Posterior a investigar con especialistas en la materia, programadores de deferentes áreas y maestros hemos dado con la solución a la pregunta y la dejamos plasmada en este post.
En pocas palabras: la hoja de datos es su enciclopedia completa en una parte. Una buena hoja de datos te dirá todo necesitas saberlo. Utilice esta información. La mayoría de los errores de diseño se deben a (deliberadamente o no) pasar por alto ciertas especificaciones en la hoja de datos.
Lo más obvio que la hoja de datos le dará a la pieza pinout, para que sepas cómo conectarlo. Para un controlador de 144 pines, es obvio que no puede prescindir de eso, pero es posible que también lo necesite para un diodo simple:
Para componentes relativamente simples, la hoja de datos consistirá principalmente en números, ya sea en tablas o en gráficos. Una de las primeras tablas en la mayoría de las hojas de datos será Índices absolutos máximos. A menudo, estos se interpretan incorrectamente. No solo significan que operar la pieza por encima de los valores dados daño la pieza, pero tampoco se supone que debe aplicar estas calificaciones en operación continua. Las calificaciones máximas absolutas solo deben alcanzarse en situaciones excepcionales y nunca superarse.
A continuación tendrás voltaje y corriente clasificaciones, como rango y consumo de la fuente de alimentación, y voltajes y corrientes en pines específicos. Suelen ser valores mínimos y máximos. Importancia: cálculo de presupuesto de energíay asegúrate de que puedes conecte la parte A a la parte B, en términos de voltaje coincidente y corriente requerida. En particular para circuitos integrados digitales umbral Se dan valores, niveles de voltaje donde un cero lógico cambia a uno lógico o viceversa.
Tenga en cuenta que los valores a menudo se dan como mínimo / típico o típico / máximo pares, y bajo el condiciones dadas. Trabaje siempre con el extremos! Lo siguiente da $ R_ DS (ON) $ para un MOSFET BSS138:
La primera línea dice 0,7 $ Omega $ típico, 3,5 $ Omega $ máximo. Esto debe leerse como “La mayoría de las partes tendrán el valor más bajo, pero no se sorprenda cuando vea el más alto en ciertas partes”. Si diseña para el valor típico, los que están más cerca del valor máximo pueden no funcionar correctamente en su aplicación. En este caso, puede subestimar la potencia disipada, por lo que el FET se sobrecalentará y fallará mucho antes de la vida útil esperada del producto.
Y el fabricante casi nunca da una curva de probabilidad que le diga cuántas piezas realmente tendrán este valor más alto. ¡Eso significa que también podría tener un 20% de productos que no funcionan! Nuevamente, trabaje siempre con el máximo valor.
En el espíritu de “una imagen vale más que mil palabras”, la mayoría de las hojas de datos tendrán una serie de graficas, relacionando dos parámetros entre sí. A menudo verá los mismos tipos de gráficos una y otra vez para ciertos componentes, y eso ayuda a compararlos. Para un (MOS) FET, por ejemplo, uno de los gráficos más importantes es $ I_D $ vs $ V_ DS $,
y una vez que se familiarice con los FET, reconocerá este gráfico específico de inmediato. (Muchos ingenieros de diseño primero mira las fotos en una hoja de datos porque es la forma más rápida de encontrar información específica en un documento que a veces es largo. ¡Por eso nos graduamos con honores en kindergarten!)
Muchas hojas de datos también tendrán uno o más esquemas, en primer lugar un aplicación tipica. Esto debería ayudarlo a comenzar cuando use la pieza por primera vez. Las hojas de datos analógicas de National tienen una gran reputación de proporcionar muchos ejemplos de aplicaciones.
Las hojas de datos de los reguladores de conmutación de tecnología lineal, por otro lado, también tienen mucha información de aplicación, pero más en prosa, explicando la teoría de funcionamiento y los cálculos, por ejemplo.
Solo estoy nombrando algunos, pero aprenderá que cada fabricante tiene su propio estilo de hoja de datos y su propio enfoque.
Al final de la hoja de datos puede encontrar dibujos mecanicos del paquete de la pieza y, a veces, también se recomiendan las huellas de PCB. Sin embargo, este último a menudo se publica en un documento en el paquete, porque es común para todos los dispositivos que usan ese paquete.
Los lemas anteriores son más o menos comunes para la mayoría de las hojas de datos. Pero no puede comparar la hoja de datos de una resistencia con una de microcontrolador, por supuesto. Especialmente este último necesita un poco de tiempo para acostumbrarse. En primer lugar, ¡son largos! 100 páginas y más no son una excepción. No hay nada que pueda hacer al respecto, simplemente pueden realizar tantas funciones y todo debe describirse en detalle. En una hoja de datos de un microcontrolador verá más prosa que en otras hojas de datos, porque la mayoría de las funciones no se pueden describir solo en números.
