¿Cómo se lee un datasheet? Hojas de especificaciones a cascoporro

Cómo leer datasheet¡Aloha! Hoy se me ha ocurrido contarte algo que a nadie le explican en esta vida: Cómo leer un datasheet. Supongo que será porque gran parte de los secretos de la electrónica se encuentran en las hojas de especificaciones.

Y vamos, no creo que sea algo banal y sencillo de leer, que tiene su miga. Una hoja de especificaciones es única para cada componente y explica todo lo que tiene el componente. Cómo se comporta, qué corriente le debe llegar, cómo se orienta o qué se conecta a cada pata. Las resistencias o leds no lo tienen porque al final solamente hay dos patas. Bueno en algún sitio tiene que poner el límite de los leds pero no son componentes complicados. Cuando empieces a ver algunos de 16 patas que tienen cuatro conectadas a GND y otras tantas a 5 Voltios ya verás la necesidad de estas dichosas hojas.

De hecho, creo que esto es una carrera de fondo. A más datasheets más le pillarás el truco. Pero al principio vas a querer morir cuando veas tantos números con palabras en inglés de esas que no se enseñan en el colegio. Rebuscadas es poco.

Para ello voy a coger el datasheet del componente LM358N. ¿Por qué? Porque tiene pocas patas y lo tengo a mano. En concreto esto es un amplificador operacional, estos bichos se utilizan para amplificar el voltaje o la salida entre otras cosas. Pero vamos, que no te lies: es un integrado más.

 

¿Qué es un integrado?

Lo primero es decirte que hay vida después de los leds y la resistencias. ¡Vaya si la hay! Y es que existen unos pequeños rectángulos con patas que se llaman integrados. Mira:

Integrado LM358N

Estoy seguro que te recuerdan a los microchips de las películas. Pues bien, simplemente son eso, cajas de plástico con patitas y cada caja negra contiene algo, puede ser un controlador para el motor o puede ser un amplificador operacional. Es por eso que hay que leer en la parte superior del integrado el nombre y buscar la hoja de especificaciones, que es la que nos indicará qué conectar a cada pata del integrado.

 

Bueno, ahora ya ¿Cómo leer un datasheet?

Así que empecemos por lo fácil, ¿Cómo encontrar la hoja de especificaciones? Buscando en Google el nombre del componente y añadiéndole la palabra datasheet detrás. El primer resultado que me ha aparecido a mí es éste. Cómo es un resultado de Texas Instruments y es una marca reputada (que no re-putada) y tiene unos datasheets apañaos me quedo con ese. Hay otros pero una cosa te digo, no pierdas el tiempo intentando encontrar hojas de especificaciones en español: no las hay.

Así que desempolva el inglés ese británico tuyo y no te pongas nervioso. Cómo puedes ver hay 36 páginas de especificaciones. En la primera siempre se suele comentar las cualidades del componente y sus bondades (no te olvides que esto se utiliza para vender el componente, así que la primera página es de puro auto-bombo) y una pequeña descripción de para qué sirve.

Añaden un índice en la página 2 y la página 3 ya empieza a ser interesante. ahí tienes el esquemático (vamos el esquema). Tienes que buscar cuál es la versión que tu tienes, eso se sabe mirando las letras qué tiene tu componente. Esta es una vista desde arriba, así que si es rectangular no me digas que es el segundo dibujo, que es circular 😉

Vista superior Datasheet LM358N LM358N LMC Package

Yo tengo el primero, así que ahora sé que:

  • Pin 1: Salida A
  • Pin 2: Entrada inversora A
  • Pin 3:Entrada no-inversora A
  • Pin 4: GND
  • Pin 5: Entrada no-inversora B
  • Pin 6: Entrada inversora B
  • Pin 7: Salida B
  • Pin 8: V+ o el voltaje de funcionamiento.

Vale, no te marees con lo de inversora y no-inversora, para ti son entradas y ya está. Ahora ¿Cómo sabes cuál es la pata 1 y cuál la 8? Fíjate en el semicírculo que tienes dibujado en el esquema. Es igual a una muesca que tiene el integrado. Es como un relieve semicircular que sirve para esto exactamente: saber cuál pin es cuál.

 

En un integrado pueden convivir más de un elemento

Ahora si te fijas en lo que te he contado todo se refiere a A y B, es cómo si existiesen dos partes diferenciadas. Si te fijas en la imagen hay como dos triángulos y uno tiene una A y otro una B. Y si te fijas aún más comparten dos conexiones: la alimentación y tierra (GND). ¡Cada uno de los triángulos es un amplificador operacional!

