Lövhəni Necə Oxumaq və Komponentləri Müəyyən Etmək: Dövrə Lövhələri üçün Tam Rehber

Çap Olunmuş Dövrə Lövhələrinə və Dövrə Təhlilinə Giriş

Çaplı lövhələr ( Lehimli qutular ) müasir elektron məhsulların ürəyidir; təxminən bütün cihazlar onlara əsaslanır. Müxtəlif növ elektron komponentlər PCB-lər üzərində yerləşdirilir, bir-birinə qoşulur və montaj olunur və bu cihazların əsasını birlikdə təşkil edir.

Çap olunmuş dövrə lövhəsi (PCB) ətraflı xəritəyə bənzəyir. Onu necə şərh etməyi öyrənmək üçün yalnız komponentlərin düzülüşünü deyil, həm də elektrik siqnallarını və enerjini daşıyan izlərin yolunu başa düşmək vacibdir. Elektronika sahəsində ixtisas səviyyəniz nə olursa olsun, üç əsas bacarığı mənimsəməlisiniz: komponentlərin müəyyənləşdirilməsi, PCB-nin şərhi və kompleks elektron dövrə təhlili.

Niyə?

• Sizin nasazlıqları diaqnoz etməyinizə və təmirləri yerinə yetirməyinizə kömək edir
• Performans və möhkəmlik üçün dizaynların optimallaşdırılmasına kömək edir
• Mövcud dövrləri dəyişdirməyinizə və ya yüksəltməyinizə imkan verir
• Köhnə məhsulların tərsinə mühəndisliyini aparmağınıza və ya sənədləşdirmənizi yaratmağınıza imkan verir

Bu bələdçi yalnız hər bir komponenti necə müəyyən etməyi, elektrik funksiyasını anlamağı və sxem diaqramlarını oxumağı öyrətməklə kifayətlənməz, həm də elektron cihazlarınızın necə işlədiyini başa düşmək üçün dövr analizini yerinə yetirməyinizi təmin edəcək.

Çap Edebilən Dövr: Anatomiyası, Təbəqələri və Ümumi Xüsusiyyətlər

Çaplı lövhənin makroskopik strukturu — əsas memarlıq elementləri — onun oxunmasının məhdudiyyətlərini və mürəkkəbliyini təyin edir. Sadə iki qatlı lövhəni yoxlamaq və ya yüksək sürətli çoxqatlı dizaynı təhlil etmək hər halda aşağıdakı əsas prinsipləri başa düşmək vacibdir:

Lövhənin təbəqələri

Çaplı lövhə (PCB) dövriyyə və ya enerji paylanması funksiyasını yerinə yetirmək üçün bir neçə mis qatdan (bir qatdan onlarla qata qədər) ibarət ola bilər.

Müasir elektron məhsullar, yüksək sıxlıq və yüksək sürət əldə etmək üçün adətən 4, 6 və ya hətta 12 və daha çox təbəqəli çaplı sxem plitələrindən istifadə edir.

ÇSP Layout-dakı digər əsas xüsusiyyətlər

• Keçidlər: Keçidlər, komponentlərin müxtəlif PCB qatları arasında əlaqə qurmasına imkan verən, mislə kaplanmış dəliklərdir.
• Pəncələr: Komponent uclarının və ya SMD hissələrinin birləşdirilməsi üçün dairəvi və ya düzbucaqlı mis sahələr.
• İzlər: Siqnalları və enerjini daşıyan nazik mis xətlər (lövhədə naqillər). Eni və trassa keçidinin dövriyyə performansına təsiri var.
• Komponent Oturacaqları: Xüsusi komponentlərin yerləşdirildiyi və birləşdirildiyi dəqiq strukturlar.
• Test Nöqtələri: Komponentlər arasında dövrə testi və təhlili zamanı məlumat siqnallarını yoxlamaq üçün istifadə olunan kiçik komponentlər və ya pəncərələr.

