¿Cómo se decide entre los fabricantes de chips analógicos?

Soy un principiante en electrónica y a menudo necesito elegir un IC para una aplicación analógica sin conocimiento previo.

En el dominio de los microcontroladores, está muy claro que debería usar Atmel AVR ya que muchos aficionados usan ATMega8 / 128/168 / 32u4, etc., debido a Arduino +, tengo la configuración de la cadena de herramientas para eso ahora. Me he familiarizado con la línea en este punto y no me molesto en buscar en otro lado.

Pero cuando estoy investigando algo como el acondicionamiento de la señal, siempre me pregunto: ¿entonces obtengo un IC de Analog, Linear, TI o Microchip? Especialmente estas tres compañías tienen una gran superposición en el dominio de acondicionamiento de señal, pero estoy seguro de que puede encontrar otros grupos de compañías con superposiciones similares en otros dominios.

Cuando eliges un IC, ¿tienes una empresa favorita o "ir a" con la que comenzarás? ¿O compara las especificaciones de todas las compañías principales y elige la "mejor"? ¿Lo dejas al azar y vas con lo primero que encuentras que satisface los requisitos?

¿Influyen en sus decisiones cosas como la calidad general de las hojas de datos, el servicio al cliente, la experiencia de usuario del sitio web y el marketing?

No existe una regla única que lo lleve a las partes de un solo fabricante de chips analógicos. (Tampoco en microcontroladores, a pesar de su afirmación de que solo Atmel tiene sentido para usted. Pero esa es una pregunta aparte).

Un ingeniero de componentes realmente bueno probablemente podría llenar libros sobre cómo elegir un chip y / o fabricante. No soy un ingeniero de componentes, pero puedo exponer un montón de casos en los que me he visto obligado a un fabricante u otro:

• Chip único : el TLE2426 de TI es realmente único. Existen numerosas formas de construir algo similar a partir de componentes genéricos, pero si necesita esa función y tiene que encajar en una huella TO-92, está atascado con el chip de TI.

• Sin pinout estándar : a diferencia de los amplificadores operacionales, los buffers analógicos nunca se decidieron por un pinout común, y hay pocos disponibles, por lo que es raro que más de unos pocos sean realmente adecuados para un circuito dado. Digamos que eliges LMH6321 de NatSemi por alguna razón. Aunque otro chip puede ser una alternativa aceptable, ningún otro búfer analógico en el mercado comparte ese pinout particular, por lo que tan pronto como haga una PCB con el LMH6321 en mente, no puede cambiar a otro chip sin volver a girar la placa.

• Asuntos subjetivos : en los circuitos de audio de alta gama, un buen oído puede distinguir el sonido de los amplificadores operacionales, o al menos, las familias de amplificadores operacionales. Si te gusta el sonido Burr-Brown, solo mirarás sus chips, mientras que otro usará chips de Analog Devices, y es posible que ambos deseen ignorar los fanbois lineales.

• Precio : Quizás necesites un LM324 pero no eres demasiado exigente con la calidad. En ese caso, buscará a uno de los proveedores de segunda fuente para este chip como Fairchild o ST, en lugar del creador del chip, NatSemi.

• Durabilidad : esta es la inversa del punto anterior. Apuesto a que cualquiera en la industria durante más de unos años podría contarle historias en las que el ingeniero de diseño eligió algo ampliamente secundario (un LM317por ejemplo), hicieron todos sus prototipos con una implementación de alta calidad de ese diseño de chip, lo enviaron a la gente de fabricación que sustituyó un genérico mucho más barato, y luego tuvieron que lidiar con fallas de campo porque el reemplazo, aunque reclamaba un rendimiento equivalente en su hoja de datos, resultó menos duradera cuando se abusa de formas que no puede controlar desde su laboratorio limpio. (ESD en invierno en Dakota del Norte, usuarios finales idiotas que desconectan los conectores, el manual dice que no se desconecte mientras se aplica la alimentación, etc.) A menudo es más barato volver a usar la versión de primera fuente más cara que volver a girar la placa con componentes de protección dispersos alrededor de la imitación barata.

• Obsolescencia : tiene la tarea de rellenar tableros que no puede volver a girar para un diseño hecho hace 20 años, y algunos de los chips ya no están disponibles en sus fabricantes originales, o al menos no están disponibles en los paquetes El ingeniero de diseño eligió hace 20 años. Es posible que se vea obligado a tomar los brazos de una empresa como NTE o Central Semiconductor, que se especializa en ofrecer diseños antiguos que todas las empresas de nivel 1 han abandonado.

• Mayor rendimiento : un IC muy popular como el LM317 a menudo inspira seguimientos compatibles con pin con un mayor rendimiento. Linear Technology se especializa en esto. Si necesita un mejor rendimiento, a menudo vale la pena pagar el precio más alto por un reemplazo compatible con pin menos común que rediseñar su circuito para brindar un mejor rendimiento con el chip original que seleccionó.

• Disponibilidad : una vez que haya ejecutado el guantelete anterior, aún puede parecer que tiene algunas opciones de fuentes para una parte determinada, pero una de las fuentes lo ha quemado en el pasado en cuanto a disponibilidad. Ese tipo de cosas puede forzarlo a otro fabricante por sí solo.

  Una variante más extrema de esta situación es que ha reducido sus opciones hasta que termina mirando solo una parte, pero está hecha por un fabricante que no siempre tiene stock listo. Eso podría obligarlo a abandonar esa opción, aunque sea deseable en papel, simplemente cambiar a una fuente más confiable. Incluso podría terminar reinventando esa rueda perfectamente buena con genéricos solo para obtener un mejor control de la disponibilidad de piezas.

