幾種特殊的模擬開關介紹

模擬開關可以用于控制電路的輸入和輸出，從而控制電路的功能。它還可以用于控制電子設備的開關，如電視、電腦等。此外，模擬開關還可以用于控制電力系統的負荷，從而改善電力系統的效率。

模擬開關的參數包括電壓閾值、電流閾值、開關時間、開關次數、漏電流、漏電壓等。

幾種特殊的模擬開關

幾種特殊的模擬開關包括光耦合器開關、熱敏開關、磁耦合開關、智能開關等。光耦合器開關可以通過光信號來控制電路的開關，熱敏開關可以通過溫度變化來控制電路的開關，磁耦合開關可以通過磁場來控制電路的開關，而智能開關可以根據輸入信號自動調節開關狀態。

1、高頻T型開關

T 型開關適用于視頻及其它頻率高于10MHz的應用，如圖4 所示，它由兩個模擬開關（S1、S3）串聯組成，另一開關S2 接在地和S1、S3的交點之間，這種結構的開關其關斷隔離高于單個開關，由于寄生電容與每個串聯開關并聯，斷開狀態的T 型開關其容性串擾隨頻率的提高而增大。因此，影響開關高頻特性的關鍵在于開關的斷開狀態而不是接通狀態。

當T 型開關導通時，S1 和S3 閉合，S2 斷開;當開關斷開時，S1、S2 斷開，S3 閉合，此時，那些要通過串聯MOSFET 的寄生電容耦合到輸出端的輸入信號被S3 旁路，斷開狀態下的10MHz 視頻T 型開關（MAX4545）的關斷隔離達-80dB，而標準模擬開關（MAX312）的關斷隔離度只有-36dB。

2、微型封裝

CMOS開關的優點還包括小的封裝尺寸，如6腳SOT23開關不含任何機械部件（與舌簧繼電器不同），Maxim 提供的小型視頻開關（MAX4529）及標準的低電壓SPDT 開關（MAX4544）均采用6 腳SOT23 封裝，供電范圍為2.7V 至12V。

另外，Maxim 具有多種如同CD4066 的通用模擬開關，例如新發布的MAX4610-MAX4612 低成本四模擬開關，其中，MAX4610 引腳兼容于工業標準的4066，而且能夠工作在更低的電源電壓（低至2V），具有較高的精度，通道間最大失配電阻為4Ω;平坦度在8Ω以內。

這些型號有三種不同的開關設置，低導通電阻（5V時小于100Ω）適用于低電壓應用，采用緊湊的14 腳TSSOP 封裝（6.5 x 5.1 x 1.1 mm3）解決了線路板尺寸緊張問題。

3、ESD保護開關

基于Maxim 成功的ESD 保護接口產品，±15kV ESD 保護電路被引入到某些模擬開關中，新推出的可承受±15kV 靜電沖擊的模擬開關完全符合IEC1000-4-2 Level 4 標準，所有模擬輸入通路均經過人體模型ESD 檢測和IEC1000-4-2 規定的空氣間隙放電模式檢驗。

MAX4551-4553 引腳與多種標準開關（如DG201/211 和MAX391 等）兼容，針對多路復用器系列產品，如74HC4051 和MAX4581，Maxim 還研制生產了帶有ESD 保護的多路復用器。在新的設計中，無需再采用昂貴的TranszorbsTM器件對模擬輸入進行保護。

4、故障保護型開關

模擬開關的電源電壓限制了輸入信號的范圍，一般情況下，這種限制對模擬開關的使用沒有影響，但在某些應用中，系統斷電時模擬開關的輸入端仍有信號存在，此時，由于輸入信號超出了電源電壓的范圍，將造成開關的永久性損壞。

Maxim 帶有故障保護的新型模擬開關和多路復用器能夠提供±25V 的過壓保護，掉電時保護電壓達±40V，同時可處理滿電源擺幅信號，并具有較低的導通電阻。故障狀態下，輸入端被置成高阻態，與開關狀態和負載電阻無關，只有nA級的泄漏電流流過信號源。

5、加載-感應開關

在過去幾年中，Maxim 推出了一系列新型模擬開關，其中MAX4554-MAX4556 加載-感應型開關，適用于自動檢測設備（ATE）中的Kelvin 檢測。每中型號包含有用于加載電流的低電阻、大電流開關和用于檢測電壓或切換保護線的高阻開關?！?5V 供電時，電流開關導通電阻僅6Ω，感應開關導通電阻為60Ω，MAX4556內置三路SPDT開關。

加載感應開關主要用于高精度系統和遠距離測量系統（圖5），在4線測量中，2線為負載加載電壓或電流，其余2 線直接與負載感應線連接。

2線系統中，負載電壓感應線與加載線連接到負載的兩端。由于加載電壓或電流會沿線產生壓降，所以負載電壓比信號源電壓略低，負載與信號源間的距離以及負載電流、導通電阻等都將造成負載電壓的衰減。采用4線方式可減小信號衰落，4 線方式中的2 條附加電壓感應線上流過的電流可忽略。新型加載感應開關簡化了許多應用，例如nV級電壓表、飛歐級電阻計等。

6、校準型多路復用器

校準型多路復用器（Cal-muxes）主要用于高精度A/D 轉換器和自監控系統，芯片內的組合結構主要包括：從輸入基準電壓產生精密電壓比的模擬開關，高精度電阻分壓器，用于選擇不同輸入的多路復用器。

該類器件中，MAX4539 和MAX4540 可用于修正A/D 轉換中的兩個主要誤差：

失調誤差與增益誤差。利用內部精密的分壓器，在微處理器的串行接口控制下測量增益和失調電壓，參考比為15/4096 和4081/4096，精確到15 位，對于基準為4.096V的A/D轉換器，15/4096倍的基準電壓為15mV，二進制數字輸出為000000001111，為測量失調誤差，控制器記錄二進制數000000001111 與ADC 實際輸出之差，用該誤差值對失調電壓加以修正。

為測量增益誤差，校準多路復用器用4081/4096 代替（VREFHI - VREFLO），微控制器記錄二進制數111111110000 與ADC 實際輸出之差，已知ADC 的失調誤差和增益誤差后，系統軟件可建立修正系數，調節后續輸出到修正值。

模擬開關應用一直在從單純的音頻開關功能向更先進的產品發展，這些先進產品可以同時提供增值設計特性和強大的I/O到地的ESD能力。隨著諸如MP3/MP4播放器和GPS/WiFi功能等多媒體特性在最終應用中的普及，設計人員需要應用性更加特殊的開關，這樣不僅可以提供低失真的開關通道，同時能夠解決標準一致性測試所面臨的設計挑戰。另外，這些開關還能降低材料成本，并顯著縮短產品上市時間。