CD4053 gegen IM06TS

Ich bin dabei, ein Schaltmatrix-basiertes Testschema fertigzustellen. Ich benötige SPDT-Schaltelemente. Zwei Möglichkeiten, auf die ich gestoßen bin:

  1. CMOS-Umschaltung - CD4053
  2. Hermetisch dichte Signalrelais - IM06TS

Natürlich sind die Relais 6-8 Mal teurer, aber der absolute Preis der Komponenten ist hier nicht der limitierende Faktor. Wir sind mehr besorgt über einen niedrigen Serienwiderstand des Schalters selbst und die Vermeidung von Übersprechen zwischen Elementen.

Was würde Ihrer Meinung nach am besten von den beiden oben genannten Optionen funktionieren. Alle bekannten Möglichkeiten, CMOS-Schalter übersprechfrei zu machen, sind willkommen.

Unsere analogen Spannungswerte, die geschaltet werden, liegen im Bereich von 0–10 V, und diese werden in Schaltungen mit hoher Eingangsimpedanz eingespeist, sodass die Stromansteuerung des Schalters kein Problem darstellt.

Jede Hilfe ist sehr willkommen.

CMOS-Analogschalter sind der richtige Weg. Ich hatte noch nie Probleme mit Übersprechen.
+1 für Analogschalter. Relais wären besser geeignet, um höhere Stromlasten zu liefern, oder wenn Sie die Kontakte verwenden müssten, um Sicherheitsverriegelungen zu erstellen.
Bis zu welchen Frequenzen können Ihre Signale gehen und wie viel Isolierung benötigen Sie bei HF, wenn die Schalter geöffnet sind?

Antworten (2)

Die Relais sind die besten in Bezug auf die Signalqualität. Wenn Sie nach modernster Leistung suchen, haben Sie möglicherweise keine andere Wahl. Sie finden sie in vielen Präzisionsmessinstrumenten, einschließlich denen, die ich entworfen habe, und einschließlich vieler (wenn nicht der meisten) High-End-Tischinstrumente wie Multimeter und Funktionsgeneratoren. Es gibt einfach keinen Vergleich, wenn Sie die Leistung benötigen .

Dazwischen (Relais und billige Analogschalter) befinden sich teurere, hochwertige Analogschalter, die vollständiger spezifiziert sind, wie z. B. ADGxxx. Sie sind besser geschützt, haben einen viel geringeren Einschaltwiderstand und einen besser spezifizierten Leckstrom (in vielen Fällen 1 nA oder besser).

Analoge Schalter leiden unter einem relativ großen maximalen Leckstrom (zu Stromversorgungsschienen), mehr Nebensprechen zwischen Kanälen (nicht spezifiziertes Maximum), Feedthrough (der ausgeschaltete Schalter überträgt immer noch ein gewisses Signal), einem relativ großen Serienwiderstand, der mit Spannung und Temperatur variiert (und Einheiten- zu Einheit). Die Variabilität mit der Spannung bedeutet, dass auch eine Verzerrung erzeugt wird, die vom Lastwiderstand abhängt. Die Variabilität mit der Temperatur bedeutet, dass Offset und Verstärkung aufgrund des Leckstroms und des Lastwiderstands variieren, sodass selbst Niederfrequenzanwendungen nicht ungeschoren davonkommen.

Schauen Sie sich also die Zahlen an . Es gibt viele, viele Schaltungen, bei denen der Analogschalter gut genug oder mehr als gut genug ist, und einige, bei denen man mit den vielen Mängeln wirklich nicht leben kann.

Beachten Sie, dass sie in typischer (lügender) Datenblattweise einen relativ hohen Lastwiderstand verwenden, um die Verzerrung zu spezifizieren, und einen relativ niedrigen Lastwiderstand, um das Übersprechen und die Durchleitung zu spezifizieren. Wenn Sie den Lastwiderstand auf 10 K erhöhen, könnte der Feedthrough um bis zu 20 dB schlechter sein (10x schlechter), sodass Sie bei nur wenigen MHz einen beträchtlichen Teil des Eingangs auf benachbarten Kanälen sehen könnten. Eine Möglichkeit, dies zu vermeiden, besteht darin, zwei Schalter in Reihe zu verwenden und den Mittelpunkt mit Masse zu verbinden. Funktioniert auch für Relais!

Wenn Ihnen der fehlende Schutz gegen Überspannung und die schlechten oder fehlenden „Worst-Case“-Spezifikationen nichts ausmachen (d. h. keine Garantien, wenn Sie 1 uA Leckage anstelle der erwarteten 100 nA erhalten), ist die 405x-Serie von Schaltern wirklich nicht alles so schlecht mit sorgfältigem Design, und Sie können eine ziemlich gute Leistung aus ihnen herausholen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Reed-Relais würden Ihnen offensichtlich eine perfekte Isolierung und keinen "Ein" -Widerstand bieten, aber wie Sie sagten, sind sie viel teurer und würden auch viel mehr Platz beanspruchen, da Sie in jedem CD4053 drei SPDT-Schalter erhalten können.

Da Sie die Signale in hochohmige Eingänge einspeisen, sehe ich keinen Grund, warum Sie die CD4053 nicht verwenden können, da ihr "Ein" -Widerstand im Bereich von niedrigen bis mehreren hundert Ohm liegt. Ich würde immer noch eine auswählen, die den geringsten Widerstand hat, nämlich Fairchild (von den drei, die ich mir angesehen habe):

Fairchild: typical "on"resistance of 120 Ω at 10V
TI: typical "on"resistance of 180 Ω at 10V
SYC: typical "on"resistance of 400 Ω at 10V

Die Datenblätter scheinen keinen bestimmten Übersprechwert zu haben, der beispielsweise in dB ausgedrückt wird, aber sie geben an, dass der Verlust von einem Kanal zum anderen höchstens einige µA beträgt.