Dövrə Lövhələrini Oxumağın və Komponentləri Müəyyən Etməyin Əhəmiyyəti

Siz PCB dizayneri, təmir ustası və ya elektronika həvəskarı ola bilərsiniz, dövrə lövhələrini dəqiq şəkildə oxumaqla faydalanacaqsınız:

• Problem Diaqnozu: Avadanlıqların işləməməsi halında dövrə lövhəsini oxumaq və komponentləri müəyyən etmək problem zonasını dəqiq təyin etməyə kömək edir və bu da çoxlu diaqnostika vaxtından qənaət etməyə imkan verir.
• Dizayn üzrə rəy: Print lövhədə komponentlər arasındakı əlaqəni təhlil etmək dizayn çatışmazlıqlarını aşkar etməyə və optimallaşdırma imkanlarını müəyyənləşdirməyə kömək edir.
• Yeniləmə və Dəyişdirmə: Əgər performansı yaxşılaşdırmaq üçün kondensator dəyişdirmək və ya filtre əlavə etmək istəyirsinizsə, print lövhənin komponent düzülüşünü oxumağı bacarmalısınız.
• Komponentlərin Təchizatı və Alınması: Print lövhələri oxumaq istehsal, təmir və texniki xidmət üçün dəqiq materiallar siyahısını yaratmağa kömək edir.
• Yeni Texniklərin Təlimi: Print lövhə strukturu və komponentlərin tanınması haqqında möhkəm başa düşmə işçilər və tələbələr üçün mürəkkəb sxem dizaynına dərindən malik olmağın əsasını təşkil edir.

Sxem Diaqramlarının, Sxem Simvollarının və Print Lövhə İzlərinin Anlaşılması

Print lövhələrdə konseptual sxem dizaynlarını fiziki iz düzülüşünə çevirmək üçün sxemləri anlamaq vacibdir.

Sxematik Simvollar və PCB İzləri

• Sxematik Diaqram: Platformaları, komponentləri və onların elektrik qoşulmalarını təsvir etmək üçün standart qrafik simvollardan istifadə olunur.
• Komponent Təyinatları: Unikal hərf-rəqəm kodları (R13, C5, U2) komponentin tapılmasını asanlaşdırır.
• İzlər: Komponentin sxematik simvolunun PCB versiyası — lövhədə komponentlərin hara və necə yerləşdirildiyini göstərir.

Tez-tez İstifadə Olunan Komponent Təyinatları

Lövhədəki Komponent Növləri: Aktiv, Passiv və Digərləri

Passiv Komponentlər

• Rezistorlar: Om Qanununa əsasən cərəyan/gerginlik təyin etmək, tranzistor bazalarını meyl etdirmək, məntiqi xətləri yuxarı/aşağı çəkmək üçün istifadə olunur.
• Kondensatorlar: Enerjini saxlayır (Faradda), filtrləmə, ayırma və vaxtlaşdırma dövrələri üçün istifadə olunur; müxtəlif növləri (keramik, elektrolitik, tantal) müxtəlif siqnallar üçün uyğundur.
• İnduktorlar: Maqnit sahələrində enerji saxlayır, güc təchizatında cərəyanı hamarlaşdırır (filtrdə istifadə olunur).

Aktiv Komponentlər (davamı)

• Diodlar: Mürəkkəb dövrə dizaynlarında, düzəldici funksiyaya əlavə olaraq, diaodlar həmçinin gərginliyin tənzimlənməsi (Zener diaodları), işıq emissiyası (LED-lər) və siqnal izolyasiyası kimi müxtəlif funksiyaları yerinə yetirə bilər.
• İnteqral sxemlər (ICs): Bu inteqral sxemlər operasion gücləndiricilər, gərginlik tənzimləyicilər, mikrokontrollerlər, analoq və rəqəmsal prosessorlar kimi tam elektron dövrələri tək bir çip üzərində birləşdirir. Hər bir inteqral sxem siqnalın gücləndirilməsi və açılıb-söndürülməsi funksiyalarını yerinə yetirmək üçün çox sıx, miniatür düzülüşdə bir-biri ilə bağlı bir çox elektron komponentdən ibarətdir.

