In dieser neuen Artikelserie gibt es jeden Monat praktische Tipps zur
Elektronikentwicklung.
Dabei werden Themen wie Bauteilauswahl, Schaltplanentwurf, Layout,
häufige gemachte Fehler, robustes Design, Optimierung für die Fertigung,
Testbarkeit und noch viele weitere Punkte angesprochen. Los geht's mit ein paar interessanten Anmerkungen zum Datenblatt.
Die ersten Seiten im Datenblatt verraten nicht die ganze Wahrheit. Man könnte auch sagen, dass es sich um Marketingmaterial handelt. Also die Dokumente gut durchlesen, vor allem Diagramme und die Fußnoten.
Standardprodukte werden oft von mehreren Herstellern unter demselben Namen verkauft (z.B. BAV99 Doppeldiode). Das bedeutet jedoch nicht, dass die Produkte völlig identisch sind. Also das Datenblatt vom tatsächlichen Hersteller besorgen. Die erwähnte Doppeldiode verkraftet etwa je nach Hersteller einen Strom zwischen 100mA und 300mA.
Datenblätter werden auch nur von Menschen geschrieben und enthalten daher Fehler. Daher die Errata (Fehlerkorrekturen) checken und, wenn möglich, immer die neueste Dokumentenversion von der Herstellerseite verwenden.
Vor allem im professionellen Umfeld ist es üblich, dass man beim Projektende die Datenblätter in der jeweils verwendeten Fassung ablegt. Damit kann man im Zweifel nachweisen, dass man die zum Entwicklungszeitpunkt aktuellen Informationen verwendet hat.
„Absolute Maximum Ratings“ sind keine gültigen Betriebszustände. Vermeiden!
„Typical“ Angaben sind nicht garantiert und nicht getestet. Daher die Schaltung mit Min/Max Werten auslegen.
Bei komplexeren ICs teilen manche Hersteller das Datenblatt auf. So gibt ST für seine STM32 Mikrocontroller "Product Specifications" und "Reference Manuals" heraus. Man braucht beide.
Gegen viel Geld oder bei guten Beziehungen / hohen Stückzahlen kann man auch anders oder besser spezifizierte Bauteile (oder „nur“ genauere Informationen) vom Hersteller bekommen.
Bei nicht verwendeten Pins den Unterschied zwischen N.C. (Not Connected), also egal was man anschließt (oft sinnvoll: mit Masse verbinden), und D.N.C (Do Not Connect), also kein externes Signal anschließen, beachten. Genaueres sollte im Datenblatt stehen.
Sehr oft findet man Beispielschaltungen in Datenblättern. Diese kann man oft als Grundlage für sein Design verwenden, sollte die Werte aber trotzdem kurz checken. Entscheidet man sich aber dafür, den IC ganz anders zu beschalten als im Datenblatt oder auf dem Evalboard bzw. im Referenzdesign, kann eine Notiz, Erklärung oder Kommentar nach einiger Zeit sehr hilfreich sein.
Danke dafür!
Wie oft muss man sich hier typische Werte, das Marketinggewäsch aus S1
oder absolute Maximum Values um die Ohren hauen lassen.
Dem Text kann man vollumfänglich zustimmen :-)
Zu den Beispielschaltungen hätte ich noch eine Anmerkung:
Die beziehen sich GENAU auf den Anwendungsfall, der drüber steht, und
sind oft von Marketinganforderungen "geprägt".
Beispiel Schaltregler:
Ein 3V3, 1A-Regler ist genau für 3V3 und 1A verwendbar. Benötigt man
200mA, ist die Dimensionierung meist grausig. Grund: Rippel zu hoch.
Das ist auch Marketing, hier der Form: Unse toller Schaltregler braucht
nur eine 10mH Drossel.
Da hilft nur Nachrechnen, das ist auch bei Schaltungen aus Datenblättern
Pflicht!
Luky S. schrieb:> * Bei komplexeren ICs teilen manche Hersteller das Datenblatt auf. So> gibt ST für seine STM32 Mikrocontroller "Product Specifications" und> "Reference Manuals" heraus. Man braucht beide.
Man braucht auch noch ein weiteres: das Errata-Sheet, "Specification
Update" oder wie auch immer der Hersteller das nennt.
Das gilt jetzt natürlich nicht nur bei den genannten STM32, sondern auch
bei anderen ICs dieser Komplexitätsklasse.
Luky S. schrieb:> D.N.C (Do Not Connect)
bzw DU können lästig sein (hatte ich gerade erst, Eeprom M24M02, konnte
man deswegen nicht einfach als Ersatz für andere nehmen.
Warum machen die sowas? Sollen sie doch einfach nicht bonden. Testpins
irgendeiner Art machen doch auch keinen Sinn, wird doch eh auf
waferebene gemacht. Wo ist der Sinn für solche Pins?
meckerziege schrieb:> Danke für den guten Beitrag! Sowas lernt man meist erst durch Erfahrung,> hätte mir also damals viel Zeit gespart!
Wieso? Der TO schreibt doch nur von Selbstverständlichkeiten. Jeder
µCNet-Bastler berücksichtigt diese, von den Profis ganz zu schweigen.
Ausnahme: Dass die erste Seite von Datenblätter Marketingmaterial ist,
kann ich nicht bestätigen.
Luky S. schrieb:> Sehr oft findet man Beispielschaltungen in Datenblättern.
Und es lohnt sich dann auch oft, nach Appnotes zum IC zu suchen.
Haunat schrieb:> Ausnahme: Dass die erste Seite von Datenblätter Marketingmaterial ist,> kann ich nicht bestätigen.
Aber es ist nicht gut, sich beim Auslegen seiner Schaltung allein auf
die erste Seite und die "Absolute Maximum Ratings" zu verlassen.
Haunat schrieb:> Wieso? Der TO schreibt doch nur von Selbstverständlichkeiten. Jeder> µCNet-Bastler berücksichtigt diese, von den Profis ganz zu schweigen.
Volle Zustimmung, noch dazu ist einiges "halbwahr"
>„Absolute Maximum Ratings“ sind keine gültigen Betriebszustände.
Vermeiden!
Richtig ist da der längere Betrieb ausserhalb dieser Ratings das
Bauteil schädigt oder dessen Lebesdauer reduziert. Man muss diese
Ratings nicht unbedingt vermeiden. Beispielsweise ist ein höherer
Einschaltstrom OK, wenn das Bauteil nicht gerade minütlich
ein/ausgeschaltet wird.
>„Typical“ Angaben sind nicht garantiert und nicht getestet.
Doch typical value sind getestet resp. statistisch ermittelt und
dementsprechend auch garantiert. Es sind aber eben Durchschnittswerte,
die über Exemplare und Alter schwanken.
Von einem Designtipp des Monats erwarte ich das Fachtermini korrekt
wiedergegeben werden und dem Leser der Unterschied zwischen exemplarisch
gemessen und statistisch ermittelt verständlich vermittelt wird.
Fazit: Es sollte einen Review durch Fachleute geben, bevor solcher
Design-Tipp-Blabla prominent publiziert wird.
Immer wieder beliebt sind auch falsche Interpetationen bei MOSFETs,
insbesondere zum direkten Anschluß an Controller-Ausgänge.
- V_GS gibt nicht an, ab wann er durchschaltet, sondern unterhalb
welcher Spannung er nicht mehr durchschaltet.
- Wenn RDS_on nicht ausdrücklich in der Tabelle bei einer Spannung
deutlich unterhalb von 3.3V spezifiziert ist, dann kann man den
Transistor nicht mit Sicherheit direkt an einen 3.3V-Ausgang des
Controllers klemmen.
- Auch dann nicht, wenn RDS_on in den "typical"-Kurvenscharen mit einem
angenehmen Wert bei 3V steht. Das ist eben nur typisch und nicht
garantiert, d.h. es wird wahrscheinlich funktionieren, muß aber nicht.
