作為硬件設(shè)計工程師,在信號切換電路開發(fā)中,常面臨 “機(jī)械繼電器體積大、功耗高”“普通模擬開關(guān)失真嚴(yán)重”的痛點。今天要解析的CBMG601,是一款專為解決這些問題打造的CMOS單刀單擲(SPST)常開模擬開關(guān),其各項性能參數(shù)均來自實測數(shù)據(jù),從電源適配到場景落地均貼合工業(yè)級需求,下面從核心特性到實際應(yīng)用展開全面說明。

產(chǎn)品定位:機(jī)械繼電器的高可靠性替代方案
CBMG601 采用CMOS工藝,核心結(jié)構(gòu)為單刀單擲(SPST),默認(rèn)設(shè)計為常開(NO)模式——僅需通過TTL/CMOS兼容的邏輯信號(IN引腳)即可控制通斷,輸入“1”時開關(guān)導(dǎo)通,輸入“0”時關(guān)閉,無需復(fù)雜時序配置,上手門檻極低。
相較于傳統(tǒng)機(jī)械繼電器,其優(yōu)勢尤為突出:
可靠性更強(qiáng):無機(jī)械觸點磨損,避免了繼電器因觸點氧化、老化導(dǎo)致的故障,使用壽命大幅延長;
功耗極低:靜態(tài)電流(IDD)典型值僅0.001μA,最大值不超過1μA,遠(yuǎn)低于機(jī)械繼電器的mA級功耗,對電池供電系統(tǒng)友好;
封裝小巧:提供 6 引腳SOT-23、8引腳MSOP兩種小型化封裝,PCB占用面積比同功能繼電器縮小50%以上,適配小型化設(shè)備設(shè)計;
低失真特性:導(dǎo)通電阻典型值低于 3.3Ω,且導(dǎo)通電阻平坦度優(yōu)異,特別適合對信號失真敏感的場景。
核心技術(shù)參數(shù):從性能維度拆解優(yōu)勢
模擬開關(guān)的核心競爭力集中在 “導(dǎo)通性能、電源適配、信號完整性、環(huán)境可靠性”四大維度,CBMG601的實測參數(shù)精準(zhǔn)匹配工業(yè)級需求,具體如下:
靈活電源架構(gòu):雙 / 單電源無縫適配
支持雙電源(±2.7V至±5.5V) 與單電源(+2.7V至+ 5.5V) 兩種供電模式,無需額外電源轉(zhuǎn)換模塊,可直接融入工業(yè)控制(常用±5V)、便攜設(shè)備(常用3.3V)等不同電壓架構(gòu)的系統(tǒng),無需因電源類型額外選型,大幅降低設(shè)計復(fù)雜度。
導(dǎo)通性能:低阻 + 低平坦度,保障信號低失真
導(dǎo)通電阻與平坦度是影響信號傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),實測數(shù)據(jù)按 “雙電源”“單電源”場景分別優(yōu)化,滿足不同設(shè)計需求:
雙電源場景(VDD=+4.5V,VSS=-4.5V,工作溫度- 40℃至+ 85℃):導(dǎo)通電阻(Ron)典型值2Ω,最大值3.3Ω;導(dǎo)通電阻平坦度(RFLAT (ON))典型值0.2Ω,最大值0.75Ω,在±4.5V信號范圍內(nèi)電阻波動極小,有效避免信號失真;
單電源場景(VDD=+4.5V,GND=0V,工作溫度- 40℃至+ 85℃):導(dǎo)通電阻典型值3.5Ω,最大值8Ω,滿足中高精度信號傳輸需求,尤其適配對功耗敏感的單電源系統(tǒng)。
信號特性:軌到軌 + 雙向?qū)щ?,設(shè)計更靈活
軌到軌工作:導(dǎo)通時輸入信號范圍可覆蓋電源軌 ——單電源下為0V至VDD,雙電源下為VSS至VDD,無需擔(dān)心信號因超出范圍被截斷,例如3.3V單電源系統(tǒng)中可直接傳輸0~3.3V全幅度模擬信號;
雙向?qū)щ?/strong>:源極(S)與漏極(D)引腳無固定輸入/輸出方向,導(dǎo)通時信號可雙向傳輸,既可用作“輸入信號切換”,也能實現(xiàn)“雙向電源路徑控制”,減少器件選型限制。

