常用模拟开关芯片型号与功能和应用介绍

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1和5 2和6 3和7 4和8 无
注意：
AD7501，AD7502，AD7503 芯片都是单向多到一 的多路开关，即信号只允许从多个 (8个) 输入端向一 个输出端传送。
单八路模拟开关CD4051
• CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通 道，由输入的3位地址码ABC来决定。
1
1
0
1
0
“13”
1
1
1
0
0
“14”
1
1
1
1
0
“15”
1
均不接通
高压型模拟开关
高压模拟开关采用全数字电路，时间为数字拨码设置， 可实现模拟断路器跳合闸时间设置、三相/分相操作选 择、输入信号逻辑控制等作用，从而模拟断路器的跳、 合闸动作
高压模拟开关特性 ◆ 模拟断路器可模拟跳闸和合闸时间，时间设置
0
“2”
1
“3”
0
“4”
1
“5”
0
“6”
1
“7”
均不接通
双四路模拟开关CD4052
• CD4052相当于一个双刀四掷开关，具体接 通哪一通道，由输入地址码AB来决定。
UDD 16
(+1 5 V)
X(OUT/IN)
13
INH B A
6 9 10
Y(OUT/IN)
3
电平转换
地8
译码驱动
UEE 7
(-1 5 V)
INH为“1”时断开 所有通道的接通。
CD4067接通选择真值表
D
C
B
A
INH 接通通道
0
0
0
0
0
“0”
0
0
0
1
0
“1”
0
0
1
0
0
“2”
0
0
1
1
0
“3”
0
1
0
0
0
“4”
0
1
0
1
0
“5”
0
1
1
0
0
“6”
0
1
1
1
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“7”
1
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0
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0
“8”
1
0
0
1
0
“9”
1
0
1
0
0
“10”
1
0
1
1
0
“11”
1
1
0
0
0
“12”
CH440 是 4 通道低阻宽带双向模拟开关芯片，包含 4 通道单刀双掷模拟开关；CH444是 双 通道低阻宽带双 向模拟开关芯片，包含 2通道单刀四掷模拟开关； CH441 是 4 通道低阻宽带双向模拟开关芯片，包含 4 通道相互独立的单刀单掷模拟开关；它们均具有高带 宽，低导通电阻，可以用于视频或者 USB 信号切换。
A2
A1
A0
EN 导通
0
0
0
1
1
0
0
1
1
2
0
1
0
1
3
0
1
1
1
4
1
0
0
1
5
1
0
1
1
6
1
1
0
1
7
1
1
1
1
8
×
×
×
0
无
AD7503 除EN 端的控制逻辑电平相反外, 其它与 AD7501相同。
⑵ AD7502
UDD
(+1 5 V)
地
USS
(-1 5V)
EN A1 A0
电平转换 译码驱动
...
...