- Bei Einzelbauten kann man sich notfalls behelfen, indem man die
Bauteile handselektiert, aber in Serie wird einem das auf die Füße
fallen. Einfacher ist es jedenfalls, gleich Bauteile mit der gewünschten
Spezifikation zu verbauen.
Ordner schrieb:>>„Absolute Maximum Ratings“ sind keine gültigen Betriebszustände.>> Vermeiden!>> Richtig ist da der längere Betrieb ausserhalb dieser Ratings das> Bauteil schädigt oder dessen Lebesdauer reduziert. Man muss diese> Ratings nicht unbedingt vermeiden.
Genau das ist die verbreitete Bastlermeinung, die hier korrigiert werden
soll, weil sie falsch ist.
>>„Typical“ Angaben sind nicht garantiert und nicht getestet.>> Doch typical value sind getestet resp. statistisch ermittelt und> dementsprechend auch garantiert. Es sind aber eben Durchschnittswerte,> die über Exemplare und Alter schwanken.
Du widersprichst Dir selbst. Die werden garantiert, sind aber nur
Durchschnittswerte?
Das heißt doch wieder daß nur garantiert wird daß sie in den Grenzen
liegen.
>> Von einem Designtipp des Monats erwarte ich das Fachtermini korrekt> wiedergegeben werden und dem Leser der Unterschied zwischen exemplarisch> gemessen und statistisch ermittelt verständlich vermittelt wird.>
Damit Du die auch mal verstehst?
> Fazit: Es sollte einen Review durch Fachleute geben, bevor solcher> Design-Tipp-Blabla prominent publiziert wird.
Sorry, aber dafür kommst Du nicht in Frage.
Ordner schrieb:>>„Absolute Maximum Ratings“ sind keine gültigen Betriebszustände.>> Vermeiden!>> Richtig ist da der längere Betrieb ausserhalb dieser Ratings das> Bauteil schädigt oder dessen Lebesdauer reduziert.
Da hast du Absolute Maximum Ratings und Recommended Operating Conditions
verwechselt.
Clemens L. und Horst schrieben:
> Ordner schrieb:>>>„Absolute Maximum Ratings“ sind keine gültigen Betriebszustände.>>> Vermeiden!>>>> Richtig ist da der längere Betrieb ausserhalb dieser Ratings das>> Bauteil schädigt oder dessen Lebesdauer reduziert.> Da hast du Absolute Maximum Ratings und Recommended Operating Conditions> verwechselt.
Nee hab ich nicht.
>Genau das ist die verbreitete Bastlermeinung, die hier korrigiert werden>soll, weil sie falsch ist.
Quatsch Bastlermeinung. Das ist die Übersetzung ins Deutsche was im
Datenblatt als Erklärung zu Absolute Rating steht:
"Stresses beyond those listed under “Absolute
Maximum Ratings” may cause permanent damage
to the device. This is a stress rating only and
functional operation of the device at these or
other conditions beyond those indicated in the
operational sections of this specification is not
implied. Exposure to absolute maximum rating
conditions for extended periods may affect
device reliability."
Zitiert nach Datenblatt Atmega8. Mach Dich mal bezüglich der Bedeutung
von "Stress Rating" vertraut.
>>>„Typical“ Angaben sind nicht garantiert und nicht getestet.>>>> Doch typical value sind getestet resp. statistisch ermittelt und>> dementsprechend auch garantiert. Es sind aber eben Durchschnittswerte,>> die über Exemplare und Alter schwanken.>Du widersprichst Dir selbst. Die werden garantiert, sind aber nur>Durchschnittswerte?
Das ist kein Widerspruch, sondern in Technik absolut korrekt das man
Erwartungswert und Intervall angibt.
>Das heißt doch wieder daß nur garantiert wird daß sie in den Grenzen>liegen.
Es wird garantiert, das wenn man die gleiche Statistik drüber macht das
als Durchschnittswert erhält. Dementsprechend legt man seine Schaltung
darauf aus und sorgt dafür das die Drift innerhalb der Min/Max
kompensiewrt wird. Man legt seine Schaltung nicht darauf aus das sie an
den Intervallgrenzen betrieben wird!
Mach Dich mal bezüglich der Bedeutung von "Exemplarstreuung" und
"Altersdrift" vertraut.
Ordner schrieb:> Man legt seine Schaltung nicht darauf aus das sie an> den Intervallgrenzen betrieben wird!
Bei Elektronik für Endverbraucher schon - länger als zwei Jahre muß es
ja nicht halten. Eigentlich sogar nur ein halbes.
Haunat schrieb:> Wieso? Der TO schreibt doch nur von Selbstverständlichkeiten. Jeder> µCNet-Bastler berücksichtigt diese, von den Profis ganz zu schweigen.
Toll, jetzt ist der Kaffee am Bildschirm. Danke aber auch :-(
Lies unten weiter. Da glaubt schon wieder wer, dass man an die Maximum
Ratings gehen kann.
Selbst was "Profis" angeht: Wir haben hier einen Hardwareentwickler, der
erklärt mich regelmäsig für blöd, weil ich immer mit den Min- und
Maxwerten auslege.
Er hat ja "nachgemessen" und die "typischen Werte stimmen immer". Was
ich mache wäre "übertrieben".
Nein, selbstverständlich ist das keineswegs!
Soso schrieb:> Selbst was "Profis" angeht: Wir haben hier einen Hardwareentwickler, der> erklärt mich regelmäsig für blöd, weil ich immer mit den Min- und> Maxwerten auslege.> Er hat ja "nachgemessen" und die "typischen Werte stimmen immer". Was> ich mache wäre "übertrieben".>> Nein, selbstverständlich ist das keineswegs!
Naja wahrscheinlich hat der Hardwareentwickler 1000mal mehr Beispiele
das es mit typsichen Werten passt als Du das eon einziges Gerät abraucht
weil ein Parameter zu weit weg war - damit ist er argumentativ am
längeren Hebel.
Ein guter Entwickler macht eine Kosten/Nutzen Analyse und eine
Stichptobenstatistik beim Wareneingang. Mancher fragt sich vielleicht
auch: "Was kostet es mich die Schaltung schusssicher zu machen damit sie
auch mit dem madigsten bauteil funktioniert und was kostete es mich auf
die Hersteller-Angabe der Madenrate zu verlassen und Ausfälle beim
finalen Test (oder beim Kunden) zu akzeptieren. Und wie habe ich es in
der Hand die madenrate selbst zu senken.
Ordner schrieb:> Richtig ist da der längere Betrieb ausserhalb dieser Ratings das> Bauteil schädigt oder dessen Lebesdauer reduziert. Man muss diese> Ratings nicht unbedingt vermeiden. Beispielsweise ist ein höherer> Einschaltstrom OK, wenn das Bauteil nicht gerade minütlich> ein/ausgeschaltet wird.Ordner schrieb:> "Stresses beyond those listed under “Absolute> Maximum Ratings” may cause permanent damage> to the device. This is a stress rating only and> functional operation of the device at these or> other conditions beyond those indicated in the> operational sections of this specification is not> implied. Exposure to absolute maximum rating> conditions for extended periods may affect> device reliability."
Du solltest mal an Deiner Übersetzung arbeiten.
"Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause
permanent damage to the device."
In diesem Satz steht nichts von "der längere Betrieb". Auch ein sehr
kurzzeitiges Überschreiten der absolute maximum ratings kann zum Ausfall
führen.
"Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may
affect device reliability."
Bedeutet:
Wird das Bauteil über einen längeren Zeitraum an (und NICHT über) den
"absolute maximum ratings" betrieben, dann kann das die Zuverlässigkeit
des Bauteils beeinträchtigen.
