【选型】模拟开关选型时需要关注的参数

时间： 2020-03-25 来源：润石科技

技术问答

模拟开关，是利用JFET或MOS的特性实现控制信号通路的开关，主要用来完成信号链路连接或断开的切换功能。由于它具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点，在各种自动控制系统和电子数码产品中得到了广泛应用。

传统CMOS工艺模拟开关的结构如图1所示。将NMOS与PMOS并联，可使信号在两个方向上同等顺畅地通过。门极用于控制开关的导通和截止，NMOS在Vgs为正的时候导通，在Vgs为负的时候截止，PMOS则反之。由于PMOS和NMOS的不同特性，导致他们组成的开关具有如下图所示的特性。NMOS和PMOS之间承载信号电流的多少由输入与输出电压比决定。由于开关对电流流向不存在选择问题，因而也没有输入端与输出端之分。两个MOSFET由内部反相与同相逻辑控制下导通或断开。CMOS开关的好处是轨到轨的动态范围，双向操作，在输入电压变化时，导通电阻保持不变。

静态参数（导通电阻，漏电流，逻辑控制触发电平）

①导通电阻RON，不同通道导通电阻的差异∆RON，导通电阻的平坦度R

导通电阻会导致信号有损失，尤其是当开关串联的负载为低阻抗时损失更大。应用中应根据实际情况选择导通电阻合适的开关。特别需要注意，导通电阻的阻值与电源供电电压有直接关系，通常电源电压越大，导通电阻就越小。

NMOS管在信号比较低时的导通电阻较小，而PMOS管则在输入信号较高时的导通电阻较小，两个电阻并联后，则在整个信号的有效范围内都比较低。

②漏电流Leakage Current

一个理想状态的开关要求导通状态下的电阻为零，断开状态下导通电阻趋于无限大，漏电流为零；而实际上开关断开时为高阻状态，漏电流不为零，常规的CMOS漏电流约1nA左右。开关断开时，漏电流会流入负载，从而引起额外的误差。如果信号源内阻很高，传输信号为直流量，就特别需要考虑模拟开关的漏电流，一般希望漏电流越小越好。

需要注意，如果通过模拟开关前端电路的阻抗大则漏电流的影响不容忽略，如果前端电路阻抗较小，则导通电阻的影响就会更大些。

③逻辑控制触发电平VIH,VIL：

VIH:可以被模拟开关识别成逻辑高电平的最小电平值

VIL:可以被模拟开关识别成逻辑低电平的最大电压值。

动态参数（导通\断开时间，传输延迟，电荷注入，管脚电容，最大数据速率，隔离度等）

①Ton/Toff:

开关接收到数字控制管脚的导通或断开信号后，输出真正反映输入信号导通或断开所需要的时间。

②T-break-before-make:

这个指标大部分针对单刀多掷的模拟开关而言的，比如对于一个1:2的模拟开关（SPDT），它的定义是从断开一个开关到打开另一个开关的时间。

③T-make-before-break：

与上面的参数类似，从打开开关到断开另外一个开关的时间。

④切换时间：T transition time：

从一个输入通道切换到另一个输入通道后，输出需要的切换时间。

⑤Tenable/disable time：

输入通道在使能和禁止时，所需要的的时间。

⑥Propagation delay:

信号出现在输入通道后，出现在输出通道的时间差。

⑦电荷注入：

用于衡量模拟开关在进行开和断操作时由于电荷的放电，导致出现在开关输出的毛刺电压。原理是开关导通时，对电容进行充电断开时，储存的电荷进行放电。对源端的放电不会引入误差，而对负载端的放电则会引入误差。显而易见，电荷注入会带来增益误差和直流失调误差。

⑧管脚寄生电容Cs(on),Cd(on),Cs(off),Cd(off),Cin

Cs(on) 导通时输入电容

Cd(on) 导通时输出电容；

Cs(off) 断开时的输入电容；

Cd(off) 断开时的输出电容；

Cin数字控制引脚上的寄生电容。

⑨-3dB带宽 -3dB Bandwidth：

开关导通时，增益衰减3dB的时候，可导通信号的频率被定义为带宽。

⑩隔离度Off Isolation：

当开关断开时，理想状态下，输出不应出现输入信号，实际上在输出会有与输入信号频率一样的信号，这是由于输入输出间的寄生电容引起的。隔离度参数越大越好，表示输出端耦合过去的信号越小。

