ADP1190：集成式負(fù)載與信號(hào)開關(guān)的卓越之選

在當(dāng)今電子設(shè)備不斷追求小型化、低功耗和高性能的時(shí)代，一款優(yōu)秀的負(fù)載開關(guān)和信號(hào)開關(guān)組合器件對(duì)于提升設(shè)備的整體性能至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下Analog Devices公司推出的ADP1190——一款集成了500 mA負(fù)載開關(guān)和四路信號(hào)開關(guān)的芯片。

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一、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

1. 寬泛的輸入電壓范圍

ADP1190的輸入電壓范圍為1.4 V至3.6 V，這使得它能夠適應(yīng)多種不同的電源供電環(huán)境，無論是小型的電池供電設(shè)備，還是一些對(duì)電源電壓要求較為靈活的應(yīng)用場(chǎng)景，都能輕松應(yīng)對(duì)。

2. 低導(dǎo)通電阻設(shè)計(jì)

• 負(fù)載開關(guān)：在3.6 V的電源電壓下，負(fù)載開關(guān)的 (RDS _{ON }) 僅為60 mΩ，并且具備主動(dòng)放電功能。低導(dǎo)通電阻能夠有效降低開關(guān)導(dǎo)通時(shí)的功率損耗，提高電源的使用效率，減少熱量產(chǎn)生。
• 信號(hào)開關(guān)：四路常開的單刀單擲（SPST）信號(hào)開關(guān)在1.8 V時(shí)的 (RDS _{ON }) 為2 Ω，并且一側(cè)具有主動(dòng)下拉功能。這保證了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性，減少信號(hào)失真。

3. 強(qiáng)大的電流承載能力

能夠提供500 mA的連續(xù)工作電流，足以滿足大多數(shù)中小功率負(fù)載的供電需求。例如在一些便攜式設(shè)備的音頻模塊、攝像頭模塊等，都可以穩(wěn)定供電。

4. 超低的靜態(tài)電流

關(guān)機(jī)電流小于0.7 μA，這對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)的設(shè)備來說，能顯著延長(zhǎng)電池的續(xù)航時(shí)間。比如在一些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或者可穿戴設(shè)備中，低靜態(tài)電流可以讓設(shè)備在不工作時(shí)消耗極少的電量。

5. 超小的封裝尺寸

采用1.2 mm × 1.6 mm × 0.5 mm、12 - 球、0.4 mm間距的晶圓級(jí)芯片尺寸封裝（WLCSP），占用的印刷電路板（PCB）面積小于1.92 (mm^{2})。這種超小封裝對(duì)于空間有限的應(yīng)用，如手機(jī)、智能手表等便攜式設(shè)備來說，是非常理想的選擇。

二、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

1. 移動(dòng)通訊設(shè)備

在手機(jī)中，ADP1190可用于SIM卡斷開開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)SIM卡電源和信號(hào)的有效控制，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。當(dāng)需要更換SIM卡或者進(jìn)行一些安全操作時(shí)，可以方便地切斷電源和信號(hào)連接。

2. 消費(fèi)電子設(shè)備

像數(shù)碼相機(jī)和音頻設(shè)備，ADP1190能夠?yàn)槠涮峁┓€(wěn)定的電源供應(yīng)和信號(hào)切換功能。在相機(jī)的電源管理模塊中，它可以根據(jù)不同的工作狀態(tài)靈活控制電源的通斷；在音頻設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的切換和隔離。

3. 便攜式和電池供電設(shè)備

對(duì)于各種依靠電池供電的便攜式設(shè)備，如平板電腦、便攜式醫(yī)療設(shè)備等，ADP1190的低功耗和小尺寸特性，能夠有效降低設(shè)備的功耗，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，同時(shí)節(jié)省電路板空間。

三、詳細(xì)規(guī)格參數(shù)

1. 輸入輸出電壓相關(guān)

• 輸入電壓范圍：在工作結(jié)溫 (TJ) 為 - 40°C 至 + 85°C 時(shí)，輸入電壓 (V{IN}) 范圍是1.4 V至3.6 V。
• 使能輸入閾值：不同輸入電壓范圍下，使能輸入（EN）的邏輯高電壓、邏輯低電壓以及上拉電阻等參數(shù)都有明確規(guī)定，以確保芯片能夠準(zhǔn)確響應(yīng)控制信號(hào)。

2. 電流參數(shù)