Viele Grüße, Stefan
Chinesisch sollte man inzw. auch können ab und an kommt einem so ein
Chinateil in die Quere, dann hat man es mit halbübersetzen Datasheets zu
tun. Die lesen sich dann wie schlecht übersetze Bedienungsanleitungen
von Chinaramsch.
"Connect TX invented RX" "The Turthtable ...", "ADODE" (Anode)
Falsch herum eingesetzte Dioden im Schaltplan,...
Beispielsource der erst auf dem nächsthöheren Modell lauffähig ist.
Widersprüchliche Angaben: Mal ist eine UART vorhanden dann wieder nicht,
im Blockschaltbild fehlt sie, in der Featurelist steht mit UART,...
Manche Infos die auch für das kleinere Modell gültig sind findet man
erst im Datasheet für das nächstgrössere Modell,...
Copy & Paste Hölle
Aber man muss ja schon froh sein wenn es überhaupt ein englisches
Datasheet gibt.
Ordner schrieb:> Naja wahrscheinlich hat der Hardwareentwickler 1000mal mehr Beispiele> das es mit typsichen Werten passt als Du das eon einziges Gerät abraucht> weil ein Parameter zu weit weg war - damit ist er argumentativ am> längeren Hebel.
Sitzt er nicht.
Wir hatten hier schon mehrere Serienfehler durch Fehldimensionierung.
Das fällt unmittelbar erst gar nich so auf. Herauskommen tut das dann,
wenn man 1k produziert hat. Dann fallen plötzlich von Platine X bei
Parameter Y eine erhöhte Anzahl von Platinen durch den Test.
Rechnet man es nach, hat man die Streuung eines Parameters unterschätzt.
Oder:
Der Hersteller ändert irgenwas am Produkt. Jedenfalls spannt der
Produzent ein neues Reel ein, peng, 40% der Platinen fallen beim Test
durch.
Hatte ich alles schon. Mehrfach.
Was tut ein Pfuscher? Grenzwerte "nachjustieren". Dann verlagert man das
Problem auf später, und darf schönerweise auch noch die Kunden besuchen.
Aber manche lernen nicht.
old fart - the good smelling one schrieb:> Copy & Paste Hölle
... gibt es bei jedem Hersteller. Aber die besseren tun etwas, um die
Fehler zu finden und zu beseitigen.
Stefan K. schrieb:> Du solltest mal an Deiner Übersetzung arbeiten.
Also dann mal etwas ausführlicher.
Halbwahr an den oben erwähntenm Designtipp ist Imperativsatz
"Vermeiden!".
Streicht den, oder relativiert den pauschalen Absolutheitsanspruch und
es passt. Lasst es stehen und es findet sich mit Sicherheit ein Idiot
der eine Hasenfuss-Überdimensionierte-Monsterschaltung baut.
Ein IC der oberhalb der absolut Ratings standardmäßig betrieben wird
lebt nicht lang, aber ein IC hat kein Problem wenn der DCDC-Wandler mal
beim Einregeln einen Overshot Milisekundenlang. Und was ist mit Unter-
statt Überspannung, schadet das überhaupt ?
Es finden sich genug Applicationsnote, die beschreiben wann man
gefahrlos über die Maximum-Ratings gehen kann, bspw das:
http://www.ti.com/lit/an/slva494a/slva494a.pdf
Oder man spricht mit dem FAE und erfährt bspw. das dauerhafter
Programmiermodus dem FPGA nicht gut tut (weil irgendwelche Schutzdioden
an den Dual Mode Pins länger bestromt werden) man aber keine
Schutzmassnahmen außer abziehen des Programmierkabels nach der
Laborsession treffen muß.
Die Ratings beschreiben den Ausfall im Konjunktiv - aber eben nicht als
unmittelbarer Zusammenhang. Manchmal ist die Lebenszeit überhaupt nicht
negativ beeinflusst (Unterspannung) und nur vereinzelte Specs werden
nicht mehr erreicht (Propagation delay, slew rate)
So wie das Mindesthalbarkeitsdatum nicht dafür steht das der Joughurt
schlagartig ungeniessbar wird... nur das der Hersteller nach diesem
Datum für nix mehr garantiert.
So ist es auch in der Halbleiterei - der Hersteller macht sich nicht die
Mühe jeden IC und jede Charge auf seine Robustheit zu prüfen. Kann sein
das das Gateoxid etwas dicker geraten ist und auch noch ausserhalb der
Toleranzen einwandfrei funktioniert - garantiert ist die Funktion aber
nur bei Betrieb innerhalb der (op) Specs.
Ausserhalb der Spec ist nicht verboten - es ist nur auf eigene
Verantwortung.
Wird das jetzt eine Lehrstunden in geplanter Obsoleszenz oder im
richtigen Lesen von Datenblättern?
Du biegst Dir die Übersetzung so zurecht, daß sie zu Deiner Meinung paßt
und mißt die Qualität an der wirtschaftlich verträglichen Ausfallquote,
nicht an der Langzeitstabilität.
Laß mich raten, Du hast nicht Elektronik sondern BWL studiert?
Clemens L. schrieb:> ... gibt es bei jedem Hersteller.
Da muss ich mal ne Lanze für Analog Devices brechen.
Sehr konserative (also wenig marktschreierische) Parameter, Fehler in
Datenblättern habe ich da noch nie gesehen.
Und die "modernen Bunten" gehen mir auch auf die Nerven.
Soso schrieb:> Ordner schrieb:>> Naja wahrscheinlich hat der Hardwareentwickler 1000mal mehr Beispiele>> das es mit typsichen Werten passt als Du das eon einziges Gerät abraucht>> weil ein Parameter zu weit weg war - damit ist er argumentativ am>> längeren Hebel.>> Sitzt er nicht.> Wir hatten hier schon mehrere Serienfehler durch Fehldimensionierung.
Warum benutz da nicht dein längeres Hebelende um dem HW-Entwickler auf
die Finger zu klopfen?
>Der Hersteller ändert irgenwas am Produkt. Jedenfalls spannt der>Produzent ein neues Reel ein, peng, 40% der Platinen fallen beim Test>durch.
Was jetzt nicht unbedingt dramatisch ist, wenn nach dem Test ein
Justier-/Kalibrierschritt eingeplant ist.
> Was tut ein Pfuscher? Grenzwerte "nachjustieren".
Nunja, nachjustieren ist eine bewährte Technik um auf unerwartete
Änderungen am Zulieferteil zu reagieren. Das muss nicht teurer sein als
alle Eventuallitäten vorher einzuplanen (was eh nie gelingt). Und in
Grosserien ist es üblich das man eine RampUp-Phase hat während dieser
man die Aussschussrate senkt. Und später das Modell zwecks
Kostenersparniss überarbeitet.
Ordner schrieb:> Es finden sich genug Applicationsnote, die beschreiben wann man> gefahrlos über die Maximum-Ratings gehen kann, bspw das:> http://www.ti.com/lit/an/slva494a/slva494a.pdf
Das ist jetzt aber kein Beispiel, das "beschreibt, wie man über die
Ratings gehen kann", sondern eines, das beschreibt, das der Wert im
Datenblatt falsch angegeben wurde. Denn ich als Entwickler kann da gar
nirgends wo hin "gehen", sondern das IC macht diese "Überschreitung" von
sich aus. Ohne geht es gar nicht.
Dort steht sogar klar&deutlich, dass man mitnichten unter die -0,3V
gehen kann : For instance, a dc source, if supplying a voltage lower
than –0.3V, could ... damaging the device.
> nur das der Hersteller nach diesem Datum für nix mehr garantiert.
Eben auch, dass nach dem Anschimmeln des Joghurts ein Zurückstellen des
Datums (Rückkehr zu normalen Betriebswerten) den Joghurt nicht
automatisch wieder gut macht.
> und nur vereinzelte Specs werden nicht mehr erreicht (Propagation> delay, slew rate)
Weil man das aber nicht weiß, sollte man es nicht drauf ankommen lassen.
