AND8304/D アナログ・スイッチへのインタフ ェース

© Semiconductor Components Industries, LLC, 2011

March, 2017 − Rev. 2

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AND8304JP/D

AND8304/D

アナログ・スイッチへのインタフ ェース

アナログ・スイッチのコントロールを

1.8 V のでしても"#か ?

はじめにアナログ・スイッチは どこにでもわれてい ます。アナログ・スイッチはでもな いため、オーディオやデータ、ポート、

などのサブシステムにおいて!"を#$す

る%&'()で*+されています。,-を./

0するのに+でき、1のデータ・タイプで

1

3 のインタフェース・コネクタを9+したり、 : に)プロセッサへの<:=なアクセスを>?にす ることができます。アナログ・スイッチは、%&+

システム@でAをさせることなく、'?

をBCさせたりアクセスDをEFさせるためのGH なIJとしてよく+されます。KなLMとトレー ドオフをPすれば、<:=なQRとSにT0さ れたURとのいをVみWすことができます。

コントロール

TXYをめたアナログ・スイッチのZ[が、

コントロール]^_`のTabcをdeするコ ントロール]^cfgです。コントロール]^は セレクトともhばれ、

Figure 1

にiすとおり、スイッ チのjk

( / または NO/NC)

をUdします。この]

^はl、グランドとd

DC cとのでnりoわ

るデジタル,によって

b

され、たいていは

CODEC

やベースバンド・プロセッサなど、よりs

tなuAチップセットからられてきます。<

にこれらのチップセットがbvするwcはa

くなる<Iなので、xy>?なcはzされま す。{:に、アナログ・スイッチは|ずしもxy cで{じc}を~けるわけではありません。

えば、<=な€Jの

1

つはバッテリから‚ス イッチにyすることによって、コントロール]^

cよりもƒがいcだけでなく、:と9に

„えず…0するcが†‡されるようになります。

このˆ‰、Š‹にグランドとスイッチ

V CC でnり

oわるコントロール]^cにT0されたスイッ チをŒ+したシステムでは、がVじる>?

Dがあります。

Figure 1. Control Input of Switch NO

NC Control Input

COM

Ž されているs‘のアナログ・スイッチ のˆ‰、コントロール]^の‰‘に‚’さ れる]^バッファは、“”

CMOS

または

TTL

インバ ータです。これらのインバータの•は

Figure 2

のよ うにモデル0されます。これらのインバータをb する]^,は、P—=にはグランドとインバータ への†‡

V CC で

nりoわるデジタル,です。

アナログ・スイッチのˆ‰、インバータの

V _CC

は lスイッチの

V _CC

と{じです。しかし、 アナロ グ・スイッチを+している*くのシステム@

は、コントロール]^c

V _IN

をスイッチに†‡さ れているc

V _CC

よりもaくできる˜!Dを™んで います。

Figure 2. Static CMOS Inverter V

_CC

Control Input Output to Switch

まず、

V _IN

の

“H”

レベルをš›にa}させることが できるかどうかœ"するために@が#べるの が、アナログ・スイッチ・データシートの

V _IH

LM です。

V IH

レベルおよび

V IL

レベルは、

Figure 3

にiす とおり、インバータ]^で!とみなされるために

žŸする|$があるT

“H” cおよびTs “L” c

をdeします。

Figure 3. V

_IH

and V

_IL

Levels with Respect to V

_CC

and Ground

GND V

_IL

V

_IH

V

_CC

V

_IN

toggles between Low and High States and must swing Above V

_IH

and Below V

_IL

to be considered valid

V

_TH

 ¡から、V

IH

はかなり.¢にdされており、

5 V CMOS

、

V _IH = 0.7 * V _CC

、 ま た は

5 V TTL

、

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APPLICATION NOTE

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V _IH = 2.0 V

のいずれかにQする£”¤が¥+される

ˆ‰もよくあります。これらのLMは、グランドと

3 V

や

5 V

などの¦%=いcのでnりoわる ,をbする&に、”§すべきレベルにQして¨‘

な©'をªえます。

V _CC

がa}したˆ‰でも、コン トロール]^をbする,は«¬として<に{

じソースからられるため、その:®でスイッチ

V CC

¤が¯であっても°±に‰させることができ ます。 におけるKないは、アナログ・スイッ チは、アナログやデジタルなどsきく²なるAブ

ロックに{:に³びついているˆ‰もよくあること です。

V _CC

、

V _IN

、およびデータ´をbする, が

Figure 4

にiすアプリケーションのように、²な る

3

つのソースから¡ていることも·しくありませ ん｡これによって、スイッチにQする,¸¹およ びc$ºに»¼がVじます。

V _IH

レベルが½¾=

な£”だけを+し、]¿なÀ)なしにdされる

ˆ‰、システム@はÁ*スイッチがアプリケー ションに|$なcfgや˜!DをÂえているよう に+えないとÃうこともあるかもÄれません。

Figure 4. Example of Various Sources for Voltages and Signal Swings Surrounding an Analog Switch V

