Come si decide tra i produttori di chip analogici?

Sono un principiante dell'elettronica e mi trovo spesso a dover scegliere un circuito integrato per un'applicazione analogica senza alcuna conoscenza preliminare.

Nel dominio dei microcontrollori, è molto chiaro che dovrei usare Atmel AVR poiché molti hobbisti usano ATMega8 / 128/168 / 32u4 ecc. A causa di Arduino + Ora ho la configurazione della toolchain per questo. Mi sono familiarizzato con la linea a questo punto e non mi preoccupo di guardare altrove.

Ma quando cerco qualcosa come il condizionamento del segnale, mi trovo sempre a chiedermi: quindi ricevo un circuito integrato da Analog, Linear, TI o Microchip? Soprattutto queste tre società hanno molte sovrapposizioni nel dominio del condizionamento del segnale, ma sono sicuro che puoi trovare altri gruppi di società con sovrapposizioni simili in altri domini.

Quando scegli un IC, hai una società preferita o "vai a" con cui inizierai? Oppure confronti le specifiche di tutte le principali aziende e scegli quella "migliore"? Lo lasci al caso e vai con la prima cosa che trovi che soddisfa i requisiti?

Cose come la qualità generale dei fogli dati, del servizio clienti, della UX del sito Web e del marketing influenzano le tue decisioni?

Non esiste una singola regola che ti spinga a parti di un solo produttore di chip analogici. (Non nei microcontrollori, nonostante la tua affermazione che solo Atmel ha senso per te. Ma questa è una domanda separata.)

Un ingegnere di componenti davvero bravo potrebbe probabilmente riempire libri su come scegliere un chip e / o un produttore. Non sono un ingegnere di componenti, ma posso presentare un sacco di casi in cui sono stato costretto a un produttore o un altro:

• Chip unico : TI TLE2426 è davvero unico. Ci sono molti modi per creare qualcosa di simile a partire da componenti generici, ma se hai bisogno di quella funzione e deve adattarsi a un footprint TO-92, sei bloccato con il chip di TI.

• Nessuna piedinatura standard : a differenza degli op-amp, i buffer analogici non si sono mai stabiliti su una piedinatura comune, e ce ne sono abbastanza pochi disponibili che è raro che più di alcuni siano davvero adatti per un determinato circuito. Supponiamo che tu scelga il LMH6321 di NatSemi per qualche motivo. Anche se un altro chip può essere un'alternativa accettabile, nessun altro buffer analogico sulle quote di mercato condivide quel particolare pinout, quindi non appena si crea un PCB con in mente LMH6321, non è possibile passare a un altro chip senza ripetere la rotazione della scheda.

• Questioni soggettive : nei circuiti audio di fascia alta, un buon orecchio può distinguere il suono degli op-amp, o almeno delle famiglie di amplificatori operazionali. Se ti piace il suono di Burr-Brown, guarderai solo i loro chip, mentre un altro lo giurerà con i chip Analog Devices e potresti voler ignorare i fanbo lineari.

• Prezzo : forse hai bisogno di un LM324 ma non sei troppo esigente per la qualità. In tal caso, guarderai uno dei fornitori di seconda fonte per questo chip come Fairchild o ST, piuttosto che il creatore del chip, NatSemi.

• Durabilità : è l'inverso del punto precedente. Scommetto che chiunque nel settore da più di qualche anno potrebbe raccontarti storie in cui l'ingegnere progettista ha scelto qualcosa di ampiamente di seconda provenienza (un LM317per esempio), hanno fatto tutti i loro prototipi con un'implementazione di alta qualità di quel progetto di chip, lo hanno spedito al popolo manifatturiero che ha sostituito un generico molto più economico, e poi hanno dovuto affrontare guasti sul campo a causa della sostituzione, pur sostenendo prestazioni equivalenti in la sua scheda tecnica si è rivelata meno durevole se utilizzata in modi non controllabili dal tuo laboratorio pulito. (ESD in inverno nel Nord Dakota, gli utenti finali idioti scollegano i connettori che il manuale dice di non scollegare mentre viene applicata l'alimentazione, ecc.) È spesso più economico tornare a utilizzare la versione di prima fonte più costosa rispetto a far girare nuovamente la scheda con componenti di protezione sparsi per il knockoff economico.

