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关于模拟多路开关的咨询

avatar zhidong jiang 提问时间: 2023-07-21 14:15:32 / 已解决
Other Parts Discussed in Thread: OPA320, TS3A27518E, TS5A3359

关于模拟多路开关的咨询

应用背景是这样的:
   将模拟多路开关应用于电荷传感器感应极和电荷放大器之间,拟通过外部单片机控制模拟多路开关的选通,

 

   前期设计的单通道电荷放大器前段时间已经做好并且已经在实验中了,现在准备做多路。


   感应电流范围估计值在4e-9到2.2e-6 A,这样级别的电流通过模拟开关的某一路后,由于模拟开关的导通电阻,不知道损耗大不大?此外,模拟开关的输入电容和输出电容等对后级电荷放大器会造成什么影响?


   模拟多路开关是放在电荷放大器前还是后面合适?


   电荷放大器选用的是OPA320,现麻烦推荐一款模拟多路开关。

   如果不行,那就只能将电荷放大器放到模拟开关前了,这样采集通道方面可以节省,不过这样就需要多路电荷放大器单元了。

   麻烦解答,谢谢!

 

 

6个回答
  • avatar Decapton Wang
    回答时间: 2023-07-21 14:41:21

    放在后面合适。

    模拟开关有一个指标,叫pC,意思是开关闭合(打开)时会储存一部分电荷,打开(闭合)时会把这部分电荷泄放到开关两端,哪一端的阻抗小电荷就更倾向于从哪一端泄放。那么由于开关电荷泄放造成的瞬态电压过冲/欠冲=pC/CL,CL是开关后面挂的电容负载。如果把pC的影响考虑进来,那么肯定是放在放大器后面合适,因为传感器太敏感,插在传感器和放大器之间的模拟开关很可能恶化传感器的信号质量。

    目前官网上pC参数最好的是TS3A27518E,你可以对照手册看一下,同时根据你电路里的容性负载情况计算一下由于开关电荷泄放造成的误差电压。

  • avatar zhidong jiang
    回答时间: 2023-07-21 14:58:34

    谢谢!

    模拟开关的开和断是否 也等于是个电容在工作?另外,导通电阻对信号有何影响?

  • avatar Decapton Wang
    回答时间: 2023-07-21 15:15:57

    1. 模拟开关闭合时等效为一个小电阻,打开时等效成一个开路,电容说的是开关两端的输入电容和负载电容。

    2. 导通电阻会随输入信号的幅度变化,最大到最小可能有几百毫欧姆的差别。不过如果输入的信号摆幅很小,则这个导通电阻的差别也会很小,感觉应该不会造成太大问题。比如你第一级是传感器,后两级是放大级,如果开关插在二三级之间,那么从第二级输出向外看,看到的是开关导通电阻和第三级输入电阻的串联,如果第三级输入电阻很大,那么0.x Ohm的电阻造成的影响应该可以忽略的。

  • avatar jacky han
    回答时间: 2023-07-21 15:37:22

    TS5A23159DGSR这个也可以考虑,1Ω 双路 SPDT 模拟开关、5V/3.3V 2 通道 2:1 多路复用器/多路解复用器

    韩建 | Jacky

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  • avatar Chen Toynbee
    回答时间: 2023-07-21 16:00:59

    对于像4nA这样的小电流,你不应该关心模拟开关的导通电阻,因为电荷放大器的输入阻抗非常高。

    你更应该关心模拟开关的漏电流:包括对电源、地和各个输入通道间的,还有模拟开关在OFF状态下的泄露电流

  • avatar Chen Toynbee
    回答时间: 2023-07-21 16:29:11

    举例:我最近用的TS5A3359 SP3T 模拟开关

    OFF状态下输入脚的漏电流:最大-20nA ~ +20nA(IC上电状态下,25C),最大-150nA ~ +150nA(IC上电,-40C~+85C)

    ON状态下输入脚的漏电流:最大-220nA ~ + 220nA(-40C ~ + 85C)

    很显然,你不能把这个模拟开关用在电荷放大器的前端。

    附赠一个人经验:能切换大信号,就别去切换小信号。

    大信号损失那么一点点不要紧,小信号损失一点点,伤不起啊,亲

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