AMS1117 vs LM1117: Hangi LDO Regülatörü Uygun

AMS1117 vs LM1117 karşılaştırması, 3.3 voltluk bir hat tasarlayan her tasarımcının yaptığı bir kıyaslamadır; çünkü bu iki parça, dünyanın dört bir yanındaki devre kartlarında ve elektronik pazarının sayısız modülünde en yaygın bulunan düşük voltaj düşümlü regülatörlerdir (low-dropout regulators). LM1117, Texas Instruments'ın 3 pinli LDO'sudur; 800 miliamper aralığı için derecelendirilmiş, ayarlanabilir veya sabit düşük voltaj düşümlü regülatör olan bu parça, orijinal National Semiconductor serisinde onlarca yıllık bir geçmişe sahiptir. AMS1117 ise Advanced Monolithic Systems'ın LDO'sudur; 1 amper aralığı için derecelendirilmiş benzer bir 3 pinli parçadır ve hobi ile üretim kanallarını dolduran her yerde mevcut olan ucuz 3.3 voltluk modüllerin arkasındaki parçadır. İkisi de SOT-223 ayak izini ve pin diziliminin çoğunu paylaşır, bu yüzden karşılaştırma bu kadar yaygındır; akım derecelendirmesi, uygulamadaki voltaj düşümü ve bu kılavuzun dürüstçe ele aldığı tedarik hikayesi bakımından farklılık gösterirler. Bu kılavuz, iki parçayı paket, akım, voltaj düşümü, kalite, maliyet ve uygulamalar açısından karşılaştırır ve topluluğun AMS1117 hakkındaki iyi bilinen uyarıları da dahil olmak üzere aralarında seçim yapma kuralını sunar.

Bu karşılaştırma, piyasanın nadiren olduğu kadar dürüsttür; çünkü AMS1117'nin popülaritesi kalitesinin sorgulanmasına neden olmuş ve topluluk bunu yıllarca tartışmıştır. Bu karşılaştırmanın sıkça su yüzüne çıktığı reddit ve eevblog başlıkları, AMS1117'nin gerçekte ne kadar güvenilir olduğunu, ucuz modüllerin neden arızalandığını ve 1117 ailesinin yeni bir tasarım için hala doğru seçim olup olmadığını sormaktadır ve cevaplar doğrudan bir yaklaşımı hak etmektedir. Bu kılavuz, bir tasarımcının LM1117 ve AMS1117 arasında sadece fiyata göre değil, kanıtlara dayanarak seçim yapması ve tüm aileyi geride bırakan modern LDO'ları göz önünde bulundurması için bu yaklaşımı, iki parçanın mühendislik karşılaştırmasını ve AMS1117'nin itibarının, arızalarının ve hak ettiği temkinli yaklaşımın dürüst bir hesabını sunar.

AMS1117 vs LM1117: Temel Karşılaştırma

AMS1117 ve LM1117'nin her ikisi de 3 pinli, düşük düşümlü (low-dropout), ayarlanabilir veya sabit lineer regülatörlerdir ve temel karşılaştırma mimariden ziyade akım, köken ve tedarik farkıdır. Her iki parça da biraz daha yüksek bir girişten pozitif bir çıkışı regüle eder, her ikisi de 3.3-volt ve 5-volt gibi sabit versiyonlarda ve bir direnç bölücü ile ayarlanan ayarlanabilir versiyonda mevcuttur ve her ikisi de pratik aralıkta yaklaşık bir volt veya daha fazla olan klasik LDO düşümünü taşır. Farklar değer ve kaynaktır: LM1117, 800-miliamper sınıfında derecelendirilmiştir ve olgun veri sayfası ve uzun geçmişi ile TI hattından gelir; AMS1117 ise 1-amper sınıfında derecelendirilmiştir, AMS hattından gelir ve fiyat odaklı modüllerin standartlaştığı parçadır. Bu iki parça iki isim altındaki aynı silikon değildir, aynı 1117-stili LDO ailesinin iki uygulamasıdır ve karşılaştırma, ailenin paylaşılan karakterini ve iki parçanın farklı tedarik hikayelerini okur.

Birkaç yüz miliamper için 3.3-volt rayına ihtiyaç duyan bir tasarım her iki parçayı da kullanabilir ve karşılaştırma o zaman detaylara döner: akım marjı, çalışma noktasındaki düşüm, kart üzerindeki paket ve pin dizilimi, belirli birimlerin kalitesi ve maliyet. İki parça ayrıca en yaygın formlarında SOT-223 ayak izini paylaşır; bu durum karşılaştırmayı pratik kılan gerçektir, çünkü biri için hazırlanan bir kart genellikle diğerini monte eder ve değişim bir yerleşim kararından ziyade bir tedarik kararıdır. Bu nedenle kılavuz, karşılaştırmayı şu sırayla yürütür: paylaşılan aile, akım ve düşüm, pin dizilimi, kalite ve uygulamalar; ve tedarik görünümü ile kapanır, böylece bir tasarımcı AMS1117 vs LM1117 kararını gerçekte olduğu gibi çok faktörlü bir karar olarak okur.

