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采用SPI接口的模拟开关将能够提高通道密度

2019年11月25日 11:41 次阅读

(文章来源:电子元件技术网)

ADI公司创新的多芯片封装工艺使得新型SPI转并行转换器芯片可以与现有高性能模拟开关芯片结合在同一封装中。这样既可节省空间,又不会影响精密开关性能。

测试设备中的通道数最大化至关重要,因为通道越多,可以并行测试的器件就越多,进而压缩最终客户的测试时间和成本。测试仪通过开关来分享其资源以支持多个被测器件 (DUT),故开关是增加通道数的关键元件。但是,并行控制的开关数量越多,控制线路也就越多,占用的电路板空间相应地增加,这严重制约了可以实现的通道密度。

在此情况下,使用SPI控制的开关在解决方案尺寸和通道数方面具有显著的优势。SPI开关可以采用菊花链形式布置,相比于传统解决方案,此举可大幅减少所需的数字线路数。

当模块开发的主要目标是通道数最大化时,板空间就会变得很珍贵。开关是提高系统通道数的关键,但随着开关数目增加,开关本身、逻辑线路及生成这些逻辑信号所需的器件会占用大量板空间,使可用空间减少。最终,受制于控制开关本身所需的相关因素,只能实现很有限的通道数。

高通道密度的最常见解决方案是使用由并行逻辑信号控制的开关。这需要大量GPIO信号,标准微控制器无法提供如此多的信号。为了生成GPIO信号,一种解决办法是使用串行转并行转换器。这些器件输出并行信号,并由I2C和SPI等串行协议进行配置。

图1中的布局显示了8个ADG1412 四通道、单刀单掷(SPST)开关,采用4 x 8交叉点配置,位于一个6层板上。这些开关由两个串行转并行转换器控制,串行线路来自一个控制板。每个转换器提供16条GPIO线路,这些线路分布到8个开关。布局显示了器件、电源去耦电容和数字控制信号(灰色)的占地大小。采用并行控制开关的4 x 8矩阵解决方案的尺寸为35.6 mm x 19 mm,占用面积为676.4 mm2。

采用SPI接口的模拟开关将能够提高通道密度

从图1可以明显看出,很大比例的面积被串行转并行转换器和数字控制线路占用,而不是被开关本身占用。对板空间的这种低效使用是很糟糕的,会大幅减少模块中的开关数目,进而影响系统通道数。一个4 x 8交叉点配置,8个四通道SPST开关位于一个6层板上。不过,这次开关是SPI控制的ADGS1412器件。像之前一样,图中显示了器件尺寸、电源去耦电容和SDO上拉电阻

该解决方案展示器件以菊花链形式配置。所有器件共享来自SPI接口的片选和串行时钟数字线路,菊花链中的第一个器件接收串行数据。然后,该数据被传送至链(像一个移位寄存器)中的所有器件。这个示例解决方案的尺寸是30 mm x 18 mm,面积为540 mm2。

以菊花链形式使用SPI接口可大大减少串行转并行转换器和数字线路占用的板空间。采用这种开关配置,总电路板面积可减少20%,这使得通道密度大大提高。系统平台也得到了简化。当电路板上的开关数目提高时,节省的面积随之增加,包含数百个开关的电路板可节省50%以上的空间。这说明在更小的面积中可以放入更多开关,相比于传统串行转并行转换器方案,同样面积的电路板将能支持更多通道。
      (责任编辑:fqj)

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TMUX6119是一款现代互补金属氧化物半导体(CMOS)单刀双掷(SPDT)。这些器件在双电源(±5V至±16.5V) ),单电源(10V至16.5V)或不对称电源(例如V DD = 12V,V SS = -5V)供电情况下运行良好。所有数字输入均具有兼容晶体管到晶体管逻辑(TTL)的阈值,这些阈值可确保TTL和CMOS逻辑兼容性。 可以通过控制EN引脚来启用或禁用TMUX6119。当​​禁用时,两个通道都关闭。当启用时,SEL引脚可用于打开通道A(SA至D)或通道B(SB至D)。每个通道在两个方向上都表现得很好,而且具有可热展到电源的输入信号范围.TMUX6119的开关具有先断后合(BBM)开关行为,因此该器件可用于多路复用器应用。 TMUX6119具有非常低的导通和关断泄漏电流以及超低的电荷注入,因此该器件可用于高精度测量应用。当开关处于OFF位置时,该器件还可通过阻断到达电源的信号电平来提供出色的隔离能力。电源电流低至17μA,使得该器件可用于便携式应用。 特性 低导通电容:5.0pF 低泄漏电流:1pA 低电荷注入:0.3pC 轨至轨运行 宽电源电压范围:±5V至±16.5V,10V至16.5V 低导通电阻:125Ω 转换时间:80...
发表于 2019-01-08 17:50 82次阅读
TMUX6119 36V 低电容、低泄漏电流、精...

