特殊模擬開關(guān)

高頻T型開關(guān)T 型開關(guān)適用于視頻及其它頻率高于10MHz的應(yīng)用，如圖4 所示，它由兩個(gè)模擬開關(guān)(S1、S3)串聯(lián)組成，另一開關(guān)S2 接在地和S1、S3的交點(diǎn)之間，這種結(jié)構(gòu)的開關(guān)其關(guān)斷隔離高于單個(gè)開關(guān)，由于寄生電容與每個(gè)串聯(lián)開關(guān)并聯(lián)，斷開狀態(tài)的T 型開關(guān)其容性串?dāng)_隨頻率的提高而增大。因此，影響開關(guān)高頻特性的關(guān)鍵在于開關(guān)的斷開狀態(tài)而不是接通狀態(tài) [2]  。當(dāng)T 型開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，S1 和S3 閉合，S2 斷開;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，S1、S2 斷開，S3 閉合，此時(shí)，那些要通過(guò)串聯(lián)MOSFET 的寄生電容耦合到輸出端的輸入信號(hào)被S3 旁路，斷開狀態(tài)下的10MHz 視頻T 型開關(guān)(MAX4545)的關(guān)斷隔離達(dá)-80dB，而標(biāo)準(zhǔn)模擬開關(guān)(MAX312)的關(guān)斷隔離度只有-36dB。

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(lái)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(wú)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(guò)。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)ǎ赩gs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(wèn)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)的作用類似于什么

模擬開關(guān)集成芯片（IC）在開啟時(shí)，開關(guān)電源設(shè)計(jì)將從輸入引腳到輸出引腳傳輸模擬和數(shù)字信號(hào)。數(shù)字開關(guān)只能接受數(shù)字信號(hào)并輸出引腳輸入引腳上的邏輯電平。當(dāng)數(shù)字開關(guān)關(guān)閉時(shí)，它返回默認(rèn)邏輯狀態(tài)。模擬開關(guān)的作用類似于固態(tài)繼電器（即沒有移動(dòng)部件）。當(dāng)模擬開關(guān)關(guān)閉時(shí)，模擬開關(guān)還可以在其端子上設(shè)備。當(dāng)接通時(shí)，無(wú)論信號(hào)的傳播方向如何，它們都會(huì)傳導(dǎo)模擬和數(shù)字信號(hào)。兩種開關(guān)的開關(guān)控制輸入通常是數(shù)字信號(hào)輸入（稱為輸入選擇），但其他控制觸發(fā)可用于使特定應(yīng)用比較容易實(shí)現(xiàn)。模擬開關(guān)能夠通過(guò)或隔離模擬和數(shù)字信號(hào)，但數(shù)字開關(guān)只能通過(guò)或隔離數(shù)字信號(hào)線。與機(jī)械開關(guān)相比，兩者用于代替機(jī)械開關(guān)以提供方便性，靠譜性和小尺寸。兩種類型的開關(guān)可以承載的信號(hào)存在一些限制。由于通道電容，模擬開關(guān)具有頻率響應(yīng)限制。（例如，信號(hào)電平變化可能是由高頻寄生電容引起的。）對(duì)于數(shù)字開關(guān)，有一個(gè)較大頻率可以饋入數(shù)字開關(guān)的輸入端，之后開關(guān)的輸出狀態(tài)將地遵循輸入。通過(guò)記錄數(shù)字信號(hào)的上升和下降時(shí)間的速率來(lái)計(jì)算數(shù)字信號(hào)的傳輸速率。