⑪串扰Crosstalk：

对于2:1的复用器，当其中通道1导通时，通道2上会耦合出通道1的信号，Crosstalk用于衡量耦合信号的大小，参数值越大，表示耦合过去的信号幅值越小。

⑫总谐波失真 Total Harmonic Distort：

一些音频的信号处理对THD要求严格，THD定义为，信号功率与谐波及噪声的dB比值。测试时给开关输入一个正弦波，开关的输出会包含基波以及各次谐波，要注意的是导通电阻的平坦度也会影响THD的指标。

模拟开关应用场景

润石科技深耕细分领域，为不同的应用场景量身打造了多个系列的模拟开关：

①音频类应用

RS2117/RS2118非常适合用于降噪耳机，音箱，KVM、矩阵以及调音台等产品中。在音频系统中，对模拟开关的要求是可以过交流信号，并且需要消除瞬时放电脉冲通过扬声器时引起的POP音。这些瞬时脉冲通常由电源的通、断引起。下图是用RS2118设计的一种消除POP音的电路：

②通讯口扩展

USB接口复用：带宽550MHz模拟开关RS2227/RS2228

SPI接口复用，I2S信号切换：带宽300MHz模拟开关RS2299

UART、I2C接口扩展：RS2105/RS2058等

③多路信号分时采样

当电路中需要采集的信号量比较多的时候，ADC或者IO口不够用的时候可以使用模拟开关来做端口的扩展。在满足带宽和电源要求的情况下，RS2251/RS2252/RS2254多路复用器可以轻松应对这样的需求。

④耗尽型模拟开关RS550

当降噪耳机的电池电量耗尽时，或者需要控制外部输入的音源直接接入到音源时，可以直接使用耗尽型的模拟开关RS550，不供电下处于闭合导通状态

附：润石科技模拟开关选型树状图

润石科技集研产销于一体，自主研发产品百余种，主要包括运算放大器和比较器、模拟开关、线性稳压器、数据转换、模拟前端、微控制器等，广泛应用于工业控制、医疗电子、仪器仪表、汽车电子等领域。

润石科技将始终秉承“团结协作、自主创新、品质至上、成就客户”的经营理念，不断推出具备更强竞争力和良好市场前景的模拟/混合信号芯片产品，为中国芯崛起提供强劲动力，让润石芯跳动在电子产品世界的每个角落！

