多路复用器问题

　　模拟开关和多路复用器常见问题解答

　　在要求针对模拟信号控制和选择指定传输路径的电子系统的设计中，模拟开关和多路复用器已成为必要元件之一。这些器件广泛的应用在各种场合，包括多通道数据采集系统、过程控制、仪器仪表、视频系统等。

　　20 世纪 60 年代晚期的开关和多路复用器均以分立式 MOSFET 器件设计，并用小型PC板或模块生产。随着CMOS工艺的发展(以相同的基板生产优异的PMOS和NMOS晶体管)，开关和多路复用器在 20 世纪 70 年代中期快速转向了集成电路形式，推出了广受欢迎的 AD7500 系列(1973 年问世)以及其他产品。1976 年推出了带介质隔离系列，支持±25V 的输入过压(超出供电轨)，而且不易闩锁。这些早期的 CMOS 开关和多路复用器主要设计用于处理最高±10V 的信号，并工作于±15V 的电源之下。1979 年，ADI 公司推出大获成功的 ADG200 系列开关和多路复用器。1988 年 ADG201 系列问世，该器件采用专有的线性兼容 CMOS 工艺(LC2MOS)制成。这些器件在±15V 电源下可支持最高±15V 的输入信号。

　　实力支招!开关和多路复用器三种常见故障这样处理

　　当模拟或数字输入超过绝对最大额定值时，即会出现过压状况。举三个栗子，说说在使用模拟开关时应考虑到的一些常见问题。

　　1电源缺失且模拟输入端存在信号

　　在某些应用中，在模块的电源缺失时，来自远程位置的输入信号可能依然存在。当电源缺失时，供电轨可能会变为地，或者一个或多个供电轨可能悬空。如果电源变为地，输入信号可使内部二极管呈正偏，因而开关输入端的电流将流向地，这时如果电流未受限制，则会损坏该二极管。(图1)

　　如果失电导致电源悬空，输入信号可以通过内部二极管给器件供电。因此，开关(可能还有采用其 VDD电源供电的任何其他器件)可能会上电。

　　模拟开关和多路复用器设计到恶劣环境下面临的挑战及解决方案

　　此外，每个集成电路都有制造商规定的一些绝对最大额定值;设计时必须留意这些额定值，才能确保性能可靠且达到公布的技术规格。一旦超过这些绝对最大额定值，则无法保证工作参数;甚至可能导致内置ESD、过压或闩锁保护失效，从而导致器件(并有可能更进一步)损坏或出现故障。

　　本文描述了工程师在将模拟开关和多路复用器设计到恶劣环境下所用模块中时面临的挑战，并提供了一些一般解决方案建议，以供电路设计人员用来保护容易损坏的器件。另外，文中介绍了一些新款集成开关和多路复用器，这些器件在过压保护、防闩锁特性和故障保护上均有所改善，能够处理常见应力状况。