Jak decydujesz między producentami układów analogowych?

Jestem początkującym elektroniką i często muszę wybierać układ scalony do aplikacji analogowej bez wcześniejszej wiedzy.

W dziedzinie mikrokontrolerów jest bardzo jasne, że powinienem używać Atmel AVR, ponieważ wielu hobbystów korzysta z ATMega8 / 128/168 / 32u4 itp. Z powodu Arduino + Mam teraz konfigurację łańcucha narzędzi. W tym momencie zapoznałem się z linią i nie zawracam sobie głowy szukaniem gdzie indziej.

Ale kiedy badam coś takiego, jak warunkowanie sygnału, zawsze zastanawiam się: czy dostaję układ scalony z Analog, Linear, TI lub Microchip? Zwłaszcza te trzy firmy nakładają się na siebie w dziedzinie warunkowania sygnałów, ale jestem pewien, że możesz znaleźć inne grupy firm z podobnymi nakładkami w innych domenach.

Czy kiedy wybierasz IC, masz ulubioną firmę lub „idź do” firmy, od której zaczniesz? A może porównujesz specyfikacje wszystkich głównych firm i wybierasz „najlepszą”? Czy pozostawiasz to przypadkowi i decydujesz się na pierwszą rzecz, która spełnia wymagania?

Czy takie czynniki jak ogólna jakość arkuszy danych, obsługa klienta, UX witryny i marketing wpływają na twoje decyzje?

Nie ma jednej reguły, która doprowadziłaby cię do części tylko jednego producenta układów analogowych. (Nie w mikrokontrolerach, nawet pomimo twierdzenia, że ​​tylko Atmel ma dla ciebie sens. Ale to osobne pytanie.)

Naprawdę dobry inżynier części mógłby prawdopodobnie wypełnić książki o tym, jak wybrać układ i / lub producenta. Nie jestem inżynierem komponentów, ale mogę przedstawić kilka przypadków, w których zostałem zmuszony do jednego lub drugiego producenta:

• Unikalny układ : TLE TLE2426 jest naprawdę wyjątkowy. Istnieje wiele sposobów na zbudowanie czegoś podobnego z ogólnych komponentów, ale jeśli potrzebujesz tej funkcji i musi ona zmieścić się w śladzie TO-92, utkniesz z układem TI.

• Brak standardowego wyprowadzenia : W przeciwieństwie do wzmacniaczy operacyjnych, bufory analogowe nigdy tak naprawdę nie były oparte na wspólnym wyprowadzeniu i jest ich na tyle mało, że rzadko zdarza się, że więcej niż kilka naprawdę pasuje do danego obwodu. Powiedzmy, że z jakiegoś powodu wybrałeś NatSemi LMH6321 . Chociaż inny układ może być akceptowalną alternatywą, żaden inny bufor analogowy na rynku nie dzieli tego konkretnego pinoutu, więc jak tylko stworzysz płytkę drukowaną z myślą o LMH6321, nie możesz zmienić na inny układ bez ponownego obracania płyty.

• Subiektywne kwestie : w wysokiej klasy obwodach audio dobre ucho potrafi odróżnić dźwięk wzmacniaczy operacyjnych lub przynajmniej rodzin wzmacniaczy operacyjnych. Jeśli przypadnie ci się do gustu dźwięk Burr-Browna, będziesz patrzył tylko na ich układy, podczas gdy inny będzie przeklinał układy Analog Devices i obaj zechcesz zignorować fanbois Linear.

• Cena : Może potrzebujesz LM324, ale nie jesteś zbyt wybredny pod względem jakości. W takim przypadku będziesz patrzeć na jednego z dostawców drugiego źródła dla tego układu, jak Fairchild lub ST, zamiast na twórcę układu, NatSemi.

• Trwałość : Jest to odwrotność poprzedniego punktu. Założę się, że każdy w branży od ponad kilku lat może opowiedzieć historie, w których inżynier projektu wybrał coś szeroko pozyskanego od drugiego dostawcy ( LM317na przykład), wykonali wszystkie prototypy z wysokiej jakości implementacją tego układu, wysłali go do producentów, którzy zastąpili znacznie tańsze produkty generyczne, a następnie musieli poradzić sobie z awariami w terenie z powodu wymiany, choć twierdzili, że wydajność jest równoważna jego arkusz danych okazał się mniej trwały, gdy był wykorzystywany w sposób, którego nie można kontrolować z czystego laboratorium. (ESD zimą w Dakocie Północnej, idioci użytkownicy końcowi odłączający złącza w instrukcji mówią, aby nie odłączać wtyczki przy włączonym zasilaniu itp.) Często taniej jest wrócić do korzystania z droższej wersji pierwszego źródła niż ponowne kręcenie płyty za pomocą elementy ochronne rozrzucone po taniej podróbce.