_CC

CODEC Audio

Amp

Battery of Portable Device +

−

)*の+,

V _CC

よりもはるかにaい

V _IH

¤でスイッチをš›に vbさせることができる>?Dがありますが、その トレードオフが¯かをÄるには、

V IH

LMのソース をPするとよいでしょう。

V IH

LMと

V IL

LMはÅ Iとも、インバータの,¤c

V _TH

¤に£づいてC

&にした¤です。インバータへのcFÆ:に

は、

V _TH

はインバータ、いてスイッチがnりoわ るcとしてdeされます。このcは

V CC cお

よびÇÈで…0し、

V _IH

と

V _IL

のにÉまります。

この,¤cが、ÊにTcnoポイントとして

dされないPËが 2

つあります。その

1

つは、この

,¤は̜ではなく V _CC

やÇÈにQしても*…b することです。

Figure 5

に、

V CC

にQして…0すると きの,¤cのをiします。このcは、

V _IN

が グランドから

V _CC

または

V _CC

からグランドに…0す るときのアプローチのIEにÍじて、わずかに²な るポイントにÉまります。アナログ・スイッチの

@は、

š›な

V IH

レベルをdするときには、

これらのバリエーションのすべてをÎÏに]れ、い くらかのš›マージンをŸった¤をÑ-する|$が あります。

Figure 5. V

_CC

vs. V

_TH

V

_CC

(V)

5.1 4.7

4.3 5.5

3.9 3.5 3.1 2.7 0 0.2 0.4 0.6 1.0 1.6 1.8 2.0

V

IN

(V) 0.8 1.2 1.4

V TH

が‚

V IH

¤または

V IL

¤として+されない もう

1

つのPËは、システム@がコントロール ]^を̜に,¤cでbするˆ‰は、スイッチ に

V _CC

ラインからsきながれ、デバイスのÒ れが.lにsきくなる

(

:として

mA

Ó

)

ÔÕとな ります。,¤cからさらに/れると、

V IN

の

“H”

¤ と

“L”

¤がdされ、スイッチのÒれはÖし ます。これは

Figure 6

でœ"でき、*1の²なる

V _CC

にQするM々な

V IN

¤におけるÒれをiしてい ます。このグラフから

V _IN

がレールツーレールでn りoわると、

V _CC

に0Øなく、1=Òれは.l にさくなります。しかし、

V IN

の

“H”

jkcがa くなると、Òれがهします。えば、

V _CC

が

3.3 V

で、

V _IN

の

“H”

jkcが

2.5 V

のˆ‰、Òれ は2なく

5 m A

ÚÛになります。このcをさらに

1.8 V

までa}させると、Òれは

100 m A

にهし ます。このは、アプリケーションで、スイッチ が%&+バッテリから‚bvしているときなど、

えば

1.8 V

のÜd

V _IN

を

2.7

〜

4.2 V

の>…

V _CC cと

ペアにしようとするとÞß0します。ここで、Òれ

はその:®の V _CC

にÍじて、

< 1 m A

から

450 m A

のfgで…0します。

*くのシステム

@が

450 m A

のÒれは、

どの:®でも*3ぎるとÎえる>?Dがあります。

しかし、レールツーレールでnりoわるときでも、

コントロール]^cがFÆまたはa}するとき、

なくともà:にわたってこのÒれが#Vす ることをPする|$があります。s‘のコント ロール]^,はデジタル・タイプの,ですがá

›âãではなく、4äごとにあるåÈのæちFがり :とæ}り:がçします。グランドから

V _CC

への¸¹:、]^,は

V IN

レベルを3する|

$があり、è=にレベルに05する I _CC

Òれ をVじます。

V _IN

の

“H”

jkが

V _CC

よりもaくなった

ˆ‰、

V IN

が

“H”

