Apa pentingnya lembar data ini?

51

Sebagai orang yang memulai dengan elektronik, saya selalu mendengar, "Periksa lembar data!"

Mengapa lembar data begitu penting dan informasi apa yang dapat saya harapkan untuk ditemukan di dalamnya? Sepertinya sejumlah besar informasi akan datang dari pengalaman dan tahu caranya, tidak membaca dokumen panjang kering yang diterbitkan oleh produsen chip.

Juga, apakah benar-benar layak membaca semuanya?

sunting
Kapan OK untuk bekerja di Absolute Maximum Ratings (AMR)?

stevenvh
sumber
17
Saya membaca lembar data di tempat tidur sebelum tidur. Mereka sebenarnya sangat menarik dan ditulis dengan cara yang jelas dan mudah dipahami. Membaca mereka membuat saya berharap untuk menggunakan semua fitur keren yang dijelaskan di dalamnya :)
Stefan Paul Noack
1
Adalah bodoh untuk memperlakukan objek buatan manusia, yang dokumentasinya tersedia, dengan pendekatan empiris. Kecuali jika pekerjaannya adalah untuk menguji perangkat (yaitu untuk mengeksplorasi sejauh mana dokumentasi untuk perangkat lengkap dan benar).
Kaz
1
Anda tidak perlu membaca semuanya. Misalkan sebuah chip menampilkan konverter analog-ke-digital, tetapi proyek Anda tidak menggunakannya. Mengapa repot-repot membaca bab tentang cara menggunakan ADC.
Kaz
4
@ Ka: Untuk proyek Anda selanjutnya .
Ignacio Vazquez-Abrams
@ Ka, saya tidak akan membaca seluruh bab tentang ADC tetapi saya akan senang mengetahui bahwa ada ADC yang tersedia, berapa banyak, berapa sample rate, dan resolusi apa.
user253751

Jawaban:

72

Sederhananya: lembar data adalah ensiklopedia lengkap Anda pada suatu bagian. Lembar data yang baik akan memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentangnya. Gunakan informasi ini. Sebagian besar kesalahan desain disebabkan (sengaja atau tidak) mengabaikan spesifikasi tertentu dalam lembar data.


Hal yang paling jelas dari lembar data akan memberi Anda pinout bagian , sehingga Anda tahu cara menghubungkannya. Untuk pengontrol 144 pin sudah jelas Anda tidak dapat melakukannya tanpa itu, tetapi Anda mungkin memerlukannya untuk dioda sederhana juga:

masukkan deskripsi gambar di sini

Untuk komponen yang relatif sederhana, lembar data sebagian besar akan terdiri dari angka, baik dalam bentuk tabel atau grafik. Salah satu tabel pertama di sebagian besar lembar data adalah Penilaian Maksimum Mutlak . Ini sering ditafsirkan secara salah. Maksudnya bukan saja bahwa mengoperasikan bagian di atas nilai yang diberikan akan merusak bagian tersebut, tetapi Anda juga tidak seharusnya menerapkan peringkat ini dalam operasi berkelanjutan . Peringkat Maksimum Mutlak hanya boleh dipenuhi dalam situasi luar biasa, dan tidak pernah terlampaui.

Selanjutnya Anda akan memiliki peringkat tegangan dan arus , seperti rentang dan konsumsi catu daya, dan tegangan dan arus pada pin tertentu. Ini akan sering menjadi nilai minimum dan maksimum. Kegunaan: perhitungan anggaran daya , dan pastikan Anda dapat menghubungkan bagian A ke bagian B , dalam hal tegangan yang sesuai dan arus yang diperlukan. Khususnya untuk nilai IC digital threshold yang diberikan, level tegangan di mana nol logis beralih ke yang logis atau sebaliknya.

RDS(ON)
masukkan deskripsi gambar di sini
ΩΩmaksimum. Ini harus dibaca sebagai "Sebagian besar bagian akan memiliki nilai lebih rendah, tetapi jangan kaget ketika Anda melihat lebih tinggi pada bagian-bagian tertentu." Jika Anda mendesain untuk nilai tipikal, yang lebih dekat ke nilai maksimum mungkin tidak berfungsi dengan baik di aplikasi Anda! Dalam hal ini Anda mungkin meremehkan daya yang dihamburkan, sehingga FET akan menjadi terlalu panas dan gagal jauh sebelum umur produk yang diharapkan.
Dan pabrikan hampir tidak pernah memberikan kurva probabilitas yang memberitahu Anda berapa banyak bagian yang benar-benar akan memiliki nilai yang lebih tinggi ini. Jadi itu berarti Anda mungkin juga memiliki 20% produk tidak berfungsi! Sekali lagi, selalu bekerja dengan nilai maksimal.

IDVDS

masukkan deskripsi gambar di sini

dan setelah Anda berkenalan dengan FET, Anda akan segera mengenali grafik khusus ini. (Banyak insinyur desain pertama-tama akan melihat gambar-gambar dalam lembar data karena itulah cara tercepat untuk menemukan informasi spesifik dalam dokumen yang terkadang panjang. Karena itulah kami lulus dengan pujian di taman kanak-kanak!)

