我们多年来一直在使用一款ADI器件来制造一种系统。最近,我们的采购部门从另一家公司购买了一批更便宜的代销替代器件,结果使用这些器件的整批系统不能正常工作。其数据手册上的每个规格都与ADI器件相同,我们进行过测试,其性能在规格范围内。这是怎么回事?

问题:

我们多年来来一直使用ADI组件。我们利用更经济的设备和一整批系统来使用它们,但却发生故障。这是怎么回事?

RAQ:  Issue 126

答案:

您的系统运行依赖于我们产品的某些特性,这些特性未在数据手册中说明,而且与第二来源的产品不同。

这可能适用于任何器件,不光是IC或有源器件。考虑一个完全不同的场景:我在厨房里备有一瓶辣酱,用来调整咖喱和其他辣菜的辣度。最近,我买了一瓶新辣酱—常用品牌没货,所以我买了另一个史高维尔指标相同的牌子(也就是数据手册规格相同)。第二种辣酱很糟糕—辣度的确相同,但它让人感到辣的速度要慢得多;初尝很温和,但几秒钟后,舌头便火辣辣,这可能导致厨师因判断过快而添加太多辣酱。另外,我的常用辣酱只有辣味,而第二种辣酱除了辣以外,还有苦味,这会破坏精心烹制的菜肴味道。当然,电子器件的味道是不相干的,但其他未指明的参数可能很关健。

虽然我想告诉您,只要继续忠实地使用ADI器件—(这很可能是对的)—就会万事大吉,但必须注意,您得确保采购部门与系统设计人员之间有十分紧密的联络,当因为成本或其他原因而提出变更器件时,应对新器件进行评估,确认它真正兼容。除了纸上和/或仿真试验之外,这种评估还必须包括硬件测试,因为模型并不能模拟器件的所有特性;为了改善运行时性能,宏模型常常故意简化建模人员认为无关紧要的结构。在一本大部头著作中讨论所有可能的问题都是不现实的,何况一篇短文?但是,预测故障的原理是很简单的:问您自己什么样的非理想器件特性可能导致电路发生故障—然后仔细检查。

也许我应该列出多年来碰到的一些问题,但在这里,我想教给大家一种思维方式,而不是详尽地罗列潜在问题清单。

  • 最近的一篇非常见问题解答1 谈到了未使用的器件引脚—我看到过这样的二手来源产品:原始产品中引脚未连接,但二手产品中却有内部连接。
  • 某些运算放大器输入端为高阻抗,甚至有很大的差分电压,而另外一些运算放大器在配合负反馈使用时具有高阻抗(因而差分VIN很小),但当差分VIN > 600 mV时,其保护电路会大幅降低ZIN。
  • 老电路的现代化("改进")的第二来源产品可能使用更快的IC工艺,具有意料之外的更宽带宽、潜在的不稳定性和宽带噪声。
  • 或者,更快的逻辑工艺可能易受ns毛刺影响(其前身忽略了这种影响)。
  • 一个10 nF 50 V陶瓷电容与一个容值相同但更便宜的箔电容相比,电感可能要低得多,因而高频阻抗也低得多。
  • 同是标准(Cat-5)以太网电缆,但两家制造商的产品在损耗和串扰方面可能有很大的差别,导致某个特定系统只能使用其中一家的电缆。

研究、测试、再测试您的硬件,并且牢记墨菲定律2

参考文献

1 James Bryant。"Unused Pins。" 非常见问题,第123期。

2 若有可能出错,则必定会出错。

作者

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James Bryant

James Bryant自1982年起担任ADI公司的欧洲应用经理,直至2009年退休为止。至今仍从事撰写和咨询工作。他拥有英国利兹大学的物理学和哲学学位,同时还是注册工程师(C.Eng.)、欧洲注册工程师(EurEng.)、电机工程师协会会员(MIET)以及对外广播新闻处(FBIS)会员。除了热情钻研工程学外,他还是一名无线电爱好者,他的呼叫代号是G4CLF。