一種自激振蕩電路

Q1、R1組成恒流源，其設定電流的大小，取決于后級電路電源需求，使注入D2穩(wěn)壓管的純功耗性電流最小，從而降低電路總功耗。

2 產(chǎn)品的持續(xù)改進過程
用戶在對產(chǎn)品測試和配合試用后，發(fā)現(xiàn)以下問題：
(1)振蕩頻率與外接溫度傳感器未形成跟蹤關系。
分析：外接溫度傳感器焊接在上引出線上，外電路無法控制頻率跟蹤，說明產(chǎn)品內(nèi)部存在接觸不良的現(xiàn)象。
開殼發(fā)現(xiàn)，上引線與焊盤的互連導電膠經(jīng)多次環(huán)境和應力沖擊已出現(xiàn)撕裂縫隙，正是裂隙的存在造成上引線與焊盤接觸不良，導致外接晶體無法修正頻率的現(xiàn)象。多次環(huán)境溫度和機械應力試驗，證實導電膠與鍍金引線結(jié)合并不可靠。改進措施：上引出線采用錫焊包腿的連接方式。同時對應地進行版圖優(yōu)化。表貼元器件采用再流焊，用鈀銀導體印刷；上引線柱采用手工錫焊包腿，用鈀銀導體印刷；管芯仍采用導電膠粘接，用金導體印刷。金導體和鈀銀導體良好搭接。考慮到鍍金引線焊接難度大，在布版時需注意。裸露的金焊盤應盡量遠離焊接焊盤焊盤周圍的金導體必須用介質(zhì)保護。反復試驗，制定了焊接細節(jié)工藝規(guī)定，確保了引線與焊盤互連的可靠性。
(2)產(chǎn)品靜態(tài)電流增大。
分析：除靜態(tài)電流外，其他指標均正常。3路多諧振蕩器部分工作正常，且組成多諧振蕩器的6反向器消耗電流較小，因此問題應在供電的恒流穩(wěn)壓源電路部分。
如圖3所示，恒流源部分的Q1是一種專用結(jié)型場效應管，其IDmax參數(shù)為15 mA。開殼后，斷開后續(xù)振蕩器電路，即給圖4電路加電，測試工作電流>15 mA，與未斷開其他電路的結(jié)果并無較大差異，由此可確定電流增大的現(xiàn)象屬于場效應管工作異常所造成的，屬于軟故障。在高倍顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)場效應管管芯壓焊焊盤較小，而25μm金絲鍵合點相對較大。壓焊功率稍有偏差，便會出現(xiàn)鍵合點大于壓焊焊盤的現(xiàn)象，致使部分場效應管管芯造成損傷。
措施：采用18μm金絲鍵合，壓焊鍵合點小，確保場效應管管芯壓焊可靠性。
(3)三路輸出中兩側(cè)兩路輸出變?yōu)楦唠娖健?br /> 分析：模塊引出端除電源、地和輸出端外，每路均引出兩個端子用以外接晶體，而其中一個端子直接與反向器的一個輸入引出腳相連，反向器屬于CMOS器件，即靜電敏感器件，由此考慮可能由于靜電造成反向器損傷，導致模塊故障。
依據(jù)電路原理圖，靜態(tài)電路中，6反向器4級順序串聯(lián)，除C12(C22、C32)電容外無直流反饋，從輸出級向輸入級進行逐級排查，發(fā)現(xiàn)各反向器邏輯關系正常，確定為第一級的輸入腳高電平非正常。測試該輸入腳與相鄰電源端子14腳之間的電阻，發(fā)現(xiàn)二者之間阻值約為250 Ω，而正常時是MΩ級。由此斷定該反向器靜電擊穿，造成反向器前級輸入腳對電源低阻短路，形成高電平。
電平邏輯后推，輸出變?yōu)楦唠娖剑?反向器4級順序串聯(lián)，前面3級組成振蕩器，若第一級輸入端到電源約有250 Ω的上拉電阻時，輸入端便會產(chǎn)生固定高電平，破壞振蕩條件，形成無波形輸出故障。高電平輸入，連續(xù)反向4級，輸出變?yōu)楦唠娖健?br /> 另外，3路引出端子中，兩邊較易與外界接觸，受到靜電傷害的幾率也較大，故該靜電故障大多表現(xiàn)為兩邊兩路引出端子損壞而中間一路正常。
措施：加強過程靜電控制。(1)生產(chǎn)完成后，在外引線端子之間加短路片，以確保產(chǎn)品在傳遞、包裝、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)中避免靜電損傷。(2)建議用戶在焊接完成后再取下短路片。(3)對于靜電敏感產(chǎn)品加強過程質(zhì)量控制。

3 結(jié)束語
文中所述產(chǎn)品在國內(nèi)處于領先地位，并可替代國外同類產(chǎn)品。該產(chǎn)品與石英振梁配套組成一種新型固態(tài)化、數(shù)字輸出的加速度傳感器，在慣性導航和制導系統(tǒng)中將得到更加廣泛的應用。