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阻抗匹配及防护措施（图）
对于主要作用是向负载提供功率的放大电路通常称为功率放大电路，其主要特点如下：一是输出功率是指交变电压和交变电流的乘积，即交流功率；二是交流功率是在输入为正弦波、输出波形基本不失真时定义的；三是输出功率大，因而消耗在电路内的能量和电源提供的能量也大；四是晶体管常常工作在极限应用状态，由此要考虑必要的散热措施和过电流、过电压的保护措施。下面就功率放大器的阻抗匹配及防护措施作以扼要介绍。
一、功率放大器的阻抗匹配
在所有电子音像设备中，都有一个功率输出的极佳方案问题，即为了获得极大的功率输出而又不增加电路的投资经费，这就是功率放大器与扬声器系统的极佳组合。
功率放大器组合的目的是为了达到极小的设备投资而获得极大的功率输出，以图1互补型功率放大电路为例：和为功放朱级，工作于低偏置甲乙类互补状态。它的输出功率近似于乙类状态。
为了达到极大输出功率，所以负载的大小应该使功率管的电流输出和电压输出的乘积极大，这时的状态称为功率匹配状态。在音响设备的扬声器系统中音响的输出阻抗应为扬声器组合状态的总阻抗，这样音响的输出功率才是标明的额定标准功率，否则音响的输出功率就达不到要求。
例如：音响标准接头上标明是4Ω、100W，那么该接头上的阻抗就是两个8Q扬声器的并联，每个扬声器可得到50W，这样综合扬声器系统，就是4Ω、100W，否则不能实现100w的功率输出。
二、功率放大器的防护
功率管是功率放大电路中容易受到损坏的器件，损坏的大部分原因是由于管子的实际耗散功率超过了额定数值。另外，若功率放大器与扬声器失配或扬声器使用中长期过载，也极易损坏扬声器(或音箱)，因此，在音响设备中，防护的目的是保护昂贵的功放和扬声器，所以对电源、功放、音箱的过载和短路保护是完全必要的。
1．电源保护：图2是分立元件稳压电路，电路中Ri的是过载电流取样电阻，当其电压大于0.7V时，V13导通，集电极电位下降，调整管V11断开，限制电源输出电流。
图3是可调输出电压模块，功耗达70W，电流可达10A，电压调整率为20.8％，输出电压为1.25～15V，且有短路保护。
当使用开关电源时(例如芯片CWl225)，则有专门的保护控制端第⑩脚，只要输入过电流或过电压信号，即可达到保护目的。
2．功放级晶体管保护：功率放大晶体管除在使用中必须注意环境温度及选用合适的散热器外，主要是考虑过电流和过电压保护问题，目前应用的集成电路都设有限流保护和热切断保护功能(如HAl350、HA2211、LM2879等)，所以在自制功放时须注意过压保护，如图4所示。依靠R内(电源内阻)和Vl、V2的击穿，使过电压不能升高而保护Vl、V2。
3．音箱扬声器系统保护：音响系统的保护有两种意义：一种是音响扬声器的过载；另一种不是音频功率的过大、而是直流电位的偏移，导致无电容隔离的OCL或BTL电路扬声器烧毁。过载时，功放电路已经有保护无须另外考虑，这里仅介绍直流偏移组合音响保护电路。
功率放大电流的特点
对功放电路的了解或评价，主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。
1、为得到需要的输出功率，电路须选集电极功耗足够大的三极管，功放管的工作电流和集电极电压也较高。电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。由于电路中功放管工作状态常接近极限值，所以功放电流调整和使用时要小心，不宜超限使用。
2、从能耗方面考虑，功放输出的功率是由电源提供的，例如收音机中功放耗电要占整机的2/3，因此要十分注意提高电路效率，即输出功率与耗电功率的比值。
3、功放电路的输入信号已经几级放大，有足够强度，这会使功放管工作点大幅度移动，所以要求功放电路有较大的动态范围。功放管的工作点选择不当，输出会有严重失真。
国内和国际功率放大器厂商：
1. **电子设备有限公司是专业生产射频及微波功率放大器的厂商，其频率覆盖100KHz 到18GHz，功率从1W - 1KW不等，同时接受其他公司的订购。
2.国际上有AR，RFHIC ，Alfa，Acom等公司
作为测试工程师，测试方案(Test Plan 我们暂时将TP作为它的简称)的建立是我们一项必不可少的工作，那么如何才能建立一个比较完美的TP呢，接下来我们将简单阐述一下TP的相关问题，以帮助初学者掌握TP的建立过程。
