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容錯(cuò)模擬開(kāi)關(guān)

2076062 2022-11-18 | pdf | 143.73KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

在某些應(yīng)用中，電路板設(shè)計(jì)人員添加電路來(lái)保護(hù)模擬開(kāi)關(guān)輸入免受超過(guò)電源軌的電壓影響。當(dāng)存在這些電壓時(shí)，不僅開(kāi)關(guān)必須經(jīng)受住它們，而且——為了保護(hù)開(kāi)關(guān)下游的電路——來(lái)自開(kāi)關(guān)輸出的電壓必須保持在其電源軌內(nèi)。此外，當(dāng)為開(kāi)關(guān)供電的電源關(guān)閉時(shí)，開(kāi)關(guān)必須承受其輸入端存在的電壓，并且下游電路必須再次避免可能造成損壞的電壓。上述所有內(nèi)容不僅適用于模擬開(kāi)關(guān)，也適用于模擬多路復(fù)用器。在某些應(yīng)用中，電路板設(shè)計(jì)人員添加電路來(lái)保護(hù)模擬開(kāi)關(guān)輸入免受超過(guò)電源軌的電壓影響。當(dāng)存在這些電壓時(shí)，不僅開(kāi)關(guān)必須經(jīng)受住它們，而且——為了保護(hù)開(kāi)關(guān)下游的電路——來(lái)自開(kāi)關(guān)輸出的電壓必須保持在其電源軌內(nèi)。此外，當(dāng)為開(kāi)關(guān)供電的電源關(guān)閉時(shí)，開(kāi)關(guān)必須承受其輸入端存在的電壓，并且下游電路必須再次避免可能造成損壞的電壓。上述所有內(nèi)容不僅適用于模擬開(kāi)關(guān)，也適用于模擬多路復(fù)用器。這些問(wèn)題（稱為“故障”）通常是在開(kāi)關(guān)輸入無(wú)意中連接到較高電平電壓時(shí)引起的。當(dāng)系統(tǒng)組件發(fā)生故障時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)故障情況，將為其供電的高壓電源短路到與之相連的開(kāi)關(guān)。另一種情況也可能是原因：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立電源為開(kāi)關(guān)及其周圍電路供電時(shí)，如果這些電源以錯(cuò)誤的順序上電，則可能會(huì)在開(kāi)關(guān)電源電壓上電之前在開(kāi)關(guān)輸入端施加電壓. 當(dāng)然，解決最后一個(gè)問(wèn)題的方法是按正確的順序簡(jiǎn)單地對(duì)電源進(jìn)行排序。這通常意味著首先打開(kāi)正電源，然后是負(fù)電源，然后是任何輸入。在電源之間添加二極管，這樣就不需要按特定順序?qū)?yīng)品進(jìn)行排序，也可以工作。除了主電源電壓外，還具有邏輯電源的開(kāi)關(guān)也會(huì)出現(xiàn)電源排序問(wèn)題。如果開(kāi)關(guān)的邏輯電源在主電源之前出現(xiàn)，則會(huì)導(dǎo)致鎖存條件。同樣，所有這些都適用于模擬多路復(fù)用器和模擬開(kāi)關(guān)。這些問(wèn)題（稱為“故障”）通常是在開(kāi)關(guān)輸入無(wú)意中連接到較高電平電壓時(shí)引起的。當(dāng)系統(tǒng)組件發(fā)生故障時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)故障情況，將為其供電的高壓電源短路到與之相連的開(kāi)關(guān)。另一種情況也可能是原因：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立電源為開(kāi)關(guān)及其周圍電路供電時(shí)，如果這些電源以錯(cuò)誤的順序上電，則可能會(huì)在開(kāi)關(guān)電源電壓上電之前在開(kāi)關(guān)輸入端施加電壓. 當(dāng)然，解決最后一個(gè)問(wèn)題的方法是按正確的順序簡(jiǎn)單地對(duì)電源進(jìn)行排序。這通常意味著首先打開(kāi)正電源，然后是負(fù)電源，然后是任何輸入。在電源之間添加二極管，這樣就不需要按特定順序?qū)?yīng)品進(jìn)行排序，也可以工作。