SGM3715：高性能雙路SPDT模擬開關的技術解析

在電子設計領域，模擬開關是一種常見且關鍵的元件，它在信號切換、多路復用等應用中發(fā)揮著重要作用。今天，我們就來深入了解一下SGMICRO推出的SGM3715雙路SPDT（單刀雙擲）模擬開關。

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一、產(chǎn)品概述

SGM3715是一款功能強大的模擬開關，它能夠在2.7V至12V的單電源下穩(wěn)定工作，并且具備低失真的負信號傳輸能力。其顯著特點包括低導通電阻、高電壓承受能力以及快速的開關時間，這些高性能特性使得它在眾多應用場景中都能大顯身手。此外，由于它擁有兩個常開和常閉開關，因此還可以作為雙路2選1多路復用器使用。

SGM3715提供了Green TQFN - 4×4 - 16L和WLCSP - 1.27×2.13 - 15B兩種封裝形式，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 85℃，能適應較為復雜的環(huán)境條件。

二、產(chǎn)品特性

1. 電源與導通電阻

• 單電源電壓范圍：2.7V至12V，這使得它可以適配多種不同的電源系統(tǒng)，具有較高的靈活性。
• 開關導通電阻：典型值為0.8Ω，如此低的導通電阻能夠有效減少信號傳輸過程中的損耗，提高信號質量。

2. 信號傳輸能力

• 軌到軌低失真正負信號傳輸：能夠實現(xiàn)從 - VCC到 + VCC的軌到軌信號傳輸，并且保證低失真，確保信號的完整性。
• 高關斷隔離度和極低串擾：高關斷隔離度可以有效避免信號之間的干擾，極低的串擾則保證了多路信號同時傳輸時的穩(wěn)定性。

3. 控制與開關特性

• 1.8V邏輯兼容控制引腳：方便與其他邏輯電路進行連接和控制，降低了系統(tǒng)設計的復雜度。
• 先斷后通開關：這種開關方式可以避免在信號切換過程中出現(xiàn)短路等問題，提高系統(tǒng)的可靠性。

4. 溫度與封裝

• 工作溫度范圍： - 40℃至 + 85℃，適應不同的工作環(huán)境。
• 封裝形式：提供了TQFN - 4×4 - 16L和WLCSP - 1.27×2.13 - 15B兩種綠色封裝，滿足不同的設計需求。

三、應用領域

1. 便攜式設備

在便攜式設備中，如智能手機、平板電腦等，SGM3715可以用于音頻信號的切換和多路復用，其低功耗和高性能的特點能夠有效延長設備的電池續(xù)航時間，同時保證音頻質量。

2. 電池供電系統(tǒng)

對于電池供電的系統(tǒng)，SGM3715的低導通電阻可以減少能量損耗，提高系統(tǒng)的效率。例如，在一些可穿戴設備中，它可以用于傳感器信號的切換和處理。

四、電氣特性

1. 模擬開關特性

• 模擬信號范圍：能夠處理 - VCC到 + VCC的信號，實現(xiàn)軌到軌的信號傳輸。
• 導通電阻：在不同的封裝形式和溫度條件下，導通電阻有所差異，但都保持在較低的水平。例如，在WLCSP - 1.27×2.13 - 15B封裝下，典型導通電阻為0.8Ω，在 - 40℃至 + 85℃的全溫度范圍內最大為1.7Ω。
• 導通電阻匹配和扁平度：通道間的導通電阻匹配良好，扁平度也較低，保證了信號傳輸?shù)囊恢滦浴?/li>

2. 數(shù)字輸入特性

• 輸入高電壓和低電壓：輸入高電壓范圍為1.5V至5.5V，輸入低電壓范圍為0V至0.5V，與1.8V邏輯兼容。
• 下拉電阻：典型值為600kΩ，用于確保輸入信號的穩(wěn)定性。

