對(duì)電子元器件應(yīng)用的研究(一)—來自電子整機(jī)廠的使用信息

1、-28-19988期1998年8月綜述對(duì)電子元器件應(yīng)用的研究(一)來自電子整機(jī)廠的使用信息電力部揚(yáng)州電訊儀器廠陳克明摘要:電子元器件設(shè)計(jì)、制造與實(shí)際使用之間的技術(shù)銜接工作往往被人們所忽視。作者根據(jù)近40年工作之實(shí)踐,從電子整機(jī)實(shí)用技術(shù)的觀點(diǎn)出發(fā),提出選用電子元器件、使之發(fā)揮最佳功能時(shí)應(yīng)注意的一些問題。本文一方面為電子線路工程師提供最佳電路設(shè)計(jì)和選用元器件的程序和方法,同時(shí)對(duì)電子元器件的設(shè)計(jì)、制造、經(jīng)營(yíng)和管理人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)構(gòu)思、編制使用說明書等技術(shù)資料方面也會(huì)起到一定的參考作用。關(guān)鍵詞:可靠性合理使用技術(shù)協(xié)議老化篩選質(zhì)量跟蹤電子整機(jī)的生產(chǎn)中,大量使用各種電子元器件,有些大型整機(jī)所用電子元器件多達(dá)

2、5200余支,若要求整機(jī)能達(dá)到平均無故障工作時(shí)間MIBF為1000小時(shí),那么就要求各種元器件的平均失效率為:-78095%8095%60%75%75%85%80%60%(a)紙介、薄膜電容器(c)電解電容器(b)云母電容器(d)瓷介電容器圖1電容器應(yīng)力比與失效率的關(guān)系曲線 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.-30-19988期1998年8月在對(duì)元器件的實(shí)際使用中,發(fā)現(xiàn)很多是不符合要求的設(shè)計(jì)。例如:用精密電阻器與電位器串聯(lián)使用;高頻電路采用“有感”元件;穩(wěn)壓管并聯(lián)使用;使用電容器不考慮交流

3、分量大小;大功率器件不考慮功耗;控制元件不考慮負(fù)載性能;石英諧振器不考慮電平高低;熱敏元件離發(fā)熱元件太近;不少元器件滿負(fù)荷、甚至超負(fù)荷工作等等。下面詳細(xì)地介紹主要元器件在選用時(shí)應(yīng)注(a)薄膜電阻器意的問題。1.1電阻器選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)在低噪聲和高頻電路中,宜采用金屬膜、氧化膜電阻器。(2)由于碳膜電阻器穩(wěn)定性較差,電阻值大于等于1M時(shí),應(yīng)考慮選用金屬膜電阻器。(3)對(duì)于需耐熱性能較好、過載能力較強(qiáng)的1k),宜選用氧化膜電阻低阻值電阻器(1器。(4)在相對(duì)濕度較高(如達(dá)到80%以上)、溫(b)實(shí)芯電位器度較低(如-40以下)環(huán)境下不宜采用薄膜電阻器(易開路),而應(yīng)選用實(shí)芯或玻璃釉電阻器。

4、(5)在高阻、高壓情況下使用的電阻器,宜選用合成膜或玻璃釉電阻器。(6)對(duì)于要求耗散功率較大、阻值要求不圖2電阻、電位器應(yīng)力比與失效率的關(guān)系曲線器應(yīng)力比與失效率之關(guān)系曲線。在保證電路功能的前提下,盡量用集用成電路代替分立元器件,以提高整機(jī)使用的可靠性。對(duì)于特殊電路,或成本很高的元器件組成的電路,應(yīng)加保護(hù)電路。電路中若使用的是特殊元器件,如:CMOS電路、場(chǎng)效應(yīng)管。應(yīng)具有防靜電工藝措施。對(duì)功耗較大(3W)的元器件,應(yīng)加散熱器,并保證其接觸良好。正確選擇安裝及裝聯(lián)工藝方法,以防止由于結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計(jì)的不合理,造成元器件存在內(nèi)應(yīng)力,而加速元器件的早期失效。高、而精度要求較高的電路,可選用線繞電阻器。但