Banyak lembar data juga akan memiliki satu atau lebih skema, pertama-tama aplikasi tipikal . Ini akan membantu Anda memulai ketika Anda menggunakan komponen untuk pertama kalinya. Lembar data analog National memiliki reputasi hebat dalam menyediakan banyak contoh aplikasi.
Lembar data untuk regulator switching Teknologi Linier , di sisi lain, juga memiliki banyak informasi aplikasi, tetapi lebih banyak dalam prosa, menjelaskan teori operasi dan perhitungan misalnya.
Saya hanya menyebutkan beberapa, tetapi Anda akan belajar bahwa setiap produsen memiliki gaya lembar data sendiri, dan fokusnya sendiri.

Di akhir lembar data, Anda dapat menemukan gambar mekanis dari paket bagian tersebut, dan kadang-kadang juga merekomendasikan jejak kaki PCB. Yang terakhir sering diterbitkan dalam dokumen pada paket, karena itu umum untuk semua perangkat yang menggunakan paket itu.

Lemma di atas lebih atau kurang umum untuk sebagian besar lembar data. Tapi Anda tidak bisa membandingkan lembar data untuk resistor ke salah satu mikrokontroler , tentu saja. Terutama yang terakhir perlu dibiasakan. Pertama-tama, mereka panjang! 100 halaman dan lebih tidak terkecuali. Tidak ada yang dapat Anda lakukan tentang itu, mereka hanya dapat melakukan begitu banyak fungsi, dan semuanya harus dijelaskan secara rinci. Dalam lembar data mikrokontroler Anda akan melihat lebih banyak prosa daripada lembar data lainnya, karena sebagian besar fungsi tidak dapat dijelaskan hanya dalam angka.

Mikrokontroler dan lembar data IC digital lainnya juga sering memiliki diagram waktu , lagi-lagi gambar yang dapat memberi tahu banyak hal yang sulit dijelaskan dengan kata-kata.

masukkan deskripsi gambar di sini

Sekali lagi, mereka menarik, sehingga Anda akan menemukannya dengan mudah.
Khas pengendali mikrokontroler adalah bahwa mereka adalah bagian dari keluarga, artinya ada bagian terkait dengan periferal on-chip lainnya. Untuk menghindari memiliki banyak informasi yang identik antara perangkat, dan dengan demikian memiliki dokumen yang lebih lama, sebagian besar produsen memilih untuk mengekstrak informasi umum dari lembar data dan menerbitkannya dalam apa yang sering disebut manual pengguna keluarga .


Anda harus memeriksa terutama angka saat membaca lembar data. Saya telah melihat beberapa desain gagal (dan saya membuat kesalahan sendiri) karena perancang melewatkan atau salah mengartikan beberapa nilai dalam lembar data. Gunakan informasinya.

Sebelum 'Net dan PC ada databook dengan koleksi lembar data. Hari ini Anda dapat menemukan lembar data di situs web produsen. Jika Anda tidak dapat menemukan lembar data, jangan gunakan bagian ini!
Terutama lembar data yang lebih panjang memiliki keuntungan karena tersedia secara elektronik (PDF). Anda dapat mencari lembar data untuk kata kunci tertentu, dan lembar data panjang seperti untuk mikrokontroler memiliki daftar isi yang terstruktur dengan bookmark . Sekali lagi, gunakan itu!

Ada banyak lagi yang bisa dikatakan tentang lembar data, perhatikan lebih banyak jawaban, tetapi penting untuk (mempelajari cara) membacanya. Mereka harus memberi Anda informasi yang Anda butuhkan untuk membuat produk yang berfungsi dan andal. Jika Anda tidak dapat menemukan beberapa informasi spesifik, hubungi FAE distri Anda!

stevenvh
sumber
2
Jawaban bagus. +1. Setelah selesai bermeditasi tentang ini. Langkah selanjutnya untuk berbicara tentang catatan aplikasi.
1
Akan lebih baik untuk menyebutkan Silicon Erratas juga, saya baru saja menemukan ini, saya membayangkan mereka mudah diabaikan.
Jim
1
Jawaban bagus! Saya suka ketika para ahli merebus pengalaman bertahun-tahun mereka menjadi jawaban komprehensif yang bahkan dapat dipahami oleh para pemula, ini menyelamatkan kita dari membuat kesalahan pemula!
Faken
1
Satu hal yang perlu diperhatikan: lembar data bahkan dapat berisi kesalahan, yang kadang - kadang diperbaiki di erratas. (Yang merupakan tempat IMO yang salah). Periksa misalnya electronics.stackexchange.com/questions/18783/…
Wouter van Ooijen
2
@sandun - FAE = Insinyur Aplikasi Bidang. Mereka dipekerjakan oleh distributor untuk memberikan dukungan gratis kepada insinyur profesional. Dukungan FAE yang baik bernilai tinggi, dan dapat memengaruhi pilihan distributor tertentu.
stevenvh
11

"Kapan OK untuk bekerja di Absolute Maximum Ratings (AMR)?"

