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【知識點】模擬開關選型時需考察以下重要指標

2021-11-24
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模擬開關(guan) 和多路轉換器的作用主要是用於(yu) 信號的切換。目前集成模擬電子開關(guan) 在小信號領域已成為(wei) 主導產(chan) 品,與(yu) 以往的機械觸點式電子開關(guan) 相比,集成電子開關(guan) 有許多優(you) 點,例如切換速率快、無抖動、耗電省、體(ti) 積小、工作可靠且容易控製等。但也有若幹缺點,如導通電阻較大,輸入電流容量有限,動態範圍小等。因而集成模擬開關(guan) 主要使用在高速切換、要求係統體(ti) 積小的場合。在較低的頻段上f<10MHz),集成模擬開關(guan) 通常采用CMOS工藝製成:而在較高的頻段上(f>10MHz),則廣泛采用雙極型晶體(ti) 管工藝。

選擇開關(guan) 時需考察以下指標:

通道數量:

集成模擬開關(guan) 通常包括多個(ge) 通道。通道數量對傳(chuan) 輸信號的精度和開關(guan) 切換速率有直接的影響,通道數越多,寄生電容和泄漏電流就越大。因為(wei) 當選通一路時,其它阻斷的通道並不是完全斷開,而是處於(yu) 高阻狀態,會(hui) 對導通通道產(chan) 生泄漏電流,通道越多,漏電流越大,通道之間的幹擾也越強。

泄漏電流: 

一個(ge) 理想的開關(guan) 要求導通時電阻為(wei) 零,斷開時電阻趨於(yu) 無限大,漏電流為(wei) 零。而實際開關(guan) 斷開時為(wei) 高阻狀態,漏電流不為(wei) 零,常規的CMOS漏電流約1nA。如果信號源內(nei) 阻很高,傳(chuan) 輸信號是電流量,就特別需要考慮模擬開關(guan) 的泄漏電流,一般希望泄漏電流越小越好。

導通電阻:

導通電阻的平坦度與(yu) 導通電阻一致性 導通電阻會(hui) 損失信號,使精度降低,尤其是當開關(guan) 串聯的負載為(wei) 低阻抗時損失更大。應用中應根據實際情況選擇導通電阻足夠低的開關(guan) 。必須注意,導通電阻的值與(yu) 電源電壓有直接關(guan) 係,通常電源電壓越大,導通電阻就越小,而且導通電阻和泄漏電流是矛盾的。要求導通電阻小,則應擴大溝道,結果會(hui) 使泄漏電流增大。導通電阻隨輸入電壓的變化會(hui) 產(chan) 生波動,導通電阻平坦度是指在限定的輸入電壓範圍內(nei) ,導通電阻的最大起伏值△RON=△RONMAX—△RONMIN。它表明導通電阻的平坦程度,△RON應該越小越好。導通電阻一致性代表各通道導通電阻的差值,導通電阻的一致性越好,係統在采集各路信號時由開關(guan) 引起的誤差也就越小。

開關(guan) 速度: 

指開關(guan) 接通或斷開的速度。通常用接通時間TON和斷開時間TOFF表示。對於(yu) 需要傳(chuan) 輸快變化信號的場合,要求模擬開關(guan) 的切換速度高,同時還應該考慮與(yu) 後級采樣保持電路和A/D轉換器的速度相適應,從(cong) 而以最優(you) 的性能價(jia) 格比來選擇器件。