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治精微推出极高静电保护性能的40V多路复用器系列产品ZJG4428/9

时间:2023-12-20 阅读:
治精微推出极高静电保护性能的40V多路复用器系列产品ZJG4428/9

上海治精微电子有限公司(以下简称“治精微”),总部位于张江的高端模拟芯片方案供应商,宣布推出具有极高静电保护功能的40 V多路复用器系列芯片。包括8:1多路复用器ZJG4428和双通道4:1多路复用器ZJG4429,后者适用于切换差分信号。此系列精密模拟开关产品具有非常低的漏电流、出色的导通电阻平坦度、优异的静电保护性能,其人体静电放电模型 (HBM) 8 kV,器件充电模型 (CDM) 2 kV。它们和治精微已经发布的具有过压保护功能的40 V多路复用器ZJG4438ZJG4439,具有输入过压保护的40 V精密运算放大器ZJA3018,丰富和补充了治精微信号链高压产品线。它们可以广泛应用于过程控制 (PLC)分布式控制系统(DCS)精密数据采集精密仪器仪表自动测试设备(ATE)等场合。

ZJG4428ZJG4429采用SOIC-16TSSOP-16两种封装,和国际竞品的管脚排列完全兼容,见图1。客户可在已有解决方案中实现快速替换,无需做任何软、硬件修改便可获得更高的性能。

图1 ZJG4428、ZJG4429管脚示意图

与传统的继电器相比,高性能电子多路复用器ZJG4428、ZJG4429具有尺寸小功耗低易控制切换速度快使用寿命长的优点。大多数工业应用领域要求多路复用器能够处理±10 V以上的模拟信号,高压模拟开关不可或缺。治精微推出本系列产品,更好地满足了广大工业客户的迫切需求。

高压多路复用器经常会在系统对外接口的最前端使用,需要它们在具备良好电气性能的同时,也要有很高的安全性和可靠性。出于此种考量,特别是为了保护后续敏感、昂贵的电子器件,ZJG4428ZJG4429加强了抗静电设计,与ZJG4438ZJG4439相比,人体静电放电模型2 kV 提高到8 kV以上,器件充电模型1 kV提高到2 kV以上。

系统的高压器件若发生“闩锁”现象(LATCH UP)通常会产生严重的后果,轻则需要整个系统重新启动,重则引起损毁。ZJG4428ZJG4429保证全部管脚(包括输入、输出和逻辑控制管脚)都具有免闩锁特性,成功地解决了这个令人头疼的问题,简化系统设计及正常维护,进一步提高系统的可靠性。它们是国内少见的具备此种特性的高压电子多路复用器和开关。

导通电阻是模拟开关和多路复用器的重要技术指标。ZJG4428ZJG4429导通电阻的典型值为270欧姆,充分满足信号链的应用场景。一般而言,高压模拟开关的导通电阻随着输入信号电平的变化而变化,尤其是当输入电平接近电源轨时,导通电阻快速攀升,从而限制了可用模拟输入信号的范围。因此导通阻抗的平坦度成为衡量精密模拟开关的关键指标。如图2所示,经过精心设计,ZJG4428ZJG4429比国际竞品的导通电阻平坦范围更宽,同样偏置条件下电阻变化更小,更加适用于精密测量的场合,比如可以帮助数据采集系统实现在更宽的输入信号范围内达到16位以上的测量精度。

图2. ZJG4428导通电阻相对于输入电压的关系

模拟开关和多路复用器的另一个重要直流指标是开关导通时的漏电流。它决定了数据采集模拟前端的测量精度。开关的漏电流越大,产生的测量误差越大,越不适合精密数据采集系统。图3、4 展示ZJG4428关断和导通时漏电流特性,±15 V供电下,输入电压为±10 V时,常温下导通漏电流典型值30 pA,-40°C~85°C最大值5 nA,-40°C~ 25°C最大值100 nA,非常适用于14、16和18位高精度数据采集系统。