1117 LDO ailesi ve iki parçanın konumu

1117 ailesi, elektronik tarihinde büyük bir yere sahip 3 pinli pozitif bir LDO ailesidir ve LM1117 ile AMS1117 bu ailenin iki ucunda yer alır. Aile, SOT-223 ve ilgili paketlerde ayarlanabilir ve sabit düşük düşümlü bir regülatör olan National Semiconductor LM1117'den türemiştir ve endüstri bunu tedarikçiler arasında yeniden üretmiştir; AMS1117, özellikle ucuz modüllerin üretildiği Çin elektronik ekosisteminde en yaygın kopyalanan uygulamadır. Ailenin tanımlayıcı rakamları, dönemine göre düşük düşümü, ayarlanabilir ve sabit çıkış seçenekleri ile SOT-223 ve TO-252 paketleridir ve bu rakamlar 1117'yi devasa bir kart nesli için varsayılan 3.3-volt ve 5-volt LDO yapmıştır. LM1117 ve AMS1117'nin her ikisi de ailenin DNA'sını taşır ve aralarındaki karşılaştırma aile içi bir karşılaştırmadır; TI orijinali ile pazarın en yaygın kopyası karşı karşıyadır, bu yüzden her 1117 tartışmasında bu iki isim birlikte görünür.

Akım Değeri ve Dropout: AMS1117 vs LM1117

Akım değeri, karşılaştırmanın okuduğu ilk sayıdır ve iki parçanın veri sayfasında (datasheet) farklılaştığı yer burasıdır. LM1117, TI tarafından 800 miliamper sınıfında derecelendirilirken, AMS1117, AMS tarafından 1 amper sınıfında derecelendirilmiştir; dolayısıyla AMS1117'nin manşet rakamı daha büyüktür, ancak pratik okuma manşetten daha dikkatli yapılmalıdır. Her iki parça da ısı ile performans kaybeder (derate) ve tüm ailenin asıl sınırı dropout değeridir: 1117 tipi bir parça, orta seviye akımda yaklaşık bir volt, yüksek uçta ise daha fazla düşüş yaşar; bu nedenle 5 voltluk bir girişten gelen 3,3 voltluk bir ray, 1 voltun üzerindeki dropout değerine karşı yaklaşık 1,7 voltluk bir pay (headroom) taşır ve ısı, yüksek akımın bedelidir. Kartın gerçekte çekebileceği akım, etiketlerden ziyade bağlantı sıcaklığı (junction temperature), SOT-223'ün termal yolu ve kart bakırı tarafından belirlenir; bir 1117'yi sınırına yakın çalıştıran bir tasarım, veri sayfası ile gerçeklik arasındaki farkı genişletir. Bu nedenle akım karşılaştırması; marj, dropout ve termal değerlerin birlikte okunmasıdır ve AMS1117'nin daha yüksek manşet değeri, otomatik olarak daha yüksek bir kullanılabilir yük anlamına gelmez.

Dropout, kendi dürüst okumasını hak eder, çünkü 1117 ailesinin dropout değeri, topluluğun ihtiyatının odaklandığı spesifikasyondur. Düşük akımda onlarca ila birkaç yüz milivolt olan veri sayfası dropout değeri, yüksek akımda volt sınıfına yükselir ve ucuz AMS1117 ünitelerinin pratik dropout değeri bunu bile aşabilir; bu da forumlardaki başlıkların parçanın ne kadar güvenilir olduğunu sormasının nedenlerinden biridir. Düşük dropout (low-dropout) adı, önceki regülatörlere göre doğrudur, ancak modern bir LDO, nominal akımında birkaç yüz milivolt düşer ve 1117'nin volt sınıfı dropout değeri artık düşük düşüş standardı değildir; bu nedenle topluluk, pay (headroom) dar olduğunda tasarımcılara yeni tasarımlarda 1117 parçalarını kullanmamalarını söyler. Dropout okuması, ailenin dürüst zayıflığıdır ve karşılaştırma bunu cilalamak yerine açıkça sunar, çünkü yerleşimden (layout) önce dropout değerini bilen tasarımcı, rayı yük adımındaki çökmeden korur.

1 amperlik bir LDO neden pratikte 1 amper vermeyebilir?

