Como você decide entre fabricantes de chips analógicos?

Sou iniciante em eletrônica e me vejo muitas vezes precisando escolher um CI para um aplicativo analógico sem conhecimento prévio.

No domínio dos microcontroladores, é muito claro que eu deveria usar o Atmel AVR, pois muitos entusiastas usam o ATMega8 / 128/168 / 32u4 etc. Eu me familiarizei com a linha neste momento e não me incomodo em procurar outro lugar.

Mas quando estou pesquisando algo como condicionamento de sinais, sempre me pergunto: então, recebo um CI da Analog, Linear, TI ou Microchip? Especialmente essas três empresas têm muita sobreposição no domínio de condicionamento de sinal, mas tenho certeza de que você pode encontrar outros grupos de empresas com sobreposições semelhantes em outros domínios.

Quando você escolhe um CI, você tem uma empresa favorita ou "vai para" com a qual começará? Ou você compara as especificações de todas as principais empresas e escolhe a "melhor"? Você deixa isso ao acaso e segue a primeira coisa que acha que satisfaz os requisitos?

Coisas como a qualidade geral das planilhas de dados, atendimento ao cliente, UX do site e marketing influenciam suas decisões?

Não existe uma regra única que direcione você para apenas as peças de um fabricante de chips analógicos. (Também não nos microcontroladores, apesar de você afirmar que apenas o Atmel faz sentido para você. Mas essa é uma pergunta separada.)

Um engenheiro de componentes realmente bom provavelmente poderia preencher livros sobre como escolher um chip e / ou fabricante. Não sou engenheiro de componentes, mas posso descrever vários casos em que fui forçado a um fabricante ou outro:

• Chip exclusivo : o TLE2426 da TI é verdadeiramente único. Existem inúmeras maneiras de criar algo semelhante a partir de componentes genéricos, mas se você precisar dessa função e ela tiver que se encaixar na área de cobertura TO-92, você estará preso ao chip da TI.

• Sem pinagem padrão : ao contrário dos amplificadores operacionais, os buffers analógicos nunca realmente se estabeleceram em uma pinagem comum, e há poucos disponíveis o suficiente para que seja raro que mais do que alguns sejam realmente adequados para um determinado circuito. Digamos que você escolha o LMH6321 da NatSemi por algum motivo. Mesmo que outro chip possa ser uma alternativa aceitável, nenhum outro buffer analógico no mercado compartilha essa pinagem específica; portanto, assim que você faz um PCB com o LMH6321 em mente, não é possível mudar para outro chip sem girar novamente a placa.

• Assuntos subjetivos : em circuitos de áudio de última geração, um bom ouvido pode distinguir o som de amplificadores operacionais, ou pelo menos, famílias de amplificadores operacionais. Se você gosta do som Burr-Brown, estará olhando apenas para os chips deles, enquanto outro jurará pelos chips da Analog Devices, e você pode querer ignorar os fanbois Lineares.

• Preço : Talvez você precise de um LM324, mas não é muito exigente quanto à qualidade. Nesse caso, você procurará um dos fornecedores de segunda fonte desse chip, como Fairchild ou ST, em vez do criador do chip, NatSemi.

• Durabilidade : Este é o inverso do ponto anterior. Aposto que qualquer pessoa do setor há mais de alguns anos poderia contar histórias em que o engenheiro de design escolheu algo amplamente usado (um LM317por exemplo), fizeram todos os seus protótipos com uma implementação de alta qualidade desse design de chip, enviaram para o pessoal de fabricação que substituiu um genérico muito mais barato e depois tiveram que lidar com falhas de campo porque a substituição, apesar de reivindicar desempenho equivalente em sua folha de dados ficou menos durável quando abusada de maneiras que você não pode controlar do seu laboratório limpo. (ESD no inverno em Dakota do Norte, usuários finais idiotas desconectando os conectores, o manual diz para não desconectar enquanto a energia é aplicada etc.) Geralmente, é mais barato voltar a usar a versão de primeira fonte mais cara do que girar a placa novamente. componentes de proteção espalhados pela imitação barata.

• Obsolescência : você recebe tarefas com pranchas de vedação que não podem girar novamente para um design feito há 20 anos, e alguns dos chips não estão mais disponíveis nos fabricantes originais, ou pelo menos não estão disponíveis nas embalagens o engenheiro de design escolheu 20 anos atrás. Você pode ser forçado aos braços de uma empresa como a NTE ou a Central Semiconductor, especializada em oferecer designs antigos que todas as empresas de nível 1 abandonaram.

• Maior desempenho : um IC altamente popular como o LM317 geralmente inspira seguidores compatíveis com pinos com maior desempenho. A Linear Technology é especializada nisso. Se você precisar de um melhor desempenho, geralmente vale a pena pagar o preço mais alto por uma substituição compatível por pino menos comum do que reprojetar seu circuito para obter um melhor desempenho com o chip original selecionado.

• Disponibilidade : depois de executar a luva acima, você ainda pode ter algumas opções de fontes para uma determinada peça, mas uma das fontes queimou você no passado quanto à disponibilidade. Esse tipo de coisa pode forçá-lo a outro fabricante por si só.

  Uma variante mais extrema dessa situação é que você reduziu suas opções até acabar olhando apenas uma peça, mas é feita por um fabricante que nem sempre tem estoque pronto. Isso pode forçá-lo a abandonar essa escolha, por mais desejável que esteja no papel, simplesmente mudar para uma fonte mais confiável. Você pode até acabar reinventando aquela roda perfeitamente boa com genéricos apenas para obter um melhor controle da disponibilidade de peças.

