Le leggi della Natura
 

distribuzione caratteristiche nei componenti elettronici

not1xor1 20 Mar 2015 09:20
mi scuso se sono OT... una curiosità...

si può assumere che la variazione delle caratteristiche tipiche nei
componenti elettronici segua sempre la classica distribuzione
gaussiana o la cosa dipende più dal tipo di componente e/o dal tipo di
campione (oltre che dalla consistenza dello stesso)?

per esempio dati dieci IC tensione di riferimento dichiarati per 2.5V
+/-5mV (o 100 resistenze) si può assumere che la maggioranza degli
stessi abbia la tensione più vicina al valore tipico o è comunque un
campione troppo ridotto e/o se sono ricavati dallo stesso batch
produttivo è probabile che siano tutti entro un intervallo di valori
particolare, possibilmente differente da quello tipico?

--
bye
!(!1|1)
Omega 23 Mar 2015 10:52
not1xor1
>
> mi scuso se sono OT... una curiosità...
>
> si può assumere che la variazione delle caratteristiche tipiche nei
> componenti elettronici segua sempre la classica distribuzione
> gaussiana o la cosa dipende più dal tipo di componente e/o dal tipo
> di campione (oltre che dalla consistenza dello stesso)?

La distribuzione è *sempre* gaussiana, ma la larghezza della campana
dipende dal tipo di componente e quindi dal tipo di tecnologia. Per
componenti la cui tecnologia è ben dominata - es. certi tipi di
resistori - la campana è abbastanza stretta, infatti vengono fornite
delle tolleranze anche dell'1% (che si paga però, perché ottenuto
comunque per selezione). Per componenti la cui tecnologia (e la cui
fisica) non è ben dominata, per esempio i transistori a effetto di campo
(e i relativi IC), per certe caratteristiche (es. il guadagno di
tensione) la campana è molto larga, e nessun costruttore fornisce delle
tolleranze; anzi è così larga che usarli in circuiti lineari è
praticamente proibitivo (salvo qualche ******* , perciò si usano quasi
sempre solo come on-off, ossia in circuiti digitali, oppure associati in
tecnologia mista ai bipolari, che si assumono il compito del controllo
usando i FET solo come source follower (caso di componenti di potenza).

In questo senso non sei OT: la fisica non ha risolto le problematiche di
quei componenti (e neanche per es. dei *****di tunnell), anche se si è
attribuita - mentendo :) - l'invenzione del transistore. Ci ha anche
mandato in orbita con spese folli per cercare di capire perché quel tipo
di componente è tecnologicamente incontrollabile; e non lo ha capito.
Così i costruttori vanno avanti empiricamente.

> per esempio dati dieci IC tensione di riferimento dichiarati per 2.5V
> +/-5mV (o 100 resistenze) si può assumere che la maggioranza degli
> stessi abbia la tensione più vicina al valore tipico o è comunque un
> campione troppo ridotto e/o se sono ricavati dallo stesso batch
> produttivo è probabile che siano tutti entro un intervallo di valori
> particolare, possibilmente differente da quello tipico?

La tolleranza sulla tensione d'alimentazione è critica, quindi aut-aut:
gli esemplari che non rientrano nella tolleranza sono eliminati. Questa
è sempre una prima selezione. Poi ci sono le selezioni per
caratteristiche funzionali, che determinano altre specifiche gamme di
prodotto, es. per usi lineari o digitali, e poi per usi consumer,
civili, militari, spaziali, con relative diverse denominazioni del
componente (e diversi costi/prezzi).
--
Franco 23 Mar 2015 20:02
On 3/20/2015 09:20, not1xor1 wrote:
>
> mi scuso se sono OT... una curiosità...
>
> si può assumere che la variazione delle caratteristiche tipiche nei
> componenti elettronici segua sempre la classica distribuzione gaussiana
> o la cosa dipende più dal tipo di componente e/o dal tipo di campione
> (oltre che dalla consistenza dello stesso)?

Dipende dal componente e dalla specifica caratteristica del componente.
In alcuni casi si ha una distribuzione circa gaussiana, in altri no.

Ad esempio nei riferimenti di tensione di cui parlavi, la distribuzione
viene mostrata da alcuni costruttori, ad esempio vedi questo data sheet,
prima pagina

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1460fc.pdf .

Nei componenti di precisione, ad esempio i resistori a strato metallico
la distribuzione dei valori puo` essere piu` o meno uniforme, con un
buco in mezzo, perche' i componenti piu` precisi vengono selezionati per
essere venduti come componenti con precisione iniziale migliore.

