ADG452BRUZ

Введение

Перед нами высокопроизводительный аналоговый коммутатор от компании Analog Devices, предназначенный для прецизионной коммутации высоковольтных сигналов в современных электронных системах. Данный компонент представляет собой четырехканальный КМОП-коммутатор с конфигурацией каналов типа SPST (Single Pole Single Throw), выполненный в ультракомпактном корпусе TSSOP-16 для поверхностного монтажа, на что указывает суффикс BRUZ. Особенностью ADG452BRUZ является повышенное напряжение коммутируемых сигналов до ±25В в сочетании с миниатюрными размерами, что делает его идеальным для применения в портативных устройствах с высоковольтными сигналами. Это устройство широко используется в компактном измерительном оборудовании, портативных медицинских приборах, мобильных системах сбора данных и телекоммуникационных системах, где критичны как высокое рабочее напряжение, так и минимальные габариты.

Основные характеристики

Рассматриваемый компонент отличается способностью коммутировать сигналы с амплитудой до ±25В, что существенно превышает возможности стандартных аналоговых ключей. Сопротивление в открытом состоянии составляет около 60 Ом, что обеспечивает приемлемое падение напряжения при передаче сигнала. Время переключения составляет приблизительно 180 наносекунд, позволяя использовать коммутатор в системах с умеренными требованиями к быстродействию. Устройство функционирует в диапазоне питающих напряжений от ±15В до ±25В, что необходимо для обеспечения коммутации высоковольтных сигналов. Ток утечки в закрытом состоянии не превышает 1 нА при комнатной температуре, гарантируя высокую изоляцию неактивных каналов. Корпус TSSOP-16 имеет существенно меньшие габариты по сравнению с SOIC-16, что позволяет значительно снизить занимаемую площадь на печатной плате. Компонент сохраняет стабильные характеристики в промышленном температурном диапазоне от -40°C до +85°C, что позволяет использовать его в оборудовании, эксплуатируемом в различных климатических условиях.

Типы применений и их особенности

ADG452BRUZ находит применение в разнообразных электронных системах благодаря своим уникальным характеристикам:

Портативные высоковольтные измерительные приборы - ультракомпактный корпус и способность коммутировать сигналы с амплитудой до ±25В позволяют создавать миниатюрные многодиапазонные измерительные устройства с батарейным питанием.

Мобильное медицинское диагностическое оборудование - сочетание высокого рабочего напряжения и миниатюрных размеров делает компонент идеальным для создания портативных диагностических приборов с расширенными возможностями.

Компактные системы автоматизированного тестирования - возможность плотного размещения компонентов на печатной плате позволяет создавать многоканальные коммутационные матрицы с высокой плотностью монтажа.

Телекоммуникационное оборудование нового поколения - миниатюрные размеры и высокие характеристики обеспечивают создание компактных систем связи с расширенным динамическим диапазоном сигналов.

Высоковольтные портативные аудиосистемы - низкие искажения при высоком рабочем напряжении позволяют использовать компонент в высококачественных мобильных аудиоустройствах с повышенной выходной мощностью.

Схема

Внутренняя структура ADG452BRUZ построена на основе специализированной высоковольтной КМОП-технологии и содержит четыре независимых ключа типа SPST с нормально разомкнутыми контактами. Каждый ключ включает пару комплементарных МОП-транзисторов с повышенным пробивным напряжением, обеспечивающих коммутацию высоковольтных сигналов. Управление осуществляется через четыре независимых логических входа, совместимых с TTL/КМОП уровнями. Для защиты от перенапряжений предусмотрены встроенные защитные цепи на всех аналоговых входах и выходах. Конструкция оптимизирована для минимизации перекрестных помех между каналами за счет специальной топологии кристалла с расширенными изоляционными областями. Схема также содержит цепи компенсации инжекции заряда, что особенно важно при работе с высокоимпедансными источниками сигнала. Выходные каскады разработаны с учетом минимизации искажений при передаче аналоговых сигналов в широком диапазоне амплитуд.

Интересные факты

При разработке ADG452BRUZ инженеры Analog Devices решили сложную задачу размещения высоковольтной схемотехники в ультракомпактном корпусе TSSOP, сохранив при этом необходимые изоляционные промежутки между элементами.

Несмотря на миниатюрные размеры, компонент обеспечивает электрическую прочность между каналами до 500В, что критично для применений, требующих высокой изоляции между коммутируемыми цепями.

Специальная технология формирования затворов транзисторов обеспечивает исключительно низкую инжекцию заряда — менее 5 пКл даже при максимальном рабочем напряжении, что критично для работы с высокоточными аналого-цифровыми преобразователями.

В отличие от многих высоковольтных коммутаторов, ADG452BRUZ сохраняет стабильное сопротивление канала в открытом состоянии во всем диапазоне рабочих температур с отклонением не более ±15%, что обеспечивает предсказуемые характеристики в различных условиях эксплуатации.

Компонент имеет повышенную устойчивость к электростатическому разряду (до 2 кВ по модели человеческого тела), что особенно важно для высоковольтных устройств с миниатюрными размерами, где традиционные методы защиты от ESD применить сложнее.