Wie wähle ich einen IC für Ihr Projekt aus?

Dies mag etwas erfunden sein, aber ich werde eine Illustration verwenden. Angenommen, Sie bauen einen Desktop-Computer für sich. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, eine Site zu besuchen, auf der Komponenten (z. B. Newegg) verteilt werden, und CPUs zu durchsuchen, bis Sie eine gewünschte finden. Suchen Sie dann ein Motherboard, das mit der gewünschten CPU kompatibel ist. Dann bauen Sie das aus. Bevor Sie es wissen, haben Sie alle Ihre Teile ausgewählt.

Zurück zur Elektrotechnik: Oft weiß ich, nach was für einem Teil ich suche, und habe eine vage Vorstellung davon, welche Spezifikationen es haben sollte. Eine einfache Suche auf einer Komponentensite (z. B. Digikey) führt jedoch häufig zu Dutzenden, Hunderten oder sogar Tausenden von Ergebnissen. Dies ist erstaunlich für jemanden wie mich, der wenig Erfahrung hat, da es schwierig wäre, eine geeignete Allzweckkomponente zu unterscheiden, die ich verwenden könnte.

Wie würde jemand mit wenig Erfahrung vorgehen, um einen zentralen IC auszuwählen, um den herum sein Projekt entwickelt werden soll (vorausgesetzt, ein solches Design ist angemessen)? Gibt es Ressourcen mit Listen solcher nützlicher oder einfacher oder häufig verwendeter ICs (Transistoren, Operationsverstärker, Mikrocontroller usw.)?

Ich denke, jeder hat diese Gedanken wahrscheinlich irgendwann.

Es gibt Bücher / Websites, die eine Reihe von "nützlichen Komponenten" empfehlen. Das einzige Problem ist, dass diese Dinge sehr schnell veraltet sind. Zum Beispiel werden der 741 und der PIC16F84 an einigen Stellen immer noch empfohlen, obwohl beide längst (lange, lange) übertroffen wurden.

Wenn Sie wissen, was für Ihr Projekt in Bezug auf die Spezifikationen erforderlich ist (wie Sie es tun sollten), können Sie die Komponenten anhand der Spezifikationen auswählen. Wenn Sie beispielsweise eine analoge 10-MHz-Bandbreite benötigen und eine 5-V-Versorgung verwenden, können Sie die Opamp-Ergebnisse entsprechend filtern. Welche Geschwindigkeit benötigt Ihr uC, um mit 10MIPS zu laufen? 40MIPS? Welche Peripheriegeräte benötigt es? USB? SPI? KÖNNEN? Entsprechend filtern. Parametrische Suchanfragen sind hier Ihr Freund (alle anständigen Websites wie Mouser, Farnell, Digikey usw. haben sie).
Dies gilt für fast alles, sodass es keinen schnellen Weg gibt, Datenblätter zu lesen und eine fundierte Entscheidung zu treffen (es sei denn, Sie haben das Teil bereits verwendet natürlich)

Daher würde ich sagen, dass die Antwort wahrscheinlich darin besteht, mit dem Kopf voran zu springen und zu lernen, wie man die Suchwerkzeuge richtig verwendet (siehe verfügbare Hilfe), sich durch die Komponenten zu bewegen, die Datenblätter zu lesen und zu erfahren, was die Spezifikationen / Grafiken / etc. bedeuten.

Ich erinnere mich sicherlich, dass ich von all den verschiedenen Optionen und langwierigen Datenblättern überwältigt war, aber nach einer Weile kann Ihr Gehirn die benötigten Informationen schnell herausfiltern. Trotzdem braucht es Zeit und ist nicht die angenehmste Aufgabe.
Wenn Sie sich der technischen Daten sicher sind und jemanden dazu bringen können, dies für Sie zu tun, ist dies natürlich immer eine gute Option ;-) Es
ist auch nützlich, mit neuen Chips auf dem Laufenden zu bleiben. Ich melde mich für alle neuen Produktbenachrichtigungen an für verschiedene Orte.

Ich werde diese Frage unter einem ganz bestimmten Gesichtspunkt beantworten: Ein Elektrotechniker, der etwas für die Serienproduktion entwirft. Und ich definiere "Massenproduktion" als 1.000 bis 10.000 Einheiten pro Jahr und in der Produktion für bis zu 10 Jahre. Ich weiß, dass dies nicht für viele Leute hier gilt, aber ich denke, es sollte trotzdem interessant und informativ sein.

Dies besteht aus zwei Teilen: Finden einer Auswahl von Teilen, die funktionieren würden, und Auswählen des richtigen Teils aus dieser Gruppe.

