显微镜技术博客

集成电路测试仪对于许多功率电路而言,晶体管的选择不如以前的例子中那么简单了.所以一定要注意.这方面的设计不是刚出校门的人能做的,当中存在许多对于专业人员来说也非常棘手的问题.比方说,如果想加入镇流电阻保证电流由好几个电源分流,还是需要进行晶体管匹配工作.这个匹配并不轻松,需要考虑工作条件,决定β和VBE等参数,还要思考如何避免不同生产商器件的混杂.这样的设计非常重要.功率电路的性能或者稳定性相当差,而且有可能这不是晶体管的问题.相反,很有可能是由于驱动电路的问题或者散热器不够用.有可能不经意间使用了不同性能的器件代替本来的器件,或者选择了不适用于电路功能的晶体管.

电路板故障检测仪有可能发生以下的情况:你做了10个电路原型,它们都工作良好.但当你再做100个时,有一半都不能工作.如果你向我征询意见,我就会部:”它们都工作正常吗?”然后你给我肯定回答.但是等一下,有10个工作正常的电路原型,但是电路设计仍然存在问题.很有可能电路原型并不是真的工作良好.如果你带了电路原型来,有必要重新看看电路是否还有余度.如果这10个电路原型增益为22000,但是产品电路的增益只有18000从而没有达到最小规格2000,你就把这些新产品称为不能工作.所以这并不是电路不能工作,而是你的期望太不实际了.

毕竟每们工程师都曾经见过本来不可能工作的电路运行了一小会儿.如果之后电路突然停止工作了,这显然会使得我们变得绝望.但是临界的设计和临界的元件哪一个会是最让你烦恼的?这不可能有方案.如果你设计时有一些安全余度,也许两个问题都能克服.但是设计时绝对不可能存在大的余度来应对各种可能性,否则你的电路会非常复杂.这就是经验和判断力起作用的时候了

一个在日本的老朋友写信说:”为什么你说要为一批开关稳压器中40%的器件进行故障诊断?在日本这肯定会被认为是一项糟糕的设计……”我回答说我同意这听起来像是个问题,但是如果你了解问题的原因是什么,那就不应该指责了.如果是工艺不好,怎么办?那样就不是设计的问题了除非设计太难实现以至于不能按照顾设计实现电路组装.或者有可能电路中有坏元件.或者可能余度没有设计好以至于一部分电路,可能需要对某些元件进行额外的测试或屏蔽需要在生产之前进行更改.但是你不能说任何问题都是由设计师造成的.如果设计师的开关稳压器在生产时从来没有出现任何问题.但是它每8in只有1W的能量。而且所有的元件昂贵,对于每一个元件在流水化之前都需要昂贵的测试来证明存在良好的安全区域.这就是很好的设计吗?我怀疑.因为这好像试图以过大的安全系数建造飞机,它很有可能比747还大而只能装载10名乘客.每个电路都必须以合适的安全系统进行设计.如果你用一个总能确保工作的晶体管,这就会带来不经济的安全系数.需要判断力来获得合适的安全系数.

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集成电路测试仪闪烁噪声,也称做1/f噪声更为隐蔽和有害的一种噪声-这是一种电器声，它在随机的时间点在普通的热噪声上叠加一些方形的阶跃.爆音噪声在当信已经很少出现，但不幸的是其概率尚未降至0%,即便是最优秀的生产商的最先进处理手段亦不能完全避免.我曾经因为我的某些放大器比某些竞争对手的放大器具有更为严重的噪声而被口诛笔伐.但是当我看到我的竞争对手的数据和图表时,我注意到1/f噪声和爆音噪声潜伏在不为人所注意的角落中.在高性能器件中,我们试图滤除噪声.但是当一些元件的爆音噪声发生间隔长到2~10s时,寻找这样的器件就有些得不偿失了.况且很少有客户情愿为了挑出那么几个噪声器件而花钱把其他所有好的元件都测试一遍。请记住：10s的测试时间等于30美分；时间就是金钱。

电路板故障检测仪尽管振荡和噪声问题可能是运算放大器使用中最常见的问题，但是还有其他的一些特征是值得加以注意的。这些特征包括：过载或都短路恢复，稳定时间以及热衷响应。许多运算放大器在输出(即可以使输出达到某一个电源电压)之后可以相当迅速地恢复。对于大多数的运算放大器来说，这些恢复特征没有被定义或明确指出。一款最近新推出的运算放大器声称截止之后的恢复时间仅仅为12ns。几乎所有其他的运算放大器都要在某种程度上要慢一些.斩波稳定放大器的恢复时间甚至可以达到秒级.