1 amper dereceli bir LDO genellikle pratikte 1 amper vermez ve bunun nedenleri ısı ve dropout değeridir. Dağıtılan güç, giriş-çıkış farkı ile akımın çarpımıdır; dolayısıyla 5 voltluk bir girişten 1 amperde elde edilen 3,3 voltluk bir ray yaklaşık 1,7 watt yakar ve durgun havadaki bir SOT-223, bağlantı noktası derecesini aşmadan önce bunun yalnızca küçük bir kısmını atabilir; bu nedenle 1 amper etiketindeki kullanılabilir akım, kart bakırı ve hava akışı olmadan etiketin sadece bir kısmıdır. Yüksek akımdaki dropout gereksinimi artırır ve dropout değeri yük akımındaki payı (headroom) aşan bir parça, devre dışı kalarak girişini takip eder. Pratik okuma, SOT-223 için 1117, AMS1117 ve LM1117'yi benzer şekilde birkaç yüz miliamper aralığına düşürmek (derate) ve eğer rayın sıcak çalışması gerekiyorsa bakırı ve kasayı watt değerlerine göre tasarlamaktır. 1 amper etiketi çalışma noktası değil, mutlak sınırdır ve raydan önce termal değerleri okuyan tasarımcı, parçanın gerçek değerini okumuş olur.

Pinout ve Paket: AMS1117 ve LM1117 Birbirinin Yerine Kullanılabilir mi?

Paket ve pinout, karşılaştırmanın pratik yarısını oluşturur ve SOT-223 footprint, bu iki parçanın neden bu kadar sık değiştirildiğinin sebebidir. Her iki parça da büyük sekmeli (tab) 3 uçlu yüzey montajlı paket olan SOT-223 formunda sunulur; pin konumları ve sekme, yaygın versiyonlarda ailenin kuralını takip eder. Bu nedenle, LM1117'nin SOT-223 paketi için tasarlanmış bir kart genellikle AMS1117'nin SOT-223 paketini kabul eder ve bunun tersi de geçerlidir. Değişim otomatik değildir, çünkü pinout'un tam varyanta ve pakete göre doğrulanması gerekir; ancak ailenin standardizasyonu, AMS1117 ve LM1117'nin aynı kartlarda ve aynı modüllerde görünmesinin nedenidir. Bu durum, karşılaştırmayı standart SOT-223 kullanan bir kart için bir layout sorusundan ziyade bir tedarik sorusu haline getirir. Footprint, iki parça arasındaki fiziksel köprüdür ve bu köprü, karşılaştırmanın belirttiği ilk gerçektir.

Pinout ile birlikte gelen uyarı doğrulama kuralıdır, çünkü 1117 ailesinin varyantları vardır ve spesifikasyonlar tedarikçiye göre farklılık gösterebilir. Tasarımcı, değişime güvenmeden önce tam parçanın ve tam paketin datasheet verilerine bakarak pin sırasını, girişi, çıkışı ve ayarlanabilir veya toprak pinini doğrular. Ayrıca sekme bağlantısını da kontrol eder, çünkü sekme yaygın SOT-223 paketinde çıkışı taşır ve her pakette termal yolu oluşturur. TO-252 ve diğer paket versiyonları kendi pinout yapılarına sahiptir ve SOT-223 dışı bir paket kullanan kart, bu paketi ayrıca doğrular. Değiştirilebilirlik standart SOT-223 dahilinde gerçektir ve doğrulama, bunu güvenli tutan küçük bir disiplindir; çünkü ailenin benzerliği, datasheet'e bir göz atmayı gerektiren güçlü bir kuraldır.

SOT-223 footprint ve doğrudan değişim (drop-in) sorusu

SOT-223 footprint, doğrudan değişim sorusunu pratik hale getirir, çünkü her iki parça da büyük sekmeli aynı 3 uçlu yüzey montaj pedine oturur. Footprint, üç uç ve sekme olmak üzere standart bir 4-ped desenidir; AMS1117 ve LM1117, yaygın SOT-223 formlarında girişi, çıkışı ve ayarlanabilir-veya-toprak pinini bu pedler üzerine aynı sırayla yerleştirir. Böylece kart her ikisini de kabul eder ve reflow işlemi aynı profili takip eder. Doğrudan değişim, standart SOT-223 formunu seçen kart için gerçektir ve bir tasarımcının her iki parçayı aynı kart üzerinde değerlendirebilmesinin, bir alıcının ise her ikisini de tedarik edebilmesinin nedenidir. Doğrudan değişim bir vaat değil, bir teamüldür; bu teamül standart form için geçerlidir ve varyant için doğrulanır, ki bu SOT-223 değiştirilebilirliğini ifade etmenin dürüst yoludur. Footprint köprüdür, doğrulama ise geçiş ücretidir.