• Obsolescenza : hai il compito di riempire le schede che non puoi ripetere per un design realizzato 20 anni fa e alcuni dei chip non sono più disponibili dai loro produttori originali, o almeno non sono disponibili nei pacchetti l'ingegnere progettista ha scelto 20 anni fa. Potresti essere costretto tra le braccia di un'azienda come NTE o Central Semiconductor, specializzata nell'offrire vecchi design che tutte le società di livello 1 hanno abbandonato.

• Prestazioni più elevate: un circuito integrato molto popolare come LM317 ispira spesso follow-on compatibili con pin con prestazioni più elevate. La tecnologia lineare è specializzata in questo. Se ti accorgi che hai bisogno di prestazioni migliori, spesso vale la pena pagare il prezzo più alto per una sostituzione compatibile con pin meno comune rispetto alla riprogettazione del circuito per offrire prestazioni migliori con il chip originale selezionato.

• Disponibilità : una volta eseguito il guanto di cui sopra, potresti ancora avere alcune scelte di fonti per una determinata parte, ma una delle fonti ti ha bruciato in passato in base alla disponibilità. Questo genere di cose può costringerti a un altro produttore da solo.

  Una variante più estrema di questa situazione è che hai sminuito le tue scelte fino a quando non finisci per guardare solo una parte, ma è fatta da un produttore che non ha sempre stock pronti. Ciò potrebbe costringerti ad abbandonare quella scelta, auspicabile anche se potrebbe essere sulla carta, semplicemente per passare a una fonte più affidabile. Potresti anche finire per reinventare quella ruota perfettamente funzionante con generici solo per ottenere un migliore controllo della disponibilità dei pezzi.

Dipende completamente dall'applicazione poiché "IC analogico" è un termine ampiamente ampio.

Dipende da prezzo, prestazioni, pacchetto, valutazione ambientale, componenti esterni richiesti, disponibilità (posizione, volume, distributore), ecc.

Se ci provi dal punto di vista dell'hobbista, di solito la tua scelta è guidata dalla bassa disponibilità del numero di unità (ad es. Posso acquistare solo 1 da digikey?), Un pacchetto facile da usare, ad esempio l'utilizzo da qualche altra fonte, è la cosa stabile con il minimo componenti esterni compatibili con breadboard? ecc.

Non puoi semplicemente guardare i numeri in un foglio dati e aspettarti che "funzioni" quando vengono lanciati in un disegno. Alcuni dispositivi funzioneranno in questo modo, altri funzioneranno male, altri non funzioneranno affatto. Ho visto / sentito parlare di molti hobbisti andare a digikey e comprare alcuni opamp super duper di fascia alta da 50 Mhz e lanciarli su una breadboard solo per passare le prossime 2 settimane cercando di capire perché il loro circuito oscilla. Un altro esempio sta uscendo e acquistando a prima vista quella che sembra una parte similmente speculata, ma la parte ha una modalità operativa diversa che causa piccoli ma significativi cambiamenti nell'implementazione richiesta che sono spesso trascurati.

Quindi una metrica importante è quanto una parte resiliente sia ai progetti "poveri". Non intendo sembrare offensivo, ma c'è davvero molto di più nel design analogico che copiare una topologia di Opamp da Wikipedia. Parti semplici e altamente stabili permetteranno tale approccio, ma generalmente hanno prestazioni limitate.

