SGM4583X 高壓 CMOS 模擬開關(guān)：特性、應(yīng)用與技術(shù)解析

引言

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，模擬開關(guān)是一種不可或缺的電子元件。今天，我們就來(lái)深入探討 SGMICRO 公司推出的 SGM4583X 高壓 CMOS 模擬開關(guān)。這款開關(guān)具有諸多出色的特性，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，下面我們將詳細(xì)了解它的各項(xiàng)參數(shù)和性能。

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一、產(chǎn)品概述

SGM4583X 是一款 TTL/CMOS 兼容的模擬多路復(fù)用器，由三個(gè)單刀雙擲（SPDT）開關(guān)組成。它的供電方式較為靈活，可以采用 +3.6V 至 +11V 的單電源供電，也能使用 ±1.8V 至 ±5.5V 的雙電源供電。其顯著特點(diǎn)包括高電壓、低導(dǎo)通電阻和低失真，這些高性能特性使得它在眾多應(yīng)用中表現(xiàn)出色，例如手機(jī)、音頻和視頻信號(hào)路由等領(lǐng)域。

當(dāng)使用單 +5V 或雙 ±5V 電源供電時(shí)，由于所有數(shù)字輸入的邏輯閾值在 0.8V 至 2.4V 之間，因此能夠保證 TTL/CMOS 邏輯兼容性。該產(chǎn)品提供了 Green SOIC - 16、SSOP - 16、TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 等多種封裝形式，并且可以在 -40℃ 至 +125℃ 的環(huán)境溫度范圍內(nèi)正常工作。

二、產(chǎn)品特性

2.1 電源電壓范圍

單電源：電壓范圍為 +3.6V 至 +11V，能夠滿足不同的供電需求。
雙電源：電壓范圍為 ±1.8V 至 ±5.5V，為設(shè)計(jì)提供了更多的靈活性。

2.2 導(dǎo)通電阻

在 ±5V 電源供電時(shí)，導(dǎo)通電阻最大為 51Ω。
單 +5V 電源供電時(shí)，導(dǎo)通電阻最大為 84Ω。

2.3 其他特性

低導(dǎo)通電阻平坦度：確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
低漏電流：關(guān)斷漏電流和導(dǎo)通漏電流最大均為 ±1μA，減少了能量損耗。
低串?dāng)_：在 (R_{L}=50 Omega) 、(f = 1 MHz) 的條件下，串?dāng)_為 -85dB，有效減少信號(hào)干擾。
高關(guān)斷隔離度：同樣在 (R_{L}=50 Omega) 、(f = 1 MHz) 的條件下，關(guān)斷隔離度為 -62dB，保證了信號(hào)的獨(dú)立性。
低失真：在 (R_{L}=600 Omega) 、(f = 20 Hz) 至 20kHz 的范圍內(nèi)，失真度僅為 0.02%，確保信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。
軌到軌輸入輸出操作：能夠充分利用電源電壓范圍。
TTL/CMOS 邏輯兼容：方便與其他數(shù)字電路集成。
寬工作溫度范圍：-40℃ 至 +125℃，適用于各種惡劣環(huán)境。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM4583X 的高性能使其在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：

汽車領(lǐng)域：可用于汽車電子系統(tǒng)中的信號(hào)路由和切換。
手機(jī)：在手機(jī)的音頻和視頻信號(hào)處理中發(fā)揮重要作用。
便攜式設(shè)備：如平板電腦、手持測(cè)試儀等，其低功耗和高性能特性能夠滿足便攜式設(shè)備的需求。
采樣保持電路：為采樣保持電路提供穩(wěn)定的開關(guān)功能。
電池供電系統(tǒng)：低漏電流特性有助于延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。
音頻和視頻信號(hào)路由：確保音頻和視頻信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。

四、封裝與訂購(gòu)信息

SGM4583X 提供了多種封裝形式，每種封裝都有對(duì)應(yīng)的訂購(gòu)編號(hào)和包裝選項(xiàng)，具體信息如下表所示：	MODEL	PACKAGE DESCRIPTION	SPECIFIED TEMPERATURE RANGE	ORDERING NUMBER	PACKAGE MARKING
SGM4583X	SOIC - 16	-40°C 至 +125°C	SGM4583XS16G/TR	SGM4583XS16 XXXXX	Tape and Reel, 2500
	SSOP - 16	-40°C 至 +125°C	SGM4583XQS16G/TR	SGM4583 XQS16 XXXXX	Tape and Reel, 3000
	TSSOP - 16	-40°C 至 +125°C	SGM4583XTS16G/TR	SGM4583 XTS16 XXXXX	Tape and Reel, 3000
	TQFN - 3x3 - 16L	-40°C 至 +125°C	SGM4583XTQ16G/TR	4583TQ XXXXX	Tape and Reel, 3000