Kalite, Maliyet ve Güvenilirlik: AMS1117 Tartışması

AMS1117'nin itibarı, karşılaştırmanın en çok tartışılan alanıdır ve dürüst bir değerlendirme, parçanın güvenilirliğinin kaynağa ve tasarıma göre LM1117'den çok daha fazla değişkenlik gösterdiğidir. AMS1117, en ucuz 3.3-volt modüllerin arkasındaki parçadır ve bu modüllerin ve içindeki parçaların kalitesi, düzgün AMS üretimi birimlerden, fiyat yarışının ürettiği ayırt edilemeyen kopyalara kadar geniş bir yelpazeye yayılır; bu fark dropout, kararlılık ve topluluğun bildirdiği arızalarda kendini gösterir. TI üretimi LM1117, olgunlaşmış süreci ve belgelenmiş kaliteyi taşır, fiyatı daha yüksektir ve bu ek maliyet, emtia AMS1117 kanalının garanti etmediği tutarlılığı satın alır. Tartışma gerçektir ve adil özet şudur: LM1117 kaliteyi, AMS1117 ise fiyatı satın alır; herhangi bir spesifik AMS1117 lotunun güvenilirliği kaynağa bağlıdır, bu nedenle AMS1117'nin doğrulanması alıcının sorumluluğundadır.

Topluluğun bildirdiği güvenilirlik bulguları, seçimi şekillendirdikleri için doğrudan bir açıklamayı hak eder. Forum başlıkları ve arıza raporları, ısı altında bozulan AMS1117'leri, erken dropout yapan parçaları, yük altında ölen modülleri ve dropout ile kararlılığı datasheet değerlerinden sapan parçaları tanımlar; buradaki ortak tema tasarımın kendisinden ziyade fiyat odaklı kaynaktır, çünkü orijinal bir AMS veya kalifiye bir tedarikçiden gelen AMS1117 serisi, markasız bir kaynaktan gelen ayırt edilemeyen bir kopyadan farklı davranır. Mühendisin yanıtı, AMS1117'ye herhangi bir emtia parçası gibi davranmak ve kaynağı doğrulamak, lotu test etmek ve tasarımı derate etmektir; alıcının yanıtı ise en ucuz birimin risk taşıdığını öngörmektir. Karşılaştırma bunu dürüstçe belirtir, çünkü AMS1117'nin itibarını bilen bir tasarımcı, onu olduğu gibi bir emtia olarak tedarik eder ve LM1117'yi hatasız olması gereken hat (rail) için saklar.

İyi bir AMS1117 kötü olandan nasıl ayırt edilir

İyi bir AMS1117'yi kötü olandan ayırmak, emtia kanalının gerektirdiği doğrulama disiplinidir ve bu, serinin kapsadığı inceleme üzerinden yürür. Gerçek üreticiyi ve lotu tanımlayabilen bir kaynaktan satın alın ve parçayı gerçek AMS veya kalifiye tedarikçinin markalamasına göre doğrulayın, çünkü kopyalar markalamayı yeniden kullanır ve kalite farkı kaynaktadır. Lotu, yükteki dropout değerini, regülasyonu, akımı ve sıcaklık davranışını datasheet ve tasarımın hattına göre test edin, çünkü iyi bir AMS1117 spesifikasyonları korur, zayıf bir kopya ise yük altında sapma gösterir. Tasarımı derate edin, akımı 1-amp etiketinin oldukça altında tutun, dropout değerine karşı pay bırakın ve ısıyı tahliye edin, çünkü SOT-223'ün termal gerçekliği kötü parça kadar iyi parça için de geçerlidir. Ve ikinci kaynak olarak, emtia parçanın başarısız olmaması gereken hat için LM1117'yi veya kalifiye bir alternatifi yedek olarak tutun. Bu disiplin her türlü emtia parça için aynıdır ve AMS1117, fiyat yarışındaki yeriyle bunu hak eder; bu da tartışmanın dürüst kararıdır.

LM1117 Ne Zaman Seçilmeli

Rayın hatasız olması gerektiğinde LM1117'yi seçin; çünkü TI parçası, bir üretim rayının faydalandığı olgun süreci, belgelenmiş kaliteyi ve tutarlı tedariki beraberinde getirir. Güvenilirliğin önemli olduğu kartlar, sevkiyatı yapılan ürünler, tüketicinin veya müşterinin temas ettiği raylar ve temiz bir tedarikçi ile sıradan bir kopya arasındaki farkın fiyata değdiği tasarımlar için bu parçayı seçin. Tasarımda veri sayfasının (datasheet) parçayı, dropout değerini, termal özellikleri ve TI belgesinin sağladığı uygulama eğrilerini tanımlaması istendiğinde onu seçin; çünkü dokümantasyon parçanın bir parçasıdır. LM1117, önce kalite diyen rayların cevabıdır ve karşılaştırmanın kuralı, TI parçasının hatasız olması gereken raya sahip olmasına izin vermektir.

