Wie wählt man einen IC für sein Projekt aus?

Dies mag etwas konstruiert sein, aber ich werde eine Illustration verwenden. Nehmen wir an, Sie bauen einen Desktop-Computer für sich selbst. Nun, eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, einfach eine Site zu besuchen, die Komponenten vertreibt (z. B. Newegg), und CPUs zu durchsuchen, bis Sie eine finden, die Sie möchten. Suchen Sie dann ein Motherboard, das mit der von Ihnen gewünschten CPU kompatibel ist. Dann baue darauf auf. Bevor Sie es wissen, haben Sie alle Ihre Teile ausgewählt.

Zurück zur Elektrotechnik: Oft weiß ich, „was für ein Teil“ ich suche, und habe eine vage Vorstellung davon, welche Spezifikationen es haben sollte. Aber eine einfache Suche auf einer Komponentenseite (z. B. Digikey) liefert oft Dutzende, Hunderte, vielleicht sogar Tausende von Ergebnissen. Das ist erstaunlich für jemanden wie mich, der wenig Erfahrung hat, da es schwierig wäre, eine geeignete Allzweckkomponente zu finden, die ich verwenden könnte.

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

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Antworten (6)

Ich denke, diese Gedanken hat wahrscheinlich jeder irgendwann.

Es gibt Bücher / Websites, die empfehlen, eine Reihe "nützlicher Komponenten" zur Verfügung zu haben. Das einzige Problem ist, dass diese Dinge sehr schnell veraltet sind. Zum Beispiel werden der 741 und der PIC16F84 stellenweise immer noch empfohlen, obwohl sie beide längst (lange, lange) übertroffen wurden.

Wenn Sie wissen, was spezifikationsmäßig für Ihr Projekt benötigt wird (wie Sie es tun sollten), können Sie die Komponenten basierend auf den Spezifikationen auswählen. Wenn Sie beispielsweise eine analoge Bandbreite von 10 MHz benötigen und eine 5-V-Versorgung verwenden, können Sie die Operationsverstärkerergebnisse entsprechend filtern. Welche Geschwindigkeit benötigt Ihr uC, um mit 10 MIPS zu laufen? 40 MIPS? Welche Peripherie braucht es? USB? SPI? KANN? Filtern Sie entsprechend. Parametrische Suchen sind hier Ihr Freund (alle anständigen Websites wie Mouser, Farnell, Digikey usw. haben sie).
Dies gilt für fast alles, daher führt kein schneller Weg daran vorbei, Datenblätter durchzulesen und eine fundierte Entscheidung zu treffen (es sei denn, Sie haben das Teil bereits verwendet). selbstverständlich)

Ich würde also sagen, dass die Antwort wahrscheinlich darin besteht, zuerst in den Kopf zu springen und zu lernen, wie man die Suchwerkzeuge richtig verwendet (sehen Sie sich die verfügbare Hilfe an), sich durch die Komponenten zu wühlen, die Datenblätter zu lesen, sich über die Spezifikationen/Grafiken/usw gemein.

Ich erinnere mich sicherlich, dass ich von all den verschiedenen Optionen und langatmigen Datenblättern überwältigt war, aber nach einer Weile wird Ihr Gehirn ziemlich gut darin, die benötigten Informationen schnell herauszufiltern. Es dauert jedoch immer noch Zeit und ist nicht die angenehmste Aufgabe.
Natürlich, wenn Sie sich der Spezifikationen sicher sind und Sie jemanden dazu bringen können, dies für Sie zu tun, ist das immer eine gute Option ;-) Es
ist auch nützlich, über neue Chips auf dem Laufenden zu bleiben, ich melde mich für alle neuen Produktbenachrichtigungen an für verschiedene Orte.

Es ist sehr zeitaufwändig und kann sehr langweilig werden. Manchmal (insbesondere bei Einzelstücken) wähle ich einfach eine Komponente aus, die gut aussieht und das tut, was sie leicht machen soll. Dies erfordert normalerweise ein starkes "Überdesignen" einiger Schaltungen. Die Auswahl von Komponenten und das Ausbalancieren/Umstrukturieren von Designs kann sehr schwierig und zeitaufwändig sein und lohnt sich nur bei großen Auflagen. Hier finden Sie weitere Informationen zur Suche nach Teilen, obwohl es sich um "Großprodukte" handelt: youtube.com/watch?v=Qjj49bFimoo
Wenn Sie glauben, alle Parameter angegeben zu haben, sehen Sie sich das Datenblatt für das billigste Teil an - das ist eine einfache Möglichkeit zum Sortieren.
Ich hoffe, dass, da es sich um ein Wiki handelt und es daher einfacher zu aktualisieren ist, wenn bessere Teile alte Teile überflüssig machen, die Liste der beliebten Teile aktuell bleibt.