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全部评论（2）

yxf Lv7. 资深专家 2021-03-01

总结的不错
用户_9686 Lv8 2020-04-11

这个必须点赞！

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器件选型发布时间 : 2020-04-30

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器件选型发布时间 : 2022-02-17

润石科技（RUNIC）车规级模拟芯片选型指南

目录- 公司简介车规级产品介绍车规级产品

型号- RS4G00,RS6331,RS6332,RS550,RS4G86,RS6334,RS2252,RS2099,RS2253,RS1G17,RS2251,RS621PXF-Q1,RS4G08,RS1G14,RS0102,RS0104,RS8T245YS24-Q1,RS722PXK-Q1,RS0101,RS6332PXM-Q1,RS6332XK-Q1,RS624PXQ-Q1,RS431AYSF3-Q1,RS6331PXF-Q1,RS6G14XP-Q1,RS0108,RS622XQ-Q1,RS621P,RS8521,RS1T34XF5-Q1,RS8522,LM2901XQ-Q1,RS6334PXQ-Q1,RS0104YUTQH12-Q1,RS622PXM-Q1,RS8454XP-Q1,RS824,RS1T34,RS2254,RS706,RS2255,RS393XK-Q1,RS8557XF-Q1,RS821,RS8031XF-Q1,RS822,RS1G32,RS2G00,RS8651,RS2G86,RS622P,RS8652,RS8654,RS2G08,RS331XF-Q1,RS6334PXP-Q1,RS721PXF-Q1,RS2G07,RS2G04,RS1T45,RS1G00XC5-Q1,RS2266,RS432AYSF3-Q1,RS8524,RS2G125,RS2G126,RS4G32,RS621XF-Q1,RS621KXF-Q1,RS2G17,RS8T245,RS2G14,RS1G17XC5-Q1,RS624XQ-Q1,RS8907XF-Q1,RS4G126,RS4G125,RS244YTSS20-Q1,RS624P,RS8032,RS8552,RS721P,RS8551,RS8034,RS8554,RS8414XP-Q1,LM2903XM-Q1,RS8414PXQ-Q1,RS8454PXQ-Q1,RS1T45XC6-Q1,RS8031,RS2251XTSS16-Q1,RS0302,RS2323,RS4T245,RS2166,RS622XM-Q1,RS4G00XP-Q1,RS622XTDE8-Q1,RS722P,RS2G32,RS4T245XTSS16-Q1,RS1G125,RS1G126,RS1G14XF5-Q1,RS2T45,RS2058,RS2057,RS2299,RS8412PXK-Q1,RS0108YQ20-Q1,RS8452PXK-Q1,RS8452XK-Q1,RS8054,RS6G07,RS624PXP-Q1,LM2903XK-Q1,RS622PXTDE8-Q1,RS809,RS2T45XVS8-Q1,RS8051,RS6G04,RS8052,RS0202,RS2227,RS4T245XTQW16-Q1,RS2228,RS0204,RS8412XK-Q1,RS6332PXK-Q1,RS724XP-Q1,RS1G32XF5-Q1,RS810,RS1G08XC5-Q1,RS8T245YTSS24-Q1,RS811,RS0208,RS724P,RS6G17,RS1G00,RS1G86,RS8414XQ-Q1,RS2233YTSS16-Q1,RS1G07,RS1G08,RS6G14,RS1G04,RS622PXK-Q1,RS8411XF-Q1,RS803,RS2117,RS2118,RS1G125XF5-Q1,RS624XTDB14-Q1,RS2233,RS806,RS245,RS1G14XC5-Q1,RS244,RS0104YQ-Q1

选型指南 - 润石科技 - 2022/8/30 PDF 中文下载

润石科技（RUNIC）信号链和电源管理芯片产品选型指南（中英文）

描述- 江苏润石科技有限公司是一家专注于高性能、高品质模拟/混合信号集成电路研发和销售的高科技半导体设计公司。公司主要产品线分为两类：信号链和电源管理，其中信号链包含运算放大器、比较器、模拟开关、数据转换器、电平转换、电压基准源、逻辑器件；电源管理包含线性稳压器、DC/DC、负载开关、复位及马达驱动。产品广泛用于汽车电子、新能源、工业控制、消费类电子、医疗设备、安防监控、仪器仪表、智能家居以及信创等应用领域。

