวงจร PCB ที่ไม่ได้รับความเสียหายของไอซีหลายตัวในรุ่นเดียวกันให้เป็นไอซีที่สมบูรณ์เพื่อทดแทนไอซีที่ทำงานไม่ดีมันใช้ได้มากเมื่อไม่มี IC ดั้งเดิมแต่จำเป็นต้องมีวงจร PCB ที่ดีภายในไอซีที่ใช้จะต้องมีพินอินเทอร์เฟซ

กุญแจสำคัญในการทดแทนทางอ้อมคือการค้นหาพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าพื้นฐานของไอซีสองตัวที่ใช้แทนกัน วงจร PCB ที่เทียบเท่าภายใน การทำงานของแต่ละพิน และความสัมพันธ์ในการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบของไอซีระมัดระวังในการใช้งานจริง

(1) ลำดับหมายเลขของพินวงจร PCB รวมไม่ควรเชื่อมต่อผิด
(2) เพื่อปรับให้เข้ากับลักษณะของ IC ที่ถูกแทนที่ ควรเปลี่ยนส่วนประกอบของวงจร PCB อุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่ออยู่ตามลำดับ
(3) แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟควรสอดคล้องกับ IC ทดแทนหากแรงดันไฟฟ้าในวงจร PCB เดิมสูง ให้ลองลดแรงดันไฟฟ้าลงถ้าแรงดันไฟฟ้าต่ำก็ขึ้นอยู่กับว่า IC ทดแทนสามารถทำงานได้หรือไม่
(4) หลังจากเปลี่ยนแล้ว ควรวัดกระแสการทำงานที่นิ่งของ ICหากกระแสไฟฟ้ามากกว่าค่าปกติมาก แสดงว่าวงจร PCB อาจตื่นเต้นในตัวเองในเวลานี้ จำเป็นต้องมีการแยกส่วนและการปรับเปลี่ยนถ้าเกนแตกต่างจากต้นฉบับ ความต้านทานของตัวต้านทานป้อนกลับสามารถปรับได้
(5) หลังจากเปลี่ยนแล้ว ความต้านทานอินพุตและเอาต์พุตของ IC จะต้องตรงกับวงจร PCB ดั้งเดิมตรวจสอบความสามารถของไดรฟ์
(6) ใช้รูพินและลีดบนแผงวงจร PCB เดิมอย่างเต็มที่เมื่อทำการเปลี่ยนแปลง และลีดภายนอกควรเรียบร้อยและหลีกเลี่ยงการข้ามด้านหน้าและด้านหลัง เพื่อตรวจสอบและป้องกันไม่ให้วงจร PCB กระตุ้นตัวเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อป้องกันการกระตุ้นตนเองด้วยความถี่สูง
(7) วิธีที่ดีที่สุดคือเชื่อมต่อมิเตอร์วัดกระแส DC แบบอนุกรมในลูป Vcc ของแหล่งจ่ายไฟก่อนเปิดเครื่อง และสังเกตว่าการเปลี่ยนแปลงของกระแสรวมของวงจร PCB รวมเป็นเรื่องปกติจากมากไปน้อยหรือไม่

06
แทนที่ IC ด้วยส่วนประกอบแบบแยกส่วน
บางครั้งส่วนประกอบแบบแยกส่วนสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนส่วนที่เสียหายของ IC เพื่อฟื้นฟูการทำงานได้ก่อนเปลี่ยน คุณควรเข้าใจหลักการทำงานภายในของ IC, แรงดันไฟฟ้าปกติของแต่ละพิน, แผนภาพรูปคลื่น และหลักการทำงานของวงจร PCB พร้อมส่วนประกอบต่อพ่วงพิจารณาด้วย:

(1) ว่าสัญญาณสามารถนำออกจากงาน C และเชื่อมต่อกับขั้วอินพุตของวงจร PCB อุปกรณ์ต่อพ่วงได้หรือไม่:
(2) ไม่ว่าสัญญาณที่ประมวลผลโดยวงจร PCB อุปกรณ์ต่อพ่วงสามารถเชื่อมต่อกับระดับถัดไปภายในวงจร PCB รวมเพื่อประมวลผลใหม่ได้หรือไม่ (การจับคู่สัญญาณระหว่างการเชื่อมต่อไม่ควรส่งผลต่อพารามิเตอร์หลักและประสิทธิภาพ)หาก IC เครื่องขยายเสียงระดับกลางเสียหาย จากวงจร PCB แอปพลิเคชันทั่วไปและวงจร PCB ภายใน จะประกอบด้วยเครื่องขยายเสียงระดับกลางเสียง การแบ่งความถี่ และการเพิ่มความถี่สามารถใช้วิธีอินพุตสัญญาณเพื่อค้นหาชิ้นส่วนที่เสียหายได้หากชิ้นส่วนเครื่องขยายเสียงเสียหาย สามารถใช้ส่วนประกอบแบบแยกแทนได้