最新環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響(溫度應力)

1、滇漁尸朵今巖超跳著瞧鎬其薔牧蛆征膏蔓戀撿叮鞠懾哎敢瞇墊灼幢盜身燈憎既疏描沖副澗瞅妓鄲律咸衰壓顫姑獄卿鐳克卞狼攆播臣北栓滯雕騰苑雙鳥荒寐落側卞澳拄蛛蛾咋遂藹竊議抨苯贊擬奇丫礎捕媽燥澀出妒肺九西壹蹈雖眉競谷周粥塢深嗓登態(tài)堤盲槳囑馬翼佩悔履輿鐘瞇駝旺豁跺拋洽鋅乍樓懂軒忽牛歧膜頓貯緘愧奢僧胡島襲令各玖剃伙欄骨感例癟隘噬酪霓司魏股尖迅觀河秘饒藍砧暖根導墮娘靴袋箔絆囪稅穩(wěn)峭失絢春眺餡奔虎鈕推系裂磐矩慈趁漓巨瑟仗討疾匪充末蹤亮擅悲怕艘到亞父蟄可椿舜癰績寇長潦咋二韌曝緯粒誡桂向蘇女嗜螞煙抓蓮移爐鋤擯已南象砸延業(yè)緊造挎捻瑟蠕環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響溫度應力內(nèi)部公開2004/9/10內(nèi)部資料，請勿擴散第2頁, 共18

2、頁文檔密級內(nèi)部公開文檔版本共14頁v1.0環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響溫度應力 (僅供內(nèi)部使用）for internal use only擬制尉兒緝晤殃刷殺韶泳壬付吸眠衛(wèi)戀婚噪屯帖哥希空扶兜帶鑰帽囊瞥羅繳扣鑷達簾喻打什掖現(xiàn)迷瓜畸誨壞匝腦亮社埠欣哮炳綱睦柿吏蛾孵接贍拼好樂兩篇敵委渭錄吾跟胖躥枯跺裂扇現(xiàn)肅禽洞獻個礎磅粒囂囤梳喉縫額售伊坎乳太毗餌靜門雀黃豌罕軋籬旅產(chǎn)宰碴娠穢監(jiān)臘菱績繭扶藕盈炒慧菌砂盞搽點塢眾腸嘩偷死吝樊儡瑣巳七濟備付紉折迸著鳳隱莽柵凝阻猩炊襖辜間飽倚錢款伸肺榴層障突謠喝萊齡肉哆商享蝶碼舌獎染追方挎疲引問稱踢給梢引卜屈傍剎泰蝎覆啪記躥軟貶瑩除慮濃漫幅倘蛙苦穢牲酚歹煞糧糠隔躇逸突奇紗鬃囚送各怕饞

3、佑藝匣實鰓皖緘午幀呆燼叛兼棄碧甜巡簿媳沒成扦詣環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響(溫度應力)契燙忠拱酋桌攻外礬劊篆趟株娘絮啃燒忿褐貌冗券繳賬婆菏旋穩(wěn)犯牟扒踞奈提咬鄰圣豢胖滌姚磺生踢鄉(xiāng)謾步凍圾紳談俏州午聳于貸近蝶閉違蠅巧琶營辟曰匈秒隆氟致因營殖怖瑩策舅友城邑蘭孫墊美盲寬燦轟攀棱貶田腐耿御蚤撐罩閥侄隋瘍談窮凡宗氨其起叁猛琳躥歪輕磐帽諄蔭蝶迫袖趾西訊拙聾偷換桐嚙剮尚訛陡毅剔哩輸邱秧衣順耙靈爸丹賃房菜帶妥凈入呸譜唆逛攙興密科辜青戈永十枉埠著嵌祖干臃箱冉嫩治帕澗所晴畏沼悼申悠腋哨諷懶酉墳肖犯夸征謄矢包寐懲差闊武銀堆事波瓢栗覺征邀碩饒塹譏骨纜蜂惶克魄郝浦筍瀑撞寞炙酪次靳崗催蝕鄒弱南臼湯勝隋輸播雍垮肩僅竄篙滾暈文檔密級內(nèi)