Oder andersrum: nur Unwissende, Hasardeure oder ganz, ganz Schlaue
betreiben Bauteile in der Nähe oder über den absoluten Grenzwerten.
Ordner schrieb:>> Was tut ein Pfuscher? Grenzwerte "nachjustieren".> Nunja, nachjustieren ist eine bewährte Technik um auf unerwartete> Änderungen am Zulieferteil zu reagieren. Das muss nicht teurer sein als> alle Eventuallitäten vorher einzuplanen (was eh nie gelingt). Und in> Grosserien ist es üblich das man eine RampUp-Phase hat während dieser> man die Aussschussrate senkt. Und später das Modell zwecks> Kostenersparniss überarbeitet.
Damit meinte ich eher, dass man "nachjustiert" was noch akzeptabel ist
und was nicht.
Wenn man so arbeitet, dann landet das Problem eben später beim Kunden.
Was anderen Entwicklern auf die Finger klopfen angeht? Ein solches
Kollegenschwein bin ich nicht. Ich sage es dem betreffenden Kollegen,
wenn der es nicht hören will, ist das nicht mein Problem.
Im Übrigen kommt man um eine Min/Max Berechnung aller Parameter ohnehin
nicht herum. Wie legt man denn sonst die Grenzwerte für den Testadapter
fest, hmm?
Aber ich sehe schon: Die Diskussion ist so fruchtlos. Es gibt halt
solche und solche Entwickler ;-)
Horst schrieb:> Ordner schrieb:>>>>„Absolute Maximum Ratings“ sind keine gültigen Betriebszustände.>>> Vermeiden!>>>> Richtig ist da der längere Betrieb ausserhalb dieser Ratings das>> Bauteil schädigt oder dessen Lebesdauer reduziert. Man muss diese>> Ratings nicht unbedingt vermeiden.>> Genau das ist die verbreitete Bastlermeinung, die hier korrigiert werden> soll, weil sie falsch ist.http://www.analog.com/media/en/analog-dialogue/raqs/raq-issue-50.pdf
Horst schrieb:> Wird das jetzt eine Lehrstunden in geplanter Obsoleszenz oder im> richtigen Lesen von Datenblättern?
Geplante Obsoleszenz ist ne Verschwörungstheorie - wir sprechen hier
aber die "Art of electronics".
> Du biegst Dir die Übersetzung so zurecht, daß sie zu Deiner Meinung paßt
nicht passgenau nach Meinung sondern passgenau auf jahrzehntelange
Erfahrung und passend auf Rücksprachen mit den Autoren der Datenblätter
> und mißt die Qualität an der wirtschaftlich verträglichen Ausfallquote,> nicht an der Langzeitstabilität.
Ich schätz die Gesamtkosten anhand Modelle mit verschiedenen
Wahrscheinlichkeiten ab, Qualität bestimm ich im Labor.
> Laß mich raten, Du hast nicht Elektronik sondern BWL studiert?
Auch hier liegst Du falsch ich hab vor einigen Jahrzehnten Elektronik
studiert.
Laß mich ebenfalls raten -> dir geht es hier garnicht um eine
Fachdiskussion um die richtige Formulierung von Designtipps sondern um
pures "auf die Kacke hauen wie ein Profi".
Danish B. schrieb:> Horst schrieb:>> Ordner schrieb:>>>>>>„Absolute Maximum Ratings“ sind keine gültigen Betriebszustände.>>>> Vermeiden!>>>>>> Richtig ist da der längere Betrieb ausserhalb dieser Ratings das>>> Bauteil schädigt oder dessen Lebesdauer reduziert. Man muss diese>>> Ratings nicht unbedingt vermeiden.>>>> Genau das ist die verbreitete Bastlermeinung, die hier korrigiert werden>> soll, weil sie falsch ist.>> http://www.analog.com/media/en/analog-dialogue/raqs/raq-issue-50.pdf
Ja aber da spricht man von "operating" (also ca. 99,99% der ON-Zeit)
aber nicht vom kurzzeitigen Verlassen bspw beim Einschalten ( 0,00..1%
der On-Zeit).
@Lothar Miller (lkmiller) (Moderator)
>Oder andersrum: nur Unwissende, Hasardeure oder ganz, ganz Schlaue>betreiben Bauteile in der Nähe oder über den absoluten Grenzwerten.
Richtig. Denn die ganz Schlauen wissen, das bestimmte Parameter
bisweilen SEHR große Reserven beinhalten. Z.B. der Leckstrom von Dioden.
Bei der BYG23M liegt der laut Datenblatt bei max. 5uA @ 1kV/25°C. REAL
sind es weniger als 1nA bei 10V!!! Warum dann die konservative Angabe?
Weil es für den Hauptanwendungszweck der Diode nicht auf 1nA Leckstrom
ankommt und das Messen von 5uA deutlich schneller und damit billiger ist
als 1nA!
Wenn man das aber weiß, kann man deutlich bessere Parameter von
Bauteilen nutzen, wenn gleich man das ggf. in der Serie selber messen
muß. So einen Aufwand betreibt man aber nur, wenn es kein passendes
Bauteil gibt, das die gewünschten Parameter schon per Datenblatt
erfüllt.
Falk B. schrieb:> Denn die ganz Schlauen wissen, das bestimmte Parameter bisweilen SEHR> große Reserven beinhalten. Z.B. der Leckstrom von Dioden.
Es geht bei der aktuellen Diskussion um die "Absolute Maximum Ratings"
am Anfang des Datenblatts, nicht um die Maximalwerte bei den
"Recommended Values" weiter hinten, wo auch der Maximalwert des
Leckstroms über den gesamten Temperaturbereich zu finden ist.
Natürlich darf man da auch mal einen etwas anderen Arbeitspunkt
auswählen, solange man nicht die absoluten Grenzen überschreitet.
Ordner schrieb:> Ja aber da spricht man von "operating" (also ca. 99,99% der ON-Zeit)> aber nicht vom kurzzeitigen Verlassen bspw beim Einschalten ( 0,00..1%> der On-Zeit).
Das es Spannungsregler mit Softstart gibt, und etwas das Kompensation
heißt ist bekannt?
Keine meiner Stromversorgungen
- schwingt beim Start über
- Produziert unkontrollierte Strompeaks
Man muss nicht irgenwelche Max. Werte überschreiten beim Einschalten
(oder Ausschalten) der Stromversorgung!
Eine nötige Spannungssteilheit ist übrigens oft im Datenblatt angegeben.
Auch für Hot-Plugging gibt es Lösungen, sollte das gefordert sein.
Jaja, ich weiß, Stromversorgung, ein langweiliges Thema. Muss ich mir
hier auch immer anhören. Aber eine saubere Versorgung muss weder teuer,
noch schwierig sein.
Soso schrieb:> Das es Spannungsregler mit Softstart gibt
Es geht nicht um das Überschwingen eine Versorgungsspannung beim
Einschalten, sondern um das "Klingeln" in jedem einzelnen
PWM-Schaltzyklus.
Oft kommt das auch schlicht von einem Messfehler, wenn z.B. die Masse
irgendwo angeklemmt wurde, aber eben nicht am Massepin des jeweiligen
Bauteils...
Noch was zu Datenblättern. Die werden manchmal von Juristen geschrieben.
http://de.rs-online.com/web/p/monostabile-relais/1347848/
Ein 48A Relais mit garantierten(?) 100mOhm Kontaktwiderstand (initial)
würde in 0,nix abfackeln!!!
Ordner schrieb:>> Was tut ein Pfuscher? Grenzwerte "nachjustieren".> Nunja, nachjustieren ist eine bewährte Technik um auf unerwartete> Änderungen am Zulieferteil zu reagieren. Das muss nicht teurer sein als> alle Eventuallitäten vorher einzuplanen (was eh nie gelingt). Und in> Grosserien ist es üblich das man eine RampUp-Phase hat während dieser> man die Aussschussrate senkt. Und später das Modell zwecks> Kostenersparniss überarbeitet.
