Confiando en los gráficos de la hoja de datos

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La respuesta aceptada a la pregunta ¿Cuál es esta importancia de las hojas de datos dice que uno debe ignorar el rendimiento "típico" y, en cambio, diseñar alrededor del mínimo / parámetros de rendimiento máximo. Todo bien y bien. La respuesta luego continúa para resaltar la utilidad de los gráficos de "la imagen vale más que mil palabras". Pero, ¿no son estos gráficos necesariamente un rendimiento "típico", lo que contradice el primer consejo?

Específicamente, la hoja de datos de referencia BSS138 especifica el mínimo \ $ I_ {D (activado)} \ $ será 0.2 A para las condiciones \ $ V_ {GS} \ $ = 10 V, \ $ V_ {DS} \ $ = 5 V. Sin embargo, el gráfico referenciado de la respuesta

muestra que para la curva \ $ V_ {GS} \ $ = 10 V, \ $ I_D \ $ está entre uno y dos órdenes de magnitud mayores que el mínimo especificado de 0.2 A. ¿Cómo haría uso este diseñador un diseñador? ¿Información "típica" cuando está tan alejada del rendimiento garantizado? ¿O estoy malinterpretando algo?

    
pregunta Firstrock

1 respuesta

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Hablando como ingeniero de aplicaciones en Maxim Integrated:

Sí, los gráficos de Características de operación típicas son operaciones "típicas" y, por lo tanto, no están "garantizadas". Pero los diseñadores en realidad no "ignoran" los gráficos de características de operación típicas como parece implicar. No tendría sentido recopilar y publicar esta información si no se considerara útil. Cada uno de estos gráficos puede representar días o semanas de recopilación de datos, por lo que es muy costoso generar y publicar estas tablas de operaciones típicas.

Los Gráficos de características típicas son datos reales, recopilados por un ingeniero de aplicaciones que mide una pequeña cantidad de dispositivos reales en el laboratorio. Estos gráficos muestran las relaciones realmente medidas en una muestra representativa de unidades de producción temprana o de preproducción. Esta es una medida más profunda de lo que se puede hacer en cada unidad producida. Esto es caro y consume mucho tiempo. El valor es que estos gráficos ayudan a un diseñador a estimar el rendimiento no especificado explícitamente en los límites de la tabla EC.

La tabla Características eléctricas de los valores Mín / Máx representa las condiciones de prueba aprobadas / fallidas de las que el fabricante es responsable, en cada unidad producida. (El umbral real de aprobación / falla es con banda de protección). Si el fabricante vende o envía una unidad que no cumple con las clasificaciones mínimas / máximas de la tabla de EC, el fabricante puede ser responsable por los problemas que resulten de dicho componente defectuoso.

La tabla de EC define los límites externos de cómo puede realizar una parte enviable, mientras que las Características típicas muestran un rendimiento más realista dentro de esos límites. Debido a que las unidades de producción se comparan con los límites mínimos / máximos de la tabla EC, no se pueden garantizar las Características típicas, excepto en la medida en que se encuentren dentro de los límites mínimos / máximos de prueba de la tabla EC. Para ser robusto, un diseño debe tolerar que un componente se encuentre en el límite máximo mínimo / mínimo , pero no todos los diseños deben ser tan robustos. Un juguete o un circuito de pasatiempos no necesitan ser tan robustos como un transbordador espacial.

Finalmente, las clasificaciones máximas absolutas representan calificaciones de daño, que causarán daños irreversibles si se exceden incluso por un instante. Estas clasificaciones están fuertemente protegidas con bandas y no se prueban en cada unidad (ya que al hacerlo se destruiría una unidad que de otra manera podría enviarse). Las pruebas se realizan durante el desarrollo de la tecnología de proceso, más o menos independientemente del diseño de IC real. Por lo tanto, al pasar a una tecnología de proceso de geometría más pequeña, el tamaño más pequeño de la característica dará como resultado un voltaje de ruptura reducido, y los límites máximos de abs se reducirán en consecuencia.

A veces, la tabla EC puede mostrar solo un mínimo o un máximo, en lugar de dar ambos límites. Por ejemplo, se puede dar un voltaje de ruptura inversa del diodo como límite máximo, y el mínimo implícito es "cero" porque sería ideal. Un diodo con Vf pasa menos que Vf (MAX), pero el fabricante no fallará en ese diodo porque su Vf fue mayor que algunos Vf (MIN). Y aquí es donde esas tablas de operaciones típicas pueden ser realmente útiles, para dar una mejor idea de qué tipo de comportamiento esperar.

Su pregunta específica hace referencia a un Fairchild BSS138 FET de nivel lógico de canal N ... Condiciones de prueba \ $ V_ {GS} \ $ = 10 V, \ $ V_ {DS} \ $ = 5 V; \ $ I_ {D (on)} \ $ min 0.2A

El gráfico de características típicas a las que se hace referencia (características de la región) parece que se generó utilizando un trazador de curvas, por lo que es una corriente " pulsada " en lugar de una corriente "continua" ( Nota 2 Pulso Ancho < 300us, Ciclo de trabajo < 2% ). Tenga en cuenta que 220 mA es la corriente de drenaje absoluta absoluta continua - la corriente de drenaje pulsada es mayor, 880 mA , por lo que esta limitación se debe a la El paquete pequeño SOT-23 no puede disipar el calor sin fundir sus uniones. Tenga en cuenta que la máxima disipación de potencia es de 360 mW. Hay una pista en la Nota 1 en la parte inferior de la tabla de EC, que mencionan la disipación térmica 350degC / Watt cuando se conectan rastros de cobre especificados. En la práctica, esto se puede mejorar utilizando grandes áreas de colada de cobre para ayudar a eliminar el exceso de calor de la unión. Esta técnica es comúnmente utilizada en diseños SMPS. Pero dado que esta parte se está comercializando como un FET a nivel lógico en lugar de un FET de potencia, ese punto realmente no se habla o enfatiza para esta parte.

    
respondido por el MarkU

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