Che importanza ha questa scheda tecnica?


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Come qualcuno che inizia con l'elettronica, continuo a sentire "Controlla la scheda tecnica!"

Perché i fogli dati sono così importanti e quali informazioni posso aspettarmi di trovare in essi? Sembra che una grande quantità di informazioni provenga dall'esperienza e dal know how, non leggendo un documento a lungo secco pubblicato dal produttore del chip.

Inoltre, vale davvero la pena leggere l'intera cosa?

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Quando è corretto lavorare con le valutazioni massime assolute (AMR)?


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Ho letto i fogli dati a letto prima di andare a dormire. In realtà sono piuttosto eccitanti e scritti in modo chiaro e di facile comprensione. Leggendoli non vedo l'ora di utilizzare tutte le fantastiche funzioni descritte in esse :)
Stefan Paul Noack,

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È sciocco trattare oggetti creati dall'uomo, per i quali è disponibile la documentazione, con un approccio empirico. A meno che il lavoro non sia quello di testare il dispositivo (ovvero esplorare il grado in cui la documentazione per il dispositivo è completa e vera).
Kaz,

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Non è necessario leggere l'intera cosa. Supponiamo che un chip sia dotato di convertitori da analogico a digitale, ma il progetto non li utilizza. Perché preoccuparsi di leggere i capitoli su come usare gli ADC.
Kaz,

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@Kaz: per il tuo prossimo progetto.
Ignacio Vazquez-Abrams,

@Kaz Non vorrei leggere l'intero capitolo sugli ADC ma sarei felice di sapere che ci sono ADC disponibili, quanti, quale frequenza di campionamento e quale risoluzione.
user253751

Risposte:


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In poche parole: il foglio dati è la tua enciclopedia completa su una parte. Un buon foglio dati ti dirà tutto ciò che devi sapere al riguardo. Usa queste informazioni. La maggior parte degli errori di progettazione sono dovuti a (deliberatamente o meno) trascurando determinate specifiche nel foglio dati.


La cosa più ovvia che il foglio dati ti darà il pinout della parte , in modo che tu sappia come collegarla. Per un controller a 144 pin è ovvio che non puoi farne a meno, ma potresti averne bisogno anche per un semplice diodo:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Per componenti relativamente semplici, la scheda tecnica sarà costituita principalmente da numeri, sia in tabelle che in grafici. Una delle prime tabelle nella maggior parte dei fogli di dati sarà la valutazione massima assoluta . Questi sono spesso interpretati erroneamente. Non solo significano che il funzionamento della parte al di sopra dei valori indicati danneggerà la parte, ma non dovresti applicare queste valutazioni in funzionamento continuo . Le valutazioni massime assolute dovrebbero essere soddisfatte solo in situazioni eccezionali e mai superate.

Successivamente avrai valori di tensione e corrente , come la gamma e il consumo di alimentazione, e tensioni e correnti su pin specifici. Spesso saranno valori minimi e massimi. Importanza: calcolo del budget di potenza e accertamento che sia possibile collegare la parte A alla parte B , in termini di adattamento della tensione e della corrente richiesta. In particolare per i CI digitali vengono indicati i valori di soglia , livelli di tensione in cui uno zero logico passa a uno logico o viceversa.

RDS(ON)
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ΩΩmassimo. Questo dovrebbe essere letto come "La maggior parte delle parti avrà il valore più basso, ma non sorprenderti quando vedi il più alto su alcune parti". Se si progetta per il valore tipico, quelli che sono più vicini al valore massimo potrebbero non funzionare correttamente nella propria applicazione! In questo caso è possibile sottovalutare la potenza dissipata, in modo che il FET si surriscaldi e si guasterà molto prima della durata prevista del prodotto.
E il produttore non fornisce quasi mai una curva di probabilità indicando quante parti avranno effettivamente questo valore più elevato. Ciò significa che potresti anche avere il 20% di prodotti non funzionanti! Ancora una volta, lavora sempre con il massimo valore.

IDVDS

inserisci qui la descrizione dell'immagine

e una volta che avrai familiarizzato con le FET, riconoscerai immediatamente questo grafico specifico. (Molti progettisti guarderanno prima le immagini in un foglio dati perché è il modo più veloce per trovare informazioni specifiche in un documento a volte lungo. Ecco perché ci siamo diplomati con lode all'asilo!)