TMUX1208 5V 双向 8:1 单通道多路...

TMUX1208为通用互补金属氧化物半导体(CMOS)模拟多路复用器(MUX).TMUX1208提供8:1单端通道.1.08V至5.5V的宽运行电源电压范围使其可用于从个人电子产品到楼宇自动化应用的各种应用。该器件可在源极(Sx)和漏极(D)引脚上支持从GND到V < sub> DD 范围的双向模拟和数字信号。 所有逻辑输入均具有兼容1.8V逻辑的阈值,当器件在有效电源电压范围内运行时,这些阈值可确保TTL和CMOS逻辑兼容性。失效防护逻辑电路允许在电源引脚之前的控制引脚上施加电压,从而保护器件免受潜在的损害。 特性 轨至轨运行 双向信号路径 低导通电阻:5Ω 宽电源电压范围:1.08V至5.5V -40°C至+ 125°C运行温度 兼容1.8V逻辑 失效防护逻辑 低电源电流:10nA 转换时间:14ns 先断后合开关操作 ESD保护HBM: 2000V 行业标准TSSOP和QFN封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 模拟开关/多路复用器   Configuration Number of channels (#) Power supply type Vss (Min) (V) Vss (Max) (V) Vdd (Min) (V) Vdd (Max) (V) Ron (Typ) (Ohms) Bandwidth (MHz) Rating Operati...
发表于 2019-01-08 17:50 96次阅读
TMUX1208 5V 双向 8:1 单通道多路...

TMUX1511 具有 1.8V 逻辑电平的低电...

TMUX1511是一款互补金属氧化物半导体(CMOS)开关.TMUX1511提供具有4个独立控制通道的1:1 SPST开关配置.1.5V至5.5V的宽运行电源电压范围使其可用于从服务器和通信设备到工业应用的各种应用的需求。该器件可在源极(Sx)和漏极(Dx)引脚上支持双向模拟和数字信号,并且可以传递高于电源的信号(高达V DD x 2),最大输入/输出电压为5.5V。 TMUX1511的信号路径上高达3.6V的关断保护可在移除电源电压(V DD = 0V)时提供隔离。如果没有该保护功能,开关可通过内部ESD二极管为电源轨进行反向供电,从而对系统造成潜在损坏。 失效防护逻辑电路允许在施加电源引脚上的电压之前,先施加逻辑控制引脚上的电压,从而保护器件免受潜在的损害。所有逻辑控制输入都具有兼容1.8V逻辑的阈值,当器件在有电源电压范围内运行时,这些阈值可确保TTL和CMOS逻辑兼容性。 特性 宽电源电压范围:1.5V 至 5.5V 低导通电容:3.3pF低导通电阻:2Ω高带宽:3GHz-40°C 至 +125°C 运行温度 兼容 1.8V 逻辑支持超出电源的输入电压逻辑引脚上的集成下拉电阻器双向信号路径失效防护逻辑 关断保护 高达 3.6V 与 SN74CBTLV3126 ...
发表于 2019-01-08 17:49 104次阅读
TMUX1511 具有 1.8V 逻辑电平的低电...

TMUX1209 5V 双向 4:1 双通道多路...

