คุณตัดสินใจเลือกระหว่างผู้ผลิตชิปอะนาล็อกอย่างไร

ฉันเป็นผู้เริ่มต้นด้านอิเล็กทรอนิกส์และฉันพบว่าตัวเองมักจะต้องเลือก IC สำหรับแอปพลิเคชันแบบอะนาล็อกที่ไม่มีความรู้มาก่อน

ในโดเมนของไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นที่ชัดเจนว่าฉันควรใช้ Atmel AVR เนื่องจากมือสมัครเล่นหลายคนใช้ ATMega8 / 128/168 / 32u4 เป็นต้นเนื่องจาก Arduino + ฉันได้ติดตั้ง Toolchain แล้ว ฉันคุ้นเคยกับบรรทัดในตอนนี้และฉันไม่สนใจที่จะมองที่อื่น

แต่เมื่อฉันค้นคว้าอะไรบางอย่างเช่นการปรับสภาพสัญญาณฉันมักพบว่าตัวเองถามอยู่เสมอดังนั้นฉันจะได้รับ IC จาก Analog, Linear, TI หรือ Microchip หรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บริษัท ทั้งสามนี้มีการทับซ้อนกันมากมายในโดเมนการปรับสัญญาณ แต่ฉันแน่ใจว่าคุณสามารถค้นหากลุ่ม บริษัท อื่นที่มีการทับซ้อนที่คล้ายกันในโดเมนอื่น

เมื่อคุณเลือก IC คุณมี บริษัท โปรดหรือ "ไปที่" ที่คุณจะเริ่มต้นด้วยหรือไม่? หรือคุณเปรียบเทียบรายละเอียดจาก บริษัท หลักทั้งหมดและไปกับ "ดีที่สุด" หรือไม่ คุณปล่อยให้มันเป็นโอกาสและไปกับสิ่งแรกที่คุณพบว่าเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่

สิ่งต่างๆเช่นคุณภาพทั่วไปของเอกสารข้อมูลการบริการลูกค้าเว็บไซต์ UX และการตลาดมีผลต่อการตัดสินใจของคุณหรือไม่

ไม่มีกฎเดียวที่จะพาคุณไปยังส่วนของผู้ผลิตชิปอะนาล็อกเพียงหนึ่งเดียว (ไม่ได้อยู่ในไมโครคอนโทรลเลอร์แม้ว่าคุณจะอ้างว่ามีเพียง Atmel ที่เหมาะสมสำหรับคุณ แต่เป็นคำถามแยกต่างหาก)

วิศวกรองค์ประกอบที่ดีจริง ๆ อาจเติมหนังสือเกี่ยวกับวิธีเลือกชิปและ / หรือผู้ผลิต ฉันไม่ได้เป็นวิศวกรส่วนประกอบ แต่ฉันสามารถจัดทำกรณีที่ฉันถูกบังคับให้ผู้ผลิตรายหนึ่งหรืออื่น ๆ :

• ชิปที่ไม่เหมือนใคร : TLE2426ของ TI นั้นมีความเป็นเอกลักษณ์อย่างแท้จริง มีหลายวิธีในการสร้างบางสิ่งที่คล้ายคลึงกับส่วนประกอบทั่วไป แต่ถ้าคุณต้องการฟังก์ชั่นนั้นและต้องมีขนาดพอดีกับ TO-92 คุณก็ติดอยู่กับชิปของ TI

• ไม่มี pinout มาตรฐาน : ซึ่งแตกต่างจาก op-amps บัฟเฟอร์แบบอะนาล็อกไม่เคยตัดสินบน pinout ทั่วไปและมีจำนวนไม่เพียงพอที่จะหายากกว่าสองสามตัวที่จะเหมาะสำหรับวงจรที่กำหนด สมมติว่าคุณเลือก LMH6321 ของNatSemiด้วยเหตุผลบางประการ แม้ว่าชิปอื่นอาจเป็นทางเลือกที่ยอมรับได้ แต่ไม่มีบัฟเฟอร์แบบอะนาล็อกอื่น ๆ ในส่วนแบ่งการตลาดที่พินโดยเฉพาะดังนั้นทันทีที่คุณสร้าง PCB ด้วย LMH6321 ในใจคุณไม่สามารถเปลี่ยนเป็นชิปอื่นได้โดยไม่ต้องหมุนบอร์ดอีกครั้ง

• เรื่องส่วนตัว : ในวงจรเสียงคุณภาพสูงหูที่ดีสามารถแยกเสียงของ op-amps หรืออย่างน้อยก็ตระกูล op-amp หากคุณชอบเสียง Burr-Brown คุณจะมองเฉพาะที่ชิปของพวกเขาในขณะที่อีกคนจะสาบานด้วยชิป Analog Devices และคุณทั้งสองอาจต้องการที่จะไม่สนใจ Fanbois Linear

