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)品的持續改進(jìn)過(guò)程
用戶(hù)在對產(chǎn)品測試和配合試用后，發(fā)現以下問(wèn)題：
(1)振蕩頻率與外接溫度傳感器未形成跟蹤關(guān)系。
分析：外接溫度傳感器焊接在上引出線(xiàn)上，外電路無(wú)法控制頻率跟蹤，說(shuō)明產(chǎn)品內部存在接觸不良的現象。
開(kāi)殼發(fā)現，上引線(xiàn)與焊盤(pán)的互連導電膠經(jīng)多次環(huán)境和應力沖擊已出現撕裂縫隙，正是裂隙的存在造成上引線(xiàn)與焊盤(pán)接觸不良，導致外接晶體無(wú)法修正頻率的現象。多次環(huán)境溫度和機械應力試驗，證實(shí)導電膠與鍍金引線(xiàn)結合并不可靠。改進(jìn)措施：上引出線(xiàn)采用錫焊包腿的連接方式。同時(shí)對應地進(jìn)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(xiàn)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?？紤]到鍍金引線(xiàn)焊接難度大，在布版時(shí)需注意。裸露的金焊盤(pán)應盡量遠離焊接焊盤(pán)焊盤(pán)周?chē)慕饘w必須用介質(zhì)保護。反復試驗，制定了焊接細節工藝規定，確保了引線(xiàn)與焊盤(pán)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(wèn)題應在供電的恒流穩壓源電路部分。
如圖3所示，恒流源部分的Q1是一種專(zhuān)用結型場(chǎng)效應管，其IDmax參數為15 mA。開(kāi)殼后，斷開(kāi)后續振蕩器電路，即給圖4電路加電，測試工作電流>15 mA，與未斷開(kāi)其他電路的結果并無(wú)較大差異，由此可確定電流增大的現象屬于場(chǎng)效應管工作異常所造成的，屬于軟故障。在高倍顯微鏡下觀(guān)察，發(fā)現場(chǎng)效應管管芯壓焊焊盤(pán)較小，而25μm金絲鍵合點(diǎn)相對較大。壓焊功率稍有偏差，便會(huì )出現鍵合點(diǎn)大于壓焊焊盤(pán)的現象，致使部分場(chǎng)效應管管芯造成損傷。
措施：采用18μm金絲鍵合，壓焊鍵合點(diǎn)小，確保場(chǎng)效應管管芯壓焊可靠性。
(3)三路輸出中兩側兩路輸出變?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(gè)端子用以外接晶體，而其中一個(gè)端子直接與反向器的一個(gè)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(wú)直流反饋，從輸出級向輸入級進(jìn)行逐級排查，發(fā)現各反向器邏輯關(guān)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)現二者之間阻值約為250 Ω，而正常時(shí)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(shí)，輸入端便會(huì )產(chǎn)生固定高電平，破壞振蕩條件，形成無(wú)波形輸出故障。高電平輸入，連續反向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為兩邊兩路引出端子損壞而中間一路正常。
措施：加強過(guò)程靜電控制。(1)生產(chǎn)完成后，在外引線(xiàn)端子之間加短路片，以確保產(chǎn)品在傳遞、包裝、運輸等環(huán)節中避免靜電損傷。(2)建議用戶(hù)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(guò)程質(zhì)量控制。

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