Uiuiuiui,
In was für einer Bude arbeitest Du denn?
Gehen wir mal von Halbleitern aus. Test Zeit ist dort teuer. Kann sich
auch jeder vorstellen, was das bedeutet, wenn man statt 100ms 10
Sekunden Testzeit hat und der Kunde auf 10 Reels a 2500 Stück wartet.
Bei anständigen Herstellern werden die Bauteile an ihren abs. max.
Ratings getestet, allerdings nur für wenige us. Man kann also davon
ausgehen, das bei Erreichen der ABS. Max. ratings das Bauteil nicht
sofort defekt wird sondern evt. ein paar Sekunden hält.
Stehen in Datenblatt zusätzlich "recommended operating conditions" dann
sind das die Bedingungen, wo der Hersteller einen Lebensdauertest z.B,
HTOL (high temperature operating life test) durchgeführt hat. z.B. 100
Stück bei 125 Grad und der angegeben Spannung. Hieraus kann er dann auch
eine Lebensdauer (Fit rate) berechnen.
Bei Dauerbetrieb oberhalb der recommended operating conditions ist man
auf sein Glück angewiesen. Der Hersteller wird sich von Fehlern nichts
annehmen.
Stehen min. und max. Werte im Datenblatt, so werden die entweder zu 100%
getestet, oder über andere Messparameter abgesichert. Hält ein Bauteil
diese Werte nicht ein, so ist es fehlerhaft und wird vom Hersteller
ersetzt. Da sich das keine Herstellerqualitätssicherung gerne beweisen
lässt, wird abhängig von der Messgenauigkeiten seines Testsystems noch
auf ein wenig engere Werte getestet. Typische Werte werden in der Regel
nicht getestet, wo soll man auch die Grenzen hinlegen. Testzeit kostet
Geld, je mehr Parameter getestet werden, umso teurer wird das Bauteil.
Kein Hersteller möchte im Prinzip funktionsfähige Produkte wegwerfen.
Daher bestimmen die min. max. Werte auch ganz gut die erwartete
Streuung.
Allerdings die Streuung über mehrere Fertigungslose. Innerhalb eines
Fertigungsloses ist die Streuung oft viel geringer, daher kann man
durchaus mit einem Basteldesign ohne min. max. Berechnung einige Tausend
bis Zehntausend Produkte lang Glück haben, bis es einen dann sicher
verlässt.
Für Serienproduktion ist ein robustes nach min. max. Werten berechnetes
Design Pflicht. Es sei denn, man legt auf seine Karierre keinen Wert und
es ist einem ein kurzfristiger Bekanntheitsgrad beim Top Management
wichtiger.
Datenblätter sollte man ganz durchlesen, nicht erst nachdem auch der
dritte Prototyp abgebrannt ist. Demo Board Manuals, Design- und
Application-Notes geben oft wichtige Hinweise. Layout ist bei allen
schnellen Bauteilen, wie z.B. Schaltreglern kritisch und man sollte sich
an die Demo boards und Layoutvorschläge im Datenblatt halten.
Luky S. schrieb:> „Typical“ Angaben sind nicht garantiert und nicht getestet. Daher die> Schaltung mit Min/Max Werten auslegen.
Was hab ich mit meinem alten Chef darüber gestritten, dass nur Min/Max
interessant ist, und Typical da halt in der Mitte liegt. "Neee, ich hab
30 Jahre Erfahrung *bla bla bla" ... Seit 2 Jahren bin ich dort weg.
Neulich spreche ich mit einem alten Arbeitskollegen; mein damaliger Chef
hat meine Entwicklung übernommen. Er hat Wochenlang daran
herumgedoktort, bis ihm die Erkenntnis kam: Die Bauteile streuen.
Hätte er von Anfang an auf diesen wichtigen Hinweis (und auf mich)
gehört, hätte er sich den ganzen Ärger sparen können. Ich hatte ihm
längst vorgerechnet, dass das mit Min/Max-Werten nicht mehr stabil
läuft. Aber das wollte man ja nicht hören.
Man braucht aber nicht glauben, dass er dadurch klüger geworden wäre.
Mensch... zu kündigen war meine beste Entscheidung meines Lebens. Auch
wenn sie damals sehr hart war!
Ordner schrieb:> "Stresses beyond those listed under “Absolute> Maximum Ratings” may cause permanent damage> to the device.
Und das ist jetzt wörtlich zu nehmen und schlagartig ab 1,001A altert
das Bauteil stärker. 1,000A und darunter ist dann unkritisch.
Elektrotechnik ist kein Gerichtsverfahren in Nordkorea, so läuft das
nicht.
Falk B. schrieb:> Noch was zu Datenblättern. Die werden manchmal von Juristen geschrieben.
Das stimmt irgendwie. Manche wollen da komplett auf "Nummer sicher"
gehen und geben als garantierte Werte irgendwo unsinnige Werte an. Das
soll wohl verhindern das jemals jemand sein Geld zurück will oder
bekommen kann. :)
Chris F. schrieb:> Ordner schrieb:>> "Stresses beyond those listed under “Absolute>> Maximum Ratings” may cause permanent damage>> to the device.>> Und das ist jetzt wörtlich zu nehmen und schlagartig ab 1,001A altert> das Bauteil stärker. 1,000A und darunter ist dann unkritisch.
Mit Spannung kann Dir das exakt so passieren. Ab einer Spannung bricht
dein Bauteil durch.
Chris F. schrieb:> Und das ist jetzt wörtlich zu nehmen und schlagartig ab 1,001A altert> das Bauteil stärker. 1,000A und darunter ist dann unkritisch.>> Elektrotechnik ist kein Gerichtsverfahren in Nordkorea, so läuft das> nicht.
Ja, nur:
Wo ziehst DU die Grenze?
Bei Max + 0,1%, MAX+1%, MAX + 5%, MAX+50%?
Du siehst das Problem? Hier geht der Bereich los, wo man als Entwickler
nicht mehr qualifiziert ist, tragfähige Aussagen zu treffen.
Was niemand behaupten wird: MAX ist eine harte physikalische Grenze. Ist
es nicht. Es ist die Grenze, wo sich der Hersteller zu sagen traut "das
tut auch dauerhaft, dafür stehe ich gerade". Das Echte MAX liegt DARÜBER
wird statistisch normalverteilt um einen Wert liegen, der deutlich über
dem Datenblatt-MAX liegt. Wo wissen wir nicht.
Für ein Serienteil (davon rede ich) geht man so nahe an MAX nicht ran.
Denn der Hersteller wird im Supportfall jegliche Verantwortung von sich
weisen, wenn man das tut. Auch das hatte ich persönlich schon. In meinem
Fall war das Linear Technologies, und das ist eher ein Hersteller mit
gutem Support.
Einen Aspekt sehen die Frickler hier auch nicht: In der Serie baut man >
100000 Stück. Da erwischt man zwangsläufig auch mal Montagsexemplare.
Und auch damit muss das zuverlässig laufen.
PS:
Vom Basteln rede ich da nicht. Da kann man testen und auch mal die
Bauteil härter rannehmen. Ich rede hier von Serienplatinen.
Wenn jemand auf dem Breadboard dem BC547 5V mehr gibt, ja gut, das habe
ich auch schon getan.
Aber die Empfehlung für Serienproduktion zu geben "Ach, da gehen wir 10%
drüber" ist grob fahlässig. Das stört hier einige, mich auch.
Chris F. schrieb:> Und das ist jetzt wörtlich zu nehmen und schlagartig ab 1,001A altert> das Bauteil stärker. 1,000A und darunter ist dann unkritisch.
Aus diesem einfachen Grund verwendet man diesen Wert gar nicht in seinen
Schaltungsauslegungen, sondern bleibt ein gutes Stück davon weg.