Los microcontroladores y otras hojas de datos de IC digitales también suelen tener diagramas de tiempo, de nuevo una imagen que puede decir mucho y que sería difícil de explicar con palabras.
Una vez más, son llamativos, por lo que los encontrará fácilmente.
Lo típico de los microcontroladores es que son parte de una familia, lo que significa que hay partes relacionadas con otros periféricos en chip. Para evitar tener una gran cantidad de información idéntica entre dispositivos y, por lo tanto, tener documentos aún más largos, la mayoría de los fabricantes optan por extraer la información común de la hoja de datos y publicarla en lo que a menudo se llama un manual de usuario familiar.
Deberá verificar especialmente los números al leer una hoja de datos. He visto fallar varios diseños (y yo mismo cometí errores) porque el diseñador omitió o malinterpretó algún valor en la hoja de datos. Usar la información.
Antes de la red y las PC, existían libros de datos con colecciones de hojas de datos. Hoy puede encontrar cualquier hoja de datos en el sitio web del fabricante. Si no puede encontrar la hoja de datos, ¡no use la pieza!
Especialmente las hojas de datos más largas tienen la ventaja de estar disponibles electrónicamente (PDF). Usted puede buscar la hoja de datos para determinadas palabras clave, y las hojas de datos largas, como las de los microcontroladores, tienen una estructura Tabla de contenido con marcadores. Nuevamente, ¡úsalas!
Hay mucho más que decir sobre las hojas de datos, busque más respuestas, pero es importante (aprender a) leerlas. Deben brindarle la información que necesita para crear un producto que funcione y sea confiable. Si no puede encontrar información específica, ¡llame al FAE de su distribución!
“¿Cuándo está bien trabajar en las calificaciones máximas absolutas (AMR)?”
Nunca, a menos que sean las mismas que las condiciones de funcionamiento recomendadas. Esta es una discusión que tengo a veces. Tony dice
“el dispositivo no fallará si te mantienes dentro de la calificación máxima absoluta o incluso si alcanzas la calificación máxima absoluta”
¡Qué mala actitud! Debe mantenerse alejado de AMR.
Elijamos algún dispositivo al azar. Las condiciones operativas recomendadas dicen $ V_ CC $ debe estar entre 1,65 V y 5,5 V. Los valores límite (de acuerdo con el sistema de clasificación máxima absoluta (IEC 60134)) dicen $ V_ CC $ no debe exceder los 6.5V.
Algunas personas parecen encontrar este 6.5V bien, o sugieren mantener un margen (muchos movimientos de manos). De hecho, y ese margen se da: 5,5 V. Eso ya te da un margen, porque en realidad se refiere a 5V. $ pm $10%, por lo que si está trabajando con un 5V normal $ pm $5% estás más que seguro.
¿Por qué 6V no está bien? Porque cada parámetro se especifica para las condiciones operativas recomendadas. Una vez que superas los 5,5 V, ya no puedes confiar en nada. En el peor de los casos, el dispositivo puede mostrar un comportamiento impredecible (no, de hecho, no fallará). Puede ser algo simple como suministro de corriente. Eso está especificado en 200 $ mu $Un máximo. ¡No te quejes en NXP si es más alto a 6V! Se puede especificar una EEPROM en 1 000 000 de ciclos de borrado / escritura. Bueno, eso está en las condiciones de funcionamiento recomendadas. Si va más allá de eso, incluso cuando se mantiene alejado de las calificaciones máximas absolutas, el número puede ser menor.
Siga las condiciones de funcionamiento recomendadas. Ya incluyen algún margen.
“¿Cuándo está bien trabajar en las calificaciones máximas absolutas (AMR)?”
Casi Nunca. Si quieres que tu circuito trabajar como se esperaba (como dice la hoja de datos), diseñe según las condiciones de funcionamiento normales y olvídese del AMR.
Los AMR son los límites que no causarán daños permanentes inmediatos al dispositivo, por lo que pueden ser relevantes si su dispositivo puede estar sujeto a un viaje corto más allá del NOC pero dentro del AMR. durante el cual no es necesario trabajar normalmente, pero después que volverá al CON y se espera que vuelva a funcionar con normalidad.
Piense en una caída de la mesa, un rayo cercano, un evento nuclear, una descarga electrostática, etc. Pero, nuevamente, no se requiere que el dispositivo funcione normalmente mientras cualquier condición exceda el NOC, pero debería operar normalmente nuevamente una vez que el (¡breve!) El viaje que excede el NOC ha terminado (tal vez solo después de un reinicio, ciclo de energía, etc.)
En resumen: NOC son las condiciones operativas (normales), AMR son las (solo para estadías cortas) supervivencia condiciones. No espere un trabajo normal dentro del AMR sino fuera del NOC, para eso NO son los AMR.
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