Um das richtige Teil zu finden, verwende ich eine Vielzahl von Quellen (in der Reihenfolge abnehmender Bedeutung): Mein eigenes Wissen über Hersteller und Teile, Informationen von Herstellervertretern / Händlern / FAEs / usw., Durchsuchungen von Hersteller-Websites und zufällige Dinge, die aus dem Handel gelesen wurden Zeitschriften.

Um das richtige Teil auszuwählen, muss ich viele Faktoren abwägen, einschließlich (in keiner bestimmten Reihenfolge): Kosten, Verfügbarkeit, zweite Quellen, was wir für andere Projekte verwenden, wie lange wir glauben, dass der Chip hergestellt wird, wie nützlich der Vertreter / Vertreiber ist / FAE ist und natürlich die Leistung / Eigenschaften des Chips selbst.

Nehmen wir an, ich muss einen MP3-Player entwerfen. Dafür benötige ich eine CPU, einen Flash, eine USB-Schnittstelle und einen Audioausgang (ich ignoriere die Stromversorgung).

Die CPU sollte eine 32-Bit-CPU mit Schnittstellen für NAND-Flash, einen Audio-DAC und eine USB-Schnittstelle sein. Ich würde es zunächst auf eine CPU-Architektur und einige Hersteller eingrenzen. Für ARM würde ich hauptsächlich TI betrachten. Freescale macht ARM-Sachen, aber ich hasse ihre Entwicklungswerkzeuge, also sind sie raus. Analog Devices verfügt über einen DSP mit integriertem Audio-DAC, der ebenfalls einen Blick wert sein könnte. Aber lass uns mit TI gehen. Die Website von TI enthält eine nette Anleitung zur CPU-Auswahl, die sich auf 4 oder 6 Chips beschränken würde. Wenn ich das benutze und mit TIs FAE und Distributor spreche, würde ich einen aus den 4 oder 6 auswählen.

NAND-Flash zu finden ist etwas einfach. Es gibt nur ungefähr 4 Hersteller, mit denen es sich zu sprechen lohnt, und 2 der 4 funktionieren mit diesen "geringen Produktionsmengen" nicht gut. Ich würde dem lokalen Vertreter / FAE / Disty einfach eine E-Mail mit meinen Spezifikationen senden und dann Teile empfehlen. Daraus würde ich das zu verwendende Teil auswählen.

Fast die gesamte USB-Schnittstellenschaltung sollte sich in der CPU selbst befinden. Alle externen Schaltkreise werden im CPU-Datenblatt und in den Anwendungshinweisen dokumentiert. Ich würde das einfach kopieren. Alle kritischen Komponenten wären für mich ausgewählt worden.

Angemessene Audio-DACs werden nur von 4 Unternehmen hergestellt: Cirrus Logic, TI, AKM und Wolfson. Da diese Anwendung nicht kritisch ist, ist jeder Hersteller genauso gut wie jeder andere. Da ich bereits in einem anderen Projekt einen Cirrus Logic DAC verwende, würde ich denselben Teil für diesen verwenden. Aber wenn ich mich entscheiden müsste, würde ich die mfg-Websites durchsuchen, um sie einzugrenzen. Wenn ich dann Angebote und Meinungen von den verschiedenen Händlern bekomme, bekomme ich die letzten Informationen.

Der Audioausgang benötigt auch einige analoge Teile (meistens Operationsverstärker). Die Erfahrung sagt mir, welche zu berücksichtigen sind, aber es gibt viele Dinge auf den verschiedenen Hersteller-Websites, die dabei helfen können. Auch die FAEs könnten hier eine große Hilfe sein. Ehrlich gesagt kann die Auswahl eines Operationsverstärkers länger dauern als die Auswahl der CPU! Es kann sinnvoll sein, mehrere Operationsverstärker aus verschiedenen MFGs mit demselben Gehäuse und derselben Pinbelegung auszuwählen. Daher können wir verschiedene Chips in den Prototypen ausprobieren und den besten auswählen.

Von Anfang bis Ende kann der Teileauswahlprozess für diesen MP3 2 Kalenderwochen dauern. 3 Wochen, wenn Sie die Netzteile und das Ladegerät hinzufügen. Die meiste Zeit wird E-Mail-Tag mit den verschiedenen Personen gespielt, sodass in dieser Zeit andere wertvolle Arbeit geleistet wird. Das klingt nach einer langen Zeit, aber ein Fehler an diesem Punkt könnte Zehntausende von Dollar kosten. Es lohnt sich, sich die Zeit zu nehmen.