5、此種電阻器分布電感、電容較大,不能使用在工作頻率2MHz的電路中。(7)同類電阻器,在電阻值相同時(shí),功率越大,則高頻特性也越差。一般合成膜電阻器、實(shí)芯電阻器可工作在幾十MHz頻率下,而薄膜(碳膜、金屬膜、氧化膜)電阻器一般可工作在一百M(fèi)Hz頻率下,而線繞電阻器只能工作在幾MHz頻率范圍內(nèi)。1.2電位器選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)選擇電位器應(yīng)根據(jù)電位器在電路中的作用、環(huán)境條件、特性參數(shù)、轉(zhuǎn)軸及軸端結(jié)構(gòu)是否帶開關(guān)、鎖緊、密封形式、引出及幅度、接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)形式、功率、電流大小、阻值可調(diào)范圍、動(dòng)態(tài)噪 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All

6、rights reserved.對(duì)電子元器件應(yīng)用的研究(一)來自電子整機(jī)廠的使用信息聲要求、分辨力及特性曲線、使用頻率、負(fù)荷耐磨壽命、成本等綜合考慮。(2)用聚碳酸脂等合成樹脂制成的電位器,-31-不要在含有氨、胺、堿溶液、芳香族碳?xì)浠衔?、酮類、鹵化碳?xì)浠衔锏然瘜W(xué)物品濃的環(huán)境中使用,以延長(zhǎng)使用壽命。(3)帶有軸套的電位器(如WH159-113-2)在安裝時(shí),其螺母緊固強(qiáng)度應(yīng)小于10kgf.Cm,否則將影響轉(zhuǎn)動(dòng)手感,或造成軸套損壞。(4)使用電位器時(shí),要按規(guī)定操作,不能用與接觸刷的行程比成正比的減少,以保證通過的電流不超過電位器容許的額定值,防止由于電位器局部過載而失效。額定功耗的選擇,應(yīng)注

7、意在整個(gè)范圍內(nèi)都能滿足需要,并留有一定余地。一般使用的電阻值為總阻值的50%以上,而在其上所加的允許功耗,只能在額定功耗的2530%左右,以便有一保險(xiǎn)系數(shù)。為防止阻值調(diào)整接近于零時(shí),電流不超過允許的最大值,電位器的電路中,就串聯(lián)一只限流電阻,以防止電位器過流損壞(如圖4(b)所示)。在信號(hào)電路中使用的電位器,外殼應(yīng)良好接地,防止干擾信號(hào)的影響。(10)高阻值的電位器,當(dāng)電流通過電位器力過猛,以免造成電位器接觸不良,使動(dòng)噪聲或接觸電阻增大,影響使用性能。(5)在集成電路組成的電路中,一般選用電壓低、功率小、體積小的小型或超小型電位器。(6)電位器是最容易損壞的元器件之一。所以,電位器的使用條件,

8、不能超過規(guī)定的要求。當(dāng)實(shí)際使用環(huán)境溫度超出規(guī)定的使用溫度后,應(yīng)按電位器減功耗溫度曲線降功耗使用,同時(shí),要有相應(yīng)的通風(fēng)、散熱條件。(7)電位器引出端,一般1點(diǎn)接地或接低電位,作為公共輸入、輸出端;2點(diǎn)引出端作為下一級(jí)的輸入端;3點(diǎn)引出端接電源或高電位點(diǎn),或接前級(jí)的輸出(如圖3所示)。對(duì)于有接地焊片的電位器,焊片一定要接地,以防止外界干擾。(8)當(dāng)電位器作分壓器使用時(shí)(調(diào)整電壓使用),最合理的使用方法是將功耗加在電位器引出端1和3之間,即電位器總阻值上可滿負(fù)荷承受額定功率。(9)當(dāng)電位器作變阻器使用時(shí)(調(diào)節(jié)電流使時(shí)所產(chǎn)生的電壓降,不得超過電位器允許的工作電壓。(11)低阻值的電位器的工作電流不得超

