在便攜式產(chǎn)品設計中,一直以來(lái),模擬開(kāi)關(guān)主要作為音頻信號切換器使用。后來(lái),隨著(zhù)雙卡雙模手機的普及,模擬開(kāi)關(guān)成了雙卡切換必備的選擇; 的數字電視DVB,CMMB等在一定的條件下也需要使用模擬開(kāi)關(guān)。那么選擇這些開(kāi)關(guān)時(shí)需要注意哪些設計問(wèn)題呢?
低導通電阻往往是模擬開(kāi)關(guān)在音頻切換時(shí)的主要選擇因素。值得注意的是,導通電阻是針對具體的VCC、VIN(電壓輸入)及給定負載電流而指定的。在晶體管級,RON為器件長(cháng)度(L)、器件寬度(W)、電子與空穴遷移率、氧化層電容、門(mén)限電壓及信號電壓的函數。
 
RON會(huì )隨著(zhù)供電電壓的增加而減小,圖1顯示了上海英聯(lián)的UM4*在不同電源電壓上所測得的RON。導通電阻平坦度(RFLAT)即表示RON隨著(zhù)VIN在0V至VCC或V-至V+)間變化而變化的情況,是引起THD的主要因素。
隔離度是用來(lái)衡量開(kāi)關(guān)導通通道與關(guān)閉通道之間“噪聲”的指標,在指定頻率上測量,是關(guān)閉通道輸入與輸出之間的耦合。串擾是模擬輸入通道與另一通道之間的交叉耦合,有兩種形式:鄰近通道與非鄰近通道。這兩種參數都以dB表示。在中,我們通常將串擾及隔離度指標與帶寬一起考慮。某些模擬開(kāi)關(guān)的輸入帶寬雖然高達數百兆赫,但是其帶寬指標本身不是很有意義的。因為在高頻情況下,關(guān)斷隔離和串擾指標都明顯變壞。例如,在1MHz情況下,開(kāi)關(guān)的關(guān)斷隔離典型值為70dB,串擾典型值為-85dB。由于這兩項指標都按20dB/+倍頻下降,所以在100MHz時(shí),關(guān)斷隔離降為30dB,而串擾增加為-45dB。因此,僅僅考慮帶寬是不夠的,必須考慮在所要求的高頻工作條件下這兩項指標下降是否能滿(mǎn)足應用的要求。

圖2中可以看出采用該改善技術(shù)的英聯(lián)UM3157模擬開(kāi)關(guān)產(chǎn)品與普通同系列模擬開(kāi)關(guān)產(chǎn)品在ICCT上的顯著(zhù)區別。
此外,英聯(lián)的低ICCT系列模擬開(kāi)關(guān)具有更低的VIH電平值,可以使用較低的控制電平實(shí)現開(kāi)關(guān)的高電平切換控制。產(chǎn)品的這種特性大大減少了系統工程師設計電路的復雜性,特別是在供電電源和控制信號電平不匹配的便攜產(chǎn)品應用中可以免除使用電平轉換模塊,從而有效降低了成本。以模擬開(kāi)關(guān)用來(lái)切換音頻信號為例,如圖3所示,可以使用ASIC傳輸過(guò)來(lái)的1.8V電壓直接來(lái)控制UM3157的控制管腳,而不必采用電平轉移器也能在實(shí)現開(kāi)關(guān)切換的同時(shí)達到很小的漏電流。此外,由于低ICCT模擬開(kāi)關(guān)不消耗很多功耗(大約1uA),且開(kāi)關(guān)的導通電阻隨工作電壓的增加而降低,設計人員可以使用較高的供電電壓來(lái)達到更低的導通電阻。對于典型的音頻開(kāi)關(guān)或USB應用,低的導通電阻是非常重要的。 |