Molti fogli di dati avranno anche uno o più schemi, prima di tutto un'applicazione tipica . Questo dovrebbe iniziare quando si utilizza la parte per la prima volta. I fogli dati analogici di National hanno un'ottima reputazione nel fornire numerosi esempi di applicazioni.
I fogli dati per i regolatori a commutazione a tecnologia lineare , d'altra parte, contengono anche molte informazioni sull'applicazione, ma più in prosa, spiegando la teoria del funzionamento e i calcoli, ad esempio.
Ne sto citando solo alcuni, ma imparerai che ogni produttore ha il suo stile di scheda tecnica e la sua attenzione.

Alla fine della scheda tecnica è possibile trovare disegni meccanici del pacchetto della parte e talvolta anche impronte PCB consigliate. Quest'ultimo è spesso pubblicato in un documento sul pacchetto, tuttavia, poiché è comune a tutti i dispositivi che utilizzano quel pacchetto.

I lemmi di cui sopra sono più o meno comuni per la maggior parte dei fogli di dati. Ma non puoi confrontare il foglio dati di un resistore con quello di un microcontrollore , ovviamente. Soprattutto quest'ultimo ha bisogno di abituarsi. Prima di tutto, sono lunghi! 100 pagine e più non fanno eccezione. Non c'è niente che tu possa fare al riguardo, possono semplicemente svolgere così tante funzioni e tutto deve essere descritto in dettaglio. In una scheda tecnica del microcontrollore vedrai più prosa rispetto ad altri fogli dati, poiché la maggior parte delle funzioni non può essere descritta solo in numeri.

Anche i microcontrollori e altri fogli dati IC digitali hanno spesso diagrammi di temporizzazione , ancora una volta un'immagine che può dire molto che sarebbe difficile da spiegare a parole.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Ancora una volta, sono accattivanti, quindi li troverai facilmente.
Tipico dei microcontrollori è che fanno parte di una famiglia, il che significa che ci sono parti correlate con altre periferiche su chip. Per evitare di avere una grande quantità di informazioni identiche tra i dispositivi e quindi di avere documenti ancora più lunghi, la maggior parte dei produttori sceglie di estrarre le informazioni comuni dal foglio dati e pubblicarle in quello che spesso viene chiamato un manuale utente della famiglia .


Dovrai controllare soprattutto i numeri quando leggi un foglio dati. Ho visto diversi progetti fallire (e ho commesso degli errori da solo) perché il progettista ha mancato o interpretato erroneamente un certo valore nel foglio dati. Usa le informazioni.

Prima dell 'Internet e dei PC c'erano dei database con raccolte di schede tecniche. Oggi puoi trovare qualsiasi scheda tecnica sul sito Web del produttore. Se non riesci a trovare la scheda tecnica, non utilizzare la parte!
I fogli dati particolarmente lunghi hanno il vantaggio di essere disponibili elettronicamente (PDF). Puoi cercare determinate parole chiave nel foglio dati e i fogli dati lunghi come i microcontrollori hanno un indice strutturato con segnalibri . Ancora una volta, usali!

C'è molto altro da dire sui fogli di dati, cerca più risposte, ma è importante (imparare come) leggerli. Dovrebbero fornirti le informazioni necessarie per creare un prodotto funzionante e affidabile. Se non riesci a trovare alcune informazioni specifiche, chiama la FAE della tua distribuzione!


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Bella risposta. +1. Dopo aver finito di meditare su questo. Il prossimo passo per parlare delle note.

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Sarebbe bene menzionare anche Silicon Erratas, solo recentemente mi sono imbattuto in questi, immagino che siano facilmente trascurati.
Jim,

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Bella risposta! Lo adoro quando gli esperti bollono i loro anni di esperienza in una risposta completa che anche i principianti possono capire, ci salva dalla forma facendo errori per principianti!
Falso il

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Una cosa da notare: anche i fogli dati possono contenere errori, che a volte vengono corretti in errata. (Qual è il posto sbagliato IMO). Controlla ad esempio electronics.stackexchange.com/questions/18783/…
Wouter van Ooijen,

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@sandun - FAE = Ingegnere applicativo sul campo. Sono impiegati dal distributore per fornire supporto gratuito agli ingegneri professionisti. Un buon supporto FAE è molto apprezzato e può influenzare la scelta di un distributore specifico.
Stevenvh,

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"Quando va bene lavorare con le valutazioni massime assolute (AMR)?"