Se si provano a misurare dei componenti, ci sono sempre i problemi di
correlazione dentro a un lotto di produzione, oppure della posizione
geometrica sul wafer di silicio...

Dimentica i vaneggiamenti di omega: gli operazionali tutti a mos
esistono e funzionano bene :-) per esempio qui dentro non c'e` neanche
un transistore bipolare,
http://ww1.microchip.com ******* en/DeviceDoc/21669D.pdf ma funziona e
anche con prestazioni notevoli!

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Omega 25 Mar 2015 10:33
Franco
> not1xor1
>>
>> ...
>
> Dimentica i vaneggiamenti di omega: gli operazionali tutti a mos
> esistono e funzionano bene :-) per esempio qui dentro non c'e` neanche
> un transistore bipolare,
> http://ww1.microchip.com ******* en/DeviceDoc/21669D.pdf ma funziona e
> anche con prestazioni notevoli!

Allora hai letto male sia Omega sia il data sheet che hai linkato:

The MCP6041/2/3/4 amplifiers have a gain-bandwidth
product of 14 kHz (typical) and are unity gain stable.
These specifications make these op amps appropriate
for low frequency applications, such as battery current
monitoring and sensor conditioning.

Sai cosa significa "typical" innanzitutto?
Significa che si tratta del centro della gaussiana.
Vedi foglio 5 della specifica.

E sai cosa significa "unity gain stable"?

Che solo in quelle condizioni è garantito: i 14 kHz di prodotto
guadagno-banda passante hanno nel prodotto il guadagno unitario!
Cioè l'unico affidabile.
Guadagno unitario significa un follower, che è della categoria degli
amplificatori per tradizione, ma ha guadagno unitario per definizione.

Ecco allora che l'applicazione suddetta ricade in quanto ho detto, che è
anche quella tipicamente digitale: tutto o niente e guadagno unitario
quando il c*****e è in conduzione. E funzione rail to rail che con i
bipolari è problematico per diverse ragioni, specie termiche.

Per l'uso di quel componente il fet (o il mosfet con gate isolato) è
vantaggioso soprattutto per ragioni che dovresti conoscere. Lo dice nei
dati elettrici: una corrente di riposo di 1 picoampere d'ingresso e max
1 microampere di riposo per l'intero operazionale, il che lo rende
particolarmente adatto sia per dispositivi portatili sia per dispositivi
di difficile accesso.

Un altro vantaggio del fet in genere è che è termicamente
autostasbilizzante contrariamente ai bipolari che soffrono di deriva
termica.

Ti faccio infine notare che il costruttore non pubblica lo schema
interno (seppure di massima), perciò, escluso il costruttore, nessuno
sa, nemmeno tu, se sia tecnologia esclusivamente a effetto di campo o mista.
Se ci fosse di mezzo della potenza sarebbe *sicuramente* mista.

Comunque l'uso consigliato e il solo dato garantito - il guadagno
unitario, - confermano appieno quello che è ben noto circa la
dispersione delle caratteristiche dei transistori a effetto di campo.

Perciò leggi meglio quello che tu stesso citi, prima di insolentire il
prossimo.

Omega
che ha collaborato per anni al costoso progetto AFPF dell'ESA, pensato
per studiare in microgravità il problema delle dispersioni delle
caratteristiche dei fet, problema attribuito dai fisici all'influenza
della gravità sui processi di lavorazione. L'apparato di prova è andato
tre volte in orbita con Ariane. Risultato, in termini di comprensione
del problema: zero.
Perciò le applicazioni lineari dei fet si riducono tuttora al guadagno
unitario, come tu stesso hai mostrato, quindi in sostanza al medesimo
uso che se ne fa in digitale.
Soviet_Mario 28 Mar 2015 09:34
Il 24/03/2015 07.14, not1xor1 ha scritto:
> Il 23/03/2015 10:52, Omega ha scritto:
>
CUT

> se smetti di scrivere certe insensate stupidaggini non solo
> fai un piacere a chi segue il newsgroup,

mi tocca sottolineare che anche evitare il reply alle
medesime sarebbe cosa non poco gradita :-\ (per ragione
intuibile)

> ma anche a te
> stesso, evitando di fare la figura dell'imbecille
>

CUT


>
> comunque grazie per il tuo - come al solito - del tutto
> inutile intervento

vedasi sopra :-\

--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
not1xor1 28 Mar 2015 11:02
Il 25/03/2015 10:33, Omega ha scritto:

