ADG453BRZ

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 компактном корпусе SOIC-16 для поверхностного монтажа. Особенностью ADG453BRZ является наличие четырех независимых нормально замкнутых (NC) ключей, способных коммутировать сигналы с амплитудой до ±25В. Это устройство широко используется в измерительном оборудовании, системах промышленной автоматизации, медицинских приборах и телекоммуникационных системах, где требуется высокая надежность и безопасное состояние при отключении питания.

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. Ток утечки в закрытом состоянии не превышает 1 нА при комнатной температуре. Корпус SOIC-16 обеспечивает оптимальное сочетание компактности и удобства монтажа. Ключевой особенностью является нормально замкнутая конфигурация каналов, обеспечивающая проводящее состояние при отключении питания, что критично для систем безопасности. Компонент сохраняет стабильные характеристики в промышленном температурном диапазоне от -40°C до +85°C.

Типы применений и их особенности

ADG453BRZ находит применение в разнообразных электронных системах благодаря своим уникальным характеристикам:

Системы безопасности и аварийной защиты - нормально замкнутая конфигурация ключей обеспечивает автоматический переход в безопасное состояние при сбоях питания, что критично для защитных систем с высоковольтными сигналами.

Медицинское диагностическое оборудование - сочетание высокого рабочего напряжения и отказоустойчивой конфигурации делает компонент идеальным для создания надежных диагностических приборов с повышенными требованиями к безопасности.

Системы промышленной автоматизации - возможность коммутации сигналов промышленного уровня с обеспечением безопасного состояния при отказе питания повышает надежность автоматизированных систем управления.

Телекоммуникационное оборудование с резервированием - нормально замкнутая конфигурация обеспечивает автоматическое переключение на резервные каналы при отказе основных, что повышает надежность систем связи.

Измерительные приборы с функцией самодиагностики - комбинация высоковольтной коммутации и безопасного состояния при отключении позволяет создавать защищенные измерительные системы с контролем работоспособности.

Схема

Внутренняя структура ADG453BRZ построена на основе специализированной высоковольтной КМОП-технологии и содержит четыре независимых ключа типа SPST с нормально замкнутыми контактами. Каждый ключ включает пару комплементарных МОП-транзисторов с повышенным пробивным напряжением. Схемотехника разработана таким образом, чтобы при отсутствии управляющего сигнала или отключении питания ключи находились в проводящем состоянии. 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. Схема также содержит цепи компенсации инжекции заряда, что особенно важно при работе с высокоимпедансными источниками сигнала.

Интересные факты

При разработке ADG453BRZ инженеры Analog Devices решили сложную задачу обеспечения нормально замкнутого состояния при сохранении высоких изоляционных характеристик, что потребовало создания специальной топологии кристалла.

Несмотря на противоположную функциональность, ADG453BRZ имеет практически идентичные динамические характеристики с ADG452BRZ, что позволяет использовать их в одних и тех же схемах при необходимости изменения логики работы.

Компонент обеспечивает гарантированное замкнутое состояние контактов при напряжении питания ниже 1В, что особенно важно для систем с плавным снижением напряжения при отключении питания.

В отличие от многих высоковольтных коммутаторов, ADG453BRZ сохраняет низкий уровень шумов и искажений даже при коммутации сигналов с максимальной амплитудой.

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