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CMOS模拟开关的选择与典型应用

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CMOS模拟开关的选择与典型应用CMOS 模拟开关的选择与典型应用

CMOS 模拟开关的选择与典型应用
Maxim 公司北京办事处 魏智 编译 一、前言: 早期的模拟开关大多工作于±20V 的电源电压,导通电阻为几百欧姆,主要用于模拟信 号与数字控制的接口,近几年,集成模拟开关的性能有了很大的提高,它们可工作在非常低 的电源电压,具有较低的导通电阻、微型封装尺寸和极佳的开关特性。被广泛用于测试设备、 通讯产品、PBX/PABX 设备以及多媒体系统等。一些具有低导通电阻和低工作电压的模拟开关 成为机械式继电器的理想替代品。 模拟开关的使用方法比较简单,但在具体应用中应根据实际用途做合理的选择。本文主 要介绍模拟开关的基本特性和几种特殊模拟开关的典型应用。 二、正确选择 CMOS 开关: 1、导通电阻:传统模拟开关的结构如图 1 所示,它由 N 沟道 MOSFET 与 P 沟道 MOSFET 并联 构成,可使信号双向传输,如果将不同 VIN 值所对应的 P 沟道 MOSFET 与 N 沟道 MOSFET 的导 通电阻并联,可得到图 2 并联结构下导通电阻(RON)随输入电压(VIN)的变化关系,如果不 考虑温度、电源电压的影响,RON 随 VIN 呈线性关系,将导致插入损耗的变化,使模拟开关产 生总谐波失真(THD) ,这是设计人员所不希望的,如何将 RON 随 VIN 的变化量降至最小也是设 计新一代模拟开关所面临的一个关键问题。

另外,导通电阻还与开关的供电电压有关,由 图 3 可以看出:RON 随着电源电压的减小而增大,当 MAX4601 的电源电压为 5V 时,最大 RON 为 8Ω;当电 源电压为 12V 时,最大 RON 为 3Ω;电源电压为 24V 时,最大 RON 仅为 2.5Ω。RON 的存在会使信号电压产 生跌落,跌落量与流过开关的电流成正比,对于适 当的电流这一跌落量在系统容许的误差……
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