容錯模擬開關

2076062 2022-11-18 | pdf | 143.73KB | 次下載 | 免費

資料介紹

在某些應用中，電路板設計人員添加電路來保護模擬開關輸入免受超過電源軌的電壓影響。當存在這些電壓時，不僅開關必須經受住它們，而且——為了保護開關下游的電路——來自開關輸出的電壓必須保持在其電源軌內。此外，當為開關供電的電源關閉時，開關必須承受其輸入端存在的電壓，并且下游電路必須再次避免可能造成損壞的電壓。上述所有內容不僅適用于模擬開關，也適用于模擬多路復用器。在某些應用中，電路板設計人員添加電路來保護模擬開關輸入免受超過電源軌的電壓影響。當存在這些電壓時，不僅開關必須經受住它們，而且——為了保護開關下游的電路——來自開關輸出的電壓必須保持在其電源軌內。此外，當為開關供電的電源關閉時，開關必須承受其輸入端存在的電壓，并且下游電路必須再次避免可能造成損壞的電壓。上述所有內容不僅適用于模擬開關，也適用于模擬多路復用器。這些問題（稱為“故障”）通常是在開關輸入無意中連接到較高電平電壓時引起的。當系統(tǒng)組件發(fā)生故障時，也會出現(xiàn)故障情況，將為其供電的高壓電源短路到與之相連的開關。另一種情況也可能是原因：當兩個或多個獨立電源為開關及其周圍電路供電時，如果這些電源以錯誤的順序上電，則可能會在開關電源電壓上電之前在開關輸入端施加電壓. 當然，解決最后一個問題的方法是按正確的順序簡單地對電源進行排序。這通常意味著首先打開正電源，然后是負電源，然后是任何輸入。在電源之間添加二極管，這樣就不需要按特定順序對供應品進行排序，也可以工作。除了主電源電壓外，還具有邏輯電源的開關也會出現(xiàn)電源排序問題。如果開關的邏輯電源在主電源之前出現(xiàn)，則會導致鎖存條件。同樣，所有這些都適用于模擬多路復用器和模擬開關。這些問題（稱為“故障”）通常是在開關輸入無意中連接到較高電平電壓時引起的。當系統(tǒng)組件發(fā)生故障時，也會出現(xiàn)故障情況，將為其供電的高壓電源短路到與之相連的開關。另一種情況也可能是原因：當兩個或多個獨立電源為開關及其周圍電路供電時，如果這些電源以錯誤的順序上電，則可能會在開關電源電壓上電之前在開關輸入端施加電壓. 當然，解決最后一個問題的方法是按正確的順序簡單地對電源進行排序。這通常意味著首先打開正電源，然后是負電源，然后是任何輸入。在電源之間添加二極管，這樣就不需要按特定順序對供應品進行排序，也可以工作。除了主電源電壓外，還具有邏輯電源的開關也會出現(xiàn)電源排序問題。如果開關的邏輯電源在主電源之前出現(xiàn)，則會導致鎖存條件。同樣，所有這些都適用于模擬多路復用器和模擬開關。工程師經常通過使用外部電阻來限制故障期間流入開關（或多路復用器）的電流來解決上述問題。給定足夠的電路板空間，這種方法工作得相當好。然而，當使用這種技術時，一個開關或多路復用器輸入上的故障會導致其余輸入的不準確，當需要在非故障線路上保持準確的模擬信號時，這是一個問題。此外，故障電壓可能會通過外部電阻器和開關/多路復用器，從而損壞下游電路。電阻二極管網絡消除了這些問題，但顯著增加了過程中的元件數(shù)量。工程師經常通過使用外部電阻來限制故障期間流入開關（或多路復用器）的電流來解決上述問題。給定足夠的電路板空間，這種方法工作得相當好。然而，當使用這種技術時，一個開關或多路復用器輸入上的故障會導致其余輸入的不準確，當需要在非故障線路上保持準確的模擬信號時，這是一個問題。此外，故障電壓可能會通過外部電阻器和開關/多路復用器，從而損壞下游電路。電阻二極管網絡消除了這些問題，但顯著增加了過程中的元件數(shù)量。Maxim 開發(fā)了一種新的流程和架構來解決這些問題。這種新方法標志著三串聯(lián) FET 技術（如下所述）的重大進步，因為它允許軌到軌操作，并且導通電阻顯著降低。新技術使用片上傳感電路來檢測故障情況的存在；當傳感電路檢測到故障時，開關會關閉，以防止故障通過開關或多路復用器傳遞到其他敏感電路。在故障情況下，只有漏電流流入開關或多路復用器，消除了與電源損壞相關的芯片損壞的可能性。與它們的三 FET 前輩一樣，使用這種新工藝和架構實現(xiàn)的開關和多路復用器在電源關閉時恢復到高阻抗狀態(tài)，Maxim 開發(fā)了一種新的流程和架構來解決這些問題。這種新方法標志著三串聯(lián) FET 技術（如下所述）的重大進步，因為它允許軌到軌操作，并且導通電阻顯著降低。新技術使用片上傳感電路來檢測故障情況的存在；當傳感電路檢測到故障時，開關會關閉，以防止故障通過開關或多路復用器傳遞到其他敏感電路。在故障情況下，只有漏電流流入開關或多路復用器，消除了與電源損壞相關的芯片損壞的可能性。與它們的三 FET 前輩一樣，使用這種新工藝和架構實現(xiàn)的開關和多路復用器在電源關閉時恢復到高阻抗狀態(tài)，采用這種新工藝和架構的開關包括 MAX4511/MAX4512/MAX4513 (quad SPSTs) 產品系列。多路復用器包括 MAX4508/MAX4509（單路 8 對 1 和雙路 4 對 1 多路復用器）系列。