混合集成特定頻率信號發(fā)生器的設計簡介

isp 1016E-2芯片用于完成第二、第三級保險解除控制邏輯、時序判斷、特定頻率信號的產(chǎn)生等功能?？刹捎猛瑯拥姆诸l與累計計數(shù)方法,來對二、三級解保信號進行抗干擾濾波處理。若接收到第二級解保信號且判斷一、二級解保信號時序正確,則發(fā)驅動信號并變?yōu)榈碗娖?同時驅動第二級保險動作;若判斷時序不對,則封閉第二級解保信號接收通路(不再接收);在接收到控制系統(tǒng)給出的第三級解保信號并確認這三級解保信號的時序關系正常后,系統(tǒng)將輸出特定頻率和占空比的5 V特定頻率信號。

4 系統(tǒng)可靠性及版圖設計

為了使電路能更安全可靠的工作,各路的開關信號都先經(jīng)過光耦再輸入電路。輸人地與輸出地嚴格分開可保證電路電子元器件的安全;為了減小外界對電源的干擾,設計時應在供電電源與地之間、芯片的工作電源上都接入濾波電容以進行濾波處理,從而保證電路正常工作。

電路程序設計包含了對各種環(huán)境信息的綜合判斷,如抗干擾、抗抖動處理、時序判斷等功能。采用“時間窗、時序判斷”等技術措施進行綜合控制設計可濾除ms級的干擾信號,從而保證系統(tǒng)安全可靠地工作。

此外,該電路還具有單檢與重新解保功能。程控采用雙套備份、冗余設計。需要單套檢驗與聯(lián)試時,可以給一套程控的isp芯片一直加上復位信號,這樣可檢驗另一套引信的功能;在系統(tǒng)運行過程中,如在三級解保后發(fā)現(xiàn)目標跟蹤有誤,可以接收復位信號,并通過程控重新進行解保動作。

在版圖設計時,器件的放置和分布既要考慮電路合理布局,散熱均勻,也應考慮工藝加工過程中的組裝生產(chǎn)。具體可將元件按照功能相對集中放置;輸入、輸出線分開放置,并按工作順序排列;布線時,電源線和地線均應短而粗,要盡量減少相互之間的電磁干擾。

該電路共采用兩片邏輯器件來完成邏輯功能。每一片芯片有44只管腳(PLCC封裝)。兩片芯片之間、芯片與外圍電路之間都會相互提供信號,連線縱橫交錯,交叉往來連線復雜,且電路體積要求也比較嚴格,這都會在版圖設計過程中增加布版的難度。因此,在設計時,兩只芯片的放置位置與方向要用畫圖軟件反復比較和驗證,以盡量減少相互之間走線的交錯和復雜度;布線時最好將縱線在同一層面,橫線在另一層面,并用介質(zhì)絕緣。在線路走線上,連線應盡可能短,并使布線盡可能優(yōu)化。

5 工藝制作及加工

本產(chǎn)品的工藝加工沒有選用PCB板表面貼裝技術,主要是因為PCB板組裝時過多的焊接連線、焊點、接插件等嚴重阻礙了生產(chǎn)率和可靠性的進一步提高;另外,電路的工作頻率和速度的提高也要求盡量縮短信號在系統(tǒng)內(nèi)的傳輸延遲。為此,電路專門選用了厚膜混合集成工藝,即用厚膜多層布線工藝來制作導電帶和電阻器;晶體管、單片集成電路等則采用裸芯片組裝金絲球焊鍵合,封口采用平行縫焊技術充氮氣密封。厚膜工藝可減少電路體積,提高精度、穩(wěn)定性和產(chǎn)品可靠性,且利于批量生產(chǎn)。

在厚膜工藝中,電容器應采用粘接工藝;光藕、MOS管等器件應采用載流焊工藝。PLCC封裝的可編程邏輯器件加工相對比較少。在初期載流焊組裝邏輯器件過程中,由于邏輯器件管腳較多且細短(焊區(qū)面積僅1.8mm×0.4mm,相鄰管腳的間距約0.3mm),故在點焊料時,因焊料流量不容易控制,焊料極易將相鄰管腳粘連在一起而造成短路現(xiàn)象。加工時經(jīng)常要擦除短路處的焊料并重新點膠反復操作,這都會極大地影響效率。經(jīng)過摸索實驗。筆者專門配置了直徑較小的點焊劑的針孔來減小流量和焊接面積,圖2給出了該產(chǎn)品的主要工藝流程圖。

6 結束語

混合集成特定頻率信號發(fā)生器是某軍事系統(tǒng)中常用的組件之一。本文通過在軟件、制版、工藝等方面的一系列設計,最終實現(xiàn)了該器件邏輯功能的集成化、小型化。經(jīng)多次聯(lián)機測試證明,該器件性能穩(wěn)定、工作正常、其電性能指標完全滿足系統(tǒng)和用戶的要求。目前,用戶已連續(xù)小批量訂貨。此外,該產(chǎn)品還可以根據(jù)系統(tǒng)需要修改程序軟件,以輸出不同頻率、不同占空比的信號。由此可見,該產(chǎn)品具有易于擴展和設計升級等優(yōu)點。而且電路體積小、精度高、重量輕,使用靈活,具有重要的使用價值和良好的應用前景。