1117 seçimi aynı zamanda tedarik derinliğini de taşır; çünkü LM1117 ve ailesi on yıllardır üretilmektedir ve ikame pazarı derindir. Pin uyumlu eşdeğerler, tedarikçi varyantları ve aileyi kopyalayan yerli parçalar tedariki kapsar; doğrulama ise bu sitenin kılavuzlarının her yerde uyguladığı disiplinle aynıdır. LM1117'nin hikayesi, olgun 3.3-volt rayı ve belgelenmiş kalitedir; kılavuzun görüşü de buna uygundur: arkasındaki derin aile ile önemli olan ray için doğru parça.

AMS1117 Ne Zaman Seçilmeli

Milyon adetlik fiyat ve her yerde bulunabilirlik tasarımı kazandığında AMS1117'yi seçin; çünkü AMS1117 en ucuz güvenilir 3.3-volt LDO'dur ve Çin ekosisteminden yüksek hacimde tedarik edilmesi en kolay olanıdır. Maliyet odaklı kartlar, modüller, hobi tasarımları ve rayın birkaç yüz miliamper olduğu, riskin fiyata karşı kabul edilebilir olduğu ürünler için onu seçin; kaynağın kalifiye olduğu, lotun test edildiği ve tasarımın parçayı bir emtianın hak ettiği şekilde derate ettiği durumlarda onu tercih edin. AMS1117, önce maliyet diyen rayların cevabıdır ve karşılaştırmanın kuralı, mühendisliğin emtia riskini kabul ettiği rayda uygun maliyetin hakim olmasına izin vermektir.

1117 seçimi aynı zamanda sorumluluğu da okur; çünkü AMS1117'yi seçmek, bir emtiayı yönetmeyi seçmektir. Alıcı kaynağı, gerçek üreticiyi, lotu ve testi doğrular; mühendis ise akımı, headroom değerini ve ısıyı derate eder ve tasarım, üretimden önce parçayı kart üzerinde doğrular. AMS1117'nin hikayesi, pazarlığın bedeli olarak alıcının doğrulamasına dayanan fiyat rekabetçi raydır ve kılavuz bunu açıkça belirtir: parça, olduğu gibi bir emtia gibi tedarik edilip test edildiğinde iyi bir seçimdir, ancak bir ilandaki en ucuz numara olarak satın alındığında risklidir. AMS1117 pazardaki yerini korur çünkü pazarın hacimleri gerçektir ve ona dürüstçe yaklaşan tasarımcı, bilinmeyen kopyalar tarafından mağdur edilmeden uygun fiyata ulaşır.

1117 LDO ile 3.3-Volt Rayı Tasarlamak

1117 LDO ile 3.3-volt bir ray tasarlamak, veri sayfası rakamlarını bir karta dönüştüren uygulamalı bir örnektir ve aritmetik, bu ailenin neden hem popüler olduğunu hem de kapasite düşümüne (derating) uğradığını gösterir. Yaygın bir ray olan 5-volt giriş ve 3.3-volt 500-miliamper çıkışı ele alalım. Geçiş kontrolü dropout değeridir: 500 miliamperde 1117 ailesinin dropout değeri volt sınıfındadır, iyi bir ünitede yaklaşık 1.1 ila 1.2 volttur ve çalışma payı (headroom) giriş eksi çıkıştır, yani yaklaşık 1.7 volttur; bu nedenle 5-volt giriş, dropout değerini marjla aşar ve ray regüle olur. Termal kontrol ise gerçek sınırdır: yayılan güç, giriş-çıkış farkı ile akımın çarpımıdır, 1.7 volt çarpı 0.5 amper, yaklaşık 0.85 wattır ve SOT-223'ün kart bakırına bağlı olarak watt başına 50 ila 90 derece sınıfındaki eklem-ortam direnci, eklemi 25 derece ortam sıcaklığı artı 0.85 çarpı direnç değerine getirir; bu değer cömert bakırda soğuk kalırken, küçük ped üzerinde 125 derecelik derecelendirmeye yaklaşır. Bu aritmetik, 800-miliamper ve 1-amper etiketlerinin, 1.7-volt düşüşte bir SOT-223 üzerinde neden birkaç yüz miliamperlik gerçekliğe düştüğünün nedenidir; bu, veri sayfasının maksimum emilim tablosunun arkasındaki dürüst davranıştır.

Aynı uygulamalı örnek, rayı tamamlayan kapasitör ve yerleşim kararlarını da gösterir. Giriş, kaynak empedansını ve yük geçişlerini yönetmek için giriş pinine yakın yerleştirilmiş 10-mikrofarad sınıfında bir kapasitöre ihtiyaç duyar ve çıkış, veri sayfasının önerdiği düşük ESR'li 22-mikrofarad sınıfında bir kapasitöre ihtiyaç duyar; çünkü 1117'nin kararlılığı çıkış kapasitörünün ESR penceresine bağlıdır ve önerilen tantalyum veya düşük ESR'li elektrolitik bu pencerenin içine düşer. Ayarlanabilir versiyon, sabit çıkışın yerine çıkışı 1.25-volt referansından ayarlayan direnç bölücüyü koyar ve bölücünün toleransı çıkış toleransına katılır. Yerleşim, giriş ve çıkış kapasitörlerini pinde, algılama noktasından gelen yolu kısa ve toprağı sessiz tutar; bu, hem sabit hem de ayarlanabilir versiyonların ihtiyaç duyduğu aynı disiplindir. Uygulamalı örnek, veri sayfasından raya giden yoldur ve AMS1117 ile LM1117'nin, sabit ve ayarlanabilir olanların hepsinin aynı SOT-223 ayak izinde izlediği yoldur.

