總述

CBMG719是一款由芯佰微推出的CMOS單刀雙擲（SPDT）模擬開(kāi)關(guān)，專為解決工業(yè)控制、通信系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的高精度信號(hào)切換需求而設(shè)計(jì)。該產(chǎn)品以低導(dǎo)通電阻、高速開(kāi)關(guān)特性、寬電壓適配及超低功耗為核心優(yōu)勢(shì)，支持1.8V~5.5V單電源供電，具備-40℃~+125℃寬溫工作能力，適配從便攜式設(shè)備到工業(yè)級(jí)系統(tǒng)的多元場(chǎng)景。通過(guò)SOT-23-6與MSOP-8兩種小尺寸封裝，CBMG719在保證200MHz高帶寬信號(hào)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)功耗<0.01μW的能效突破，其先斷后通的切換機(jī)制與高隔離度特性，為敏感信號(hào)鏈提供了可靠保障，成為模擬信號(hào)路由領(lǐng)域的高性能解決方案。

一、應(yīng)用技術(shù)背景：模擬開(kāi)關(guān)市場(chǎng)的需求與挑戰(zhàn)

在工業(yè)自動(dòng)化、消費(fèi)電子與醫(yī)療電子快速發(fā)展的當(dāng)下，模擬開(kāi)關(guān)作為信號(hào)鏈中的核心組件，正面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)：設(shè)備集成度提升倒逼開(kāi)關(guān)向小尺寸、低功耗升級(jí)（如智能手表需在狹小空間實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)續(xù)航）；工業(yè)與通信系統(tǒng)對(duì)高頻信號(hào)（5G 射頻、高清視頻）傳輸?shù)耐暾砸笊?jí)，需高帶寬、低串?dāng)_特性；極端環(huán)境（高溫車(chē)間、車(chē)載場(chǎng)景）則要求寬溫穩(wěn)定運(yùn)行作。

在這樣的背景下，市場(chǎng)亟需一款兼具低阻、高速、寬溫、低功耗特性的模擬開(kāi)關(guān)，以填補(bǔ)高精度信號(hào)切換領(lǐng)域的技術(shù)空白，CBMG719正是針對(duì)這些需求推出的針對(duì)性解決方案。

二、CBMG719的定位與核心價(jià)值

面對(duì)模擬開(kāi)關(guān)市場(chǎng)的技術(shù)痛點(diǎn)，CBMG719以“高精度、高可靠、低功耗”為設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過(guò)CMOS工藝創(chuàng)新與架構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)關(guān)鍵性能突破。作為單刀雙擲（SPDT）模擬開(kāi)關(guān)，其核心功能是在數(shù)字控制下實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)選擇性導(dǎo)通，切換過(guò)程保障信號(hào)無(wú)失真、無(wú)短路。

與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，CBMG719的核心價(jià)值體現(xiàn)在三個(gè)維度：一是通過(guò)低導(dǎo)通電阻與高平坦度，減少信號(hào)傳輸損耗，適配高精度測(cè)量場(chǎng)景；二是憑借高速開(kāi)關(guān)時(shí)間與200MHz帶寬，支持高頻信號(hào)實(shí)時(shí)路由，滿足通信與視頻傳輸需求；三是通過(guò)寬電壓供電與寬溫設(shè)計(jì)，覆蓋從電池供電設(shè)備到工業(yè)級(jí)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，同時(shí)以超低功耗延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航。這些特性使CBMG719既能替代機(jī)械式舌簧繼電器等傳統(tǒng)器件，又能滿足新一代電子設(shè)備對(duì)信號(hào)切換的嚴(yán)苛要求。

三、從電氣性能到可靠性設(shè)計(jì)

1. 寬電壓適配與低功耗特性

CBMG719支持1.8V~5.5V單電源供電（絕對(duì)最大值-0.3V~+7V），兼容鋰電池（3.7V）、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電源（5V）及低電壓系統(tǒng)（1.8V），無(wú)需額外電源轉(zhuǎn)換模塊即可適配多元場(chǎng)景。在功耗控制上，其靜態(tài)功耗表現(xiàn)尤為突出：3V或5V供電時(shí)，靜態(tài)電流（IDD）典型值僅 0.001μA，最大值≤1.0μA，靜態(tài)功耗 < 0.01μW，僅為傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)的萬(wàn)分之一，極大延長(zhǎng)了電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

