為便攜式產(chǎn)品選擇合適的模擬開關(guān)

　　在便攜式產(chǎn)品設(shè)計中，一直以來，模擬開關(guān)主要作為音頻信號切換器使用。后來，隨著雙卡雙模手機(jī)的普及，模擬開關(guān)成了雙卡切換必備的選擇;最新的數(shù)字電視DVB，CMMB等在一定的條件下也需要使用模擬開關(guān)。那么選擇這些開關(guān)時需要注意哪些設(shè)計問題呢?

　　低導(dǎo)通電阻往往是模擬開關(guān)在音頻切換時的主要選擇因素。值得注意的是，導(dǎo)通電阻是針對具體的VCC、VIN(電壓輸入)及給定負(fù)載電流而指定的。在晶體管級，RON為器件長度(L)、器件寬度(W)、電子與空穴遷移率、氧化層電容、門限電壓及信號電壓的函數(shù)。

　　RON會隨著供電電壓的增加而減小，圖1顯示了上海英聯(lián)的UM4684在不同電源電壓上所測得的RON。導(dǎo)通電阻平坦度(RFLAT)即表示RON隨著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。

　　隔離度是用來衡量開關(guān)導(dǎo)通通道與關(guān)閉通道之間“噪聲”的指標(biāo)，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?dāng)_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(shù)都以dB表示。在電路設(shè)計中，我們通常將串?dāng)_及隔離度指標(biāo)與帶寬一起考慮。某些模擬開關(guān)的輸入帶寬雖然高達(dá)數(shù)百兆赫，但是其帶寬指標(biāo)本身不是很有意義的。因?yàn)樵诟哳l情況下，關(guān)斷隔離和串?dāng)_指標(biāo)都明顯變壞。例如，在1MHz情況下，開關(guān)的關(guān)斷隔離典型值為70dB，串?dāng)_典型值為-85dB。由于這兩項(xiàng)指標(biāo)都按20dB/+倍頻下降，所以在100MHz時，關(guān)斷隔離降為30dB，而串?dāng)_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(xiàng)指標(biāo)下降是否能滿足應(yīng)用的要求。

　　圖2中可以看出采用該改善技術(shù)的英聯(lián)UM3157模擬開關(guān)產(chǎn)品與普通同系列模擬開關(guān)產(chǎn)品在ICCT上的顯著區(qū)別。

　　此外，英聯(lián)的低ICCT系列模擬開關(guān)具有更低的VIH電平值，可以使用較低的控制電平實(shí)現(xiàn)開關(guān)的高電平切換控制。產(chǎn)品的這種特性大大減少了系統(tǒng)工程師設(shè)計電路的復(fù)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(yīng)用中可以免除使用電平轉(zhuǎn)換模塊，從而有效降低了成本。以模擬開關(guān)用來切換音頻信號為例，如圖3所示，可以使用ASIC傳輸過來的1.8V電壓直接來控制UM3157的控制管腳，而不必采用電平轉(zhuǎn)移器也能在實(shí)現(xiàn)開關(guān)切換的同時達(dá)到很小的漏電流。此外，由于低ICCT模擬開關(guān)不消耗很多功耗(大約1uA)，且開關(guān)的導(dǎo)通電阻隨工作電壓的增加而降低，設(shè)計人員可以使用較高的供電電壓來達(dá)到更低的導(dǎo)通電阻。對于典型的音頻開關(guān)或USB應(yīng)用，低的導(dǎo)通電阻是非常重要的。