5-volt - 3.3-volt termal hesaplaması

5-volt - 3.3-volt rayı için termal hesaplama rakamları hak eder, çünkü kullanılabilir akıma karar veren rakam budur. 0.5-amper yükte yayılım 0.85 wattır ve 1-amper yükte 1.7 wattır, çünkü her ikisi de aynı 1.7-volt düşüşle ölçeklenir. SOT-223'ün eklem-ortam direnci değişkendir: durgun havada minimal bir ped üzerinde watt başına 80 derece civarında olabilir, bu da 1-amper yayılımı 25 artı 136 derece civarında bir ekleme getirir ki bu 125 derecelik derecelendirmenin üzerindedir; aynı dirençteki 0.5-amper yayılım ise 25 artı 68, yani yaklaşık 93 derece civarına iner, bu da derecelendirme içindedir ancak sıcaktır. SOT-223'ün pedinin bağlandığı cömert kart bakırı direnci yarıya indirebilir, böylece aynı 1-amperlik parça bakır zengini kartta 60 ila 70 derece civarında çalışır; bu nedenle gerçek kullanılabilir akım yerleşime göre çok geniş bir varyasyon gösterir. Tasarım, rakamı etiket yerine kendi akımında, kendi ortamında ve kendi bakırında okur ve veri sayfasının termal modelinin gösterdiği marjı korur. Hesaplama, hem AMS1117 hem de LM1117 etiketlerinin taşıdığı "1 amper" ifadesinin çalışan yüzüdür ve termal tasarımın kullandığı rakamdır.

Tezgahta Dropout ve Regülasyon Ölçümü

Bir 1117'nin dropout ve regülasyon değerlerini tezgahta ölçmek, iyi üniteyi zayıf olandan ayıran bir prosedürdür ve AMS1117'nin itibarının gerekli kıldığı bir doğrulamadır. Girişe değişken bir tezgah güç kaynağı, çıkışa bir elektronik yük ve çıkış uçlarına bir multimetre bağlayın, ardından dropout değerini ölçün: yük akımını ayarlayın, çıkış nominal değerin altına tanımlanmış bir miktar (genellikle 100 milivolt) düşene kadar girişi azaltın ve o noktadaki girişi okuyun; dropout, giriş eksi çıkış değeridir. Akımı birkaç miliamperden anma değerine kadar tarayın ve dropout eğrisini kaydedin, çünkü iyi bir 1117 tüm aralık boyunca volt-seviyesi dropout değerini korurken, zayıf bir kopya daha hızlı yükselir ve daha erken çöker. Ardından, girişi sabit tutup yükü sıfırdan anma değerine kademelendirerek yük regülasyonunu (load regulation) ölçün ve çıkış değişimini kaydedin; sonra yükü sabit tutup girişi kademelendirerek hat regülasyonunu (line regulation) ölçün; bu iki sayı, parçanın hattı ne kadar iyi tuttuğunu belirtir. Gerçek bir LM1117 ve ucuz bir AMS1117 üzerindeki ölçümler genellikle veri sayfalarının anlatmadığı hikayeyi anlatır; ucuz ünitenin dropout değeri daha yüksek ve akım altındaki regülasyonu daha gevşektir, bu da bu kılavuzdaki kaynak doğrulamasının yakalamayı amaçladığı farktır.

Tezgah ölçümü aynı zamanda kartın ihtiyaç duyduğu tam hattı da doğrular, çünkü veri sayfası rakamları ile kartın gerçekliği marjlar dahilinde farklılık gösterir. Adayı sevk edilecek karta monte edin ve tasarımın en kötü durum yükü ve girişinde çıkışı, yük adımı altındaki sarkmayı, yükteki dalgalanmayı (ripple) ve ürünün maruz kaldığı sıcaklıktaki davranışı ölçün ve sonuçları hattın spesifikasyonuyla karşılaştırın. Çalışma noktasındaki ölçüm, tüm seçim sürecinin hakemidir; çünkü veri sayfası okumasını geçen ancak kartın en kötü durumunda başarısız olan bir parça, tasarımın güvenemeyeceği bir parçadır ve ölçüm kaydı, değişim belgesinin taşıdığı kanıttır. Tezgah prosedürü, bölücü toleransının ayarlanabilir olanın doğruluğuna dahil edilmesiyle hem sabit hem de ayarlanabilir versiyonlar için aynıdır ve AMS1117 ile LM1117 seçimini bir etiketten ölçülü bir karara dönüştüren prosedür budur. Ölçüm, veri sayfasının dürüst bir tamamlayıcısıdır ve hattın güvenilirliğinin bağlı olduğu tamamlayıcıdır.

