SGM4520：36V 高压 CMOS 模拟开关的特性与应用

在电子设计领域，模拟开关是一个关键的组件，它能实现信号的切换和路由，广泛应用于各种电子设备中。今天，我们就来深入了解一下 SGMICRO 公司推出的 SGM4520 36V 高压 CMOS 模拟开关。

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产品概述

SGM4520 配置为三个单刀双掷（SPDT）开关，可在 +3.2V 至 +36V 单电源或 ±3.2V 至 ±18V 双电源下工作。它具有高电压、低导通电阻和低失真等特性，这些高性能特点使其非常适合多种应用场景，如电池供电设备、音频和视频信号路由等。当使用单 +5V 或双 ±5V 电源时，由于所有数字输入的逻辑阈值在 0.8V 至 2.4V 之间，因此能保证 TTL/CMOS 逻辑兼容性。该产品提供绿色 SOIC - 16、SSOP - 16、TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 封装，工作温度范围为 -40℃ 至 +125℃。

产品特性

电源电压范围

• 单电源电压范围为 +3.2V 至 +36V，双电源电压范围为 ±3.2V 至 ±18V，这种宽电压范围使得 SGM4520 在不同电源环境下都能稳定工作。

  高隔离度与低泄漏电流

• 高关断隔离度可达 -82dB（(R_{L}=50 Omega)，(f = 1 MHz)），能有效减少信号干扰。
• 关断泄漏电流和导通泄漏电流在 +25℃ 时典型值均为 0.01μA，降低了功耗和信号误差。

  低导通电阻与平坦度

• 单 36V 电源下导通电阻典型值为 22Ω，且具有低导通电阻平坦度，保证了信号传输的稳定性。

  低串扰与低失真

• 低串扰典型值为 -88dB（(R{L}=50 Omega)，(f = 1 MHz)），低失真为 0.001%（(R{L}=600 Omega)，(f = 1 kHz)），能提供高质量的信号传输。

  其他特性

• 支持轨到轨输入和输出操作，TTL/CMOS 逻辑兼容，工作温度范围广，适用于各种恶劣环境。

应用场景

便携式设备

由于其低功耗和宽电压范围，SGM4520 非常适合用于便携式设备，如智能手机、平板电脑等，能有效延长电池续航时间。

采样保持电路

其低导通电阻和平坦度，以及低失真特性，使其在采样保持电路中能准确地采集和保持信号。

电池供电系统

在电池供电系统中，SGM4520 的宽电压范围和低泄漏电流能充分发挥电池的效能，提高系统的稳定性。

音频和视频信号路由

低串扰和低失真特性保证了音频和视频信号的高质量传输，可用于音频放大器、视频切换器等设备。

封装与订购信息

SGM4520 提供多种封装形式，每种封装都有对应的订购型号和包装方式，具体如下：	封装	温度范围	订购型号	标记	包装
SOIC - 16	-40℃ 至 +125℃	SGM4520XS16G/TR	SGM4520XS16	卷带包装，2500 个/卷
SSOP - 16	-40℃ 至 +125℃	SGM4520XQS16G/TR	XQS16	卷带包装，4000 个/卷
TSSOP - 16	-40℃ 至 +125℃	SGM4520XTS16G/TR	XTS16	卷带包装，4000 个/卷
TQFN - 3×3 - 16L	-40℃ 至 +125℃	SGM4520XTQ16G/TR	4520TQ	卷带包装，4000 个/卷

引脚配置与描述

引脚配置

SGM4520 不同封装的引脚配置有所不同，但基本功能一致。以 SOIC - 16/SSOP - 16/TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 为例，其引脚布局有明确的定义。

引脚描述

引脚名称	功能
X	模拟开关 “X” 输出引脚
Y	模拟开关 “Y” 输出引脚
Z	模拟开关 “Z” 输出引脚
X1	模拟开关 “X” 常开输入引脚
X0	模拟开关 “X” 常闭输入引脚
Y1	模拟开关 “Y” 常开输入引脚
Y0	模拟开关 “Y” 常闭输入引脚
Z1	模拟开关 “Z” 常开输入引脚
Z0	模拟开关 “Z” 常闭输入引脚
VCC	正模拟和数字电源电压输入引脚
A、B、C	数字地址输入引脚
GND	接地
VEE	负模拟电源电压输入引脚，单电源工作时连接到 GND
ENABLE	数字使能控制输入引脚（低电平有效），通常连接到 GND
EP	外露焊盘，可连接到 VEE 或悬空

需要注意的是，任何输入端子都可以用作输出端子，任何输出端子也可以用作输入端子，信号双向传输效果相同。

绝对最大额定值与推荐工作条件

绝对最大额定值

参数	范围
VCC	-0.3V 至 40V
GND	-0.3V 至 40V
模拟开关 I/O 电压，VIS	(VEE - 0.3V) 至 (VCC + 0.3V)
数字控制电压	(GND - 0.3V) 至 (VCC + 0.3V)
流入模拟开关 I/O 的连续电流	±40mA
结温	+150℃
存储温度范围	-65℃ 至 +150℃
引脚温度（焊接，10s）	+260℃
ESD 敏感度（HBM）	3000V
ESD 敏感度（CDM）	1000V

推荐工作条件

工作温度范围为 -40℃ 至 +125℃。需要注意的是，超过绝对最大额定值的应力可能会对设备造成永久性损坏，长时间暴露在绝对最大额定值条件下可能会影响可靠性。在推荐工作条件之外的任何条件下，设备的功能操作都不能保证。

封装信息

封装外形尺寸

不同封装的 SGM4520 有各自的外形尺寸和推荐焊盘尺寸，包括 SOIC - 16、SSOP - 16、TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 等。这些尺寸信息对于 PCB 设计非常重要，工程师需要根据实际需求选择合适的封装。

卷带和纸盒尺寸

产品提供卷带包装，不同封装的卷带尺寸和纸盒尺寸也有明确规定。例如，13″ 卷带的纸盒尺寸为长 386mm、宽 280mm、高 370mm。

总结

SGM4520 作为一款高性能的 36V 高压 CMOS 模拟开关，具有多种优秀特性和广泛的应用场景。在电子设计中，工程师可以根据具体需求选择合适的封装和工作条件，充分发挥其优势。同时，在使用过程中要注意绝对最大额定值和 ESD 保护，以确保设备的可靠性和稳定性。你在实际设计中是否使用过类似的模拟开关呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验。