模拟开关是电子开关的一种,为了导通(或隔离)模拟信号(包括电压和电流信号)以及支持模拟应用(例如音频和视频数据传输)而设计的。需要注意跟负载开关做区分,负载开关是可以通过大电流的,因为其导通内阻很小。模拟开关本质上是在系统接口资源不够时,进行分时复用,提供一种高性价比的解决方案。
模拟开关内部的等效电路,由NMOS和PMOS管并联组成,这样可以做到输入输出都能达到轨到轨,而且模拟开关的信号流是双向的,不区分方向。COM 引脚表示公共端,NC 引脚表示常闭端,也就是 Control引脚为低电平时开关的状态。NO引脚表示常开端,也就是 Control 引脚为高电平时开关的状态。
模拟开关的主要参数
1、电压范围
a、供电电压范围:开关供电电压指的是加在芯片供电端的电压值,分为支持正负供电和不支持正负供电两种情况。供电范围也决定了信号可以无削波的传输幅度。
b、模拟电压范围:在NC,NO,COM这些端口上允许通过的电压范围。一般为0-Vcc或者VDD-VEE=Spe
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2、泄露电流
在开关导通/关断的时候,在源极(S)和漏极(D)测到的非理想的电流值。如果通过模拟开关前端电路的阻抗大则漏电流的影响不容忽略,如果前端电路阻抗较小,则导通电阻的影响就会更大些。
3、导通电阻
开关路径接通后插入信号路径的电阻。 导通电阻会随着输入电压值改变。导通电阻平坦度 (RON FLAT) – VD 或 VS 电压范围下,同一通道内 Ron 最大值与最小值之间的差值。
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4、允许通过电流(与导通电阻相关)
开关闭合后,开关允许流过的电流大小,考虑到导通电阻,越大电流带来的电压损失越大,功耗/发热也会越大。
5、带宽
可通过开关且衰减不超过 3dB 的信号频率范围
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6、开关控制信号电平(VIH、VIL)
开关更改内部信号路径所需的控制引脚(EN、SEL、IN 等)上所需的电压电平。
a、VIH – 输入控制信号实现逻辑 “1”高 值的最小电压
b、VIL – 输入控制信号保持逻辑 “0”低 值的最大电压
7、寄生电容
导通寄生电容:开关路径处于低阻抗状态时的电容性负载。
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关断寄生电容:开关路径处于高阻抗状态时的电容性负载。
8、开关时间
ton/toff–在地址信号上升或下降超过逻辑阈值后,开关输出上升或下降到最终值的给定百分比内所需的时间。
t (BBM)–先断后合时间: 开关在切换通道的时候会先段开原有的连接再与新的路径连接。确保在多路复用器中,当通过选择输入改变信号路径时,两个多路复用器路径绝不会形成电气连接。
9、隔离度 & 串扰度
关断隔离 (OISO):测量关断状态开关阻抗。这是 VD1 与 VS1 之比,以 dB 为单位,当相应通道处于关断状态时,在特定频率下测量得出。
通道间串扰 (XTALK) :对从导通通道到关断通道之间不必要的信号耦合的一种量度。这是 VS2 与 VS1 之比,在特定频率下测量得出并以 dB 为单位。
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