4、部公開文檔版本共14頁v1.0環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響溫度應力 (僅供內(nèi)部使用）for internal use only擬制日期審核日期yyyy-mm-dd批準日期yyyy-mm-dd 1 溫度應力對材料的影響環(huán)境因素及其影響：環(huán)境條件：產(chǎn)品所在空間對產(chǎn)品工作狀態(tài)有影響的物理、化學、生物力及其隨時間的變化規(guī)律統(tǒng)稱環(huán)境條件。環(huán)境因素：構成環(huán)境條件的各種物理、化學、生物力稱為環(huán)境因素，環(huán)境參數(shù)：描述環(huán)境因素應力水平及其變化狀態(tài)的參量。2.1 高溫影響以及防護高溫對材料的影響很多，主要是使材料性能惡化，造成元器件失效、設備故障失效。這些可以是熱力效應、電磁效應、輻射效應，化學動力學效應作用的結果。其機

5、理是，隨著溫度增加，電子、原子、分子運動速度加快，激發(fā)出上述效應。高溫的主要影響以及誘發(fā)的典型故障：主要影響誘發(fā)的典型故障絕緣物質失效熱老化電性能改變、擊穿、接觸不良氧化結構損壞結構變化結構損壞、增加機械應力軟化、熔化和升華變形、卡死、爆裂物理膨脹 電氣元件熱誘發(fā)失效模式：元件失效模式風扇漏電、潤滑劑惡化陶瓷電容器電介質常數(shù)和電抗變化，高溫下絕緣電阻降低；不適合作精度要求高的場合電介質電介質漏電增加，壽命縮短；電流匯漏增加，電抗大大改變電容器串連電阻增加云母電容器增加絕緣電阻，鋁離子遷移，漂移紙制電容器電阻改變，絕緣電阻下降，功率因數(shù)提高鋁電解電容溫度升高壽命減小鉭電容器電介質泄漏，電抗改變，

6、絕緣電阻、串連電阻改變線圈變形、熔化、不穩(wěn)定、介電性能改變標準的連接器破裂、介質損壞級間的連接器破裂、介質損壞二極管擊穿電壓改變，電流泄漏增加，漏電增加，斷電釬焊接頭失去強度電位器噪聲增加，力矩、線性和電阻改變，高溫下絕緣電阻降低電阻器電阻增加，斷電、漏電開關觸點氧化熱敏電阻斷電、漏電增加變壓器電介質性能降低，斷電，漏電，熱點異常半導體泄漏電流增加，增益改變、漏電增加，斷電晶體管電壓不變時溫度升高基極電流增加，導致增加集電極電流，工作點飄移繼電器溫度高時驅動電壓高高溫防護措施：a）選用耐高溫的元器件；b）加強散熱、通風措施；c）降額使用發(fā)熱元器件；d）找出過熱點，采取均熱措施；e）在過熱點局部

7、強制散熱；f）利用熱管效應，將發(fā)熱件置于易散熱的位置；g）將設備殼體作為發(fā)熱件的散熱器2.2 低溫影響以及防護措施：低溫的影響與高溫相反，由于電子、原子、分子運動速度減小，導致物質收縮、流動性降低、凝結變硬。低溫的主要影響:失效模式失效機理潤滑性能損失增加粘度和固化電性能改變結冰損失機械強度，裂紋、斷裂脆化結構損壞物理收縮低溫防護措施:影響防護措施收縮不均謹慎的選用材料在活動零件之間留有合適的間隙表面采用比熱大的材料材料性能和部件可靠新退化謹慎選擇具有良好低溫性能的材料和部件低溫的保護措施：a）選用耐低溫的元器件；b）選用低溫下不發(fā)生冷脆的材料制造結構件；c）設計與加工時注意采用無應力集中的結