9、過接點(diǎn)允許的最大電流。(12)實(shí)芯電位器的耐熱性、耐濕性、耐磨性、穩(wěn)定性均比碳膜電位器好,但成本略高。(13)金屬玻璃釉電位器的高頻特性、熱穩(wěn)定性、耐溫性能、耐濕性能、耐磨性能均比實(shí)芯電位器、碳膜電位器好,可在可靠性較高的電路中采用。1.3電容器選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)固定電容器接入電路時(shí),應(yīng)將外殼上有黑圈、黑點(diǎn)或類似其它顏色的標(biāo)記一端,接在電路低電位或低阻抗的一端。(2)電路需要幾只電容器串聯(lián)時(shí)(特別是大用),應(yīng)按圖4(a)的方式連接,并要考慮實(shí)際使用的一部分電阻值與總阻值之間的比例大小。也就是說,允許功耗應(yīng)(a)(b)圖3電位器接線圖圖4作變阻器使用時(shí)電位器的接法 1995-2004 Ts

10、inghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.-32-19988期1998年8月容量的電容),為防止各電容的漏電而影響電壓分配,可在每只電容上并聯(lián)一只適當(dāng)?shù)碾娮?如圖5所示。其電阻的阻值一般在100k1M之間。在高頻旁路電路中,應(yīng)選用具有引線的電容器與穿心電容器并聯(lián)使用。避免僅使用穿心電容器造成體積過大現(xiàn)象;在高頻(500MHz以上)電路中,宜全部采用無引線的金屬電容器;不論使用以上哪種電容器,引出線應(yīng)愈短愈好。同時(shí)要求焊點(diǎn)園滑,絕對(duì)不允許出現(xiàn)虛假焊現(xiàn)象。(8)電容器串并聯(lián)時(shí)應(yīng)注意的問題圖5大容量電容器串聯(lián)方法(3)低頻瓷

11、介電容易被脈沖電壓擊穿;金屬兩只電容串聯(lián)以后的總?cè)萘緾串=C1C2/(C1+C2)。并聯(lián)以后的總?cè)萘緾并=C1+C2;化電容不適合在較大脈沖電流的電路中使用;在脈沖電路中,可使用云母、聚丙烯電容;陶瓷電容盡量不要使用在音響設(shè)備的電路中;滌淪電容一般使用在低頻電路中;玻璃釉電容器的電氣性能,可與云母電容相媲美,在200高溫下仍能正常工作,且損耗小;聚碳酸脂薄膜電容器可在125高溫電路中工作;云母電容適合在高頻電路中工作。(4)聚苯乙烯電容適合于RC時(shí)間常數(shù)要串聯(lián)后每只電容器上所承受的電壓,與其容量的大小有關(guān)。容量愈大,承受電壓愈低;容量愈小,承受電壓愈高。串聯(lián)端電壓之和,等于串聯(lián)電容器組兩端的總

12、電壓。所以串聯(lián)使用所選的每只電容器的耐壓值要比計(jì)算出來的高一個(gè)等級(jí)的數(shù)值;并聯(lián)后每只電容器在電路中所承受的電壓是相等的。因此,耐壓應(yīng)一致,若不一致,則其中最小耐壓的電容器,不得低于電路上所加的電壓。(9)電解電容器求大的電路(特別適合音響電路),但耐溫性能差,可在65以下的工作環(huán)境中使用。由于它具有低電平開路的特點(diǎn),所以實(shí)際使用電壓不應(yīng)低于額定工作電壓的85%。(5)電容器在脈沖電路中工作時(shí),其交流分電解電容適合在工頻或雙倍工頻的濾波或旁路電路中使用,且電路阻抗愈低愈可靠;電解電容有正負(fù)極之分。鉭電解電容的溫度特性、頻率特性、可靠性都很好;同時(shí)漏電流極小、貯存性能好、使用壽命長(zhǎng)。它適合在超小型