• Starzenie się : Twoim zadaniem są dławnice , których nie możesz ponownie zakręcić w przypadku projektu wykonanego 20 lat temu, a niektóre układy nie są już dostępne od ich oryginalnych producentów, a przynajmniej nie są dostępne w paczkach inżynier projektu wybrał 20 lat temu. Możesz zostać zmuszony do bycia częścią firmy takiej jak NTE lub Central Semiconductor, która specjalizuje się w oferowaniu starych projektów, które porzuciły wszystkie firmy poziomu 1.

• Wyższa wydajność : bardzo popularny układ scalony, taki jak LM317, często inspiruje kolejne wersje kompatybilne z pinami o wyższej wydajności. Linear Technology specjalizuje się w tym. Jeśli potrzebujesz lepszej wydajności, często warto zapłacić wyższą cenę za mniej powszechną wymianę zgodną ze stykami niż przeprojektowanie obwodu, aby uzyskać lepszą wydajność z wybranym oryginalnym układem.

• Dostępność : po uruchomieniu powyższej rękawicy może się wydawać, że masz kilka możliwości wyboru źródeł dla danej części, ale jedno ze źródeł paliło cię w przeszłości pod względem dostępności. Tego rodzaju rzeczy same w sobie mogą zmusić cię do innego producenta.

  Bardziej ekstremalnym wariantem tej sytuacji jest to, że traciłeś swoje możliwości, aż w końcu spojrzałeś tylko na jedną część, ale jest to dzieło producenta, który nie zawsze ma gotowe zapasy. Może to zmusić cię do porzucenia tego wyboru, choć pożądane może być na papierze, po prostu do przejścia na bardziej niezawodne źródło. Możesz nawet odkryć to doskonale dobre koło z lekami generycznymi, aby uzyskać lepszą kontrolę dostępności części.

Całkowicie zależy od zastosowania, ponieważ „analogowy układ scalony” jest bardzo szerokim pojęciem.

Wszystko sprowadza się do ceny, wydajności, opakowania, oceny środowiskowej, wymaganych komponentów zewnętrznych, dostępności (lokalizacja, objętość, dystrybutor) itp.

Jeśli podchodzisz do tego z punktu widzenia hobbystów, twój wybór jest zwykle uzależniony od niskiej liczby jednostek (np. Czy mogę kupić tylko 1 z digikey?), Łatwy do pakowania pakiet, przykład użycia z innego źródła, jest stabilny przy minimalnym komponenty zewnętrzne obsługujące płytkę ścienną? itp.

Nie można po prostu patrzeć na liczby w arkuszu danych i oczekiwać, że „po prostu zadziała” po wrzuceniu do projektu. Niektóre urządzenia będą działać w ten sposób, niektóre będą działać źle, niektóre w ogóle nie będą działać. Widziałem / słyszałem, że wielu hobbystów idzie do digikey i kupuje 50-MHz high-endowy opamp superduper i wrzuca go na deskę do krojenia, aby spędzić następne 2 tygodnie próbując dowiedzieć się, dlaczego ich obwód oscyluje. Innym przykładem jest kupowanie czegoś, co na pierwszy rzut oka wygląda podobnie o podobnej specyfikacji, ale ma inny tryb działania, co powoduje niewielkie, ale znaczące zmiany w wymaganej implementacji, które są często pomijane.

Tak więc jednym ważnym miernikiem jest to, jak odporna jest część na „słabe” projekty. Nie chcę brzmieć obraźliwie, ale tak naprawdę projekt analogowy to coś więcej niż kopiowanie topologii opamp z Wikipedii. Proste, bardzo stabilne części pozwolą na takie podejście, ale generalnie mają ograniczoną wydajność.