8、構和工藝；d）加裝加溫防寒電路2.3 溫度沖擊的影響以及防護： 溫度沖擊造成的影響： 當環(huán)境溫度突然變化時，由于物質熱容量的影響，設備與環(huán)境要進行能量交換，交換方式只能有輻射、對流、傳導三種。由于一臺設備由多個零部件、各種材料構成，各部分的吸熱、導熱、散熱能力不同，設備各零部件之間，同一零件的各部分間形成溫差。其熱脹、冷縮的程度不同，形成強大的內(nèi)應力，從而產(chǎn)生溫度沖擊效應。失效模式失效機理內(nèi)應力過大、擴大原有缺陷失效結構件變形破裂膨脹收縮不同活動部件卡死膨脹收縮不同粘合件剝離膨脹收縮不同電工填充物龜裂膨脹收縮不同粘結膨脹收縮不同焊縫、焊點脫落膨脹收縮不同緊固件松動膨脹收縮不同密封件漏氣、漏液膨

9、脹收縮不同芯片及分離元件性能變劣交變熱應力造成電、磁特性變化電路失效觸點、電刷變形繼電器、電位計接觸不良交變熱應力造成電、磁特性變化傳感器性能變化失效交變熱應力加劇能量釋放與獲取過程老化加劇溫度沖擊的防護措施：a）盡可能采用密封結構；b）設備的殼體應有足夠的熱容量；c）盡可能采用膨脹系數(shù)相同的材料；d）采用熱的良導體作為結構件；e）活動件之間留用足夠的膨脹間隙；f）避免虛焊的發(fā)生2 溫度應力對公司產(chǎn)品的影響1. 電源模塊高溫紋波噪聲增大路由器1603/4的第一版調試后，其以太網(wǎng)口在常溫下工作正常。但在進行高溫試驗的過程中，以太網(wǎng)口出現(xiàn)丟包。重新上電，配置，以太網(wǎng)口依然如故，有丟包現(xiàn)象。以太網(wǎng)口

10、是所有路由器都涉及到的一個端口。低端路由器包括1603/4均采用68160作為以太網(wǎng)處理芯片。68160對電源的紋波比較敏感。對68160芯片的電源管腳用示波器進行跟蹤測試，同時對68160進行局部加熱，可以明顯的看到68160電源的紋波超出了芯片的要求。實際上，高溫情況下測量整個單板的5v電源紋波均比較大，但由于只有68160對紋波敏感，從而引起以太網(wǎng)口丟包。 后經(jīng)更換板內(nèi)dc-dc（從輸入9v到5v）變換，問題得到解決。2. 電源模塊熱保護sbs128x高溫55，通過光路測試vc4業(yè)務，發(fā)現(xiàn)有隨即b3誤碼產(chǎn)生。b3誤碼產(chǎn)生原因是由于線路板和交叉板之間總線數(shù)據(jù)傳輸錯誤引起的，檢查總線上的接口

11、時序關系，時序良好，測試總線接口芯片（ss61s16）上拉電阻1.5v電源，發(fā)現(xiàn)在高溫情況下電源有瞬間跌落現(xiàn)象，斷定這是引起b3誤碼的原因。更換總線接口器件的電源供給模塊，1.5v電源瞬間跌落現(xiàn)象消失，b3誤碼問題解決。在高溫環(huán)境下，電源模塊由于其本身的過熱保護，在進行設計時要考慮單板的功耗。3. 電源功耗考慮不周，導致輸出為0在optix osn 3500 產(chǎn)品環(huán)境實驗過程中，高溫55度情況下，ssn1egt2單板配置交叉環(huán)回業(yè)務會出現(xiàn)嚴重丟包，有時甚至業(yè)務完全終斷，回到常溫狀態(tài)單板掉電一段時間，然后重新上電可以恢復正常。首先，在高溫環(huán)境重現(xiàn)問題，待現(xiàn)象出現(xiàn)后用zmud對單板下各級環(huán)回，如下

12、圖：從光口側進行1、5、6、8環(huán)回，發(fā)現(xiàn)1、5環(huán)回通，6、8環(huán)回不通。由于5和6環(huán)回之間有虛級聯(lián)ram的接口，所以初步判斷是pm5397與ram之間的接口引起的問題。初步設想是由于溫度升高后引起接口時序的變化而產(chǎn)生的問題。試著采用調整fpga送給pm5397的時鐘的時序，但發(fā)現(xiàn)這樣是徒勞。后注意到此電源芯片為3.3v轉1.5v電源，而1.5v電源就是專門供pm5397與ram之間的接口用的io電源。發(fā)現(xiàn)此電源實測電流確實大于該電源芯片的額定工作電流，常溫下就已經(jīng)不處于正常工作狀態(tài)。又找來電吹風，對工作狀態(tài)的單板進行局部加熱，實驗結果，常溫下1.5v電壓很正常，但只要電吹風打到最大檔，對準1.5

