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測試測量

如何選擇模擬開關

星之球激光 來源:電子工程網2012-12-24 我要評論(0 )   

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...

       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。

  除上述指標外,芯片的電源電壓範圍也是一個(ge) 重要參數,它與(yu) 開關(guan) 的導通電阻和切換速度等有直接關(guan) 係,電源電壓越高,切換速度越快,導通電阻越小。電源電壓越低,切換速度就會(hui) 越慢且導通特性變差。因此對於(yu) 3V或5V電壓係統,必須選擇低壓型的器件來保證係統正常工作。另外,電源電壓還限製了輸入信號範圍,輸入信號最大隻能到滿電源幅度,如果超過溝道就會(hui) 夾斷。低電壓型的器件通常都是滿電源電壓幅度的,並且采用特殊的工藝來保證低電壓時開關(guan) 具有很低的導通電阻。

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