Ich werde diese Frage aus einem ganz bestimmten Blickwinkel beantworten: ein Elektroingenieur, der etwas für die Massenproduktion entwirft. Und ich definiere "Volumenproduktion" als 1.000 bis 10.000 Einheiten pro Jahr und in der Produktion für bis zu 10 Jahre. Ich weiß, dass dies auf viele der Leute hier nicht zutrifft, aber ich denke, es sollte trotzdem interessant und informativ sein.

Dazu gibt es zwei Teile: das Finden einer Auswahl von Teilen, die funktionieren würden, und das Auswählen des richtigen Teils aus dieser Gruppe.

Um das richtige Teil zu finden, verwende ich eine Vielzahl von Quellen (in der Reihenfolge abnehmender Wichtigkeit): Mein eigenes Wissen über Hersteller und Teile, Informationen von Herstellervertretern/Händlern/FAEs/usw., Suchen auf Hersteller-Websites und zufällig gelesene Dinge aus dem Handel Zeitschriften.

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

Nehmen wir an, ich muss einen MP3-Player entwerfen. Dafür brauche ich eine CPU, Flash, 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 ein paar Hersteller eingrenzen. Für ARM würde ich hauptsächlich auf TI schauen. Freescale macht ARM-Sachen, aber ich hasse ihre Entwicklungstools, also sind sie draußen. Analog Devices hat einen DSP mit integriertem Audio-DAC, der ebenfalls einen Blick wert sein könnte. Aber lassen Sie uns mit TI gehen. Auf der Website von TI gibt es eine nette Anleitung zur CPU-Auswahl, die es auf vielleicht 4 oder 6 Chips eingrenzen würde. Wenn ich das verwende und mit dem FAE und dem Distributor von TI spreche, würde ich einen der 4 oder 6 auswählen.

Das Finden von NAND-Flash ist etwas einfach. Es gibt nur etwa 4 Hersteller, mit denen es sich zu sprechen lohnt, und 2 der 4 funktionieren nicht gut mit diesen "niedrigen Produktionsmengen". Ich würde einfach dem örtlichen Vertreter/FAE/Disty meine technischen Daten per E-Mail mitteilen und dann Teile empfehlen. Daraus würde ich das zu verwendende Teil auswählen.

Fast die gesamte USB-Schnittstellenschaltung sollte in der CPU selbst sein. Jegliche externe Beschaltung wird im CPU-Datenblatt und den Anwendungshinweisen dokumentiert. Das würde ich 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 das gleiche Teil für dieses verwenden. Aber wenn ich mich entscheiden müsste, würde ich die mfg-Websites durchsuchen, um es einzugrenzen. Dann würde mir das Einholen von Angeboten und Meinungen von den verschiedenen Händlern die endgültige Information geben.

Der Audioausgang benötigt auch einige analoge Teile (meistens Operationsverstärker). Die Erfahrung sagt mir, welche ich in Betracht ziehen sollte, aber auf den verschiedenen Hersteller-Websites gibt es viele Dinge, die dabei helfen. 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 von verschiedenen Herstellern auszuwählen, die dasselbe Gehäuse und dieselbe Pinbelegung haben – damit wir verschiedene Chips in den Prototypen ausprobieren und den besten auswählen können.

Von Anfang bis Ende kann der Teileauswahlprozess für diese MP3 zwei Kalenderwochen dauern. 3 Wochen, wenn Sie die Netzteile und das Batterieladegerät hinzufügen. Die meiste Zeit wird mit den verschiedenen Leuten E-Mail-Tag gespielt, sodass während dieser Zeit andere wertvolle Arbeit geleistet wird. Das hört sich nach einer langen Zeit an, aber ein Fehler an dieser Stelle könnte Zehntausende von Dollar kosten. Es lohnt sich, sich die Zeit zu nehmen.