OUT S1 S4 S5 S8 OUT
为 拨 码 开 关 设 置 ， 精 度 高 。 跳 闸 时 间 设 置 范 围 为 20200ms，合闸时间设置范围为20-100ms。
◆ 模拟断路器跳合闸电源电压为DC220V和DC110V 两档，试验前必须选择好电压和输入电压一致。
◆ 在模拟回路中设有继电器A、B、C各输出一组转 换触点，动断触点闭合或断开触点断开的触点和操作 电源完全隔离，可和微机型继电保护试验设备进行配 合。
组会报告
专业：电子与通信工程 姓名：张威威
2015年4月18日
一、模拟开关的电路组成及工作原理 二、常用的ＣＭＯＳ模拟开关集成电路 三、模拟开关集成电路的应用
一、模拟开关的电路组成及工作原理
模拟开关，英文名Analog switches；主要是完成信 号链路中的信号切换功能。采用MOS管的开关方式实 现了对信号链路关断或者打开；由于其功能类似于开 关，而用模拟器件的特性实现，成为模拟开关。
关键特性
20MHz快速SPI™接口 灵活的高压电源，可高达VPP - VNN = 200V 低电荷注入、低电容的22Ω开关 直流至10MHz模拟信号频率范围 在5MHz下，关断隔离为-77dB 10µA的低静态电流
低阻型模拟开关
4 单刀双掷低阻模拟开关芯片 CH440 2 单刀四掷低阻模拟开关芯片 CH444 4 单刀单掷低阻模拟开关芯片 CH441
特点
● 低导通电阻，Ron 典型值为 5Ω。 ● 高带宽，Bw 典型值为 570MHz。 ● 支持视频信号，支持低速、全速和高速 USB 信号。 ● 切换快速，Ton/Toff 典型值小于 5nS。 ● ESD 支持 4KV HBM。 ● CH440 和 CH444 提供全局使能引脚，多通道模拟开 关统一使能、统一切换。
当选通Ｅ为1时，而输入端Ａ为０时，则S2端为1， S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为０， Ａ＝Ｂ，也相当于输入端和输出端接通。
当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止状 态，电路输出呈高阻状态。
从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电平 时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信息； 当输入端Ａ为低电平时，模拟开关关闭，停止传送信 息。
• CMOS模拟开关是一种可控开关，它不象继电器那样可 以用在大电流、高电压场合，只适于处理幅度不超过其 工作电压、电流较小的模拟或数字信号。
1. 无译码器的多路开关
开关类型： TL182C，AD7510，AD7511，AD7512等。
USS 1 GND 2
A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 NC 7 UDD 8
{ Y (IN/OUT)
Y(OUT/IN)
{ Y(IN/OUT)
INH UEE GND
1
16
2
15
3
14
4 CD 13
4502
5
12
6
11
7
10
8
9
UDD
}X(IN/OUT)
X (OUT/IN)
} X(IN/OUT)
B A
12 14 15 11 1 5 2 4
X(IN/OUT)
Y(IN/OUT)
图3.10 CD4502芯片结构及引脚功能
16 S1 15 D1 14 S2 13 D2 12 S3 11 D3 10 S4 9 D4
芯片中无译码器，
四个通道开关都有 各自的控制端。
图3.6 AD7510芯片
防闩锁型介质隔离CMOS开关，可提供最高超出电源电压 ±25 V的过压保护,低导通电阻75Ω，低泄漏电流500pA。
优点： 每一个开关可单独通断，也可同时通断， 使用方式比较灵活。
模拟开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非 门组成，如图一所示。模拟开关的真值表见表一。
表一
EAB 100 111 0 0 高阻状态 0 1 高阻状态
模拟开关的工作原理如下：
当选通端Ｅ和输入端Ａ同为1时，则S2端为０，Ｓ1 端为１，这时ＶＴ1导通，ＶＴ2截止，输出端Ｂ输出 为１，Ａ=Ｂ，相当于输入端和输出端接通。
INH 0 0 0 0 0 0 0 0
1
输入状态
C
B
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
接通通道
A
0
cX、bX、aX
1
cX、bX、aY
0
cX、bY、aX
1
cX、bY、aY
0
cY、bX、aX
1
cY、bX、aY
0
cY、bY、aX
1
cY、bY、aY
均不接通
十六路模拟开关CD4067
CD4067相当于一 个单刀十六掷开 关，具体接通哪 一通道，由输入 地址码ABCD来决 定。
CD4052通道选择真值表
输入状态
INH
B
A
接通通道
0
0
0
“0”X、“0”Y
0
0
1
“1”X、“1”Y
0
1
0
“2”X、“2”Y
0
1
1
“3”X、“3”Y
1
均不接通
三组二路模拟开关CD4053
• CD4053内部含有 3组单刀双掷开 关，3组开关具 体接通哪一通道， 由输入地址码 ABC来决定。
CD4053通道选择真值表
A1 GND
EN A2 S8 S7 S6 S5
1
16
2
15
3
14
AD
4 7501 13
5
12
6
11
7
10
8
9
A0 USS UDD S1 OUT S2 S3 S4
S1
S8
图3.7 AD7501（AD7503）芯片结构及引脚功能