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怎樣看懂集成電路圖?主要看什么?

牽手一起夢(mèng) ? 來(lái)源:郭婷 ? 2019-09-10 10:49 ? 次閱讀
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看整機(jī)電路圖、板塊電路圖和系統(tǒng)電路圖都是看以集成電路為核心的電路圖。應(yīng)當(dāng)怎樣看集成電路圖?看什么內(nèi)容?應(yīng)當(dāng)達(dá)到什么要求呢?

一、看集成電路圖的方法和內(nèi)容看集成電路圖的方法,可以采用前述三句話、三步聚;也可以集成電路為中心,在該芯片內(nèi)信號(hào)通路的基礎(chǔ)上,向塊外聯(lián)系和擴(kuò)大,然后建立各集成塊之間的聯(lián)系,最后掌握全局和細(xì)節(jié);也可以幾種方法相結(jié)合,因圖制宜地看圖。看集成電路圖時(shí),應(yīng)主要看哪些內(nèi)容呢?可以歸納為以下四句話:職能類型,信號(hào)流程,內(nèi)外聯(lián)系,引腳功能。

(1)首先要搞清楚所使用的集成電路的型號(hào)、類型和主要職能,這是識(shí)讀集成電路的第一步。例如cd唱機(jī)所用集成塊的類型主要有rf放大器、伺服信號(hào)處理及數(shù)字信號(hào)解調(diào)電路、伺服驅(qū)動(dòng)、系統(tǒng)控制器(一般集成在dsp集成電路中)等等。首先心須清楚集成電路的具體型號(hào),還要搞清該集成電路的類型,尤其要熟悉其主要功能。各種不同型號(hào)的集成電路,其內(nèi)部主要功能和電路結(jié)構(gòu)可能是相似的;也可能電路結(jié)構(gòu)和電路程式不相同,但能夠完成相同的功能。熟悉功能是最重要的。為了迅速、正確地識(shí)讀電路圖,讀者應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地積累一些常用集成電路的有關(guān)資料,有目的地銘記一些集成電路的具體型號(hào)、類型,了解使用集成電路的大趨勢(shì)和最新情況。有些集成電路之間的型號(hào)不同,但功能相同,甚至可直接互相代用;有些塊的序號(hào)相近,但功能和引出腳截然不同;后期出現(xiàn)的某些集成電路可完成早期若干個(gè)集成塊的功能。讀者掌握這些資料后,在識(shí)讀集成電路圖時(shí),將顯示出巨大的優(yōu)越性。

(2)信號(hào)流程讀電路圖時(shí),不應(yīng)滿足于僅掌握集成電路的類型和基本功能,還應(yīng)當(dāng)熟悉信號(hào)的基本處理過(guò)程。通常,集成塊內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,讀圖者不需要對(duì)它作過(guò)細(xì)的分析研究,但應(yīng)當(dāng)熟悉內(nèi)電路的信號(hào)處理過(guò)程,或者說(shuō),應(yīng)搞清楚其內(nèi)部的功能方框圖。由方框圖可以看出信號(hào)的流通過(guò)程,可以看出集成塊可完成哪些具體功能??梢园鸭呻娐房闯梢粋€(gè)元器件,不必過(guò)于追求這個(gè)元器件的結(jié)構(gòu)和詳細(xì)工作過(guò)程,但應(yīng)當(dāng)明確集成電路內(nèi)各個(gè)方框完成的具體功能,即熟悉輸入、輸出什么信號(hào),熟悉信號(hào)的波形幅度、頻率的變化規(guī)律,熟悉各個(gè)方框之間的聯(lián)系,熟悉信號(hào)在集成塊內(nèi)的來(lái)龍去脈。作到這一點(diǎn),才算是初步搞清了集成電路圖。目前,有些整機(jī)電路圖信息資料標(biāo)注不夠全面,僅給出了集成塊的引出腳數(shù)目和各引出腳的符號(hào),沒(méi)有給出集成塊內(nèi)部方框圖,沒(méi)有給出集成塊引出腳的直流工作點(diǎn)。它將給深入地讀圖帶來(lái)不便,讀者應(yīng)當(dāng)再查找一些其它資料,來(lái)彌補(bǔ)其不足。還有,許多內(nèi)部組成方框圖往往使用外文字母或縮寫(xiě)詞來(lái)標(biāo)注,也給初學(xué)者還來(lái)一定困難,這就要讀者盡快熟悉字母和縮寫(xiě)詞的中文含義,否則難以識(shí)讀這些電路圖。由于集成工藝的特點(diǎn)所決定,集成電路必須通過(guò)引出腳與外圍元器件相聯(lián)系。為了使集成電路完成一定的功能,必須與外部單元電路或元件發(fā)生聯(lián)系,還必須通過(guò)引出腳與前級(jí)、后級(jí)電路發(fā)生聯(lián)系。

