怎么看芯片数据手册,如何查找芯片的数据手册

绝大多数芯片的数据手册格式都很固定，大体分为几个章节

• 最前面几页：突出器件卖点，把亮眼的规格写出来（往往有坑），描述一下器件的用途和目标市场等，看完基本就能把这个器件掌握个大概了，主要用来快速筛选。我毕业找工作的简历就仿照这个格式来做的，效果似乎不错。
• 引脚定义和功能：告诉你器件有哪些脚以及它们的用途，一定要仔仔细细看，不少容易忽略的设计注意事项也写在这里，弄错引脚顺序也是常见的设计失误。
• 器件极限参数：很容易被忽略的一小节，不仔细看很容易设计出错，而且一出错就是会损坏器件的打错。比如电源芯片的EN脚，有些芯片这个脚（内部钳位了）的耐压是远小于PVIN的耐压，而设计过另一些EN和PVIN可以接一起的芯片，惯性思维觉得啥芯片都可以这样，然后上电BOOOOOOOOM。
• ESD等级：研发阶段一般不太关注，但需要把这个内容传递给供应链。
• 热阻：一个惯性比较大的章节，以前老封装好用，新一代封装大多加强了PCB散热途径，热阻就不那么好用了，但可以用来快速评估芯片的热设计裕量。
• 推荐使用环境：推荐是比较委婉的说法，实际上在说“这才是我保证的工作环境，你不听乱用出了事别找我！”
• 电气特性表格：元件的主要电气特性都写在这里了，一定一定要注意表头上的测试条件，没有限定条件的数据是没有意义的。作为硬件工程师一定要搞明白这些表格里所有参数所代表的意义（一开始肯定会有很多不懂的，别急慢慢来），相信我，遇到设计性能不达标，复盘设计时大概率在这里找到答案（手动滑稽）。
• 电气特性图表：比表格更邪恶的东西，很多工程师不喜欢看，所以厂商也经常把一些不太想让你知道的特性藏在这里面，当你设计不符合预期怒气冲冲找到他们时，他们很无辜的回答你“手册里不是画了的么？”所以老老实实把每一张图标都看明白吧，真的不难。
• 工作原理：告诉你这器件是怎么工作的，都不知道工作原理谈什么设计应用对吧，老老实实看吧，很多需要软件参与的器件，寄存器配置也在这里面，你可不要以为软件的同事会搞懂这些东西哦。
• 应用说明：一般会举一些典型设计，进一步告诉你这个器件该怎么用，很多设计技巧和细节也会在这里讲。
• 机械结构、包装、订货信息等：你敢忽略我敢翻车给你看。
• 参考文档：很贴心但又很容易被忽略的部分。

举两个我实际遇到的案例，简单说明一下怎么看手册，当然实际设计时比这要复杂的多。

去年因为供货的问题，一直在用的OPA2197无法正常交付，TI给我们推荐了另一款新运放OPA2156做替代，这个任务安排给了我（为啥给老油条？牵涉到量产产品精密模拟电路部分不敢轻易交给新人）。

步骤1 快速评估

根据产品电路，总结出来能否替代的主要需求如下：

• 必须pin2pin兼容，无法承受量产品大规模改版
• 高输入阻抗，低输入偏置电流
• GBW > 10 MHz
• 单位增益稳定
• 低噪声、低温漂
• 输出摆幅接近电源轨
• 宽压设计，支持正负电源供电
• MSOP8封装

这些需求全都能在手册的第一页里找到答案，初审合格。

步骤2 详细对比关键参数

初审合格，现在要根据电路要把很多关键参数拉出来对比，一般列一个表格看得更明白一些。

乍一看替代的运放基本能满足要求，但出现了两个不太和谐的点需要特别注意的：

• 替代的OPA2156输入电流最大值是在85 °C下15 nA，而被替代的OPA2197则是在125 °C下最大5 nA，隐约感觉这个地方有大坑，需要仔细看一下图表区域有没有相关内容
• 输入阻抗项目的输入电容，OPA2156明显偏高，这意味着现有电路可能存在环路稳定性风险(尤其反馈环路中有高阻抗的电路)，需要逐一排查，这个问题相对好处理，仿真评估一下就差不多了

步骤3 细节对比

上一步发现了一个可能的坑，现在可以跳进来看一看有多深了。厂商一般会把输入电流和温度关系的曲线画出来，找出来对比一下。

注意看标尺，哈哈休想套路我。不过在我的应用中，器件工作最高温度不超过100℃，大概5 nA的电流也还算可以接受。

下一个坑，两个运放都是轨到轨输入的结构，这种结构会在特定的输入电压下切换输入的晶体管，因为管子的分散特性会导致输入特性有一个突变。在我的应用里非常关注直流精度，而这个切换会导致输入失调电压突变，需要研究一下。

我的电路：

• 输入共模范围：±5V
• 运放供电电压： 8V/-6V

使用OPA2197设计时就考虑了这个问题，所以采用更高的正电源轨避开切换的区域，如果OPA2156的特性类似，那就可以不修改设计直接替换。

手册里找到OPA2197在±18 V供电下，切换区域大概在 15 V~ 17 V之间，也就差不多是正电源-3 V开始进入这一区域。而OPA2156在±18 V供电下，在15.75V后进入这一区域，比OPA2197还要高一点，通过。

单板上有一些射频元件的供电有点麻烦，除了需要正负电源外，还需要控制正负电源的上下电时序，设计需求总结如下：

• 输出电压：±16 V
• 输出电流：<100 mA
• 输入电压： 12 V
• 特殊要求：-16 V必须先于 16 V上电， 16 V必须先于-16 V下电
• 其他需求：噪声低，总尺寸小

因为输入电压是 12 V，要输出 16 V需要用到Boost拓扑，输出-16 V要用到反压Buck-boost拓扑。这里有一个比较大的坑：通常的Boost电源，在电源不使能时，输入和输出直接通过电感和二极管相连了，输出电压大约为输入电压减去二极管压降，也就是说只要输入电源出现，正电源就有输出了，而此时负电源还在缓启动中，违背负载的时序要求。

步骤1 初筛

市面上能够找到几款单颗芯片出正负电源的产品，经过一轮筛选，选定了ADP5071，而选定它很重要的一个原因就在于Boost电路部分有独立的开关可以断开输入，并且能很方便控制两路电源的时序关系，这些重要信息都可以在手册第一页得到。