• ราคา : บางทีคุณอาจต้องการ LM324 แต่ไม่ได้พิถีพิถันมากเกินไปเกี่ยวกับคุณภาพ ในกรณีนี้คุณจะมองไปที่ซัพพลายเออร์แหล่งที่สองสำหรับชิปนี้เช่น Fairchild หรือ ST แทนที่จะเป็น NatSemi ผู้สร้างชิป

• ความทนทาน : นี่คือการผกผันของจุดก่อนหน้า ฉันจะเดิมพันทุกคนในอุตสาหกรรมมานานกว่าสองสามปีสามารถบอกคุณเรื่องราวที่วิศวกรออกแบบเลือกบางสิ่งที่มาสองอย่างกว้างขวาง ( LM317ตัวอย่าง) ทำต้นแบบของพวกเขาทั้งหมดด้วยการใช้งานที่มีคุณภาพสูงของการออกแบบชิปนั้นส่งมันไปยังกลุ่มการผลิตที่ใช้ยาสามัญที่ราคาถูกกว่าและต้องจัดการกับความล้มเหลวของสนามเพราะการทดแทน แผ่นข้อมูลของมันกลายเป็นความทนทานน้อยลงเมื่อถูกทารุณกรรมในวิธีที่คุณไม่สามารถควบคุมจากห้องปฏิบัติการที่สะอาดของคุณ (ESD ในฤดูหนาวในนอร์ทดาโคตาผู้ใช้ที่โง่ที่สุดถอดปลั๊กตัวเชื่อมต่อคู่มือบอกว่าจะไม่ถอดปลั๊กในขณะที่ใช้พลังงาน ฯลฯ ) มันมักจะถูกกว่าเมื่อกลับไปใช้เวอร์ชั่นแรกที่มีราคาแพงกว่ากระดานหมุนอีกครั้ง ส่วนประกอบการป้องกันกระจัดกระจายรอบ knockoff ราคาถูก

• ความล้าสมัย : คุณได้รับมอบหมายให้บรรจุบอร์ดคุณไม่สามารถหมุนซ้ำสำหรับการออกแบบเมื่อ 20 ปีที่แล้วและชิปบางตัวไม่สามารถใช้งานได้จากผู้ผลิตดั้งเดิมของพวกเขาอีกต่อไปหรืออย่างน้อยก็ไม่มีในแพ็คเกจ วิศวกรออกแบบเลือกเมื่อ 20 ปีก่อน คุณอาจถูกบังคับให้เข้าร่วมใน บริษัท เช่น NTE หรือ Central Semiconductor ซึ่งเชี่ยวชาญในการเสนอการออกแบบแบบเก่าที่ บริษัท ชั้น 1 ทั้งหมดถูกทอดทิ้ง

• ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น : IC ที่ได้รับความนิยมอย่างสูงเช่น LM317 มักจะเป็นแรงบันดาลใจในการติดตามผลด้วยพินที่เข้ากันได้กับประสิทธิภาพที่สูงขึ้น เทคโนโลยีเชิงเส้นมีความเชี่ยวชาญในเรื่องนี้ หากคุณพบว่าตัวเองต้องการประสิทธิภาพที่ดีกว่าก็มักจะคุ้มค่ากับราคาที่สูงกว่าสำหรับการเปลี่ยนพินที่ใช้งานร่วมกันได้น้อยกว่าการออกแบบวงจรของคุณใหม่เพื่อให้มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นด้วยชิปดั้งเดิมที่คุณเลือก

• ความพร้อมใช้งาน : เมื่อคุณเรียกใช้ถุงมือด้านบนคุณอาจยังมีตัวเลือกแหล่งข้อมูลบางส่วนสำหรับส่วนที่ระบุ แต่แหล่งข้อมูลหนึ่งแหล่งทำให้คุณหมดความพร้อมในอดีต สิ่งนั้นสามารถบังคับให้คุณไปยังผู้ผลิตรายอื่นด้วยตัวเอง

  สถานการณ์ที่แปรปรวนรุนแรงมากขึ้นคือคุณได้เลือกตัวเลือกของคุณจนกว่าคุณจะมองเพียงส่วนหนึ่ง แต่ทำโดยผู้ผลิตที่ไม่มีสต็อกพร้อมเสมอ ที่อาจบังคับให้คุณละทิ้งตัวเลือกนั้นเป็นที่น่าพอใจแม้ว่ามันอาจจะเป็นกระดาษเพียงเพื่อเปลี่ยนเป็นแหล่งที่เชื่อถือได้มากขึ้น คุณอาจจะได้รับการคิดค้นใหม่ที่ล้อที่ดีอย่างสมบูรณ์แบบด้วย generics เพียงเพื่อให้ได้การควบคุมความพร้อมของชิ้นส่วนที่ดีขึ้น

