PCB ni o'qish va komponentlarni aniqlash qanday amalga oshiriladi: Elektron plastinkalar uchun to'liq qo'lanma

Bosib chiqarilgan elektron plastinkalar va zanjir tahlili bilan tanishuv

Printsialar platasi ( PCB-lar ) zamonaviy elektron mahsulotlarning asosi hisoblanadi; deyarli barcha qurilmalar ularga tayanadi. Turli xil elektron komponentlar PCBlarda joylashtiriladi, ulanadi va o'rnatiladi, jamiyatda ushbu qurilmalarning asosini tashkil etadi.

Bosib chiqarilgan elektron plastinka (PCB) batafsil xaritaga o'xshaydi. Uni qanday talqin qilishni o'rganish uchun faqatgina komponentlarning joylashishini emas, balki elektr signallari va quvvatni o'tkazuvchi izlar yo'nalishini ham tushunish muhim. Siz qanchalik tajribali bo'lishingizdan qat'i nazar, quyidagi uchta asosiy ko'nikmaga ega bo'lishingiz kerak: komponentlarni aniqlash, PCB ni talqin qilish va umumiy elektron zanjir tahlili.

NEDIR?

• Sizga nosozliklarni aniqlash va tuzatish ishlarini bajarishda yordam beradi
• Ishlash samaradorligi va chidamlilik uchun dizaynni optimallashtirishda yordam beradi
• Mavjud elektr sxemalarini o'zgartirish yoki yangilash imkonini beradi
• Eski mahsulotlarning teskari muhandislik qilishini yoki hujjatlarini yaratish imkonini beradi

Ushbu qo'lanma har bir komponentni qanday aniqlash, uning elektr funksiyasini tushunish va elektr sxemalarni o'qishni o'rgatibgina qolmay, balki elektron qurilmalaringiz qanday ishlashini tushunish uchun sxema tahlili qilishni ham o'rgatadi.

Bosib chiqilgan sxemaning makrosi: Tuzilishi, qatlamlar va umumiy xususiyatlar

Bosma elektron plataning makroskopik tuzilmasi — uning asosiy arxitektura elementlari — uni o‘qish chegarasi va murakkabligini belgilaydi. Oddiy ikki qavatli platani tekshirish yoki tezkor ko'p qavatli dizaynni tahlil qilishda quyidagi asosiy tamoyillarni tushunish muhim:

PCB qatlamlari

Bosma elektron plataning (BEP) bitta mis qavatidan o'ttiztagacha bo'lgan qavatlari bo'lishi mumkin — har bir qavat elektr sxemasining alohida funksiyasini yoki quvvat taqsimotini bajaradi.

Zamonaviy elektron mahsulotlarda odatda yuqori zichlikka va tezlikka erishish uchun 4, 6 yoki hatto 12 va undan ortiq qavatlarga ega bo'lgan pechat kichut platolar ishlatiladi.

PLATA joylashtirishidagi boshqa muhim xususiyatlar

• Vias: Vias — trelar orasini ulovchi, mis bilan plitalangan teshiklar bo'lib, komponentlarning turli BEP qavatlarida aloqa qilishiga imkon beradi.
• Padlar: Komponent oyoqlarini yoki SMD qismlarini lehimlash uchun mo'ljallangan aylana yoki to'rtburchak shaklidagi mis maydonlar.
• Trelar: Signallar va quvvatni uzatuvchi ingichka mis chiziqlar (BEPdagi simlar). Kengligi hamda trassa sxema ishlashiga ta'sir qiladi.
• Komponent tuzilmalari: Aynan qaysi bir komponentlarning joylashtiriladigan va lehimlanadigan aniq tuzilmalari.
• Sinov nuqtalari: Kichik komponentlar yoki tarmoq sinovi va tahlili paytida komponentlar o'rtasidagi ma'lumot signallarini tekshirish uchun ishlatiladigan padlar.