除了主電源電壓外，還具有邏輯電源的開(kāi)關(guān)也會(huì)出現(xiàn)電源排序問(wèn)題。如果開(kāi)關(guān)的邏輯電源在主電源之前出現(xiàn)，則會(huì)導(dǎo)致鎖存條件。同樣，所有這些都適用于模擬多路復(fù)用器和模擬開(kāi)關(guān)。工程師經(jīng)常通過(guò)使用外部電阻來(lái)限制故障期間流入開(kāi)關(guān)（或多路復(fù)用器）的電流來(lái)解決上述問(wèn)題。給定足夠的電路板空間，這種方法工作得相當(dāng)好。然而，當(dāng)使用這種技術(shù)時(shí)，一個(gè)開(kāi)關(guān)或多路復(fù)用器輸入上的故障會(huì)導(dǎo)致其余輸入的不準(zhǔn)確，當(dāng)需要在非故障線路上保持準(zhǔn)確的模擬信號(hào)時(shí)，這是一個(gè)問(wèn)題。此外，故障電壓可能會(huì)通過(guò)外部電阻器和開(kāi)關(guān)/多路復(fù)用器，從而損壞下游電路。電阻二極管網(wǎng)絡(luò)消除了這些問(wèn)題，但顯著增加了過(guò)程中的元件數(shù)量。工程師經(jīng)常通過(guò)使用外部電阻來(lái)限制故障期間流入開(kāi)關(guān)（或多路復(fù)用器）的電流來(lái)解決上述問(wèn)題。給定足夠的電路板空間，這種方法工作得相當(dāng)好。然而，當(dāng)使用這種技術(shù)時(shí)，一個(gè)開(kāi)關(guān)或多路復(fù)用器輸入上的故障會(huì)導(dǎo)致其余輸入的不準(zhǔn)確，當(dāng)需要在非故障線路上保持準(zhǔn)確的模擬信號(hào)時(shí)，這是一個(gè)問(wèn)題。此外，故障電壓可能會(huì)通過(guò)外部電阻器和開(kāi)關(guān)/多路復(fù)用器，從而損壞下游電路。電阻二極管網(wǎng)絡(luò)消除了這些問(wèn)題，但顯著增加了過(guò)程中的元件數(shù)量。Maxim 開(kāi)發(fā)了一種新的流程和架構(gòu)來(lái)解決這些問(wèn)題。這種新方法標(biāo)志著三串聯(lián) FET 技術(shù)（如下所述）的重大進(jìn)步，因?yàn)樗试S軌到軌操作，并且導(dǎo)通電阻顯著降低。新技術(shù)使用片上傳感電路來(lái)檢測(cè)故障情況的存在；當(dāng)傳感電路檢測(cè)到故障時(shí)，開(kāi)關(guān)會(huì)關(guān)閉，以防止故障通過(guò)開(kāi)關(guān)或多路復(fù)用器傳遞到其他敏感電路。在故障情況下，只有漏電流流入開(kāi)關(guān)或多路復(fù)用器，消除了與電源損壞相關(guān)的芯片損壞的可能性。與它們的三 FET 前輩一樣，使用這種新工藝和架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)和多路復(fù)用器在電源關(guān)閉時(shí)恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)，Maxim 開(kāi)發(fā)了一種新的流程和架構(gòu)來(lái)解決這些問(wèn)題。這種新方法標(biāo)志著三串聯(lián) FET 技術(shù)（如下所述）的重大進(jìn)步，因?yàn)樗试S軌到軌操作，并且導(dǎo)通電阻顯著降低。新技術(shù)使用片上傳感電路來(lái)檢測(cè)故障情況的存在；當(dāng)傳感電路檢測(cè)到故障時(shí)，開(kāi)關(guān)會(huì)關(guān)閉，以防止故障通過(guò)開(kāi)關(guān)或多路復(fù)用器傳遞到其他敏感電路。在故障情況下，只有漏電流流入開(kāi)關(guān)或多路復(fù)用器，消除了與電源損壞相關(guān)的芯片損壞的可能性。與它們的三 FET 前輩一樣，使用這種新工藝和架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)和多路復(fù)用器在電源關(guān)閉時(shí)恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)，采用這種新工藝和架構(gòu)的開(kāi)關(guān)包括 MAX4511/MAX4512/MAX4513 (quad SPSTs) 產(chǎn)品系列。多路復(fù)用器包括 MAX4508/MAX4509（單路 8 對(duì) 1 和雙路 4 對(duì) 1 多路復(fù)用器）系列。