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La importancia de las hojas de datos

Por Javier Romera 8 de febrero de 2023 Javier Romera No hay comentarios
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Como ingeniero de diseño y usuario de programas de simulación, en esta mi segunda entrada en el blog de Biltron discurro acerca de lo importante que es leer y comprender las hojas de datos de los fabricantes. Que por algo han hecho el esfuerzo. Y para ello parto de las enseñanzas de una figura tan respetada por mí como James Bryant.

Las hojas de datos: ya lo dijo James Bryant…

He tenido el privilegio de asistir en dos ocasiones a conferencias impartidas por James Bryant . Este experto jubilado trabajó en Analog Devices en el diseño de componentes y sistemas analógicos. Antes de la era del blog ya publicaba habitualmente una columna en la revista Analog Dialogue. Sus artículos han sido para mí una fuente casi inagotable de conocimiento en mi trabajo como ingeniero de diseño.

La oportunidad de hablar personalmente con él, compartiendo una copa de vino y unos pinchos, hablando de los temas que trató en su presentación y de nuestras aficiones comunes (ambos somos radioaficionados, ávidos coleccionistas de libros y lectores de filosofía), supuso un salto fundamental en mi forma de enfrentarme al diseño de subsistemas analógicos.

Me voy a concentrar hoy en un tema relacionado con una simple frase en su conferencia y que recuerdo más o menos como: “El ingeniero de diseño de circuitos integrados dedica mucho tiempo y esfuerzo a preparar una hoja de datos. Y todos los datos que contiene son importantes”.

A partir de ese momento, esa frase me vuelve a la memoria cada vez que abro una hoja de datos. Componentes aparentemente nimios tienen hojas de datos de varias decenas de páginas. Y es habitual saltarse buena parte de ellas porque se tiende a pensar que “no son necesarios para nuestro diseño” o “son cosas añadidas para llenar las hojas, pero que carecen de importancia”.

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Simulaciones.

Un programa de simulación de circuitos electrónicos, habitualmente basados en SPICE y de los que existen numerosas implementaciones gratuitas, pueden ser una ayuda importante en el análisis de estos problemas. Pero hay que tener en cuenta que los ordenadores y programas son una herramienta. Y ayudan, no resuelven. Al igual que un martillo no clava clavos, pero ayuda a clavarlos. 

De hecho, para escribir este artículo estoy empleando un programa de escritura de textos y creo que mis textos apenas pasan de mediocres. Así que mejor vamos abandonando la idea de que un programa de simulación resolverá todos o una buena parte de nuestros problemas de diseño de forma automática. 

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Una experiencia demasiado habitual.

En las últimas dos décadas, exceptuando estos últimos dos o tres años, los componentes electrónicos han sufrido una presión de precios a la baja. Esta presión ha obligado a todos los fabricantes a ajustar todos los procesos con el fin de reducir el precio final del componente.

Parte de esta reducción se consigue con alteraciones en el diseño del componente y/o la simplificación de los procesos de prueba (los tiempos de prueba de un componente son una parte importante del costo de producción), entre otros.

Esto hace que los nuevos componentes cumplan con las especificaciones declaradas. Pero puede que no con otras fuera de ellas y con las que se ha usado.

Esta experiencia la hemos visto repetida en microcontroladores (que funcionaban a tensiones y velocidades por encima de las declaradas y dejaron de hacerlo en un momento dado); optoacopladores cuya transferencia de corriente estaba siempre en la parte alta del rango declarado; o puertas lógicas de la serie 74HC con tiempos de retardo y conmutación siempre en la parte más rápida del rango, lo que obligaba a fijar determinados niveles por parte de los fabricantes.

Pero el destino está marcado. Esperemos un poco más y probablemente no funcione ninguna. 

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Conclusión: las hojas de datos son importantes. 

El objetivo de este artículo es mostrar la importancia de leer en detalle las hojas de datos y evitar la lectura en diagonal. 

Mi recomendación es leer cada detalle de una hoja. Y, en cada punto que no se comprenda, investigar para seguir aprendiendo y mejorar nuestras habilidades como ingeniero de diseño

Leer, comprender y considerar en el diseño las características del componente; comprobar cada detalle; tener en cuenta las tolerancias; y no fiarse únicamente de la información general, de las pruebas de laboratorio o de las unidades fabricadas, es esencial para un diseño óptimo. Los fabricantes han efectuado un trabajo importante para caracterizar y asegurar que los componentes que suministran se ajustan a lo publicado. No minusvalores su esfuerzo. 

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