这是一个时钟问题。

据国外一家国防公司制造部门的电气工程师自述：“我们为我们的军队建造了通常被称为黑匣子的东西。十五年前，我们为一位客户制造了 10 个黑匣子。五年前，客户要求我们再建两个。10年过去了，我们不得不重新装备生产线。然而，第二批的情况有所不同，这使得它在测试中失败了。解开这个谜团需要拉出原理图并遵循信号路径”。

”任务是对两个新盒子进行质量测试。对于质量测试，我们仍然有我们为第一批 10 个盒子建造的定制测试站，设计有仪器来检查盒子的所有功能。将进行初始测试、老化测试，如果一切顺利，将进行最终验收测试。如果这两个新盒子通过了所有这些，那么它们就可以为客户准备好了。这两个盒子顺利通过了最初的测试，没有太多麻烦。

老化是在带有电加热器和冰箱的室内进行温度测试。定制测试站有很长的测试电缆，这些电缆通过腔室壁上的舷窗连接到盒子。老化从环境下的基线测试开始。然后我们把它降到 -54ºC 并在那里冷浸几个小时，以确保整个盒子都很冷。在寒冷时，定制测试站检查盒子的所有功能。

在那次测试之后，我们将温度提高到 55ºC 并在那里热浸几个小时，以确保整个盒子是温暖的。热时，测试站测试盒子的所有功能。热测试后，我们将温度降低到 -55ºC ，然后再做一次。我们重复冷/热测试四个温度循环，大约需要 32 小时才能完成。

当尝试在第一个盒子上进行老化时，它通过了基准热，但在所有四个循环中都未能通过其中一个电路卡上的 MIL-STD-1553 芯片上的内置自测 (BIST) 的冷态。MIL-STD-1553 是一种军用通信系统，用于连接飞机上的设备，以便系统可以进行通信。我们在测试站中有一个仪器，它通过 1553 线路与盒子中的这个特定电路卡通信，验证系统是否正常工作。该通信部分通过冷，但芯片本身未能通过其 BIST 冷。1553 控制器芯片内部发生故障。

用另一个盒子里的那个替换了有问题的电路卡，然后重新启动了老化。四个周期后，相同的 1553 BIST 再次冷失败。我就 BIST 给我们的一位设计工程师打了电话，他告诉我 1553 BIST 功能完全在 1553 芯片内部。他告诉我，它所需要的只是来自外界的干净时钟信号，在本例中为 24 MHz晶振。时钟来自CPU卡，这是盒子里的另一张电路卡，所以我用另一个盒子里的CPU卡替换了CPU卡，然后重新启动了老化。再过四个循环后，结果是一样的。1553 BIST 在所有四个循环中均冷失败。

这时我打电话给我的老板，他过来看看情况。我们决定在 1553 电路卡上的时钟目的地添加一根电线，并将其带到室外，这样我们就可以在天气寒冷时用示波器对其进行监控。将导线放置在环境中，我们拍摄了时钟信号的照片作为基线，然后将腔室冷却并让它浸泡一段时间。经过几个小时的冷浸后，我们打开了盒子，运行了 1553 BIST——它失败了——并拍摄了另一张时钟信号的照片。我们比较了两张照片，但没有发现任何明显的不同。

然后查看了 CPU 卡、主板和 1553 卡的原理图，并绘制了整个 24 MHz 时钟电路链的简单图。就在这时，老板注意到了一些不适合他的事情。

我们的设计工程师最初所做的是将 CPU 卡插入主板时，主板将相同时钟信号的两个独立缓冲输出并联在一起。当一个缓冲源没有足够的驱动能力来服务多个目标电路时，并行缓冲芯片是一种公认的做法。这在缓慢移动的信号环境中可能没问题，但是对于 24 MHz 的时钟信号，这可能会导致问题。并行的每个缓冲区都必须同时打开和关闭，否则可能会导致故障导致不良后果。然而，我们的时钟信号图片没有显示任何故障。

然而，我们发现（假设）并行缓冲区仅驱动主板上的一个缓冲区。我们决定继续并暂时从并联电路中移除其中一个缓冲器。由于这些卡是采用表面贴装技术设计的，我们所要做的就是将缓冲芯片上的输出引线拆焊并将其从走线上提起。这有效地消除了并行缓冲区布置。我们检查了示波器上的信号，没有发现任何不同，所以我们再次将腔室冷却，经过几个小时的冷浸后，我们进行了测试。嘿嘿！1553 BIST 过冷了。我们再次拍摄了冷时时钟信号的照片，但与以前没有任何区别。

显然，将时钟缓冲器芯片与原始电路卡并联在 10 年前制造的原始 10 个盒子上似乎无关紧要，但由于某些未知原因，他们不喜欢新卡上的一些未知原因。我们看不到示波器上的时钟信号有任何问题，但是一旦我们取消并行缓冲区，它终于通过了冷测试。

然后我们重新启动了老化测试，它最终通过了所有四个冷热温度循环，并且颜色鲜艳。我们在另一个盒子上启动了老化，并在 1553 卡上验证了 BIST 冷态失败。接下来我们修改 CPU 使时钟缓冲芯片不并行，启动烧录机并验证 1553 卡通过 BIST。问题解决了。

深圳市晶光华电子有限公司 26年专注提供一站式晶振产品解决方案，产品主要有SMD石英晶振、  车规晶振 、  SMD振荡器等。晶光华始终坚持以品质为基石，品质符合国际IEC和美国ANSI标准。为了满足客户的高标准需求，我司积极整合供应链，真正服务每一位品质客户。