即便你有一款从极限中恢复不需任何延迟的高速运算放大器，仍然可能有类似于积分器这样的电路，使得输出或输入截止之后的恢复要花费相当长的时间。为了避免这种情况，利用齐纳二极管和其他二极管的反馈边界可能会有所助益。然而如果你有一个差分放大器，那么你也许就不能使用齐纳二极管反馈限制器了，我不禁回忆起自己利用一款高速介电绝缘运算放大器设计一个检测器的那段日子。当我将其付诸生产的时候，一切都不再正常工作了。而原因在于当时减慢了运算放大器的过驱动恢复时间。我只要重新打起精神利用重新设计了那块电路。从长远的角度来看，我的确节省了许多钱；但当时，必须更换元件这个事实却着实让我不痛快.

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集成电路测试仪电力系统电压骤降是指供电电压幅值(有效值)短暂降低，随后恢复正常的特征。根据欧洲EN50160以及美国国际电气电子工程师协会推荐标准IEEE Std1159-1992,电压骤降的定义为：供电电压有效值突然降至额定电压90%~10%,然后又恢复至正常电压，这一过程的持续时间为10ms~60s.供电可靠性反映的是供电中断程度，一般只考虑持续时间5min以上的电压中断问题，有些国家对1min以下的中断不予统计。随着经济的发展，高科技设备得到了广泛的应用。这些设备对电压变化很敏感，短时的供电中断或电压有效值下降，往往会造成设备不能正常运行，发生停机等事故。电压骤降就是针对这一问题提出的。

电路板故障检测仪引起电压骤降的主要原因是电网或用电设备发生雷击，外力短路故障，一些用电设备启动或突然加荷也会造成电网电压瞬时下降。与长时间供电中断事故相比，电压骤降有发生频度高，事故原因不易觉察的特点，处理起来比较困难.

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电路板故障检测仪在抑制振荡之后,对比较器最大的抱怨与其共模范围有关,我们在美国国家半导体公司的应用工程部门得到许多来自工程师的询问,他们想要知道是否可以违反比较器的共模指标.但是,他们不总是对我们的答案表示满意,我猜想部分抱怨是由生产商对其数据手册写得不够清楚造成的.

通过比较,大部分工程师非常了解运算放大器的共模电压范围Vcm,这是通过假设输入在同一电平上来定义的.该指标对运算放大器是敏感的,这是因为大部分操作的输入在同一电平上.但在大多数情况下,比较器的输入并不是总是在同样的电平上.只要让两个输入都保持在比较器的共模范围之内,该比较器的输出就是正确的.

但是如果一个输入在共模范围之内,而另外一个在这个范围之外,有三种情况可能发生,这取决于电压和所涉及的特定比较器.对一些输入范围,你可以对输入过驱动,并仍然可以得到正确的响应;对于另外一些的范围,你可能获得异常的响应,但是不会对你的比较器造成损害;对于其他的,可能会立即损坏你的比较器.

例如,对工作在5V单电源上的LM339型比较器,如果其输入之一工作在0~0.35V范围内,随后另一个输入工作在0~36V范围内，而没有导致任何无效输出或引起比较器的损坏.事实上,在室温下,超出范围的输入可能进入-0.1V,并且还产生正确的输出.

集成电路测试仪但是,如果你输入之一低于是0.1V电平,或是-0.5V或-0.7V,老天会帮助你.在这一条件下,如果你将比较器的输入电流限制在5mA或10mA以下,你不会损坏或破坏比较器.但即使没有发生损坏,IC封装中的任何输出或全部比较器可能错误响应.当衬底二极管正向偏置时,电流几乎可能流过IC电路中的任何地方.这就是导致错误输出的电流.