Vaya, estás pensando que eso es porque yo ya conozco su forma y sabía que eran dos. Que tú sólo nunca lo habrías encontrado. Tienes razón, pero si te vas a la página 12 encuentras la descripción detallada dónde se te da una pista diciendo :”The LM158 series are operational amplifiers“. ‘Are‘ cuando yo estudiaba era plural. Pero es que si bajas un poco más la vista encuentras esto.

Datasheet Amplificador Operacional

¡Bum! Ahora ya si que no hay dudas, hay dos triángulos por lo que hay dos elementos. No siempre es así en todos los integrados pero en cosas con pocos pines como puertas NAND o amplificadores operacionales se suelen poner más de un elemento por integrado.

 

Utilizando las tablas de especificaciones

De vuelta ahora a la página 4 encontramos la información que más vas a utilizar: las especificaciones. Son tablas en las que encontrarás qué valores debe de tener cada pin. Normalmente vienen los valores como mínimos, típicos y máximos. Primero busca nuestro LM358N…vale, está en la primera columna. Significa que te tienes que olvidar de la segunda ya que esos valores son de otros modelos (exactamente el modelo LM2904).

Si te fijas en las primeras líneas de la primera tabla verás que da los valores máximos, 32 Voltios para V+ y que el máximo para las entradas es de 32 Voltios también. Esto es el máximo, hay que tenerlo en cuenta pero lo que más tienes que tener en cuenta son las condiciones de trabajo recomendadas, que las encuentras en la siguiente página.

Ahí encuentras temperaturas y resistencias termales que son cosas que por regla general no creo que superes. Luego vienen las características eléctricas pero nuestro componente no está en esa lista, así que continúa bajando hasta la página 7 dónde por fin, encontramos lo que llevo queriendo enseñarte desde el principio.

En la primera columna tienes el parámetro, en la segunda en qué condiciones se hace la prueba y luego lo valores. Arriba dice que las pruebas están hechas a 5 Voltios, es decir, para 5 Voltios cumplirá esas condiciones y justamente ese es el voltaje que sueles utilizar, así que mejor. Aquí ves cosas como el Offset que más o menos puedes intuir que es pero otras como la corriente Bias que no vas a tener ni pajotera idea.

Características Datasheet LM358N

Es evidente que después de tantas palabras si me pongo a explicarte cada término me das un sartenazo virtual, así que voy a lo básico básico y ya le doy al resto en otro momento. El quinto parámetro es la corriente de suministro, la que metemos con los 5 Voltios vaya, pues esa debe de ser 0.5mA y como máximo 12mA para que funcione adecuadamente. Y luego tienes valores cómo los de la corriente de salida que si que sabes lo que és, la intensidad que sale del integrado. Lo que pasa es que depende de la tipología si es source o sink..¡un jaleo! así que no te agobies, es una cosa característica de los operacionales.

En la siguiente página tienes Voh y Vol significa Voltaje de salida cuando está en HIGH y voltaje de salida cuando está en LOW respectivamente. Digamos que la salida es digital y te avisan de qué valor va a tomar para HIGH y para LOW.

Opt In Image

Utilizando las gráficas de la hoja de especificaciones

Si por alguna razón no utilizases 5 Voltios, ¿Qué valores habría que utilizar? En la página  9 tienes una serie de gráficas muy molonas que vienen a explicarte cada valor dependiendo de otros. Entonces, conociendo V+ puedes conocer el voltaje de entrada que se permite en el integrado gracias a la primera gráfica. El resto de gráficas ya dan miedo, ¿eh?

Poco a poco intentaré irte contando todo pero ahora ya puedes ir a la página 14. Al final de los datasheet es típico poner esquemas de cómo se utiliza el componente. Son los esquemas electrónicos más típicos. Además te añaden valores de resistencias y demás que ellos ya han probado por ti, así que si alguna vez tienes en mente el circuito puedes mirar los ejemplos y ver qué opciones tienes. En las últimas páginas encontrarás unos planos de los integrados.

Bueno…Me he enrollado mucho, ¿no? Pero por suerte para ti llegó el momento de la despedida. Si te ha gustado el post házmelo saber en los comentarios y si ya odias las hojas de especificaciones con toda tu alma también. Y ya sabes, ¡compárteme en Google+, que me hace ilu!

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  1. Jorge Guzmán Forero

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