其中，XXXXXX 代表日期代碼、跟蹤代碼和供應(yīng)商代碼。

五、絕對(duì)最大額定值

在使用 SGM4583X 時(shí)，需要注意其絕對(duì)最大額定值，以避免對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。具體參數(shù)如下：	參數(shù)	數(shù)值
(V_{CC})	-0.3V 至 13.2V
GND	-0.3V 至 6V
任何端子的電壓	((V{EE} - 0.3V)) 至 ((V{CC} + 0.3V))
任何端子的連續(xù)電流	±20mA
峰值電流（1ms 脈沖，10% 占空比）	±40mA
結(jié)溫	+150℃
存儲(chǔ)溫度范圍	-65℃ 至 +150℃
引腳焊接溫度（10s）	+260℃
ESD 敏感度（HBM）	±3000V
ESD 敏感度（CDM）	±1000V

需要注意的是，內(nèi)部二極管會(huì)鉗位任何超過 (V{CC}) 或 (V{EE}) 的信號(hào)電壓，同時(shí)要將通過正向二極管的電流限制在最大額定值以內(nèi)。

六、推薦工作條件

SGM4583X 的推薦工作溫度范圍為 -40℃ 至 +125℃。在使用過程中，應(yīng)避免超過絕對(duì)最大額定值的應(yīng)力，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間暴露在絕對(duì)最大額定值條件下可能會(huì)影響設(shè)備的可靠性，并且在推薦工作條件之外的任何條件下，并不保證設(shè)備的正常功能。

七、引腳配置與功能

7.1 引腳配置

SGM4583X 的引腳配置在不同封裝形式下有所不同，但功能基本一致。以 TQFN - 3×3 - 16L 封裝為例，其引腳分布如下：	PIN	TQFN - 3x3 - 16L	NAME
1	15	Y1	模擬開關(guān) “Y” 常開輸入引腳
2	16	YO	模擬開關(guān) “Y” 常閉輸入引腳
3	1	Z1	模擬開關(guān) “Z” 常開輸入引腳
4	2	Z	模擬開關(guān) “Z” 輸出引腳
5	3	Z0	模擬開關(guān) “Z” 常閉輸入引腳
6	4	ENABLE	數(shù)字使能控制引腳，通常連接到 GND
7	5	VEE	負(fù)模擬電源電壓輸入引腳，單電源工作時(shí)連接到 GND
8	6	GND	接地
9	7	C	數(shù)字信號(hào)輸入 C 引腳
10	8	B	數(shù)字信號(hào)輸入 B 引腳
11	9	A	數(shù)字信號(hào)輸入 A 引腳
12	10	X0	模擬開關(guān) “X” 常閉輸入引腳
13	11	X1	模擬開關(guān) “X” 常開輸入引腳
14	12	X	模擬開關(guān) “X” 輸出引腳
15	13	Y	模擬開關(guān) “Y” 輸出引腳
16	14	Vcc	正模擬和數(shù)字電源電壓輸入引腳
	Exposed Pad	EP	外露焊盤，連接到 VEE 引腳

需要注意的是，任何輸入引腳都可以用作輸出引腳，任何輸出引腳也可以用作輸入引腳，信號(hào)在兩個(gè)方向上的傳輸效果相同。

7.2 功能表

SGM4583X 的功能表如下：	ENABLE INPUT	SELECT INPUTS
	C	B	A
H	X	X	X	All Switches Open
L	L	L	L	X - X0, Y - Y0, Z - Z0
L	L	L	H	X - X1, Y - Y0, Z - Z0
L	L	H	L	X - X0, Y - Y1, Z - Z0
L	L	H	H	X - X1, Y - Y1, Z - Z0
L	H	L	L	X - X0, Y - Y0, Z - Z1
L	H	L	H	X - X1, Y - Y0, Z - Z1
L	H	H	L	X - X0, Y - Y1, Z - Z1
L	H	H	H	X - X1, Y - Y1, Z - Z1

其中，X 表示無(wú)關(guān)項(xiàng)。通過該功能表，我們可以根據(jù)不同的輸入信號(hào)來(lái)控制開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。