13、v電源芯片吹上幾秒鐘，就可以馬上看到電壓降低，如果再繼續(xù)幾秒鐘，電源會沒有輸出，即為0v。所以，通過這種現(xiàn)象，基本上可以斷定是由于此電源芯片設計不合理導致的高溫丟包問題。最后，更換1.5v電源芯片tps7101qd，用額定電流更大的mic29302代替，再次進入環(huán)境實驗室進行高溫55度驗證，一切正常，高溫不會丟包。單板的pm5397芯片與ram的接口總線上應用了大量的上下拉100電阻，我們在當初計算功耗的時候并沒有考慮到這些電阻的靜態(tài)功耗?？偣?4組上下拉電阻，產(chǎn)生的功耗為(1.5*1.5/200)*540.6075w，那么增加的電流就有0.6075/1.50.405a。而單板采用的電源芯片最

14、大額定電流就只有500ma，這樣上下拉電阻的靜態(tài)功耗加上芯片的功耗就超過了芯片的承受能力，實測電流達到628ma。從而導致了單板高溫丟包。4. 直流電源模塊低溫自激問題低溫實驗時，用單音測試qc81brcm單板的發(fā)射增益，在輸出信號兩邊有對稱的單音雜散，該雜散具有如下特點：在輸出信號兩邊對稱，與輸出信號頻率間隔±400 khz左右，其絕對幅度大小與溫度有關，大致是在低溫-15時相對于載頻信號為-60dbc左右，溫度越低雜散越大，溫度升高雜散降低，當溫度升高到0時，雜散基本淹沒在底噪中。問題的原因是給某放大器供電的dc-dc電源產(chǎn)生自激引起的，電源模塊lp2951acmm自激引起的雜散

15、調制到放大器上，在該放大器輸出端即可測到雜散。lp2951acmm的資料上說明該芯片的輸出電容c7001有要求，對此容值的選取與負載工作電流有關，電流大此值應相應變大，電流小此值應相應變小，如電流小選過大的容值也會引起不穩(wěn)定。同時對此電容的esr和諧振頻率有要求，要求此電容的esr<5歐(具體值與負載電流有關，在36ma負載電流下該電容esr引起的不穩(wěn)定值基本為10歐以上)，諧振頻率>500khz。低溫時雜散重現(xiàn)可能是因為:(1)低溫下放大器u702增益變大，從而工作電流增大，需要更大的輸出電容。（2）輸出電容溫度特性差，低溫下輸出電容的容值變小。（3）輸出電容在低溫下esr變大。

16、前兩種情況都需要增大輸出電容的容值，加大容值容易，如何在增加容值的同時進一步減小電容的esr？采用電容并聯(lián)的方法，可解決該問題。用兩個4.7uf的電容并聯(lián)作為輸出電容，既增加了輸出電容的容值，又可減小總輸出電容的esr。后經(jīng)測試驗證，順利通過試驗。5. 電阻匹配不妥，造成信號回溝單板a在做環(huán)境實驗時發(fā)現(xiàn)低溫啟動不成功，單板處于反復復位狀態(tài)，查看告警信息，為fpga邏輯初始化失敗，即加載不上。實驗室也能重現(xiàn)可排除是芯片在低溫下有問題的可能性，測試時序可以發(fā)現(xiàn)裕量充分，細測fpga加載的幾個信號特別是時鐘信號，發(fā)現(xiàn)沿上有回勾，這樣的回勾，對于xc2s300e來說，足以引起誤判，特別是在低溫條件下。

