模擬開關(guān)分類介紹

由于采用了MOS管的開斷性能，模擬開關(guān)回路可以實(shí)現(xiàn)較高的關(guān)斷阻抗，一般是兆歐姆以上的關(guān)斷阻抗；和很低的導(dǎo)通阻抗，一般為幾個(gè)歐姆級(jí)別，因此可以很好的實(shí)現(xiàn)信號(hào)鏈路切換和斷開隔離的作用。根據(jù)應(yīng)用需求不同；模擬開關(guān)可以分為音頻模擬開關(guān)、視頻模擬開關(guān)、數(shù)字開關(guān)、通用模擬開關(guān)等。

模擬開關(guān)概述

開關(guān)電流：模擬開關(guān)的導(dǎo)通能夠承受的電流值，現(xiàn)在常見的模擬開關(guān)的開關(guān)電流一般在幾百毫安以內(nèi)；安培級(jí)別的模擬開關(guān)很少。導(dǎo)通電阻：常見的模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗一般從幾個(gè)歐姆到100歐姆之間；在模擬信號(hào)和弱信號(hào)設(shè)計(jì)的時(shí)候使用模擬開關(guān)必須注意這個(gè)參數(shù)。關(guān)斷阻抗：關(guān)斷阻抗代表著開關(guān)的關(guān)斷能力，關(guān)斷好壞，一般產(chǎn)品的關(guān)斷阻抗足以達(dá)到抑制相鄰兩個(gè)信號(hào)鏈路相互干擾的能力。

模擬開關(guān)介紹

模擬開關(guān)，是利用JFET或MOS的特性實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)通路的開關(guān)，主要用來完成信號(hào)鏈路連接或斷開的切換功能。由于它具有功耗低、速度快、無機(jī)械觸點(diǎn)、體積小和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)和電子數(shù)碼產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)CMOS工藝模擬開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。將NMOS與PMOS并聯(lián)，可使信號(hào)在兩個(gè)方向上同等順暢地通過。門極用于控制開關(guān)的導(dǎo)通和截止，NMOS在Vgs為正的時(shí)候?qū)?，在Vgs為負(fù)的時(shí)侯截止，PMOS則反之。由于PMOS和NMOS的不同特性，導(dǎo)致他們組成的開關(guān)具有如下圖所示的特性。NMOS和PMOS之間承載信號(hào)電流的多少由輸入與輸出電壓比決定。由于開關(guān)對(duì)電流流向不存在選擇問題，因而也沒有輸入端與輸出端之分。兩個(gè)MOSFET由內(nèi)部反相與同相邏輯控制下導(dǎo)通或斷開。CMOS開關(guān)的好處是軌到軌的動(dòng)態(tài)范圍，雙向操作，在輸入電壓變化時(shí)，導(dǎo)通電阻保持不變。

模擬開關(guān)的開關(guān)速度　

開關(guān)速度　指開關(guān)接通或斷開的速度。通常用接通時(shí)間TON和斷開時(shí)間TOFF表示。對(duì)于需要傳輸快變化信號(hào)的場(chǎng)合，要求模擬開關(guān)的切換速度高，同時(shí)還應(yīng)該考慮與后級(jí)采樣保持電路和A/D轉(zhuǎn)換器的速度相適應(yīng)，從而以的性能價(jià)格比來選擇器件。

除上述指標(biāo)外，芯片的電源電壓范圍也是一個(gè)重要參數(shù)，它與開關(guān)的導(dǎo)通電阻和切換速度等有直接關(guān)系，電源電壓越高，切換速度越快，導(dǎo)通電阻越小（如圖1所示）。電源電壓越低，切換速度就會(huì)越慢且導(dǎo)通特性變差。因此對(duì)于3V或5V電壓系統(tǒng)，必須選擇低壓型的器件來保證系統(tǒng)正常工作。另外，電源電壓還限制了輸入信號(hào)范圍，輸入信號(hào)只能到滿電源幅度，如果超過溝道就會(huì)夾斷。低電壓型的器件通常都是滿電源電壓幅度的，并且采用特殊的工藝來保證低電壓時(shí)開關(guān)具有很低的導(dǎo)通電阻。