Sxema platasi o'qish va komponentlarni aniqlash muhim bo'lgan sabablar

Siz plataning PCB dizayneri, ta'mirlash bo'yicha mutaxassisi yoki elektronika sarguzashtlari bo'lishingizdan qat'i nazar, sxemali platani aniq talqin qilishdan foyda olishingiz mumkin:

• Muammolarni aniqlash: Asbob-uskunalar nosozlik qilganda, sxema platasi o'qish va komponentlarni aniqlash muammo bor joyga aniqroq ega bo'lish imkonini beradi, shu tariqa muammoni hal etish uchun sarflanadigan vaqtni tejaydi.
• Dizayn bo'yicha fikr-mulohaza: Print platadagi komponentlar o'rtasidagi bog'liqlikni tahlil qilish dizayn xatolarini samarali aniqlash va optimallashtirish imkoniyatlarini aniqlashga yordam beradi.
• Yangilash va o'zgartirish: Agar siz yaxshiroq ishlash uchun kondensatorni almashtirmoqchi yoki filtrlar qo'shmoqchi bo'lsangiz, print platadagi komponentlarning joylashishini talqin qilish ko'nikmasiga ega bo'lishingiz kerak.
• Komponentlarni manbaga olish va sotib olish: Print platani o'qish ishlab chiqarish, ta'mirlash va texnik xizmat ko'rsatish uchun aniq materiallar ro'yxatini tuzishga yordam beradi.
• Yangi texniklarni o'qitish: Print platadagi tuzilma va komponentlarni aniqlash haqida mustahkam tushunchaga ega bo'lish xodimlar va talabalar uchun murakkab sxema dizayniga chuqurroq kirishning asosiy poydevori hisoblanadi.

Sxemalar, sxematik belgilar va print platadagi komponent o'lchamlarini tushunish

Print platadagi jismoniy izlarga tushuntirishda kontseptual sxema dizaynlarini tarjima qilish uchun sxemalarni tushunish muhim ahamiyatga ega.

Sxematik Belgilar va PCB Tugmalarining Joylashuvi

• Sxematik Diagramma: Print platasi, komponentlar va ularning elektr ulanishlarini ifodalash uchun standart grafik belgilar ishlatiladi.
• Komponent Belgilari: Nozik harf-raqam kodlari (R13, C5, U2) komponentlarni topishni osonlashtiradi.
• Tugmalar joylashuvi: Komponent sxematik belgisining PCB versiyasi — komponentlarning platada qayerga va qanday joylashtirilishini ko'rsatadi.

Keng Tarqalgan Komponent Belgilari

Platadagi komponent turlari: Faol, NoFaol va Boshqalar

Passiv komponentlar

• Rezistorlar: Om qonuni bo'yicha tok/yuqoriliklarni sozlash, tranzistor bazalarini siljish, mantiqiy chiziqlarni yuqoriga/pastga tortish uchun ishlatiladi.
• Kondensatorlar: Energiyani saqlaydi (Farad), filtrlash, ajratish va vaqt sxemalari uchun ishlatiladi; turli xil turlari (keramik, elektrolitik, tantal) turli xil signallarga mos keladi.
• Induktiv elementlar: Magnit maydonlarda energiyani saqlaydi, quvvat manbalaridagi tokni silliq qiladi (filtrlarda ishlatiladi).

Faol komponentlar (davom etmoqda)

• Diodlar: Murakkab elektr sxemalarida diametrlar to'g'rilashdan tashqari, kuchlanishni tartibga solish (Zener diametrlari), yorug'lik chiqarish (LEDlar) va signallarni alohida ushlash kabi turli vazifalarni ham bajarishi mumkin.
• Integrlangan sxemalar (ICs): Bu integratsiyalangan sxemalar operatsion kuchaytirgichlar, kuchlanishni tartibga soluvchilar, mikrokontrollerlar, analog va raqamli protsessorlar kabi to'liq elektron sxemalarni bitta chipga jamlaydi. Har bir integratsiyalangan sxema signalni kuchaytirish va kalitlash funksiyalarini bajarish uchun juda zich, mayda sxemada o'zaro ulangan ko'plab elektron komponentlardan iborat.