Widziałem również, że projekty produkcyjne mają ten problem. np. działał na prototypie, ale nikt nie patrzył na stabilność obwodu i zachwiał się na krawędzi tak, że w pierwszym uruchomieniu testowym 5 na 100 nie powiodło się lub wystąpiły nieregularne awarie, które wydają się zdarzać całkowicie przypadkowo. Innym przykładem jest wykonanie prototypu, ale ktoś nie uwzględnił odpowiednio impedancji wejściowej / wyjściowej, prądu wejściowego, prądu spoczynkowego, wymaganego oddzielenia itp.

Podsumowując, zastosowane wskaźniki różnią się znacznie w zależności od aplikacji i wymaganej wydajności. Dla hobbystów najlepiej jest trzymać się prostych, stabilnych i odpornych układów scalonych, które są dostarczane w łatwych w obsłudze pakietach roboczych, które zostały użyte w innych projektach, które widziałeś w Internecie. Mimo to możesz mieć problemy z kopiowaniem projektu. Widziałem, że pojemność styków w płytkach ściennych wprawia w oscylację wszelkiego rodzaju pozornie proste obwody wzmacniacza operacyjnego.

• Dostępne drugie źródło: Kiedy używasz części dostępnych od wielu producentów, masz całkiem dobry sposób na uzyskanie układów scalonych, które są standardami branżowymi. W produkcji masowej, jak powiedział Madmanguruman, oznacza to mniej kłopotów, gdy niektórzy producenci mówią ci niezwykle długie terminy realizacji; dla hobbystów oznacza to, że szanse na otrzymanie części od małych dystrybutorów są znacznie większe.
• Opcje pakietu: Innym sposobem na znalezienie dobrych części głównego nurtu jest szukanie opcji pakietu. Jeśli wzmacniacz operacyjny jest dostępny w CERDIP-8, DIP-8, SO-8, MSOP-8 i tak dalej (może nawet metalowy TO-99), możesz być pewien, że jest to część powszechnie dostępna z powodzeniem stosowana w wielu różnych aplikacje i prawdopodobnie nie będą przestarzałe w ciągu najbliższych kilku lat.
• Dostępny dobry i szczegółowy arkusz danych: Przeczytaj szczegółowo arkusz danych i porównaj arkusze danych opublikowane przez różnych producentów. Kup część od producenta, którego karcie danych ufasz najbardziej. Natknąłem się na wiele arkuszy danych, które zawierają nawet sprzeczne informacje, i były to części, z którymi często miałem problemy.
• Koszt: Nie chodzi o różnicę między 20 a 50 Ct. zabije cię, gdy potrzebujesz tylko czterech lub pięciu układów scalonych do swojego projektu, ale jeśli znajdziesz podobne części w różnych cenach, tańszy jest zwykle bliższy głównego nurtu. Możesz także poszukać kategorii „status produktu” na stronie internetowej producenta: jeśli powiedzą ci, że część jest „aktywna”, co jest dobre, a jeśli powie ci, że „nie jest zalecana do nowych projektów”, oznacza to, że nie powinieneś jej kupować chyba że potrzebujesz go do naprawy rzeczy.

Tam, gdzie to możliwe, wybierz układy scalone, które są dostępne od wielu dostawców. Oznacza to kompatybilność pinów i funkcji. Większość producentów zapewnia, że ​​wszystkie numery części stosowane w BOM produkowanych masowo (zestawienia materiałowe) są częściami wielu dostawców, chyba że zostaną specjalnie zatwierdzone. Są sytuacje, w których potrzebne są unikalne części, ale minimalizacja liczby takich części jest ważną funkcją zarządzania łańcuchem dostaw.

To stawia więcej pracy z góry, kwalifikując wiele części podczas cyklu projektowania, ale lepiej zrobić to wcześnie, niż kiedy coś jest masowo produkowane, a linia jest z powodu braku części.

Wszystkie pozostałe odpowiedzi są dość dobre, ale wszyscy zapomnieli o jednej ważnej rzeczy: symulacji! Obwody analogowe są często nieco poprawione, a spędzanie trochę czasu z symulatorem może często zaoszczędzić wiele godzin lub dni później.

Wielu producentów ma pewne wsparcie dla symulacji, ale wszyscy mają problemy. Moim zdaniem LTSpice firmy Linear Tech jest prawdopodobnie najlepszym darmowym narzędziem dostępnym do symulacji.