1117'nin Arıza Modları ve Görünümleri

1117'nin arıza modları, topluluğun temkinli yaklaşımının arkasındaki isimlendirilmiş semptomlardır ve bunları tanımak bir tasarımcıya hatanın nerede olduğunu söyler. Birincisi ve en yaygın olanı, dağıtılan gücün (voltaj düşümü çarpı akım) jonksiyonu değerinin üzerine çıkardığı termal kapanmadır (thermal shutdown); parçanın termal koruması çıkışı döngüye sokar, böylece hat düzenli bir açma-kapama darbesiyle kararır (brown out) ve osiloskop bunu testere dişi erimesi olarak gösterir; çözümü ise daha düşük akım, daha düşük voltaj düşümü veya daha iyi termal yoldur. İkincisi, girişin çıkış artı dropout değerine doğru sarktığı ve çıkışın girişi takip ettiği regülasyon kaybıdır; bu durumda sabit kalması gereken 3.3-volt hattı nominal değerin altında okunur ve ripple kaynağı izler; çözümü ise pay (headroom) bırakmak veya daha düşük dropout değerine sahip bir LDO kullanmaktır. Üçüncüsü, çıkış kapasitörünün ESR değerinin stabilite penceresinin dışında kaldığı veya kablolamanın çok uzun olduğu durumlarda meydana gelen osilasyondur; çıkışta osiloskobun ortaya çıkardığı yüksek frekanslı bir ripple veya düşük frekanslı bir dalgalanma görülür; çözümü ise doğru kapasitör ve kısa yollardır (traces). Dördüncüsü, akım parçanın gerçek sınırına yaklaştığında ve dropout marjı tükettiğinde gerçekleşen yük adımı altındaki sarkmadır; hat adımda düşüş yaşar ve yavaşça toparlanır; çözümü ise derating ve marj bırakmaktır. Her modun bir imzası ve bir çözümü vardır; imza, tezgah ölçümünün okuduğu değerdir.

Arıza modları aynı zamanda AMS1117'nin itibarıyla da eşleşir, çünkü ucuz üniteler termal ve dropout modlarında derecelendirilmiş parçalardan daha sık arızalanır ve topluluktaki raporlar bu kılavuzun adlandırdığı semptomlarla aynıdır. Yük altında ölen modül, sapan çıkış ve etiketindeki değeri veremeyen parça, iş başındaki termal ve dropout modlarıdır; yaygın neden ise ailenin kendisinden ziyade fiyat odaklı tedarik ve sınırda tasarımdır, çünkü gerçek derating sınırları içinde çalıştırılan orijinal bir AMS1117, olması gerektiği gibi davranır. Mühendisin yanıtı derating uygulamak, lotu doğrulamak ve payı korumaktır; alıcının yanıtı ise parçayı gerçek üreticiyi belirtebilen bir kaynaktan tedarik etmektir; bu, tartışma bölümünün ortaya koyduğu disiplindir. Arıza modları, AMS1117 ile LM1117 karşılaştırmasının teşhis tarafıdır ve bunları okumak, bir hattın sahada sessizce ölmesini engeller; bu da bu kılavuzun teşhis yarısının pratik değeridir.

Giriş ve Çıkış Kondansatörleri: Kararlılık İçin Boyutlandırma

Bir 1117 için kondansatör boyutlandırması, veri sayfasında (datasheet) belirtilen ancak sahada unutulan ve hattın kararlılığını belirleyen küçük bir ayrıntıdır. 1117'nin kararlı bir çıkış tutması, çıkış kondansatörünün ESR değerine bağlıdır; çünkü dahili kompanzasyon, tanımlanmış bir ESR penceresindeki bir kondansatörü varsayar. Veri sayfasının önerdiği çıkış kondansatörü (10 ila 22 mikrofarad sınıfındaki düşük ESR'li bir tantal veya düşük ESR'li bir elektrolitik), ESR'yi bu pencerenin içine sokar; ESR'si çok düşük veya çok yüksek olan bir kondansatör ise parçayı hata modları bölümünde açıklanan osilasyona itebilir. Modern seramik çıkış kondansatörleri bu konudaki pürüzdür, çünkü ESR'leri geleneksel pencerenin çok altındadır ve 1117'nin eski kompanzasyonu bunları kabul etmeyebilir; ancak yeni ve kopyalanmış parçaların çoğu seramik uyumludur, bu nedenle tasarımcı çıkış kondansatörünü seçmeden önce ilgili veri sayfasının kararlılık beyanını okur. Giriş kondansatörü daha basit bir seçimdir; kaynak empedansını ve geçici rejimleri tutmak için giriş pinine yakın yerleştirilmiş 10 mikrofarad sınıfı bir elektrolitik ve yüksek frekans baypasını ekleyen seramik giriş kondansatörü yeterlidir. Kondansatör okuması, hattın kararlılık yarısıdır ve hem yerleşimin (layout) hem de malzeme listesinin (bill of materials) taşıdığı kısımdır.

