برند Texas Instruments؛ راهنمای انتخاب قطعات اصلی و شماره سفارش دقیق
Texas Instruments یا TI یک شرکت نیمههادی مستقر در دالاس آمریکا است که طراحی، تولید، آزمون و فروش قطعات آنالوگ و پردازندههای تعبیهشده را انجام میدهد. برای انتخاب قطعه، شماره مدل، پکیج و مشخصات مورد نیاز مدار را در کنار یکدیگر بررسی کنید.
نام عمومی یک مدار یا عبارت کوتاهی مثل 555، 358 یا 4011 برای نسبتدادن قطعه به Texas Instruments کافی نیست. هر یک از این نامها میتواند توسط سازندگان مختلف و با پکیجها یا پسوندهای گوناگون عرضه شود. برای همین، از نمونههای شناختهشده این خانوادهها میتوان به این مدلها اشاره کرد: NE555DR برای تایمر، LM358DR برای تقویتکننده عملیاتی دوکاناله و CD4011BM برای چهار گیت NAND دو ورودی.
سبد محصولات و حوزههای تخصصی TI
سبد Texas Instruments بخشهای گستردهای از مدارهای آنالوگ و دیجیتال را پوشش میدهد. تقویتکنندهها، مدیریت توان، مبدلهای داده، سنسورها، تایمرها، رابطها، ایزولاسیون، منطق، میکروکنترلرها، پردازندهها و ارتباط بیسیم از خانوادههای شناختهشده آن هستند. هر خانواده باید در دسته تخصصی درست قرار گیرد؛ برای مثال تایمر در دسته آیسی تایمر، LM358 در دسته تقویتکننده عملیاتی و CD4011 در دسته گیت NAND ثبت میشود.
وسعت سبد محصول به معنی امکان جایگزینی آزاد قطعات نیست. حتی دو قطعه با عملکرد نزدیک ممکن است در pinout، ولتاژ، دمای کاری، پهنای باند، جریان خروجی، نوع پکیج یا فرم تحویل تفاوت داشته باشند. انتخاب مهندسی باید بر پایه صفحه رسمی همان شماره سفارش، دیتاشیت و جدول بستهبندی انجام شود. اطلاعات عمومی برند فقط مسیر جستوجو را مشخص میکند و جای مشخصات مدل را نمیگیرد.
تایمر NE555DR
NE555DR یک تایمر دقیق از خانواده شناختهشده 555 است که برای تولید تاخیر زمانی، پالس، نوسان و کاربردهای مونوستابل یا آستابل استفاده میشود. هنگام انتخاب باید شماره کامل NE555DR، پکیج SOIC هشتپایه، ولتاژ تغذیه، جریان خروجی و شبکه بیرونی مقاومت و خازن بررسی شود. عبارت 555 روی یک محصول دیگر، سازگاری کامل با این مدل را ثابت نمیکند.
در طراحی تایمر، تلرانس مقاومت و خازن، نشتی خازن، نویز تغذیه، دمای کار و بار خروجی روی زمانبندی اثر میگذارند. خازن بایپس و چیدمان مناسب نزدیک پایهها اهمیت دارد. خروجی تایمر نیز برای هر بار پرقدرت مناسب نیست و در کاربردهایی مانند رله یا موتور ممکن است به درایور و حفاظت مستقل نیاز باشد.
تقویتکننده عملیاتی LM358DR
LM358DR یک تقویتکننده عملیاتی دوکاناله است. انتخاب آن باید با نوع تغذیه، محدوده ولتاژ ورودی، دامنه خروجی، پهنای باند، نرخ تغییر، نویز، جریان مصرف و پکیج تطبیق داده شود. صفحه رسمی TI برای مدل مرجع پکیج SOIC نوع D با هشت پایه را نشان میدهد. عبارت LM358 بدون پسوند نمیتواند پکیج و فرم تحویل را مشخص کند.
در طراحی آنالوگ، قرارگرفتن ورودی یا خروجی خارج از محدوده مجاز میتواند باعث اشباع یا رفتار نادرست شود. LM358 برای همه مدارهای صوتی، سنجش دقیق یا سرعت بالا مناسب نیست. بهره حلقهبسته، ظرفیت بار، پایداری، بایپس تغذیه و مسیر زمین باید بر اساس شرایط واقعی محاسبه شوند. دوکانالهبودن قطعه نیز به معنی استقلال کامل تغذیه دو کانال نیست.