Bei dem Artikel fiel mir das hier wieder ein:
luky: Mythen der Elektronikentwicklung CCC15 -->
https://www.youtube.com/watch?v=wKYanwNYMck
Vortragstil gewöhnungsbedürftig ich finds aber gut.
Bei Punkt zwei hatte ich schon einmal einen Fet der eine andere
Pinbelegung hatte, Ahhh hat mich das damals Nerven gekostet :-)
Greeez
Ert
„Typical values are all at TA=25°C conditions and represent the
most likely parametric norm as determined at the time of
characterization. Actual typical values may vary over time and
will also depend on the application and configuration. The typical
values are not tested and are not guaranteed on shipped
production material.“ (Diodes inc.)
„The typical values are not tested and are not guaranteed on
shipped production material.“ (Texas Instruments)
„Typical on an IC data sheet means NOT TESTED.“ (Maxim)
„Stresses beyond those listed under 'Absolute Maximum
Ratings' may cause permanent damage to the device. This is a
stress rating only and functional operation of the device at
these or other conditions beyond those indicated in the
operational sections of this specification is not implied.
Exposure to absolute maximum rating conditions for extended
periods may affect device reliability.“ (Atmel)
„Absolute Maximum means do not exceed or the part may
break.“ (Maxim)
Luky S. schrieb:> „Typical values are all at TA=25°C conditions
In welchen Gehäuse sind 25 Grad bei 30 Grad Celsius Bürotemperatur?
Abgesehen von zu kapper Dimensionierung, sollte man auch den Einsatzort
und die Garantiebedingungen genauer durchdenken. Wenn wegen eines
kaputten Transistors der Servicetechniker eine Weltreise und 3 Tage
braucht, war das Ganze ein wirtschaftliches Fiasko (abgesehen vom
Schaden beim Nutzer). Apollo 13?
https://de.wikipedia.org/wiki/Apollo_13#Ursache_des_Ungl.C3.BCcks
@ oszi40 (Gast)
>> „Typical values are all at TA=25°C conditions>In welchen Gehäuse sind 25 Grad bei 30 Grad Celsius Bürotemperatur?
Darum geht es doch gar nicht. Sondern das sind die Meßbedingungen.
H.Joachim S. schrieb:> Testpins> irgendeiner Art machen doch auch keinen Sinn, wird doch eh auf> waferebene gemacht. Wo ist der Sinn für solche Pins?
Jein. Kommt auf den Chip und den Herstellungsprozess drauf an.
Tests auf dem Wafer kanns mehrere geben. Es kann auch noch ein Test nach
dem Packaging durchgeführt werden. Denn auch dieses kann den IC
beschädigen. Wenn man dann z.B. noch voraltert (Frühausfälle
aussortieren!), braucht man einen Teil der Testschnittstellen außerhalb.
Durfte das auch bereits mal mit einem Hersteller diskutieren, das ist
stets nochmal komplexer als man es sich selbst vorstellt ;-)
Falk B. schrieb:> @ oszi40 (Gast)>>>> „Typical values are all at TA=25°C conditions>>>In welchen Gehäuse sind 25 Grad bei 30 Grad Celsius Bürotemperatur?>> Darum geht es doch gar nicht. Sondern das sind die Meßbedingungen.
Funfact:
Im Übrigen gelten min und max Angaben ohne weitere Bemerkungen auch nur
für 25°.
Bin da schon mal reingerattert und hatte einen Dialog mit einem
Hersteller darüber. Bei einem USB Port switch, um genau zu sein.
Das Stromlimit war zu niedrig. Bei 85° war etwas geringer, als in
Min-max im Datenblatt angegeben. Nur leider: Die hatten völlig recht -
das gilt für 25°.
Man liest: "@TA= +25°C,VIN= +5V,unless otherwise specified"
Die aggresiven "Über Max betreiben ist toll" und "wird schon passen"
Kreischer gehen mir daher ziemlich auf den Sack, um es vorsichtig
auszudrücken.
@Soso: Vermutlich wäre das aus irgendeiner Kurve herauslesbar gewesen.
Ich finde, man sollte sich ohnehin komplett abgewöhnen, die Ratings
anzusehen. Allerhöchstens um einen Überblick darüber zu bekommen, ob es
in die richtige Richtung geht.
Die meisten Werte sind dann ohnehin Strom/Spannungs/Temperaturabhängig.
Dann muss man ins Diagramm und wird dort zumeist sehr ernüchtert. Gerade
was Hochleistungsfets angeht.
Martin S. schrieb:> @Soso: Vermutlich wäre das aus irgendeiner Kurve herauslesbar> gewesen.
Korrekt, aber nur indirekt. Der TK des Stromlimits wäre aus einem
Diagramm ablesbar gewesen, nicht die Werte.
Da man vermuten kann, dass der USB-Strombegrenzer für das Stromlimit
seinen Kanalwiderstand vewendet, sollte der TK an sich nicht zu weit
streuen. Der Strom sollte mit steigender Temeratur daher auch sinken.
Man sieht schon, sollte :-(
> Ich finde, man sollte sich ohnehin komplett abgewöhnen, die Ratings> anzusehen. Allerhöchstens um einen Überblick darüber zu bekommen, ob es> in die richtige Richtung geht.>> Die meisten Werte sind dann ohnehin Strom/Spannungs/Temperaturabhängig.> Dann muss man ins Diagramm und wird dort zumeist sehr ernüchtert. Gerade> was Hochleistungsfets angeht.
Hmhm auch nicht viel besser. Ein Diagramm ist das typische Verhalten
eines typischen Bauteils.
Ich gehe bei kritischen Sachen dann her, und extrapoliere eine Kennlinie
für Min und Max.
Im Fall USB Strombegrenzung wäre das eine Gerade. Der Punkt bei 25°C ist
bekannt, die Steigung nimmt man von der Typischen Kennlinie.
Jetzt klingt das alles furchtbar aufwändig. Ist es auch. Genau darum
geht man in der Praxis nicht her, und reizt alles bis zum Letzten aus,
sondern nimmt halt ein Bauteil, das Reseven hat.
Oft ist das nicht einmal teurer...
Darum bin ich so allergisch gegen Grenzgänger, die alles bis ins Letzte
ausreizen wollen, ohne genaue Berechnungen anstellen zu wollen.
Es gibt Datenblätter, bei denen "Macken" des ICs in einem Diagramm
versteckt werden. Man muss die Aussage im Diagramm für die praktische
Anwendung lesen können.
- Es gibt OPAs, bei denen geht die PSRR bei höheren Frequenzen auf 0dB
oder sogar noch darunter! Was bedeutet das wohl in der Praxis??
Versorgung gut sieben!
- Auch bei etlichen Spannungsreglern oder Referenzen säuft die
Rippel-Rejection z.T. schon ab 100Hz deutlich ab.
- Viele Rail-Rail-OPAs, deren Offsetspannung mit mit der
Common-Mode-Spannung der Eingänge stark schwankt! Die sind für
Präzisionsanwendungen / ADC-Treiber völlig ungeeignet.
- Etliche Battery-Gauges haben in den Maximum Ratings(!) einen ganz
geringen Eingangsspannungsbereich (+/- 0,3V) für den Messshunt!!!
Bei Überstrom / Kurzschluss ist das IC sofort kaputt!!!
(Es gibt nichtmal elektronische Sicherungen dafür, die schnell genug
begrenzen/abschalten)
Bsp.: BQ27750, BQ40Z50-R2, u.v.a.
- Bei Mosfets werden gerne gigantische, erlaubte Drainströme angegeben -
auch für Tc 75°C. Besonders bei denen im SMD-Gehäuse sind diese Ströme
Schall-und-Rauch!
Falls man kein riesen-Pad mit vielen DK macht, liegt der Wärmewiderstand
des Pads schnell bei/über 100K/W. Durch den Ron sind real oft weniger
als *1/10* der angegebenen Id-Ströme sinnvoll!
