一文读懂如何看懂一张集成电路图

发布时间: 2019-09-16 16:12:49 来源: ECCN 栏目: 科技新闻 点击: 161

看整机电路图、板块电路图和系统电路图都是看以集成电路为核心的电路图。应当怎样看集成电路图?看什么内容?应当达到什么要求呢

看整机电路图、板块电路图和系统电路图都是看以集成电路为核心的电路图。应当怎样看集成电路图?看什么内容?应当达到什么要求呢?

一、看集成电路图的方法和内容看集成电路图的方法,可以采用前述三句话、三步聚;也可以集成电路为中心,在该芯片内信号通路的基础上,向块外联系和扩大,然后建立各集成块之间的联系,最后掌握全局和细节;也可以几种方法相结合,因图制宜地看图。看集成电路图时,应主要看哪些内容呢?可以归纳为以下四句话:职能类型,信号流程,内外联系,引脚功能。

(1)首先要搞清楚所使用的集成电路的型号、类型和主要职能,这是识读集成电路的第一步。例如cd唱机所用集成块的类型主要有rf放大器、伺服信号处理及数字信号解调电路、伺服驱动、系统控制器(一般集成在dsp集成电路中)等等。首先心须清楚集成电路的具体型号,还要搞清该集成电路的类型,尤其要熟悉其主要功能。各种不同型号的集成电路,其内部主要功能和电路结构可能是相似的;也可能电路结构和电路程式不相同,但能够完成相同的功能。熟悉功能是最重要的。为了迅速、正确地识读电路图,读者应当有意识地积累一些常用集成电路的有关资料,有目的地铭记一些集成电路的具体型号、类型,了解使用集成电路的大趋势和最新情况。有些集成电路之间的型号不同,但功能相同,甚至可直接互相代用;有些块的序号相近,但功能和引出脚截然不同;后期出现的某些集成电路可完成早期若干个集成块的功能。读者掌握这些资料后,在识读集成电路图时,将显示出巨大的优越性。

一文读懂如何看懂一张集成电路图

(2)信号流程读电路图时,不应满足于仅掌握集成电路的类型和基本功能,还应当熟悉信号的基本处理过程。通常,集成块内部电路的结构十分复杂,读图者不需要对它作过细的分析研究,但应当熟悉内电路的信号处理过程,或者说,应搞清楚其内部的功能方框图。由方框图可以看出信号的流通过程,可以看出集成块可完成哪些具体功能。可以把集成电路看成一元器件,不必过于追求这个元器件的结构和详细工作过程,但应当明确集成电路内各个方框完成的具体功能,即熟悉输入、输出什么信号,熟悉信号的波形幅度、频率的变化规律,熟悉各个方框之间的联系,熟悉信号在集成块内的来龙去脉。作到这一点,才算是初步搞清了集成电路图。目前,有些整机电路图信息资料标注不够全面,仅给出了集成块的引出脚数目和各引出脚的符号,没有给出集成块内部方框图,没有给出集成块引出脚的直流工作点。它将给深入地读图带来不便,读者应当再查找一些其它资料,来弥补其不足。还有,许多内部组成方框图往往使用外文字母或缩写词来标注,也给初学者还来一定困难,这就要读者尽快熟悉字母和缩写词的中文含义,否则难以识读这些电路图。由于集成工艺的特点所决定,集成电路必须通过引出脚与外围元器件相联系。为了使集成电路完成一定的功能,必须与外部单元电路或元件发生联系,还必须通过引出脚与前级、后级电路发生联系。

(3)在读电路图时,必须将集成电路内外电路联系起来,它们作为一个电路系统的整体,来完成某些特定的功能。不能够联系内外电路,将看不出信号的来龙去脉,难于分析电路的功能。 对于同一个集成电路,在不同的整机设计者手中,可能设计出不同的外接电路,配接不同的元件网络。由于外接分立件电路可以千变万化,这些分立件电路经常是读图的疑难电路。要花些气力来突破这些难点,否则将不能全面、正确地识读整机电路图。

(4)引脚功能 在集成电路图上,各个引脚不仅需要标出顺序号,还使用简单字母符号标出其名称。这些字母符号经常是英语的缩写词,它可以表示该引出脚的功能。在看集成电路图时,必须十分重视各个引出脚的功能。引出脚是内外电路联系的纽带,要明确各引出脚与内部各功能方框图的联系,它是内部相应方框的引出脚;还要明确引出脚外接元件的功能作用,外电路通过引出脚来配合内电路工作。有些引出脚是集成电路的输入、输出端口,这些引出脚在看电路图时,具有重要意义。在识读集成电路图时,要逐个观察代表内部功能的各个方框图,还要同时识别各自相应的引出脚,识别外接电路或元件,这些工作经常是识读集成电路图的主要工作。 通常,集成电路引出脚和外接元件有一定的规律性,但是,其规律也不是一成不变的,在不同的机型当中,某些引出脚不使用,或者信号流向有所不同,读者应当灵活掌握。