Das war recht interessant zu lesen. Wie Sie sagen, werde ich höchstwahrscheinlich nicht so schnell Tausende von Einheiten produzieren, aber es ist interessant, den Prozess aus der Perspektive der professionellen Industrie zu sehen.

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

Aber wenn Sie wirklich mit Dutzenden oder mehr Teilen konfrontiert sind, die Ihren Anforderungen entsprechen, dann ist es sinnvoll, nach Preis zu sortieren und das kostengünstigste zu nehmen. Zumindest werden Sie sich mit einem relativ kostengünstigen Teil vertraut machen, das Sie möglicherweise für ein zukünftiges Projekt verwenden können, bei dem die Kosten eine Rolle spielen.

Wie Oli sagte, jeder macht diese Phase durch, manche 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 um Stunden damit zu verbringen, Ihr Design von 10 auf 8 Chips und von 20 $ auf 16 $ zu reduzieren. Dies erklärt (teilweise) die Fülle an 741-, 555- und 16f84-Designs und warum PIC-Benutzer fast nie die Verwendung eines AVR in Betracht ziehen und umgekehrt.

Wenn Sie für große Mengen entwerfen oder immer wieder mehr oder weniger die gleiche Art von Design ausführen (z. B. eine uC + USB-Schnittstelle + H-Brücke), sollten Sie auf andere achten, die ähnliche Schaltungen entworfen haben, auf neue Produktankündigungen , usw. Meiner Erfahrung nach kommt das fast automatisch, aber es dauert seine Zeit.

Ich habe festgestellt, dass es fast völlig nutzlos ist, an Orten wie digikey nach einem Teiletyp zu suchen, ohne eine bestimmte Teilenummer zu haben.

Wenn Sie jedoch zu einigen Seiten des Herstellers gehen, verfügen fast alle über Filter, mit denen Sie eingrenzen können, welche Teile mit den von Ihnen gesuchten Spezifikationen übereinstimmen.

Zum Beispiel hat STMicro seinen parametrischen Produktselektor unter http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/app?page=productSelector – Sie wählen den Gerätetyp, nach dem 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 den IC-Typ herstellen, nach dem Sie suchen. In den meisten Fällen 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 zahlen sogar den Versand. Selbst wenn Sie also nicht sicher sind, ob der IC für Ihre Zwecke geeignet ist, kostet es Sie zumindest nichts, es herauszufinden!

Und wie andere gesagt haben, machen Sie sich keine Sorgen, das absolut beste Teil zu bekommen, wenn es sich um ein einmaliges Projekt oder einen Prototyp handelt. Es lohnt sich einfach nicht, eine Stunde damit zu verbringen, sich über den Unterschied zwischen zwei fast identischen Teilen zu quälen.

Ihre Lieferantenliste muss die Details der von Ihnen erstellten Designtypen widerspiegeln, aber es scheint seltsam, wenn es sich um eine Empfehlung für eine "universelle" Liste von Anbietern für Bastlerprojekte handelt. TI ist ein großartiger Start für Analog, Power, Logik und DSP. National ist eine gute Quelle für gut verstandene (80er-Ära) analoge sowie sehr spezifische neuere Produkte, und es ist sowieso jetzt ein Teil von TI. Seltsamerweise scheinen Nationals-Teile jetzt in den Produktsuchseiten von TI enthalten zu sein, aber nicht umgekehrt. ...
Maxim und ST hingegen haben jeweils ziemlich "skurrile" Produktangebote. Und nichts davon ist ein guter Ausgangspunkt, wenn Sie nach einem Mikrocontroller für ein Hobbyprojekt suchen.

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. Beispielsweise hat ein bekannter ARM-Lieferant einen bösen Fehler in einigen seiner ARM-Familien, dass der interne Flash Daten nicht gut speichert. (Hier sagen wir Informationen aus einer vertrauenswürdigen Quelle, also haben wir sie nicht einmal bewertet und zu einem bewährteren Teil verschoben.) Bleiben Sie also bei bewährten Teilen für etwas wie CPU, weil es unordentlich wäre, sie zu ändern. Wählen Sie diese zuerst aus. (Hirn 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 Eval-Kits zu geben, und versuchen Sie, das Ganze mit Eval-Kits zu bauen. Dies ist normalerweise möglich.

Halten Sie sich an eine geringere Anzahl von Lieferanten, einfacher zu handhaben, erhöht Ihren Gesamtwert von $ für den Anbieter und somit bessere Preise.