Alexxx schrieb:> - Bei Mosfets werden gerne gigantische, erlaubte Drainströme angegeben -> auch für Tc 75°C. Besonders bei denen im SMD-Gehäuse sind diese Ströme> Schall-und-Rauch!
Und zu guter Letzt der Rds,on. Das ist eine Eigenschaft des
Halbleiterchips. Package und Leiterplattenpads kommen da noch hinzu! Und
schon ist der reale Spannungsabfall doppelt so hoch wie er theoretisch
sein dürfte.
Meine Lieblinge sind Shuntverstärker wie der INA138:
Der Messfehler ist exorbitant hoch, wenn man bestimmte
Differenzspannungen unterschreitet. Das steht aber nicht vorne dick
drin, das ist hübsch versteckt in einem Diagramm weit hinten.
Beispiel:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina138.pdf
Passt man nicht auf, ist man 20% daneben.
Siehe Fig. 4, Output Error versus Vin.
--> Für die Messung höherer Ströme taugt das Ding gar nicht.
Eine der Sachen, wo mir klar geworden ist, wie ungenau ich persönlich
die Datenblätter lese :-(
Organisatorische Rückfrage:
Im Eröffnungspost wurde ja eine:
> Artikelserie .. jeden Monat praktische Tipps zur Elektronikentwicklung.
erwähnt. Leider finde ich keinen Artikel. Und das Thema ist
zwischenzeitlich ziemlich abgedriftet.
Kommt die Artikelserie trotz differierender Meinungen zu Max.-Ratings
doch noch?
Thomas F. schrieb:> Und das Thema ist zwischenzeitlich ziemlich abgedriftet.
Warum?
Es hier geht um "Datenblätter", also haargenau das was im Threadtitel
steht.
> Kommt die Artikelserie trotz differierender Meinungen zu Max.-Ratings> doch noch?
So wie es aussieht, ist dieser Thread ein Teil davon. Und kein
unwichtiger.
@Soso
> Siehe Fig. 4, Total Output Error vs Vin.
Die Y-Skalierung ist einfach genial! ROFL.
Ist das bei Firefox/mir ein Darstellungsfehler???
Folgende Beschriftung würde Sinn machen:
Oben +5%, dann nach unten 0%, -5%, -10%, -15%...
> Für die Messung höherer Ströme taugt das Ding gar nicht.
Im Gegenteil!! Erst ab 25mV Shuntspannung ist es einigermaßen genau -
zumindest bis 200mV!
Soso schrieb:>> Ich gehe bei kritischen Sachen dann her, und extrapoliere eine Kennlinie> für Min und Max.
Das ist schon mal eine gute Idee. Verdächtig sind auch typische Graphen,
die beim irgendeinem krummen Wert plötzlich aufhören oder die Grenzen
der Graphenachsen passen nicht ganz zum Bauteil. Man kann keinesfalls
davon ausgehen, das man die Graphen einfach verlängern kann, oft läuft
kurz dahinter etwas völlig aus dem Ruder.
Krumme Dekaden oder mehrere Dekaden pro 10er Block in einem
logarithmischen Plot sind auch verdächtig.
Chris F. schrieb:>> Elektrotechnik ist kein Gerichtsverfahren in Nordkorea, so läuft das> nicht.
Dann hast noch nicht als Zulieferer bei einem großem OEM wie Daimler,
BMW oder Tier 1 wie Bosch, Continental etc. wegen eines von deiner
Schaltung verursachten Qualitätsproblems gesessen.
Zugegeben, der Meetingraum ist Schick, teure Bahlsenkekse mit Kaffee,
aber dann bricht die Hölle los.
Christian K. schrieb:> Dann hast noch nicht als Zulieferer [..] wegen eines von deiner> Schaltung verursachten Qualitätsproblems im Meeting gesessen.
Ich meinte die Datenblätter und die Annahme, dass man bei
Strom-/Leistungsangaben bis zum Maxwert gehen kann und annimmt erst ab
0,001A über dem Datenblattwert mehr altere das Bauteil stärker.
Das wurde schon aufgegriffen:
Beitrag "Re: Hardware-Designtipps des Monats: Datenblätter"
Lothar M. schrieb:>> Kommt die Artikelserie trotz differierender Meinungen zu Max.-Ratings>> doch noch?> So wie es aussieht, ist dieser Thread ein Teil davon. Und kein> unwichtiger.
Es ist wenig praktikabel mehrerer Bildschirmseiten hochemotionale
Diskussionen durchlesen zu müssen um den voranstehenden Artikel
verstehen zu können. Wenn die Diskussion nicht zu einer neuen
Artikelrevision führt ist sie sinnfrei.
Und wenn man keine alle zufriedenstellende Formulierung findet, dann
müssen eben auch abweichende Meinungen -sofern sie nicht völlig
unbegründet sind- in dem Artikel wiedergegeben werden.
Der Thread ist informativ und schmerzhaft zugleich. Im Grunde ein
repräsentativer Forumsquerschnitt...
Bei dem, was man einem Bauteil zumuten kann (Spannungen, Ströme,
Temperatur) gibt es zwei begrenzende Faktoren: Max Ratings und Alterung.
Max Ratings
* Bauteileigenschaften (Bauteil des ICs, z.B. Diode). Beispiel: Die
-0,3V bei vielen IC-Pins kommen von den (Schottky-)Schutzdioden gegen
Masse, bei 0,3V gehen die auf und werden leitend. Wenn man den Strom in
den Pin begrenzt, wird das IC ziemlich sicher trotzdem überleben.
* Prozesseigenschaften. Wenn das IC auf 60V spezifiziert ist und der
Fertigungsprozess Isolationsdicken für 60V aushält, aber nicht mehr,
kann es bei 60V+x zum Durchschlag kommen. Dann ist das Bauteil ziemlich
sicher hin.
* Verpackung. Die Bonddrähte halten nur gewisse Ströme aus, irgendwann
werden sie so heiß, dass sie sich zerlegen.
Hier reicht theoretisch eine einmalige Überschreitung, und das Teil ist
hin.
* Temperatur. Wenn man das Bauelement lokal zu heiß macht, ist es auch
hinüber. Letztendlich ist das aber i.d.R. einer der drei vorgenannten
Effekte, der durch erhöhte Umgebungstemperatur und/oder mangelnde
Kühlung nur befördert wird.
Praktisch kommt es auch vor, dass es einfach kein Bauelement gibt, das
die Anforderungen erfüllt. Dann muss man (wenn man nicht einen extrem
guten Draht zum Hersteller hat; wer den hat, muss sich aber wohl kaum
bei µC.net über Datenblätter informieren) selbst qualifizieren, d.h.
Bauelemente besorgen, und zwar aus verschiedenen Chargen (dafür kann man
z.B. bei verschiedenen Distris bestellen) und diese testen. Die
Auswertung des Tests ist dann Statistik, da kommen dann solche Dinge wie
Konfidenzintervalle ins Spiel.
Alterung
Bauelemente werden mit der Zeit in der Regel schlechter: Leckströme
steigen, Rds_on erhöht sich, ... (es gibt Ausnahmen wie
Spannungsreferenzen).
Diese Effekte beschleunigen sich mit der Temperatur, und zwar erheblich.
Es gilt die Arrhenius-Gleichung, die sich als grober Daumenwert mit "10
Grad mehr -> halbe Lebensdauer" ausdrücken lässt. Für genauere
Betrachtungen Google nehmen und als Aktivierungsenergie 0,7eV einsetzen.
Betreibt man ein BE nun permanent thermisch kurz vor den max ratings
(in der Regel bedeutet das, die zulässigen Ströme voll auszunutzen, nur
minimal zu kühlen oder hohe Umgebungstemperaturen zu haben), wird das
Bauelement schneller degradieren. Schon aus diesem Grund ist es keine
gute Idee, immer an den max ratings herumzukrebsen.