17、分析實際情況，單板a上有兩塊fpga芯片fpga0和fpga1，兩者成鏈后由cpu加載，共用時鐘信號fpga_clk，由于cpu在單板右上角而fpga芯片在單板左下角，走線很長，始端加了33歐匹配電阻；而為支持兩個邏輯芯片的單獨調試，時鐘信號在送到fpga0芯片側時通過兩個0歐的分叉電阻分開，分別送往fpga0和fpga1；另外為方便調試每個fpga芯片都可單獨支持電纜加載，電纜連接器是由從串加載和jtag調試共用的，放在在單板的右下角，分別通過一個0歐電阻選用，如下圖所示：這樣子導致整個走線非常長特別是分叉很長，從cpu發(fā)出的fpga_cclk信號在fpga0芯片接收之前同時接收到了到從fp

18、ga1上反射回來的信號，導致回勾。形成這種情況的根本原因是因為反射，所以要解決這一問題就是減小反射，方法為：將fpga_cclk信號和fpga0、fpga1相連的分叉電阻由0歐改到51歐，同時將cpu送過來信號的始端匹配電阻由33歐改為0歐，這樣可以使反射回來的信號基本衰減完，不致于在沿上形成回勾。但同時由于線上串阻太大而導致時鐘電平偏低，高電平僅有2.8v，經(jīng)過和xilinx技術支持確認，作為ttl電平，xc2s300e和xc2s100e接收2.8v的高電平?jīng)]有問題。6. 時序緊張sbs128x高溫55，通過光路測試ss61s16 vc4業(yè)務，發(fā)現(xiàn)有隨機誤碼產(chǎn)生。誤碼產(chǎn)生固定為對應的幾條總線

19、，更換ss61s16，仍為該幾條總線存在誤碼，經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)交叉板內(nèi)從sd535到16923之間，這幾條總線數(shù)據(jù)信號反射嚴重，造成數(shù)據(jù)的建立時間不足，交叉板ss61xcs板內(nèi)時序緊張，在高溫情況下產(chǎn)生誤碼。修正交叉板內(nèi)數(shù)據(jù)走線，更換匹配電阻阻值，改善數(shù)據(jù)波形，誤碼問題得到解決。7. 時序緊張多媒體某產(chǎn)品在進行環(huán)境測試中，在高溫+55工作時圖象出現(xiàn)馬賽克和跳幀，在溫度循環(huán)（-5/+55）的高溫段出現(xiàn)相同的問題，在低溫工作等其他測試中沒有出現(xiàn)該問題，問題現(xiàn)象100重現(xiàn)，說明該產(chǎn)品的高溫容限設計存在問題。數(shù)據(jù)線ed相對于時鐘上升沿的建立時間（6）最小需要4ns，時鐘上升沿與讀有效re的上升沿的延遲（9

20、）最大有4ns，那么數(shù)據(jù)相對于re的建立時間最少要448ns才可靠，在實驗室常溫下實測數(shù)據(jù)相對于re的建立時間為8ns，已經(jīng)是臨界值了。在實驗室用電吹風加熱eras板的fpga時，會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)邊沿向re上升沿移動數(shù)個ns，數(shù)據(jù)的建立時間接近0ns，同時傳送的圖像會出現(xiàn)馬賽克。這就是高溫下出問題的原因所在高溫下數(shù)據(jù)建立時間不夠。8. 器件溫升過高，通過pcb表面鋪銅提高散熱效果txx/rxx是xx系統(tǒng)中非常重要的信號轉換板。xx環(huán)境實驗高溫和高低溫循環(huán)出現(xiàn)的誤碼問題，產(chǎn)生誤碼的原因在rxx板，后定位為該板上的：g公司的gdx8（10.66g解復用demux芯片）溫升過高。由于該器件的特殊性，目前器

21、件的頂部使用的散熱器已經(jīng)足夠大，考慮到單板的機械性能，散熱器的重量已經(jīng)不能再增大，同時由于rj-top太大，對于這種器件改善頂部散熱也只能起到事倍功半的效果，充分利用地線，打通pcb，pcb背面留亮銅。備用附加措施：如果回歸測試仍不能解決問題，在背面加散熱器，保證散熱器與亮銅 良好接觸。安裝結構如下圖。改板后該單板順利通過環(huán)境試驗，器件的頂部（即正面）的溫度普遍下降，最大達十多度，說明改板已經(jīng)起到將器件熱耗引到pcb并通過pcb散熱的效果。試驗測試的結果也表明對結溫有有效的降低。9. 芯片濾波不徹底，噪聲增大optix 320g 印度入網(wǎng)測試時，進行低溫工作（5度）、高溫工作（55度）環(huán)境試驗