(3)在讀電路圖時(shí),必須將集成電路內(nèi)外電路聯(lián)系起來(lái),它們作為一個(gè)電路系統(tǒng)的整體,來(lái)完成某些特定的功能。不能夠聯(lián)系內(nèi)外電路,將看不出信號(hào)的來(lái)龍去脈,難于分析電路的功能。 對(duì)于同一個(gè)集成電路,在不同的整機(jī)設(shè)計(jì)者手中,可能設(shè)計(jì)出不同的外接電路,配接不同的元件網(wǎng)絡(luò)。由于外接分立件電路可以千變?nèi)f化,這些分立件電路經(jīng)常是讀圖的疑難電路。要花些氣力來(lái)突破這些難點(diǎn),否則將不能全面、正確地識(shí)讀整機(jī)電路圖。

(4)引腳功能 在集成電路圖上,各個(gè)引腳不僅需要標(biāo)出順序號(hào),還使用簡(jiǎn)單字母符號(hào)標(biāo)出其名稱。這些字母符號(hào)經(jīng)常是英語(yǔ)的縮寫(xiě)詞,它可以表示該引出腳的功能。在看集成電路圖時(shí),必須十分重視各個(gè)引出腳的功能。引出腳是內(nèi)外電路聯(lián)系的紐帶,要明確各引出腳與內(nèi)部各功能方框圖的聯(lián)系,它是內(nèi)部相應(yīng)方框的引出腳;還要明確引出腳外接元件的功能作用,外電路通過(guò)引出腳來(lái)配合內(nèi)電路工作。有些引出腳是集成電路的輸入、輸出端口,這些引出腳在看電路圖時(shí),具有重要意義。在識(shí)讀集成電路圖時(shí),要逐個(gè)觀察代表內(nèi)部功能的各個(gè)方框圖,還要同時(shí)識(shí)別各自相應(yīng)的引出腳,識(shí)別外接電路或元件,這些工作經(jīng)常是識(shí)讀集成電路圖的主要工作。 通常,集成電路引出腳和外接元件有一定的規(guī)律性,但是,其規(guī)律也不是一成不變的,在不同的機(jī)型當(dāng)中,某些引出腳不使用,或者信號(hào)流向有所不同,讀者應(yīng)當(dāng)靈活掌握。

讀引出腳要作到“四清楚”讀引出腳是讀集成電路圖的一項(xiàng)經(jīng)常性工作,也是最重要的工作。熟悉內(nèi)部組成方框圖,可加深對(duì)引出腳功能的認(rèn)識(shí);熟悉引出腳的功能,可加強(qiáng)對(duì)組成方框圖的理解。在識(shí)讀引出腳時(shí),應(yīng)當(dāng)作到以下“四清楚”。

(1)符號(hào)功能根據(jù)原設(shè)計(jì)者的要求,每個(gè)引出腳都有自己的用途和名稱。根據(jù)各個(gè)引出腳的設(shè)計(jì)思想,在各腳附近都標(biāo)注有英文字母或縮寫(xiě)詞。專業(yè)人員或維修人員根據(jù)圖紙上標(biāo)注的英文詞,即可知道該腳的性質(zhì)、功能。但應(yīng)看到,各個(gè)廠家對(duì)同一種性質(zhì)和功能的引出腳,可能使用不同的縮寫(xiě)字詞;多數(shù)國(guó)家,生產(chǎn)廠家使用相同或相近的縮寫(xiě)字詞。如果讀者對(duì)這些縮寫(xiě)字詞表示法十分熟悉,將給看集成電路圖帶來(lái)極大的方便,如果不熟悉這些字詞,則將給看圖造成許多困難。

(2)信號(hào)波形許多引出腳是輸入、輸出信號(hào)端口,有些引出腳是開(kāi)關(guān)性或脈沖信號(hào)、數(shù)據(jù)流或模擬信號(hào)端口,有些引出腳則是關(guān)鍵性的測(cè)試腳。讀者應(yīng)當(dāng)熟悉一些重要引出腳的信號(hào)波形,了解引出腳的信號(hào)波形形狀、幅度、頻率,對(duì)識(shí)讀電路圖、檢修整機(jī)故障具有重要意義。通常,使用示波器可精確地識(shí)讀引出腳的輸入、輸出波形形狀、頻率和幅度等。

(3)有關(guān)數(shù)據(jù)還要熟悉引出腳的有關(guān)數(shù)據(jù)。它對(duì)識(shí)讀電路圖和檢修故障同樣具有重要意義。首先,要熟悉有關(guān)信號(hào)波形的數(shù)據(jù),要明確信號(hào)幅度的范圍、信號(hào)的頻率數(shù)值。其次,還要熟悉引出腳的電流、電壓、電阻等方面的數(shù)據(jù),尤其要明確該腳的靜態(tài)工作電壓和動(dòng)態(tài)工作電壓。對(duì)于那些動(dòng)態(tài)、靜態(tài)直流電壓數(shù)值不相同的引出腳,更要重視。