图3 +15 V供电时ZJG4428关断状态下源端漏电流

图4 +15 V供电时ZJG4428导通状态下源端漏电流

多路复用器和模拟开关在切换过程中,不可避免地会产生电荷注入现象,干扰输入信号,从而影响系统的整体线性度。电荷注入的绝对值越小,以及其受输入电压的影响越小,则其线性度越好。从图5可以看到,ZJG4428的电荷注入典型值为14.8 pC,在同等输入电压范围内,ZJG4428电荷注入比较平坦,且总体变化仅为国际竞品的20 %。ZJG4428的这个优点为保证系统在整个输入范围内的高线性度奠定基础,这对于电机控制等闭环控制系统尤为重要。

图5 ZJG4428电荷注入随输入电压的变化远优于国际竞品

ZJG4428ZJG4429具备优良的切换速度,开启时间为165 nS,关断时间为127 nS。通道切换之间,保证关断先于开通 (Break Before Make)。输入、输出在关断状态下隔离度为93.4 dB;通道之间串扰为110 dB;关断状态下,ZJG4428ZJG4429的输入电容CS为2.6 pF,输出电容CD分别为5.8 pF和3.2 pF,二者仅为是国际竞品的四分之一。它们的控制逻辑电平跟传统的CMOS、TTL兼容,且为并行接口,简单易用。ZJG4428ZJG4429可采用双电源或者单电源供电,最高供电电压可达40 V,供电电流为80 µA,它们均为SOIC-16TSSOP-16封装,为业界通用封装及管脚排列。

ZJG4428和ZJG4429的主要特点包括:

高可靠性

ZJG4428和ZJG4429全部管脚都具有“免闩锁”特性,同时拥有极高的静电保护性能,人体静电放电模型(HBM)高于8 kV,器件充电模型(CDM)高于2 kV。这些特点在提高系统可靠性的同时,简化系统保护设计、降低生产和维护成本。

很宽输入信号范围内保持高性能

ZJG4428ZJG4429导通电阻平坦度、导通时的漏电流、切换时注入电荷平坦度都优于或近似于国际竞品。这些特点可以拓展系统的输入电压工作范围和提供极高的测试精度,这对于电机控制、数据采集和ATE等系统来说至关重要。

易用性

ZJG4428ZJG4429是并行接口,且控制逻辑电平跟CMOS和TTL兼容,客户可以利用各种通用控制器实现控制。

ZJG4428ZJG4429秉持治精微一贯高性能的信号链产品路线,和已发布的ZJG4438/9(40 V 具有过压保护的多路复用器),ZJC2000(18位 400 kSPS高精度ADC)、ZJC2100(8通道16b ADC)系列产品,ZJC2541/2(18位高精度1 MSPS DAC)系列产品,精密电压基准源ZJR1000(最高供电电压15 V,最大温度系数5 ppm/°C),ZJR1001/2ZJR1003(最大温度系数5ppm/°C),40 V供电精密运放ZJA3000,40 V供电具过压保护的精密运放ZJA3018,36 V精密JFET运放ZJA3512及40 V供电精密仪表放大器ZJA3620ZJA3600系列产品,36 V差动放大器ZJA3676系列配合,将更好地满足高精度信号处理系统的需求。治精微是全球业界少有的可提供高性能、完整精密信号链芯片解决方案的供应商。

样片:

ZJG4428ZJG4429产品现已量产,可提供SOIC-16TSSOP-16封装的样品,如需申请样片或订购可邮件至sales@zjwmicro.com或拨打021-68583600187 1785 2766,更多信息敬请访问www.zjwmicro.com

关于“治精微”

上海治精微电子有限公司是一家高科技半导体公司,成立于2017年11月,总部设在上海张江,并有多个研发中心。公司致力于研发、制造、销售高端模拟芯片和混合信号芯片,专注于高端信号链路产品和方案,以产品的高性能、高可靠性和强大技术支持更好地为工业、汽车、通信及医疗等客户服务。公司致力打造世界一流、中国最好的高端模拟芯片方案供应商,大国重器,始自精微。

责编:Johnson Zhang

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