[H/W] IC Data Sheet 보는 법

출처 : 윤교수의 마이크로 프로세서 월드

1. 상호 및 품명
상호는 micrel 이며 품명은 MIC2545A 와 MIC2549A 의 2 품종을 한 data sheet 에 모았군요.
이부품의 기능을 요약하면 'Programmable Current Limit High-Side Switch' 가 되는군요.
그 아래, 'Preliminary Information' 은 이 sheet 에 기록한 내용이 최종 확정된 것이 아닌 '예비 정보' 라는 뜻입니다. 따라서 최종 확정된 후속 자료가 있을 가능성이 있습니다.
이와 거의 같은 의미로 'Advanced Information' 이라 되어 있는 경우도 있습니다. 이는 Preliminary Information 보다는 좀 더 확정된 경우에 사용하는 것 같습니다.
'product preview', 'advance information' 등인 경우도 있으며, 제조사에 따라 자체적 의미를 둔
용어들을 사용합니다.

2. General Description (일반 사항)
부품에 관한 개괄적 설명입니다.

3. Features (특성)
부품의 내 세울 만한 특징들을 차례로 요약, 나열합니다

4. Applications (응용 분야)
이 항은 없는 경우도 많이 있습니다. 뭐 전자 장치에 쓰는 게 빤하니까요.

5. Typical Application (전형적 사용 예)
이 항은 sheet 의 후반에 있는 경우도 많습니다.

6. Ordering Information (주문 시 정보)
구입, 주문 시 확실히 해야 할 중요한 내용입니다. artwork, 구매, BOM(Bill of Material : 부품 목록) 등 과도 관계되므로 처음 부품 선정 시부터 확정해 두는 것이 좋습니다. package, 동작 허용 온도 범위, 동작 가능 속도 등에 따라 품명 뒤에 문자, 숫자 등이 붙게 됩니다. 그 규칙은 제조사에서 결정하는 것으로 업체간 호환 되지 않습니다.
package 는 SMT(surface mounting technology) 를 사용하게 됨에 따라 많은 종류가 있습니다. 부품들은 주로 동작 허용 온도 범위에 따라, 통상 3 종으로 분류합니다. 온도 범위와 함께 사용 전압 범위가 다소 다른 경우도 있습니다.

  - commercial (상용)

     0도C ~ 70도C

  - industrial (산업용)

     -40도C ~ +85도C

  - military (군용. aero space(우주 항공용: 군을 보유할 수 없는 일본에서 부르는 이름))

     -55도C ~ +125도C
부품에 따라, 군용이나 산업용은 안 만드는 경우도 있고, 과거에는 산업용에 ceramic package 를 사용하는 것이 당연했으나, 최근에는 plastic mold 를 사용 하는 것이 가능해 지고 CMOS 기술이 사용됨에 따라 commercial 없이 industrial 만 있는 경우도 있습니다.
참조하고 있는 MIC2545/2549 가 바로 그런 경우입니다. commercial, military 용은 없군요.
품명이 같음에도 불구하고 뒤에 붙는 문자/숫자로 일부 기능이 다른 것도 눈에 뜨입니다.

7. Pin Configuration (핀 배치)
아마 가장 빈번히 참조하는 내용일 것입니다. 간단한 내부 구조까지 그려 놓은 것은 상당히 친절한 배려입니다. 이 항목은 첫 page 에 있는 경우도 많습니다.
회로도용 library 를 만들 때, 전원과 GND pin 은 감추어 놓는 경우가 많이 있습니다. 그러나 이 방법은 좋지 않습니다. 요즈음 소자들은 전원 pin 의 기능이 확실하지 않은 경우도 있고, 회로 내에 여러 전원이 함께 있는 경우도 많습니다. (+5V, +3.3V, +2.5V, +1.8V 등)
따라서 전원 pin 을 모두 표시하지 않으면 혼란이 오는 경우가 있습니다.

8. Pin Description (핀 설명)
각 pin 의 기능을 설명하고 있습니다. package가 다르므로 pin 수도 다르고 pin 번호가 달라 집니다. package 가 다르면서 총 pin 수가 같더라도 (예를 들면 16pin DIP 과 16pin SOIC) pin 번호가 같지 않은 경우도 있으므로 주의하여야 합니다. pin 중 NC 로 표시되었더라도 내부에 접속이 있는 경우도 있습니다. 생산 시 시험하는 용도인가 봅니다.

이런 경우 외부 접속하면 당연히 안되겠지요 ?
MIC2545/2549 의 경우는 내부 접속이 없음을 명시해 놓고 있습니다. 이런 경우 GND 에 접속해 놓으면 artwork 시 접지의 상태를 좋게 할 수도 있고, 방열에 도움을 주기도 합니다.