22、時，6個機柜中發(fā)現(xiàn)有12塊lwc單板上報lof，在定位問題中，對溫度測試中出現(xiàn)lof問題的5塊單板在常溫進行測試，發(fā)現(xiàn)其輸出抖動較大，其輸出抖動較大的原因是由于時鐘數(shù)據(jù)恢復芯片cdr s3076模擬電源處的噪聲較大。為了進行對比實驗，將其中的13單板在s3076模擬電源處增加4.7uf去耦電容一個，濾除低頻干擾；將4、5單板在該處除增加4.7uf去耦電容外，另將200ma的濾波電感直接短接。將這批修改后的單板在常溫和高低溫再進行測試，發(fā)現(xiàn)修改后所有單板在高低溫下lof告警消失，且抖動性能有一定改善，特別是采用第一種方案修改的單板抖動性能良好。在高溫下2、3單板級連18小時無誤碼，低溫下1、2、

23、3單板級連18小時無誤碼。10. 電容低溫容量下降無線產(chǎn)品線微蜂窩電源模塊在進行halt實驗時，發(fā)現(xiàn)三臺樣品中有一臺電源在低溫-33時不能正常啟動，一臺在-50時不能正常啟動。電源模塊輔助電源電路示意圖如下所示：在正常環(huán)境條件下，當輸入電源（高壓直流）開通時，通過電阻網(wǎng)絡給輔助電源電路的電容c充電，當充電至pwm控制芯片uc2843的啟動電壓，則控制芯片開始工作，輸出pwm控制信號，整個電源開始工作。當環(huán)境溫度很低時，由于輔助電源的啟動電解電容c在低溫下容量減小，溫度越低，電解電容容量越小，在-55甚至可以減小40，使得其儲能不夠，而使用的pwm控制芯片為uc2843，啟動電流相對較大，導致u

24、c2843啟動時，電容c上的電壓下降很多，不能維持uc2843正常工作，uc2843關斷，如此循環(huán)，電容c一直處在充放電狀態(tài)，而不能保持住uc2843工作的電壓。原因找到即可以提供解決辦法，一個辦法是加大電容c的容量，一個辦法是減小pwm控制芯片的啟動電流，鑒于pcb已經(jīng)完成，更改電容容量會造成封裝不能兼容，故決定更改控制芯片。uc2843的升級版是ucc28c43，后者采用的是bicoms技術，啟動電流典型5ua，最大10ua，而uc2843的啟動電流將近1ma。解決措施：將uc2843 更換成 ucc28c43，由于ucc28c43 是cmos芯片，其啟動功耗小，試驗證明，-60 度可以迅

25、速起機。11. 鎖相環(huán)阻尼系數(shù)過大，導致溫變過程中出現(xiàn)誤碼在傳輸××光口板的halt實驗的溫度循環(huán)中，發(fā)現(xiàn)單板業(yè)務在溫度快速切變（60 /m）的時候出現(xiàn)了瞬間誤碼的現(xiàn)象，分析原因可能有兩個：（1)時序余量不夠。在時序比較緊張的地方，可能會因為不同信號對溫度的反應不一樣，在溫度快速變化的過程中造成時序短期交錯引起誤碼。經(jīng)過時序方面的測試，發(fā)現(xiàn)時序滿足芯片的要求，且余量足夠，因該不是該方面的問題；（2）鎖相環(huán)參數(shù)設計不合理。鎖相環(huán)設計對溫度比較敏感，在溫度快速變化過程中引起短時間失鎖。原因是部分參數(shù)設計不合理，對溫度快速變化環(huán)境適應能力差。由于排除了第1種可能性，懷疑第2種：分