首先，在建立TP之前，我们必须了解它的作用，也就是为什么需要建立一个TP，大家知道：在整个测试开发中，无论是写测试程序已经调试，乃至后期的测试维护，我们都会拿着一个TP作为参考，没有了TP就感觉没了方向，这也是TP极重要的作用，它类似于一个向导的作用，当我们调试中出现问题时，可以拿来参考，参考里面的测试原理图，参考里面的测试规格（spec），参考里面的测试方法等等，这都是需要参考的内容。另外，有了TP，在别人看到你的测试程序时就更容易理解，有了TP，设计工程师也能够看出这些测试项目是否可以保证芯片的性能，甚至有时候，我们的客户也能从中受益，所以TP的重要性不言而喻。
由此，我们可以简单的概括TP的作用：TP是作为测试开发以及后期维护过程中的一种重要参考文件，能够起到指导和帮助测试工程师顺利开展工作的作用，同时，也可以作为不同TE之间的一种重要沟通工具。
在了解了TP的作用之后，接下来我们了解一下TP的主要内容，其中主要的内容莫过于测试原理图、测试项目及方法描述、测试参数的规格(Test spec)，另外还可以包含芯片功能简单介绍，芯片极限工作条件，TP历史修改记录，版本等信息，以方便阅读者理解。下面我们就每一项内容分别说明如下：
1、测试原理图：也就是DUT板或者loadboard的原理图，其中包括了芯片测试时所用到的外围器件，继电器，测试机资源以及测试时所需要的辅助电路等，从原理图中我们可以可以清楚的看到使用的测试机型号，以及测试机配置等信息，关于原理图的设计一般可参考芯片的应用图，再根据要测试的项目，以及选定的测试机来完成。具体实例可参考：音频功放测试实例
2、测试项目及方法描述：测试项目一般包括open/short，功耗ICC或IDD、直流参数，交流参数以及功能测试，数字芯片一般还会包涵数字向量测试，大规模SOC芯片一般都会包括SCAN和JTAG向量，再加上一些功能向量，而测试方法描述可以理解为每项参数是如何测试实现的，如电源加多少电压，多少电流，各引脚状态，继电器状态等，比如测试open/short，VDD加0V，可以从每个引脚拉出100～200UA电流，然后测试引脚电压，描述的时候一定要清楚，不要有歧义。
另外，测试项目的顺序也是很有讲究的，我们一般将open-short作为测试的第一项，为什么要这么做呢？其原因主要有以下两条：A、测试之前，首先要保证测试机资源和DUT（被测芯片device under test）的硬件连接是否完好，由于基本上每个引脚都会测试O/S，所以通过此项参数的测试，基本可以看出硬件连接是否有问题，所以此项参数有时也称为通断测试（continuity）测试O/S的原理可参见：open-short测试原理，
B、可以迅速检验出IC是否失效，而不必浪费大量的测试时间在其他测试项上，一般情况下O/S失效，有两种情况，其一为测试机资源和IC引脚接触不良，可使用万用表检查连接情况解决，其二，为IC本身失效，如果是FT测试，特别是经过CP测试后的FT测试，大部分都是封装的问题，可以直接做FA以确定问题所在，如果是CP测试，在排除了探针接触问题后，基本上可以定位在wafer的问题上。
在测试完O/S后，我们一般会安排ICC作为第二项参数的测试，以检验IC的静态电流或工作电流是否正常，如果IC有关断功能的，可以考虑在ICC之前进行测试。后面可以再安排一些直流参数的测试，再次为功能测试，为关键性能测试，这样安排测试顺序的好处在于可以节省大量的测试时间，因为在IC的量产测试中，测试机一般会设置成fail stop的模式，也就是其中一项参数失效后就不再继续测试后面的参数，而前面的测试参数比较简单，测试时间也比较少，后面的参数复杂，而且时间长，所以会节省很多时间，在出货量很大的时候，这点尤其重要！望初学者予以重视！
3、测试参数的规格：也叫test spec，就是定义每项参数测试值的上下限，比如ICC < 6mA，有时测试规格可以无上限或者无下限，或者都可以有，但不能都没有，测试规格我们可以从芯片的手册上得到，一般要比手册上的规格要严一些，以保证芯片测试后的质量，比如手册上VOS在+-50mv之间，我们在定义FT的测试spec时可以在+-45MV之间，正规的TP里面还应该包含QA的测试规格，QA规格是为了检验FT测试后是否有误测，漏测的IC，其规格可以在FT的spec基础上适当放宽即可，可能的情况下，可以在spec中加上各参数的一个典型值，以更容易知道调试时得到的测试值是否正确，也有利于日后的测试维护工作。