13、、高可靠高穩(wěn)定性的電路中使用,但過載能力差,耐壓一般不超過125V,價(jià)格較貴;在我國(guó)嚴(yán)寒地區(qū)使用的電子設(shè)備,不宜量的最大值,一般不得超過額定直流工作電壓數(shù)值的百分比如下:頻率在50Hz時(shí),為20%;在100Hz時(shí),為5%;在10kHz時(shí),為2%。同時(shí),其交流分量的最大值和直流電壓之和,應(yīng)不超過額定直流工作電壓。(6)任何電容器都存在損耗,從電路角度上來說,希望損耗愈小愈好。在高頻電路尤其重的比較。要。圖6是部分電容器的tg(7)工作頻率是選擇電容器重要的依據(jù):在高頻小信號(hào)電路中,應(yīng)選陶瓷、云母介質(zhì)的電容器;在高頻大功率(指100MHz以上)電路中,應(yīng)選擇可變電容器,并組成匹配電路;分布圖圖6部

14、分電容器的tg 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.對(duì)電子元器件應(yīng)用的研究(一)來自電子整機(jī)廠的使用信息選用液體電解質(zhì)的鋁電解電容器(因容量損失增大),而應(yīng)選用固體鉭電解電容器;太大,tg電解電容器在交流電路或脈動(dòng)電路中工作時(shí),其交流電壓的峰值不允許超過規(guī)定的峰值電壓值。其值可按下式近似計(jì)算:U交峰5.65Ctg-33-容器的容量應(yīng)為實(shí)際所需電容的2倍;而直流工作電壓,則為實(shí)際所需直流工作電壓一半以上;使用在較寬頻帶范圍內(nèi)作濾波或旁路使用時(shí),為了改變其高頻性能(如高級(jí)音響設(shè)備,希望低音豐富

15、、高音透明度高、悅耳、不失真),可采用旁路法,即用一只高質(zhì)量的小電容器C2,來旁路主電容器C1(如圖8所示)。C1為電解電容器,容量大,作低頻通路;C2為薄膜、玻璃釉電容器,容量小作高頻通路。一般C2的容量為C1的1%左右;為防止電路通斷瞬間大電流對(duì)電容器介質(zhì)的破壞,可在電路中設(shè)計(jì)一定的阻抗(約/V,但總阻抗不應(yīng)超過5)與電容器串0.03接使用,以延長(zhǎng)電容器的使用壽命;由于電解電容器本身結(jié)構(gòu)的原因,容易出現(xiàn)“低電平”開路的問題,所以應(yīng)與薄膜電容器一樣,不宜過量降壓;電解電容器設(shè)計(jì)安裝應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件,防止由于熱源而造成電容器芯子的干涸,損耗加大和容量損失;對(duì)高質(zhì)量整機(jī)所用的電解電容,必須對(duì)生產(chǎn)廠

16、家提出特殊要求。(10)電路設(shè)計(jì)時(shí),可用優(yōu)質(zhì)薄膜電容器代式中:S殼為電容器外殼的表面積(cm2);f為交流峰值電壓正弦波頻率(Hz);C為電容器的實(shí)為在f頻率下?lián)p耗角的正際電容量(F);tg切值(%);t可在電容技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中得知,S殼可可以從儀表上測(cè)得,所以計(jì)算出,而f、C、tgU交峰是很容易被計(jì)算出來的。同時(shí)峰值電壓與直流電壓之和,不允許超過電容器額定直流工作電壓,且最高交流峰值電壓隨工作頻率的增加而減小。當(dāng)工作頻率達(dá)到10kHz時(shí)交流峰值電壓應(yīng)為規(guī)定值的50%以下。使用頻率的提高,將引起電容量和損耗角正切值的顯著增加,所以應(yīng)特別注意這一情況;有極性的電容器不允許負(fù)壓工作。也就是加在電容器上的