Qo'shimcha komponent toifalari

• Ulanishlar va jumpers: Bu turli xil pechat platlar yoki bortdagi nuqtalar uchun elektr va fizik ulanishlarni ta'minlaydi, modulli tuzilmani, oson yangilash imkonini va sinovni soddalashtiradi.
• Sensorlar va elektromexanik qurilmalar: Ushbu qurilmalarga harorat, yorug'lik yoki bosim sensorlari, relelar, shuningdek, dvigatellar va signal beruvchilar kabi kichik elektromexanik komponentlar kiradi.
• Himoya va filtrlash komponentlari: Sensitiv elektronikani ochilish paytida himoya qilish hamda EMI/RFI shovqinni filtrlash uchun sikandalar, MOV (metall oksidli varistorlar) va ferrit halqalar ishlatiladi.

PCBni qanday o'qish kerak: Qadamlar bo'yicha jarayon

Quyida PCB plastinalarni tizimli ravishda o'qish va tarmoq tahlili hamda ta'mirlash uchun komponentlarni aniqlash usullari tavsiflangan:

1. PCB yuzasini ko'zdan kechiring

Avvalo, pechat platining sirtini vizual tekshiring. Quyidagilarni izlang:

• Eng katta komponentlar (masalan, transformatorlar, IC-lar, ulagichlar).
• Quvvat kirish qismi (DC g'ildirak, batareya kontaktlari yoki USB port).
• Chet ulagichlar va interfeys portlari.

2. Komponent belgilangan joylarni toping

R, C, L, Q, U va D kabi elektr platadagi ipron matn yorliqlariga e'tibor bering. Bu sizning sxema diagrammangiz yoki materiallar ro'yxati bilan mos keladigan komponent identifikatorlaridir. Har bir komponentni sxemadagi belgisi bilan moslashtirishning eng oson usuli bu.

3. Tarmoq bo'limlarini tushuning

Aksariyat zamonaviy elektronika PCB ni funksional bloklarga ajratadi. Masalan:

• Quvvat manbai bo'limi: To'g'rilash (diodlar, ko'prik), filtrlash (kondensatorlar), tartibga solish (mikrosxemalar, Zener diodlar).
• Mikrokontroller/Mantiqiy qism: Mikrosxemalar va yordamchi passiv elementlar.
• Kirish/Chiqish bo'limi: Konektorlar, kalitlar, filtrlar kondensatorlari va rezistorlar kabi kichik komponentlar.
• RF/Analog bo'limi: Kuchaytirgichlar, filtrlar, antennalar uchun ishlatiladigan komponentlar—odatda EMI uchun ekranlangan.

4. Asosiy izlar va Viaslarni aniqlash

Ko'p qavatli yoki yuqori zichlikdagi elektron platada trassalar barcha plata boyiga cho'zilishi yoki ichki qatlamlar orqali o'tishi mumkin. Vialar signal liniyalarni qatlamlar orasida ulash uchun ishlatiladi va diqqat bilan ko'rib chiqish (ba'zida lupadan foydalanish talab etiladi) komponentlarning qanday bog'langanini aniqlash imkonini beradi.

5. Polaryatsiyalangan komponentlar uchun to'g'ri yo'nalishni tekshirish

Har doim polaryatsiyalangan komponentlar uchun to'g'ri yo'nalishni tekshiring:

• Elektrolitik va tantal kondensatorlar
• Diodlar (belayka = katod)
• LEDlar (tekis tomon yoki qisqaroq chiqish = katod)
• IClar (1-tish nuqta yoki kesilish bilan belgilangan)
• Transformator nuqtalari o'ram polarligini ko'rsatadi

Qarama-qarshi polyanlangan komponent sxemani shikastlashi yoki umumiy sxema ishlashini pasaytirishi mumkin.

Komponent belgilari va yorliqlar: Har bir komponentni qanday aniqlash kerak

Komponent identifikatorlari — elektr sxemalarini to'g'ri o'qish va har bir komponentni aniqlashning asosiy vositasidir.