Depende completamente de la aplicación, ya que 'IC analógico' es un término enormemente amplio.

Se trata de precio, rendimiento, paquete, clasificación ambiental, componentes externos requeridos, disponibilidad (ubicación, volumen, distribuidor), etc.

Si viene desde la perspectiva del aficionado, entonces su elección generalmente depende de la baja disponibilidad de unidades (por ejemplo, ¿puedo comprar solo 1 de digikey?), El paquete fácil de usar, ejemplo de uso de alguna otra fuente, es lo estable con un mínimo componentes externos compatibles con la placa de pruebas ?, etc.

No puede simplemente mirar los números en una hoja de datos y esperar que 'simplemente funcione' cuando se incluye en un diseño. Algunos dispositivos funcionarán así, algunos funcionarán mal, algunos no funcionarán en absoluto. He visto / oído hablar de muchos aficionados que van a Digikey y compran unos opamp super duper de gama alta de 50Mhz y los arrojan a una placa de prueba solo para pasar las próximas 2 semanas tratando de descubrir por qué oscila su circuito. Otro ejemplo es salir y comprar lo que parece una pieza especificada de manera similar a primera vista, pero la pieza tiene un modo de operación diferente que causa cambios pequeños pero significativos en la implementación requerida que a menudo se pasan por alto.

Entonces, una métrica importante es cuán resistente es una parte a los diseños 'pobres'. No quiero sonar insultante, pero realmente hay mucho más en el diseño analógico que copiar una topología opamp de wikipedia. Las piezas simples y altamente estables permitirán este enfoque, pero generalmente tienen un rendimiento limitado.

He visto que los diseños de producción también tienen este problema. Por ejemplo, funcionó en el prototipo, pero nadie miró la estabilidad del circuito y estaba tambaleándose al límite, de modo que en la primera prueba, 5 de cada 100 fallaron o hay fallas intermitentes que parecen suceder completamente al azar. Otro ejemplo es que se realizó un prototipo pero alguien no consideró adecuadamente la impedancia de entrada / salida, la corriente de entrada, la corriente de reposo, el desacoplamiento requerido, etc.

En resumen, las métricas utilizadas varían ampliamente según la aplicación y el rendimiento necesario. Para los aficionados, lo mejor es quedarse con circuitos integrados simples, estables y resistentes que vienen en paquetes de trabajo fáciles de usar que se han utilizado en otros diseños que has visto en Internet. Aun así, puede tener problemas simplemente copiando el diseño. He visto que la capacitancia de contacto en las placas de prueba arroja todo tipo de circuitos de amplificadores operacionales aparentemente simples en oscilación.

• Segunda fuente disponible: cuando utiliza piezas disponibles de varios fabricantes, tiene una forma bastante buena de obtener circuitos integrados que son estándares de la industria. En la producción en masa, como ha dicho Madmanguruman, esto significa menos problemas cuando ciertos fabricantes le dicen plazos de entrega increíblemente largos; para el aficionado, significa que sus posibilidades de obtener la parte de distribuidores de pequeño volumen son mucho mejores.
• Opciones de paquete: Otra forma de encontrar buenas piezas convencionales es buscar opciones de paquete. Si hay un amplificador operacional disponible en CERDIP-8, DIP-8, SO-8, MSOP-8 y demás (tal vez incluso el metal puede TO-99), puede estar seguro de que es una pieza ampliamente disponible que se utiliza con éxito en muchas aplicaciones y probablemente lejos de quedar obsoleto en los próximos años.
• Hoja de datos disponible buena y detallada: lea la hoja de datos en detalle y compare las hojas de datos publicadas por diferentes fabricantes. Compre la pieza del fabricante en cuya hoja de datos confía más. Me he encontrado con muchas hojas de datos que incluso tienen información conflictiva dentro de sí mismas, y esas fueron las partes con las que a menudo tuve problemas.
• Costo: No es que la diferencia entre 20 y 50 Ct. te matará cuando solo necesites cuatro o cinco circuitos integrados para tu proyecto, pero si encuentras piezas similares a precios diferentes, el más barato suele ser el más cercano a la corriente principal. También puede buscar la categoría "estado del producto" en el sitio web del fabricante: si le dicen que una parte está "activa" que es igual de buena y si le dicen que "no se recomienda para nuevos diseños", significa que no debe comprarla. a menos que lo necesite para reparar cosas.

Siempre que sea posible, elija circuitos integrados disponibles de varios proveedores. Esto significa compatible con pin y función. La mayoría de los fabricantes se aseguran de que todos los números de pieza utilizados en las listas de materiales (BOM) producidas en serie sean piezas de múltiples proveedores a menos que se apruebe específicamente. Hay situaciones en las que se necesitan piezas únicas, pero minimizar la cantidad de piezas como esta es una función importante de gestión de la cadena de suministro.

Esto pone más trabajo por adelantado, calificando múltiples partes durante el ciclo de diseño, pero es mejor hacerlo temprano en lugar de una vez que algo se produce en masa y la línea se cae debido a una escasez de partes.

Todas las otras respuestas son bastante buenas, pero todos olvidaron una cosa importante: ¡simulación! Los circuitos analógicos a menudo son algo ajustables, y pasar un poco de tiempo con un simulador a menudo puede ahorrar horas o días de dolores de cabeza más adelante.

Muchos de los fabricantes tienen cierto nivel de soporte para simulaciones, pero todos tienen problemas. En mi opinión, LTSpice de Linear Tech es probablemente la mejor herramienta gratuita disponible para simulaciones.