ขึ้นอยู่กับแอพพลิเคชั่นโดยสิ้นเชิงเนื่องจาก 'analog IC' เป็นคำที่กว้างใหญ่

มันลงมาที่ราคาประสิทธิภาพแพคเกจคะแนนสิ่งแวดล้อมส่วนประกอบภายนอกที่ต้องการความพร้อมใช้งาน (ที่ตั้งปริมาณผู้จัดจำหน่าย) ฯลฯ

หากคุณมาจากมุมมองของผู้ทำงานอดิเรกตัวเลือกของคุณมักจะถูกขับเคลื่อนด้วยความพร้อมในการนับหน่วยต่ำ (เช่นฉันสามารถซื้อเพียง 1 จาก digikey ได้หรือไม่) แพคเกจเขียงหั่นขนมที่ง่ายตัวอย่างการใช้งานจากแหล่งอื่น ๆ ส่วนประกอบภายนอกสามารถใช้เขียงหั่นขนมได้หรือไม่ ฯลฯ

คุณไม่สามารถดูตัวเลขในแผ่นข้อมูลและคาดว่ามันจะ 'ทำงานได้' เมื่อโยนลงในการออกแบบ อุปกรณ์บางอย่างจะทำงานเช่นนี้อุปกรณ์บางอย่างทำงานได้ไม่ดีอุปกรณ์บางอย่างจะไม่ทำงาน ฉันเคยเห็น / ได้ยินของมือสมัครเล่นจำนวนมากไปที่ digikey และซื้อ super duper opamp 50 เมกะเฮิร์ตซ์และโยนมันลงในเขียงขนมปังเพื่อใช้เวลา 2 สัปดาห์ถัดไปเพื่อพยายามหาสาเหตุว่าทำไมวงจรของพวกเขาถึงสั่น อีกตัวอย่างหนึ่งคือการออกไปซื้อสิ่งที่มีลักษณะคล้ายชิ้นส่วนที่ระบุไว้อย่างรวดเร็วในตอนแรก แต่ส่วนนั้นมีโหมดการทำงานที่แตกต่างกันซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย แต่มีความสำคัญในการปรับใช้ที่จำเป็นซึ่งมักถูกมองข้าม

ดังนั้นหนึ่งในตัวชี้วัดที่สำคัญคือความยืดหยุ่นของชิ้นส่วนคือการออกแบบ 'ไม่ดี' ฉันไม่ได้ตั้งใจฟังดูถูก แต่มีอะไรมากกว่าการออกแบบอะนาล็อกมากกว่าการคัดลอกโทโพโลยี opamp จากวิกิพีเดีย ชิ้นส่วนที่เรียบง่ายและมีความเสถียรสูงจะอนุญาตวิธีการดังกล่าว แต่โดยทั่วไปจะมีซองจดหมายประสิทธิภาพที่ จำกัด

ฉันเคยเห็นการออกแบบการผลิตมีปัญหานี้เช่นกัน เช่นมันทำงานกับเครื่องต้นแบบ แต่ไม่มีใครมองความเสถียรของวงจรและมันก็ส่ายไปมาบนขอบอย่างนั้นในการทดสอบครั้งแรกวิ่งออก 5 จาก 100 ล้มเหลวหรือมีความล้มเหลวเป็นระยะ ๆ ที่ดูเหมือนจะเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์แบบสุ่ม อีกตัวอย่างหนึ่งคือการรันต้นแบบ แต่ผู้ใช้ไม่ได้พิจารณาความต้านทานอินพุต / เอาท์พุตอย่างเหมาะสมกระแสไฟฟ้าเข้า, กระแสไฟฟ้านิ่ง, การถอดรหัสที่จำเป็น ฯลฯ

โดยสรุปตัวชี้วัดที่ใช้แตกต่างกันอย่างกว้างขวางโดยแอปพลิเคชันและประสิทธิภาพที่ต้องการ สำหรับมือสมัครเล่นใช้ดีที่สุดเพื่อยึดติดอยู่กับไอซีที่ง่ายเสถียรและยืดหยุ่นซึ่งมาในแพ็คเกจการทำงานที่ง่ายซึ่งถูกใช้ในการออกแบบอื่น ๆ ที่คุณเห็นบนอินเทอร์เน็ต ดังนั้นคุณอาจพบปัญหาเพียงแค่คัดลอกการออกแบบ ฉันเคยเห็นความสามารถในการติดต่อในเขียงหั่นขนมโยนวงจรแอมป์สหกรณ์ที่เรียบง่ายทุกประเภทเข้าสู่ความผันผวน