Əlavə Komponent Kateqoriyaları

• Konektorlar və Keçidlər: Bu, müxtəlif PCB və ya lövhə daxili nöqtələri üçün elektrik və fiziki qoşulmaları təmin edir, modullu strukturun, asan yeniləmələrin və test etmənin sadələşdirilməsini imkanlandırır.
• Sensorlar və Elektromexaniki Cihazlar: Bu cihazlara temperatur, işıq və ya təzyiq sensorları, relyelər, həmçinin mühərrik və pıçıltı kimi kiçik elektromexaniki komponentlər daxildir.
• Mühafizə və Filtrləmə Komponentləri: Sürüşlər zamanı həssas sxemlərin mühafizəsi və EMI/RFI şumunu süzmək üçün bərpa edilməz sərfedici (bərpa), MOV-lar (metal oksidli varyostorlar) və ferit boncuklarından istifadə olunur.

Lövhəni Necə Oxumaq Olar: Addım-addım Prosedur

Aşağıdakı hissələrdə dövrə təhlili və təmiri üçün necə sistematik şəkildə PCB lövhələrini oxumaq və komponentləri müəyyən etmək haqqında danışılır:

1. PCB-nin Səthinə Baxın

Əvvəlcə çap lövhəsinin səthini vizual olaraq yoxlayın. Aşağıdakılara diqqət yetirin:

• Ən böyük komponentlər (məsələn, transformatorlar, İM-lər, konnektorlar).
• Güc giriş bölməsi (DC qəbzası, batareya kontaktları və ya USB portu).
• Kənar konnektorlar və interfeys portları.

2. Komponent İsimlərini Tapın

Lövhədəki şablon etiketlərinə (R, C, L, Q, U və D kimi) diqqət yetirin. Bunlar dairəvi sxem və ya materialların siyahısı ilə uyğun gələn komponent identifikatorlarıdır. Bu, hər bir komponenti sxemdəki simvolları ilə eşləşdirmək üçün ən asan yoldur.

3. Dövrə Hisssələrini Anlayın

Əksər müasir elektronika PCB-ni funksional bloklara ayırır. Məsələn:

• Güc Təchizatı Bölməsi: Düzəldilmə (diodlar, körpü), süzgəcləmə (kondensatorlar), tənzimlənmə (İM-lər, Zener diodları).
• Mikrokontroller/Məntiq Bölməsi: İnteqral sxemlər və dəstək passiv elementlər.
• Giriş/Çıxış Bölməsi: Konektorlar, açarlar, filtr kondensatorları və rezistorlar kimi kiçik komponentlər.
• RF/Analog Bölmə: Gücləndiricilər, filterlər, antenalar üçün istifadə olunan komponentlər — tez-tez EMI üçün ekranlanır.

4. Əsas izləri və keçidləri müəyyən edin

Çoxqatlı və ya yüksək komponent sıxlığına malik çap sxemlərdə izlər bütün lövhəni əhatə edə bilər və ya daxili qatlardan keçə bilər. Siqnal xətlərini qatlar arasında birləşdirmək üçün keçid (via) deliklərindən istifadə olunur və diqqətli yoxlama (bəzən lup lazımdır) komponentlərin necə birləşdiyini aşkar edə bilər.

5. Polyar komponentlər üçün düzgün oriyentasiyanı yoxlayın

Həmişə polyar komponentlərin düzgün yönəldilməsini yoxlayın:

• Elektrolit və tantal kondensatorları
• Diodlar (zolaq = katod)
• LED-lər (düzdən tərəf və ya qısa çıxan = katod)
• İC-lər (1 nömrəli ayaq nöqtə və ya yuva ilə işarələnir)
• Transformatorun nöqtələri sarım polyarlığını göstərir

Ters polyarlaşdırılmış komponent dövrəyə zərər verə və ya ümumi dövrə performansını aşağı sala bilər.

Komponent Dizaynları və Etiketlər: Hər bir Komponenti Necə Müəyyənləşdirmək

Komponent identifikatorları sxem lövhələrini izah etmək və hər bir komponenti dəqiq müəyyənləşdirmək üçün əsas alətdir.

