PCB電路設(shè)計(jì)中的IC代換技巧有幾種？
發(fā)布時(shí)間：2021-07-05
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在PCB電路設(shè)計(jì)中會遇到需要代換IC芯片的時(shí)候，下面就來說一下我在代換IC芯片時(shí)的技巧，幫助設(shè)計(jì)師在PCB電路設(shè)計(jì)時(shí)能更完美。
一、直接代換
直接代換是指用其他IC芯片不經(jīng)任何改動(dòng)而直接取代原來的IC，代換后不影響機(jī)器的主要性能與指標(biāo)。
其代換原則是：代換IC的功能、性能指標(biāo)、封裝形式、引腳用途、引腳序號和間隔等幾方面均相同。其中IC的功能相同不僅指功能相同，還應(yīng)注意邏輯極性相同，即輸出輸入電平極性、電壓、電流幅度必須相同。性能指標(biāo)是指IC的主要電參數(shù)（或主要特性曲線）、最大耗散功率、最高工作電壓、頻率范圍及各信號輸入、輸出阻抗等參數(shù)要與原IC相近。功率小的代用件要加大散熱片。
1、同一型號IC芯片的代換
同一型號IC芯片的代換一般是可靠的，安裝集成PCB電路時(shí)，要注意方向不要搞錯(cuò)，否則，通電時(shí)集成PCB電路很可能被燒毀。有的單列直插式功放IC，雖型號、功能、特性相同，但引腳排列順序的方向是有所不同的。例如，雙聲道功放ICLA4507，引腳有“正”、“反”之分，其起始腳標(biāo)注（色點(diǎn)或凹坑）方向不同：沒有后綴與后綴為“R”，的IC等，例如M5115P與M5115RP。
2.不同型號IC的代換
（1）型號前綴字母相同、數(shù)字不同IC的代換。這種代換只要相互間的引腳功能完全相同，其內(nèi)部PCB電路和電參數(shù)稍有差異，也可相互直接代換。如：伴音中放IC LA1363和LA1365,后者比前者在IC第⑤腳內(nèi)部增加了一個(gè)穩(wěn)壓二極管，其它完全一樣。
（2）型號前綴字母不同、數(shù)字相同IC的代換。一般情況下，前綴字母是表示生產(chǎn)廠家及PCB電路的類別，前綴字母后面的數(shù)字相同，大多數(shù)可以直接代換。但也數(shù)，雖數(shù)字相同，但功能卻完全不同。例如，HA1364是伴音IC，而uPC1364是色解碼IC；4558，8腳的是運(yùn)算放大器NJM4558，14腳的是CD4558數(shù)字PCB電路；故二者完全不能代換。
（3）型號前綴字母和數(shù)字都不同IC的代換。有的廠家引進(jìn)未封裝的IC芯片，然后加工成按本廠命名的產(chǎn)品。還有如為了提高某些參數(shù)指標(biāo)而改進(jìn)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品常用不同型號進(jìn)行命名或用型號后綴加以區(qū)別。例如，AN380與uPC1380可以直接代換；AN5620、TEA5620、DG5620等可以直接代換。
二、非直接代換
非直接代換是指不能進(jìn)行直接代換的IC稍加修改PCB電路，改變原引腳的排列或增減個(gè)別元器件等，使之成為可代換的IC的方法。
代換原則：代換所用的IC可與原來的IC引腳功能不同、外形不同，但功能要相同，特性要相近；代換后不應(yīng)影響原機(jī)性能。
1、類塑相同但引腳功能不同IC芯片的代換
這種代換需要改變PCB電路及引腳排列，因而需要一定的理論知識、完整的資料和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與技巧。
2、PCB電路功能相同但個(gè)別引腳功能不同lC芯片的代換
代換時(shí)可根據(jù)各個(gè)型號IC的具體參數(shù)及說明進(jìn)行。如電視機(jī)中的AGC、視頻信號輸出有正、負(fù)極性的區(qū)別，只要在輸出端加接倒相器后即可代換。
3、有些空腳不應(yīng)擅自接地
內(nèi)部等效PCB電路和應(yīng)用PCB電路中有的引出腳沒有標(biāo)明，遇到空的引出腳時(shí)，不應(yīng)擅自接地，這些引出腳為更替或備用腳，有時(shí)也作為內(nèi)部連接。
4、不同封裝IC芯片的代換
相同類型的IC芯片，但封裝外形不同，代換時(shí)只要將新器件的引腳按原器件引腳的形狀和排列進(jìn)行整形。例如，AFTPCB電路CA3064和CA3064E，前者為圓形封裝，輻射狀引腳：后者為雙列直插塑料封裝，兩者內(nèi)部特性完全一樣，按引腳功能進(jìn)行連接即可。雙列ICAN7114、AN7115與LA4100、LA4102封裝形式基本相同，引腳和散熱片正好都相差180度。前面提到的AN5620帶散熱片雙列直插16腳封裝、TEA5620雙列直插18腳封裝，9、10腳位于集成PCB電路的右邊，相當(dāng)于AN5620的散熱片，二者其它腳排列一樣，將9、10腳連起來接地即可使用。
