專欄

電路設計和EMC設計的關鍵 第5篇 產品規格書(2) 產品規格書的解讀方法

2023.10.11

大家好! 我是ROHM的稻垣。

第5篇將會介紹產品規格書的解讀方法。我們會聚焦於上一篇中提到的最重要的“電氣特性”。通常,規格值包括最小值、標準值、最大值中的一個或全部。正確理解這些值的含義很重要,如果理解錯誤,可能會導致設計中出現問題。下面我們透過一個具體範例來解釋說明。

第一個重要的關鍵點是:最小值(min.)和最大值(max.)值是保證值,但標準值(typ.)不是保證值。很多情況下,標準值(typ.)是位於分佈中央的代表值,是參考值。

例1:

項目 最小值(min.) 標準值(typ.) 最大值(max.) 單位 條件
基準電壓 1.225 1.250 1.275 V

第一個是基準電壓範例,其中給出了最小值、最大值以及標準值。從這些資料中可以解讀到的資訊是:在設計時,基準電壓的中值為1.250V,並且允許存在最小1.225V到最大1.275V的個體,即有±2%的容許誤差。

例2:

項目 最小值(min.) 標準值(typ.) 最大值(max.) 單位 條件
輸出電壓Low 0.1 0.5 V

第二個是輸出電壓低電平範例,這裡給出了最大值和標準值,沒有規定最小值。可能下面的話理解起來有點難,如果低電平變高,就無法發揮低電平的作用,因此對低電平的最大電壓規定了保證值。之所以沒有規定最小值,是因為值不會低於接地電壓。可以理解為,在設計時,輸出電壓Low的中值約為0.1V,其中包括最大為0.5V的個體。也就是可以解讀為“輸出電壓的最大低電平確保在0.5V以下”。

例3:

項目 最小值(min.) 標準值(typ.) 最大值(max.) 單位 條件
輸出電流 1 1.2 A

該範例與範例2相反,僅規定了最小值和標準值。也就是說,保證最小輸出電流為1A,標準值約為1.2A左右。但是,當設計需要1A以上的輸出電流時,是不能使用這種規格的產品的。如果需要1.2A的輸出電流,則要選擇最小值為1.2A以上的產品。

例4:

項目 最小值(min.) 標準值(typ.) 最大值(max.) 單位 條件
共模輸入電壓 0 3 V Vs=0/5V

在該範例中,規定了最小值和最大值,但沒有標準值。通常,此類規定是表示使用範圍的專案,例如輸入電壓和電源電壓。在這個範例中,可以理解為即使電源電壓是5V,共模輸入也在0~3V的範圍內,不能超出該範圍。

例5:

項目 最小值(min.) 標準值(typ.) 最大值(max.) 單位 條件
失真 2 % 設計值

最後一個是只給出了標準值的範例。
由於標準值不是保證值,因此這種情況意味著不保證該項目。
條件中列出的“設計值”,大多是“如果IC為合格產品則失真應為2%左右”這類的設計理論值,或者是根據轉入量產時的特性分佈評估結果得出的值。針對設計值項目,公司內部可能會自行設定適當的最小值和最大值,並據此實施出貨檢驗。
通常多用於難以透過IC出貨檢測設備進行測量的項目,以及透過設計和統計管理進行驗證的項目。

前面我們已經討論了常見的電氣特性,那麼電磁相容性(EMC)的情況怎麼樣呢?

實際上,電磁相容性幾乎不會被作為規格值進行保證。
電磁相容性(EMC)特性有時也可能出現在產品規格書中,但基本上是參考值,不是保證值。

此外,電磁相容性(EMC)項目中,大多數是測試值為N=1(隨機抽取的1個樣品的測試值),並且不測試溫度特性。原因包括進行一次測試需要很長時間;在測試元件裝好的狀態下很難改變環境溫度;等等。這些原因是眾所周知的,幾乎可以說是半導體積體電路製造商的共識。

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