探索LMS4684：低電壓雙SPDT模擬開關的卓越性能與應用

在電子設備的設計中，模擬開關是不可或缺的組件，它在信號路由、電源管理等方面發(fā)揮著關鍵作用。今天要給大家介紹的是德州儀器（TI）的LMS4684，一款低電壓、低導通電阻的雙單刀雙擲（SPDT）模擬開關，它在眾多應用場景中展現出了卓越的性能。

文件下載：lms4684.pdf

產品特性

低導通電阻

LMS4684的NC開關在2.7V電源下最大導通電阻僅為0.5Ω，NO開關最大導通電阻為0.8Ω。這種低導通電阻特性使得信號在傳輸過程中的損耗極小，能夠保證信號的高質量傳輸。

低功耗

在25°C環(huán)境下，其典型電源電流僅為5nA，再加上1.8 - 5.5V的單電源工作范圍，非常適合電池供電設備，有助于延長設備的續(xù)航時間。

小巧封裝

提供12凸點DSBGA和10引腳WSON（3x4mm）兩種微型封裝。這些封裝不僅節(jié)省了PCB空間，還能在小尺寸下提供出色的性能，降低成本。

引腳說明與連接

引腳功能

連接注意事項

這些器件的ESD保護有限，在存儲或處理時，應將引腳短接在一起或放置在導電泡沫中，以防止MOS柵極受到靜電損壞。

電氣特性與性能

導通電阻

NC開關和NO開關在不同條件下的導通電阻表現出色，如在2.7V電源、100mA電流時，NC開關導通電阻最小為0.3Ω，最大為0.5Ω；NO開關最小為0.45Ω，最大為0.8Ω。同時，通道間的導通電阻匹配度也很高，最大差異僅為60mΩ。

動態(tài)特性

開關的開啟時間（tON）和關閉時間（tOFF）都很快，在2.7V電源、特定負載條件下，tON典型值為38ns，tOFF典型值為22ns。此外，還具有2 - 15ns的先斷后通延遲（tBBM），確保了信號切換的穩(wěn)定性。

其他特性

電荷注入為200pC，關斷隔離在100kHz、50Ω負載下為 - 68dB，串擾為 - 72dB，這些特性都保證了信號的純凈度和穩(wěn)定性。

應用場景

電源路由

憑借其低導通電阻和雙SPDT結構，可實現高效的電源切換和分配，確保電源的穩(wěn)定供應。

電池供電設備

低功耗和寬電源范圍使其成為電池供電設備的理想選擇，如便攜式醫(yī)療設備、智能穿戴設備等。

通信電路

在通信電路中，可用于信號的切換和路由，保證信號的準確傳輸。

調制解調器和手機

在這些設備中，LMS4684可用于音頻信號的切換、天線選擇等功能，提升設備的性能。

應用注意事項

模擬輸入信號

模擬輸入信號范圍為GND到V+，且每個開關是雙向的，任何引腳都可以作為輸入或輸出。但在連接感性負載（如電機）時，需格外小心，因為開關關閉時產生的反電動勢可能會損壞開關。建議在電機兩端連接二極管進行保護。

數字控制輸入

IN引腳可驅動至5.5V，與電源電壓無關。但當控制引腳采用軌到軌驅動時，功耗會增加。

電源電壓

作為CMOS器件，應先給LMS4684施加電源電壓，再驅動其他引腳。若需要在施加電源電壓之前施加模擬信號，且信號源電流不超過20mA，可在電源電壓和V+引腳之間連接二極管進行輸入保護。同時，建議為其提供至少0.047μF的旁路電容，以保證電源的穩(wěn)定性。

關斷隔離

LMS4684的關斷隔離性能與負載阻抗有關，負載阻抗越高，關斷隔離性能越差?？赏ㄟ^降低負載阻抗（但不超過最大電流額定值）來提高關斷隔離性能，但過低的負載阻抗可能會導致信號失真。也可采用特定電路來在保持合理關斷隔離的同時擴展可用帶寬。

PCB布局與散熱考慮

WSON和DSBGA封裝的小尺寸節(jié)省了PCB空間，且具有出色的熱管理能力。WSON封裝的外露裸片連接墊內部連接到內部電路GND，將其焊接到PCB上的銅層可充分發(fā)揮其散熱能力。DSBGA封裝的B2和C2凸點雖無電氣連接，但可通過銅走線連接到GND引腳來增強散熱。

總結

LMS4684以其低導通電阻、低功耗、小巧封裝等特性，在眾多應用場景中展現出了卓越的性能。但在實際應用中，我們需要根據具體的需求和場景，合理選擇封裝、注意連接和使用細節(jié)，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。大家在使用LMS4684的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或有獨特的應用經驗呢？歡迎在評論區(qū)分享。