干货｜PCB电路设计中的IC代换技巧
在PCB电路设计中会遇到需要代换IC的时候，下面就来分享一下在代换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)、最大耗散功率、最高工作电压、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回路里最好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电路内部的下一级去进行再处理(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。
音响人必搞懂问题：放大器的输出入阻抗
“放大器的输出入阻抗"
一般我们常耳闻的说法是：扩大机的输入阻抗是愈高愈好，而输出阻抗是愈低愈好。为什么呢？
因为输入阻抗高了，从讯号源来的讯号功率强度就可以不必那么大。
这么说也许还有读者不甚了解，让我们再回想一下欧姆定律；假设讯源输出不甚了解，让我们再回想一下欧姆定律；假设讯源输出一个固定电压，传送往下一级，如果这一级的输入阻抗高，是不是由讯源所提供的讯号电流就可以降低？
如果输入阻抗非常非常的高，则几乎不会消耗讯号电流(当然还是会有)就可以驱动这一级电 路工作，换句话说就是几乎只要有讯号电压，电路就可以正常工作；但是对于低输入阻抗的电路呢？就正好相反了，它必须要求讯号能源能提供较为大量的讯号电流，因为在同一个电压下，低输入阻抗会流进较大的讯号电流，如果讯源提供的电流强度不足以满足下一级电路的需求，它就不能完美地驱动下一级电路。而讯源的 电压和电流的乘积就是讯源的功率了。
何谓低输出阻抗呢？它有什么好处呢？
通常低输出阻抗被提到地方大半是指前级扩大机的输出阻抗，后级通常是称作输出内阻的。前级的低输出阻抗有几个好处：
一．通常会强调低输出 阻抗即表示了它有较大的电流输出能力，容易搭配一些低输入阻抗的器材(后级)；
二．低输出阻抗可以驱动长的讯号线及电容量较大的负载，以音响用前级为例；前级的输出阻抗在与讯号线结合后，输出阻抗加上讯号线本身固有的电阻与电容会形成一个RC滤波的网路，当输出阻抗愈高时，则经过讯号线后的讯号，其高频端 的滚降点就会越低，反之则愈高。
你应该不会希望高频滚降点移进耳朵听得到的音频范围吧？
所以遇上电容量大的讯号线，你还是选一部输出阻抗低一点的前级较为保险。这也是为什么每一种讯号线会有不同声音部份原因。
有了以上大略的说明，你应该可以明白；所谓扩大机输入阻抗愈高愈好，输出阻抗愈低愈好，其主要理由即在此一在与其它器材互相搭配时，其匹配性比较高。
那么照此说来，我们就把每一部扩大机不论是前级或是后级的输入阻抗都设计得很高，输出阻抗都设计得很低，不是就完美无缺了吗？
让我们再从输入阻抗看起，由于高输入阻抗所需的讯号电流较少，可知连接其上的讯号线中流动的电流必较小，因此对于讯号线品质的要求就可以不必那么高，因为少了一个电流的干扰因素在内，这也是高输入阻抗带来的另一个优点。但是高输入阻抗的优点既然这么多，为什么市面上找得到的高输入阻抗前级或后级竟寥寥可数呢？
让我偷偷问你，你有没有用过收音机？
你知道收音机的讯号是从哪儿来的吗？从空中来，你答对了。从空中来，你可知道空中存在有多少的电磁波？多到集合你全家老小的手指头加脚指头 都数不完，这些可都不是你想要的音乐讯号哦！
当空中的这些电磁波被作用有点像天线的讯号线拾取后，虽然只是一点点的杂讯电压，但是一个高输入阻抗电路却能 轻易地将其放大(正是其优点)，于是乎，当有人抓了一把沙子放进你热腾腾的大卤面时，你还以为是黑胡椒粉呢！
易感染杂讯，就是音响器材在设计输入阻抗时，明知高输入阻抗的诸多优点，但也不能任意设计得很高的主要原因，胆敢设计成高输入阻抗者，必有其对抗杂讯干扰 的过人之处，Cello有一款前级名为Encore IM，其标称输入阻抗即高达IM，为HI-END音响界最有名的高输入阻抗前级。但这个纪绿被日本SONY公司所出品的一款输入阻抗高达2M 的前级给突破了。
