在工業(yè)級(jí)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，確保系統(tǒng)的高可靠性是一個(gè)核心挑戰(zhàn)。特別地，在處理過(guò)壓保護(hù)時(shí)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法往往需要增加額外組件，如瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)二極管和限流電阻，這不僅增加了成本，還可能引入新的問(wèn)題。代理銷售ADI公司旗下全系列IC電子元器件中芯巨能為您介紹了一種基于ADI公司的四通道單刀單擲(SPST)開關(guān)ADG5412F的創(chuàng)新解決方案，該方案通過(guò)集成雙向ESD單元實(shí)現(xiàn)了高效、可靠的過(guò)壓保護(hù)，同時(shí)保持了信號(hào)鏈的精度。

隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，對(duì)電子系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。特別是在面對(duì)瞬態(tài)過(guò)壓事件時(shí)，如何有效保護(hù)敏感元件成為設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵考量之一。傳統(tǒng)方法通常依賴于外部TVS二極管和限流電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)，但這些方法存在局限性，包括增加信號(hào)延遲、電容效應(yīng)以及斷電狀態(tài)下缺乏保護(hù)等問(wèn)題。因此，開發(fā)一種既能提供高效過(guò)壓保護(hù)又能維持信號(hào)鏈精度的解決方案顯得尤為重要。

傳統(tǒng)過(guò)壓保護(hù)策略主要依賴于外部TVS二極管，用于箝位瞬態(tài)電壓峰值。例如，在正瞬態(tài)電壓脈沖發(fā)生時(shí)，電流通過(guò)D1流向VDD以箝位電壓；對(duì)于負(fù)瞬態(tài)電壓，則通過(guò)D2將其箝位到VSS。然而，這種方法存在幾個(gè)主要缺點(diǎn)：

信號(hào)延遲與電容效應(yīng)：增加的外部組件會(huì)導(dǎo)致信號(hào)上升和下降時(shí)間延長(zhǎng)，并可能產(chǎn)生電容效應(yīng)。

斷電狀態(tài)下的失效風(fēng)險(xiǎn)：在電源關(guān)閉的情況下，電路無(wú)法提供有效的過(guò)壓保護(hù)。

成本與空間限制：額外的保護(hù)組件增加了系統(tǒng)成本并加劇了空間限制問(wèn)題。

ADG5412F技術(shù)詳解

為了解決上述問(wèn)題，ADI公司推出了ADG5412F，一款集成了雙向ESD單元的四通道SPST開關(guān)。其關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)如下：

高耐壓能力：ADG5412F能夠承受高達(dá)±55 V的永久過(guò)壓。

內(nèi)置ESD保護(hù)：每個(gè)通道都配備了能處理高達(dá)5.5 kV瞬態(tài)電壓的ESD單元。

低導(dǎo)通電阻和平坦度：典型值分別為10 Ω和0.5 Ω，確保信號(hào)鏈的高精度。

防閂鎖特性：所有條件下均具備防閂鎖功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。

故障保護(hù)機(jī)制

ADG5412F采用了一種新型的故障保護(hù)架構(gòu)，通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)輸入電壓并與VDD或VSS上的電壓進(jìn)行比較，從而有效地箝位瞬態(tài)電壓。在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)壓情況下，受影響的通道會(huì)自動(dòng)打開，而其他通道仍能正常工作。這種設(shè)計(jì)不僅提高了系統(tǒng)的整體可靠性，還避免了由于瞬態(tài)電壓導(dǎo)致的潛在損害。

實(shí)際應(yīng)用案例

在實(shí)際應(yīng)用中，ADG5412F已被證明適用于多種惡劣環(huán)境下的高精度測(cè)量場(chǎng)景。例如，在工業(yè)自動(dòng)化、測(cè)試設(shè)備及航空航天領(lǐng)域，ADG5412F展示了其卓越的性能和可靠性。相比傳統(tǒng)的分立式保護(hù)方案，它顯著簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，減少了所需外部組件的數(shù)量，優(yōu)化了空間使用效率，同時(shí)保證了精密信號(hào)鏈的出色表現(xiàn)。