王工团队制定标准化测试流程,分阶段执行 72 小时持续校验,确保每个环节监测到位、数据完整,避免人为疏漏。
第一阶段:降温与稳定(10.10 8:00-12:00),试验箱以 5℃/ 小时速率从 25℃降至 - 37℃,每小时记录 1 次芯片温度、电压、电流参数,观察密码机是否正常启动(如指示灯亮、信号波形稳定),此阶段未出现异常启动故障,芯片初始工作正常率 100%。
第二阶段:恒温持续测试(10.10 12:00-10.13 12:00),试验箱维持 - 37℃恒温,数据采集仪每分钟采集 1 次参数,每 12 小时人工检查 1 次示波器波形与设备外观(如是否结霜、线缆是否松动),期间模拟 3 次市电中断(每次 5 分钟),验证备用电源切换时芯片工作连续性。
第三阶段:升温与恢复(10.13 12:00-14:00),以 5℃/ 小时速率从 - 37℃升至 25℃,每 30 分钟记录 1 次芯片参数,观察温度回升过程中芯片性能是否恢复(如晶体管放大倍数、存储错误率是否回归常态),避免低温损伤导致不可逆性能衰减。
测试执行过程中,团队严格遵守 “不干预原则”:仅在预设时间点检查设备状态,不调整任何参数;异常数据(如某时刻错误率突升)实时标记但不中断测试,待校验结束后集中分析,确保测试数据反映真实低温性能。
五、芯片工作状态的实时记录与数据采集
李工团队负责实时记录芯片工作状态,通过多维度参数采集,全面捕捉 72 小时内芯片性能变化,为稳定性分析提供第一手数据。
运算核心芯片记录:重点监测 3AG1 晶体管的放大倍数(通过电压放大倍数计算)、矩阵运算速度,每小时抽样 100 次运算数据。结果显示:-37℃恒温阶段,晶体管放大倍数稳定在 70-75(常态 80,下降 6.25%-12.5%),运算速度保持 0.68-0.7μs / 次(达标≥0.7μs / 次),无运算中断现象。
存储控制芯片记录:监测磁芯存储器的读写错误率、控制芯片工作电压(5V±0.05V),每分钟统计 1 次错误次数。72 小时内,读写错误率稳定在 0.0005%-0.0008%(达标≤0.001%),控制芯片电压波动≤0.03V,无数据丢失或地址冲突,存储功能稳定。
接口环境芯片记录:监测通信接口芯片的响应延迟、信号错误率,通过示波器观察波形是否畸变。结果显示:响应延迟稳定在 0.08-0.09μs(达标≤0.1μs),信号错误率 0.005%(达标≤0.01%),低温下波形无明显畸变,接口通信正常。
特殊工况记录:3 次市电中断(10.11 00:00、10.12 06:00、10.13 00:00)期间,备用电源切换时间≤0.1 秒,切换过程中芯片工作未中断,数据交互错误率未上升,验证了低温下电源切换的芯片稳定性。
六、历史补充与证据:芯片状态原始记录档案
1965 年 10 月的《“73 式” 低温芯片状态原始记录档案》(档案号:DW-1965-002),现存于军事通信技术档案馆,包含参数记录表、示波器波形图、异常标记单,共 148 页,由李工、孙工共同记录,是数据采集的直接证据。
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档案中 “运算芯片参数记录表”(10.11 00:00-01:00)显示:晶体管 T1 放大倍数 72、T2 放大倍数 73、T3 放大倍数 71,矩阵运算速度 0.69μs / 次,电压 5.02V,电流 1.2A,数据均在正常范围内,记录表每小时由李工、赵工双人核对签名,确保准确性。
存储芯片错误率统计表(10.10 12:00-10.13 12:00)按分钟记录:72 小时共 4320 分钟,错误次数累计 3 次(0.0007%),分别发生在 10.11 15:23、10.12 08:45、10.13 09:10,每次错误后 1 分钟内自动恢复,无连续错误,附错误时刻磁芯存储器电压波形图(无明显波动)。
示波器波形图页(10.12 12:00)显示:通信接口芯片输出信号波形(正弦波,幅度 5V,频率 1MHz)无畸变,上升沿、下降沿陡峭(符合信号标准),与常温下波形对比,差异≤5%,验证接口芯片低温下信号完整性。
异常标记单仅记录 1 次轻微异常:10.11 20:30,接口芯片响应延迟升至 0.095μs(仍≤0.1μs),5 分钟后恢复至 0.08μs,分析原因是试验箱温度短暂波动(-37.5℃至 - 36.5℃),温度稳定后参数回归正常,无影响整体稳定性。
七、稳定性数据分析与性能评估
10 月 13 日 14:00-16:00,孙工团队对采集的 4320 组数据进行系统分析,从整体稳定性、分类芯片性能、异常数据归因三个维度,评估芯片低温下的可靠性。
整体稳定性分析:72 小时内,芯片工作正常率 99.8%(仅 1 次轻微异常,无故障停机),核心参数(运算速度、错误率、延迟)均达标,且波动幅度小(如运算速度标准差 0.005μs),说明 “73 式” 芯片在 - 37℃环境下具备长期稳定运行能力,满足边防 72 小时无人值守需求。
分类芯片性能评估:运算核心芯片表现最优,放大倍数衰减≤12.5%,运算速度无明显下降;存储控制芯片次之,读写错误率极低(0.0007%),电压稳定性好;接口环境芯片虽出现 1 次延迟波动,但仍在达标范围内,三类芯片性能均符合实战要求。