Belgilar uchun tezkor ma'lumot jadvali:

Polaryatsiyalangan komponentlar uchun to'g'ri orientatsiya

Barcha polaryatsiyalangan komponentlarning to'g'ri yo'naltirilganligiga ishonch hosil qilish har qanday sxemaning xavfsiz va ishonchli ishlashi uchun asosdir:

• Elektrolitik kondensatorlar: ‘–’ (manfiy) oyoq odatda qisqaroq bo'ladi va korpusdagi belgi bilan mos keladi, shuningdek, PCB silkscreenida ham ko'rsatiladi.
• Diodlar/LEDlar: Belgi katodga to'g'ri keladi; SMD LEDlar uchun tekis chet yoki nuqta katodni belgilaydi.
• Tantal Kondensatorlar : Odatda musbat tomonda ‘+’ belgisi bilan belgilanadi.
• IC: Pin 1 nuqta, kirish yoki kvadrat pad bilan belgilanadi; PCB tiniq qoplamasiga mos kelishi kerak.
• Transformatorlar: Ushbu nuqtalar o'ramlarning boshlanish o'rnini ko'rsatish uchun ishlatiladi. Barcha o'ram ulanishlari fazaviy xatoliklarni oldini olish uchun aniq elektr sxemasiga muvofiq amalga oshirilishi kerak.

To'g'ri yo'nalishni e'tiborsiz qoldirish komponentning darhol ishdan chiqishiga yoki butun elektr tarmog'ining shikastlanishiga olib kelishi mumkin.

Alohida komponentlarni tez topish bo'yicha maslahatlar

• Sxema va PCB joylashuvidan foydalaning: Elektr sxema diagrammasida komponent ma'lumot raqamini qidiring va uni plastinkadagi tiniq qoplama etiketi bilan moslashtiring.
• Marker usuli: Sxemani bosib chiqqandan so'ng, tasdiqlangan komponentlarni ajratib ko'rsatib, bosilgan sxemada haqiqiy komponentlarni aniqlang.
• PCB ni bo'ling: Print karta funksiyasiga qarab jismoniy yoki mantiqiy qismlarga bo'linishi mumkin (quvvat, signallar, I/O, MCU, RF) maqsadli muammolarni hal etishni osonlashtirish uchun.
• Katta chiqarish: Mayda yoki zich joylashtirilgan print platani tekshirishda, maydali silkskreen yoki etkazilgan belgilarni ko'rish uchun lupalash lampasi yoki mikroskopdan foydalanish mumkin.
• Xulosaviy tekshiruv: Kontur test rejimidan foydalanib, multimetrga turli komponentlarning ulanishlarini tekshiring yoki yashirin tarmoqlarni aniqlang.

Filtrlarda, Saqlash, Kuchaytirish va Kalitlashda Foydalaniladigan Komponentlar

• Rezistorlar va kondensatorlar turli xil elektr sxemalarida hamda ko'p kontaktli komponentlarda keng qo'llaniladi, asosan filtrlash va ajratish uchun. Masalan, kondensatorlar tez-tez manba bilan parallel ulanadi, zaryadni tez saqlab olish orqali kuchlanish to'lqinini bosib tushirish uchun.
• Induktorlar va kondensatorlar ko'pincha juft holda (LC-sxema hosil qilib) filtr, avtoregulyator yoki radio chastotali sozlash sxemalaridagi turli funktsional elementlar sifatida ishlatiladi.
• Tranzistorlar/IClar: Bu qurilma kengaytirish va kalitlash sxemalarida, shuningdek raqamli tizimlarda mantiqiy operatsiyalarni amalga oshirish va axborotni saqlashda keng qo'llaniladi.
• Transformatorlar: O'zgaruvchan tok signallarini ajratish yoki kuchlanishni oshirish/pasaytirish uchun samarali (ayniqsa quvvat va audio sohalarda).
• Diodlar: Bu qurilma asosan doimiy tok uchun ishlatiladi, teskari kuchlanish ulanishlarini oldini oladi va etalon kuchlanishni o'rnatadi.
• Kalitlar va relyelar: Energiyani yoki ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi (sxema holatini vaqtincha yoki doimiy ravishda o'zgartirish).