• 模擬開關(guān)關(guān)斷電流：在使能端（EN）接輸入電壓 (V_{IN}) 或懸空，且工作結(jié)溫 (TJ) 為 - 40°C 至 + 85°C 時(shí)，模擬開關(guān)關(guān)斷電流 (I{A_OFF}) 典型值為0.4 μA，最大值為2 μA。
• 負(fù)載開關(guān)電流：連續(xù)負(fù)載開關(guān)電流在環(huán)境溫度 (T_A = 25°C) 時(shí)為 ±1 A，在 (T_A = 85°C) 時(shí)為 ±500 mA。

3. 電阻參數(shù)

• 負(fù)載開關(guān)導(dǎo)通電阻：在不同的輸入電壓和負(fù)載電流條件下，負(fù)載開關(guān)的導(dǎo)通電阻 (RDS {ON }) 有所不同。例如在 (V{IN}=3.6 V)、(I_{LOAD}=200 mA)、(EN = 1.5 V) 時(shí)，典型值為60 mΩ。
• 信號(hào)開關(guān)導(dǎo)通電阻：在不同輸入電壓和負(fù)載電流下，信號(hào)開關(guān)的導(dǎo)通電阻也有相應(yīng)的規(guī)定，如在 (V{IN}=3.6 V)、(I{LOAD}=10 mA)、(EN = GND) 時(shí)，最大值為0.6 Ω。

4. 其他參數(shù)

• 輸出放電電阻：負(fù)載開關(guān)輸出和每個(gè)模擬開關(guān)輸出的放電電阻 (R_{DIS}) 典型值為215 Ω。
• - 3 dB帶寬：在 (V{IN}=3.6 V)、(R{LOAD}=50 Ω)、(C{LOAD}=5 pF) 條件下，- 3 dB帶寬 (BW{3dB}) 為50 MHz。
• 開關(guān)延遲時(shí)間：開啟延遲時(shí)間 (t{ON}) 典型值為5 ms，關(guān)斷延遲時(shí)間 (t{OFF_DLY}) 在不同條件下也有相應(yīng)的規(guī)定。

四、工作原理剖析

ADP1190是一款集成了四個(gè)信號(hào)開關(guān)的高端負(fù)載開關(guān)。負(fù)載開關(guān)和信號(hào)開關(guān)通過使能引腳 (overline{EN}) 上的低電平信號(hào)開啟。該引腳上的4 MΩ上拉電阻允許它由集電極開路或機(jī)械開關(guān)驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)芯片禁用時(shí)，T1至T4引腳以215 Ω的標(biāo)稱電阻主動(dòng)下拉。使能引腳 (overline{EN}) 上有一個(gè)5 ms的去抖計(jì)數(shù)器，用于機(jī)械開關(guān)。也就是說，(overline{EN}) 必須保持低電平5 ms，芯片才能被啟用。如果在這個(gè)超時(shí)時(shí)間之前 (overline{EN}) 變?yōu)楦唠娖?，?jì)數(shù)器將重置并重新開始5 ms的計(jì)數(shù)。 信號(hào)路徑由一個(gè)導(dǎo)通電阻為2 Ω的PMOS/NMOS傳輸門控制。先斷后通的邏輯控制確保在信號(hào)路徑啟用之前，主動(dòng)下拉功能關(guān)閉。

五、使用注意事項(xiàng)

1. 絕對(duì)最大額定值

在使用ADP1190時(shí)，要注意各個(gè)引腳相對(duì)于地的電壓范圍，以及連續(xù)負(fù)載開關(guān)電流、存儲(chǔ)溫度范圍、結(jié)溫等絕對(duì)最大額定值。超過這些額定值可能會(huì)導(dǎo)致器件永久性損壞。

2. 靜電防護(hù)

該器件是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，盡管產(chǎn)品具有專利或?qū)Ｓ?a href="http://m.brongaenegriffin.com/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但受到高能量ESD時(shí)仍可能損壞。因此，在操作和使用過程中，要采取適當(dāng)?shù)腅SD預(yù)防措施，避免性能下降或功能喪失。

3. 散熱設(shè)計(jì)

由于芯片的結(jié)溫與環(huán)境溫度、功耗以及封裝的熱阻有關(guān)，在高功率耗散和熱阻較差的應(yīng)用中，可能需要降低最大環(huán)境溫度。在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，要密切關(guān)注熱板設(shè)計(jì)，以確保芯片在合適的溫度范圍內(nèi)工作。

綜上所述，ADP1190憑借其出色的性能、超小的尺寸和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在電子設(shè)備的電源管理和信號(hào)切換方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品時(shí)，可以充分考慮這款芯片的特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)更高效、更穩(wěn)定的設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際使用過程中，有沒有遇到過類似芯片的一些特殊問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。