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 產品的持續改進過程
用戶在對產品測試和配合試用后，發現以下問題：
(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，說明產品內部存在接觸不良的現象。
開殼發現，上引線與焊盤的互連導電膠經多次環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與焊盤接觸不良，導致外接晶體無法修正頻率的現象。多次環境溫度和機械應力試驗，證實導電膠與鍍金引線結合并不可靠。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保護。反復試驗，制定了焊接細節工藝規定，確保了引線與焊盤互連的可靠性。
(2)產品靜態電流增大。
分析：除靜態電流外，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壓源電路部分。
如圖3所示，恒流源部分的Q1是一種專用結型場效應管，其IDmax參數為15 mA。開殼后，斷開后續振蕩器電路，即給圖4電路加電，測試工作電流>15 mA，與未斷開其他電路的結果并無較大差異，由此可確定電流增大的現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，發現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，便會出現鍵合點大于壓焊焊盤的現象，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)三路輸出中兩側兩路輸出變為高電平。
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。
依據電路原理圖，靜態電路中，6反向器4級順序串聯，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，發現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，發現二者之間阻值約為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，輸出變為高電平：6反向器4級順序串聯，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，連續反向4級，輸出變為高電平。
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：加強過程靜電控制。(1)生產完成后，在外引線端子之間加短路片，以確保產品在傳遞、包裝、運輸等環節中避免靜電損傷。(2)建議用戶在焊接完成后再取下短路片。(3)對于靜電敏感產品加強過程質量控制。

3 結束語
文中所述產品在國內處于領先地位，并可替代國外同類產品。該產品與石英振梁配套組成一種新型固態化、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。