5、組合代換
組合代換就是把同一型號的多塊IC內(nèi)部未受損的PCB電路部分，重新組合成一塊完整的IC，用以代替功能不良的IC的方法。對買不到原配IC的情況下是十分適用的。但要求所利用IC內(nèi)部完好的PCB電路一定要有接口引出腳。
非直接代換關(guān)鍵是要查清楚互相代換的兩種IC的基本電參數(shù)、內(nèi)部等效PCB電路、各引腳的功能、IC部元器件之間連接關(guān)系的資料。實(shí)際操作時(shí)予以注意。
（1）集成PCB電路引腳的編號順序，切勿接錯(cuò)；
（2）為適應(yīng)代換后的IC的特點(diǎn)，與其相連的PCB電路的元器件要作相應(yīng)的改變；
（3）電源電壓要與代換后的工C相符，如果原PCB電路中電源電壓高，應(yīng)設(shè)法降壓；電壓低，要看代換IC能否工作；
（4）代換以后要測量IC的靜態(tài)工作電流，如電流遠(yuǎn)大于正常值，則說明PCB電路可能產(chǎn)生自激，這時(shí)須進(jìn)行去耦、調(diào)整。若增益與原來有所差別，可調(diào)整反饋電阻阻值；
（5）代換后IC的輸入、輸出阻抗要與原PCB電路相匹配；檢查其驅(qū)動(dòng)能力；
（6）在改動(dòng)時(shí)要充分利用原PCB電路板上的腳孔和引線，外接引線要求整齊，避免前后交叉，以便檢查和防止PCB電路自激，特別是防止高頻自激；
（7）在通電前電源Vcc回路里比較好再串接一直流電流表，降壓電阻阻值由大到小觀察集成PCB電路總電流的變化是否正常。
6、用分立元器件代換IC芯片
有時(shí)可用分立元器件代換IC中被損壞的部分，使其恢復(fù)功能。代換前應(yīng)了解該IC的內(nèi)部功能原理、每個(gè)引出腳的正常電壓、波形圖及與元件組成PCB電路的工作原理。同時(shí)還應(yīng)考慮：
（1）信號能否從工C中取出接至PCB電路的輸入端：
（2）經(jīng)PCB電路處理后的信號，能否連接到集成PCB電路內(nèi)部的下一級去進(jìn)行再處理（連接時(shí)的信號匹配應(yīng)不影響其主要參數(shù)和性能）。如中放IC損壞，從典型應(yīng)用PCB電路和內(nèi)部PCB電路看，由伴音中放、鑒頻以及晉頻放大級成，可用信號輸入法找出損壞部分，若是音頻放大部分損壞，則可用分立元器件代替。
一、直接代換
直接代換是指用其他IC芯片不經(jīng)任何改動(dòng)而直接取代原來的IC，代換后不影響機(jī)器的主要性能與指標(biāo)。
其代換原則是：代換IC的功能、性能指標(biāo)、封裝形式、引腳用途、引腳序號和間隔等幾方面均相同。其中IC的功能相同不僅指功能相同，還應(yīng)注意邏輯極性相同，即輸出輸入電平極性、電壓、電流幅度必須相同。性能指標(biāo)是指IC的主要電參數(shù)（或主要特性曲線）、最大耗散功率、最高工作電壓、頻率范圍及各信號輸入、輸出阻抗等參數(shù)要與原IC相近。功率小的代用件要加大散熱片。
1、同一型號IC芯片的代換
同一型號IC芯片的代換一般是可靠的，安裝集成PCB電路時(shí)，要注意方向不要搞錯(cuò)，否則，通電時(shí)集成PCB電路很可能被燒毀。有的單列直插式功放IC，雖型號、功能、特性相同，但引腳排列順序的方向是有所不同的。例如，雙聲道功放ICLA4507，引腳有“正”、“反”之分，其起始腳標(biāo)注（色點(diǎn)或凹坑）方向不同：沒有后綴與后綴為“R”，的IC等，例如M5115P與M5115RP。
2.不同型號IC的代換
（1）型號前綴字母相同、數(shù)字不同IC的代換。這種代換只要相互間的引腳功能完全相同，其內(nèi)部PCB電路和電參數(shù)稍有差異，也可相互直接代換。如：伴音中放IC LA1363和LA1365,后者比前者在IC第⑤腳內(nèi)部增加了一個(gè)穩(wěn)壓二極管，其它完全一樣。
（2）型號前綴字母不同、數(shù)字相同IC的代換。一般情況下，前綴字母是表示生產(chǎn)廠家及PCB電路的類別，前綴字母后面的數(shù)字相同，大多數(shù)可以直接代換。但也數(shù)，雖數(shù)字相同，但功能卻完全不同。例如，HA1364是伴音IC，而uPC1364是色解碼IC；4558，8腳的是運(yùn)算放大器NJM4558，14腳的是CD4558數(shù)字PCB電路；故二者完全不能代換。