4、测试bin的定义：BIN定义其实也是非常重要的一项内容，可以分为硬件BIN可软件BIN，硬件BIN主要在handler（机械手）在分选不同失效项时起到作用，而软件BIN极大的作用在于TE对测试数据的分析，我们必须对每一项参数进行分BIN，也可以将一大类的参数分为一个BIN，总之是为了我们TE日后的分析服务，当我们拿到datalog或者summary之后，从其中的各BIN的失效情况，就能够知道那些参数失效，从失效参数中，我们可以推测出是IC的问题，还是测试机的问题，还是loadboard的原因等，这当然需要大量的经验积累，已经对IC的理解，才能准确的推测出原因，在此奉劝各位初学者要养成不断总结的习惯，对于同一颗IC出现的各种问题要予以不断的总结，分析，找出其内在的原因，这样才能够运筹帷幄，决胜千里！
有关芯片trim之poly fuse 和metal fuse
传统的Fuse主要有三种：以大电流烧断的金属熔线(Metal Fuse)和多晶硅熔线(Poly Fuse)，或是以激光烧断之金属熔线(Laser Fuse)。Fuse为电子产品中之关键性零组件，其功能为掌管备用内存(Redundancy Memory)切换，或用于射频电路(RF)中，提供可调整之电阻与电容特性(RC trimming)，以及常见使用于安全码(Security Code)、电子卷标之低字码(Low Bit Count)数据储存。
现有市售产品因使用激光烧断、大电流烧断等制程，往往面临不可回复性等问题，如以大电流烧断之金属熔线(Metal Fuse)或是复晶硅熔线(Poly Fuse)，需以较大电流进行，将受限于烧录设备与接脚的设计，而以激光烧断之金属熔线(Laser Fuse) 仅能在芯片封装前进行，应用范围受限，且制程的良率较差。传统制程所衍生之不可回复性与不便利性俱为产业界亟欲改良之缺点，且随着半导体制程技术的进步，市场需要快速适应变化与突破限制的零组件。
Mix电路中常常要用到FUSE，用来trim电路的电阻、电容，以精确修调电压/电流基准源的精度；实际CP烧Poly Fuse和烧Metal Fuse方法基本都一样，都是使用探针probe引接 大电流（视线宽不同，一般150mA，50mS足亦）熔断，一旦熔断之后便不可恢复；（但实际良率可能不大好，会有烧不断的情况发生）这个成本低，使用很普遍。而Laser Fuse的烧断需要专门的Laser Trimming 设备，Laser trim电路的精度比烧Poly Fuse和烧Metal Fuse要好，不过，成本自然也高得多。具体使用哪一种纯粹是公司/个人的偏好，有的人喜欢搞poly，有的人喜欢搞metal。
1、在trim的过程中经常会遇到烧不断或烧坏芯片的问题。
这个问题相信只要做trim的芯片都可能会遇到这样的问题，只不过有些圆片这种问题出 现的少，没有引起测试者的注意，其中烧不断的主要原因在于电流太小，一般烧铝要在 100-500MA左右，甚至更大些，其中MOS工艺的芯片，适当小一些，双极的工艺，可以大 一些，另外还要看铝线的宽度，越宽电流要越大，还有烧时候的等待时间一般5-15MS，一般做trim的PAD间距很近，探针容易碰到一起，造成短路，那就肯定烧不断了， 这种情况一般出现在针卡用了一段时间之后，造成针偏而短路。
烧坏芯片的原因就更复杂一些，一般烧熔丝控制的嵌位电压为5V左右，但实际上在烧的瞬间，trim PAD上的电压可能会达到10V左右（不相信的兄弟可以用示波器抓一下看看），为什么呢，这就是你的引线中存在寄生电感，以及寄生电容，从而构成一个升压电路，抬高了你的电压，这个电压虽然是瞬间的，但对于5V以下工艺的芯片来讲，可能会存在致命的打击！较方便的解决办法是，在靠近trim PAD的位置加上一个较大的电容（可以从0.01～0.1uf之间）来滤掉这个尖峰电压，如果效果还是不佳，可以尝试在trim的源上串一个5欧姆左右的功率电阻（功率要足够大，不然会冒烟的哦）来限制一下电流，另外请注意铝的熔丝电阻在2欧姆左右，多晶的熔丝电阻在100欧姆左右，所以在选择电阻和电容的大小时候要注意一下，两者是有区别的。
2、trim后封装引起的电压偏差问题
此问题也是很头疼的一个综合问题，它涉及到测试、封装工艺、封装材料等因素，总的说来是封装后电压偏差主要是封装造成的，但又不可避免，尤其是当芯片尺寸很小的时候，在封装划片、塑封时产生的应力将会导致电压的变化，可以通过晶圆减薄的厚度不同，和封装材料来控制，作为测试工程师要注意数据统计，根据成测的结果来调整中测的规范。
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关联型号：DCM4623TD2K17E0T00、DCM4623TD2K31E0M00、DCM4623TD2K31E0T00、DCM4623TD2K53E0M00、LD20-23B12R2、LCD20-48S05、LHA150F-24