Kondansatör boyutlandırması aynı zamanda seramik parçaların taşıdığı değer kaybını (derating) da okur, çünkü etiket üzerindeki değer, veri yolundaki değer değildir. 3.3 voltta ve hattın DC bias değerinde 22 mikrofaradlık bir X5R seramik, nominal kapasitansının bir kısmını, bazen yarısını veya daha azını verir; çünkü uygulanan voltaj arttıkça seramiğin kapasitansı çöker, bu nedenle kararlılığın gördüğü şey etiket değil, hattaki efektif değerdir. Tasarımcı, kondansatörün veri sayfasından DC-bias eğrisini okur, seramiği efektif değer için boyutlandırır veya kapasitansı etikete yakın kalan tantalı kullanır. Ayarlanabilir versiyonun ayar pini (adjust pin) de referansı sessiz tutmak için veri sayfasının önerdiği yerde küçük baypas kondansatörünü ister. Tantal, daha yüksek fiyat ve geçmişteki tedarik kıtlığı pahasına değerini ve ESR penceresini korurken; seramik daha ucuz ve daha erişilebilirdir ancak değer kaybına uğramış kapasiteyi ve parçanın kararlılığının kabul etmesi gereken düşük ESR'yi sunar. Bu nedenle aralarındaki seçim, ilgili veri sayfasının çözdüğü bir fiyat ve kararlılık takasıdır. Kondansatör ve değer kaybı okumaları hat tasarımını tamamlar ve bunlar 1117'nin kart üzerinde sessizce çalışmasını sağlayan ayrıntılardır; bu da bu kılavuzdaki işlenmiş örneğin pratik sonucudur.

Modern LDO Sorusu ve Alternatifler

AMS1117 vs LM1117 karşılaştırması aynı zamanda bu ailenin yerini sorgulayan bir sorudur; çünkü modern LDO'lar 1117'nin sınırlarını aşmıştır ve topluluklardaki "yeni tasarımlarda 1117 kullanmayı bırakın" başlıkları buna işaret eder. Modern bir low-dropout regülatör, nominal akımında birkaç yüz milivolt düşüş yaşarken, 1117 ailesi üst sınırda bir volt sınıfı düşüş yaşar; ayrıca modern parçalar, yeni üretim süreçlerinin sağladığı daha düşük quiescent current, daha iyi stabilite ve daha iyi termal davranış sunar. 5 voltluk bir veri yolundan dar bir pay ile 3.3 voltluk hattı çalıştıran bir tasarım, 1117 yerine modern LDO'yu tercih eder; batarya için düşük pasif akıma ihtiyaç duyan bir tasarım ise modern bir quiescent-current parçasını seçer. 1117 ailesi, halihazırda onu kullanan kartlar ve hatlar için doğru seçim olmaya devam etmektedir; ancak bu kılavuzun dürüst notu, yeni bir tasarımın varsayılan olarak 1117'ye yönelmeden önce modern LDO'ları kontrol etmesi gerektiğidir, çünkü dünyanın 3.3 voltluk hatlarını dolduran bu aile artık low-drop veya düşük akım standardı değildir.

Alternatif görüş aynı zamanda ikame ve tedarik süreçlerini de yönetir, çünkü hem modern LDO'lar hem de 1117'nin pin-compatible akrabaları tedarik zincirine aittir. SOT-223 ayak izini korumak zorunda olan bir kart, LM1117'yi, nitelikli bir kaynaktan AMS1117'yi veya yerel bir 1117 ailesi parçasını tedarik edebilir; ayak izini değiştirebilen bir kart ise aynı 3.3 voltluk hatta daha iyi hizmet veren modern LDO'ları seçer. Bu nedenle karşılaştırma, serinin kullandığı aynı yöntemle sona erer: hattın gereksinimine göre seçim yapın, parçayı ve kaynağı doğrulayın ve ikame görüşünü koruyun; çünkü LDO'nun fiyatı, kalitesi ve tedarik hikayesi datasheet'in hemen yanında yer alır. AMS1117 vs LM1117 karşılaştırmasını bu şekilde okuyan bir tasarımcı; hat, bütçe ve doğrulanmış kaynak için en uygun parçayı seçer ve bu seçim, hem şemanın hem de kartın kabul ettiği çalışan cevaptır.