虽然Cello的1M前级在音响界已是不得了的事情，但就电路的输入阻抗而言，还不算太高啦。随便一个FET做为输入级的IC它的输入阻抗都可以高达百万 M，就像前阵子有点红的BUF-03这颗适合作为缓冲器的IC它的输入阻抗就有这么高呢！常见的前级的输入阻抗，在早期真空管的时代，由于真空管本身的输 入阻抗就比较高，因此大都设计成500K或250K，晶体前级则大多数是100K或50K。近来则输入阻抗有愈设计愈低的趋势，20K、10K也已经很常 见了。
后级的输入阻抗则大部份是47K，高一个的有100K，20K，10K的也所在多有。最近德国着名的HI-END音响厂家MBL，所推出的旗舰后级MBL9010输入阻抗是多 少呢？5K!没有少写一个零，就是5K。好像说了半天，高输入阻抗有多少多少的好处，就是有人不来这一套，至于好不好声呢？就请自行参阅相关的评论报导 吧！
低阻抗输入有什么优点？
首先感染杂讯的问题会降得很低，可以大幅提高信号杂音比，使得音乐的纯度提高，音质就比较好。另外低的，输入阻抗有较好的相位特性，这 一点是比较少有人提出来讨论的，一般常见被提出来的是频宽特性，总谐波失真特性等，而相信失真则很少被提及(至少在所有公开的性能规格中)，MBL的看法 是高输入阻抗与讯号线的电容量所引起的相位失真较大，而这对声音的影响将很深。因此MBL 9010采用低的输入阻抗，以较低的相位失真来求得在音质上的完美，当然在这个时候，你必须采用一部拥有更低阻抗输出的前级来搭配了。
前面提及了也有知名厂家采用低阻抗的输入，这是肇因于现今大多数市售前级的输出阻抗均已相当的低，因此在后级的输入阻抗部份就可以酌情降低。假如你前级的 输出阻抗高于后级的输入阻抗，这是不能匹配的，切记！切记！
至于说前级的输入阻抗呢？
以目前大部份市售品前级的设计而言，输入阻抗就由音量控制器给决定了。绝大多数的设计都是输入的讯号经过讯源选择后就经由音量控制的可变电阻作分压，再进入主放大线 路，所以这个音量控制的可变电阻值就成了输入阻抗了。
另外一些前级的设计是输入讯号先进入一个缓冲级，输入阻抗就由这个缓冲级的输入阻抗来决定，由于缓冲 级电路的输入阻抗极高，因此，输入阻抗值极高的前级，其接受讯号的前端部份，可能就有输入缓冲级的设计。但是，输入缓冲级的阻抗也可以不必一定得设计得很 高，例如MBL 6010前级的输入部份就设有输入缓冲级，而其设定的输入阻抗值则是47K。
一如前面所述，前级的输出阻抗如果能够低的话，则后级的输入阻抗就可以不必设计得那么高，那么同理，如们我们所使用的讯源的输出阻抗也够低的话，那 么前级的输入阻抗有必要那么高吗？今天有很多音响迷的系统之中，只有数位讯源一种而已，而如今的数位音源由于 本身内部已经具有类比放大的电路，而且有愈来愈多厂家将类比讯号的输出阻抗做得极低。
最有名的例子就是Theta，其在类比讯号输出的地方加了一个高回转 率、高输出电流、低输阻抗的输出缓冲级BUF-03，这颗IC的输出阻抗低至只有2，由此看来，其搭配的前级的输入阻抗有必要很高吗？
一般音响器材常见被提到阻抗的地方有喇叭的阻抗，前后级扩大机的输入阻抗，前级的输出阻抗，（后级通常不称输出阻抗，而称输出内阻），信号道线的传 输阻碍抗（或称特性阻抗）......等等。由于阻抗的单位仍是欧姆，也同样适用欧姆定律，因此一言以蔽之，在相同电压下，阻抗愈高将流过愈少的电流，阻 抗愈低会流过愈多的电流。
最常见到的喇叭阻抗的标示值是八欧姆，这代表了这对喇叭在工厂测试规格时，当输入1KHz的正弦波信号，它呈现的阻抗值是八欧姆；或者是在喇叭的工作 频率响应范围内，一个平均的阻抗值。它可不是一个固定值，而是随着频率的不同而不同。当后级输出一个固定电压给喇叭时，依照欧姆定律，四欧姆的喇叭会比八 欧姆的喇叭多流过一倍的电流，理论上一部八欧姆输出一百瓦的晶体后级，在接上四欧姆喇叭时会自动变为二百瓦。