（3）型號前綴字母和數(shù)字都不同IC的代換。有的廠家引進(jìn)未封裝的IC芯片，然后加工成按本廠命名的產(chǎn)品。還有如為了提高某些參數(shù)指標(biāo)而改進(jìn)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品常用不同型號進(jìn)行命名或用型號后綴加以區(qū)別。例如，AN380與uPC1380可以直接代換；AN5620、TEA5620、DG5620等可以直接代換。
二、非直接代換
非直接代換是指不能進(jìn)行直接代換的IC稍加修改PCB電路，改變原引腳的排列或增減個(gè)別元器件等，使之成為可代換的IC的方法。
代換原則：代換所用的IC可與原來的IC引腳功能不同、外形不同，但功能要相同，特性要相近；代換后不應(yīng)影響原機(jī)性能。
1、類塑相同但引腳功能不同IC芯片的代換
這種代換需要改變PCB電路及引腳排列，因而需要一定的理論知識、完整的資料和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與技巧。
2、PCB電路功能相同但個(gè)別引腳功能不同lC芯片的代換
代換時(shí)可根據(jù)各個(gè)型號IC的具體參數(shù)及說明進(jìn)行。如電視機(jī)中的AGC、視頻信號輸出有正、負(fù)極性的區(qū)別，只要在輸出端加接倒相器后即可代換。
3、有些空腳不應(yīng)擅自接地
內(nèi)部等效PCB電路和應(yīng)用PCB電路中有的引出腳沒有標(biāo)明，遇到空的引出腳時(shí)，不應(yīng)擅自接地，這些引出腳為更替或備用腳，有時(shí)也作為內(nèi)部連接。
4、不同封裝IC芯片的代換
相同類型的IC芯片，但封裝外形不同，代換時(shí)只要將新器件的引腳按原器件引腳的形狀和排列進(jìn)行整形。例如，AFTPCB電路CA3064和CA3064E，前者為圓形封裝，輻射狀引腳：后者為雙列直插塑料封裝，兩者內(nèi)部特性完全一樣，按引腳功能進(jìn)行連接即可。雙列ICAN7114、AN7115與LA4100、LA4102封裝形式基本相同，引腳和散熱片正好都相差180度。前面提到的AN5620帶散熱片雙列直插16腳封裝、TEA5620雙列直插18腳封裝，9、10腳位于集成PCB電路的右邊，相當(dāng)于AN5620的散熱片，二者其它腳排列一樣，將9、10腳連起來接地即可使用。
5、組合代換
組合代換就是把同一型號的多塊IC內(nèi)部未受損的PCB電路部分，重新組合成一塊完整的IC，用以代替功能不良的IC的方法。對買不到原配IC的情況下是十分適用的。但要求所利用IC內(nèi)部完好的PCB電路一定要有接口引出腳。
非直接代換關(guān)鍵是要查清楚互相代換的兩種IC的基本電參數(shù)、內(nèi)部等效PCB電路、各引腳的功能、IC部元器件之間連接關(guān)系的資料。實(shí)際操作時(shí)予以注意。
（1）集成PCB電路引腳的編號順序，切勿接錯(cuò)；
（2）為適應(yīng)代換后的IC的特點(diǎn)，與其相連的PCB電路的元器件要作相應(yīng)的改變；
（3）電源電壓要與代換后的工C相符，如果原PCB電路中電源電壓高，應(yīng)設(shè)法降壓；電壓低，要看代換IC能否工作；
（4）代換以后要測量IC的靜態(tài)工作電流，如電流遠(yuǎn)大于正常值，則說明PCB電路可能產(chǎn)生自激，這時(shí)須進(jìn)行去耦、調(diào)整。若增益與原來有所差別，可調(diào)整反饋電阻阻值；
（5）代換后IC的輸入、輸出阻抗要與原PCB電路相匹配；檢查其驅(qū)動(dòng)能力；
（6）在改動(dòng)時(shí)要充分利用原PCB電路板上的腳孔和引線，外接引線要求整齊，避免前后交叉，以便檢查和防止PCB電路自激，特別是防止高頻自激；
（7）在通電前電源Vcc回路里比較好再串接一直流電流表，降壓電阻阻值由大到小觀察集成PCB電路總電流的變化是否正常。
6、用分立元器件代換IC芯片
有時(shí)可用分立元器件代換IC中被損壞的部分，使其恢復(fù)功能。代換前應(yīng)了解該IC的內(nèi)部功能原理、每個(gè)引出腳的正常電壓、波形圖及與元件組成PCB電路的工作原理。同時(shí)還應(yīng)考慮：
（1）信號能否從工C中取出接至PCB電路的輸入端：
（2）經(jīng)PCB電路處理后的信號，能否連接到集成PCB電路內(nèi)部的下一級去進(jìn)行再處理（連接時(shí)的信號匹配應(yīng)不影響其主要參數(shù)和性能）。如中放IC損壞，從典型應(yīng)用PCB電路和內(nèi)部PCB電路看，由伴音中放、鑒頻以及晉頻放大級成，可用信號輸入法找出損壞部分，若是音頻放大部分損壞，則可用分立元器件代替。
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