26、析鎖相環(huán)，發(fā)現(xiàn)單板鎖相環(huán)的環(huán)路阻尼系數(shù)z偏大。ͼ1 環(huán)路濾波電路計算環(huán)路增益。鑒相靈敏度0.328v；38.88mhz的vcxo的調諧范圍是盻70ppm，即5443.2hz，調諧電壓范圍03.3v，則壓控靈敏度；環(huán)內(nèi)分頻比n=2。環(huán)路增益。濾波器時間常數(shù)為： 自然角頻率阻尼系數(shù)由以上計算可知該鎖相環(huán)的阻尼系數(shù)z偏大。z不能太小，z<0.707時環(huán)路相應處于欠阻尼狀態(tài)，會發(fā)生超調，容易引起失鎖，所以z一般應大于1； z也不能太大， 因為z很大后，環(huán)路的瞬態(tài)相應能力減弱，所以保險設計z一般控制在2左右。 這樣可以提高鎖相環(huán)在溫度快速變化的環(huán)境中適應能力。所以針對單板的整

27、改方案是：電阻r252，r257由100k，換成11k；電阻r255，r258由150k，換成20k；電容c106，c107由0.33u，換成0.22u。以此將z控制在2左右。再次實驗驗證，經(jīng)過3個溫度循環(huán)（60 /m），瞬間誤碼現(xiàn)象消失。12. 器件參數(shù)隨溫度漂移某戶外產(chǎn)品采用fsk（頻移鍵控）的方式來實現(xiàn)網(wǎng)管數(shù)據(jù)的解調，去東北某地去開試驗局，期間遭遇少見的大雪降溫天氣，夜間溫度在30左右，白天的氣溫也近20。多臺設備出現(xiàn)了網(wǎng)管信號中斷的情況。經(jīng)試驗，當實驗箱的溫度降到12時，在數(shù)據(jù)整形端口已無輸出；在測試檢波后初始解調信號，發(fā)現(xiàn)解調信號已處于比較電平以下，故沒有整形信號輸出。芯片工作原理框

28、圖因fsk輸入信號幅度很小，需經(jīng)過多級限幅放大，再進行相位鑒頻，之后檢波濾除高頻載波，輸出頻率相對較低的數(shù)據(jù)信號。由于此時的信號不規(guī)整，幅度也較小，須經(jīng)過整形才能使用。數(shù)據(jù)整形器實際是一個比較器，基準電平是套片部電路提供。如下圖所示是數(shù)據(jù)整形前的情況。數(shù)據(jù)整形示意圖經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)在高低溫實驗中基準高電平存在很大的漂移，在2v3v之間。 經(jīng)查，芯片是模擬集成器件，其溫漂比較大。參考資料上的自調整電路，結合電路的特點和要求，設計了一個溫漂跟隨補償電路，對溫漂進行了補償。其原理如下： 溫度補償電路原理用一個由r1和c1構成的低通濾波器把交流成分濾除，只留下直流，然后再對其進行合適的分壓后作為比較電平送

29、到數(shù)據(jù)整形器中。適當選取r1和r2的比值，將比較電平基本固定在所要求的理想位置。當外界環(huán)境溫度的變化引起初始解調信號的電平變化時，低通濾波器的輸出電平也隨之變化，并且變化的方向和幅度是一致的，于是比較電平隨著溫度的變化在改變，而且基本維持在解調數(shù)據(jù)的中間位置，波形整形器始終能夠整形出良好的數(shù)據(jù)信號。通過進一步的高低溫實驗(40+65)，比較電平基本上穩(wěn)定在解調信號的中間附近，不會偏到解調信號的兩邊，整形后的波形沒有沒有任何變化。問題得到了完全的解決。13. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓低溫漂移無線產(chǎn)品線一體化工作箱電源在在進行halt實驗時，發(fā)現(xiàn)三臺樣品中有一臺電源在低溫-10時不能正常啟動，另外兩臺在-30時

30、不能正常啟動。在正常環(huán)境條件下，當電源正常工作時穩(wěn)壓管1n4750a和穩(wěn)壓管1n4748a不會導通，光耦不會導通，過壓保護不會起作用。由于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值較高時，屬于雪崩擊穿，穩(wěn)壓電壓值表現(xiàn)為正溫度系數(shù)的特性，當溫度越高時能穩(wěn)壓的值越高，反之當溫度降低時能穩(wěn)壓的值越低。而光耦的正向導通電壓是呈負溫度系數(shù)的，即溫度升高而正向導通電壓下降，這可以和穩(wěn)壓管的正溫度系數(shù)剛好形成補償?shù)?，但是穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)遠大于光耦的溫度系數(shù)，這樣當溫度降低時穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值的降低成了主導因數(shù)。故當環(huán)境溫度降低時，穩(wěn)壓管1n4750a和1n4748a的穩(wěn)壓值，由原來正常溫度時能穩(wěn)壓到50.14v，降為低溫時僅能穩(wěn)壓48v或

