高速模擬開關(guān)的理想之選：ADV3219/ADV3220深度解析

在高速信號處理的領(lǐng)域中，模擬開關(guān)的性能往往決定了整個系統(tǒng)的成敗。今天，我們就來深入探討兩款高性能的2:1模擬多路復(fù)用器——ADV3219和ADV3220，它們在高速信號路由方面表現(xiàn)卓越，能滿足多種應(yīng)用場景的需求。

文件下載：ADV3220.pdf

產(chǎn)品特性

出色的AC和視頻性能

ADV3219/ADV3220的 -3dB信號帶寬超過800MHz（200mV p - p時為800MHz，2V p - p時為730MHz），擺率高達2800V/μs，能輕松處理高速信號。在視頻性能方面，它們在超過100MHz的頻率范圍內(nèi)具有0.1dB的增益平坦度，差分增益誤差僅為0.02%，差分相位誤差為0.02°（(R_{L}=150 Omega)），為視頻信號的高質(zhì)量傳輸提供了保障。

低功耗與高增益選擇

這兩款器件在(V_{s}= pm 5 ~V)的電源條件下，功耗僅為75mW，有效降低了系統(tǒng)的能耗。同時，ADV3219的增益為 +1，ADV3220的增益為 +2，用戶可以根據(jù)實際需求進行靈活選擇。

低串擾與高輸出阻抗

在5MHz時串擾低至 -82dB，100MHz時為 -60dB，有效減少了通道間的干擾。其輸出禁用功能具有高阻抗特性，允許多個器件連接而不會對輸出總線造成負載，方便構(gòu)建更大規(guī)模的開關(guān)陣列。

應(yīng)用領(lǐng)域

ADV3219/ADV3220的應(yīng)用范圍十分廣泛，涵蓋了視頻、數(shù)據(jù)通信和電信等多個領(lǐng)域。在視頻方面，可用于NTSC、PAL、S、SECAM、YUV和RGB等多種視頻格式的信號路由，以及MPEG、小波等壓縮視頻和3 - 級數(shù)字視頻（HDB3）的處理。在數(shù)據(jù)通信和電信領(lǐng)域，它們也能為高速信號的傳輸提供可靠支持。

工作原理

ADV3219/ADV3220采用雙電源供電，內(nèi)部由兩個輸入跨導(dǎo)級并聯(lián)，與一個單輸出跨阻級相連，后面跟隨一個單位增益緩沖器。內(nèi)部電壓反饋設(shè)置增益，ADV3219配置為增益1，ADV3220通過電阻反饋網(wǎng)絡(luò)和接地緩沖器實現(xiàn)增益2的操作。通過SELECT邏輯輸入控制輸入切換，(overline{EN})邏輯輸入可將輸出置于低功耗、高阻抗禁用模式。

關(guān)鍵參數(shù)與性能

動態(tài)性能

在動態(tài)性能方面，兩款器件表現(xiàn)出色。如 -3dB帶寬、增益平坦度、傳播延遲、建立時間等參數(shù)都能滿足高速信號處理的要求。以 -3dB帶寬為例，ADV3219在200mV p - p時可達840MHz，ADV3220在相同條件下為800MHz。

直流性能

直流性能同樣值得關(guān)注，增益誤差和增益匹配等參數(shù)保證了信號的穩(wěn)定傳輸。在無負載情況下，ADV3219和ADV3220的增益誤差均在0.75% - 1%之間。

輸出與輸入特性

輸出阻抗、輸出禁用電容、輸入失調(diào)電壓等參數(shù)也對系統(tǒng)性能有重要影響。例如，輸出阻抗在直流、啟用和禁用狀態(tài)下有不同的表現(xiàn)，合理的阻抗匹配有助于提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。

設(shè)計要點

電路布局

在電路布局時，要采用高速設(shè)計技術(shù)，使用低電感接地平面進行電源旁路，為輸入和輸出信號提供高質(zhì)量的返回路徑。電源應(yīng)使用0.1μF陶瓷電容進行旁路，并靠近器件放置，同時使用10μF鉭電容提供低頻高電流輸出驅(qū)動所需的儲能。輸入和輸出信號路徑應(yīng)采用帶狀線或微帶線控制阻抗，視頻系統(tǒng)通常使用75Ω特性阻抗，RF系統(tǒng)通常使用50Ω。

終端匹配

在受控阻抗情況下，器件的輸入和輸出需要終端電阻。輸入終端應(yīng)使用與輸入走線特性阻抗匹配的接地并聯(lián)電阻，并盡量靠近器件輸入引腳放置。輸出串聯(lián)終端電阻應(yīng)與輸出走線特性阻抗相同，并靠近器件輸出放置，以減少串聯(lián)寄生電感對增益平坦度和 -3dB帶寬的影響。

電容負載處理

當驅(qū)動電容負載時，高頻輸出可能會出現(xiàn)問題，如頻域中的峰值或時域中的過沖。如果出現(xiàn)負載電容過大、過沖過大或器件振蕩的情況，可以使用幾十歐姆的小串聯(lián)電阻來改善性能。

總結(jié)

ADV3219/ADV3220憑借其出色的性能、廣泛的應(yīng)用范圍和靈活的設(shè)計特點，成為高速信號處理領(lǐng)域中模擬開關(guān)的理想選擇。在實際應(yīng)用中，工程師們需要根據(jù)具體的系統(tǒng)需求，合理設(shè)計電路布局、進行終端匹配和處理電容負載，以充分發(fā)揮這兩款器件的優(yōu)勢。你在使用類似模擬開關(guān)時遇到過哪些問題？又是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。