Qo'shimcha o'qish: PCB tekshiruvi, dizayn va tahlil

PCB tekshiruv usullari

Vizual PCB tekshiruvi:

• Yonib ketgan, pishiq, troshchan, korroziyalangan yoki rangi o'zgargan komponentlarni qidiring.
• Trozlik, qoplamalar yoki sovuq birlashtirishlarni aniqlash uchun payvandlangan ulanmalarni tekshiring—kerak bo'lsa, qayta ishlashni bajaring.

Ishlatishda sinov:

• Shubhali komponentlarning kuchlanishini doskada bevosita o'lchash.
• Maxsus signallarni tekshirish va ishlashini tekshirish yoki nosozliklarni qidirish uchun sinov nuqtalaridan foydalaning.

Rentgen, AOI va IKD:

• Yuqori zichlikdagi/kop qavatli pechat platlar sifatini nazorat qilish ko'z bilan ko'rinmaydigan yashirin nosozliklarni aniqlash uchun maxsus uskunalar — masalan, AOI, rentgen yoki IKD talab qiladi.

Tarmoq tahlili: Pechat platning tuzilishini talqin qilish

• Signal Yo'lini Kuzatish: Kirishdan boshlab, filtrlar, kuchaytirgichlar orqali o'tib, chiqishga qadar bo'lgan yo'lni kuzating.
• Quvvat Butunligini Tekshiring: Har bir kuchlanish liniyasining tegishli barcha komponentlarga yetib borishini tasdiqlang.
• Agar noaniq bo'lsa, simulyatsiya o'tkazing: Mexanik sozlamadan oldin PCB dizayn dasturidan foydalanib, nazariy dizaynni simulyatsiya tahlil qilish mumkin.

Ishonchlilik uchun loyihalash

• Komponentlarni joylashtirish: Hisobga olinadigan yoki yuqori chastotali komponentlarni tegishli integral sxemalarga yaqinroq joylashtiring (masalan, kondensatorlarni quvvat kontaktlarida ajratish uchun ishlatiladi).
• Issiqlik boshqaruvi: Bir tekis issiqlik tarqatish va komponentlarning xizmat muddatini uzaytirish uchun issiqlik o'tkazuvchi via yoki keng maydonli mis folbadan foydalaning.
• EMI va yerlashtirish: Yuqori tezlikdagi signallarni qisqa ushlab turing va sezgir analog qismlardan uzoqda yo'naltiring.

PCB o'qish bo'yicha Tez-tez beriladigan savollar (FAQ)

Savol: Rasmiy ta'lim olinmasa, PCB ni o'qishni o'rganish mumkinmi?

J: Albatta! Asosiy to'plam bilan boshlashni, onlayn manbalardan o'rganishni va eski platlarni taxminan tushirib ko'rish orqali mashq qilishni tavsiya etamiz.

Savol: Agar sxema mavjud bo'lmasa, elektron platani qanday o'qiyman?

J: Teskari muhandislik: dizayn belgilarini yozib oling, uzluksizlik metri yordamida ulanishlarni aniqlang, har bir komponentni tanib oling va shunga mos ravishda elektr sxemasini chizing.

Savol: Zich joylashtirilgan platadagi kichik komponentlarni qanday almashtirish mumkin?

A: Ushbu operatsiya o'tkir tipsiz pincet, aniqlik haroratni boshqaradigan payvandlovchi temir (yoki sirtga o'rnatiladigan komponentlar uchun issiq havo bilan payvand olib tashlash stantsiyasi) hamda mos yorug'lik va kuchaytirish uskunalari talab qiladi. Har qanday komponentni almashtirishdan oldin, komponent raqamini va o'rnatish yo'nalishini ehtimol tekshiring. Payvandlashdan keyin tarmoq ishlamay qolishiga olib keladigan payvand körprikarining hosil bo'lishini oldini olish maqsadida payvand ulanishlari va atrofdagi sxemalarni ehtimol tekshirish kerak.

Savol: Shoyi yozuvlar xira yoki yo'qolganda komponentlarni aniqlashning eng yaxshi usuli nima?