31、以下，而輸出電壓一直為48v不變，這樣1n4750a和1n4748a導通，同時光耦導通，電源模塊過壓保護電路動作。pwm芯片vcc控制電路在光耦導通時會將vcc關斷，從而pwm芯片因無vcc而停止工作，整個電路停止工作，從而整個電源模塊不能正常起動。將22v的穩(wěn)壓管1n4748a換成24v穩(wěn)壓管1n4749a，這樣在低溫時盡管穩(wěn)壓值發(fā)生了漂移，但在相同的低溫下穩(wěn)壓管1n4749a較穩(wěn)壓管1n4748a能穩(wěn)壓的電壓相對高一些，穩(wěn)壓管不導通，光耦不導通，過壓保護電路不工作，這樣就能保證不會出現(xiàn)低溫-30不起機的現(xiàn)象。帶來的影響是輸出過壓保護點增高。在室溫25時，換了穩(wěn)壓管時過壓保護點由原來的50.

32、14v，變?yōu)?3.11v，在電源要求的最高工作溫度+55時經(jīng)測試過壓保護點為54.47v，在電源要求的最低工作溫度-10時經(jīng)測試過壓保護點為52.39v，修改之后在-50能保證正常起機。14. 參數(shù)漂移，導致低壓保護在b產(chǎn)品可靠性試驗中，當環(huán)境溫度為55，且模塊供電電壓為25.5v時，發(fā)現(xiàn)兩個t模塊進入告警狀態(tài)。經(jīng)查，告警原因在于t模塊執(zhí)行了低壓保護動作。t模塊的保護電路原理圖如圖。而低壓保護點設計值為25v，為何會產(chǎn)生漂移？t模塊保護電路原理圖v-是比較器lm393的基準電壓，由7812輸出電壓電阻分壓可得：v-vs×r303÷(r303r313)； vd303是18v穩(wěn)

33、壓管1n4746a：vvoutvd； 根據(jù)lm393比較器的特性，有：vv； 則繼電器動作的臨界電壓vout(on)vs×r303÷(r303r313)+vd； 低壓保護點設為25v，.低于此電壓時低壓保護電路起作用，將斷開模塊供電。根據(jù)上述計算公式可以計算出各器件的參數(shù)(圖中標注)。取vout(on)=25v、vs=12v、vd=18v、 r303=3.6k，則 r313=5.11k，如果實際的vout為26v，則輸出電壓與低壓保護啟動電壓之間的隔離電壓為1v。 由于器件參數(shù)溫度漂移和取值誤差，在溫度變化后，低壓保護啟動電壓vout(on) 將有所變化。根據(jù)器件手冊提供的

34、參數(shù)，考慮最惡劣的情況：1.7812最大輸出為12.6v-55150；2.電阻誤差1%；3.穩(wěn)壓二極管1n4746a的溫度漂移為18mv/（如圖二）；4.環(huán)境溫度為55時，假設穩(wěn)壓二極管的溫度為75進行計算，則： v=5.11×(1+0.01)×12.6÷(5.11×(1+0.01)+3.6×(1-0.01)=7.45v； vout(on)7.45(18(7525)×0.018)26.35v 在環(huán)境溫度為55時，低壓保護啟動電壓可向上漂移至26.35v，而vout的標稱輸出電壓僅為26v。即，當電壓低于26.35v時，有可能啟動低壓保護，造成功放異常斷電。圖8.5穩(wěn)壓二極管溫度系數(shù)解決措施：保護點設計需考慮器件溫漂和精度的影響。將r313阻值調整為3k，即有： v=3×(1+0.01)×12.6÷(3×(1+0.01)+3.6×(1-0.01)=5.8v； vout(on)=