17、直流電壓成分,與交流電壓峰值之差應(yīng)大于等于0,超出此規(guī)定,應(yīng)選用無極性電容器?；?qū)芍煌?guī)格的電容器負(fù)極連起來,而將兩個(gè)正極分別接在電路中,即成兩個(gè)背對(duì)背工作的電容(如圖7所示)。此時(shí)每只電替電解電容器使用,它有以下優(yōu)越性:能承受比高質(zhì)量的鉭、鋁電解電容器高出5倍左右的紋波電流的能力;能承受200%過壓脈沖信號(hào),100%反向電壓;能修補(bǔ)擊穿狀態(tài)“自愈”能力;開關(guān)電路中,可選用聚碳酸脂、聚丙烯電容器。聚碳酸脂電容器,使用諧振頻率高、耐溫高達(dá)125(當(dāng)超過85時(shí),每升高1則加在電容器上的電壓應(yīng)下降1.25%);薄膜電容器(如聚碳酸脂電容器)代替電解電容器,能改進(jìn)揚(yáng)聲器的音質(zhì);在高頻開關(guān)電源中,使用

18、聚碳酸脂電容器比電解電容器有如下優(yōu)點(diǎn):圖7兩只電解電容器組成的無極性電容器連接圖圖8采用旁路法保證電路高低頻性能 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.-34-19988期1998年8月在-55+125范圍內(nèi),最大容量變化僅為2%;電容量不隨頻率的升高而下降;等效串聯(lián)電阻低,電源效率高;等效串聯(lián)電感ESL低,固有諧振頻率高;在超過工作溫度范圍后的等效串聯(lián)電阻ESR影響不明顯;具有200%的過載能力,有擊穿“自愈”能力,且不存在漏電解液的問題;在高頻大容量的應(yīng)用場(chǎng)合,聚碳酸脂比聚丙烯電容器好。

19、(11)鋁電解電容器和薄膜電容器的工作電圈,體積將大大縮小,Q值也有所提高。1.5二極管選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)根據(jù)需要正確選擇型號(hào),同一型號(hào)的整流二極管,方可串、并聯(lián)。同時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要決定是否加入均衡裝置。串聯(lián)使用時(shí),每只二極管在每100V峰值電壓時(shí),應(yīng)并聯(lián)一只70k左右的電阻器;并聯(lián)使用時(shí),每只二極管應(yīng)串聯(lián)一只左右阻值的電阻器。100(2)整流二極管在反向電壓下降20%使用時(shí),其可靠性可保證。整流器應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)過電壓使用。工作在容性負(fù)載時(shí),其額定整流電流應(yīng)降低20%使用。(3)硅管與鍺管不能替換,同一性質(zhì)的二極壓過低,將有可能由于內(nèi)部引出線接觸不良,而出現(xiàn)“低電平開路”的問題。所以對(duì)于上述

20、兩種電容器的使用電壓,應(yīng)在電容器額定工作電壓的80%95%為宜。過低的降額會(huì)出現(xiàn)相反的效果。1.4電感器選用時(shí)應(yīng)注意的問題為提高電感器的Q值,減少損耗,可采取如下工藝設(shè)計(jì)措施。(1)在2MHz以下頻率電路中使用的電感器,可使用多股勵(lì)磁線繞制,以減少集膚效應(yīng)所引起的損耗。(2)在高于2MHz頻率使用的電感器,可管的替換,其最高反向工作電壓及最大整流電流,要與被換二極管相同或更高。(4)穩(wěn)壓管可以串聯(lián)使用,不能并聯(lián)使用。當(dāng)環(huán)境溫度超過50時(shí),每升高1,應(yīng)將最大耗散功率降低1%。電流及功率不允許超過極限值。替換穩(wěn)壓管時(shí),穩(wěn)定電壓范圍應(yīng)相同,最大穩(wěn)定電流IMAX應(yīng)相等或更大。(5)二極管的最高允許工作