>> Dimentica i vaneggiamenti di omega: gli operazionali tutti a mos
>> esistono e funzionano bene :-) per esempio qui dentro non c'e` neanche
>> un transistore bipolare,
>> http://ww1.microchip.com ******* en/DeviceDoc/21669D.pdf ma
>> funziona e
>> anche con prestazioni notevoli!
>
> Allora hai letto male sia Omega sia il data sheet che hai linkato:
>
> The MCP6041/2/3/4 amplifiers have a gain-bandwidth
> product of 14 kHz (typical) and are unity gain stable.
> These specifications make these op amps appropriate
> for low frequency applications, such as battery current
> monitoring and sensor conditioning.
>
> Sai cosa significa "typical" innanzitutto?
> Significa che si tratta del centro della gaussiana.

anche se Franco non ha certo bisogno di un avvocato...
non mi pare che nessuno abbia mai messo in discussione questo

si tratta del tipico espediente di controbattere ad argomenti
immaginari, mai tirati in ballo dal proprio interlocutore

> E sai cosa significa "unity gain stable"?
>
> Che solo in quelle condizioni è garantito: i 14 kHz di prodotto
> guadagno-banda passante hanno nel prodotto il guadagno unitario!
> Cioè l'unico affidabile.

il signore sì che NON se ne intende !!! :-D
"unity gain stable" significa solo che può essere retroazionato per il
guadagno unitario senza bisogno di compensazione esterna, a
differenza, per esempio di (un classico storico):
<http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm709.pdf>
che ha appunto terminali per la compensazione esterna

a parte questo ci sono altri operazionali CMOS, il cui datasheet
riporta esempi di amplificatori ad alto guadagno
primo riscontro con google:
<http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmc660.pdf>
a pagina 14

> Ecco allora che l'applicazione suddetta ricade in quanto ho detto, che
> è anche quella tipicamente digitale: tutto o niente e guadagno
> unitario quando il c*****e è in conduzione. E funzione rail to rail che
> con i bipolari è problematico per diverse ragioni, specie termiche.

ROTFL
il fatto che sia rail-to-rail o meno è irrilevante in questo contesto

ma la cosa fondamentale è che un amplificatore a guadagno unitario
accetta in ingresso e produce in uscita qualsiasi valore di tensione
(variazione *****OGICA entro i limiti supportati), mentre un circuito
digitale contempla solo due livelli di tensione validi

il bello poi è che qualsiasi gate logico ha un guadagno molto
superiore a quello unitario proprio per produrre sempre due livelli
distinti di uscita (poi volendo ci sono anche applicazioni lineari per
le porte logiche CMOS)

> Per l'uso di quel componente il fet (o il mosfet con gate isolato) è
> vantaggioso soprattutto per ragioni che dovresti conoscere

ancora questioni del tutto irrilevanti, mai messe in discussione dal
tuo interlocutore, spacciate per argomenti... semplicemente patetico

> Un altro vantaggio del fet in genere è che è termicamente
> autostasbilizzante contrariamente ai bipolari che soffrono di deriva
> termica.

anche se la resistenza drain-source aumenta con la temperatura, la
soglia di conduzione gate-source diminuisce, quindi in certi casi (per
esempio parallelo di più dispositivi) non c'è nessuna autostabilizzazione

> Ti faccio infine notare che il costruttore non pubblica lo schema
> interno (seppure di massima), perciò, escluso il costruttore, nessuno
> sa, nemmeno tu, se sia tecnologia esclusivamente a effetto di campo o
> mista.

giusto il primo paio di esempi trovati con google...
<http://www.ece.gatech.edu/academic/courses/ece4430/Filmed_lectures/BasicMOSFETOpAmps/L440-SimpleMOSFETOpAmps.pdf>
<http://cc.ee.ntu.edu.tw/~lhlu/eecourses/Electronics2/Electronics_Ch10.pdf>
ma vengono prodotti molti operazionali CMOS e in alcuni datasheet ci
sono anche gli schemi

> Omega
> che ha collaborato per anni al costoso progetto AFPF dell'ESA, pensato
> per studiare in microgravità il problema delle dispersioni delle

viste le competenze, immagino che la tua collaborazione si riducesse a
pulire i bagni e a svuotare i cestini :-D

> Perciò le applicazioni lineari dei fet si riducono tuttora al guadagno
> unitario, come tu stesso hai mostrato, quindi in sostanza al medesimo
> uso che se ne fa in digitale.