9. Absolute Maximum Ratings (절대 최대 정격)
이 규격은 정상 동작과는 무관하게, 단 한번만이라도 절대로 넘어서서는 안 되는 규격들을 보이고 있습니다. 넘어설 경우, 영구 파괴되거나, 특성에 변화를 줄 수 있다는 뜻입니다.
개발 중 가장 중요한 항목이랄 수 있습니다. 무심하면 돈과 시간이 들어 가니까요.

10. Operating Ratings (정상 동작 범위 (정도로 번역 될 것 같습니다))
recommended operating ranges (권장 동작 범위) 라는 식으로 쓰기도 합니다.
'이 범위 내에서라면 이 제품이 안전하게 기능을 다할 수 있다' 는 의미입니다.

11. Electrical Characteristics (전기적 특성)
제조사에서 품질 관리를 하기 위한 시험 항목들 입니다. 회로 설계 시, 가장 중요한 항목이라고 할 수있습니다. 이와 달리 DC electrical characteristics 와 AC electrical characteristics 를 구분하는 경우도 있습니다.
단위가 A, V, ohm ,(도C) 등으로 되는 것이 DC 특성이고, 단위가 sec, pF 등으로 되는 것이 AC 특성입니다. condition 항을 주목하여, 어떤 조건 하에서 시험한 결과인지를 파악하여야지 무턱대고 수치만 참고하는 것은 의미 없는 일일 수도 있습니다.
min (minimum : 최소값), typ (typical : 대표값), max (maximum : 최대값) 인 것은 다 아시지요?
MICREL 의 자료는 매우 친절하군요. 통상 min, typ, max 값을 다 주는 경우는 드뭅니다. typ 도 없이 min 또는 max 만 달랑 주는 경우도 많습니다. min 과 max 의 의미를 이해할 필요가 있습니다. 어느쪽 값을 주느냐에 따라 전혀 다른 의미가 됩니다.
아래쪽의 note 들도 자세히 읽어 볼 필요가 있습니다. note 7 은 설계상 보증 되는 값일 뿐 개별 소자마다 모두 시험하는 것은 아니라고 하고 있군요.

12. Test Circuit (시험 회로 조건)
앞의 '전기적 특성' 항의 AC 특성을 시험할 때의 조건인 듯 한데, 자료 작성자가 실수한 듯합니다. tr(rising time), tf (falling time) 에 대한 수치가 없는데요?

13. Timing Diagram
회로의 동작을 이해하는데 큰 도움을 주는 자료입니다. 이 자료에서는 그렇지 않지만 대개는 가로축 (시간 축)을, 그리기 좋도록 임의로 확대, 축소를 하므로 눈에 띄는 대로 해석하면 틀리게 됩니다. 실제 수치를 넣어 해석하여야 실제 oscilloscope 에서 관측할 수 있는 내용에 가깝게 됩니다.

14. Typical Characteristics (전형적 (대표적) 특성)
전원 전압이나, 온도에 따라 각 parameter들이 어느 정도의 값을 가지며, 어떤 경향을 보이는가를 보여 줍니다. 전기적 특성 항에서 보인 min, max 과는 다른 의미입니다. '상당수의 제품이 이에 가까운 특성을 보이더라' 는 뜻입니다.

15. Functional Characteristics
이거 아무래도 제가 자료를 잘 못 고른 듯 합니다. 너무 친절하여 힘이 드는군요. 이런 항목 없는 data sheet 가 많습니다. 동작의 실제 파형을 보여 주고 있습니다.

개발 중 잘 안될 때 참고하면 좋겠군요.

16. Block Diagram
간략한 내부 구조를 보여 주고 있습니다. 각 pin 의 이름 외에 pin 번호도 적었으면 좋았을 것을..
아마 package가 2 종이어서 모두 적기가 싫었던가 봅니다.
이 경우 보시다시피 전원 pin 이 좀 애매합니다. 'IN' 이 전원이군요.

17. Functional Description (기능 해설), Application Information (응용 해설)
정말 자세히 설명하는군요.
자료 중 Hot_Plug 는 전원이 투입되어 있는 상태에서 connector 등을 착탈하는 것을 뜻합니다.
착탈이 뭐냐고요? 꽂았다 뺐다 하는 것 말입니다. (word에서 맞춤법이 틀렸다는 군요)

18. Package Information
mechanical information 이라고도 합니다. PCB library를 만들 때 중요한 자료입니다. inch 와 mm 를 모두 표시하고 있습니다. 간혹, 이의 환산 시 오차가 수반하는 일이 있습니다. pin 수가 많은 SMD 의 경우 pin 간격의 오차가 누적되어, 실제 땜을 하려할 때 곤혹을 치루는 경우가 있습니다.
이 부품의 경우, inch 로 설계된 후 mm 로 환산한 것이군요. (몇 개 수치를 보면 알 수 있습니다)
mm의 소수점 2 째 자리 까지만 표시하고 있는 것을 볼 수 있습니다.
따라서 이 경우, mm 를 믿지 말고 inch 로 library 를 만드는 것이 확실합니다.