Ho visto che anche i progetti di produzione hanno questo problema. ad es. ha funzionato sul prototipo ma nessuno ha guardato alla stabilità del circuito ed era in bilico sul bordo in modo tale che nella prima prova 5 su 100 fallivano o ci sono guasti intermittenti che sembrano accadere in modo completamente casuale. Un altro esempio è l'esecuzione di un prototipo, ma qualcuno non ha considerato correttamente l'impedenza di ingresso / uscita, la corrente di ingresso, la corrente di riposo, il disaccoppiamento richiesto, ecc.

In sintesi, le metriche utilizzate variano ampiamente in base all'applicazione e alle prestazioni necessarie. Per gli hobbisti usare il meglio per attenersi a circuiti integrati semplici, stabili e resistenti che vengono forniti in pacchetti di lavoro facili da usare che sono stati utilizzati in altri progetti che hai visto su Internet. Anche così potresti incorrere in problemi semplicemente copiando il disegno. Ho visto la capacità di contatto nelle breadboard gettare in oscillazione ogni sorta di circuiti operazionali apparentemente semplici.

• Seconda fonte disponibile: quando si utilizzano parti disponibili di più produttori, si ha un ottimo modo per ottenere circuiti integrati che sono standard del settore. Nella produzione di massa, come ha affermato Madmanguruman, ciò significa meno problemi quando alcuni produttori indicano tempi di consegna incredibilmente lunghi; per l'hobbista, significa che le tue possibilità di ottenere la parte dai distributori di piccoli volumi sono molto migliori.
• Opzioni del pacchetto: un altro modo per trovare buone parti tradizionali è cercare le opzioni del pacchetto. Se un amplificatore operazionale è disponibile in CERDIP-8, DIP-8, SO-8, MSOP-8 e quant'altro (forse anche il metallo può TO-99), puoi essere sicuro che sia una parte ampiamente disponibile utilizzata con successo in molte diverse applicazioni e probabilmente lungi dall'essere obsoleto nei prossimi due anni.
• Scheda tecnica valida e dettagliata disponibile: leggi la scheda tecnica in dettaglio e confronta le schede tecniche pubblicate da diversi produttori. Acquista la parte dal produttore di cui ti fidi di più. Mi sono imbattuto in molte schede tecniche che contenevano persino informazioni contrastanti all'interno di esse e quelle erano le parti con cui ho avuto spesso problemi.
• Costo: non che la differenza tra 20 e 50 Ct. ti ucciderà quando avrai bisogno solo di quattro o cinque circuiti integrati per il tuo progetto, ma se trovi parti simili a prezzi diversi, quello più economico è di solito quello più vicino al mainstream. Puoi anche cercare la categoria "stato del prodotto" sul sito Web del produttore: se ti dicono che una parte è "attiva" che equivale a buona e se ti dicono che "non è raccomandato per i nuovi design" significa che non dovresti acquistarla a meno che tu non ne abbia bisogno per riparare roba.

Ove possibile, scegliere i circuiti integrati che sono disponibili da più fornitori. Ciò significa compatibile con pin e funzioni. La maggior parte dei produttori garantisce che tutti i numeri di parte utilizzati nelle distinte base prodotte in serie (distinte materiali) siano parti di più fornitori se non specificamente approvate. Vi sono situazioni in cui sono necessari pezzi unici, ma ridurre al minimo il numero di pezzi come questo è un'importante funzione di gestione della catena di approvvigionamento.

Questo mette più lavoro in primo piano, qualificando più parti durante il ciclo di progettazione, ma è meglio farlo prima piuttosto che una volta che qualcosa viene prodotto in serie e la linea è inattiva a causa della carenza di parti.

Tutte le altre risposte sono abbastanza buone, ma tutti avete dimenticato una cosa importante: la simulazione! I circuiti analogici sono spesso un po 'spinosi e passare un po' di tempo con un simulatore può spesso risparmiare ore o giorni di mal di testa in seguito.

Molti produttori hanno un certo livello di supporto per le simulazioni, ma hanno tutti dei problemi. Secondo me, LTSpice di Linear Tech è probabilmente il miglior strumento gratuito disponibile per le simulazioni.