ROTFL e pensare che ci sono un bel po' di alimentatori LDO (low drop
out) che usano dei PMOS sul ramo positivo (ovvero impieghi *****ogici
con amplificazione >1)

certo che con ogni post batti un nuovo record di stupidaggini...
--
bye
!(!1|1)
Franco 29 Mar 2015 20:49
On 3/25/2015 10:33, Omega wrote:
> Sai cosa significa "typical" innanzitutto?

Si`, tipicamente lo so

> Significa che si tratta del centro della gaussiana.

No, non vuol dire quello. Il valore tipico non e` definito da nessun
costruttore e non e` usato da nessun progettista.

> Vedi foglio 5 della specifica.

Parli del prodotto guadagno banda typical e poi fai riferimento alla
tensione di offset? Non ho capito

> E sai cosa significa "unity gain stable"?

Si`, vuol dire che puo` essere usato da guadagno unitario a salire. Il
caso di guadagno unitario e` il piu` critico dal punto di vista della
stabilita`. C'e` la variante MCP6141 che puo` solo essere usato da
guadagno di 10 a salire: quello se lo usi per un guadagno di 3 oscilla.

> Che solo in quelle condizioni è garantito: i 14 kHz di prodotto
> guadagno-banda passante hanno nel prodotto il guadagno unitario!
> Cioè l'unico affidabile.

No, hai imparato male. Se e` stabile a guadagno unitario e` stabile per
tutti i guadagni piu` elevati.

> Guadagno unitario significa un follower, che è della categoria degli
> amplificatori per tradizione, ma ha guadagno unitario per definizione.

Si`, vero. Puoi usare l'operazionale per guadagni maggiori di 1, come
anche c'e` nel data sheet. Se e` stabile come voltage follower e`
stabile anche per guadagni maggiori.


> Ecco allora che l'applicazione suddetta ricade in quanto ho detto, che è
> anche quella tipicamente digitale: tutto o niente e guadagno unitario
> quando il c*****e è in conduzione.

Questa e` una fesseria, se ci pensi un attimo lo vedi anche tu.

> E funzione rail to rail che con i
> bipolari è problematico per diverse ragioni, specie termiche.

Questo non e` vero. Ci sono rail to rail sia mos che bipolari. Piu`
facile farli con i mos.

> Un altro vantaggio del fet in genere è che è termicamente
> autostasbilizzante contrariamente ai bipolari che soffrono di deriva
> termica.

No, questa e` una proprieta` che non e` sempre vera. Guarda la
variazione della tensione di soglia dei mos con la temperatura.

> Ti faccio infine notare che il costruttore non pubblica lo schema
> interno (seppure di massima), perciò, escluso il costruttore, nessuno
> sa, nemmeno tu, se sia tecnologia esclusivamente a effetto di campo o
> mista.

Io lo so, e` tutto mos. Gli schemi interni non si pubblicano piu`, ma se
prendi un operazionale piu` vecchio,
http://www.farnell.com/datasheets/14131.pdf vedi che e` tutto a mos,
contrariamente a quanto avevi detto.

> Se ci fosse di mezzo della potenza sarebbe *sicuramente* mista.

Vuoi dire che i mos di potenza non ci sono? Oppure che gli operazionali
di potenza a mos non ci sono? Bad news: esistono entrambi.

> Comunque l'uso consigliato e il solo dato garantito - il guadagno
> unitario, - confermano appieno quello che è ben noto circa la
> dispersione delle caratteristiche dei transistori a effetto di campo.

Non hai idea di che cosa voglia dire stabile a guadagno unitario. E la
dispersione in questo caso non c'entra un accidente di nulla.

Ho provato a essere professionale, ma se spari fesserie a questo rateo
qualche battuta te la cerchi!

> Perciò leggi meglio quello che tu stesso citi, prima di insolentire il
> prossimo.

Vai a studiare, che e` meglio :)


> Risultato, in termini di comprensione
> del problema: zero.

Mi spiace che tu non abbia capito nulla: ma facevi le pulizie negli
uffici, vero?

> Perciò le applicazioni lineari dei fet si riducono tuttora al guadagno
> unitario,

Se sei convinto di questo, ti lascio nella tua convinzione, per gli
altri che leggono, e` una *****ata!

Links
Giochi online
Dizionario sinonimi
Leggi e codici
Ricette
Testi
Webmatica
Hosting gratis
   
 

Le leggi della Natura | Tutti i gruppi | it.scienza.fisica | Notizie e discussioni fisica | Fisica Mobile | Servizio di consultazione news.