型号- RS1G11,RS2G139,RS2259B,RS7266,RS822S,RS393,RS151,RS1G17,RS50XX,RS1G14,RS8471,RS1G332,RS1G09,RS3112-Q1,RS381,RS1GT32,RS1GT34,RS07,RS266,RS8411-Q1,RS2G00,RS1G32,RS175,RS2G08,RS1G38,RS2G07,RS8491,RS2G04,RS1G34,RS8461P,RS0108-Q1,RS6332-Q1,RS299,RS2G241,RS2G125,RS2G126,RS8021,RS164,RS2587A,RS165,RS2587B,RS2G17,RS724-Q1,RS2G14,RS8462P,RS1507,RS622-Q1,RS1506,RS624P,RS8552,RS8551,RS721P,RS8554,LM2903H,RS6334-Q1,RS721S,RS1G373,RSA240,RS2117H,RS595,RS621-Q1,RS238,RS358,RS8561,RS8442,RS722P,RS8562,RS8441,RS1G240,RS8444,RS8564,RS1G125,RS1G126,RS1920,RS8558,RS2T245,RS8557,RS224,RS221,RS8559,RS222,RS8452,RS3G11-Q1,RS1G157,RS1430B,RS138,RS724P,RS1G00,LM331,RS821S,RS121,RS240,RS1G07,RS1G08,RS1G06,RS1G04,RS8581,RS1G386,RS1G02,RS1G139,RS124,RS245,RS2118H,RS122,RS0302-Q1,RS4T245-Q1,RS4G02,RS3G34,RS4G00,RS1G97,RS432AE,RS4G08,RS1G175,RS0102,RS1G125-Q1,RS1434,RS0104,RS6GT17,RS0101,RS6GT14,RS1438,RS0108,RS240T,RS1T34,RS6GT04,LM393,RS2G86,RS1T45-Q1,RS4G08-Q1,RS1461,RS8905-Q1,RS1T45,RS3750,RS6903,RS4G32,RS1472,RS8T245,RS8557-Q1,RS121P,RS2T45-Q1,RS8422P,RS721P-Q1,RS8032,RS8034,LM2904,RS8907-Q1,RS1G58,LM2901,RS8031,LM2903,RS1G57,RS2601,RS34XX-Q1,RS0302,RS199,RS432-Q1,RS2604,RS2G34,RS181,RS2G32,RS186,RS3G04,RS8452P,RS8464P,RS8488P,RS431AE,RS8054,RS3G11,RS1G74,RS393-Q1,RS8051,RS8052,RS3G14,RS1G79,RS0202,RS0204,RS0208,RS1G86,RS722P-Q1,RS1G08-Q1,RS2233-Q1,RS244-Q1,RS8454P,RS431-Q1,RS8T245-Q1,RS4G86,RS541T-Q1,RS8T245A,RS2251-Q1,RS2252,RS2253,RS3221,RS2251,RS8907,RS3217,RS8906,RS3215,RS8908,RS4GT08,RS8901,RS8905,RS3219,RS8904,RS6332P,RS6332S,RS3231,RS3232,RS2260,RS824,RS2259,RS2257,RS2254,RS706,RS2255,RS8910,RS8912,RS8911,RS821,RS822,RS6331S,RS6331P,RS8702-Q1,RS331-Q1,RS540T,RS3235,RS2268,RS3236,RS3112,RS2266,RS8920,RS8802,RS8452-Q1,RS1G32-Q1,RS8801,RS1GT125,RS4GT125,RS1GT126,RS724,RS3007,RS541T,RS3005,RS3002,RS8931,RS722,RS721,RS16T245A,RS1120,RS2323,RS1473,RS1118,RS73XX-1,RS2582,RS2583,RS2580,RS2099H,RS2T45,RS595T,RS244S,RS595S,RS244T,RS8412P,RS4GT32,RS6G07,RS1G17-Q1,LM2901-Q1,RS809,RS6G04,RS595-Q1,RS2227,RS2228,RS2588,RS2105,RS2102,RS245T,RS2103,RS0104-Q1,RS2101,RS810,RS8414-Q1,RS811,RS6G17,RS6334P,RS138T,RS6G14,RS4538,RS803,RS804,RS2599,RS802,RS2233,RS806,RS8414P,RS90LV011,RS8631,RS8752,RS6331,RS8751,RS6332,RS550,RS2GT08,RS8512,RS8754,RS8511,RS8632,RS6334,RS2099,RS90LV011B,RS2260-Q1,RS90LV047A,RS8454-Q1,RS553,RS432,RS8502,RS8504,RS431,RS555,RS4G157,RS8761,RS8521,RS621P,RS8762,RS8402,RS8522,RS8764,RS8401,RS90LV048A,RS4538-Q1,RS4040,RS8551-Q1,RS90LV012A,RS8514,RS421,RS8634,RS422,RS540,RS6331BP,RS541,RS321BK-Q1,RS8651,RS622P,RS8411,RS8652,RS8654,RS8412,RS8552-Q1,RS2252F,RS339,RS622A,RS8404,RS8524,RS331,RS573,RS574,RS8541,RS8662,RS8661,RS8664,RS8422,RS8542,RS8424,RS74HC74,RS2251F,RS4T774,RS1905,RS8414,RS8538,RS321,RS8539,RS324,RS4G126,RS4G125,RS8412-Q1,LM2903-Q1,RS6651,RS421V,RS2166,RS4T245,RS8701,RS0102-Q1,RS8702,RS8704,RS633,RS8411BP,RS2058,RS422V,RS2057,RS2299,RS6658,RS8837,RS624,RS621,RS622,RS75XX-1,RS1GT14,RS1GT17,RS1G14-Q1,RS8501,RS8622,RS8621,RS1GT08,RS1GT04,RS631B,RS521,RS524,RS522