J: Agar sxema diagrammasi mavjud bo'lsa, avval undan foydalaning. Agar mavjud bo'lmasa, bir xil mahsulot oilasining o'xshash PCB namunalari yoki materiallar ro'yxati (BOM) ni qidirib, solishtiring. Amaliy tahlil o'tkazayotganda, multimeterni uzluksizlik rejimida ishlating va platadagi ma'lum boshlang'ich nuqtadan boshlab sxema yo'nalishini aniqlang. Shuningdek, aniqlanadigan joylashish naqshlariga e'tibor bering. Kristall rezonatorlar odatda mikrokontrollerga yaqin joylashtiriladi, filtrlash kondensatorlari esa quvvat kirish portlari atrofida jamlanadi. Standart PNP/NPN tranzistor korpuslarini ham qidiring. Bundan tashqari, onlayn texnik forumlar hamda sxemalarni taqdim etuvchi ochiq manbali apparat loyihalari platadagi belgilanmagan sinov nuqtalarini aniqlash uchun ishonchli manbalardir.

Savol: Elektr zanjiri funksiyasi uchun PCB ning fizik tuzilishi qanchalik muhim?

A: Bu juda muhim. Ushbu omillar komponentlar o'rtasidagi bog'lanish, ma'lumotlar va quvvat signallari yo'nalishlari hamda sxemaning loyihalash maqsadlariga erishishini aniqlaydi. Qavatlar to'plami, iz kengligi, komponentlarni joylash va viyalardan foydalanish sxema tahlili murakkabligiga, qurilmalarning elektromagnit nolga chidamliligi va ularning issiqlik tarqatish imkoniyatlariga ta'sir qiladi. Bular barchasi zamonaviy elektron mahsulotlarni loyihalashdagi asosiy omillardir.

S: Kondensatorlar, rezistorlar va diodlar kabi komponentlarni doskada bevosita sinovdan o'tkazish mumkinmi?

J: Bu umuman ruxsat etiladi, lekin kontur ta'sirlari hisobga olinishi kerak. Agar rezistor boshqa komponentlar bilan ketma-ket yoki parallel ulangan bo'lsa, o'lchangan qiymat nominal qiymatdan farq qilishi mumkin. Filtr sxemalaridagi kondensatorlarni qisqa tutashuv uchun tekshirish kerak; aniqroq ma'lumot beradigan LCR metr tavsiya etiladi. Agar kuchlanishni himoya qilish sxemalarida diodlar ishlatilsa, ularning to'g'ri va teskari xususiyatlari multimetrning diod rejimida alohida sinovdan o'tkazilishi kerak. Agar o'lchangan qiymatlar noto'g'ri bo'lsa, testni ochiq sxemada takrorlash kerak.

S: PCB dizaynerlari "komponentlar ma'lumotlar oqimiga nisbatan joylashtirilgan" deganda nimani nazarda tutadilar?

J: Komponentlarni joylashtirishda dizayn muhandislari odatda ularga kirish/chiqish mantiqiga asosan ularning mos fizik joylarini belgilaydi. Bu funktsional ajratish usulining uchta afzalligi bor: qisqaroq signallar izi, yuqori tizim samaradorligi va talab qilinadigan komponentlarni tezroq aniqlash imkoniyati tufayli nosozliklarni hal etish osonroq bo'ladi.

Xulosa: Nima uchun Siz platalangan elektr sxemasini o'qishni bilishingiz kerak

Sxema platasi va komponentlarni o'qishni o'rganish — elektronika texnologiyasining eshigini ochishning kaliti! Ushbu ko'nikmani egallash tarmoqdagi uskunalarni ta'mirlash, ishlash samaradorligini oshirish hamda o'z tizimingizni loyihalashtirishni juda oson qiladi. Oddiy ikki qavatli platadan boshlab, murakkab ko'p qavatli platagacha yoki alohida komponentlardan yig'ilgan sxema tizimlarigacha bo'lgan narsalarga duch kelsangiz ham, sxematik belgilar bilan jismoniy korpuslar orasidagi moslikni tushunib, qutbli komponentlarni o'rnatish tamoyilini singdirib olib, zamonaviy tahlil vositalaridan foydalanishni o'rgansangiz, elektronika sohasidagi turli xil qiyinchiliklarga qat'iy jasorat bilan qarashingiz mumkin.