智能手機(jī)用八通道模擬開(kāi)關(guān)ISL54230及其應(yīng)用

3 ISL54230的應(yīng)用
ISL54230是一個(gè)多協(xié)議交換機(jī)，它包含8個(gè)開(kāi)關(guān)，可配置成四個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。它的每一個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)都可由一個(gè)獨(dú)立邏輯引腳來(lái)控制。ISL54230有四個(gè)開(kāi)關(guān)，可通過(guò)USB2．0接口方式傳遞模擬或數(shù)字音頻信號(hào)。FSL54230有36球柵WLCSP封裝和32引腳TQFN封裝，可用于手機(jī)和PDA等小尺寸應(yīng)用。圖3所示是：ISL54230的典型應(yīng)用電路。

3．1 開(kāi)關(guān)控制
ISL54230包含四個(gè)開(kāi)關(guān)，可通過(guò)USB2．0接口模式全速和高速傳輸模擬／數(shù)字信號(hào)。USB開(kāi)關(guān)能以最小的波形和相位失真來(lái)傳輸高帶寬的USB標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(480 Mbps)。其中1 Ω開(kāi)關(guān)是傳輸8 MHz帶寬信號(hào)的理想開(kāi)關(guān)，由于其開(kāi)關(guān)阻抗很低，因而可大大降低功耗；而6 Ω開(kāi)關(guān)則是傳輸音頻或數(shù)據(jù)信號(hào)的最好選擇，其帶寬高達(dá)100 MHz，同時(shí)可保持較低的RON THD性能。
除了可用4個(gè)獨(dú)立的邏輯控制引腳來(lái)控制每一個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)外，ISL54230還包含兩個(gè)OE邏輯引腳。通過(guò)OE引腳的控制，可為用戶(hù)提供高
度靈活的信號(hào)路由開(kāi)關(guān)。此外，當(dāng)供電電壓范圍為2．7～3．6 V時(shí)，ISL54230的引腳邏輯0應(yīng)小于0．5V電壓，引腳邏輯l則應(yīng)大于1．4 V，因此，芯片的所有1．8 V邏輯引腳均可兼容到+3．3 V電源。
3．2 上電順序及復(fù)位保護(hù)
ISL54230可以工作在2．0～+5．5 V的電源電壓下，而對(duì)于USB應(yīng)用，其電源電壓范圍應(yīng)為+3．0～+5．5 V，以確保適當(dāng)?shù)腢SB數(shù)據(jù)線(xiàn)信號(hào)電平。此外，還應(yīng)在電路的工作電源引腳連接0．0l～0．1μF的去耦電容，以濾除電源噪聲。
適當(dāng)?shù)纳想婍樞蚩杀Ｗo(hù)ISL54230不會(huì)出現(xiàn)故障。ISL54230內(nèi)部集成有上電復(fù)位(POR)電路，可防止電源電壓在達(dá)到1．4 V以前提前打開(kāi)電路開(kāi)關(guān)。事實(shí)上，ISL54230有一個(gè)100 mV的滯后，因此，只有在電源電壓跌破1．3 V時(shí)，ISL54230才關(guān)閉電路。該滯后功能可防止開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)在還沒(méi)有傳遞到輸出設(shè)備時(shí)，工作電壓就已經(jīng)達(dá)到復(fù)位條件，從而保證開(kāi)關(guān)信號(hào)的完整。
通過(guò)復(fù)位電路還可在IC電壓降低到復(fù)位門(mén)限以下時(shí)，對(duì)開(kāi)關(guān)提供保護(hù)。因此，建議電路的電源電壓范圍為+2．0～+5．5 V，雖然在2．0 V的電源電壓下，器件仍然可以工作，但是，復(fù)位門(mén)限和電源電壓之間的噪聲容限將會(huì)減少。這樣，瞬態(tài)電壓就可能觸發(fā)復(fù)位而使器件意外關(guān)閉。
3．3 過(guò)壓過(guò)流保護(hù)
ISL54230具有過(guò)壓保護(hù)功能。該器件內(nèi)含ESD保護(hù)二極管，可為端點(diǎn)到地之間提供一個(gè)偏置通路。當(dāng)開(kāi)關(guān)器件端口上的負(fù)壓較大時(shí)，通過(guò)
這些二極管可以釋放較大的ESD電流，從而起到ESD保護(hù)的功能。因此，ISL54230端口上的信號(hào)不應(yīng)為負(fù)壓，也就是說(shuō)，不能超過(guò)ISL54230的
“絕對(duì)最大額定值”。
當(dāng)ISL54230的電源電壓小于ESD保護(hù)電路許可的5．5 V時(shí)．其傳輸信號(hào)高于+5．5 V并無(wú)多大不良影響，ISL54230的ESD保護(hù)功能可允許信號(hào)電壓超出工作電源VDD，它不會(huì)在開(kāi)關(guān)電路上誘導(dǎo)較大的電流，因此這一功能適用于USB2．0模式下的5．25V Vbus短路線(xiàn)到USB信號(hào)線(xiàn)的短路保護(hù)。
應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)電源電壓高于復(fù)位門(mén)限且VBUS發(fā)生故障時(shí)，如果邏輯控制引腳設(shè)置為開(kāi)啟狀態(tài)。那么，VBUS信號(hào)將被傳遞到開(kāi)關(guān)的其他端口。
3．4 USB開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)
ISL54230的4個(gè)USB FS和HS的開(kāi)關(guān)均為雙向模擬開(kāi)關(guān)，可以最小的失真來(lái)軌對(duì)軌地傳輸信號(hào)。對(duì)于一個(gè)3．0 V電源，這些開(kāi)關(guān)在6 Ω標(biāo)稱(chēng)阻抗時(shí)，具有OV～400mV的信號(hào)范圍。低電容和高帶寬使其成為USB應(yīng)用的理想選擇。他們是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于傳輸U(kuò)SB FS(12 Mbps)和USB HS(480
Mbps)差分信號(hào)的。
3．5 邏輯控制引腳設(shè)計(jì)
ISL54230帶有OE1、OE2和IN1～I(xiàn)N4等六個(gè)邏輯控制引腳。IN1～I(xiàn)N4可獨(dú)立控制每個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)和兩個(gè)OEX使能腳。這些邏輯控制引腳可以確定這個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。其中OE控制引腳的真值表如表1所列。表2是其輸入選擇真值表。這兩個(gè)表給出了ISL54230的引腳開(kāi)關(guān)控制操作方法。