گیت منطقی CD4011BM
CD4011BM شامل چهار گیت NAND مستقل با دو ورودی برای هر گیت است. این قطعه عضو خانواده CMOS سری CD4000B است و صفحه رسمی TI بازه تغذیه 3 تا 18 ولت، پکیج SOIC چهاردهپایه و ورودی و خروجی بافرشده را برای مدل مرجع نشان میدهد. جایگزینی آن با 74HC00 یا قطعات خانواده دیگر بدون بررسی سطح ورودی و مشخصات الکتریکی مجاز نیست.
ورودی CMOS نباید شناور بماند. ورودی استفادهنشده باید به سطح منطقی مشخص متصل شود و خازن بایپس نزدیک تغذیه قرار گیرد. چهار گیت میتوانند برای ساخت توابع منطقی دیگر ترکیب شوند، اما تاخیر مراحل جمع میشود و باید در زمانبندی مدار لحاظ شود. خروجی منطقی نیز جای درایور توان را نمیگیرد.
پکیج، مونتاژ و کنترل کیفیت
مدلهای معرفیشده در پکیجهای سطحنصب قرار دارند. پیش از خرید عمده، footprint، فاصله پایهها، جهت پایه یک، عرض بدنه و نقشه pinout با دیتاشیت رسمی تطبیق داده میشود. یکسانبودن تعداد پایهها برای انتخاب footprint کافی نیست. در مونتاژ، پروفایل رفرلو، خمیر قلع، حفاظت ESD، شرایط رطوبتی و کیفیت اتصال پایهها کنترل میشوند.
پس از مونتاژ، آزمون عملکرد متناسب با قطعه لازم است: تایمر با زمانبندی مورد انتظار، تقویتکننده با دامنه و بهره صحیح، و گیت NAND با جدول صحت چهار کانال بررسی میشود. خطای جهت، پل قلع، پایه باز یا آسیب الکترواستاتیک میتواند به رفتار متناوب منجر شود و باید قبل از تولید انبوه شناسایی شود.
انتخاب تعداد و فرم تحویل
تعداد مورد نیاز پروژه و روش مونتاژ را پیش از سفارش مشخص کنید. قطعات سطحنصب میتوانند در نوار، رول یا تیوب عرضه شوند و شکل بسته به شماره سفارش بستگی دارد. تعداد فروش هر محصول را در همان صفحه بررسی کنید؛ تعداد یک رول با تعداد یک تیوب یکسان نیست. نوشته روی بدنه قطعه نیز ممکن است از شماره سفارش کامل کوتاهتر باشد. برای مثال، فرم تحویل و پسوند سفارش یک آیسی باید جداگانه با اطلاعات بسته تطبیق داده شود.
در خرید برای تولید، فاصله پایهها و ابعاد بدنه را با جای قطعه روی برد کنترل کنید. تعداد پایه یکسان بهتنهایی کافی نیست؛ پهنای بدنه، گام پایه و جهت پایه نخست نیز اهمیت دارند. برای برد موجود، مشخصات قطعه نصبشده و نیاز واقعی مدار را مبنا بگیرید و تغییر سازنده یا خانواده را پس از بررسی الکتریکی انجام دهید.
نگهداری و استفاده از قطعات
قطعات نیمههادی را در بستهبندی مناسب و محیط خشک نگهداری کنید. هنگام جابهجایی، روش مناسب کنترل الکتریسیته ساکن را رعایت کنید و از تماس مستقیم با پایهها بپرهیزید. شرایط نگهداری، حساسیت به رطوبت و پروفایل لحیمکاری باید از دیتاشیت و اطلاعات بسته همان قطعه خوانده شود. مشخصات یک مدل را به تمام محصولات برند تعمیم ندهید.
پس از انتخاب مدل، برای بررسی سازگاری مدار به نقشه پایهها، محدودههای مجاز و شرایط اندازهگیری مشخصات توجه کنید. مقادیر نوعی و حداکثر یکسان نیستند و یک عدد بدون شرایط آزمون تصویر کاملی از عملکرد ارائه نمیکند. این موضوع در تقویتکنندهها، تایمرها و گیتهای منطقی به شکلهای متفاوتی مطرح است و باید برای همان کاربرد بررسی شود.