Dizaynlar üçün Sürətli İstinad Cədvəli:

Polyar komponentlər üçün düzgün oriyentasiya

Bütün polyar komponentlərin düzgün istiqamətləndirilməsinin təmin edilməsi hər hansı sxemin təhlükəsiz və etibarlı işləməsi üçün əsasdır:

• Elektrolitik kondensatorlar: ‘–’ (mənfi) çıxışı adətən daha qısadır və gövdədəki zolaqla eyni səviyyədə olur, həmçinin PCB silkskrində də göstərilir.
• Diodlar/SMD LED-lər: Zolaq katoddur; SMD LED-lər üçün katodu tez-tez düzləşdirilmiş kənar və ya nöqtə işarələyir.
• Tantal kondensatorlar : Adətən, müsbət tərəfdə ‘+’ ilə işarələnir.
• İS: 1 nömrəli pin nöqtə, çuxur və ya kvadrat lövhə ilə işarələnir; bu, PCB-dəki şablonla eyni olmalıdır.
• Transformatorlar: Bu nöqtələr sarımın başlanğıc mövqeyini göstərmək üçün istifadə olunur. Faza səhvlərindən qaçınmaq üçün bütün sarım birləşdirmələri dövrə sxeminə ciddi şəkildə uyğun etməlidir.

Düzgün yönəldilməyə riayət etməmək dərhal komponentin çıxmasına və ya bütün dövrənin zədələnməsinə səbəb ola bilər.

Xüsusi Komponentləri Tez Tapmaq Üçün Məsləhətlər

• Sxemi və PCB Tərtibatından İstifadə edin: Sxematik diaqramda komponentin istinad nömrəsini axtarın və onun lövhədəki uyğun şablon etiketini tapın.
• Marker Metodu: Sxemi çap etdikdən sonra, qarışıqlığı önəlmək üçün təsdiqlənmiş komponentləri markerlə işarələyərək çap edilmiş sxemdə həqiqi komponentləri müəyyən edin.
• PCB-ni bölün: Hədəfli problemlərin aradan qaldırılmasını asanlaşdırmaq üçün dövrə lövhəsi funksiyalarına görə fiziki və ya məntiqi bölmələrə bölünə bilər (güc, siqnal, I / O, MCU, RF).
• Böyütmə: Kiçik və ya sıx qablaşdırılmış PCB-ləri yoxlayarkən incə ipək ekran və ya qəlibli nişanları müşahidə etmək üçün böyüdürən lampa və ya mikroskop istifadə edilə bilər.
• Davamlılıq testi: Bir dövrədəki müxtəlif komponentlərin bağlantılarının düzgün olub olmadığını yoxlamaq və ya gizli şəbəkələri izləmək üçün bir multimetrin davamlılıq test rejimi istifadə edin.

Filtrlərdə, saxlamalarda, gücləndirmədə və keçiddə istifadə olunan komponentlər

• Müqavimətlər və kondensatorlar əsasən filtrləmə və ayırma üçün müxtəlif dövrələrdə və yüksək pin saylı komponentlərdə geniş istifadə olunur. Məsələn, kondensatorlar tez-tez yükün sürətlə saxlanılması və buraxılması ilə gərginliyin dalğalanmasını azaltmaq üçün elektrik təchizatı ilə paralel olaraq birləşdirilir.
• İnduktorlar və kondensatorlar tez-tez filtrlərdə, oscillatorlarda və ya radio tezlikli tunning dövrələrində müxtəlif funksional elementlər kimi cütlər halında (LC dövrələri əmələ gətirərək) istifadə olunur.
• Tranzistorlar/İC-lər: Bu cihaz genişmiqyaslı gücləndirmə və açar sxemlərində, eləcə də rəqəmsal sistemlərdə məntiqi əməliyyatların həyata keçirilməsi və informasiyanın saxlanması üçün istifadə olunur.
• Transformatorlar: AC siqnalların izolyasiyası və ya gərginliyin artırılması/azaldılması üçün səmərəlidir (xüsusilə energetika və audio tətbiqlərində).
• Diodlar: Bu cihaz əsasən DC üçün istifadə olunur, tərs gərginlik qoşulmalarını maneə törədir və referens gərginliyi qurur.
• Açarlar və relyelər: Enerji və ya məlumatı yadda saxlamaq üçün istifadə olunur (sxemin vəziyyətini müvəqqəti və ya daimi olaraq dəyişdirmək).

