一、 基本参数
不同的场景重点要看的参数不一定是哪个,但是这些基本参数是无论哪个场景都需要关注的。
1. 供电电压VDD、电流IDD
供电电压范围决定了器件能否用于某些场景,输入电流与功耗有关,低功耗场景也需要关注。
2. 导通电阻Ron
导通电阻是非常重要的概念,不同类型的模拟开关导通电阻可能从mΩ到几百Ω不等。例如用来切换不同的热敏电阻或者运放电路中切换不同增益的电阻,这个时候就需要选择小导通电阻的模拟开关,以求尽量不影响原始信号。
3. 逻辑输入电平VIH和VIL
逻辑输入电平指的是EN信号或者说是SLE(slect)信号的电平阈值,需要搭配 合适的MCU或CPU的IO电平来控制通断。
4. VS和VD电压
即输入和输出信号电压,不同的芯片定义也不一样,有些是可以高于电源电压VDD,有些只能低于电源电压。
5. IS和ID持续电流
一些场景下模拟开关可能需要走一定的电流,此时要看开关的最大电流能否支持该场景。
6. 开启/关闭时间ton/toff
使能关断或者开启开关时,受MOS管导通时间的影响会有一段时间的延迟。多通道控制不同信号时,可能需要考虑此延迟的影响。
二、特定场景下参数
1. 高速信号
当模拟开关用于SPI、USB等高速信号时,需要关注一些可能会影响信号质量的参数。
① 带宽BW
决定信号传输能力,过低会限制数据速率,根据通过信号的频率选择。
② 各种寄生电容
各种寄生电容会导致信号衰减,因此也需要关注这些参数。
a. CSOFF——当开关关断时源极对地的寄生电容
CSON——当开关开启时源极对地的寄生电容
b. CDOFF——当开关关断时漏极对地的寄生电容
CDON——当开关开启时漏极对地的寄生电容
③ 传播延迟(tPD)
传播延迟过大会引起信号失真和相位误差,特别是USB、HDMI、PCIe、SATA等高速总线,这些总线可能需要ps级别的tPD,因此这种场景需要专用的模拟开关。
④ 隔离度(Off-Isolation, ISO)
多通道时,隔离度越高,未选通的通道的信号越不会干扰选通信号,不同频率的隔离度也不一样。
⑤ 通道间串扰 (Channel-to-Channel Crosstalk)
相对的,开通的时候通道之间也有相应的串扰,造成不同通道间的信号互相影响。
⑥ 插入损耗(Insertion Loss, IL)
插入损耗过高会削弱信号强度,影响信号完整性。当加上一定的RL时,造成的损耗越小代表效果越好。
例如这个插入损耗只有-0.12dB,相当于损耗了约3%。
三、后续
下篇文章:模拟开关的常见应用场景。