21、溫度:鍺管不應(yīng)超過80,硅管不應(yīng)超過100。(6)為了使二極管能在較寬的范圍內(nèi)保持以采用0.31.5mm單根線繞制。間繞時(shí),可用鍍銀銅線繞制。(3)線圈直徑越大越好。(4)采用凸筋(緣)線圈骨架或無骨架方式溫度系數(shù)達(dá)到最小的溫度特性值,可將二極管與穩(wěn)壓管串聯(lián)起來,使它們的溫度系數(shù)互相抵消。但此時(shí)它們的反向漏電流也會(huì)增加。(7)高頻及脈沖電路中使用的二極管,引出線應(yīng)盡量短,最好貼板安裝。(8)引出線彎角處應(yīng)離根部大于2mm,焊以減少線圈分布電容,分段繞制亦能減少多層線圈分布電容。(5)對(duì)外徑一定的單層線圈,繞阻長(zhǎng)度L是外徑D的70%時(shí),則損耗趨于最小;當(dāng)多層線圈的繞阻長(zhǎng)度L是外徑D的35%,繞阻

22、厚度h為外徑的60%左右時(shí),其損耗也最小。同樣,接離根部應(yīng)大于5mm,焊接時(shí)間應(yīng)小于3s,電烙鐵應(yīng)小于60W。1.6晶體管(電流控制器件)選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)晶體管的工作點(diǎn)隨所使用的電壓和電當(dāng)3h+2L=D時(shí),則損耗也最小。用屏蔽罩的線圈,其L/D=1時(shí),性能最佳。(6)在電感相同的情況下,采用磁芯的線流的不同而變化。所以,特性表中的參數(shù),是在特定條件下的參數(shù)值,而且是指環(huán)境溫度為25時(shí)的數(shù)值。(2)當(dāng)晶體管在高于25使用時(shí),功率適 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.對(duì)電子元器件應(yīng)用

23、的研究(一)來自電子整機(jī)廠的使用信息當(dāng)降低,一般可按下述公式計(jì)算:PCM=(T1-T0)/RT-35-式中,PCM為晶體管集電極最大功耗;T0為使用環(huán)境溫度;T1為最高溫度;RT為熱阻(從手冊(cè)中可查閱)。(3)不論靜態(tài),動(dòng)態(tài)或不穩(wěn)定態(tài)(指電路啟、閉期間),均要防止電流、電壓超出極限值。也不允許兩項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)同時(shí)達(dá)到極限值。提高晶體管的使用可靠性的具體措施是:增大電壓和電流余量,改善散熱條件。(4)晶體管電流、功率增益隨使用的工作頻率而改變。當(dāng)晶體管工作于開關(guān)狀態(tài)時(shí),只使用其飽和狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)。所以給出的工作放大區(qū)參數(shù),實(shí)際是無意義的。(5)晶體管應(yīng)盡量避免靠近發(fā)熱元件,以減工作進(jìn)行了分析。圖10

24、則表示圖9電路的變化與ICE之間的關(guān)系。由圖10可見,即使增加1.2倍(由29增為64),ICE的變化也不會(huì)超過7%。通過合理的選擇元器件的數(shù)值,值還可以減小,以便降低到容許值的范圍內(nèi)。(12)晶體管參數(shù)中,最容易受溫度影響的是ICE、VBE和。其中,ICE、VBE隨溫度變化情況如下:硅管:每增高6ICE上升一倍;鍺管:每增高10ICE上升一倍;硅管:VBE近似等于1.7mV/。(13)在晶體管作為參數(shù)放大器的穩(wěn)壓電源中,常用穩(wěn)壓二極管的溫度系數(shù),來抵消晶體管VBE溫度系數(shù)的影響。(14)為保護(hù)功率管不過熱,最有效的方法少溫度變化和保證管殼散熱條件良好。特別當(dāng)功率管的耗散功率大于5W時(shí),應(yīng)加散

25、熱板或散熱器。(6)為減少低頻放大器的音頻訊號(hào)失真,要是采用熱敏電阻器。它適用于功率放大和電源使偏置晶體管與輸出晶體管之間有密切的熱跟蹤。通過安裝較大的散熱器(當(dāng)然要在電路結(jié)構(gòu)允許的前提下),不僅可增加輸出級(jí)的可靠性,而且可以獲得更佳的音質(zhì)及其輸出性能。(7)不能改變加到晶體管的電壓極性。即硅管、鍺管是不能互相替換的。(8)超高頻晶體管或高頻開關(guān)管,在試驗(yàn)或測(cè)試時(shí),要防止自激而燒毀。同時(shí),在測(cè)試過程中,開路電壓不能太高,否則易擊穿。(9)焊接晶體管時(shí),應(yīng)采用熔點(diǎn)不超過150的低熔點(diǎn)焊錫;電烙鐵以60W以下為宜,圖9與值關(guān)系不明顯的測(cè)試電路時(shí)間應(yīng)小于5秒鐘。(10)不允許在引出線離外殼5mm以內(nèi)