选型指南 - 润石科技 - 2024.03 PDF 中英文下载

模拟开关能否当负载开关用？

模拟开关能通过的电流通常最大只有几百mA，并且是双向的，而负载开关是单向的，反向不能导通，故要根据实际应用要求来判断是否能用模拟开关代替负载开关。

技术问答发布时间 : 2024-10-30

润石科技模拟开关选型表

润石科技为客户提供了一系列的低压模拟开关，包含多种信号范围的单通道和多通道模拟开关产品，具有低导通阻抗（低至0.5Ω）、高速、高性能、小封装、选型丰富等特点

产品型号	品类	CH	Type	RON(@5V)（Ω）	-3dB Bandwidth（MHz）	VCC（V）	Iq（μA）	VINH(@5V)（V）	tON(@5V)（ns）	tOFF(@5V)（ns）
RS2101	模拟开关	1	1:2	3Ω	120MHz	1.8V~5.5V	1μA	0.6V~1.5V	29ns	17ns

选型表 - 润石科技立即选型

【产品】用于切换音频电路的双通道单刀双掷模拟开关RS2117/RS2118，单电源供电下能过的负压信号可达-2V

RS2117/RS2118是润石科技的双通道单刀双掷（SPDT）模拟开关，是专门为交流信号设计的带负摆幅的开关，其工作电压为2.5V~5.5V，最大通过信号范围为-2V~VCC，具有＜=1uA的超低功耗，提供QFN-1.4×1.8-10L小封装。

新产品发布时间 : 2019-12-27

模拟开关的耗电有多大？

模拟开关耗电很小，都是uA级别，大部分都是几个uA。

技术问答发布时间 : 2024-10-30

【应用】8通道模拟开关RS2251用于扫地机主机电机动作模式切换，关断泄漏电流典型值仅1nA

本文推荐采用润石科技推出的8通道模拟开关RS2251助力扫地机主机动作模式切换。该产品输入电压2.5V到5.5V之间工作，具有低导通电阻（48Ω典型值）和非常低的关断泄漏电流（1nA典型值），保证了低功耗；且具备-3dB带宽：180MHz。

应用方案发布时间 : 2023-01-30

RS2057 4.5Ω Low Voltage SPDT Analog Switch

型号- RS2057XH,RS2057,RS2057XC6

数据手册 - 润石科技 - REV C.4.1 - 2024/03/08 PDF 英文下载查看更多版本

模拟开关能否切换电流？

模拟开关能通过的电流与导通阻抗相关，通常最大只有几百mA，可以用于通过小电流。

技术问答发布时间 : 2024-10-30

江苏润石科技有限公司公司简介

型号- RS4G00,RS805X,RS550,RS393,RS2252,RS4552,RS2099,RS2253,RS4551,RS3221,RS2251,RS4G08,RS1G17,RS8907,RS8906,RS0102,RS8908,RS0104,RS0101,RS856X,RS8901,RS8905,RS3219,RS8904,RS0108,RS841XP,RS8521,RS72XP,RS52X,RS2259,RS2257,RS2254,RS2255,RS8910,RS8912,RS8911,RS12X,LM393,RS1G32,RS2G00,RS2274,RS2G08,RS2G04,RS3239,RS339,RS3237,RS3238,RS1T45,RS4567,RS3236,RS8538/9,RS331,RS2G125,RS8T245,RS3008,RS3009,RS724,RS3007,RS3005,RS3002,RS82X,RS875X,RS321,RS633X,RS851X,RS722,RS324,RS4G126,RS721,RS8552,RS8551,RS8554,AD8617,RS2323,RS4T245,RS2166,RS876X,RS4509,RS4508,RS852X,RS358,RS843XP,RS73XX-1,RS1G125,RS1G126,RS2T45,RS2058,RS4512,RS4511,RS72X,RS2057,RS2299,RS8558,RS8557,RS8559,RS865X,RS633XP,RS75XX-1,RS803X,R2266,RS62XP,RS6G04,RS2227,CD4053,RS2228,RS870X,CD4052,RS0204,CD4051,RS2105,RS2103,RS2101,RS0208,RS6G17,RS1G00,LM331,RS1G86,RS1G07,RS1G08,LM339,RS1G04,RS2117,RS62X,RS2118,RS2237,RS2233,RS855X,RS245,RS244,RS22X

商品及供应商介绍 - 润石科技 PDF 中文下载

润石科技（RUNIC）信号链和电源管理芯片产品选型指南（英文）

描述- Runic Technology‘s product portfolio includes op-amps, comparators, analog switches, data converters, level shifters, little logic ICs, voltage references, LDOs, DC/DCs, load switches, reset ICs. These products are widely used in various industries, such as consumer electronics, computing, communications, industrial, and automotive markets.

选型指南 - 润石科技 - 2024.03 PDF 英文下载