3. 動態(tài)特性

• 開關時間：開啟時間和關閉時間都比較短，例如在典型條件下，開啟時間為820μs，關閉時間為180μs，能夠快速響應信號的切換。
• 先斷后通延遲時間：典型值為680μs，保證了信號切換的安全性。
• 關斷隔離度和串擾：在不同頻率下，關斷隔離度和串擾都表現(xiàn)良好，例如在1kHz時，關斷隔離度為 - 130dB，串擾為 - 120dB。
• - 3dB帶寬：典型值為100MHz，能夠滿足高頻信號的傳輸需求。
• 通道導通電容和電荷注入：通道導通電容為60pF，電荷注入為1000pC，對信號的影響較小。
• 總諧波失真：在不同的信號幅度和負載條件下，總諧波失真都很低，例如在2VRMS、RL = 600Ω的條件下，總諧波失真為 - 113dB。

4. 電源要求

• 電源電流：在正常工作狀態(tài)下，電源電流在不同的電源電壓和溫度條件下有所不同。例如，在VCC = 3.3V、TA = + 25℃時，電源電流典型值為520μA；在關斷狀態(tài)下，電源電流非常小，典型值為0.4μA。

五、引腳配置與功能

1. 引腳配置

SGM3715在WLCSP - 1.27×2.13 - 15B和TQFN - 4×4 - 16L兩種封裝下的引腳配置有所不同，但都包含了電源引腳、控制引腳、信號輸入輸出引腳等。例如，VCC為電源引腳，EN為使能控制引腳，IN1和IN2為數(shù)字控制引腳，NO1、NO2為常開引腳，NC1、NC2為常閉引腳，COM1、COM2為公共引腳。

2. 功能表

根據(jù)使能引腳EN和數(shù)字控制引腳IN1、IN2的不同狀態(tài)，SGM3715可以實現(xiàn)不同的開關功能。例如，當EN = “Low”時，開關處于關斷狀態(tài)；當EN = “High”時，根據(jù)IN1和IN2的狀態(tài)，COM1和COM2分別與NO1、NC1或NO2、NC2連接。

六、測試電路

文檔中給出了多種測試電路，用于測試SGM3715的各項性能指標，如導通電阻、開關時間、關斷隔離度、串擾等。這些測試電路為工程師在實際應用中驗證和評估SGM3715的性能提供了參考。

七、應用電路

1. 揚聲器與接收器隔離電路

在便攜式設備中，揚聲器和接收器通常會同時存在。高電壓的D類揚聲器驅動器可能會損壞接收器驅動器，SGM3715可以提供接收器驅動器和高電壓D類揚聲器驅動器之間的安全隔離。它通過低導通電阻的通道傳遞無電容接收器驅動器的正負信號，保證了音頻信號的正常傳輸。

2. 1對2 HiFi音頻信號切換電路

為了提高便攜式設備的音頻性能，通常會選擇外部揚聲器功率放大器來替代內部集成的揚聲器功率放大器。SGM3715可以作為1對2 HiFi信號開關，將音頻線路輸出或耳機驅動器的音頻信號切換到不同的揚聲器上，同時需要一個穩(wěn)定的3.3V電源。

八、封裝與訂購信息

SGM3715提供了TQFN - 4×4 - 16L和WLCSP - 1.27×2.13 - 15B兩種封裝形式，并且給出了詳細的封裝尺寸、推薦焊盤尺寸、編帶和卷盤信息以及紙箱尺寸等。這些信息對于工程師進行PCB設計和生產(chǎn)組裝非常重要。

綜上所述，SGM3715是一款性能優(yōu)異的雙路SPDT模擬開關，具有低導通電阻、高電壓承受能力、快速開關時間等特點，適用于多種應用場景。在實際設計中，工程師可以根據(jù)具體需求選擇合適的封裝形式和工作條件，充分發(fā)揮SGM3715的優(yōu)勢。大家在使用SGM3715的過程中，有沒有遇到過什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享。