曾經(jīng)的我呢，還是一個單純的小攻城獅，當自己設(shè)計完的電路板通過了功能測試、性能測試、環(huán)境實驗后，我就可以開開心心的玩耍了。但是永遠也想象不到，用戶會把你的產(chǎn)品用在什么地方（客戶你們考慮過產(chǎn)品的感受嗎）。

具體是這樣的：一個很簡單的串口RS485電路，如下圖所示，用了這個電路后，就不要單獨信號去管理485芯片的收發(fā)分時了（是不是很方便，我也這么想的）。

問題就是出現(xiàn)在這個電路上，我們做環(huán)境實驗的時候，是在55℃做的一點點問題都木有，該收收，該發(fā)發(fā)。但是一到了用戶那里，工作一小會就掛了，啥也木的了。經(jīng)過本人的現(xiàn)場排查（踩點），你知道用戶放在哪里嗎？他放在一個發(fā)熱量巨大的發(fā)動機旁邊（我TM，算了客戶是上帝）！

本人親自實際測了一下周圍環(huán)境溫度都48℃以上，而且為了防塵，我的板卡和一個發(fā)熱巨大的主控放在一個盒子里面，并且還沒有風扇，這就導(dǎo)致盒子里面的溫度至少70℃（你們是要搞燒烤嗎）。那個安裝環(huán)境啊，沒法說，還不方便測量，我也很絕望?。?/span>

然后我靈機一動，就對身后的嵌入式軟件小哥說，是不是你軟件配置有問題，人家ARM高溫了會降頻，你是不是沒有配置好，導(dǎo)致收發(fā)有問題的（因為暫時我也不知道問題所在?。?。

小哥委屈地說：“沒有啥特殊的啊，我都快把手冊翻爛了也沒有看到啊?！蔽夷兀紫缺磉_對其深深的同情，然后說：“哥回去幫你好好想哪里出問題了?！?br />

回到公司后，我就用熱風槍使勁對著ARM吹，結(jié)果毛事沒有，好家伙，鍋是甩不掉了，剩下的電路一步一步的吹吧，當吹到三極管時（圖中Q4），果然沒得數(shù)據(jù)了，看來是三極管的事情?？墒堑湶粏涡邪。淮岛?，當溫度降下來了也沒得數(shù)據(jù)了，難道吹壞了？

仔細一瞅，嘿！把電阻給吹掉了（F***，在硬件的道路上一帆風順是不存在滴），焊上電阻后調(diào)小風量，加大熱度繼續(xù)吹，還是出事了，那就目標鎖定，測波形吧。

分別測量上圖中所標識的1、2、3點，其中電路設(shè)計中用的限流電阻為1K，三級管為9013。首先測量在常溫下三個測試點得波形吧，第一點波形為隔離芯片ADuM1201輸出引腳，其波形如下圖所示，輸出電壓幅值為5V（忽略掉背景那個人影）。

第二點波形為9013三級管基極控制電壓，其波形如下圖所示，輸出電壓峰值約為700mV，波動范圍約為200mV，即當電平為0.7V時三極管導(dǎo)通，當電平為0.5V時三級管關(guān)斷。

第三點波形為9013三級管集電極極電壓，其波形如下圖所示，輸出電壓幅值約為5V。

然后本人吹風小能手上線，對著就是一頓猛吹，另一個手還要測波形，幸好沒有燙出泡（不然就算工傷）。重新測量了上述三個測量點，第一點的波形如下圖所示，波形和加熱前波形基本一致，所以即加熱并不會改變ADuM1201隔離芯片的輸出電壓特性。

那么繼續(xù)測量第二點吧，當繼續(xù)加熱到溫度約為55℃時，第二點波形如下圖所示，其電壓的波動范圍變小約為100mV即高電平減小到0.6V，但是低電平還是約為0.5V。隨著溫度的繼續(xù)升高，當溫度到65℃時，第二點電壓基本保持在0.5V，且三極管保持導(dǎo)通狀態(tài)，因此RS485無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送。

好了，第三點上線，當加熱到溫度約為55℃時，第三點波形如下圖所示，隨著溫度的升高，第三點出電壓保持為低電平，RS485電路為接受狀態(tài)。

我K這不是坑我嗎，讓我來瞅瞅這三極管的特性吧（誰讓我上學的時候沒有好好學習呢），三級管的物理結(jié)構(gòu)為兩個PN結(jié)，其Ube電壓特性如下圖所示，其開啟電壓約為0.7V，而且基極與發(fā)射電壓特性與二極管特性相同。

右下圖可以知道，隨著溫度的升高，Ube的特性曲線整體右移，因此三級管的導(dǎo)通壓降降低，使得控制MAX485芯片的RE引腳一直處于低電平，所以無法發(fā)送數(shù)據(jù)。

既然知道溫度對三極管的影響了，那我改唄，由上面的分析可以知道，最終三極管基極鉗位到0.5V，是因為5V上拉10K電阻與1K限流電阻分壓后將三極管基極鉗位到0.5V。將限流電阻R65改為0R后波形如下圖所示，可以看出電壓波形在0V到0.7V之間波動。

改為0R限流電阻后，繼續(xù)加熱RS485電路，波形如下圖所示，可以看出波形無明顯變化，且串口可以正常發(fā)送數(shù)據(jù)。但由于三極管的基極將ADuM1201發(fā)送引腳強制拉倒0.7V，增大了ADuM1201的輸出電流，長期運行時會對器件壽命有嚴重影響，不改徹底了不是我的性格（主要是怕日后在找我麻煩）。

為了徹底解決這個問題（一勞永逸），經(jīng)過我苦思冥想（假的），根據(jù)三級管的溫度特性，導(dǎo)致了在高溫運行下基極門限電壓降低。若只是將ADuM1201輸出限流，電阻減小，會造成器件壽命減少，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，現(xiàn)將三極管9013改為MOS管GMS2302，由于MOS管為壓控型器件，其本身不會消耗太多功耗。

MOS管GMS2302常溫下，柵極電壓波形如下圖所示，可以看出波形范圍為0V到5V。

MOS管GMS2302溫度約為80℃下，柵極電壓波形如下圖所示，其電壓波形無變化且串口可以正常發(fā)送數(shù)據(jù)。

所以呢，在設(shè)計中，我要有刨根問底（躲坑）的精神，把問題徹底解決了。

這個案例是我親生經(jīng)歷的一個案件，雖然不大，但很具有借鑒意義——最后得出的結(jié)論就是：可以指導(dǎo)我們在以后硬件設(shè)計過程中，若作為開關(guān)使用最好選擇MOS管，且合理選擇限流電阻。

好了，到此結(jié)束。

來源：CSDN
作者：叫啥才能不重名呢