SGM4583 高压 CMOS 模拟开关：性能与应用解析

在电子设计领域，模拟开关是实现信号切换和路由的关键元件。今天我们要深入探讨的 SGM4583 高压 CMOS 模拟开关，以其出色的性能和广泛的应用场景，成为众多工程师的理想选择。

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一、产品概述

SGM4583 是一款 TTL/CMOS 兼容的模拟多路复用器，由三个单刀双掷（SPDT）开关组成。它支持 +3.6V 至 +11V 的单电源供电，也可采用 ±1.8V 至 ±5.5V 的双电源供电。当使用单 +5V 或双 ±5V 电源时，能保证 TTL/CMOS 逻辑兼容性，因为其所有数字输入的逻辑阈值在 0.8V 至 2.4V 之间。

这款模拟开关具有高电压、低导通电阻和低失真的特点，适用于多种应用，如手机、音频和视频信号路由等。它提供了 Green SOIC - 16、SSOP - 16、TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 等多种封装形式，工作温度范围为 -40℃ 至 +85℃。

二、产品特性

电源范围

• 单电源：电压范围为 +3.6V 至 +11V。
• 双电源：电压范围为 ±1.8V 至 ±5.5V。

电气性能

• 高关断隔离：在 (R_{L}=50 Omega)，(f = 1 MHz) 时，关断隔离度可达 -62dB。
• 低导通电阻：在 ±5V 电源下，最大导通电阻为 51Ω；在单 +5V 电源下，最大导通电阻为 84Ω。
• 低导通电阻平坦度：确保信号传输的稳定性。
• 低泄漏电流：在 +25℃ 时，关断和导通泄漏电流典型值均为 10nA。
• 低串扰：在 (R_{L}=50 Omega)，(f = 1 MHz) 时，串扰为 -85dB。
• 低失真：在 (R_{L}=600 Omega)，(f = 20 ~Hz) 至 20kHz 时，失真为 0.02%。

其他特性

• 轨到轨输入输出操作：能适应更广泛的信号范围。
• TTL/CMOS 逻辑兼容：方便与其他数字电路集成。
• 宽工作温度范围：-40℃ 至 +85℃，适用于各种环境。

三、应用领域

SGM4583 的高性能使其在多个领域得到广泛应用：

• 汽车领域：可用于汽车电子系统中的信号切换和路由。
• 手机：实现音频和视频信号的切换和处理。
• 便携式设备：如平板电脑、数码相机等，为设备提供高效的信号处理能力。
• 采样保持电路：保证信号的准确采样和保持。
• 电池供电系统：低功耗特性使其适合电池供电的设备。
• 音频和视频信号路由：确保音频和视频信号的稳定传输。

四、封装与订购信息

SGM4583 提供多种封装形式，每种封装都有对应的订购编号和包装选项：	型号	封装	温度范围	订购编号	封装标记	包装选项
SGM4583	SOIC - 16	-40℃ 至 +85℃	SGM4583YS16G/TR	SGM4583YS16	卷带包装，2500 个
SGM4583	SSOP - 16	-40℃ 至 +85℃	SGM4583YQS16G/TR	SGM4583YQS16	卷带包装，3000 个
SGM4583	TSSOP - 16	-40℃ 至 +85℃	SGM4583YTS16G/TR	SGM4583YTS16	卷带包装，3000 个
SGM4583	TQFN - 3×3 - 16L	-40℃ 至 +85℃	SGM4583YTQ16G/TR	4583TQ	卷带包装，3000 个

五、引脚配置与功能

引脚配置

不同封装的 SGM4583 引脚配置有所不同，但基本功能一致。以 SOIC - 16/SSOP - 16/TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 为例，各引脚功能如下：	引脚（SOIC - 16, SSOP - 16, TSSOP - 16）	引脚（TQFN - 3×3 - 16L）	名称	功能
1	15	Y1	模拟开关 “Y” 常开输入引脚
2	16	Y0	模拟开关 “Y” 常闭输入引脚
3	1	Z1	模拟开关 “Z” 常开输入引脚
4	2	Z	模拟开关 “Z” 输出引脚
5	3	Z0	模拟开关 “Z” 常闭输入引脚
6	4	ENABLE	数字使能控制引脚，通常连接到 GND
7	5	VEE	负模拟电源电压输入引脚，单电源操作时连接到 GND
8	6	GND	接地
9	7	C	数字地址 “C” 输入引脚
10	8	B	数字地址 “B” 输入引脚
11	9	A	数字地址 “A” 输入引脚
12	10	X0	模拟开关 “X” 常闭输入引脚
13	11	X1	模拟开关 “X” 常开输入引脚
14	12	X	模拟开关 “X” 输出引脚
15	13	Y	模拟开关 “Y” 输出引脚
16	14	VCC	正模拟和数字电源电压输入引脚
-	暴露焊盘	EP	暴露焊盘，连接到 VEE 引脚

功能表

通过控制 ENABLE、C、B、A 输入信号，可以实现不同开关的导通和断开：	选择输入	使能	C	B	A	导通开关
H	X	X	X	所有开关断开
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 表示无关项。

六、电气特性

双电源供电

在双电源供电（VCC = 4.5V 至 5.5V，VEE = -4.5V 至 -5.5V）条件下，SGM4583 的电气特性如下：

• 模拟开关：模拟信号范围为 VEE 至 VCC，导通电阻在 +25℃ 时典型值为 36Ω，最大值为 51Ω，全温度范围最大值为 62Ω。
• 数字 I/O：逻辑输入高阈值为 2.4V，低阈值为 0.8V，输入电流高和低时典型值均为 10nA。
• 动态特性：地址转换时间为 70ns，使能开启时间为 60ns，使能关闭时间为 70ns，先断后通时间延迟为 15ns，电荷注入为 10pC，关断隔离度为 -62dB，通道间串扰为 -85dB。
• 电源：电源范围为 ±1.8V 至 ±5.5V，电源电流典型值为 0.01μA，最大值为 20μA。

单电源 +5V 供电

在单电源 +5V 供电（VCC = 4.5V 至 5.5V，VEE = 0V）条件下，导通电阻在 +25℃ 时典型值为 66Ω，最大值为 84Ω，全温度范围最大值为 97Ω。其他特性与双电源供电时类似。

单电源 +3.6V 供电

在单电源 +3.6V 供电（VCC = 3.6V，VEE = 0V）条件下，导通电阻在 +25℃ 时典型值为 100Ω，最大值为 128Ω，全温度范围最大值为 138Ω。逻辑输入高阈值为 2V，低阈值为 0.5V。

七、典型性能特性

从典型性能特性曲线（导通电阻与 VX、VY、VZ 的关系）可以看出，不同电源电压下，导通电阻随信号电压的变化情况。这有助于工程师在设计时根据实际需求选择合适的电源电压。

八、测试电路

文档中提供了多种测试电路，用于测量地址转换时间、开关时间、先断后通时间延迟、电荷注入、关断隔离、导通损耗和串扰等参数。这些测试电路为工程师验证 SGM4583 的性能提供了重要的依据。

九、总结

SGM4583 高压 CMOS 模拟开关以其丰富的特性和广泛的应用场景，为电子工程师提供了一个可靠的信号切换解决方案。在设计过程中，工程师可以根据具体需求选择合适的封装形式和供电方式，同时参考电气特性和测试电路，确保设计的稳定性和可靠性。你在使用 SGM4583 过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。