26、的地方進(jìn)行焊接或折彎。在甚高頻或脈沖電路中使用的晶體管,引出線應(yīng)盡量短。(11)為了減少值對(duì)溫度的依賴性,應(yīng)盡可能采用與值變化關(guān)系不大的電路設(shè)計(jì)方案。圖9是一種溫度與值關(guān)系不太大的典型電路。對(duì)該電路在2535最不利工作條件下圖10圖9所示的電路的變化量與ICE的關(guān)系 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.-36-19988期1998年8月電路。必要時(shí)可將熱敏電阻器緊固在晶體管管殼上。圖11就是采用熱敏電阻器的示意圖。(15)為預(yù)防功率管出現(xiàn)二次擊穿,應(yīng)盡量電壓越低,互導(dǎo)率越高。(2)結(jié)型場(chǎng)效

27、應(yīng)管的源、漏極可以互換使用。(3)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管,在柵極開路時(shí),極避免采用電抗成份過大的負(fù)載,并選擇合理工作點(diǎn)及工作狀態(tài),使之不超過功率管的安全工作區(qū)。使用保護(hù)電路能一定程度地避免或減輕二次擊穿的發(fā)生。(16)在滿足整機(jī)要求的前提下,晶體管的易受周圍磁場(chǎng)作用,產(chǎn)生瞬間高電壓使柵極擊穿。故在存放時(shí),應(yīng)將三個(gè)腳短路,以防靜電感電荷而擊穿絕緣柵。(4)工作點(diǎn)應(yīng)不超過額定漏源電壓、柵源電直流放大倍數(shù)HFE不宜過高,太高的放大倍數(shù)容易自激,參數(shù)變化也大。(17)晶體管接入電路時(shí)應(yīng)先接通基極,發(fā)射極與集電極間有偏壓時(shí),不得斷開基極電路。(18)晶體管的替換,必須遵循以下原則:壓、耗散功率及最大電流所允許

28、的數(shù)值。(5)焊接時(shí)應(yīng)注意:電烙鐵應(yīng)小于等于25W并良好接地,最好用內(nèi)熱式烙鐵;先焊柵極,以防擊穿;工作臺(tái)面應(yīng)良好接地;盡量不穿尼龍服裝(易產(chǎn)生靜電)。(6)測(cè)試絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)測(cè)試儀器應(yīng)良好接地,以免擊穿柵極。(7)需采取防潮措施,以防止由于輸入阻抗類型相同:所用主要材料(硅或鍺)、極性(PNP或NPN)必須相同。主要特性相近:指集電極最大允許直流電流ICM、集電極最大直流耗散功率PCM、三個(gè)擊穿電壓(BVCEO、BVCBO、BVEBO)、直流飽和壓降VCES、頻率特性相近。一般地說性能高的晶體管可代替性能低的。低頻小功率管可以被任何高、低頻功率管代替,但截止頻率fT不能太高;高頻小功率管一

29、般只要fT符合要求,均可代換,但應(yīng)選用內(nèi)反饋小的晶體管,一般HFE20即可。對(duì)于低頻大功率管,只要PCM、ICM、BVCEO符合要求,都能代換,但應(yīng)考慮HFE、VCES的影響。1.7場(chǎng)效應(yīng)管(電壓控制器件)選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)場(chǎng)效應(yīng)管互導(dǎo)率大小與工作區(qū)有關(guān)。的下降,而造成場(chǎng)效應(yīng)管性能的降低。(8)表2所列為不同類型場(chǎng)效應(yīng)管的偏置極性(以源極S為基準(zhǔn))。1.8集成電路選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)所有集成電路使用時(shí),不允許超過參數(shù)表所規(guī)定的數(shù)值。(2)對(duì)于數(shù)字集成電路,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其速度、抗干擾能力和價(jià)格。一般速度愈高,抗干擾能力愈高,價(jià)格愈高。(3)集成電路電參數(shù)優(yōu)劣與穩(wěn)定可靠性兩者沒有直接關(guān)系