Ətraflı Oxu: PCB Yoxlaması, Dizaynı və Təhlili

PCB Yoxlama Texnikaları

Vizual PCB Yoxlaması:

• Yanmış, şişmiş, çatlamış, korroziyaya uğramış və ya rəngi dəyişmiş komponentləri axtarın.
• Çatlar, köprücüklər və ya soyuq birləşmələr üçün lehim birləşmələrini yoxlayın—tələb olunduqda təkrar işləyin.

Funksional test:

• Şübhəli komponentlər üzrə gərginlikləri birbaşa lövhə üzərində ölçün.
• Xüsusi siqnalları yoxlamaq və işləməni təsdiqləmək və ya nasazlıqları axtarmaq üçün test nöqtələrindən istifadə edin.

Rentgen, AOI və ICT:

• Yüksək sıxlıqda / çoxtəbəqəli PCB-lərin keyfiyyət yoxlaması gözdən asanlıqla qaça biləcək gizli nasazlıqları aşkar etmək üçün AOI, rentgen və ya ICT kimi ixtisaslaşmış avadanlıqlar tələb edir.

Dövrə Təhlili: Dövrə Lövhəsi Maketinin İzlənməsi

• Siqnal yolunu izləyin: Girişdən başlayaraq, filtrlər, gücləndiricilər vasitəsilə çıxışa qədər izləyin.
• Gücün Tamlığını Yoxlayın: Hər bir gərginlik şinasının hər bir uyğun komponentə çatdığından əmin olun.
• Şübhədən Əziyyət Çəkirsinizsə Simulyasiya Edin: Dizaynın sərtləşdirilməsindən əvvəl, PCB dizayn proqramı nəzəri dizayn üzərində simulyasiya analizi aparmaq üçün istifadə edilə bilər.

Etibarlılığa uyğun dizayn

• Komponentlərin Yerləşdirilməsi: Həssas və ya yüksək tezlikli komponentləri uyğun İM-lərə yaxın yerləşdirin (məsələn, kondensatorlar enerji pinqinə yaxın dekuplaşdırma üçün istifadə olunur).
• İstilik İdarəetmə: Bərabər istiliyin yayılması və komponentlərin ömrünün uzadılması üçün istilik keçidləri və ya böyük sahəli mis folqa istifadə olunur.
• EMI və Torpaqlama: Yüksək sürətli dövrləri qısa saxlayın və həssas analoq hissələrdən uzaqda yönləndirin.

Print Siqnal Paneli Oxumaqla Əlaqədar Tez-Tez Verilən Suallar (FAQ)

S: Formal təhsil olmadan PCB oxumağı öyrənə bilərəmmi?

A: Əlbəttə! Əsas dəstinizlə başlamağı, onlayn resurslardan öyrənməyi və köhnə lövhələri sökərək təcrübə etməyi tövsiyə edirik.

S: Lövhənin sxemi yoxdursa, onu necə oxuya bilərəm?

A: Tersinə mühəndislik: dizaynatorları qeyd edin, ardıcıllıq ölçər ilə birləşmələri izləyin, hər bir komponenti müəyyən edin və uyğun sxem diaqramı çəkin.

S: Sıx yerləşdirilmiş lövhələrdə kiçik komponentləri necə əvəz edə bilərəm?

A: Bu əməliyyat üçün ucu ince pincet, dəqiq temperatur idarəetməli lehimləmə dəmiri (və ya səthə quraşdırılan komponentlər üçün isti hava ilə lehimin götürülməsi stansiyası) və uyğun işıqlandırma və böyütmə avadanlığı tələb olunur. Hər hansı komponenti əvəz etməzdən əvvəl komponentin nömrəsini və quraşdırılma istiqamətini diqqətlə yoxlayın. Lehimləmədən sonra lehim birləşmələri və ətrafdakı sxemlər diqqətlə yoxlanılmalıdır ki, sxemin düzgün işləməməsinə səbəb ola biləcək lehim körpülərinin yaranmasının qarşısı alınmış olsun.

S: Şablon çap zəif və ya yoxdursa, komponentləri müəyyənləşdirmək üçün ən yaxşı yol nədir?