八、電氣特性

8.1 雙電源供電情況

在雙電源供電（(V{CC}=4.5 V) 至 5.5V，(V{EE}=-4.5 V) 至 -5.5V）的情況下，SGM4583X 的電氣特性如下：	參數(shù)	符號(hào)	條件	溫度	最小值	典型值	最大值
模擬開關(guān)
模擬信號(hào)范圍	VX, VY, VZ_, VX, VY, VZ	全溫度范圍		(V_{EE})		(V_{CC})	V
導(dǎo)通電阻	(R_{ON})	(V{CC} = 4.5V)，(V{EE} = -4.5V)，(I{X}, I{Y}, I_{Z} = 1mA)	+25℃	36	51		Ω
			全溫度范圍			70	Ω
通道間導(dǎo)通電阻匹配	(Delta R_{ON})	(V{CC} = 4.5V)，(V{EE} = -4.5V)，(I{X}, I{Y}, I_{Z} = 1mA)	+25℃	3	11		Ω
			全溫度范圍			18	Ω
導(dǎo)通電阻平坦度	(R_{FLAT(ON)})	(V{CC} = 4.5V)，(V{EE} = -4.5V)，(I{X}, I{Y}, I_{Z} = 1mA)	+25℃	15	25		Ω
			全溫度范圍			30	Ω
關(guān)斷漏電流	(I{X(OFF)}, I{Y(OFF)}, I{Z(OFF)})	(V{CC} = 5.5V)，(V{EE} = -5.5V)，(V{X}, V{Y}, V{Z} = ±4.5V)，(V{X}, V{Y}, V_{Z} = 4.5V)	全溫度范圍	±0.01		±1	μA
	(I{X(OFF)}, I{Y(OFF)}, I_{Z(OFF)})	(V{CC} = 5.5V)，(V{EE} = -5.5V)，(V{X}, V{Y}, V{Z} = ±4.5V)，(V{X}, V{Y}, V_{Z} = 4.5V)	全溫度范圍	±0.01		±1	μA
導(dǎo)通漏電流	(I{X(ON)}, I{Y(ON)}, I_{Z(ON)})	(V{CC} = 5.5V)，(V{EE} = -5.5V)，(V{X}, V{Y}, V_{Z} = ±4.5V)	全溫度范圍	±0.01		±1	μA
數(shù)字 I/O
邏輯輸入高閾值	(V{AH}, V{BH}, V{CH}, V{ENABLEH})	全溫度范圍		2.4			V
邏輯輸入低閾值	(V{AL}, V{BL}, V{CL}, V{ENABLEL})	全溫度范圍		0.8			V
輸入高電流	(I{AH}, I{BH}, I{CH}, I{ENABLEH})	(V{A}, V{B}, V{C}, V{ENABLE} = V_{CC})	全溫度范圍	±0.01		±1	μA
輸入低電流	(I{AL}, I{BL}, I{CL}, I{ENABLEL})	(V{A}, V{B}, V{C}, V{ENABLE} = 0V)	全溫度范圍	±0.01		±1	μA
動(dòng)態(tài)特性
地址轉(zhuǎn)換時(shí)間	(t_{TRANS})	(V{X}, V{Y}, V{Z} = ±3V)，(R{L} = 300Ω)，(C{L} = 35pF)，測(cè)試電路 1	+25℃		70		ns
使能開啟時(shí)間	(t_{ON})	(V{X}, V{Y}, V{Z} = 3V)，(R{L} = 300Ω)，(C{L} = 35pF)，測(cè)試電路 2	+25℃		60		ns
使能關(guān)閉時(shí)間	(t_{OFF})	(V{X}, V{Y}, V{Z} = 3V)，(R{L} = 300Ω)，(C{L} = 35pF)，測(cè)試電路 2	+25℃		70		ns
先斷后通延遲時(shí)間	(t_{D})	(V{X}, V{Y}, V{Z} = 3V)，(R{L} = 300Ω)，(C{L} = 35pF)，測(cè)試電路 3	+25℃		15		ns
電荷注入	Q	(R{S} = 0Ω)，(C{L} = 1nF)，(V_{S} = 0V)，測(cè)試電路 4	+25℃		10		pC
通道間串?dāng)_	(V_{CT})	(R_{L} = 50Ω)，(f = 1MHz)，測(cè)試電路 5	+25℃		-85		dB
關(guān)斷隔離度	(V_{ISO})	(R_{L} = 50Ω)，(f = 1MHz)，測(cè)試電路 6	+25℃

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引言

一、產(chǎn)品概述

二、產(chǎn)品特性

2.1 電源電壓范圍

2.2 導(dǎo)通電阻

2.3 其他特性

三、應(yīng)用領(lǐng)域

四、封裝與訂購(gòu)信息

五、絕對(duì)最大額定值

六、推薦工作條件

七、引腳配置與功能

7.1 引腳配置

7.2 功能表

八、電氣特性

8.1 雙電源供電情況

評(píng)論

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引言

一、產(chǎn)品概述

二、產(chǎn)品特性

2.1 電源電壓范圍

2.2 導(dǎo)通電阻

2.3 其他特性

三、應(yīng)用領(lǐng)域

四、封裝與訂購(gòu)信息

五、絕對(duì)最大額定值

六、推薦工作條件

七、引腳配置與功能

7.1 引腳配置

7.2 功能表

八、電氣特性

8.1 雙電源供電情況

評(píng)論

一、產(chǎn)品概述

二、產(chǎn)品特性

三、應(yīng)用領(lǐng)域

四、封裝與訂購(gòu)信息

六、推薦工作條件

七、引腳配置與功能