TMUX1208和TMUX1209是通用互补金属氧化物半导体(CMOS)多路复用器(MUX)。 TMUX1208提供8:1单端通道,而TMUX1209提供差分4:1或双4:1单端通道。 1.08 V至5.5 V的宽工作电源允许用于从个人电子设备到楼宇自动化应用的广泛应用。该器件支持源(Sx)和漏极(D)引脚上的双向模拟和数字信号,范围从GND到V DD 。 所有逻辑输入均具有1.8 V逻辑兼容阈值,确保在有效电源电压范围内工作时兼容TTL和CMOS逻辑。故障保护逻辑电路允许控制引脚上的电压施加在电源引脚之前,从而保护器件免受潜在损坏。 特性 轨到轨操作 双向信号路径 低导通电阻:5Ω< /li> 宽电源范围:1.08 V至5.5 V -40°C至+ 125°C工作温度 1.8 V逻辑兼容 故障保护逻辑 低电源电流:10 nA 转换时间:14 ns 先断后合切换 ESD保护HBM:2000 V 行业标准TSSOP和QFN封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 模拟开关/多路复用器   Configuration Number of channels (#) Power supply type Vss (Min) (V) Vss (Max) (V) Vdd (Min) (V) Vdd (Max) (V) Ron (Typ) (Ohms) Bandwidth (M...
发表于 2019-01-08 17:49 167次阅读
TMUX1209 5V 双向 4:1 双通道多路...

TS3A5017-Q1 具有断电保护功能的 2 ...

TS3A5017-Q1器件是一款双通道4:1多路复用器,其设计工作电压为2.3V至3.6V。该器件是一款双向器件,可以处理数字和模拟信号。该器件的断电保护功能可确保V CC = 0V时信号路径为高阻抗,从而简化了电源定序,并提高了系统可靠性。 特性 符合面向汽车应用的AEC-Q100标准 器件温度范围:-40°C至125°C,T A 器件HBM分类等级:±1500V 器件CDM分类等级:±1000V 支持关断保护,当V CC = 0V时,I /O引脚处于高阻抗状态 低导通状态电阻 低电荷注册 1Ω通态电阻匹配 0.25%总谐波失真(THD + N) 2.3V至3.6V单电源运行 锁断性能超过100mA,符合JESD 78 II类规范的要求 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 模拟开关/多路复用器   Configuration Number of channels (#) Power supply type Vss (Min) (V) Vss (Max) (V) Vdd (Min) (V) Vdd (Max) (V) Ron (Typ) (Ohms) Bandwidth (MHz) Rating Operating temperature range (C) Package size: mm2:W x L (PKG) Package Group Supply Range (Max) Ron (Max) (Ohms) Input/output continuous c...
发表于 2019-01-08 17:49 115次阅读
TS3A5017-Q1 具有断电保护功能的 2 ...

TMUX1108 5V/±2.5V、8:1、低泄...

TMUX1108是精密互补金属氧化物半导体(CMOS)多路复用器(MUX).TMUX1108提供单通道8:1配置.1.08V至5.5V的宽运行电源范围使其可用于从医疗设备到工业系统的各种应用。该器件可在源极(Sx)和漏极(D)引脚上支持从GND到V DD < /sub>范围的双向模拟和数字信号。所有逻辑输入均具有兼容1.8V逻辑的阈值,当器件在有效电源电压范围内运行时,这些阈值可确保TTL和CMOS逻辑兼容性。失效防护逻辑电路允许在电源引脚之前的控制引脚上施加电压,从而保护器件免受潜在的损害。 TMUX1108是精密开关和多路复用器件系列的一部分。这些器件具有非常低的导通和关断泄漏电流以及较低的电荷注入,因此可用于高精度测量应用.8nA的低电源电流和小型封装选项使其可用于便携式应用。 特性 宽电源范围:±2.5V,1.08V至5.5V 低泄漏电流:3pA 低电荷注入:1pC 低导通电阻:2.5Ω -40°C至+ 125°C运行温度 兼容1.8V逻辑 失效防护逻辑 轨至轨运行 双向信号路径 先断后合开关操作 ESD保护HBM:2000V 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 模拟开关/多路复用器   Configuration Number of channels...
发表于 2019-01-08 17:49 151次阅读
TMUX1108 5V/±2.5V、8:1、低泄...

TMUX6121 36V、低电容、低泄漏电流、精...