A: Əgər sxem diaqramı mövcuddursa, əvvəlcə ona müraciət edin. Əks halda eyni məhsul ailəsinə aid oxşar PCB versiyalarını və ya materiallar siyahısını (BOM) tapmağa və müqayisə etməyə çalışın. Təhlil apararkən lövhədəki bilinən istinad nöqtəsindən başlayaraq dövrə yolunu izləmək üçün tutarlılıq rejimində multimetr istifadə edin. Bundan əlavə, şablonun tanınan düzülüş nümunələrinə diqqət yetirin. Kristal rezonatorlar adətən mikrokontrollerin yanında yerləşir, filtrləyici kondensatorlar isə enerji giriş portları ətrafında qruplaşır. Standart PNP/NPN tranzistor paketlərini axtarın. Bundan əlavə, lövhədəki nişanlendirilməmiş test nöqtələrini müəyyənləşdirmək üçün sxem diaqramları təqdim edən onlayn texniki forumlar və açıq mənbəli аппарат layihələri etibarlı mənbələrdir.

S: Dövrə funksiyası üçün PCB-nin fiziki düzülüşünün əhəmiyyəti nə qədərdir?

A: Bu çox vacibdir. Bu amillər komponentlər arasındakı əlaqəni, məlumat və enerji siqnallarının keçdiyi yolları və dövrənin layihələndirilmə hədəflərinə nail olunub-olunmadığını müəyyən edir. Qatların düzülüşü, iz eni, komponentlərin yerləşdirilməsi və keçidlərin istifadəsi dövrə analizinin mürəkkəbliyini, cihazların elektromaqnit girişinə davamlılığını və istiliyin səpilmə qabiliyyətini təsir edir. Bütün bunlar müasir elektron məhsulların dizaynında əsas amillərdir.

S: Kondensatorlar, rezistorlar və dioodlar kimi komponentləri lövhə üzərində birbaşa test etmək mümkündür?

A: Bu ümumiyyətlə qəbul edilə bilər, lakin dövrənin təsirləri nəzərə alınmalıdır. Əgər rezistor digər komponentlərlə ardıcıl və ya paralel qoşulubsa, ölçülən dəyər nominal dəyərdən fərqlənə bilər. Filtr dövrlərindəki kondensatorlar qısa qapanmağa qarşı yoxlanılmalıdır; daha dəqiq məlumat verdiyinə görə LCR-ölçən tövsiyə olunur. Gərginlik qoruma dövrlərində diaodlar istifadə edilirsə, onların ilərinə və tərsinə keçid xarakteristikaları multimetrin diaod rejimində ayrıca test edilməlidir. Ölçülən dəyərlər abnormaldırsa, dövrəni açmaqla test təkrarlanmalıdır.

S: Platanın məlumat axınına görə komponentlərin yerləşdirilməsi ilə PCB dizaynerləri nə demək istəyirlər?

A: Komponentləri yerləşdirərkən dizayn mühəndisləri onları dövrənin giriş/çıxış məntiqinə əsasən uyğun fiziki yerlərə yerləşdirirlər. Bu funksional ayırma yanaşmasının üç üstünlüyü var: siqnalların izləri qısadır, sistem performansı yüksəkdir və lazım olan komponentlərin daha tez müəyyən edilməsinə imkan verdiyinə görə problem axtarılması asandır.

Nəticə: Niyə Çap Edebilən Elektrik Panosunu Oxumağı Bilməlisiniz

Dövr lövhələrini təhlil etməyi və komponentləri müəyyən etməyi öyrənmək, elektronika texnologiyasına açılan qapını açmağın əsridir! Bu bacarığı mənimsədərək avadanlıqların təmiri, funksionallığın optimallaşdırılması və öz sistemlərinizin dizaynı ilə asanlıqla məşğul ola biləcəksiniz. Sadə iki qatlı lövhələrlə, mürəkkəb çoxqatlı lövhələrlə və ya ayrı-ayrı komponentlərdən yığılmış dövr sistemləri ilə üzləşin, sxematik simvollarla fiziki paketlər arasındakı uyğunluğu ananda, polyar komponentlərin quraşdırılma prinsiplərini mənimsəndə və müasir analitik alətlərdən istifadə etməyi öyrəndikdə, elektronika sənayesində mövcud olan müxtəlif çətinliklərlə əmin-əminə qarşılaşa biləcəksiniz.