(4)流向分明還要重視引出腳信號(hào)的流向問(wèn)題,必須區(qū)分清楚該腳信號(hào)的名稱,更要區(qū)分清楚該腳是信號(hào)輸入端,還是信號(hào)輸出端,還是雙向信號(hào)(i/o)端口。若信號(hào)流向不明確,將無(wú)法看懂電路圖。有些引出腳是信號(hào)控制端,控制信號(hào)可能是開(kāi)關(guān)電壓,也可能是數(shù)據(jù)流,或者是pwm信號(hào)等。

二、看單元電路圖的基本方法和主要內(nèi)容各個(gè)系統(tǒng)電路是由若干個(gè)單元電路所組成。要想讀懂整機(jī)電路、板塊電路和系統(tǒng)電路,必須讀懂各系統(tǒng)的單元電路圖。單元電路是整機(jī)的電路單元。隨著集成電路技術(shù)水平的提高,可將幾個(gè)甚至幾十個(gè)單元電路集成在一塊集成電路中。目前,在整機(jī)電路圖上,分立件單元電路越來(lái)越少,使分析整機(jī)內(nèi)單元電路的任務(wù)越來(lái)越少了,也容易了。但熟悉掌握整機(jī)的各種單元電路的功能原理,它對(duì)于掌握整機(jī)的工作原理,對(duì)于檢修整機(jī)都是十分必要的。 在識(shí)讀單元電路圖時(shí),應(yīng)當(dāng)主要識(shí)讀以下內(nèi)容:原理、功能,結(jié)構(gòu)、類型、變換過(guò)程,數(shù)值波形。

1、原理、功能每一個(gè)電路系統(tǒng)要完成一種信號(hào)的處理功能,而每個(gè)單元電路則只完成此信號(hào)處理過(guò)程的某個(gè)環(huán)節(jié)。識(shí)讀單元電路時(shí),首先要搞清楚該單元電路在本電路系統(tǒng)中設(shè)置目的和功能,它主要完成什么任務(wù)。然后,根據(jù)功能、任務(wù)的要求,來(lái)分析其電路工作原理。有時(shí)單元電路的功能、作用難以立即確定下來(lái),可以根據(jù)它在系統(tǒng)電路中的位置假定其基本功能,分析其工作原理,然后加以分析和驗(yàn)證,并最后加以確定。檢測(cè)驗(yàn)證工作主要通過(guò)示波器檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。分析電路工作原理則需要識(shí)讀者的理論基礎(chǔ)和讀圖經(jīng)驗(yàn)。

2、分析工作原理主要指弄清電路信號(hào)的內(nèi)容及特點(diǎn),電路如何產(chǎn)生新信號(hào)和如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。在分析電路功能和原理時(shí),必然伴隨著分析單元電路的結(jié)構(gòu)和類型。對(duì)于集成化單元電路來(lái)說(shuō),可以不去管電路的具體形式;對(duì)分立件電路來(lái)說(shuō),則必須分析電路結(jié)構(gòu),以便正確分析電路類型和工作原理。應(yīng)當(dāng)看到,完成同一個(gè)功能的單元電路,可以使用不同結(jié)構(gòu)和類型的電路;甚至實(shí)現(xiàn)同一功能的電路,可以使用不同工作原理的電路。

3、變換過(guò)程分析電路工作原理,必然伴隨著分析信號(hào)的變換過(guò)程。分析信號(hào)的變換規(guī)律是分析電路原理的關(guān)鍵。信號(hào)分析清楚了,工作原理必然迎刃而解。分析信號(hào)主要是分析輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的波形、幅度、頻率,分析它們的內(nèi)容及特點(diǎn),分析信號(hào)轉(zhuǎn)變的原理及作用。

4、數(shù)值、波形 在分析信號(hào)時(shí),要熟悉信號(hào)波形的規(guī)律,還應(yīng)當(dāng)熟悉其數(shù)值。信號(hào)幅度、頻率的數(shù)值也是反映信號(hào)特點(diǎn)和規(guī)律的重要內(nèi)容,通過(guò)分析輸入、輸出信號(hào)的波形變化規(guī)律,分析信號(hào)幅度、頻率變化規(guī)律,可以深入掌握電路工作原理。另外,對(duì)于分立件電路來(lái)說(shuō),電路的直流工作點(diǎn)數(shù)值也是分析的內(nèi)容,它直接影響著電路的工作狀態(tài)和工作原理;對(duì)于集成電路來(lái)說(shuō),其相應(yīng)引出腳的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)工作電壓數(shù)值也要十分重視。 不管強(qiáng)電、弱電、模擬、數(shù)字 首先要明白各單位元器件的符號(hào) 新、舊國(guó)標(biāo)都要熟記 熟練掌握各種單位元器件的工作原理和特性以及作用 熟練掌握各種基本單元電路的工作原理。

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