TMUX6121,TMUX6122和TMUX6123是现代互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,具有两个可独立选择的单刀单掷(SPST)这些器件适用于双电源(±5 V至±16.5 V),单电源(10 V至16.5 V),对称电源。所有数字输入都具有晶体管 - 晶体管逻辑(TTL)兼容阈值,确保TTL和CMOS逻辑兼容。 开关通过TMUX6121中数字控制输入上的逻辑1打开。逻辑0需要打开TMUX6122中的开关。 TMUX6123的一个开关具有与TMUX6121类似的数字控制逻辑,而逻辑在另一个开关上反相。 TMUX6123禁止先断后合切换,允许器件用于交叉点切换应用。 TMUX6121,TMUX6122和TMUX6123是器件精密开关和多路复用器系列的一部分。该器件具有极低的漏电流和低电荷注入,使其可用于高精度测量应用。 16μA的低电源电流可实现便携式应用中的设备使用。 特性 宽电源范围:±5 V至±16.5 V(双通道)或10 V至16.5 V(单通道) 闩锁性能在所有引脚上符合JESD78 II类A级100 mA 低导通电容:4.2 pF 低输入泄漏:0.5 pA 低电荷注入:0.51 pC 轨到轨操作 低导通电阻:120Ω 快速开关导通时间:68 ns 先断后合(TMUX6123) SE...
发表于 2019-01-08 17:49 89次阅读
TMUX6121 36V、低电容、低泄漏电流、精...

TMUX6123 36V、低电容、低泄漏电流、精...

TMUX6121,TMUX6122和TMUX6123是现代互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,具有两个可独立选择的单刀单掷(SPST)这些器件适用于双电源(±5 V至±16.5 V),单电源(10 V至16.5 V),对称电源。所有数字输入都具有晶体管 - 晶体管逻辑(TTL)兼容阈值,确保TTL和CMOS逻辑兼容。 开关通过TMUX6121中数字控制输入上的逻辑1打开。逻辑0需要打开TMUX6122中的开关。 TMUX6123的一个开关具有与TMUX6121类似的数字控制逻辑,而逻辑在另一个开关上反相。 TMUX6123禁止先断后合切换,允许器件用于交叉点切换应用。 TMUX6121,TMUX6122和TMUX6123是器件精密开关和多路复用器系列的一部分。该器件具有极低的漏电流和低电荷注入,使其可用于高精度测量应用。 16μA的低电源电流可实现便携式应用中的设备使用。 特性 宽电源范围:±5 V至±16.5 V(双通道)或10 V至16.5 V(单通道) 闩锁性能在所有引脚上符合JESD78 II类A级100 mA 低导通电容:4.2 pF 低输入泄漏:0.5 pA 低电荷注入:0.51 pC 轨到轨操作 低导通电阻:120Ω 快速开关导通时间:68 ns 先断后合(TMUX6123) SE...
发表于 2019-01-08 17:49 77次阅读
TMUX6123 36V、低电容、低泄漏电流、精...

TMUX1119 5V、低泄漏电流、2:1、单通...

TMUX1119是一种互补金属氧化物半导体(CMOS)单刀双掷(2:1)开关。 1.08 V至5.5 V的宽工作电源允许在医疗设备和工业系统等国外应用中使用。该器件支持源(Sx)和漏(D)引脚上的双向模拟和数字信号,范围从GND到V DD 。所有逻辑输入均具有1.8 V逻辑兼容阈值,确保在有效电源电压范围内工作时TTL和CMOS逻辑兼容。故障安全逻辑电路允许控制引脚上的电压施加在电源引脚之前,从而保护器件免受潜在损坏。 TMUX1119是精密开关和多路复用器系列的一部分。这些器件具有极低的开关漏电流和低电荷注入,使其可用于高精度测量应用。 3 nA的低电源电流和小型封装选项可用于便携式应用。 特性 宽电源范围:1.08 V至5.5 V 低漏电流:3 pA 低导通电阻:1.8Ω 低电荷注入:-6 pC -40°C至+ 125°C工作温度 1.8 V逻辑兼容 故障保护逻辑 轨到轨操作 双向信号路径 先断后合切换 < li> ESD保护HBM:2000 V 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 模拟开关/多路复用器   Configuration Number of channels (#) Power supply type Vss (Min) (V) Vss (Max) (V) Vdd (Min) (V) Vdd (Max) (...
发表于 2019-01-08 17:48 88次阅读
TMUX1119 5V、低泄漏电流、2:1、单通...