2.低導(dǎo)通電阻與高平坦度

導(dǎo)通電阻是模擬開(kāi)關(guān)的核心性能指標(biāo)，直接影響信號(hào)傳輸損耗。CBMG719在5V供電時(shí)，導(dǎo)通電阻（RON）典型值僅2.5Ω，最大值7Ω；即使在3V低電壓供電下，典型值也僅6Ω，最大值12Ω，遠(yuǎn)低于同類產(chǎn)品的10Ω+水平。更重要的是，其導(dǎo)通電阻平坦度（RFLAT(ON)）表現(xiàn)優(yōu)異：5V供電時(shí)典型值0.75Ω，最大值1.5Ω；3V供電時(shí)典型值2.5Ω，確保在0V~VDD全信號(hào)范圍內(nèi)電阻波動(dòng)極小，——5V 供電時(shí) 0.75Ω 平坦度使音頻信號(hào)傳輸損耗偏差 < 0.3%，解決傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)因電阻波動(dòng)導(dǎo)致的音質(zhì)失真問(wèn)題，特別適合音頻、傳感器等高精度場(chǎng)景。

3.高速開(kāi)關(guān)與高帶寬傳輸

CBMG719具備極快的開(kāi)關(guān)速度，導(dǎo)通時(shí)間（tON）最大值12ns，關(guān)斷時(shí)間（tOFF）最大值6ns，確保高頻信號(hào)的實(shí)時(shí)切換。其-3dB帶寬大于200MHz，可支持視頻信號(hào)（如1080P高清視頻）、射頻信號(hào)（如5G中頻信號(hào)）的無(wú)衰減傳輸，滿足通信系統(tǒng)與多媒體設(shè)備的高頻需求。同時(shí)，通道間導(dǎo)通電阻差異（ΔRON）典型值僅0.1Ω，最大值0.4Ω，保證兩路信號(hào)傳輸特性的一致性，避免切換時(shí)的信號(hào)幅度偏差。

4.高隔離度與低串?dāng)_

為保障信號(hào)完整性，CBMG719在隔離性能上表現(xiàn)出色：關(guān)斷隔離度在10MHz時(shí)典型值-67dB，1MHz時(shí)達(dá)-87dB，有效防止關(guān)斷通道的信號(hào)泄漏至導(dǎo)通通道。通道間串?dāng)_在10MHz時(shí)典型值-62dB，1MHz時(shí)達(dá)-68dB（3V供電時(shí)1MHz串?dāng)_達(dá)-82dB），避免兩路信號(hào)相互干擾，尤其適合多通道信號(hào)采集系統(tǒng)（如醫(yī)療多導(dǎo)聯(lián)監(jiān)測(cè)）。此外，關(guān)斷時(shí)的源端漏電流（IS(Off)）與導(dǎo)通時(shí)的通道漏電流（ID、IS(On)）典型值均為±0.01nA，最大值±0.25nA，極低的漏電流確保微弱信號(hào)（如μV級(jí)心電信號(hào)）傳輸無(wú)失真。

5.安全切換機(jī)制與寬溫可靠性

CBMG719采用先斷后通（Break-Before-Make）的切換機(jī)制，在數(shù)字控制信號(hào)切換時(shí)，先斷開(kāi)當(dāng)前導(dǎo)通通道（S1），再導(dǎo)通另一通道（S2），切換延時(shí)（tD）范圍1~8ns，避免兩路信號(hào)同時(shí)導(dǎo)通導(dǎo)致的短路風(fēng)險(xiǎn)，保障醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)等敏感場(chǎng)景的安全運(yùn)行。

在環(huán)境適應(yīng)性上，該產(chǎn)品工作溫度范圍覆蓋-40℃~+125℃，儲(chǔ)存溫度范圍-65℃~+150℃，結(jié)溫最高150℃，可在高溫車(chē)間、寒冷戶外等極端環(huán)境下穩(wěn)定工作，滿足工業(yè)級(jí)與車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用需求。其ESD防護(hù)等級(jí)達(dá)1kV，抗靜電能力強(qiáng)，降低生產(chǎn)與使用過(guò)程中的損壞風(fēng)險(xiǎn)。

6.封裝與接口設(shè)計(jì)

CBMG719提供6引腳SOT-23與8引腳MSOP兩種封裝選擇：SOT-23-6封裝尺寸小巧，適合空間受限的便攜式設(shè)備；MSOP-8封裝引腳布局更靈活，便于PCB布線。引腳定義清晰，漏極端（D）可作為輸入或輸出，源終端（S1、S2）對(duì)應(yīng)兩路信號(hào)通道，數(shù)字開(kāi)關(guān)控制端（IN）兼容TTL/CMOS邏輯，輸入高電壓（VINH）在5V供電時(shí)≥2.4V，3V供電時(shí)≥2.0V，輸入低電壓（VINL）≤0.8V，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換即可直接與MCU、DSP等數(shù)字芯片對(duì)接。