Mit Spannungen knapp vor den max ratings dagegen hätte ich kein
Bauchweh, so lange sicher gestellt ist, dass man wirklich nicht drüber
kommt. ICs sterben schnell und leise.
Und dann gibt es noch das Thema "woher weiß der Hersteller, was im
Tabellenteil stehen muss". Dafür gibt es prinzipiell zwei Varianten:
* 100% testen. Dabei wird i.d.R. einmal auf dem Wafer gestetet, einmal
am verpackten Bauelement.
* By design. Dazu macht man an einer gewissen Zahl an Bauelementen
Messungen, mittels Statistik über verschiedene Chargen ermittelt man
dann einen Wert, den man guten Gewissen ins Datenblatt schreiben kann.
Wie ist ein Datenblatt aufgebaut?
- die erste Seite zeigt bevorzugt die Vorteile
- Info die NICHT auf der ersten Seite steht, sollte konkret
kontrolliert werden. Dies deutet oft auf Schwachpunkte hin.
Beispiel: Ein OPA Datenblatt ohne Rauschinfo auf der ersten Seite.
Konkret:
- TL08xx JFET OP -> 18nV/rtHz (DS 2014 Januar)
- MCP6291 -> slew rate, noise (DS 100507)
Welche Info ist vom Entwickler zu beschaffen und zu lesen?
- alle für dieses Bauteil verfügbaren Infos, u.a.
o Datenblatt
o Errata
o Appnotes
o Fertigungshinweise
o Gehäusespecs
o ggf. Benutzerberichte, Hilfeforen, ...
Bitter, dennoch essentiell, ist das dann z.B bei einem STM32, weil da
schon die Herstellerdoku etwas umfänglich ist und praktischerweise auf
Dutzende Einzeldokumente verteilt ist.
Teddy schrieb:> Gibt es eigentlich eine Seite wo Experten ihre Tipps bzgl. Layout,> Schaltungserstellung, EMV etc. dokumentiert haben?
Ja. Siehe dort:
http://www.analog.com/en/analog-dialogue/raqs.html
Es ist seit Jahren eine Fundgrube und auch nett zu lesen.
W.S.
Das DB auch zu LESEN ist ganz wichtig.
Beim ENC28J60 z.B. fehlen in der Zeichnung die Abblockkondensatoren, die
werden nur im Text erwaehnt.
Was dann dazu fuehrte, dass die auf dem Pollin-NETIO auch fehlten.
wendelsberg
wendelsberg schrieb:> Das DB auch zu LESEN ist ganz wichtig.> Beim ENC28J60 z.B. fehlen in der Zeichnung die Abblockkondensatoren, die> werden nur im Text erwaehnt.
Was auch nicht genügt, wenn die VSS und VDD-Paare nicht mit VSS und VDD
verbunden sind (weder im schematic noch im Text erwähnt).
Und man muss dem Text die geschulte Skepsis entgegenbringen, denn auf
Seite 9 steht "The only external component required is an external
filter capacitor, connected from VCAP to ground" was somit ein
(schlechter) Grund wäre die Beschaltung wie im schematic ohne
Abblockkondensator aufzubauen.
Also ohne rechtes Verständnis von Elektronik nutzt auch das Datenblatt
nichts. Insofern ist es m.E. nicht besonders glücklich eine Artikelserie
über Hardware-Design mit Allgemeinplätzen zur Bauteildokumentation zu
beginnen.
Ist vielleicht der Denkweise von Informatikern geschuldet, die "RTFM"
für den ultimativen Praxistipp halten.
PS: Wer meint nur blutige Anfänger lassen Stützkondensatoren weg, soll
mal in das Interview mit Jerri Ellsworth reinhören (Stichwort cost
reduction): https://www.youtube.com/watch?v=cLy0mVkoLio ab 08:30 ,
Bypass cap ab 10:20
H.Joachim S. schrieb:> Clemens L. schrieb:>> ... gibt es bei jedem Hersteller.>> Da muss ich mal ne Lanze für Analog Devices brechen.> Sehr konserative (also wenig marktschreierische) Parameter, Fehler in> Datenblättern habe ich da noch nie gesehen.> Und die "modernen Bunten" gehen mir auch auf die Nerven.
--> Neeeeee, besonders nicht beim Blackfin..... :-(
Das war das schlimmste Datenblatt, ever!
( Mit der falschen Ansicht des BGA,s und dem Corespannungsregeler der
nur bis 575 MHz funktioniert, nicht bis 600MHz, wie im Datenblatt
beschrieben......)
Ordner schrieb:> Bypass cap ab 10:20
Man kann die momentane Video URL als Link kopieren indem man innerhalb
des Videofensters mit der rechten Maustaste ein Kontextmenue aufruft und
die entsprechende Option waehlt.Einfach und praktisch.....
https://youtu.be/cLy0mVkoLio?t=620
Hallo Ordner.
Ordner schrieb:> Beispielsweise ist ein höherer> Einschaltstrom OK, wenn das Bauteil nicht gerade minütlich> ein/ausgeschaltet wird.
Dooferweise muss man mit den absonderlichsten Fällen leben. Ich bekam
mal ein Gerät zurück vom Kunden, wo Widerstände zur Begrenzung eines
Einschaltstromstosses, bzw. zum Entladen einer Kondensatorbatterie beim
Abschalten verbrannt waren.
Ich konnte mir keinen Reim darauf machen, weil rundherum sonst alles in
Ordnung war, und die Widerstände auch bei mehrmaliger Betätigung des
Schalters nicht heiss wurden.
Zum Glück lieferte mir der Kunde noch eine Erklärung: Es war Tag der
offenen Tür gewesen, und ein Kind hatte minutenlang das Gerät an und
ausgeschaltet, weil die Schalter haptisch ansprechend waren und so schön
klickten.
Ich hatte vorher 10 mal probiert, aber natürlich nicht minutenlang
schell Ein- und Ausgeschaltet. ;O)
> Fazit: Es sollte einen Review durch Fachleute geben, bevor solcher> Design-Tipp-Blabla prominent publiziert wird.
Eine dezente E-Mail an den Autor mit Hinweis und Bitte um Korrektur
langt erfahrungsgemäß meistens.
Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de
-> Testpins
Es werden bei ICs -je nach Anwendungs-/Qualitäts-/Preisklasse- auch
Finalpart-Tests durchgeführt, für diese sind bspw. entsprechende
JTAG-Pins durchaus sinnvoll und im Falle von Rücklieferteilen für das
Debugging oftmals sehr hilfreich.
In der Mechanik benutzen wir den Sicherheitsfaktor ( S = 1,1 bis 2,1
extrem bis 10). Das heist, Last ist 3kg (30N) und gerechnet wirt bei
S=1,5 mit 4,5kg (45N).
Im Umkehrschluss für Datenblätter würde/werde ich z.B. Max Ratings/S =
Max soll und Min Ratings*S = Min soll für Elektrische Bauteile
verwenden. Andernfalls gehe ich von Singe use aus, da bei jeder
Grenzwert Überschreitung mit einer Bauteilschädigung zurechnen ist und
der frühe Geräteausfall.
In der Elektronik rechnet man mit Unterlastfaktoren (derating), das ist
quasi 1/S.
Bei Automobilelektronik wird von den OEMs meist 0,7 für Ströme,
Spannungen und 0,8 für Leistungen gefordert. Ob das dann auch
eingehalten wird ist aber letztendlich eine Frage der Kosten.
soul e. schrieb:> In der Elektronik rechnet man mit Unterlastfaktoren (derating), das ist> quasi 1/S.
Danke für die Info.
Da liegen wir fast auf der gleichen Linie. Den Rechenkünstlern bei uns
liegt der S Faktor auch schwer im Magen.
Thread beobachten
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