Wie andere sagten, lohnt es sich für einmalige Designs nicht wirklich, viel Zeit zu investieren, um die Kosten Ihres Designs absolut zu minimieren. Und wenn Sie zum Beispiel bereits mit einer bestimmten uC-Familie vertraut sind, ist es oft durchaus sinnvoll, einfach bei dieser Familie zu bleiben, wenn sie den Job erledigt.

Wenn Sie jedoch wirklich mit Dutzenden oder mehr Teilen konfrontiert sind, die Ihren Anforderungen entsprechen, ist es ein vernünftiger Ansatz, nach Preis zu sortieren und das kostengünstigste zu wählen. Zumindest werden Sie mit einem relativ kostengünstigen Teil vertraut, den Sie möglicherweise für ein zukünftiges Projekt verwenden können, bei dem die Kosten eine Rolle spielen.

Wie Oli sagte, durchläuft jeder diese Phase, einige bleiben drin (und genießen es!).

Beachten Sie zunächst, dass es nicht so wichtig ist, wie effektiv Ihr Design ist, es sei denn, Sie entwerfen für einen großen Produktionslauf. Wenn Sie die Chips kennen, die das können, lohnt es sich oft nicht, Stunden und Stunden damit zu verbringen, Ihr Design von 10 auf 8 Chips und von 20 auf 16 US-Dollar zu reduzieren. Dies erklärt (teilweise) die Fülle von 741-, 555- und 16f84-Designs und warum PIC-Benutzer fast nie in Betracht ziehen, einen AVR zu verwenden und umgekehrt.

Wenn Sie für große Volumina entwerfen oder immer wieder mehr oder weniger dieselbe Art von Design ausführen (sagen wir eine uC + USB-Schnittstelle + H-Brücke), sollten Sie auf andere Produktankündigungen achten, die ähnliche Schaltungen entworfen haben usw. Nach meiner Erfahrung geschieht dies fast automatisch, aber es braucht Zeit.

Ich habe festgestellt, dass die Suche nach einem Teiletyp ohne eine bestimmte Teilenummer an Orten wie digikey fast völlig nutzlos ist.

Wenn Sie jedoch einige Seiten des Herstellers aufrufen, verfügen fast alle über Filter, mit denen Sie eingrenzen können, welche Teile den von Ihnen gesuchten Spezifikationen entsprechen.

Zum Beispiel hat STMicro seine parametrische Produktauswahl unter http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/app?page=productSelector - Sie wählen den Gerätetyp aus, den Sie suchen, und filtern ihn dann nach Spannung heraus. Paket und alle anderen Spezifikationen, die Sie benötigen.

Es ist hilfreich zu wissen, welche Unternehmen tatsächlich die Art von IC herstellen, nach der Sie suchen. Zum größten Teil schaue ich mir STMicro, Texas Instruments, Maxim und National Semiconductor an. Als zusätzlichen Bonus senden Ihnen alle vier Unternehmen kostenlose Muster der meisten ihrer Produkte. Sie bezahlen sogar den Versand. Selbst wenn Sie nicht sicher sind, ob der IC für Ihre Zwecke geeignet ist, kostet es Sie zumindest nichts, dies herauszufinden!

Und wie andere gesagt haben, machen Sie sich keine Sorgen darüber, ob Sie das absolut beste Teil für ein einmaliges Projekt oder einen Prototyp erhalten. Es lohnt sich einfach nicht, eine Stunde lang über den Unterschied zwischen zwei fast identischen Teilen nachzudenken.

Was Sie nicht wissen, bringt Sie um. Gehen Sie nicht davon aus, dass Teile den Spezifikationen entsprechen und fehlerfrei sind.

Für die CPU bleiben Sie bei dem, was Sie wissen. Zum Beispiel hat ein bekannter ARM-Anbieter in einigen seiner ARM-Familien einen bösen Fehler, dass der interne Flash Daten nicht gut speichert. (Hier sagen wir Informationen von einer vertrauenswürdigen Quelle, also haben wir sie nicht einmal ausgewertet und sind zu einem bewährten Teil übergegangen.) Halten Sie sich also an bewährte Teile für etwas wie CPU, da es unordentlich wäre, Änderungen vorzunehmen. Wählen Sie dies zuerst. (Gehirn zuerst)

Holen Sie sich ein Evaluierungskit für alles. Ich mag TI für alles Analoge und Power und ST für CPUs. Bitten Sie sie einfach, Ihnen die Evaluierungskits zu geben, und versuchen Sie, das Ganze mit Evaluierungskits zu erstellen. Dies ist normalerweise möglich.

Halten Sie sich an eine geringere Anzahl von Lieferanten, die einfacher zu handhaben sind, und erhöhen Ihren Gesamtwert von $ für den Anbieter, wodurch die Preise verbessert werden.