读引出脚要作到“四清楚”读引出脚是读集成电路图的一项经常性工作,也是最重要的工作。熟悉内部组成方框图,可加深对引出脚功能的认识;熟悉引出脚的功能,可加强对组成方框图的理解。在识读引出脚时,应当作到以下“四清楚”。

(1)符号功能根据原设计者的要求,每个引出脚都有自己的用途和名称。根据各个引出脚的设计思想,在各脚附近都标注有英文字母或缩写词。专业人员或维修人员根据图纸上标注的英文词,即可知道该脚的性质、功能。但应看到,各个厂家对同一种性质和功能的引出脚,可能使用不同的缩写字词;多数国家,生产厂家使用相同或相近的缩写字词。如果读者对这些缩写字词表示法十分熟悉,将给看集成电路图带来极大的方便,如果不熟悉这些字词,则将给看图造成许多困难。

(2)信号波形许多引出脚是输入、输出信号端口,有些引出脚是开关性或脉冲信号、数据流或模拟信号端口,有些引出脚则是关键性的测试脚。读者应当熟悉一些重要引出脚的信号波形,了解引出脚的信号波形形状、幅度、频率,对识读电路图、检修整机故障具有重要意义。通常,使用示波器可精确地识读引出脚的输入、输出波形形状、频率和幅度等。

(3)有关数据还要熟悉引出脚的有关数据。它对识读电路图和检修故障同样具有重要意义。首先,要熟悉有关信号波形的数据,要明确信号幅度的范围、信号的频率数值。其次,还要熟悉引出脚的电流、电压、电阻等方面的数据,尤其要明确该脚的静态工作电压和动态工作电压。对于那些动态、静态直流电压数值不相同的引出脚,更要重视。

二、看单元电路图的基本方法和主要内容各个系统电路是由若干个单元电路所组成。要想读懂整机电路、板块电路和系统电路,必须读懂各系统的单元电路图。单元电路是整机的电路单元。随着集成电路技术水平的提高,可将几个甚至几十个单元电路集成在一块集成电路中。目前,在整机电路图上,分立件单元电路越来越少,使分析整机内单元电路的任务越来越少了,也容易了。但熟悉掌握整机的各种单元电路的功能原理,它对于掌握整机的工作原理,对于检修整机都是十分必要的。 在识读单元电路图时,应当主要识读以下内容:原理、功能,结构、类型、变换过程,数值波形。

1、原理、功能每一个电路系统要完成一种信号的处理功能,而每个单元电路则只完成此信号处理过程的某个环节。识读单元电路时,首先要搞清楚该单元电路在本电路系统中设置目的和功能,它主要完成什么任务。然后,根据功能、任务的要求,来分析其电路工作原理。有时单元电路的功能、作用难以立即确定下来,可以根据它在系统电路中的位置假定其基本功能,分析其工作原理,然后加以分析和验证,并最后加以确定。检测验证工作主要通过示波器检测来实现。分析电路工作原理则需要识读者的理论基础和读图经验。

2、分析工作原理主要指弄清电路信号的内容及特点,电路如何产生新信号和如何实现信号变换的。在分析电路功能和原理时,必然伴随着分析单元电路的结构和类型。对于集成化单元电路来说,可以不去管电路的具体形式;对分立件电路来说,则必须分析电路结构,以便正确分析电路类型和工作原理。应当看到,完成同一个功能的单元电路,可以使用不同结构和类型的电路;甚至实现同一功能的电路,可以使用不同工作原理的电路。

3、变换过程分析电路工作原理,必然伴随着分析信号的变换过程。分析信号的变换规律是分析电路原理的关键。信号分析清楚了,工作原理必然迎刃而解。分析信号主要是分析输入信号和输出信号的波形、幅度、频率,分析它们的内容及特点,分析信号转变的原理及作用。

4、数值、波形 在分析信号时,要熟悉信号波形的规律,还应当熟悉其数值。信号幅度、频率的数值也是反映信号特点和规律的重要内容,通过分析输入、输出信号的波形变化规律,分析信号幅度、频率变化规律,可以深入掌握电路工作原理。另外,对于分立件电路来说,电路的直流工作点数值也是分析的内容,它直接影响着电路的工作状态和工作原理;对于集成电路来说,其相应引出脚的动态、静态工作电压数值也要十分重视。 不管强电、弱电、模拟、数字 首先要明白各单位元器件的符号 新、旧国标都要熟记 熟练掌握各种单位元器件的工作原理和特性以及作用 熟练掌握各种基本单元电路的工作原理。

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