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容錯模擬開關(guān)

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

資料介紹

在某些應(yīng)用中，電路板設(shè)計人員添加電路來保護模擬開關(guān)輸入免受超過電源軌的電壓影響。當(dāng)存在這些電壓時，不僅開關(guān)必須經(jīng)受住它們，而且——為了保護開關(guān)下游的電路——來自開關(guān)輸出的電壓必須保持在其電源軌內(nèi)。此外，當(dāng)為開關(guān)供電的電源關(guān)閉時，開關(guān)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(nèi)容不僅適用于模擬開關(guān)，也適用于模擬多路復(fù)用器。在某些應(yīng)用中，電路板設(shè)計人員添加電路來保護模擬開關(guān)輸入免受超過電源軌的電壓影響。當(dāng)存在這些電壓時，不僅開關(guān)必須經(jīng)受住它們，而且——為了保護開關(guān)下游的電路——來自開關(guān)輸出的電壓必須保持在其電源軌內(nèi)。此外，當(dāng)為開關(guān)供電的電源關(guān)閉時，開關(guān)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(nèi)容不僅適用于模擬開關(guān)，也適用于模擬多路復(fù)用器。這些問題（稱為“故障”）通常是在開關(guān)輸入無意中連接到較高電平電壓時引起的。當(dāng)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(guān)。另一種情況也可能是原因：當(dāng)兩個或多個獨立電源為開關(guān)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(guān)電源電壓上電之前在開關(guān)輸入端施加電壓. 當(dāng)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?qū)?yīng)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(guān)也會出現(xiàn)電源排序問題。如果開關(guān)的邏輯電源在主電源之前出現(xiàn)，則會導(dǎo)致鎖存條件。同樣，所有這些都適用于模擬多路復(fù)用器和模擬開關(guān)。這些問題（稱為“故障”）通常是在開關(guān)輸入無意中連接到較高電平電壓時引起的。當(dāng)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(guān)。另一種情況也可能是原因：當(dāng)兩個或多個獨立電源為開關(guān)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(guān)電源電壓上電之前在開關(guān)輸入端施加電壓. 當(dāng)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?qū)?yīng)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(guān)也會出現(xiàn)電源排序問題。如果開關(guān)的邏輯電源在主電源之前出現(xiàn)，則會導(dǎo)致鎖存條件。同樣，所有這些都適用于模擬多路復(fù)用器和模擬開關(guān)。工程師經(jīng)常通過使用外部電阻來限制故障期間流入開關(guān)（或多路復(fù)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(dāng)好。然而，當(dāng)使用這種技術(shù)時，一個開關(guān)或多路復(fù)用器輸入上的故障會導(dǎo)致其余輸入的不準確，當(dāng)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(guān)/多路復(fù)用器，從而損壞下游電路。電阻二極管網(wǎng)絡(luò)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(jīng)常通過使用外部電阻來限制故障期間流入開關(guān)（或多路復(fù)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(dāng)好。然而，當(dāng)使用這種技術(shù)時，一個開關(guān)或多路復(fù)用器輸入上的故障會導(dǎo)致其余輸入的不準確，當(dāng)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(guān)/多路復(fù)用器，從而損壞下游電路。電阻二極管網(wǎng)絡(luò)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(gòu)來解決這些問題。這種新方法標(biāo)志著三串聯(lián) FET 技術(shù)（如下所述）的重大進步，因為它允許軌到軌操作，并且導(dǎo)通電阻顯著降低。新技術(shù)使用片上傳感電路來檢測故障情況的存在；當(dāng)傳感電路檢測到故障時，開關(guān)會關(guān)閉，以防止故障通過開關(guān)或多路復(fù)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(guān)或多路復(fù)用器，消除了與電源損壞相關(guān)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(gòu)實現(xiàn)的開關(guān)和多路復(fù)用器在電源關(guān)閉時恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)，Maxim 開發(fā)了一種新的流程和架構(gòu)來解決這些問題。這種新方法標(biāo)志著三串聯(lián) FET 技術(shù)（如下所述）的重大進步，因為它允許軌到軌操作，并且導(dǎo)通電阻顯著降低。新技術(shù)使用片上傳感電路來檢測故障情況的存在；當(dāng)傳感電路檢測到故障時，開關(guān)會關(guān)閉，以防止故障通過開關(guān)或多路復(fù)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(guān)或多路復(fù)用器，消除了與電源損壞相關(guān)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(gòu)實現(xiàn)的開關(guān)和多路復(fù)用器在電源關(guān)閉時恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)，采用這種新工藝和架構(gòu)的開關(guān)包括 MAX4511/MAX4512/MAX4513 (quad SPSTs) 產(chǎn)品系列。多路復(fù)用器包括 MAX4508/MAX4509（單路 8 對 1 和雙路 4 對 1 多路復(fù)用器）系列。