如何阅读半导体数据表,第二部分
扫描二维码
随时随地手机看文章
仔细研究文档表 1和表2 中的电气特性,因为设计数据来自它们。表格注释指定了测试温度和电源电压。它们包括注释,“除非另有说明”,以确保个别测试条件取代一般注释。测试温度通常是 IC 周围自由空气的温度,通常为 25°C,但功率 IC 通常将测试温度指定为外壳温度。
表格的主体包括参数标识、测试条件、温度(除非它包含在测试条件中)、参数数据和参数单位。参数标识包括参数符号和名称(即输入失调电压V IO或失调电压V OS)。如果参数名称和符号符合通用标准,生活会更轻松,但事实并非如此,因此用户在扫描来自多个制造商的多个数据表时必须翻译符号。此外,参数名称或符号有时在数据表中的页面之间不一致。用户不必做出假设,而是必须联系制造商的应用部门以获得确认或明确的答案。
仔细阅读测试条件;参数值仅在测试条件占优时有效。当数据表不使用单独的温度列时,测试条件列指定了测试环境温度。它还规定了电源电压和一些测试参数,例如源电阻、负载电阻、测试频率、共模电压、开环增益、输入信号和任何其他重要的定义测试参数。
这些测试条件有时会导致与首页的明显冲突。头版可能将 ADC 性能列为 16 位 1M 样本/秒,但在测试条件下保证的转换速率仅产生 14 位的保证性能。在这里,首页为可以使用典型数据的客户宣传最高性能,而该表为保守客户提供了保证性能。在剔除不良 IC 以根据首页数据建立初始选择后,设计人员必须依赖电气特性表中的数据。测试条件通常会影响首页和电气特性数据,因此请仔细阅读测试条件。
当测试条件列省略该值时,温度列指定测试温度。此列通常具有 25°C、全范围或数值温度范围的值。全范围意味着不同等级的IC存在不同的温度范围;因此,设计师必须阅读并理解与“全系列”相关的任何注释。例如,对于 IC 系列的最低等级(通常是 C 级),全范围可以是 0 到 70°C,或者对于高级等级(通常是 I 级),它可以是 –40 到 +125°C。无论任何其他温度额定值或规格如何,表中的参数值仅对指定的温度或温度范围有效。有时,工作温度范围和测试条件/温度列规格相同;当它们不同时,以测试条件/温度列值为准。
下一列细分为三列——MIN 表示最小值,TYP 表示典型值,MAX 表示最大值——其中包含可用的参数值。在对前几组 IC 进行初始测试后,制造商对数据进行统计以获得每个参数的平均值。统计量产生方差,sigma;六倍 sigma 表示参数在制造过程中假定的最大值和最小值。这六个 sigma 点成为该参数的最小值和最大值,您通常使用平均值作为典型规范。
TLV278X 信号运算放大器的 V IO 参数有典型值和最大值,但没有最小值。理想情况下,V IO的值 接近于零;这种情况总有一天会发生,因此数据表中将此值留空。V IOMAX规格在 T A =25°C 时为 3000 µV,在整个温度范围内为 4500 µV。V IO的极性 未指定,设计人员必须阅读外部材料才能发现由于任一输入引线都可以支配 V IO ,因此 V IO的范围 为 –3000 µV≤V IO ≤3000 µV(参考文献 1)。
参数规格是测试电路、测试条件和 IC 的功能。大多数数据表不包含测试电路图,但它们可用于大多数测量,因此设计人员可以了解测试电路以了解规格。CMRR(共模抑制比)有最小值和典型值,没有最大值。无限 CMRR 将是设计师的梦想,因此数据表没有给出最大参数值。
典型值可能会给新手或幼稚的设计人员带来麻烦,因为它们显示了 IC 无法可靠提供的理想参数值。即使数据表给出了最小值/最大值,也有一种对典型值的渴望,而这条路径可能会直接导致设计不可靠。当最小/最大值不可用时,喜欢使用最小值/最大值的工程师可能会倾向于使用典型值,但缺少最小值/最大值不会使典型值成为设计参数。有时,典型值是您从 IC 的多个样本运行中获得的平均值或平均值,但通常,典型值与当今的 IC 几乎没有关系。一个 IC 在其整个生命周期中可能会经历多个掩膜组、工艺变化或两者兼而有之,在所有这些变化之后,原来的典型值就失去了意义。(20多年来,我从未见过LM324数据表上IC工艺/掩模改变后的典型值变化!)
有时,设计人员只能获得参数的典型值;这种情况在处理高速元件时尤其如此,因为测试成本可能超过生产成本。当出现关于是否应该使用典型值的问题时,因为它们是您拥有的唯一数据,答案是否定的,除非您与制造商有了解。设计人员应首先尝试从制造商处获取数据和规格,制造商通常可以记录和记录数据。这种方法成本过高,因此下一步是安排制造商提供 GNT(保证但未测试)或 GBD(按设计保证)规格。GNT 意味着制造商抽取质量控制样品并测试批次的相关参数。如果参数测试失败,制造商不会' t 运送该批次的零件。GBD 涉及物理上与测试参数相关的参数;如果测试参数通过,则 GBD 参数通过。当存在特殊的客户-制造商关系时,制造商可以协商达成允许使用典型参数的协议。如果无法获取厂家数据,可以获取多批不同日期码的IC,进行参数测量,进行统计分析,得到最小值/最大值。这种方法的可靠性不如制造商的保证,但比依赖非保证的典型数据要好。制造商可以协商达成一项协议,以使用典型参数。如果无法获取厂家数据,可以获取多批不同日期码的IC,进行参数测量,进行统计分析,得到最小值/最大值。这种方法的可靠性不如制造商的保证,但比依赖非保证的典型数据要好。制造商可以协商达成一项协议,以使用典型参数。如果无法获取厂家数据,可以获取多批不同日期码的IC,进行参数测量,进行统计分析,得到最小值/最大值。这种方法的可靠性不如制造商的保证,但比依赖非保证的典型数据要好。