在pcb电路设计中会遇到需要代换ic的时候,下面就来分享一下代换ic时的技巧,帮助设计师在pcb电路设计时能更完美。
一、直接代换
直接代换是指用其他ic不经任何改动而直接取代原来的ic,代换后不影响机器的主要性能与指标。
其代换原则是:代换ic的功能、性能指标、封装形式、引脚用途、引脚序号和间隔等几方面均相同。其中ic的功能相同不仅指功能相同,还应注意逻辑极性相同,即输出输入电平极性、电压、电流幅度必须相同。性能指标是指ic的主要电参数(或主要特性曲线)、耗散功率、工作电压、频率范围及各信号输入、输出阻抗等参数要与原ic相近。功率小的代用件要加大散热片。
1、同一型号ic的代换
同一型号ic的代换一般是可靠的,安装集成pcb电路时,要注意方向不要搞错,否则,通电时集成pcb电路很可能被烧毁。有的单列直插式功放ic,虽型号、功能、特性相同,但引脚排列顺序的方向是有所不同的。例如,双声道功放icla4507,引脚有“正”、“反”之分,其起始脚标注(色点或凹坑)方向不同:没有后缀与后缀为“r”,的ic等,例如m5115p与m5115rp。
2、型号前缀字母相同、数字不同ic的代换
这种代换只要相互间的引脚功能完全相同,其内部pcb电路和电参数稍有差异,也可相互直接代换。如:伴音中放icla1363和la1365,后者比前者在ic第5脚内部增加了一个稳压二极管,其它完全一样。
一般情况下,前缀字母是表示生产厂家及pcb电路的类别,前缀字母后面的数字相同,大多数可以直接代换。但也少数特例,虽数字相同,但功能却完全不同。例如,ha1364是伴音ic,而upc1364是色解码ic;数字是4558的,8脚的是运算放大器njm4558,14脚的是cd4558数字pcb电路;故二者完全不能代换。所以一定还要看引脚功能。
有的厂家引进未封装的ic芯片,然后加工成按本厂命名的产品,还有为了提高某些参数指标而改进的产品。这些产品常用不同型号进行命名或用型号后缀加以区别。例如,an380与upc1380可以直接代换,an5620、tea5620、dg5620等可以直接代换。
二、非直接代换
非直接代换是指不能进行直接代换的ic稍加修改外围pcb电路,改变原引脚的排列或增减个别元件等,使之成为可代换的ic的方法。
代换原则:代换所用的ic可与原来的ic引脚功能不同、外形不同,但功能要相同,特性要相近;代换后不应影响原机性能。
1、不同封装ic的代换
相同类型的ic芯片,但封装外形不同,代换时只要将新器件的引脚按原器件引脚的形状和排列进行整形。例如,aftpcb电路ca3064和ca3064e,前者为圆形封装,辐射状引脚:后者为双列直插塑料封装,两者内部特性完全一样,按引脚功能进行连接即可。双列ican7114、an7115与la4100、la4102封装形式基本相同,引脚和散热片正好都相差180度。前面提到的an5620带散热片双列直插16脚封装、tea5620双列直插18脚封装,9、10脚位于集成pcb电路的右边,相当于an5620的散热片,二者其它脚排列一样,将9、10脚连起来接地即可使用。
2、pcb电路功能相同但个别引脚功能不同lc的代换
代换时可根据各个型号ic的具体参数及说明进行。如电视机中的agc、视频信号输出有正、负极性的区别,只要在输出端加接倒相器后即可代换。
3、类塑相同但引脚功能不同ic的代换
这种代换需要改变外围pcb电路及引脚排列,因而需要一定的理论知识、完整的资料和丰富的实践经验与技巧。
4、有些空脚不应擅自接地
内部等效pcb电路和应用pcb电路中有的引出脚没有标明,遇到空的引出脚时,不应擅自接地,这些引出脚为更替或备用脚,有时也作为内部连接。
5、组合代换
组合代换就是把同一型号的多块ic内部未受损的pcb电路部分,重新组合成一块完整的ic,用以代替功能不良的ic的方法。对买不到原配ic的情况下是十分适用的。但要求所利用ic内部完好的pcb电路一定要有接口引出脚。
非直接代换关键是要查清楚互相代换的两种ic的基本电参数、内部等效pcb电路、各引脚的功能、ic部元件之间连接关系的资料。实际操作时予以注意。
(1)集成pcb电路引脚的编号顺序,切勿接错;
(2)为适应代换后的ic的特点,与其相连的外围pcb电路的元件要作相应的改变;
(3)电源电压要与代换后的工c相符,如果原pcb电路中电源电压高,应设法降压;电压低,要看代换ic能否工作;
(4)代换以后要测量ic的静态工作电流,如电流远大于正常值,则说明pcb电路可能产生自激,这时须进行去耦、调整。若增益与原来有所差别,可调整反馈电阻阻值;
(5)代换后ic的输入、输出阻抗要与原pcb电路相匹配;检查其驱动能力;
(6)在改动时要充分利用原pcb电路板上的脚孔和引线,外接引线要求整齐,避免前后交叉,以便检查和防止pcb电路自激,特别是防止高频自激;
(7)在通电前电源vcc回路里再串接一直流电流表,降压电阻阻值由大到小观察集成pcb电路总电流的变化是否正常。
6、用分立元件代换ic
有时可用分立元件代换ic中被损坏的部分,使其恢复功能。代换前应了解该ic的内部功能原理、每个引出脚的正常电压、波形图及与外围元件组成pcb电路的工作原理。同时还应考虑:
(1)信号能否从工c中取出接至外围pcb电路的输入端:
(2)经外围pcb电路处理后的信号,能否连接到集成pcb电路内部的下去进行再处理(连接时的信号匹配应不影响其主要参数和性能)。如中放ic损坏,从典型应用pcb电路和内部pcb电路看,由伴音中放、鉴频以及晋频放大级成,可用信号输入法找出损坏部分,若是音频放大部分损坏,则可用分立元件代替。
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