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多路复用器

模拟开关和多路复用器基本知识

selina /

<strong>简介</strong>

在要求针对模拟信号控制和选择指定传输路径的电子系统的设计中,固态模拟开关和多路复用器已成为必要元件之一。这些器件被用于广泛的应用之中,包括多通道数据采集系统、过程控制、仪器仪表、视频系统等。

20世纪60年代晚期的开关和多路复用器均以分立式MOSFET器件设计,并用小型PC板或模块生产。随着CMOS工艺的发展(以相同的基板生产优异的PMOS和NMOS晶体管),开关和多路复用器在20世纪70年代中期快速转向了集成电路形式,推出了广受欢迎的ADI公司AD7500系列(1973年问世)等产品。1976年推出了带介质隔离系列,支持± 25 V的输入过压(超出供电轨),而且不易闩锁。

这些早期的CMOS开关和多路复用器主要设计用于处理最高±10 V的信号,并工作于±15 V的电源之下。1979年,ADI公司推出大获成功的ADG200系列开关和多路复用器,1988年,ADG201系列问世,该器件采用专有的线性兼容CMOS工艺(LC2MOS)制成。这些器件在±15 V电源下可支持最高±15 V的输入信号。

20世纪80年代和90年代出现了大量的开关和多路复用器,其趋势是更低的导通电阻、更快的开关、更低的电源电压、更低的成本、更低的功耗和更小的表贴封装。

–40恶劣工作环境中的开关和多路复用器设计考虑

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<strong>简介</strong>

汽车、军事和航空电子应用中的恶劣工作环境对集成电路的技术要求极端苛刻,电路必须能够承受高电压和电流、极端温度和湿度、振动、辐射以及各种其他应力。为了提供安全、娱乐、远程信息处理、控制和人机界面等应用领域所需的特性和功能,系统工程师迅速采用高性能电子器件。随着精密电子器件的使用日益增加,系统也变得越来越复杂,而且更易受到电子干扰,其中包括过压、闩锁状况和静电放电 (ESD)事件。这些应用中采用的电子电路需要具有高可靠性和对系统故障的高耐受性,因此设计人员在选择器件时必须考虑到环境因素和器件自身限制。

此外,每个集成电路都有制造商规定的一些绝对最大额定值;设计时必须留意这些额定值,才能确保性能可靠且达到公布的技术规格。一旦超过这些绝对最大额定值,则无法保证工作参数;甚至可能导致内置ESD、过压或闩锁保护失效,从而导致器件(并有可能更进一步)损坏或出现故障。

本文描述了工程师在将模拟开关和多路复用器设计到恶劣环境下所用模块中时面临的挑战,并提供了一些一般解决方案建议,以供电路设计人员用来保护容易损坏的器件。另外,文中介绍了一些新款集成开关和多路复用器,这些器件在过压保护、防闩锁特性和故障保护上均有所改善,能够处理常见应力状况。

模拟开关和多路复用器常见问题解答

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在要求针对模拟信号控制和选择指定传输路径的电子系统的设计中,模拟开关和多路复用器已成为必要元件之一。这些器件广泛的应用在各种场合,包括多通道数据采集系统、过程控制、仪器仪表、视频系统等。

20 世纪 60 年代晚期的开关和多路复用器均以分立式 MOSFET 器件设计,并用小型PC板或模块生产。随着CMOS工艺的发展(以相同的基板生产优异的PMOS和NMOS晶体管),开关和多路复用器在 20 世纪 70 年代中期快速转向了集成电路形式,推出了广受欢迎的 AD7500 系列(1973 年问世)以及其他产品。1976 年推出了带介质隔离系列,支持±25V 的输入过压(超出供电轨),而且不易闩锁。这些早期的 CMOS 开关和多路复用器主要设计用于处理最高±10V 的信号,并工作于±15V 的电源之下。1979 年,ADI 公司推出大获成功的 ADG200 系列开关和多路复用器。1988 年 ADG201 系列问世,该器件采用专有的线性兼容 CMOS 工艺(LC2MOS)制成。这些器件在±15V 电源下可支持最高±15V 的输入信号。