在未来我们试图使用有关Vcm的指标更为清晰.可能下一次在美国国家半导体公司,我们将更加强调指标手册的重要性.在整个温度范围内,该比较器共模输入范围保证在V<Vcm<(V-2.0V).这是比较器必需保证的电压范围。如果所有的输入都在这个范围之内，当然输出是正确的.不过,如果一个引脚在范围内,而另一个低于V+32V,即使大于V,其输出仍然是正确的.不过,如果任意一个或两个引脚输入低于V,或者任意一个输入电流超10uA,输出将不保证正确.也许这个定义适用于运算放大器,如果你将其作为比较器使用的话.因此,你不能说我们没有尝试告诉你做好数据手册,即便有时你要花20年才正确了解.

当然,如果你保证输入在他们写明的共模范围内,比较器就不会不正常工作.当然,一些人看不起数据手册,所以当我们告诉他们不同的信号差大于5V将会破坏一些比较器输入的时候,他们显得非常不高兴,这种可能性是一直存在的。因此你需要钳位,翻转,衰减输入信号以保证快速比较器可以幸存.

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集成电路测试仪每个人都知道模拟仪表准确.除非你买了一个0.8%准确度的数字电压表,这时,模拟仪表就更好.不管怎样,下面让我们就模拟仪表的问题进行详细讨论.

即使一个模拟仪表在全量程处被准确校准,但由于仪表内部电磁电路的存在使得仪表本身具有缺陷,从而引发了它的非线性,所以在测量小信号时它可能不准确.你可以自己去校准仪表而纠正那些非线性来解决这个问题,但这时又出现了摩擦和磁滞的问题.最好的仪表有一个紧带悬浮,它的摩擦是可以忽视的,但是大多数比较便宜的仪表都没有这个装置.现在,正如我们已知的那样,你可以通过轻轻的敲打或振动仪表来抵消它的摩擦作用.这对脖子来说是一件非常痛苦的事,但是当你绝望的时候,这倒是一个好办法.

电路板故障检测仪即使你不振动,拍打或都转动仪表,你也应该警惕它们对位置是非常敏感的,如果平时你把它们仍在地上,它的那些不完美性就会很快增加直到仪表基本不能使用.这就是极端的位置敏感性.理想情况下,你可以用数字仪表实现任何目的,但是模拟仪表也有它的优点,比如说,当你需要找出趋势或者峰值时,尤其在存在噪声的情况下,数字伏特计的读数可能会出现混乱.所以,模拟仪表还会伴随我们很长时间,尤其考虑到它们不需要外接电源,以及它们的独立性和低成本.

但是,一定要警惕仪表移动带来的阻抗.它们就像一个停止的电动机,几百毫享处在高频时.然而,如果针尖开始摆动时,你就会得到几享利的电感.所以,如果你在运算放大器的反馈回路上一个模拟仪表的话,那就需要在仪表上接一个适合的反馈电容.

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集成电路测试仪不是所有有问题的振荡都是高频的.一个不稳定的开关稳压器反馈环路可以产生低频的振荡.对开关稳压器反馈环路进行故障诊断,我建议首先用网络分析仪来节省你进行故障诊断的时间.网络分析仪便于分析数据并检查发生故障电路的变化,但是,我倾向于在实时阶跃响应中观察.如果它符合频域响应,那就没问题,否则我会怀疑.

电路板故障检测仪其次,如果你以前的电路版本可以正常工作,那么不能工作的新版本和旧的有什么不同的呢?当新电路出现故障的时候,注意保留一个或几个能够正常工作的旧版本以便于你与新的电路进行比较.第三,注意元器件,比如电容,如果有人改变了型号或电源电压,其高频特性可能会改变.

开关稳压器中的光隔离器是另一个能够导致振荡的原因,因为它有着宽的DC增益和AC响应.另一方面,一个开关稳压器IC不太可能产生振荡。因为它的响应基于这个原因，你应该有一个具有插槽的额外模块,它采用不同的电源,不同的设备类型以及有余度的IC,来检测这些新奇的小故障.你可以想到寄生电容和电感会使得插槽的使用弊大于利,不过实际上仍然是利大于弊的.

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