当喇叭的阻抗值一路下降时，后级输出一个固定电压，它流过的电流就会愈来愈大，到最后就有点像是把喇叭线直接短路，所以阻抗值有时会低至一欧姆的限 制，超出此范围，机器就要烧掉了。这也就是一般人常说的：后级的功率不用大，但输出电流要大的似是若非的道理。
功率放大器与扬声器之间的配接主要要注意阻抗匹配和功率匹配两个方面。阻抗匹配有输入输出变压器的功率放大器，配接的扬声器阻抗应与其额定输出阻抗相一 致。而采用OCL或OTL电路的扩音机，就不必那么严格，扬声器的阻抗可以在一定范围内变动。如果配接4欧姆扬声器，输出功率增大一倍，只要功 放级性能好，失真不会增大很多。如果功率管温升不过高，扩音机仍能安全工作。
功率匹配正确的配接方法是，功率放大器的输出功率应比扬声器的标称功率大1～3倍。如果扬声器的标称功率选得过大而扩音机的推动功率不足，此时扬声器 虽然能响，但往往是扩音机音量开得很大，已引起严重的削顶失真，而声音仍然显得不足。
相关问答
音响阻抗4欧姆和8欧姆有什么区别,-132****4421的回答-...
功放同样的输出电压,4欧姆的音箱比8欧姆的音箱输出功率大一倍。音响阻抗4欧姆和8欧姆的区别,主要看电路功放输出阻抗而决定的,如果功放电路功率足...
功放阻抗?
一丶功放的阻抗只能通过信号发生器和示波器来测量。1、首先,需要一个50Hz的信号源。把扩音器拿下来,换一个电阻器。输入端与信号相连,万用表拨入交流电压范围...
音响的阻抗是什么意思?有什么要注意的?-安居客房产问答
搭配家庭影院看电影,通常就选取日系功放,天龙动态好,看电影效果会好一些,安桥比较均衡,可以说是兼顾影音,以及雅马哈马兰士等。功放机要和音箱搭配,...
【广播喇叭阻抗、功率问题1、三个16欧姆的高音喇叭并联在一...
[最佳回答]阻抗为16/3,两个就是16/2,所以功放都能正常驱动.可以并联使用,功率简单相加为125W,但因为阻抗都一样,所以三路输出的功率都一样,则两路50w的输入功...
各位老表!请问大家!!HT6809这款音频功放IC是数字音量控制的吗?
[回答]TDA2030是一款比较标准化的功放IC,其输入阻抗效低通常为47K,所以用手摸一下插槽会导致损毁的。看二手市就是整把抓的都没人。前面喇叭并接过来的信...
什么是音响中的阻抗?
1、阻抗:它是指扬声器输入信号的电压与电流的比值。2、音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两类,高于16Ω的是高阻抗,低于8Ω的是低阻抗,音箱的标准阻抗是...
一般功放的输入阻抗为10~22KΩ。这样可以抑制在输入开路、尤其是源信号端线缆未插入时的噪声。怎么理解?
负载越重,输入源需要的功率就越大,这一点很容易理解吧?而干扰噪声通常功率都是很小的,减小功放的输入阻抗,相当于做为前级的负载,就是负载越重,当然干扰源...
阻抗4欧的音箱，功放阻抗是6欧的可以接吗?
一般功放的阻抗小一点推阻抗大一点的音箱会比较放心,比如4欧的功放推6欧8欧箱子。但大型功放一般会标注4-8欧/4-16欧,也就是说这个范围内阻抗的箱子都可以推,...
MBL7008合并功放配阻抗8Ω还是4Ω的音箱合适?
MBL7008功率:120W8欧,200W4欧,380W2欧,阻尼系数300。主要看音箱的参数。MBL7008功率:120W8欧,200W4欧,380W2欧,阻尼系数300。主要看...
我的音箱阻抗6Ω，请问一下，选择那个连接最好?
选择8欧或4欧都可以,其实功放的阻抗大多都是自适应的,只不过音响阻抗越低,功放输出功率就越大,越低的阻抗,功放就越接近短路状态,所以大多功放的输出安全阻...