Mai, a meno che non siano uguali alle Condizioni operative consigliate. Questa è una discussione che sto avendo a volte. Dice Tony

"il dispositivo non fallirà se rimani nella valutazione massima assoluta o anche se ti capita di raggiungere la valutazione massima assoluta"

È un brutto atteggiamento! Dovresti stare lontano da AMR.

VCCVCC

±±

μ

Attenersi alle condizioni operative consigliate. Includono già un certo margine.


Se una parte fornisce una valutazione massima assoluta di 70 ° C per una temperatura di conservazione, ci sarebbe qualcosa in una scheda tecnica tipica che indicherebbe se si potrebbe lasciare la parte a 69,999 ° C per cinque anni senza degrado o quale sia la temperatura di conservazione massima senza degrado sarebbe?
supercat,

@supercat - I valori sopra AMR significano quasi certamente danni al dispositivo, ma ciò non significa che non ci sia degrado se rimani al di sotto di esso, anche a 60 ° C. Non l'ho visto nei fogli dati, ma la confezione spesso indica una data di "utilizzo prima". L'ho visto spesso per i pacchetti IC sottovuoto sui vassoi.
Stevenvh,

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I valori sopra AMR non significano "quasi certo danno", poiché ci sono molti dispositivi in ​​servizio che sono stati utilizzati al di fuori di AMR per anni. Le date di "utilizzo prima" spesso si riferiscono al fatto che i perni sulle parti inutilizzate alla fine si ossideranno (la confezione mantiene l'ossigeno fuori per sempre). Una volta che le parti sono su una tavola, l'ossidazione dei perni non è generalmente un problema. In ogni caso, se una temperatura di conservazione AMR di 70,0 C non significa che sia sicuro mantenere la parte installata ma non accesa per anni a 69,99 C, cosa significa?
supercat,

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"Quando va bene lavorare con le valutazioni massime assolute (AMR)?"

Quasi mai. Se si desidera che il circuito funzioni come previsto (come indicato nella scheda tecnica), progettare le normali condizioni operative e dimenticare l'AMR.

Gli AMR sono i limiti che non causeranno immediatamente danni permanenti al dispositivo, quindi possono essere rilevanti se il dispositivo potrebbe essere sottoposto a un breve viaggio oltre il NOC ma all'interno dell'AMR, durante il quale non è necessario che funzioni normalmente , ma dopo ciò tornerà al CNO e si prevede che funzioni di nuovo normalmente.

Pensa a una caduta dal tavolo, a un fulmine nelle vicinanze, a un evento nucleare, a una scarica elettrostatica, ecc. Ma, ancora una volta, il dispositivo non deve funzionare normalmente mentre qualsiasi condizione supera il NOC, ma dovrebbe funzionare di nuovo normalmente una volta che (breve!) Il viaggio che supera il NOC è finito (forse solo dopo un reset, un ciclo di accensione, ecc.)

In breve: NOC sono le condizioni (normali) di funzionamento, AMR sono le condizioni di sopravvivenza (solo per soggiorni di breve durata) . Non aspettarti un normale lavoro all'interno dell'AMR ma al di fuori del NOC, NON è questo lo scopo dell'AMR.


D'accordo, ma è peggio. Supponiamo che un dispositivo a 5 V abbia AMR 7 V e abbia specifiche a condizione che l'alimentazione sia compresa tra 4,5 V e 5,5 V, anche se non puoi più farne affidamento a 6 V, anche se non è nemmeno vicino a AMR. Non otterrai danni permanenti, ma non sarà conforme alle specifiche.
Stevenvh,

In che modo è "peggio" di quello che descrivo? - Oh, capisco, è l'interpretazione della parola "lavoro"? Lo modificherò.
Wouter van Ooijen,

No, intendevo dire che non devi guardare solo AMR. Sono anche gli intervalli specificati come condizione per l'uso normale.
Stevenvh,

@steve Non capisco cosa intendi. AMR sono i limiti di sopravvivenza (a breve termine). Niente di più, ma certamente niente di meno, quindi sono rilevanti in alcuni casi molto limitati.
Wouter van Ooijen,

Nell'esempio che ho usato le persone potevano pensare che tutto fosse OK fino a quando Vcc <7V. Ad esempio, la corrente di alimentazione può essere specificata a 1 mA massimo per Vcc tra 4,5 V e 5,5 V. A 6 V potrebbe essere maggiore, ma la condizione di 4,5 V-5,5 V è spesso trascurata perché è menzionata nella parte superiore della tabella, non con ogni elemento.
Stevenvh,
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