實(shí)用“防呆”電路設(shè)計(jì)實(shí)例(06-100)

　　Mistake Proofing背景及特點(diǎn)

　　Mistake Proofing 起源于日本，最初稱為Fool Proofing，后改為Mistake Proofing，這一理念下的生產(chǎn)質(zhì)量控制體系目的是制造零缺陷產(chǎn)品，主旨是占用很少的時間和人力，利用制具、夾具、電子報警等來防止生產(chǎn)失誤及工傷的發(fā)生。其特點(diǎn)包括：容易操作、安裝簡便、操作人員不需要保持長時間警惕、低成本、能提供實(shí)時反饋和預(yù)防。一個好的Mistake Proofing 系統(tǒng)能預(yù)防失誤而不僅僅是發(fā)現(xiàn)失誤，系統(tǒng)應(yīng)不需要操作人員的注意力，并且很好的預(yù)防人心煩、勞累及精力不集中時發(fā)生生產(chǎn)事故、或生產(chǎn)出有風(fēng)險的產(chǎn)品。

　　這一理念產(chǎn)生后便在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。例如汽車電子系統(tǒng)中，汽車油箱蓋子沒蓋好，汽車不能啟動；汽車車門沒關(guān)好，車不能啟動或用警示燈告知司機(jī)。這些簡單的設(shè)計(jì)，在關(guān)鍵時刻卻能挽救人的生命。在生產(chǎn)設(shè)備中常常有一些檢測手段，當(dāng)設(shè)備操作人員把手伸入危險區(qū)域時，設(shè)備會緊急停止，防止工傷發(fā)生。這些設(shè)計(jì)對于專業(yè)的電子工程師很容易實(shí)現(xiàn)，且只需要很小的成本和人力。但這些理念值得我們設(shè)計(jì)工程師學(xué)習(xí)，下面介紹筆者工作中設(shè)計(jì)的一套Mistake Proofing 測試系統(tǒng)。
　　
　　電路設(shè)計(jì)實(shí)例

　　設(shè)計(jì)背景：通訊基站或3G通訊系統(tǒng)一般對系統(tǒng)的頻率源有很高的精度要求，常用到溫控晶振，一般溫控晶振從上電到頻率穩(wěn)定需要10分鐘左右。因此出廠做頻率測試時要預(yù)上電來加快測試效率。筆者在分析一個型號溫控晶振的不良品時發(fā)現(xiàn)，一些不良是由于產(chǎn)品瞬間電壓反向所致。而該產(chǎn)品的引腳為非對稱設(shè)計(jì)，一面2個引腳, 另一面3個引腳，插入預(yù)上電測示制具時，如果反向映不能放入制具，但是操作人員可能一時大意，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不能插入時，已經(jīng)有了瞬間反向電壓，而12V的電壓會造成一些芯片(IC)的瞬間破壞或潛在危險。這就直接影響到經(jīng)濟(jì)效益，一般一顆溫控晶振市場價為80美元左右。更為可怕的是有時IC的損壞并不是立刻失效，而是到客戶手中后，在通訊系統(tǒng)中使用一段時間后失效，客戶退貨將帶來更大的損失，影響到公司產(chǎn)品信譽(yù)。

　　電路設(shè)計(jì)：為了避免這一側(cè)是失誤發(fā)生，筆者對測試制具作了Mistake Proofing 系統(tǒng)設(shè)計(jì)。電路如圖1所示。U1為光電開關(guān)、 Q1為P-channel MOSFET、 P1為待測產(chǎn)品、D1為發(fā)光二極管。