四、應(yīng)用場(chǎng)景案例：從消費(fèi)電子到工業(yè)控制

1. 電池供電系統(tǒng)：智能穿戴設(shè)備信號(hào)切換

在智能手表、TWS耳機(jī)等電池供電設(shè)備中，需實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)（如心率、加速度）與音頻信號(hào)的切換。CBMG719的1.8V~5.5V寬電壓適配3.7V鋰電池，0.001μA靜態(tài)電流可將待機(jī)功耗降至最低，延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航至7天以上。其 2.5Ω 低導(dǎo)通電阻有效減少 μV 級(jí)信號(hào)的傳輸衰減，保障心率傳感器數(shù)據(jù)的測(cè)量精度。SOT-23-6小封裝（3×2mm）節(jié)省PCB空間，200MHz帶寬支持音頻信號(hào)高質(zhì)量傳輸，滿足用戶對(duì)設(shè)備續(xù)航與測(cè)量精度的雙重需求。

2.通信系統(tǒng)：5G基站射頻信號(hào)路由

基站的多頻段信號(hào)切換需高帶寬、低損耗的模擬開(kāi)關(guān)。CBMG719的200MHz帶寬支持射頻信號(hào)無(wú)失真?zhèn)鬏敚?67dB@10MHz的關(guān)斷隔離度避免頻段間干擾。12ns高速開(kāi)關(guān)時(shí)間確保頻段切換無(wú)延遲，5V供電下2.5Ω導(dǎo)通電阻減少信號(hào)衰減，-40℃~+125℃寬溫特性適應(yīng)基站戶外環(huán)境，MSOP-8 封裝的 206℃/W 熱阻（θJA）與 315mW 功耗保障長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，提升基站信號(hào)傳輸效率。

3.醫(yī)療設(shè)備：便攜式心電監(jiān)測(cè)儀導(dǎo)聯(lián)切換

心電監(jiān)測(cè)儀需在多導(dǎo)聯(lián)間切換，對(duì)信號(hào)完整性與安全性要求極高。CBMG719 的 ±0.01nA 漏電流大幅降低 μV 級(jí)心電信號(hào)的失真風(fēng)險(xiǎn)，先斷后通機(jī)制避免導(dǎo)聯(lián)切換時(shí)的信號(hào)短路，保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。60dB以上的串?dāng)_隔離度防止多導(dǎo)聯(lián)信號(hào)干擾，-40℃~+125℃寬溫適應(yīng)不同臨床環(huán)境，1.8V~5V供電兼容設(shè)備內(nèi)置鋰電池，靜態(tài)功耗<0.01μW使設(shè)備續(xù)航延長(zhǎng)至24小時(shí)以上，滿足便攜式醫(yī)療設(shè)備的嚴(yán)苛需求。

4.視頻開(kāi)關(guān)：高清機(jī)頂盒信號(hào)切換

高清機(jī)頂盒需實(shí)現(xiàn)HDMI、AV等多路視頻信號(hào)的切換，要求高帶寬與低損耗。CBMG719的200MHz帶寬支持1080P視頻信號(hào)傳輸，2.5Ω導(dǎo)通電阻減少信號(hào)衰減，確保畫(huà)質(zhì)清晰。-87dB@1MHz的關(guān)斷隔離度避免未選中通道的信號(hào)干擾，12ns高速切換無(wú)畫(huà)面延遲，SOT-23-6封裝適配機(jī)頂盒緊湊設(shè)計(jì)，5V供電與TTL兼容接口簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，提升設(shè)備信號(hào)切換的穩(wěn)定性與流暢度。

5.工業(yè)自動(dòng)化：機(jī)器人傳感器信號(hào)切換

工業(yè)機(jī)器人的多傳感器（如視覺(jué)、力覺(jué)）信號(hào)切換需適應(yīng)高溫車(chē)間環(huán)境。CBMG719的-40℃~+125℃寬溫特性可在-40℃低溫啟動(dòng)與+125℃高溫運(yùn)行，30mA持續(xù)電流（S/D端）承載傳感器信號(hào)電流，800~1200mA限流保護(hù)防止過(guò)載損壞。先斷后通機(jī)制避免傳感器信號(hào)短路，2.5Ω導(dǎo)通電阻確保測(cè)量精度，MSOP-8封裝的206℃/W熱阻（θJA）保障散熱，有效提升機(jī)器人控制系統(tǒng)的可靠性。