jkにéまるり、ÒれはQÍ する¤のままです。これはすべての

CMOS

]^•

にQして6えます。

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オン・セミコンダクターの234

オン・セミコンダクターは、Zにacチップセ ットに³びついているようにされたìしいコン トロール]^バッファを#しました。このìしい

•は

2

つの$なY“を7íします。スイッチン グをÑ-する8°T

V _IH

¤をaくすること、およ び

V _IN

¤のìたなîïfgにわたってaいÒれ をÑ-することです。

Figure 7

にオン・セミコンダク ターの

NLAS5223BL

のÒれð-をiします｡この

グラフは、

2.7 V

、

3.3 V

、

4.2 V

の

3

9のスイッチ

V CC cにQÍする V IN

での“”Òれをiしま す｡ìしい•では、Òれはよりñいfgの

V _IH

¤にわたってs¹にÖします。えば、

Figure 6

お よび7のグラフを¦%すると、

4.2 V

の

V CC

と

1.8 V

の

V _IH

は、オリジナルの•のˆ‰は

450 m A

、ìしい

•のˆ‰は

100 m A

で、Òれがs¹にòóされ ます｡

V

_CC

= 2.7 V

V

_CC

= 3.3 V

V

_CC

= 4.2 V

Figure 6. V

_IN

vs. I

_CC

, Standard Control Input V

_IN

(V)

3.5 2.5

2.0 4.0

1.5 1.0 0.5 0 0 100 200 300 500 800 900 1000 I

CC

( m A)

400 600 700

3.0 1100

1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

1.8

Figure 7. V

_IN

vs. I

_CC

of ON Semiconductor’s NLAS5223BL with Optimized Control Input

V

_CC

= 2.7 V V

_CC

= 3.3 V

V

_CC

= 4.2 V

V

_IN

(V)

3.5 2.5

2 4

1.5 1 0.5 I

CC

( m A)

3 500

0 450

400

350 300

250

200 150

100 50

0

Òれ¤がaいˆ‰でも、

V _IH

がどれだけaい cでš›にbvできるかについてzがあります。

このことはnoポイントをdeする,¤cは1¤

またはパラメータにÍじて…0し、!"=なスイッ チをÑ-するためにš›マージンをžŸする|$が あるöを:べた;<に=ります。データシートに>

?されている V IH

¤は、ÅIの$/をÎÏしたもの です。オン・セミコンダクターの

NLAS5223BL

は、

Ts

4.3 V

の

V _CC

レベルのˆ‰はT

1.6 V

の

V _IH

レベ ルでš›にbvするようにされています。この シナリオでは、

2.7

〜

4.2 V

で…0するバッテリc

200 m A

÷FのÒれをVじることはなく、グラン ドと

1.6 V

でnりoわるコントロール]^でbvさせ るときには、<にそれよりもはるかにaくなりま す。

オン・セミコンダクターのデータ・スイッチおよ びオーディオ・スイッチのポートフォリオには、

1.8 V

÷}などのaいベースバンドcでコントロー

ル]^をbできるようにされた、ìしいデバ イスがùまれます。ìたに#@されたデバイスの データシートには、…0する

V _IN−

レベルにQする

I _CC

Òれグラフがùまれており、システム@に スイッチへのインタフェースにH+>?なトレード オフとオプションの›úûをüxします。このA‡

ýþにより、@はアプリケーションEけにSに T0されたアナログ・スイッチ・ソリューション に<づきます。

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ON SemiconductorびON SemiconductorのロゴはON SemiconductorというをうSemiconductor Components Industries, LLC しくはその のび/またはの におけるです。ON Semiconductorは、、、トレードシークレット()との に!する"を# します。ON Semiconductorの$%/ の&'!(リストについては、*+のリンクからご-いただけます。www.onsemi.com/site/pdf/Patent−Marking.pdf. ON Semiconductorは./なしで、0123の$%の45を 6うことがあります。ON Semiconductorは、いかなる7の8での$%の&9:について#;しておらず、また、お<=の$%において>?の@'や'からAじたBC、

に、DE、FE、GHなIJなどKLのIJに!して、いかなるBCもMうことはできません。お<=は、ON SemiconductorによってNOされたサポートやアプリケー ションSTのUVにかかわらず、すべてのWX、YZ、[\:の]^あるいは_の`aをbむ、ON Semiconductor$%を'したお<=の$%とアプリケーションについてK LのBCをMうものとします。ON Semiconductorデータシートやd=1にeされるfg:のある「_」パラメータは、アプリケーションによってはkなることもあり、lm の:gもnFのopにより4qするfg:があります。「_」パラメータをbむすべてのrパラメータは、ご'になるアプリケーションに@じて、お<=のstuvw においてxyz;されるようお{い|します。ON Semiconductorは、そのやそのの"の+、いかなるライセンスも}しません。ON Semiconductor$%は、A~

€‚や、いかなるFDA (ƒ%„…%†)クラス3の„‡ˆ‰、FDAがŠ‹しないŒにおいてŽKもしくはのものとyされる„‡ˆ‰、あるいは、‘’への“”を!(

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