當(dāng)OEx控制引腳為邏輯低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)在COM2x和COM3x在IN2和IN3的控制下分別處于開(kāi)關(guān)觸發(fā)狀態(tài)。當(dāng)OEx控制引腳為邏輯高電平時(shí)，所有的開(kāi)關(guān)狀態(tài)都在INX的控制下觸發(fā)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。其他開(kāi)關(guān)的狀態(tài)均可以此為例并依照表1和表2進(jìn)行設(shè)置。
ISL54230的邏輯控制電平如下：
當(dāng)VOEx≤0．5 V時(shí)，OEx為“0” (低電平)；
當(dāng)VOEx≥1．4 V時(shí)，OEx為邏輯“1”(高電平)；
當(dāng)VINx≤0．5 V時(shí)，INx為邏輯“0” (低電平)；
當(dāng)VINx≥1．4 V時(shí)，INx為邏輯“1” (高電平)。

4 結(jié)束語(yǔ)
ISL54230的每個(gè)DPDT開(kāi)關(guān)單元均可用邏輯輸入信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立控制。這種靈活的配置方法能夠?qū)?nèi)部芯片和外部連接器引腳之間的USB、UART、藍(lán)牙物理層的PCM、SIM卡電源／數(shù)據(jù)和音頻信號(hào)進(jìn)行切換和路由。特別是，ISL54230能夠讓雙基帶芯片訪(fǎng)問(wèn)兩個(gè)SIM卡中的其中一個(gè)，
同時(shí)把未用SIM卡的電源關(guān)閉，以使其進(jìn)入零功耗狀態(tài)。因此，ISL54230無(wú)疑是用于手機(jī)的理想開(kāi)關(guān)連接器件。