Tidak pernah, kecuali mereka sama dengan Kondisi Operasi yang Disarankan. Ini adalah diskusi yang terkadang saya alami. Kata Tony

"perangkat tidak akan gagal jika Anda tetap berada dalam peringkat Absolute Maximum atau bahkan jika Anda memenuhi Absolute Maximum Rating"

Itu sikap buruk! Anda harus menjauh dari AMR.

VCCVCC

±±

μ

Tetap pada Kondisi Operasi yang Disarankan. Mereka sudah memasukkan beberapa margin.

stevenvh
sumber
Jika suatu bagian memberikan Nilai Maksimum Mutlak 70C untuk suhu penyimpanan, apakah akan ada sesuatu dalam lembar data khas yang akan menunjukkan apakah seseorang dapat meninggalkan bagian pada 69,999C selama lima tahun tanpa degradasi, atau berapa suhu penyimpanan maksimum tanpa degradasi. akan menjadi?
supercat
@supercat - Nilai di atas AMR berarti hampir pasti kerusakan pada perangkat, tetapi itu tidak berarti bahwa tidak ada degradasi jika Anda tetap di bawahnya, bahkan pada 60 ° C. Saya belum melihat ini di lembar data, tetapi kemasannya sering menunjukkan tanggal "gunakan sebelum". Saya sering melihatnya untuk paket vakum IC pada baki.
stevenvh
3
Nilai di atas AMR tidak berarti "kerusakan yang hampir pasti", karena ada banyak perangkat dalam layanan yang telah beroperasi di luar AMR selama bertahun-tahun. Tanggal "penggunaan sebelum" sering berhubungan dengan fakta bahwa pin pada bagian yang tidak digunakan pada akhirnya akan teroksidasi (kemasan menjaga oksigen keluar selamanya). Setelah komponen berada di papan, oksidasi pin umumnya tidak menjadi masalah. Bagaimanapun, jika suhu penyimpanan AMR 70.0C tidak berarti itu aman untuk tetap menginstal bagian tetapi tidak dinyalakan selama bertahun-tahun di 69,99C, apa artinya?
supercat
9

"Kapan OK untuk bekerja di Absolute Maximum Ratings (AMR)?"

Hampir tidak pernah. Jika Anda ingin sirkuit Anda berfungsi seperti yang diharapkan (seperti yang seharusnya dalam lembar data), desain dengan kondisi operasi normal dan lupakan AMR.

AMR adalah batas yang tidak akan segera menyebabkan kerusakan permanen pada perangkat, sehingga mereka dapat relevan jika perangkat Anda mungkin mengalami perjalanan singkat di luar NOC tetapi dalam AMR, selama itu tidak diperlukan untuk bekerja secara normal , tetapi setelah itu akan kembali ke NOC dan diharapkan bekerja secara normal lagi.

Pikirkan setetes dari meja, sambaran petir di dekatnya, peristiwa nuklir, pelepasan muatan listrik statis, dll. Tetapi, sekali lagi, perangkat ini tidak diharuskan untuk bekerja secara normal ketika kondisi apa pun melebihi NOC, tetapi itu harus beroperasi secara normal lagi setelah (pendek!) Perjalanan melebihi NOC telah berakhir (mungkin hanya setelah reset, siklus daya, dll.)

Singkatnya: NOC adalah kondisi operasi (normal), AMR adalah kondisi survival ( hanya tinggal sebentar) . Jangan berharap kerja normal di dalam AMR tetapi di luar NOC, itu BUKAN untuk apa AMR itu.

Wouter van Ooijen
sumber
Setuju, tapi itu lebih buruk. Katakanlah perangkat 5V memiliki AMR 7V, dan memiliki spesifikasi dengan syarat daya antara 4,5V dan 5,5V, bahkan saat itu Anda tidak dapat mengandalkannya lagi pada 6V, bahkan jika itu tidak mendekati AMR. Anda tidak akan mendapatkan kerusakan permanen, tetapi tidak akan mematuhi spesifikasi.
stevenvh
Bagaimana itu 'lebih buruk' dari apa yang saya jelaskan? - Oh saya mengerti, itu adalah interpretasi dari kata 'bekerja'? Saya akan mengedit.
Wouter van Ooijen
Tidak, maksud saya Anda tidak perlu melihat AMR saja. Ini juga rentang yang ditentukan sebagai kondisi untuk penggunaan normal.
stevenvh
@veve aku tidak mengerti maksudmu. AMR adalah batas kelangsungan hidup (jangka pendek). Tidak lebih, tetapi tentu saja tidak kurang, sehingga mereka relevan dalam beberapa kasus yang sangat terbatas.
Wouter van Ooijen
Dalam contoh yang saya gunakan orang bisa berpikir semuanya OK selama Vcc <7V. Tetapi misalnya, arus pasokan dapat ditentukan pada 1mA maks untuk Vcc antara 4,5V dan 5,5V. Pada 6V mungkin lebih, tetapi kondisi 4.5V-5.5V sering diabaikan karena disebutkan di bagian atas tabel, tidak dengan setiap item.
stevenvh