• แหล่งที่สองที่มีอยู่:เมื่อคุณใช้ชิ้นส่วนที่มีจากผู้ผลิตหลายรายคุณมีวิธีที่ดีในการรับ IC ที่เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม ในการผลิตจำนวนมากดังที่ Madmanguruman ได้กล่าวมานี่หมายถึงปัญหาที่น้อยลงเมื่อผู้ผลิตบางรายบอกคุณถึงเวลารอคอยสินค้าที่ยาวนานอย่างน่าอัศจรรย์ สำหรับผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกนั่นหมายความว่าโอกาสที่คุณจะได้รับส่วนแบ่งจากผู้จัดจำหน่ายจำนวนน้อยนั้นดีกว่ามาก
• ตัวเลือกแพ็คเกจ:อีกวิธีหนึ่งในการค้นหาชิ้นส่วนที่สำคัญคือมองหาตัวเลือกแพ็คเกจ หากแอมป์สหกรณ์มีให้บริการใน CERDIP-8, DIP-8, SO-8, MSOP-8 และ whatnot (อาจเป็นโลหะถึง TO-99) คุณสามารถมั่นใจได้ว่ามันเป็นชิ้นส่วนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายที่ประสบความสำเร็จ แอปพลิเคชันและมีแนวโน้มไกลจากการล้าสมัยภายในสองสามปีถัดไป
• มีแผ่นข้อมูลที่ดีและมีรายละเอียด:อ่านแผ่นข้อมูลโดยละเอียดและเปรียบเทียบแผ่นข้อมูลที่จัดทำโดยผู้ผลิตหลายราย ซื้อชิ้นส่วนจากผู้ผลิตที่มีแผ่นข้อมูลที่คุณเชื่อถือได้มากที่สุด ฉันเจอแผ่นข้อมูลมากมายที่มีข้อมูลที่ขัดแย้งกันภายในตัวเองและสิ่งเหล่านั้นเป็นส่วนที่ฉันมักจะมีปัญหา
• ราคา:ไม่ใช่ความแตกต่างระหว่าง 20 และ 50 กะรัต จะฆ่าคุณเมื่อคุณต้องการเพียงสี่หรือห้าไอซีสำหรับโครงการของคุณ แต่ถ้าคุณพบชิ้นส่วนที่คล้ายกันในราคาที่แตกต่างกันราคาที่ถูกกว่ามักจะอยู่ใกล้กับกระแสหลัก นอกจากนี้คุณยังสามารถค้นหาหมวดหมู่ "สถานะผลิตภัณฑ์" ในเว็บไซต์ของผู้ผลิต: หากพวกเขาบอกคุณว่าส่วนหนึ่ง "ใช้งาน" ซึ่งเท่ากับดีและถ้าพวกเขาบอกคุณว่า "ไม่แนะนำสำหรับการออกแบบใหม่" หมายความว่าคุณไม่ควรซื้อ ถ้าคุณไม่ต้องการมันเพื่อซ่อมแซมสิ่งของ

ถ้าเป็นไปได้ให้เลือกไอซีที่มีให้บริการจากผู้ค้าหลายราย นี่หมายถึงพินและฟังก์ชั่นเข้ากันได้ ผู้ผลิตส่วนใหญ่รับรองว่าหมายเลขชิ้นส่วนทั้งหมดที่ใช้กับ BOM ที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมาก (รายการวัสดุ) เป็นชิ้นส่วนของผู้ค้าหลายรายเว้นแต่จะได้รับอนุมัติเป็นพิเศษ มีสถานการณ์ที่ต้องการชิ้นส่วนที่ไม่ซ้ำกัน แต่การลดจำนวนชิ้นส่วนเช่นนี้เป็นฟังก์ชั่นการจัดการห่วงโซ่อุปทานที่สำคัญ

สิ่งนี้ทำให้การทำงานล่วงหน้ามากขึ้นการคัดเลือกชิ้นส่วนหลายชิ้นในระหว่างรอบการออกแบบ แต่จะดีกว่าถ้าทำสิ่งนี้เร็วกว่าการทำอะไรบางอย่างที่มีการผลิตจำนวนมากและสายการผลิตลดลงเนื่องจากชิ้นส่วนขาดแคลน

คำตอบอื่น ๆ ทั้งหมดนั้นค่อนข้างดี แต่คุณลืมสิ่งสำคัญอย่างหนึ่ง: การจำลอง! วงจรอะนาล็อกมักจะค่อนข้างบิดเบี้ยวและการใช้เวลาเพียงเล็กน้อยกับตัวจำลองมักจะสามารถประหยัดชั่วโมงหรือวันที่ปวดหัวในภายหลัง

ผู้ผลิตหลายรายมีการสนับสนุนในระดับหนึ่งสำหรับการจำลองสถานการณ์ แต่พวกเขาทั้งหมดมีปัญหา ในความคิดของฉันLTSpiceของ Linear Tech อาจเป็นเครื่องมือฟรีที่ดีที่สุดสำหรับการจำลอง