30、。(4)焊接時(shí)應(yīng)注意的問題焊接溫度不宜過高,一般電烙鐵的功率應(yīng)小于25W,并應(yīng)良好接地;表2FET偏制極性類型VDS極性VCS極性圖11采用熱敏電阻保護(hù)大功率器件不過熱 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.對(duì)電子元器件應(yīng)用的研究(一)來自電子整機(jī)廠的使用信息焊接時(shí)間不能過長(zhǎng),一般應(yīng)小于3秒;一般使用松香的酒精溶液作焊劑,不能使用有腐蝕性的焊劑。焊接后可用酒精輕擦焊點(diǎn),但不允許整塊電路放入溶劑中浸泡;在整機(jī)中需要更換集成電路時(shí)(指焊接的),必須切斷電源;扁平形集成電路引線成形、焊接時(shí),應(yīng)與印

31、制板平行,不得穿引扭焊,引線不得自根部彎折。(5)雙列直插式集成電路最好采用集成電-37-或電參數(shù)的變化,從而影響石英諧振器的頻率穩(wěn)定性。(3)對(duì)于頻率在50500kHz范圍內(nèi)的石英諧振器,其等效串聯(lián)電阻ESR應(yīng)小于1k,過大將使一部分能量消耗在石英諧振器內(nèi)部,會(huì)造成停振。(4)為了使石英諧振器達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的振蕩頻率。負(fù)載電容數(shù)值一定要恰當(dāng),過大或過小均會(huì)給產(chǎn)品性能帶來影響。(5)任何石英諧振器達(dá)都有一些不需要的路插座。(6)功率集成電路應(yīng)與適當(dāng)?shù)纳崞骰蛏岚寰o密接觸,以保證良好的散熱。(7)CMOS集成電路具有極高的輸入阻寄生振蕩頻率,應(yīng)在電路上采取適當(dāng)措施將其抑制掉。1.10開關(guān)選用時(shí)應(yīng)

32、注意的問題(1)應(yīng)根據(jù)整機(jī)線路的具體需要、結(jié)構(gòu)尺抗,少量電荷就會(huì)產(chǎn)生較高電壓。為防止感應(yīng)擊穿,要求一切測(cè)試儀器、電烙鐵及電路本身良好接地。同時(shí),操作人員應(yīng)減少走動(dòng),不穿尼龍服裝。貯存時(shí),為防止外界感應(yīng)電勢(shì)擊穿,必須將此電路放置在防靜電的包裝容器、金屬屏蔽盒或用金屬箔包裝好的裝置內(nèi)。(8)數(shù)字集成電路剩余的輸入端,根據(jù)電路的具體情況有如下三種處理方法。即懸空、并聯(lián)、接高電位(如圖12所示)。1.9石英諧振器選用時(shí)應(yīng)注意的問題(1)精密度要求較高的石英諧振器,常用金寸、裝配位置,選用合適的開關(guān)。(2)在焊接開關(guān)時(shí),焊劑、潤(rùn)滑油不能擴(kuò)散污染到觸點(diǎn),以免接觸電阻增大。(3)觸點(diǎn)應(yīng)清潔,不受污染。1.11氣體放電管(1)氣體放電管一定要安裝在被保護(hù)物的引入端,其上端接在線路的“入口”上,下端良好接地(如圖13所示)。(2)放電管的伏秒特性,與被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性要正確配合。放電電壓一定要小于被保護(hù)設(shè)備的電壓,即放電管的沖擊擊穿電壓在任何時(shí)刻都要比被保護(hù)設(shè)備的沖擊放電電壓低,這樣才能有效地保護(hù)電子設(shè)備。(3)放電管的伏安特性與被保護(hù)的電氣設(shè)屬外殼