数字恐龙:旧设计的新挖掘
我老化的振动系统开始出现故障。毕竟，30年的震动对一个东西是有影响的。这个系统非常简单，只是一大堆音频放大器和一个控制器。让我的实验室经理非常懊恼的是，我一直故意忽视这些警告信号。虽然在实验室里它是一个赚钱的工具，但一个大的嘈杂的盒子并不能让我的激情动摇，至少不像毫米波频谱分析仪。但我最近得到了我的报应，系统终于耗尽了，似乎是永远的。
我切片比特的日子很少而且很遥远(而且很长很遥远);我一直对荧光粉(现在是OLED)上的射频电路、管道和爆裂线有更好的感觉，但我在安静的小消声室里的幸福即将破灭。我的手机震动了。埃尔默在打电话。
“迈克，”他开始说，“我不愿意告诉你坏消息，但气氛已经低落了。”
我咬紧牙关发出内心的呻吟。“什么?它只比我的成年、毕业和工作的孩子大!”我们买的是二手的，用了10年。
“嗯，它发动不了，安培也快没电了。”最初的设备由20个4kVA D类放大器组成，所有放大器连接在一起并耦合到电动激振器中，这实际上只是一个大扬声器。从行业的角度来看，这个系统并不算大，但在过去的十年里，它给我们带来的痛苦相对较少。
几个星期以来，我们四处奔走，向整个行业发出恳求的信息，把这些死箱子送到各个海岸，但我们一无所获。最后一个接触这个设计的人可能在90年代退休了，这个设计肯定是在cad和fpga出现之前，用现代电子术语来说，是史前的。
但是，尽管这个故事的结局并不好，我们决定，作为工程师，我们可以试着解决这个问题，或者至少给它一个大学的老尝试。
我不知道“技术手册的艺术”在多大程度上还存在，这些古董所附带的一件东西是一本精彩的、几乎是充满爱意的手册，它仍然连接着一个破裂的三环活页夹。这篇文章解释了操作理论——几乎带着一点关于开关模式电路之美的非凡之处。
这个东西的核心功能是创建一个78 kHz的脉冲宽度(PW)调制信号，驱动放大器的DC-DC转换频率和PWM心跳，由我们的vibe控制器的驱动信号调制。这是通过一些严重的低通滤波，这是用来修剪掉谐波管道出来。这一切都是为了效率。D类操作意味着功率晶体管(另一个故事)要么完全“开”，要么完全“关”。在ON状态下，它们以很小的输出电阻导电，因此损耗低(与a类放大器相反，a类放大器总是偏置一点，并且在损耗高的线性区域中花费时间)。
《信号完整性杂志》的读者可能会对PCB的曲线布局感到困惑。在这些频率下，人们不需要担心匹配、特性阻抗、偏斜、定时或反射。从图中快速看一下主板，很明显，信号的传播就像周日在市场上散步一样懒惰。电路的“逻辑”是运算放大器、AND、NAND、NOR和其他门的混合，它们拼接在一起，这样，从表中的传感器返回的关键参数中的任何错误都会发出嗡嗡声警报，系统将无法运行。这里没有eprom或微处理器，只有一连串的1和0驱动表。对于那些没有看过逻辑真值表的模拟人来说，好吧，也许自从把这个东西放在一起，在电路中分配数字并弄清楚逻辑是如何工作的，这是一个有时有趣，有时令人恼火的过程。
无论如何，不用说，设计师对这个美丽的布局感到非常自豪。你几乎可以想象一把精确刀的刮擦，修剪口罩，而且，正如你所看到的，有很多测试点!没有花哨的错误代码或指示灯，只是一组拨码开关来隔离错误。
这个项目的挑战之一是重新填充CMOS dip(幸运的是，所有的东西都是插入的)。可更换的零件越来越少，在互联网上找到合适的零件就相当于在你那个疯子叔叔满是灰尘的阁楼里找。但是!零件可以找到并更换。如果在这个练习中有任何“乐趣”，那就是弄清楚电路并使用一个新的4043四路状态R/S锁存器使逻辑恢复生机。
不管怎样，最后，恐龙终于被认为灭绝了。但回想起来，这次经历刷新了我对低阶异或门的逻辑和重要性的理解。