Depende completamente da aplicação, pois 'CI analógico' é um termo massivamente amplo.

Tudo se resume a preço, desempenho, pacote, classificação ambiental, componentes externos necessários, disponibilidade (localização, volume, distribuidor), etc.

Se você se interessa pela perspectiva amadora, sua escolha geralmente é orientada pela baixa disponibilidade de unidades (por exemplo, posso comprar apenas 1 da digikey?), Pacote fácil de prover, exemplo de uso de alguma outra fonte, é estável com o mínimo componentes externos compatíveis com placa de ensaio ?, etc.

Você não pode simplesmente olhar para os números em uma folha de dados e esperar que 'funcione' quando lançado em um design. Alguns dispositivos funcionarão assim, outros funcionarão mal, outros não funcionarão. Eu vi / ouvi falar de muitos entusiastas indo para digikey e comprando um super amplificador de 50Mhz e jogá-lo em uma tábua de pão apenas para passar as próximas 2 semanas tentando descobrir por que o circuito deles oscila. Outro exemplo está saindo e comprando o que parece ser uma peça especificada à primeira vista, mas a peça possui um modo de operação diferente que causa pequenas, mas significativas mudanças na implementação necessária, que geralmente são ignoradas.

Portanto, uma métrica importante é a resiliência de uma peça a projetos 'ruins'. Não pretendo parecer insultuoso, mas realmente há muito mais no design analógico do que copiar uma topologia opamp da wikipedia. Peças simples e altamente estáveis ​​permitirão tal abordagem, mas geralmente têm envelopes de desempenho limitados.

Eu já vi projetos de produção com esse problema também. Por exemplo, funcionou no protótipo, mas ninguém examinou a estabilidade do circuito e estava oscilando de tal forma que, no primeiro teste, 5 em 100 falharam ou há falhas intermitentes que parecem acontecer completamente aleatoriamente. Outro exemplo é a execução de um protótipo, mas alguém não considerou adequadamente a impedância de entrada / saída, corrente de entrada, corrente de repouso, desacoplamento necessário, etc.

Em resumo, as métricas usadas variam amplamente de acordo com o aplicativo e o desempenho necessário. Para os entusiastas, use o seu melhor para ficar com ICs simples, estáveis ​​e resilientes que vêm em pacotes de trabalho fáceis de usar que foram usados ​​em outros designs que você já viu na internet. Mesmo assim, você pode ter problemas apenas copiando o design. Eu já vi a capacitância de contato nas tábuas de pão colocar todos os tipos de circuitos op amp aparentemente simples em oscilação.

• Segunda fonte disponível: ao usar peças disponíveis de vários fabricantes, você tem uma maneira muito boa de obter CIs que são padrões da indústria. Na produção em massa, como Madmanguruman disse, isso significa menos problemas quando determinados fabricantes informam prazos de entrega surpreendentemente longos; para os entusiastas, significa que suas chances de conseguir a peça de distribuidores de pequeno volume são muito melhores.
• Opções de pacote: Outra maneira de encontrar boas peças principais é procurar opções de pacote. Se um amplificador operacional estiver disponível no CERDIP-8, DIP-8, SO-8, MSOP-8 e outros enfeites (talvez até o metal possa TO-99), você pode ter certeza de que é uma parte amplamente disponível usada com sucesso em diversas aplicações e provavelmente longe de ser obsoleto nos próximos dois anos.
• Boa e detalhada folha de dados disponível: Leia a folha de dados em detalhes e compare as folhas de dados publicadas por diferentes fabricantes. Compre a peça do fabricante cuja folha de dados você confia mais. Encontrei muitas planilhas de dados que até contêm informações conflitantes, e essas foram as partes com as quais muitas vezes tive problemas.
• Custo: Não que a diferença entre 20 e 50 Ct. o matará quando você precisar de apenas quatro ou cinco CIs para o seu projeto, mas se você encontrar peças semelhantes a preços diferentes, o mais barato geralmente é o mais próximo do mainstream. Você também pode procurar a categoria "status do produto" no site do fabricante: se eles disserem que uma peça está "ativa" igual a boa e se eles disserem que "não é recomendado para novos designs", significa que você não deve comprá-la. a menos que você precise consertar coisas.

Sempre que possível, escolha os ICs disponíveis em vários fornecedores. Isso significa compatível com pinos e funções. A maioria dos fabricantes garante que todos os números de peça usados ​​nas listas técnicas produzidas em massa (listas de materiais) sejam peças de vários fornecedores, a menos que sejam especificamente aprovadas. Existem situações em que peças únicas são necessárias, mas minimizar o número de peças como essa é uma importante função de gerenciamento da cadeia de suprimentos.

Isso coloca mais trabalho adiantado, qualificando várias partes durante o ciclo de design, mas é melhor fazer isso mais cedo do que quando algo estiver sendo produzido em massa e a linha estiver inativa devido à falta de peças.

Todas as outras respostas são razoavelmente boas, mas todos vocês esqueceram uma coisa importante: simulação! Os circuitos analógicos costumam ser um pouco complicados, e gastar um pouco de tempo com um simulador pode economizar horas ou dias de dores de cabeça posteriormente.

Muitos dos fabricantes têm algum nível de suporte para simulações, mas todos eles têm problemas. Na minha opinião, o LTSpice da Linear Tech é provavelmente a melhor ferramenta gratuita disponível para simulações.