環(huán)境可靠性:工業(yè)級防護(hù),適應(yīng)惡劣場景
寬溫工作:工作溫度范圍 - 40℃至+ 85℃,儲存溫度范圍- 65℃至+ 150℃,可在高低溫極端環(huán)境(如戶外檢測設(shè)備、航空電子設(shè)備)中穩(wěn)定運行;
ESD 防護(hù):具備 2kV 靜電防護(hù)能力,降低生產(chǎn)與使用過程中靜電對芯片的損壞風(fēng)險,提升系統(tǒng)抗干擾性;
低漏電流:關(guān)閉與導(dǎo)通狀態(tài)下,漏電流最大值均為 ±1nA(雙/單電源場景一致),避免微弱信號(如MEMS傳感器信號)被漏電流干擾,保障數(shù)據(jù)采集精度。
封裝與引腳設(shè)計:貼合生產(chǎn)與布局需求
封裝選型:小尺寸與易焊接兼顧
CBMG601 提供兩種小型化封裝,電氣性能完全一致,選型僅需參考PCB空間與焊接工藝:

兩種型號均采用 “編帶和卷盤”包裝,每卷3000個,適配自動化貼裝生產(chǎn)線,符合量產(chǎn)需求。
引腳功能:清晰定義,避坑指南
CBMG601 的引腳功能設(shè)計簡潔明確,MSOP-8(8引腳)與SOT23-6(6引腳)核心功能一致,僅MSOP-8多2個“無連接(NC)”引腳,具體定義與設(shè)計注意事項如下:

典型應(yīng)用場景:精準(zhǔn)匹配行業(yè)需求
結(jié)合實測性能,CBMG601 在以下場景中表現(xiàn)突出,可直接落地應(yīng)用:
自動測試設(shè)備(ATE):低導(dǎo)通電阻平坦度(最大值 0.75Ω)保障測試信號低失真,180MHz帶寬(雙電源場景)適配中高頻測試需求,有效提升測試精度;
電池供電系統(tǒng):1μA 靜態(tài)電流大幅延長電池續(xù)航,例如便攜式傳感器模塊,單節(jié)鋰電池供電可實現(xiàn)數(shù)月待機(jī);
通信系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集:軌到軌信號范圍覆蓋通信信號全幅度,±1nA漏電流減少采集誤差,適合4G/5G基站信號切換或工業(yè)傳感器數(shù)據(jù)采集;
電源布線:雙向?qū)щ娞匦钥蓪崿F(xiàn)多路徑電源切換,例如冗余電源系統(tǒng)中,通過 CBMG601 切換主備電源,低功耗特性避免額外能耗;
航空電子設(shè)備:工業(yè)級寬溫范圍(-40℃至+ 85℃)與ESD防護(hù)(2kV),適配航空領(lǐng)域惡劣的工作環(huán)境。
設(shè)計注意事項:規(guī)避參數(shù)禁區(qū),保障可靠性
在實際設(shè)計中,需嚴(yán)格遵守 CBMG601 的實測參數(shù)邊界,避免器件損壞:
電壓禁區(qū):VDD 與VSS間最大壓差為13V,VDD至GND電壓范圍為- 0.3V至+ 6.5V,模擬/數(shù)字輸入電壓范圍為- 0.3V至VDD+0.3V,超出此范圍會導(dǎo)致芯片永久損壞;
電流禁區(qū):S/D 引腳持續(xù)電流最大值為100mA,脈沖電流(1ms脈沖、占空比≤10%)最大值為200mA,建議在外部設(shè)計過流保護(hù)電路(如串聯(lián)自恢復(fù)保險絲);
焊接溫度控制:引腳焊接溫度需控制在 10 秒內(nèi)不超過300℃,紅外回流溫度不超過260℃,避免高溫?fù)p壞芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu);
電源濾波:在 VDD、VSS與GND間并聯(lián)0.1μF陶瓷電容,減少電源噪聲對模擬信號的干擾,提升信號穩(wěn)定性。
小結(jié):適配與局限清晰,選型更精準(zhǔn)
CBMG601 是工業(yè)級中高精度模擬切換場景的高性價比選擇——它解決了機(jī)械繼電器的體積、功耗痛點,也規(guī)避了普通模擬開關(guān)的失真問題,適合電流≤100mA、頻率≤180MHz、對可靠性與小型化有要求的場景。
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